Построение профиля по заданной линии на карте.

Изображение разреза местности вертикальной плоскостью называется профилем.

Построение профиля проводится в такой последовательности:

На карте прочерчивают направление профиля и определяют максимальную и минимальную отметки точек на этой линии, а по ним – амплитуду высот всего профиля. (Рис. 2)

Рис. 2.. Построение профиля по топографи­ческой карте.

Знать заранее размах высот и протяженность профиля нужно для расчета длины осей профиля и правильного выбора начала отсчета высот.

Затем подбирают масштаб для отложения высот, т.е. вертикальный масштаб, с таким расчетом, чтобы характерные перегибы рельефа хорошо выразились на профиле и в тоже время правдоподобно передано строение рельефа.

Далее, строят взаимно перпендикулярные прямые – горизонтальную и вертикальную оси профиля. В соответствии с избранным масштабом на вертикальной оси отмечают высоты всех горизонталей, пересекаемых линией профиля, и через эти отметки проводят горизонтальные прямые.

Затем, беря с карты, циркулем или на полоске бумаги, заложения по линии профиля, откладывают их на горизонтальной оси. Из каждого конца отрезка восстанавливают перпендикуляры до пересечения с горизонтальной линией, имеющей отметку данной горизонтали.

Непосредственно с карты заложения берут только в случае равенства горизонтального масштаба профиля и карты. При разных масштабах измеренные на карте заложения необходимо уменьшать или увеличивать согласно соотношению масштабов карты и горизонтального масштаба профиля. В этом случае рекомендуется применять пропорциональный циркуль или пропорциональный треугольник для отложения горизонтальных расстояний.

Полученные точки соединяют плавной кривой. На профиле показывают объекты, расположенные по линии разреза.

Задание.

1.По направлению на листе топографической карты, от точки А до точки В, предложенному преподавателем, построить профиль участка местности.

2. Проложить по карте линию между двумя точками, чтобы крутизна по линии не превышала величины, заданной преподавателем.

Задание 3.Определение площади на топографической карте.

Планиметр.

Площади контуров на планах и картах могут быть определены аналитическим, графоаналитическим, графическим и механическим способами, а также способами взвешивания и фотоэлектронным.

Измерения площадей осуществляются планиметрами различных систем. Широкое распространение получил планиметр ПП-2к, состоящий из двух рычагов: полюсного 1 и обводного 2, соединяющихся в рабочем положении разъемным шарниром. (Рис. 1)

Рис.1 Полярный планиметр ПП-2к.

К одному концу полюсного рычага прикреплен груз с иглой 7, являющийся полюсом планиметра. На другом конце рычага имеется конический стержень с шарообразной головкой, которая вставляется в гнездо на каретке 3 первого счетного механизма. На одном конце обводного рычага помещены каретки с двумя одинаковыми счетными механизмами 3 и 4, а на другом обводной визир с точкой в кружке 5 и рукоятка для обвода точки по контуру 6.

При измерениях используются оба счетных механизма, причем положение на рычаге второго, контрольного механизма не оказывает влияния на точность измерений.

Счетный механизм планиметра состоит из счетного ролика - а, циферблата - в и верньера – с.

Главной частью счетного механизма является счетный ролик, ободок которого при движении обводного визира по контуру катится по бумаге. Поверхность счетного ролика разделена на 100 частей. С краем ролика почти соприкасается верньер - с, точность которого равна 0,1 деления ролика; полные обороты ролика отмечаются на циферблате - в.

Отсчет по планиметру выражается четырехзначным числом, первая цифра которого берется по циферблату, вторая и третья – по счетному ролику против нуля верньера и четвертая – по верньеру. На рис.2 показан отсчет, равный 6513.

Рис. 2. Счетный механизм планиметра.

Если указатель находится над цифрой циферблата, то следует сначала обратить внимание на отсчет по счетному ролику; если он находится в пределах 90 – 0, то первой в отсчете будет цифра, предшествующая той на которой стоит указатель; при отсчете в интервале 0 – 10, берется та цифра , на которой стоит указатель.

Приступая к работе с планиметром, необходимо записать длину обводного рычага и не допускать ее изменения в процессе работы.

Обвод контура делается равномерным плавным движением, без резких толчков и по возможности без остановок. Поэтому, приступая к работе с планиметром, следует расположиться удобно, чтобы работать с наименьшим напряжением.

Обвод контура визиром рекомендуется делать движением от себя, однако это не обязательно. Во избежание систематических ошибок при обводе прямолинейных контуров не следует применять линейку, а также устанавливать счетные механизмы на нуль и приравнивать начальные отсчеты по механизмам.

