Изображение земной поверхности с земли. Изображение неровностей земной поверхности на плане. Я все понял…

С древнейших времен у людей была потребность в передаче графических сведений о поверхности земли, ее очертаниях, составе населения и прочем. Причем люди научились передавать эти сведения задолго до появления карт и других графических систем. Чаще всего для этого использовались кости, наскальная живопись и тому подобное. Современные виды изображения земной поверхности включают в себя:

• Карты и планы.
• Атласы.
• Аэрокосмическая и топографическая съемка.

Глобус (от латинского Globe - шар) представляет собой копию Землив меньших размерах. Впервые было доказано, то земной шар имеет форму круга, в Древней Греции. С тех пор считается, что для корректного отображения земной поверхности нужно использовать глобус, как элемент, полностью повторяющий структуру.

Главное преимущество глобуса - он предоставляет данные без искажений (искажений, прежде всего, лишена земная кора). Работая с ним мы получаем точное расположение и очертание морей, континентов, океанов, островов и других объектов. К недостаткам этого вида отображения поверхности следует отнести ограниченность по размерам. Глобусы, в большинстве своем, небольшого размера, поэтому детально исследовать местность по нему не выйдет.

Карты и планы

План - чертеж, на котором подробно изображен определенный элемент. Как правило, это делается з асчет использования условных обозначений. За счет того, что изучается только ограниченное пространство нет необходимости в работе учитывать шарообразную форму земли.

Карта - способ изображения поверхности Земли в уменьшенном формате с использованием условных знаков и обозначений. Карты различаются по охвату территории, масштабу и содержанию. В отличие от плана исследуют обект более детально.

Чем они отличаются

План и карта отличаются исключительно по охвату территории. Планы всегда ограничены небольшими объектами (план дома, улицы, города, деревни, леса, реки и так далее), в то время как карты бывают разными по охвату, отображая графически как локальные объекты, так и земной шар в целом. В то же время на картах из-за большого пространства наносимых на поверхность неизбежно возникают погрешности.

Атласы

Атлас - сборник карт. Если сегодня атласы являются чем-то обыденным (они есть у каждого школьника и с ними можно работать лего), то еще в средневековье атласы представляли собой настоящие энциклопедии, доступ к которым был далеко не у всех.

Принято считать, что первые атласы появились в древнем Риме. Так это или нет неизвестно, но впервые понятие «атлас» было введено в 16 веке в Нидерландах Герардом Меркатором.Современные географические атласы различаются:

• атласы по охвату территории (атлас мира, атлас стран(страны), атлас города и так далее.
• атласы по назначению (учебные, дорожные, краеведческие и так далее.
• атласы по назначению (настольные, книжные, карманные и другие).

Отличия глобуса от карты

Рассмотрим чем глобус отличается карты. Это два основных вида изображения земной поверхности и важно правильно определять различия между ними.

Главное отличие между глобусом и картой - точность. Глобус благодаря тому, что повторяет форму строения земли, лишен искажений. У карт они есть. С другой стороны глобусы это уменьшенная Земля в миллионы раз, поэтому детально работать с ними не удобно. Глобусы небольшие по размеру, а с очень крупными работать нельзя. У карт этих недостатков нет. Благодаря различным масштабам появляется возможность досконально исследовать любые объекты.

Глобус и карта - отличия

И глобусы и карты при этом имеют абсолютно идентичные типы:

• Политический. Отображает политическое устройство мира - страны.
• Физический. Отображает общую структуры планеты.
• Рельефный. Модификация физического вида карты и глобуса, где все объекты представлены в виде выпуклой поверхности. Напоминает 3D модель.
• Астрономический. Позволяют изучать небо.
• Контурный. Сегодня распространены контурные карты, но и контурные глобусы также существуют.

Мы рассмотрели основные виды изображения земной поверхности. В дальнейших материалах более детально остановимся на вопросах картографии.

Аэрокосмическая съемка

Этот вид отображения земной поверхности считается более точным в сравнении с картами и планами, поскольку делается сверху с помощью спутника или другого специального оборудования. Благодаря съемкам из космоса и с воздуха появляется возможность детального изучения любых объектов, доступность которых раньше была под вопросом. Результаты таких съемок немного отличаются от того, что мы привыкли видеть на картах (глобусе) и для работы с такими снимками часто используют дешифрирование.

