Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практична робота № 1..doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
850.43 Кб
Скачать

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1

Розв’язання задач на топографічній карті

Мета роботи: ознайомитися з топографічними картами різних масштабів і навчитися розв’язувати задачі.

Посібники: навчальні топографічні карти масштабів 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000 ; транспортир, лінійка, олівець, циркуль-вимірювач ; умовні позначення.

Основні теоретичні положення

Плани. Карти. Умовні позначення. Масштаби

Топографічна карта служить основним джерелом інформації про характер і форми рельєфу, гідрографію, шляхи сполучення, рослинність та район будівництва об’єкту. Такі відомості необхідні при вишукуваннях, проектуванні та будівництві різних споруд. Приймаючи до уваги значні розміри та кулястість Землі, її зображення на площині без спотворень отримати неможливо. Ділянки Землі спочатку ортогонально проектують на сфероїд, а тоді, згідно з математичними законами, які називають картографічними проекціями, на площину. В результаті такого зображення отримують карту.

Карта – зменшене, спотворене під впливом кривизни Землі зображення на площині горизонтальної проекції значної частини або всієї земної поверхні, побудоване за певними математичними законами.

План – це побудоване на площині в ортогональній проекції і, зазвичай, в умовній системі координат зображення порівняно невеликих ділянок місцевості в умовних знаках.

Місцеві предмети, контури та рельєф місцевості відображають на картах і планах спеціальними умовними позначення. Умовні позначення ділять на масштабні, позамасштабні (контурні), лінійні та пояснювальні.

Масштабними - називаються умовні позначення, якими відображають предмети місцевості з дотриманням їх розмірів, тобто такі позначення показують не тільки місцезнаходження предмета, але і його розміри. Контур об’єкта викреслюють або суцільною лінією, якщо це об’єкт з чітко вираженою межею (будинок, лінія урізу води) або пунктирною лінією (контур лісу, пасовища ).

Позамасштабними умовними позначеннями зображують місцеві предмети, які не можуть бути зображені в масштабі карти. Наприклад, криниці, кілометрові стовпи, показники доріг, геодезичні пункти і т.п. Центри позамасштабних знаків вказують на точне положення позначених ними предметів.

Лінійними умовними позначеннями зображають витягнуті об’єкти, ширина яких не може бути виражена в масштабі карти або плану. Наприклад шляхи, лінії зв’язку та електропередач, їх планове положення фіксується положенням поздовжньої осі.

Пояснювальні умовні позначення використовують як додаткову характеристику об’єкта. Всі написи (позначки точок, назви населених пунктів та ін.) розміщують паралельно горизонтальній лінії рамки. Для більшої наочності і кращого читання, карти та плани виготовляють різнокольоровими. Ріки, ширина яких показується в масштабі карти, озера, ставки зафарбовуються в голубий колір, береги – в синій або зелений, коричневий колір – рельєф, дороги в рожевий або оранжевий, населені пункти - в рожевий, об’єкти, споруджені людиною - в чорний.

Масштабом називається відношення довжини відрізка на карті до горизонтальної проекції цього відрізка на місцевості. Виражають масштаби в числовій, лінійній та іменованій формах.

Чисельний масштаб виражають у вигляді простого дробу 1:М . Число М показує, в скількі разів зменшені лінії місцевості. Наприклад, масштаб 1:25 000 це означає , що одному сантиметру на карті відповідає 250 м на місцевості.

Лінійний масштаб зображують у вигляді відрізка подвійної лінії, розділеної на рівні інтервали а, що називають основою масштабу. Як правило, а дорівнює двом сантиметрам. Кожну поділку лінійного масштабу оцифровують. Ліву основу масштабу від нульового індексу ділять на 10 рівних частин для більш точних вимірювань. Для карти масштабу 1 : 25 000 основі а = 1 см на місцевості відповідає відрізок довжиною 250 м.

Іменований масштаб – це відношення одиниці довжини відрізка на карті до відповідної довжини на місцевості і пишуть словами. Наприклад, «в 1 сантиметрі 100 метрів» для масштабу 1:10 000. На топографічних картах вказують чисельний, іменований та лінійний масштаби, на топопланах – чисельний та іменований.

Знаючи масштаб, можна перевести довжину відрізка, виміряного на карті або плані, в горизонтальне прокладання цієї лінії на місцевості і навпаки. Для розв’язання цих задач користуються чисельниим, лінійним та поперечними масштабами. Шукане горизонтальне прокладання лінії S визначають шляхом множення довжини відрізка, l виміряного на карті, на знаменник М чисельного масштабу карти або плану :

S = l · М (1.1)

Приклад . На карті масштабу 1:10 000 нанесена пряма лінія АБ. Визначити за допомогою чисельного масштабу горизонтальне прокладання відрізка АБ на місцевості. Вимірюємо циркулем або лінійкою відрізок АБ = 10,4 см на карті. Тоді довжина відрізка АБ на місцевості згідно формули буде складати

S АБ = 10,4 ۰10 000= 104 000 см = 1040 м = 1.04 км

Лінійний масштаб в багатьох випадках не дозволяє виміряти довжину лінії з необхідною точністю. З метою підвищення точності вимірювань користуються поперечним масштабом. Поперечний масштаб – це графічний масштаб у вигляді номограм. Поперечні масштаби гравірують на металевих пластинах, які називають масштабними лінійками.

