Тема: топографические планы и карты

Алан-э-Дейл       19.09.2022 г.

Терминология весов

Представление масштаба

Масштаб карты может быть выражен словами (лексический масштаб), в виде отношения или дроби. Примеры:

«от одного сантиметра до ста метров» или 1: 10 000 или 1/10 000 «один дюйм на одну милю» или 1: 63 360 или 1/63 360 «один сантиметр на тысячу километров», или 1: 100000000, или 1/100000000. (Соотношение обычно сокращается до 1: 100M)

Барная шкала против лексической шкалы

В дополнение к вышеперечисленным многие карты имеют одну или несколько (графических)шкал . Например, на некоторых современных британских картах есть три шкалы, по одной для километров, миль и морских миль.

Лексическую шкалу на языке, известном пользователю, может быть легче визуализировать, чем соотношение: если масштаб составляет от дюйма до двух миль и пользователь карты может видеть на карте две деревни, которые находятся на расстоянии примерно двух дюймов друг от друга, тогда это легко выяснить, что деревни находятся на расстоянии около четырех миль друг от друга.

Лексический масштаб может вызвать проблемы , если оно выражено на языке , который пользователь не понимает или устаревших или неопределенных единиц. Например, масштаб от одного дюйма до фарлонга (1: 7920) будет понятен многим пожилым людям в странах, где в школах преподавались имперские единицы . Но масштаб одного пула на одну лигу может составлять примерно 1: 144 000, в зависимости от выбора картографом множества возможных определений лиги, и только меньшинство современных пользователей будет знакомо с используемыми единицами измерения.

Большой, средний, маленький

Контраст пространственного масштаба . Карта классифицируется как мелкомасштабная

иликрупномасштабная, а иногда исредняя . Малый масштаб относится к картам мира или картам больших регионов, таких как континенты или большие страны. Другими словами, они показывают большие участки земли на небольшом пространстве. Они называются мелкомасштабными, потому что относительно мала.

На крупномасштабных картах мелкие области показаны более подробно, например на картах округов или городских планах. Такие карты называются крупномасштабными, потому что репрезентативная доля относительно велика. Например, план города, представляющий собой крупномасштабную карту, может иметь масштаб 1: 10 000, тогда как карта мира, представляющая собой карту малого масштаба, может иметь масштаб 1: 100 000 000.

В следующей таблице описаны типичные диапазоны для этих шкал, но ее не следует рассматривать в качестве авторитетных из-за отсутствия стандарта:

Классификация Диапазон Примеры
крупномасштабный 1: 0 — 1: 600 000 1: 0.00001 для карты вируса; 1: 5,000 для пешеходной карты города
средний масштаб 1: 600 000 — 1: 2 000 000 Карта страны
малый масштаб 1: 2 000 000 — 1: ∞ 1: 50 000 000 для карты мира; 1:10 21 для карты галактики

Эти термины иногда используются в абсолютном смысле таблицы, но иногда в относительном смысле. Например, картограф, чья работа относится исключительно к крупномасштабным картам (как указано в таблице выше), может называть карту размером 1: 500 000 мелкомасштабной.

В английском языке слово large-scale часто используется для обозначения «обширного». Однако, как объяснялось выше, картографы используют термин «крупномасштабные» для обозначения менее

обширных карт — тех, которые показывают меньшую площадь. Карты, показывающие обширную территорию, являются картами «малого масштаба». Это может вызвать недоумение.

Вариация шкалы

Нанесение на карту больших площадей вызывает заметные искажения, поскольку значительно сглаживает искривленную поверхность земли. Распространение искажений зависит от проекции карты . Масштаб варьируется по карте , и указанный масштаб карты является только приблизительным. Это подробно обсуждается ниже.

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.

Таблица: Отличия плана и карты
Особенность План Карта
Охват территории небольшой вплоть до Земли
Искажения незначительные чем объемнее охват тем больше
Что позволяют подробно изучать небольшие объекты измерять расстояния, определять размеры

Съёмка способом перпендикуляров

При помощи способа перпендикуляров можно наносить объекты, расположенные близко к дороге или к условной параллельной линии. Так можно нанести на карту участок реки. Наиболее выдающиеся участки реки фиксируют при помощи перпендикулярных линий. Съёмка происходит в процессе прохождения участка с остановками в выбранных точках и визирования и измерения участков местности в них.