Сегодня многие из нас пользуются гугл картами или яндекс картами. Это и есть предоставление аэрокосмической съемки.

С помощью этого видеоурока учащиеся смогут самостоятельно пройти тему «Изображение неровностей земной поверхности на плане». В ходе занятия вы узнаете, что такое рельеф, относительная высота, абсолютная высота и горизонтали. Учитель расскажет, как изображают неровности земной поверхности на плане. В качестве дополнительного материала подробно рассказано про произведение Жюль Верна «Таинственный остров» и составлен его план.

Рельеф - все неровности земной поверхности.

Формы рельефа - различные виды неровностей земной поверхности.

Чтобы на плане изобразить различные формы рельефа, нужно предварительно сделать определенные измерения. Эти измерения проделывают с помощью нивелира. Нивелир служит для определения превышения точек земной поверхности.

Рис. 3. Принцип работы лазерного нивелира ()

Проводя измерения нивелиром, узнают, на сколько одна точка земной поверхности лежит выше другой точки, то есть узнают относительную высоту. Относительная высота - превышение точки земной поверхности над другой точкой, т.е. относительно другой точки.

Рис. 4. Измерение высот ()

На планах и картах изображают абсолютную высоту. Абсолютная высота - высота точки земной поверхности, отсчитываемая от уровня моря (океана). Уровень моря принимается за 0 метров.

Рис. 5. Абсолютная и относительная высоты ()

На некоторых планах высоты точек подписаны цифрами - отметками высот.

На планах местности рельеф изображают с помощью горизонталей. Горизонтали - линии, соединяющие точки с одинаковой абсолютной высотой.Чем ближе горизонтали проведены друг к другу, тем быстрее меняются высоты, и наоборот.

Рис. 6. Отметки высот на плане (черным цветом) и горизонтали (коричневым цветом) ()

Некоторые горизонтали снабжены перпендикулярными черточками - бергштрихами , которые показывают направление возвышения или понижения.

Рис. 7. Бергштрихи и различные формы рельефа ()

Жюль Верн - французский географ и писатель. В его произведении «Таинственный остров» действие происходит на острове в Южном полушарии. Учитель на уроке построит план этого острова и нанесет на нем абсолютные высоты.

Рис. 8. Карта острова Линкольна, каким его представлял себе автор ()

Домашнее задание

Параграфы 7, 8.

1. Как изображают неровности Земли на плане?

Список литературы

Основная

1. Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. - 10-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010. - 176 с.

2. География. 6 кл.: атлас. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2011. - 32 с.

3. География. 6 кл.: атлас. - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2013. - 32 с.

4. География. 6 кл.: конт. карты. - М.: ДИК, Дрофа, 2012. - 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. - М.: Росмэн-Пресс, 2006. - 624 с.

Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ

1. География: начальный курс. Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. - 144 с.

2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. - М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. - 284 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений ().

2. Русское Географическое Общество ().

Даже далекий от географии человек сегодня постоянно сталкивается с изображениями земной поверхности: почти каждый день нам показывают в новостях по телевизору отмеченные на картах места, где произошли те или иные события; смотря по телевизору прогноз погоды, мы тоже видим карту; туристы и жители пользуется планом города, чтобы добраться до нужного места кратчайшим путем. Но необходимость изображения земной поверхности диктуется не столько обыденными интересами, сколько научными и практическими задачами. Карты необходимы геологам и мореплавателям, историкам и строителям, экономистам и археологам и многим, многим другим. Они являются источниками и средствами распространения разнообразной информации.

