Градусна та кілометрова сітки карти.
До математичної основи топокарт і планів відносять картографічну сітку меридіанів і паралелей, прямокутну координатну (кілометрову) сітку, масштаб карти, розграфлення на листи, геодезичні пункти. Сітку меридіанів і паралелей на топографічних картах масштабу 1:1000000 будують через 1° , а на картах масштабу 1:500 000 паралелі проводять через 20', меридіани - через 30'.
Крайні меридіани і паралелі утворюють внутрішню рамку. На картах, крупніших від масштабу 1:500000, проведені тільки меридіани і паралелі, що обмежують поле карти. В кутах карти на продовженні меридіанів вказана їх довгота, а на продовженні паралелей - широта (рис. 2.2).
За полем карти на віддалі 7мм від ліній внутрішньої рамки побудована мінутна сітка, яка являє собою дві паралельні лінії, розділені по широті і довготі на мінутні інтервали. Кожний мінутний інтервал розділений на шість частин, що відповідає десяти секундам.
На картах масштабу 1:200000 та крупніших, крім сітки меридіанів і паралелей, показують прямокутну сітку координат X та Y , лінії котрої проведені через інтервали, що відповідають цілій кількості кілометрів. На картах масштабу 1:10000, 1:25000, 1:50000 лінії координатної сітки проведені через 1 км, на картах масштабу 1:100000 - 2 км, масштабу 1:200000 - 4 km. Тому таку сітку називають кілометровою.
Кожна лінія кілометрової сітки продовжена за поле карти. На продовженні цих ліній підписані значення X та. Y у км. Повні значення X підписують на крайніх, південній та північній лініях кілометрової сітки, наприклад, 6065 км; на проміжних лініях пишуть десятки і одиниці кілометрів 66, 67 і т.д. (рис. 2.2). Повне значення Y із зазначенням номера зони підписується біля крайніх, західної та східної, ліній кілометрової сітки. Наприклад, 4307, де 4 - номер зони. В проміжку між крайніми лініями підписуються десятки й одиниці кілометрів координати У.
Поряд із мінутною шкалою побудована зовнішня рамка - це одна потовщена лінія. По середині ліній зовнішньої рамки в розриві з усіх чотирьох боків указані номенклатури суміжних листів. Над північною частиною рамки вказують номенклатуру листа, а в дужках - назву найбільшого населеного пункту, розміщеного на цій карті. В південній частині листа підписують масштаби карти: чисельний, іменований та лінійний, висоту перетину рельєфу, систему висот. Зліва розмішують графік взаємного розміщення меридіанів: істинного, магнітного та осьового (осі X) із зазначенням величин середнього наближення меридіанів і магнітного схилення, зазначені річні схилення магнітної стрілки, поправка в дирекцій-ний кут при переході до магнітного азимута.
Масштаби. План та карта.
Види масштабів. Точність масштабу
Поняття про план і карту. Умовні знаки.
Класифікація топографічних карт.
Розв'язання задач на топографічній карті.
1. Види масштабів. Точність масштабу.
Масштаб топографічної карти або плану - це відношення довжини відрізка на карті (плані) до довжини відповідного горизонтального відрізка на місцевості. Виражають масштаби в числовій, лінійній та іменованій формах.
Чисельний масштаб виражається у вигляді простого дробу 1:М. Число М показує, у скільки разів зменшені лінії місцевості або розміри споруд при їх зображенні на папері. Наприклад, мас штаб 1:25000, М = 25000. Одному міліметру на карті відповідають 25 000 мм або 25 м на місцевості, або 1 см на карті відповідає 25 000 см або 250 м на місцевості. Якщо довжина відрізка, виміряного по карті масштабу 1:25000, складає 42 мм, то на місцевості ви міряна довжина буде дорівнювати: 42 мм х 25000 = 1050 м . Чим менший знаменник М, тим більший масштаб, і навпаки, чим більше число М, тим менший масштаб. Наприклад, масштаб 1:25000 менший , ніж масштаб 1:2000 у 12,5 разів.