Из выбранной точки 1, на предварительно сориентированном на планшете на бумаге проводят перпендикуляры к близлежащим объектам и откладывают расстояние на линиях. Отмеряют расстояние до точки 2 и там проводят те же работы. Этот способ отличается от маршрутной съёмки только тем, что отмечаются только объекты, расположенные под прямым углом к точке сбора информации.

Составление простейшего плана местности по описанию

Остановимся на составлении плана местности по описанию. Если есть описание маршрута движения или небольшого участка местности, то мы, используя условные знаки, можем составить план.

Рассмотрим на примере движения геологов:

Поэтапно составим алгоритм действий для составления рисунка плана местности.

На бумаге необходимо провести стрелку, обозначающую стороны горизонта. Это необходимо для ориентирования по плану местности.
Выберем оптимальный масштаб и обозначим на плане местности. В данном случае приемлем, будет масштаб в 1 см – 100 м.
Так как геологи двигались в северном и северо-восточном направлении, начальную точку отметим ближе к югу. Началом пути считается родник, поэтому нанесем его условным обозначением на план местности.
От родника они двигались в северо-восточном направлении 400 м, значит, отмеряем с помощью линейки 4 см. Путь они проходили по грунтовой дороге, обозначаем ее условным знаком на плане местности.
Достигли они реки, которая протекала с востока на запад. Отмечаем на плане реку и направление ее течения. Через реку обозначаем мост.
Путь они продолжили по дороге и через 600 м увидели озеро. Линейкой отмеряем 6 см на север и рисуем озеро

Обращаем внимание, что озеро имеет определенные размеры.
По всей дороге слева от них рос смешанный лес, а справа – хвойный. С помощью условных знаков обозначаем на плане местности.
От озера отмеряем 5 см на северо-восток и по обеим сторонам тропинки обозначаем луг.
Затем они вошли в хвойный лес и увидели домик лесника.

В результате проделанной работы у нас должен получиться географический план местности с условными знаками, схожий с представленным ниже рисунком.

Чем же отличается карта от плана местности?

  1. Масштаб плана более крупный, а на карте более мелкий.
  2. На плане местности и географической карте объекты изображаются в масштабе, однако на карте это происходит не всегда. Например, города на карте обозначены кружочком, а на плане города есть отдельные улицы и дома.
  3. Направление на плане определяется по прямой стрелке, а на карте по линиям градусной сети.

Несмотря на все эти различия,они изображают земную поверхность в масштабе с помощью условных знаков.

Изображение земной поверхности в древности

Уже в глубокой древности, путешествуя и открывая новые земли, люди стремились сохранить для потомков полученные знания, они составляли описания, а также делали чертежи и рисунки тех мест, в которых побывали.

Первые географические изображения местности известны уже с III—II вв. до н. э. Это наскальные изображения, рисунки на коре, коже, дереве, кости. Народы Тихого океана создавали свои карты из раковин и черенков пальмовых листьев.

Карты известны людям давно. Широкое распространение получили карты в Римской империи. Их использовали для организации военных походов, в управлении государством.

В Европе расцвет картографии начался с XV в. — периода Великих географических открытий. Карты стали более подробными и точными.

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.

Описание презентации Изображение земной поверхности на планах и картах Тема по слайдам

Изображение земной поверхности на планах и картах Тема

План и карта • План – чертеж небольшого участка местности в крупном масштабе и условных знаках, построенный без учета кривизны земной поверхности. • Карта – уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли на плоскости, построенное с помощью условных обозначений в какой-либо картографической проекции и в определенном масштабе с учетом кривизны земной поверхности.

План местности

Карта полушарий

Отличия плана и карты • Размер изображенной поверхности : на плане – небольшие участки, на карте – большие. • Кривизна поверхности : на карте – учитывается, на плане – нет. • Количество объектов : на плане – все объекты, на карте – выборочно. • Градусная сеть : на карте – есть, на плане – нет. • Направление Север-Юг : на картах указывают меридианы, на плане – стрелка «север-юг» .

Виды карт • По назначению — многоцелевые (топографические), учебные, туристические, военные и др. • По охвату территории : карты мира, материков и др. • По масштабу : • Планы (≥ 1: 5000), • Крупномасштабные (≥ 1: 200000), • Среднемасштабные (≥ 1: 1000000), • Мелкомасштабные (≤ 1: 1000000).