Масштаб

Понятно, что из-за огромных размеров земного шара отразить в натуральную величину его поверхность, например, на куске бумаги невозможно. Но можно изобразить его уменьшенную копию. Для работы с копией и верного представления о самом оригинале необходимо знать во сколько раз копия меньше оригинала. Для этого существует масштаб . Масштаб показывает отношение длины любого отрезка копии к длине соответствующего отрезка оригинала. Масштаб карты - это отношение длины линии (расстояния) на карте к длине соответствующей линии (расстояния) на местности . Выражаться масштаб может разными способами. Численный масштаб выражается в виде отношения (дроби), например, 1:50 000. Это означает, что одна единица длины на карте соответствует 50 000 таким же единицам длины на местности. Именованный масштаб указывает на то, какое расстояние на местности соответствует одной единице длины карты, например, в 1 см – 500 м. Перевести численный масштаб в именованный и обратно очень просто. Например, если масштаб карты 1:200 000, то это означает, что 1 мм (или см) на карте соответствует 200 000 мм (или соответственно см) на местности. Переводим миллиметры (или сантиметры) в метры и получаем, что в 1 мм – 200 м (в 1 см – 2 000 м, т.е. 2 км). Существует еще линейный (графический) масштаб , изображаемый в виде масштабной линейки, разделенной начиная от 0 на сантиметры. Над каждым сантиметровым делением подписывается соответствующее им реальное расстояние на местности (обычно в км). Слева от 0 откладывается 1 см, разделенный на миллиметры. Линейный масштаб очень удобен при работе с циркулем. На карте циркулем снимают измеряемое расстояние и затем, прикладывая его к линейному масштабу, узнают его истинное значение на местности.

Необходимо различать такие понятия как крупный и мелкий масштабы. Чем меньше соответствующих линейных единиц местности содержится в одной единице длины на карте, тем масштаб крупнее и наоборот, чем больше линейных единиц местности соответствуют одной линейной единице карты, тем мельче масштаб. Проще говоря, чем меньше нулей в численном масштабе, тем он крупнее и наоборот, чем больше нулей, тем масштаб мельче.

В зависимости от масштаба различают мелкомасштабные, среднемасштабные, крупномасштабные карты, а также планы. К мелкомасштабным картам относятся карты с масштабами от 1:1000000 и мельче, к среднемасштабным – от 1:200000 до 1:1000000, к крупномасштабным – от 1:10000 до 1:200 000. Планы имеют масштабы от 1:5000 и крупнее.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое масштаб?
2. Какие бывают масштабы по своему выражению?
3. Как перевести именованный масштаб в численный и наоборот? Приведите примеры.
4. Для чего нужен линейный масштаб?
5. Что означает крупный и мелкий масштабы?
6. Какие бывают карты в зависимости от масштаба? Какие у них масштабы?
7. Какие масштабы имеют планы?

Глобус, карта, план

Любое изображение земной поверхности – это ее моделирование. Земная поверхность моделируется на глобусах, картах и планах . Глобус – это объемная модель земного шара. Считается, что первый географический глобус был создан в конце XV в. В XVII и XVIII вв. глобус применяли в мореплавании. Сегодня он широко используется в школах в качестве наглядного учебного пособия. На глобусе представлена вся земная поверхность, причем объекты (материки, острова, океаны и др.) показываются наиболее точно, в неискаженном виде, сохраняя в отличие от изображения на мелкомасштабных картах свою форму, длину и площадь. Масштаб глобусов очень мелкий от 1:30000000 до 1:70000000. Масштаб школьных глобусов обычно 1:50000000.

Карты существовали уже в глубокой древности. Самые древние карты, сохранившиеся до настоящего времени, были созданы в древних Египте и Китае. В античное время греческие ученые уже создавали карты с учетом шарообразности Земли. В средние века в связи с бурным развитием мореплавания создавались морские (навигационные) карты. В эпоху Великих географических открытий рождались карты новых открытых земель. В XIX в., в основном, в военных целях создавались подробные карты местности (топографические карты), которые позднее использовались при строительстве дорог и инженерных сооружений. В ХХ в. развитие науки потребовало создания множества тематических карт: геологических, климатических и др.

Карта – это уменьшенная обобщенная модель земной поверхности на плоскости, построенная по математическим правилам в определенной картографической проекции и масштабе. Картографическая проекция и масштаб являются математической основой карты.

