1.1.2 Изображение земной поверхности на сфере и на плоскости

Все предметы, находящиеся на поверхности Земли, селения, леса, дороги, реки, линии связи, каналы и т. д. - В совокупности называют ситуацией. Поверхность Земли осложнена неровностями - холмами, западинами, оврагами, хребтами, увалами и т. д. Сочетание различных неровностей земной поверхности называют рельефом.

Чтобы составить план или карту участка местности, выполняют две операции: сначала проектируют рельеф и ситуацию местности на общую фигуру Земли, а затем по специально разработанным математическим правилам, которые называют картографическими проекЦиями, общую фигуру вместе с изобразившимися на ней элементами поверхности Земли проектируют на плоскость.

В случае значительной площади участка его поверхность нормалями проектируют на эллипсоид как общую фигуру Земли. Поскольку эллипсоид - математически известная фигура, для него разработан ряд картографических проекций, позволяющий фигуру на эллипсоиде с учетом определенных требований спроектировать на плоскость, а затем уменьшив её, получают карту.

Небольшие участки (22 х 22 км), размер которых позволяет принимать поверхность общей фигуры за плоскость, проектируют отвесными линиями на поверхность геоида (рис.1.3,б). Поскольку в этом случае отвесные линии практически параллельны и пересекают поверхность геоида под прямым углом, образуется горизонтальная проекция, или горизонтальное проложение участка местности. На рис.1.3,б точки К,М,N,F, лежащие на земной поверхности проецируют отвесными линиями на горизонтальную плоскость G, точки k,m,n,f и линии km, mn, nf,fk представляют собой горизонтальные проекции соответствующих точек и отрезков линий, а четырехугольник kmnf является горизонтальной проекцией четырехугольника KMNF поверхности Земли. Если фигуру kmnf, расположенную на горизонтальной плоскости, уменьшить и отобразить на бумаге в подобном виде, то получится план.

Длина проекции d прямого отрезка D=MA на горизонтальную плоскость (рис. 1.3,а) называется горизонтальным проложением. Угол ν – углом наклона.

Для вычисления длины горизонтальной проекции ma (рис.1.3,а) измеряют длину линии местности АM = D и угол наклона этой линии ν. Тогда

МА′ =mа = d = D cos ν (1.1)

Расстояние по отвесной линии АA′ = На называют высотой точки А над уровенной поверхностью. Если поверхность Р совпадает с уровенной поверхностью геоида, расстояние Нa называют абсолютной высотой (альтитудой). Расстояние по отвесной линии от точки А до любой другой уровенной поверхности называют условной высотой

Разность высот двух точек А'А называют превышением h.

Рис. 1.3.б) Ортогональные проекции: проекция на· геоид как на плоскость

1.1.3 План, карта профиль

Планом называют чертеж, на котором в уменьшенном и.подобном виде изображена горизонтальная проекция небольшого участка земной поверхности. Величину участка, изображаемого планом, ограничивают такими размерами, за пределами которых ошибка за общую кривизну Земли начинает оказывать заметное влияние на точность составления плана и вместе с неизбежными ошибками полевых измерений и нанесения точек на бумагу будет выходить за пределы допусков, определяемых инструкциями. Принято считать, что план можно составлять на территорию, не превышающую площади круга с радиусом 11 км.

Если на плане изображена только ситуация, его называют контурным. Если кроме ситуации на план нанесен и рельеф, такой план называют топографическим. Масштаб плана во всех точках одинаковый.

Картой называют чертеж, на котором по определенным математическим правилам с учетом кривизны общей фигуры Земли может быть изображена поверхность всей Земли или любой ее части в обобщенном и уменьшенном виде.

Составляемые карты можно различать по содержанию: сельскохозяйственные, мелиоративные, экономические и т. д. - это так называемые специальные карты, на них показывают контуры и специальную нагрузку. Карты, на которых кроме контуров ситуации изображен рельеф земной поверхности, называют общегеографическими. Такие карты, составляемые в крупных масштабах (от 1:1 000000 и крупнее, т.е. до 1:10000,

1:5000), называют топографическими, они служат основой для составления всех других карт. Теоретически масштаб во всех точках карты различен. Практически на топографических картах он всюду одинаков. Для обозначения предметов местности на карте разработаны условные знаки. Употребление одинаковых условных знаков обязательно для всех ведомств.

Вертикальный разрез поверхности Земли по заданному направлению называют профилем.