• По содержанию : • Общегеографические (топографические, обзорно-топографические, обзорные). • Тематические (карты природных, общественных, природно-общественных явлений). • Специальные (навигационные, кадастровые, проектные, технические и др. )

Виды карт: карта полушарий

Виды карт: политическая карта мира

Виды карт: климатическая карта Африки

Виды карт: почвенная

Виды карт: плотность населения мира

Виды карт: Поверхностные течения Мирового океана

Градусная сеть и географические координаты

• Градусная сеть — система параллелей и меридианов для определения географических координат точек земной поверхности. • Географические полюса – точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью. • Экватор – линия пересечения земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения.

• Параллели – линии на поверхности земли, параллельные экватору. • Меридианы — линии сечения земной поверхности плоскостями, проходящими через ось вращения Земли. • Географическая широта – угол между плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке. • Географическая долгота – двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку.

Элементы карты • Географические элементы (условные знаки): • площадные, • линейные, • внемасштабные. • Математические элементы : • рамка, • опорные пункты, • масштаб (численный, именованный, линейный), • картографическая проекция (способ построения градусной сети на карте).

Виды искажений на карте • Искажение длин (меняется масштаб длин на карте в зависимости от места и направления). • Искажение площадей (изменяется масштаб площади в зависимости от места). • Искажение углов (углы на карте не соответствуют углам на местности). • Искажение формы объектов (формы объектов на карте не соответствуют формам на местности).

Виды картографических проекций • По характеру искажений : • равноугольные (углы и формы сохраняются, но длины и площади искажаются), • равновеликие (площади сохраняются, искажаются углы и формы), • произвольные (есть искажения длин, углов и площадей, но они распределены по карте).

• По виду вспомогательной поверхности : • цилиндрические, • конические, • азимутальные.

Картографические проекции

Картографические проекции: цилиндрическая

Коническая и поликоническая проекции

Картографические проекции: азимутальные

• По положению вспомогательной проекции : • прямые (ось проекции совпадает с земной осью), • поперечные (ось проекции лежит в плоскости экватора), • косые (ось проекции образует острый угол с земной осью).

Ориентирование на местности • Ориентирование – определение своего местоположения относительно сторон горизонта. • Горизонт – часть земной поверхности, наблюдаемая на открытой местности. • Линия горизонта – граница видимого пространства, где небесный свод как будто соприкасается с земной поверхностью. • Основные стороны горизонта : север, юг, восток, запад.

Способы ориентирования на местности • По Солнцу (в полдень самая короткая тень указывает на север). • По Солнцу и часам (биссектриса угла, образованного часовой стрелкой, направленной на Солнце, и направлением на цифру « 1» , укажет на юг). • По Полярной звезде (указывает на север). • По местным признакам (годовые кольца, крона деревьев, мхи и лишайники, муравейники, смола на деревьях). • По компасу. • По картам и аэрофотоснимкам.

Условные знаки

Ознакомьтесь с таблицей, на которой представлены некоторые условные знаки. Заучивать их нет необходимости, поскольку каждая карта и каждый план имеют легенду – изображение всех использованных знаков с указанием их значений.

Поверхность Земли неровная и эту неровность нужно каким-то образом передавать на изображениях. Иначе планы и карты будут неинформативными. Проложит человек кратчайшую дорогу по карте между двумя объектами и неожиданно упрется в гору. Или же выйдет к глубокому оврагу.

На планах и картах рельеф изображается при помощи особых замкнутых линий, которые называются горизонталями. Каждая горизонталь соединяет все точки местности, которые расположены на одной и той же высоте над уровнем моря. Для того, чтобы лучше понять смысл этих горизонталей, можно представить как гору или холм постепенно затопляет вода. Через одинаковые промежутки высоты уровень воды фиксируется и проецируется на карту или план в виде горизонталей.

Если расстояние между горизонталями мало, то здесь должен быть крутой склон (левая часть рисунка), если же оно велико – склон будет пологим.

Как понять, что нарисовано на плане – холм или овраг? Для этого существуют короткие черточки, называемые бергштрихами. Бергштрихи всегда направлены от горизонталей вниз и располагаются перпендикулярно к ним. Если бергштрихи направлены наружу, то перед вами – возвышенность. Если же они направлены внутрь, то это впадина.

Линии, соединяющие точки одинаковых глубин водоемов, называются изобатами. Поскольку изобаты всегда показывают глубину, бергштихи при них не используются.

В легенде обычно принято указывать, через сколько метров высоты проведены горизонтали или изобаты.

Вершину или дно впадины обозначают точкой с указанием ее высоты (глубины). Если речь идет о впадине на суше, находящейся ниже уровня моря, то перед цифровым значением высоты ставится знак «—». Цифры с обозначением высоты также могут ставиться около горизонталей и изобат.