Изобразить на плоскости контуры объектов, расположенных на поверхности любой сферической формы, в том числе земного шара, без их искажений невозможно, поскольку поверхность эллипсоида или шара нельзя развернуть на плоскости без разрывов или складок. На картах различают 4 вида искажений: искажение длин, площадей, углов и контуров. Причем, чем мельче масштаб, тем искажения больше, а чем он крупнее, тем искажения меньше. Это и понятно, ведь чем меньше площадь земной поверхности, тем больше она приближается к плоской поверхности, то есть к плоскости карты, и наоборот, чем больше изображаемая площадь поверхности Земли, тем она становится все сферичной. Следовательно, на плоской поверхности карты присутствуют больше искажений. На картах крупного масштаба и планах искажения настолько малы, что ими практически пренебрегают.

План – это чертеж относительно небольшого пространства земной поверхности, выполненный в условных знаках и крупном масштабе . Такие чертежи составляют для небольших участков местности, площадью несколько км 2 и менее, принимаемых за плоскую поверхность. То есть при составлении планов кривизна земной поверхности не учитывается и земная поверхность принимается за плоскость, следовательно, на планах не изображаются ни меридианы, ни параллели. Вычерчиваются они в масштабе 1:5000 и крупнее. На планах изображаются все объекты, выражающиеся в масштабе. Объекты показываются с полным соответствием их натуральных длин, площадей, углов, с сохранением их форм и очертаний, то есть искажения, присущие картам на планах отсутствуют. Ориентирование плана по сторонам горизонта осуществляется с помощью стрелки, обычно направленной вверх и показывающей направление на север. Отличия плана от карты приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Отличительные характеристики карты и плана

Простейшие из видов вспомогательных проекций и наиболее часто употребляемые – это цилиндрическая, коническая и азимутальная.

Цилиндрическая картографическая проекция представляет собой цилиндр как бы одетый на земной эллипсоид (шар), который соприкасается с ним по экватору, в силу чего искажения здесь будут отсутствовать. На цилиндр проецируется поверхность Земли, причем наименьшие искажения наблюдаются в приэкваториальных и средних широтах, а наибольшие – в полярных областях. В этой проекции меридианы представляют собой параллельные равноотстоящие друг от друга прямые линии, а параллели – прямые линии, перпендикулярные к линиям меридианов. Чаще всего цилиндрическая проекция используется для построения карт мира.

Коническая картографическая проекция представляет собой одетый на земной эллипсоид конус, вершина которого находится над полюсом, а соприкосновение происходит в умеренных широтах, где и наблюдаются наименьшие искажения. В этой проекции параллели изображаются дугами концентрических окружностей, а меридианы – прямыми лучами, расходящимися веером от полюса. Коническая проекция удобна для изображения территорий, вытянутых по широте. Именно в такой проекции построены карты, изображающие территорию России.

Азимутальная картографическая проекция представляет собой соприкасающуюся с земным эллипсоидом (шаром) в какой-то точке плоскость. В этой точке наблюдаются нулевые искажения. Такая проекция с точкой соприкосновения на полюсе очень удобна для изображения полярных областей. В азимутальной проекции параллелями являются концентрические окружности с центром на полюсе, а меридианы – радиусы, расходящиеся от полюса.

Для устранения или уменьшения того или иного вида искажений используются специальные картографические проекции. Например, проекция Меркатора, используемая для составления морских навигационных карт, где углы сохраняются без искажений, но подвергаются сильному искажению длина и площадь.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое глобус? В чем его преимущество по сравнению с картой?
2. Какой масштаб бывает у глобусов?
3. Что такое карта?
4. Для чего нужны карты?
5. Какие виды искажений бывают на картах?
6. Почему на крупномасштабных картах меньше искажений, чем на мелкомасштабных?
7. Что такое план?

8. Назовите известные Вам картографические проекции.

9. Что представляют собой меридианы и параллели на картах в случае использования цилиндрической, конической и азимутальной картографических проекций?