Рисунок 1 - Побудова поперечного масштабу

Поперечний масштаб будують в такий спосіб: На прямій лінії КL декілька раз відкладають основу масштабу, яка дорівнює, як правило, 2 см. Із всіх одержаних таким способом точок проводять перпендикуляри. Два крайні перпендикуляри КD і LM поділяють на десять рівних частин і через ці мітки проводять прямі параллельно до лінії КL. Перший лівій відрізок КС і DB також поділяють на десять рівних частин і ці мітки з’єднують між собою скісними лініями. Поперечний масштаб з основою 2 см, на якому підписані цифри означають цілі, десяті і соті долі основи (а не довжину ліній на місцевості) називається нормальним поперечним масштабом, яким можна користуватися під час вимірювання і відкладання відрізків при будь-якому чисельному масштабі. Розмахом циркуля-вимірника, що дорівнює відрізку між двома точками АБ на карті, встановлюють його на поперечному масштабі так, щоб права голка була розміщена на одній із вертикалей, а ліва – на одній із похилих ліній (трансверсалей) крайньої лівої основи. Обидві голки циркуля-вимірника повинні розміщуватись на одній горизонтальній лінії масштабу.

Визначення прямокутних і географічних координат точок на карті

Топографічна карта має зарамкове оформлення. Сторони листа топографічної карти є відрізками меридіанів та паралелей, які утворюють внутрішню рамку. В кожній вершині рамки вказані широта та довгота. Поряд з внутрішньою рамкою розміщена мінутна, великі поділки якої відповідають одній мінуті, а малі - десяти секундам широти та довготи . Вздовж західної та східної сторін внутрішньої рамки написані абсциси горизонтальних ліній сітки 6065, …66, …67, ...6073. Вздовж північної та південної сторін рамки написані ординати вертикальних ліній сітки 4307, …08, …09, ..., 4312. Для визначення квадрату, в якому знаходиться точка, вказують координати його південно-західної вершини - спочатку абсциси, а потім ординати. На аркушах сучасних топографічних карт нанесена сітка ліній абсцис та ординат, яку називають кілометровою сіткою. Прямокутні координати точок А і Б (Х ,У ,Х .У ) визначають відносно ліній кілометрової сітки, причому «Х» - віддаль в кілометрах від площини екватора до шуканої точки ; «У» - містить номер зони і відстань в км від початку координат зони. Для визначення на карті широти точки необхідно через точку провести паралель (лінія, що паралельна до північної або південної рамки). В точці перетину паралелі з рамкою карти, де є поділки мінут та десятків секунд, слід відраховувати значення широти.

Рисунок 2 - Приклад визначення прямокутних і географічних координат точок А і Б .

Приклад. Географічна широта точки А = 54º44´+ В, де ∆ В = 10″. Отже φА= 54044´10″ географічна довгота точки А λ = 18º01´20"; прямокутні координати точки Б Х = 6070000 м + 660 м = 6070660 м ; У = 4309000м + 486 м = 4309486 м.

Орієнтування ліній

Орієнтування ліній на місцевості полягає у визначенні її напрямку відносно якого-небудь іншого напряму, прийнятого за початковий. В геодезії за початковий напрям приймають: напрям істинного меридіана, напрям магнітного меридіана, напрям осі абсцис середнього (осьового меридіана) зони в системі площинних прямокутних координат Гаусса-Крюгера. В залежності від того, який напрям обрано початковим, для орієнтування користуються: істинним азимутом А , магнітним азимутом А , дирекційним кутом α. Істинний азимут А – горизонтальний кут між північним напрямком істинного меридіана і напрямком даної лінії за ходом годинникової стрілки. Азимут може мати величину від 0º до 360º. Істинний азимут лінії одержують з астрономічних спостережень. Магнітний азимут А - кут між північним напрямком магнітного меридіана та напрямком даної лінії за ходом годинникової стрілки і визначається за допомогою компаса або бусолі. Цей азимут також може приймати значення від 0º до 360º Між істинним і магнітним азимутом існує співвідношення :

А = А ± (1.2)

де - схилення магнітної стрілкикут, який виникає через неспівпадання магнітного і істинного меридіана в точці спостереження. Схилення магнітної стрілки може бути східним (додатнім), якщо магнітний меридіан відхиляється на схід, або західним (від’ємним), якщо він відхиляється на захід від істинного меридіана в даній точці місцевості. Для орієнтування ліній на топографічних картах застосовують дирекційний кут. Дирекційний кут α - горизонтальний кут, який відраховують від північного напряму осьового меридіану, або лінії, що паралельна до нього, за ходом годинникової стрілки до заданої лінії (в межах від 0ºдо 360º). На аркушах карти лінії, що паралельні до осьового меридіана, є вертикальні лінії кілометрової лінії. Тому, для вимірювання дирекційного кута через початкову точку А (лінії АБ) проводять пряму, що паралельна найближчій вертикальній кілометровій лінії і від її північного напрямку транспортиром вимірюють дирекційний кут лінії АБ Між істинним азимутом і дирекційним кутом існує такий зв’язок

А = α ± , (1.3)

де - зближення меридіанів (кут між істинним меридіаном і лінією сітки), яке в залежності від положення меридіанів даних точок відносно осьового меридіана буває східне – додатне і західне – від’ємне . Між дирекційним кутом і магнітним азимутом існує такий зв’язок :

α = А + ( - ), (1.4)

Значення зближення меридіанів і магнітного схилення наведені на графіку, який розміщений під південною рамкою карти з лівої сторони від чисельного масштабу.

В практичних цілях замість азимутів користуються для орієнтування напрямів румбами. Румб – це гострий кут, що відраховується від напряму на предмет до найближчого ( північного або південного) напряму меридіана осьового меридіана, що проходить через дану точку. Значення румбів міняються від 0º до 90º. Румби позначаються індексами (ПнСх, ПдСх, ПдЗх, ПнЗх), що вказують на чверть, в якій знаходиться румб.