На мелкомасштабных картах изображение рельефа при помощи горизонталей и изобат дополняется послойной раскраской по ступеням высот и так называемой «отмывкой рельефа». Послойная раскраска высот на суше выполняется оранжевой краской различного тона по принципу «чем выше, тем темнее». Высоты от 0 до 200 метров имеют светло-зеленую окраску, а отрицательные высоты, то есть расположенные ниже уровня моря – темно-зеленую. Рельеф водоемов окрашивается голубыми тонами – чем глубже, тем темнее. Шкала ступеней высот, используемая на карте, указывается на ней в нижней части.

Отмывка или оттенение склонов горного рельефа делает изображение более выразительным, дает возможность зрительно ощущать его объемные формы. Оттенение производится серо-коричневой краской по принципу «чем значительнее, выше и круче склон, тем темнее тон отмывки».

Послойная раскраска и отмывка рельефа применяются только на картах, причем – на мелкомасштабных. Планам местности подобная «роскошь» недоступна.

Вот еще одно отличие планов от карт. На планы наносятся все объекты и детали местности, а на карты, в зависимости от их содержания и назначения, могут наноситься не все объекты и детали. Так, например, на физической карте мира горы и океанские глубины указываются, а на политической – нет. Географическая карта универсального назначения на которой подробно изображена местность со всеми имеющимися на ней объектами и деталями называется топографической картой. Топографические карты имеют крупный масштаб.

Универсальная карта мелкого масштаба называется общегеографической, а карта, посвященная какой-то определенной теме – тематической. Физическая и политическая карты – это разновидности тематических карт.

Использование плана или карты местности невозможно без ориентирования. Чтобы пользоваться картой вы должны сориентироваться, то есть – определить свое местоположение относительно сторон горизонта и окружающих объектов.

Как составить план местности на основе полярной съёмки?

Этот способ съёмки используется для планировки открытых пространств, ограниченных кривыми контурами.

Лист бумаги в клетку закрепляем на фанере или планшете. В левом верхнем углу закрепляем компас, ориентируя букву С (Север) вверх (к верхнему краю листа).

  • Выбираем точку (полюс) — место откуда будем снимать местность. Лучше всего панорама просматривается с возвышения. Точка должна быть в центре снимаемой площади, откуда она вся хорошо видна. Именно поэтому такая съёмка местности и называется полярной — её производят из одной точки.
  • Выбираем масштаб плана. Измеряем расстояние на местности, которое нам нужно будет нанести на лист. Пусть оно максимально равно 300 м. Измеряем свой лист — 10 см х 10 см? Чтобы правильно подобрать масштаб, делим 300 на 10, получаем 30. Наш масштаб — в 1 см 30 м. Подписываем масштаб внизу листа бумаги, чертим линейный масштаб.
  • Ориентируем планшет на север, в верхнем углу плана наносим стрелку вверх и подписываем север-юг. При работе постоянно следим, чтобы стрелка компаса показывала на север. После ориентирования ставим точку на листе бумаги, обозначая место, откуда мы будем снимать (мы выбрали её ещё в начале).
  • Делаем визирование на основные ориентиры при помощи визирной линейки — определяем направление и чертим тонкую линию карандашом на бумаге.

Определяем и подписываем азимуты на эти предметы (углы между направлением на север и на объект, измеряемый по часовой стрелке) и откладываем расстояние до них. Как? Сначала измеряем их на местности — рулеткой, полевым циркулем или шагами, берём среднюю длину шага в 60 см. Чтобы высчитать расстояние, сначала количество шагов умножим на 60, пусть у нас расстояние — 10 шагов, тогда получится 600 см или 6 м. Переносим расстояние на план, для этого 600 делим на величину масштаба: 600:30= 20 см (что-то получилось больше длины и ширины нашего листа). Обозначаем их (ориентиры и объекты) при помощи условных знаков. Легко определяется расстояние до предмета, высота которого известна. Для этого, держа карандаш отвесно в вытянутой руке, отмечают на нем отрезок, закрывающий наблюдаемый предмет, и затем этот отрезок измеряют. Искомое расстояние (S) определяется из подобия двух треугольников.

Чтобы не перепутать, где подписаны азимуты, а где расстояния, азимуты можно обозначать знаком градусов, а расстояния в шагах или метрах.