Классификации карт

Все карты можно классифицировать по разным признакам. Если рассматривать карты по их содержанию, то их делят на общегеографические и тематические . На общегеографических картах показывается то, что мы видим непосредственно на земной поверхности, то есть рельеф, речную сеть, озера, населенные пункты, дороги и другие объекты. Если такие карты охватывают большие территории, как, например, карта полушарий, физико-географические карты материков, физико-географические карты государств, карты регионов крупных государств, на которых рельеф показывается обычно цветом, различающимся по ступеням высот, то такие карты называются обзорными . В случае изображения относительно небольших территорий на картах, где рельеф показывается с помощью горизонталей, их называют топографическими . Тематическими картами называются карты, на которых показаны объекты и (или) явления на определенную тему. К таким картам, например, относятся геологические, климатические, ландшафтные, политические, экологические и многие другие карты.

Рассматривая в начале этой темы понятие "масштаб", мы уже говорили о классификации карт в зависимости от масштаба, которые бывают мелкомасштабные, среднемасштабные и крупномасштабные . Планы, которые мы рассмотрим ниже, сюда не входят.

Если в основу классификации положен территориальный признак , то в этом случае в зависимости от охвата изображаемой территории все карты можно разделить на карты Мира, полушарий, материков, океанов, морей, стран, регионов, административных подразделений, городов и т.д. Наконец, карты можно разделить по их назначению, например,на учебные, туристические, справочные, культурно-просветительские, навигационные и др.

Особое место в классификации карт занимают географические атласы. Географический атлас – это оформленное в единый том или папку собрание карт, отражающих определенную тематику и (или) охватывающих определенную территорию. Обычно географические атласы сопровождаются пояснительными текстами в виде объяснительных записок к картам, а также таблицами со статистическими и справочными сведениями. Кроме этого, для облегчения нахождения интересующего объекта в атласах почти всегда присутствуют указатели географических названий. Географические атласы различают по территориальному признаку (атласы мира, материков, государств, областей), по содержанию (климатический атлас, атлас сельского хозяйства, геологический атлас и т.п.), по назначению (учебные, туристские, дорожные, научно-справочные и т.п.).

Вопросы для самоконтроля.

1. Как делятся карты по их содержанию?
2. Чем отличается топографическая карта от обзорной карты?
3. Как делятся карты по масштабу?
4. Приведите примеры (названия) карт, если в основе их классификации лежит территориальный признак.
5. Какие карты бывают, если их делят по назначению?
6. Что такое географический атлас?
7. По каким признакам различают географические атласы?

Земная поверхность на плоскости изображается в виде планов и карт.

План – уменьшенное подобное изображение ограниченных участков земной поверхности рассматриваемых как плоскость.

Карта – уменьшенное подобное изображение значительной части земной поверхности полученная с учетом кривизны земли.

Для проектирования различного рода сооружений линейного типа составляют специальные чертежи, отображающие относительные высоты точек земной поверхности называемые – профилем.

Профиль местности – представляет собой уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности по данному направлению. Обычно профили местности применяются для проектирования и строительства инженерных сооружений линейного вида (автомобильных и железных дорог), при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, в сельском хозяйстве при осушении и орошении земель.

Для большей наглядности и восприятия информации принято строить профили с различными значениями горизонтального и вертикального масштабов. Обычно вертикальный масштаб в 5-10 раз крупнее горизонтального. Исходным материалом для построения профилей могут служить топографические планы и карты или непосредственно результаты геодезических изысканий, выполненных инструментально на местности.

Инженерная геодезия предусматривает составление специальных разбивочных и исполнительных чертежей.

Разбивочный чертеж служит для переноса строительного объекта на местность, на которой показано положение основных точек объекта определяемых аналитическими данными. Исполнительный чертеж аналитически отображает фактическое положение элементов объекта в период строительства или при его возведении.

Тема 5: Масштабы

Масштаб – отношение длины линии на плане к соответствующему отрезку на местности.

ü Числовой – это правильная дробь, в числителе которой единица, а знаменатель показывает во сколько раз уменьшена местность при изображении ее на плане.

ü Именованный – показывает, сколько метров местности соответствует одному сантиметру данного чертежа.

ü Линейный – графическое изображение числового масштаба представляющий собой шкалу с делениями соответствующую числовому масштабу.