Лінійний масштаб зображають у вигляді відрізка подвійної лінії, розділеної на однакові інтервали а, що називаються основою масштабу (рис. 1).
Рис. 1 - Зображення лінійного масштабу на топографічній карті масштабу 1: 25000
Лінійний масштаб має вертикальний штрих - початок відліку "0". Наліво і направо від "0" відкладають відрізки а - основу масштабу. Звичайно відрізок а дорівнює одному або двом сантиметрам. Кожну поділку лінійного масштабу оцифровують. Ліву основу масштабу від нульового індексу ділять на 10 рівних частин для більш точних вимірювань. Долі ділення оцінюють на око.
Для карти масштабу 1:25000 основі а = 1 см на місцевості відповідає відрізок довжиною 250 м (рис. 2.1).
Іменований масштаб - це відношення одиниці довжини відрізка на карті до відповідної довжини на місцевості, пишуть словами. Наприклад, "в 1 сантиметрі 250 метрів " для карти масштабу 1:25 000.
На топографічних картах вказують чисельний, іменований та лінійний масштаби, а на топопланах - чисельний та іменований.
При використанні карт для вимірювань необхідно знати помилки, обумовлені графічними побудовами і чутливістю людського зору під час оцінки найменших поділок лінійного масштабу "на око". Вважається, що людське око може розрізняти окремо дві точки, якщо їх видно під кутом 60". При цьому лінійна величина на відстані 25см від ока дорівнює 0.1 мм (слід уколу на папері гострою голкою). Прийнято вважати величину 0.1 мм граничною графічною точністю побудови на картах і планах. Величину відрізка на місцевості, що дорівнює 0.1 мм на карті або плані, називають точністю масштабу. Для карт масштабу 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000 точність масштабів складає відповідно 1 м; 5 м; 2,5 м.
Поняття про план і карту. Умовні знаки.
Основним результатом топографо-геодезичних робіт е креслення земної поверхні, що складено в певній проекції і відповідає встановленим вимогам.
Планом місцевості називається зменшене подібне зображення горизонтальної проекції невеликої ділянки місцевості, в межах якого кривизна рівневої поверхні не враховується. Головна особливість плану - це однаковість масштабу у всіх його частинах і геометрична подібність контурів на плані контурам на місцевості.
На планах зображуються рельєф і ситуація, тобто природні об’єкти фізичної поверхні Землі та все те, що створено на ній працею людини. Ситуація - це сукупність контурів і нерухомих предметів місцевості (будівлі, поля, ліси, яри, ріки і т.п.). До рельєфу відносяться нерівності земної поверхні природного походження. Плани, на яких зображається тільки ситуація, називають контурними або ситуаційними. Якщо на планах, крім ситуації, умовними знаками показано і рельєф місцевості, то вони називаються топографічними.
При зображенні всієї поверхні Землі або великих її територій виникає необхідність урахувати кривизну Землі (кривизну основної рівневої поверхні). Сферичну поверхню перенести без розривів і спотворень на площину не можна. При зображенні такої поверхні з можливо малими спотвореннями використовують різноманітні картографічні проекції, за допомогою яких мережу меридіанів і паралелей спочатку переносять на допоміжну поверхню циліндра або конуса, яку потім розгортають в площину і використовують для нанесення деталей земної поверхні.
Картою називається зменшене узагальнене зображення на площині всієї поверхні Землі або значної її частини, складене в прийнятій картографічній проекції з урахуванням кривизни рівневої поверхні.
Зображення на площині вертикального перетину поверхні місцевості в якому-небудь напрямку, побудоване за певними правилами, називають профілем місцевості. Профіль характеризує рельєф по вибраній лінії місцевості. При проектуванні та будівництві інженерних споруд на профілі місцевості зображають гірські породи і споруди. Таке зображення називають вертикальним перерізом.
Місцеві предмети, контури та рельєф місцевості відображають на картах і планах спеціальними умовними знаками. Умовні знаки повинні передавати вид об'єктів (будівля, дорога та ін.), деякі їх кількісні характеристики (висота і діаметр дерев, вид покриття доріг та ін.), рельєф топографічної поверхні місцевості, а також визначати просторове місцезнаходження об'єктів.