Если обвод контура делается по ходу часовой стрелки, то второй отсчет n₂, будет больше первого n₁ и разность их (n₂-n₁)выразит площадь контура в делениях планиметра.

Если цена деления планиметра (p) известна, то искомая площадь контура в принятых единицах измерения (см², га, км²), при положении полюса планиметра вне контура, определится по формуле, в которой участвует средняя разность из разностей отсчетов, полученных по обоим механизмам:

S = p (n₂ - n₁) _cp

Если полюс располагается внутри измеряемого контура, то площадь его вычисляется по формуле:

S = p (n₂ + Q – n₁)

где Q – постоянное число планиметра при данной длине обводного рычага.

Перед началом работы определяется цена деления планиметра путем обвода фигуры с заранее известной площадью, изображенной на том же документе, на котором находится объект последующих измерений.

На плане для этих целей используется квадрат координатной сетки, а на картах – квадраты километровой сетки или трапеции картографической сетки, площади которых выбираются из соответствующих таблиц.

Выбранный для определения цены деления контур с известной площадью обводится несколько раз, обязательно при двух положениях счетных механизмов. Если расхождения между полученными значениями разностей (n₁-n₂) не выходят за пределы 3, то из них берут среднее значение и вычисляют цену деления планиметра p, сохраняя четыре значащих цифры:

Точность измерения площадей планиметром зависит от многих факторов. Главные из них следующие:

1)состояние планиметра – изношенные планиметры дают результаты пониженной точности;

2)качество и состояние бумаги, на которой изображен контур. На бывшей в длительном употреблении, измятой, неоднократно складывавшейся карте производить измерения планиметром не рекомендуется;

3)длина периметра – из двух равновеликих площадей точнее определяется площадь контура с меньшим периметром;

4)размер площади и ее форма. При большой площади, а также при измерении вытянутых контуров, когда углы между рычагами становятся недопустимо острыми или тупыми, точность ниже, нежели при измерениях оптимальных по размеру и округлых по форме контуров. Поэтому большие контуры следует разделять на несколько, отсекая их плавными линиями. Для определения площадей узких вытянутых фигур (дорог, канав, рек и т.п.) планиметром пользоваться нельзя;

Перед началом измерений выбирается место для полюса планиметра. Он устанавливается с таким расчетом, чтобы обводка всего контура могла быть осуществлена при одной установке планиметра с соблюдением оптимального значения угла между рычагами. Для этого необходимо установить обводной визир в центр тяжести измеряемой фигуры и поставить полярный рычаг перпендикулярно обводному. Счетные ролики при измерениях не должны соскакивать с листа карты, на котором производятся измерения, и задерживаться на его складках.

Измерения начинаются с выбора начальной точки, которая намечается в той части контура, в которой счетные ролики счетных механизмов вращаются наиболее медленно. После установки обводного визира в начальную точку контура, делаются отсчеты по обоим счетным механизмам, они записываются в соответствующую ведомость, в которой производятся все вычисления. Для измерения площади достаточно одного обвода с отсчетами по двум механизмам. Разности между двумя отсчетами, превышающие допустимые допуски, из вычислений исключаются.

Средняя квадратическая погрешность измерений площадей (см²) полярным планиметром ПП–2К выражается формулой:

.

Табл.1. Точность измерений площадей контуров планиметром (по данным Ф.А.Черняевой)

Площадь, мм2	Средняя квадратическая Погрешность измерений, %
0-100 100-200 200-500 500-1000 1000-5000 5000-10000 >10000	4049 3032 2.15 0.94 0.49 0.31 0.13

При определении площадей контуров построенных в разных масштабах цена деления планиметра определяется следующим образом:

1)учитывая масштабы чертежа, определяем площадь Q_S некоторой правильной фигуры (квадрата, прямоугольника) в квадратных единицах, натуры;

2)обводом планиметра определяем площадь этой же фигуры в делениях планиметра (n2-n1)_ср;

3)вычисляем цену делениях планиметра по формуле:

Площадь любой неправильной фигуры на чертеже, построенном в разных масштабах, вычисляется по формуле:

S=p(n₂-n₁)_ср

Для определения площадей контуров, построенных в разных масштабах, могут быть использованы и такие формулы:

где S₁ и S₂ – значения площади в каждом из масштабов;

где – p₁ и p₂ - значения цены деления планиметра при этих масштабах.

Все записи по определению площади рекомендуется заносить в таблицу (табл.1)

Таблица 1. Определение площадей по карте при помощи планиметра.

Наименование участка	Начальный отсчет, n1	Конечный отсчет, n2	Разность отсчетов, n2 - n1)	Среднее (n2 - n1) cp	Цена деления планиметра p	Площадь, км2 S
1	2	3	4	5	6	7