ü Поперечный – Он представляет собой график в виде металлической линейки длиной 10 или 12 см , Отрезок линейки АВ, равный 2 см и разбитый на 10 равных частей, называется основанием поперечного масштаба. Графическая точность определения длин отрезков, на плане с помощью поперечного масштаба составляет 1/100 его основания. Измерение длин линий на плане по поперечному масштабу выполняется с помощью измерителя (циркуля).

Точность масштаба – это расстояние на местности соответствующая 0,1 мм данного чертежа.

0,1мм – 0,1м

Тема 6: Условные знаки топографических планов и карт

На топографических планах и картах объекты местности отображаются едиными условными знаками, которые подразделяются на масштабные, внемасштабные, линейные, пояснительные, специальные.

1. Масштабные знаки – показывают местоположение объекта и его фактические размеры. Границы таких объектов могут отображаться тонки сплошными линиями или точечным пунктиром.

2 – этажность

К – кирпич

Н – нежилое

2. Внемасштабные знаки – показывают местоположение объекта, но не отображают его размеры.

Столбы - колодцы - отдельно стоящие деревья

3. Линейные – отображают местоположение и протяженность линейных объектов.

В К

В К

В К

В К

4. Пояснительные – показывают название Ии характеристики объектов в буквенных и цифровых обозначениях.

5. Специальные – используются для отображения объектов на специальных картах различных ведомств.

Тема 7: Рельеф и его изображение на планах или картах

Рельеф – совокупность неровностей земной поверхности.

Рельеф отображается на картах мелкого масштаба интенсивностью цвета, на крупномасштабных планах горизонталями, бергштрихами, абсолютными отметками.

Горизонтали – это замкнутая кривая линия на плане, все точки которой на местности имеют одинаковые отметки.

Кратчайшее расстояние между соседними горизонталями на плане называется – заложением.

Вертикальное расстояние между соседними горизонталями на местности называется – высота сечение рельефа.

Бергштрихи – это короткие черточки на горизонталях, указывающие направление склона.

Основные формы рельефа:

Гора – куполообразная (коническая) возвышенность.

Котловина – чашеобразное понижение.

Хребет – возвышенность вытянутая в одном направлении.

Лощина (лог) – вытянутое понижение.

Седловина – понижение между двумя возвышенностями на хребте.

Уступ (терраса) – горизонтальная площадка на склоне горы или хребта.

Тема 8: Ориентирование

Ориентирование – определение заданного направления относительно начального. Принято ориентироваться от северного направления меридиана.

В геодезии выделяют три меридиана, проходящие через данную точку.

1. Истинный – соединяет северный и южный полюса.

2. Магнитный – совпадает с направлением магнитной стрелки компаса.

3. Осевой – совпадает с осевым меридианом данной зоны на карте.

Поверхность Земли изображают на плоскости в виде планов, карт и профилей.

При составлении планов сферическую поверхность Земли проецируют на горизонтальную плоскость и полученное изображение уменьшают до требуемого размера. Как правило, в геодезии применяют метод ортогонального проецирования (рис. 10).

Сущность его состоит в том, что точки местности переносят на горизонтальную плоскость по отвесным линиям, параллельным друг другу и перпендикулярным горизонтальной плоскости.

Рис. 10. Ортогональное проецирование местности

Точки а, b, с, d, е –являются ортогональными проекциями точек А, В, С, D, Е местности на плоскости Н.

Например точка А местности проецируется на горизонтальную плоскость Н по отвесной линии Аа, точка В – по линии Вb и т.д., точки а и b являются ортогональными проекциями точек А и В местности на плоскости Н. Полученное на плоскости изображение участка земной поверхности уменьшают с сохранением подобия фигур.

Глава 2. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ

2. 1. Понятие и содержание карт и планов

Для различных инженерно – строительных, хозяйственных и технических целей на небольшие участки местности составляют планы.

План местности – уменьшенной подобное изображение горизонтальной проекции участка поверхности Земли с находящимися на ней объектами.

В зависимости от назначения составляют планы контурные (рис. 11 а) и топографические (рис. 11 б). На контурных планах условными знаками изображают только контуры (очертания) горизонтальных проекций местных предметов (дорог, строений, пашен, лугов, лесов и т.п.). Совокупность местных предметов, нанесенных на план, называют ситуацией плана .