Умовні знаки ділять на позамасштабні, контурні, лінійні, та пояснювальні.
Позамасштабні умовні знаки застосовують для зображення об'єктів, невеликі розміри яких не дозволяють виразити їх в масштабі карти. Наприклад, дорожні покажчики, семафори, водозабірні колонки, свердловини та ін. (рис. 2.7,а). Положення об'єкта на картах і планах при зображенні його позамасштабним знаком фіксується якою-небудь точкою цього знака. Для деяких знаків (геодезичний пункт, стовп та ін.) такою точкою фіксування є центр знака, для інших (гирла діючих штолень) - середина основи знака.
Контурні знаки застосовуються для зображення об'єктів, що виражаються в масштабі карти або плану. Контур об'єкта викреслюється або суцільною лінією, якщо це об'єкт з чітко вираженою межею (будинок, лінія урізу води), або точкою (контур лісу, пасовища та ін.). Порядок розміщення умовних знаків всередині контуру точно визначений і залежить від об'єкта.
Лінійними умовними знаками зображають витягнуті об'єкти, ширина яких не може бути виражена в масштабі карти або плану (рис.2.7,в). Наприклад, шляхи, лінії зв'язку та електропередач, їх планове положення фіксується положенням поздовжньої осі.
Пояснювальні умовні знаки використовують як додаткову характеристику об'єкта. Всі написи (позначки точок, назви населених пунктів та ін.) розміщують паралельно горизонтальній лінії рамки. Назву рік, озер - паралельно до їх берегів (див. рис. 2.2).
Для більшої наочності і кращого читання, карти і плани виготовляють різнокольоровими. Ріки, ширина яких показується в масштабі карти, озера, ставки зафарбовуються в голубий колір, береги - в синій або зелений, зелені насадження - в зелений, в коричневий колір - рельєф; дороги - в рожевий або оранжевий; населені пункти - в рожевий і т.д.
Умовних знаків дуже багато. Тільки для зображення об'єктів і рельєфу на топографічних планах масштабу 1:1000 їх більше, ніж 400. Умовні знаки систематизовані і надруковані у вигляді спеціальних довідників як державні нормативні акти. Всі виконавці топографо-геодезичних робіт зобов'язані дотримуватись чинних умовних знаків.
3. Класифікація топографічних карт.
Топографічні карти - це карти масштабу 1:1000 000 та більше. В нашій країні з 1934 р. прийняті такі масштаби топографічних карт:
1:1000 000; 1:100 000; 1:10 000;
1:500 000; 1:50 000; 1:5000;
1:200 000; 1:25 000; 1:2000.
Масштаби топографічних планів такі: 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.
Карта масштабу 1:1000000 складається в проекції, яка отримала назву "видозмінена проста поліконічна проекція". Для карт масштабу 1:200 000 та більше на III Геодезичній Нараді в 1928 р. була прийнята проекція Гаусса-Крюгера, а з 1939 р. - і для складання карти масштабу 1:500 000.
Ширина зони по довготі дорівнює 6° для карт масштабів 1:500 000 - 1:10 000 та 3° - для карт масштабів 1:5000 - 1:2000. Карти масштабів 1:1000000-1:200000 називають оглядово-топографічними. їх використовують при розв'язанні задач наукового і прикладного характеру, під час промислового освоєння значних за розмірами територій країни.
Карти масштабів 1:100000 - 1:10000 служать основою під час планування і проектування інженерних споруд, геологічних і геодезичних вишукувань, проведення заходів воєнного значення та ін.
Карти і плани масштабів 1:5000 - 1:2000 використовують при розробці генеральних планів міст, складанні технічних проектів промислових та гірничодобувних підприємств, проектуванні залізниць і автомобільних доріг, каналів і т.п. Основними елементами топографічних карт є: населені пункти, промислові об'єкти, гідрографія , шляхова мережа, рельєф, кордони і т.п.