Абрисы полярной и маршрутной съёмок

  • После всех выполненных работ мы получили так называемый абрис, но это ещё не готовый план. План составляют в камеральных условиях. На чистом листе снова подписывают масштаб, рисуют стрелку север-юг. Используя линейку и транспортир, переносят весь чертёж на этот лист в выбранном масштабе. По окончании работы чертят рамку и внутри неё подписывают название плана.
  • На самом плане подписывают названия объектов и обозначают их условными знаками. В нижней части листа пишут легенду плана — условные знаки с расшифровкой. Там же у нас уже есть обозначение масштаба, туда же помещаем инициалы автора.

Определение азимутов на местности

Отличия глобуса от карты

Рассмотрим чем глобус отличается карты

Это два основных вида изображения земной поверхности и важно правильно определять различия между ними

Таблица: Отличия глобуса и карты
Отличие Глобус Карта
Полная копия земли да нет
Искажения нет есть
Удобство не удобно удобно

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.

Понятия о плане и карте

_______При изображении небольшого участка земной поверхности радиусом до 20 км его проецируют на горизонтальную плоскость. Полученную горизонтальную проекцию участка в уменьшенном виде наносят на бумагу. Ошибки, возникающие в этом случае за счет кривизны Земли, находятся в пределах самой высокой точности линейных измерений и поэтому не имеют практического значения.

_______Чертеж, дающий в подобном и уменьшенном виде изображение горизонтальной проекции участка местности, называется планом.

_______При изображении на плоскости значительных территорий проекцирование их производят уже на сферическую поверхность, которую затем развертывают в плоскость. При этом получают определенные искажения контуров.

_______Уменьшенное изображение на плоскости значительных участков поверхности, полученное с учетом кривизны Земли, называются картой.

_______При составлении карт по определенным математическим законам строят сетку меридианов и параллелей, называемую картографической сеткой, внутри которой располагают изображаемые контуры. Наличие такой сетки служит признаком карты.

Системы координат, принятые в геодезии

_______В геодезии применяются следующие системы координат:

• Географическая система координат,
• Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера,
• Полярная система координат.

4.1. Географические координаты

_______С помощью географических координат, то есть широт (φ) и долгот (λ), определяют положение точки относительно экватора и начального меридиана.

_______Широтой (φ) точки называется угол, составленный отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора.

_______Долготой (λ) точки называется двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана.

_______Широта отсчитывается по дуге меридиана к северу и к югу от экватора от 0° до 90°. К северу от экватора широта называется северной, к югу – южной.

_______Долгота отсчитывается от меридиана, проходящего через Гринвич на окраине Лондона. Долгота отсчитывается по дуге экватора или параллели от начального меридиана в сторону востока и запада от 0° до 180°. Долгота к востоку от Гринвичского меридиана называется восточной долготой, к западу – западной. Широты и долготы определяют положение любой точки на земной поверхности и выражаются в угловой мере. Географические координаты определяются из астрономических наблюдений и, а также с помощью геодезических измерений.

4.2. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______При геодезических работах на больших территориях применяется зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера (рис. 4). Для этого земной шар делится меридианами на шестиградусные или трехградусные зоны (рис. 3). Счет зон ведется к востоку от Гринвичского меридиана. Каждая зона проецируется на плоскость таким образом, чтобы средний меридиан зоны был изображен прямой линией. Средний меридиан зоны называется осевым меридианом.

_______Изображение осевого меридиана принимается за ось абсцисс (x), изображение экватора – за ось ординат (y). За начало координат принимают точку пересечения осевого меридиана с экватором.

_______Чтобы не иметь отрицательных ординат, ординату осевого меридиана принимают равной 500 км. Перед ординатой точки указывается номер зоны, в которой точка расположена.

Способы изображения земной поверхности. Метод проекций в геодезии

_______На местности точки, линии, углы и контуры расположены в силу неровностей земной поверхности на возвышениях или впадинах. Так как возвышения и впадины являются пространственными формами, изобразить их на бумаге в виде плоской карты или плана достаточно непросто. Способы изображения земной поверхности на плоскости основываются на методе проекций.

_______При изучении действительной поверхности Земли точки местности проецируют отвесными линиями на поверхность земного эллипсоида. Так как уровенная поверхность радиусом до 20 км может быть заменена плоскостью, при относительно небольших площадях, точки местности проецируют на горизонтальную плоскость. Положение полученных проекций точек может быть определено координатами.

_______В результате перенесения точек на плоскость длины линий заменяют их горизонтальными проекциями, называемыми горизонтальными проложениями; пространственные углы заменяются плоскими, и вся фигура заменяется проекцией на горизонтальную плоскость (рис. 2).

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.