На топографических планах, кроме ситуации, условными знаками изображают рельеф местности (горы, лощины, обрывы и т.п.). По такому плану легко прочитать рельеф и ситуацию местности. Для целей изысканий и проектирования железных дорог используют чаще топографические планы, чем контурные.

В отличие от плана на значительные по размеру площади в пределах района, области, страны и на весь земной шар составляют карты.

Карта – это изображение Земли на плоскости, уменьшенное и искаженное вследствие кривизны поверхности.

Рис. 11. Планы:

а – контурный; б – топографический

На плане контуры местных предметов имеют подобный вид, на карте точного подобия нет, так как сферическую поверхность Земли невозможно развернуть на плоскость без искажений. При составлении карт сначала по определенному закону наносят на бумагу сетку меридианов и параллелей, а затем по ней – контуры местности. Внешне карта отличается от плана тем, что на ней имеется сетка меридианов и параллелей.

Внутренняя рамка, т.е. рамка, ограничивающая картографический материал, на топографических картах представляет собой трапецию, в углах которой подписаны географические координаты – широта и долгота (рис. 12).

Рис. 12. Топографическая карта

Между внешней (оформительской) и внутренней рамкой помещена минутная рамка, позволяющая определять географические координаты точек. На листе карты нанесена координатная сетка, линии которой параллельны осям координат (линиям осевого меридиана и экватора). Координатная сетка подписана и позволяет определять прямоугольные геодезические координаты точек. Размер стороны квадрата координатной сетки соответствует 1 километру в масштабе данной карты.

Над верхней рамкой листа карты указывают номенклатуру листа, название наиболее значительного населенного пункта и систему координат карты. Под нижней рамкой приводят данные о склонение магнитной стрелки, сближении меридианов, схему взаимного положения вертикальной линии сетки и истинного и магнитного меридиана, численный и линейный масштабы, график заложения и указывается год издания карты (рис. 13).

Рис. 13. Топографическая карта

В инженерной геодезии чаще всего пользуются топографическими картами. Их составляют в масштабах 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000 и 1:100 000. Границами листов таких карт служат меридианы и параллели.

2. 2. номенклатура карт и планов

Номенклатурой называется система обозначений (нумераций) отдельных листов топографических карт (планов).

В основу номенклатуры топографических карт различных масштабов положена карта масштаба 1:1 000 000, которая является многолистной. Для получения одного листа карты этого масштаба весь земной шар делят (рис. 14) меридианами и параллелями на колонны и ряды (пояса).

Рис. 14. Номенклатура карт

Меридианы проводят через каждые 6° на восток и на запад, начиная от Гринвичского меридиана, а параллели – через каждые 4°, к северу и к югу, начиная от экватора. В результате этого размеры каждого листа такой карты будут равны 4° по широте (ряды) и 6° по долготе (колонны). Номенклатура каждого листа карты 1:1 000 000 состоит из двух индексов: большой буквы латинского алфавита, которая определяет широтный ряд – пояс, и числа, соответствующего номеру колонны. Так, Москва находится на листе N – 37.

Для получения карты масштаба 1:500 000 лист миллионной карты делят на четыре части и обозначают прописными буквами русского алфавита А, Б, В, Г (рис. 15). Лист карты масштаба 1:200 000 получают делением листа миллионной карты на 36 частей: I – XXXVI. Для получения листа карты масштаба 1:100 000 каждый лист карты масштаба 1:1 000 000 делят на 144 части: 1 – 144.

Рис. 15. Образование листов карт масштаба 1: 500 000, 1: 200 000, 1: 100 000

Листы карт масштабов 1:50 000, 1:25 000 и 1:10 000 получают из листа карты масштаба 1:100 000 последовательным делением листа карты предыдущего более мелкого масштаба на четыре части и обозначают для масштаба 1:50 000 – буквами А, Б, В, Г; для масштаба 1:25 000 – а, б, в, г и для масштаба 1:10 000 – цифрами 1, 2, 3, 4. На рисунке 16 и в таблице 1 приведены номенклатура и размеры трапеций листов карт масштабов 1:1 000 000 – 1:10 000.

