6. План и карта

Уменьшенные, спроецированные изображения участков земной поверхности на плоскость, представленные в чертежах, подразделяются на планы и карты.

Топографическим планом называют уменьшенное и подобное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и форм рельефа местности без учета сферичности Земли. Предметы и контуры (ситуация) изображаются топографическими условными знаками, а рельеф – горизонталями. Степень уменьшения изображения на плане контуров местности, иначе отношение длинны отрезка линии на плане к соответствующему горизонтальному проложению этого отрезка на местности, называют масштабом. На плане масштаб постоянен. Изображение контуров сохраняет подобие с их расположением в натуре. Такое изображение получают при использовании метода горизонтальных проекций для участков земной поверхности размером, не превышающими 20х20 км.

В виде плана составляют ряд строительных чертежей, входящих в проектно-техническую документацию, необходимых для возведения зданий и сооружений. Такие чертежи позволяют как бы рассматривать сверху уменьшенные изображения строительных конструкций.

Изображение не плоскости участков земной поверхности больших чем 20х20 км. нельзя получить без искажений, то есть с сохранением полного подобия. Рассмотрим пример.

Примем Землю за шар радиуса R и сравним длину дуги АВ с длиной касательной АВ' = К, К = R · tgα, S = R · α, где α = S / R, ΔK = K – S = R(tgα – α).

Так как Величина «К» незначительна по сравнению с R, а α мал, то , , где R = 6371,11 км. при К = 10 км., ΔК /К = 1 / 1000000, что считается допустимым даже при самых точных измерениях. Учитывая точность измерений, производимых при инженерных изысканиях можно считать участок радиусом 20 км. плоскими и учитывать кривизну земли только при размерах участка > чем 20х20 км.

Чтобы можно было учесть кривизну земли при изображении больших территорий, эти участки вначале проектируют на сферическую поверхность, а затем по определенным математическим законам, называемыми картографическими проекциями, переносят на плоскость. При этом появляются искажения истинных очертаний контуров местности, которые полностью исключить невозможно, хотя при выборе проекции можно свести к минимуму.

Так, если мы возьмем глобус и разрежем его по меридианам на 6º зоны, а затем расположим эти части на плоскости, то получится изображение земной поверхности с разрывами, которые по мере приближения к краям зон увеличиваются.

Для заполнения таких разрывов пришлось бы отдельные части контуров растягивать, и чем ближе они будут находиться к краям зон, тем больше подвергнуться растяжению. И чем большая часть земной поверхности изображается на плоскости, тем эти искажения по своим размерам будут больше.

Следовательно, картой называется изображение на плоскости всей Земли в целом или значительных ее частей с учетом искажений данной проекции.

Изображение на карте ограничивается картографической сеткой, представляющей собой изображение линий меридианов и параллелей. Например карта масштаба 1:1000000 получается следующим образом: Земной шар делится меридианом через 6º, а параллелями через 4º, в результате получают лист карты 1:1000000 масштаба.

На листах карты в общем случае масштаб разных частях ее может быть различным. Установленный для данной карты масштаб точно соблюдается только в отдельных частях, обычно вдоль некоторых меридианов и параллелей, это масштаб называется главным.

По масштабам карты условно подразделяются на :

-мелкомасштабные - обзорные от 1:1 000 000 и мельче;

-среднемасштабные топографические от 1:10 000 до 1:00 000;

-крупномасштабные – 1:5 000 и крупнее.

В практике инженерно-геодезических работ на разных стадиях проектирования и строительства обычно используются крупномасштабные топографические карты так как чем крупнее масштаб, тем более точно и полно, с меньшими обобщениями на ней изображаются ситуация и рельеф местности.

Топографические карты имеют многоцелевое назначение, поэтому на них показывают все элементы местности; это отличает их от специальных карт, на которых преобладает показ какого-либо одного или нескольких элементов (например, дорожные, геологические, политические и т.д.).

В чем же заключаются основные отличая карт от плана?

1. На планах изображаются небольшие участки земной поверхности с помощью горизонтальной проекции в крупных масштабах (1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000). На картах в масштабах 1:10000 и мельче изображаются значительные участки земной поверхности с помощью картографической проекции.

2. На планах не учитывается кривизна Земли, а на картах - учитывается.

3. На планах границами изображения является координатная сетка, а на картах границами изображения является картографическая сетка (параллели и меридианы), поэтому карта имеет в общем случае форму трапеции.

4. На планах можно определить только прямоугольные координаты точек, а на карте прямоугольные и географические.