Рис. 16. Образование листов карт масштаба 1: 50 000, 1: 25 000, 1: 10 000 и 1: 5 000

Таблица 1

Трапецию масштаба 1:5 000 получают путем деления каждого листа карты масштаба 1:100 000 на 256 частей и обозначают их арабскими цифрами от 1 до 256 (рис. 16). Для получения трапеций масштаба 1:2 000 каждую трапецию масштаба 1:5 000 делят на 9 частей и обозначают буквами русского алфавита а, б, в, г, д, е, ж, з, и. Номенклатура трапеции масштаба 1:5 000 складывается из названия соответствующего листа масштаба 1:100 000 с указанием в скобках порядкового номера трапеции масштаба 1:5 000, например М-38-25 (232); номенклатура трапеции масштаба 1:2 000 получается из названия трапеции 1:5 000 с добавлением в скобках соответствующей буквы трапеции масштаба 1:2 000, например, М-38-5 (232-б).

Согласно инструкции (инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000, 1:500. М., «Недра», 1973.) для топографических планов, создаваемых на участках площадью менее 20 км 2 , применяется, как правило, прямоугольная разграфка. В основу этой разграфки положен планшет 1:5 000 с размерами рамок 40х40 см, обозначаемый арабскими цифрами (рис. 17). Ему соответствуют 4 листа 1:2 000, каждый из которых обозначается присоединением к номеру масштаба 1:5 000 одной из первых четырех заглавных букв русского алфавита (А, Б, В, Г), например, 4-Б.

Рис. 17. Разграфка топографических планов

Листу масштаба 1:2 000 соответствуют 4 листа масштаба 1:1000, обозначаемых римскими цифрами (I, II, III, IV), и 16 листов масштаба 1:500, обозначаемых арабскими цифрами 1, 2, 3, 4, … , 16.

Номенклатура листов масштабов 1:1 000 и 1:500 складывается из номенклатуры листа масштаба 1:2 000 и соответствующей римской цифры для листа масштаба 1:1 000 или числа из арабских цифр для листа масштаба 1:500.

Для отдельных площадок обозначение листов топографических планов масштабов 1:1 000 и 1:500 устанавливается в техническом проекте (программе работ).

Номенклатура листов масштабов 1:5 000 – 1:500 и размеры их рамок приведены в таблице 2.

Таблица 2

МАСШТАБЫ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ

Масштабом называют степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности на плане.

Различают масштабы численные и графические.

Численным масштабом называют отношение длины, взятой на плане, к горизонтальному проложению той же линии на местности. Представляет собой правильную дробь, у которой числитель равен 1, а знаменатель m показывает, во сколько раз уменьшены линии местности при изображении их на плане (обозначаемый 1/m).

Проекцию линии местности на горизонтальную плоскость называют горизонтальным проложением .

Например , для масштаба 1/100 единице длины на плане соответствует 100 таких же единиц на местности, если 1 см на плане – 100 см (1 м) на местности.

Например , знаменатель масштаба 1/2000 показывает, что длины линий местности уменьшены на плане в 2000 раз.

Зная длину отрезка на плане Sp, можно определить длину линии на местности по формуле:

Зная длину линии на местности, можно вычислить длину отрезка на плане по формуле:

Например № 1 : длина линии на местности 142 м. Найти величину изображения этого отрезка на плане масштаба 1:2000.

S p = 142 м / 2000 = 0,071 м = 7,1 см.

Например № 2 : на плане масштаба 1:500 величина отрезка между двумя точками Sp = 14,6 см. Определить длину этой линии на местности Sm.

S m = 14,6 см · 500 = 7300 см = 73 м.

При решении задач по карте или плану с помощью численного масштаба приходиться выполнять много вычислений. Чтобы избежать этого, используют графические масштабы.

Численный масштаб дает общую характеристику степени уменьшения и не всегда удобен для практических целей. Для построения планов или определения длины отрезков, взятых с плана, применяют линейный или поперечный масштабы, которые являются графическими масштабами .