Оглавление
Как быстро узнать нужный квадрат?
Ознакомившись с теорией, можно переходить к практической части. Оказывается, есть интернет-ресурс, помогающий освоиться в ориентировании среди дебрей всех этих листов. Сервис работает на движке Google-карт и является автоматизированным аналогом бланковых карт.
Пользоваться ей очень просто. Находишь нужное место, кликаешь левой кнопкой мыши и получаешь наименование квадрата для различных масштабов карт. Кроме того появляется контуры квадратов: большой, для визуализации листа масштаба 1:500 000 и 1:100 000.
Единственное неудобство – неработающие приближение и отдаление колёсиком мыши.
Определение географических координат и нанесение на карту объектов по заданным координатам.
Географические координаты — угловые величины (широта и долгота), определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте относительно экватора и меридиана, принятого за начальный. Их подразделяют на астрономические, полученные из астрономических наблюдений, и геодезические, полученные из геодезических измерений на земной поверхности.
Астрономические координаты определяют положение точек земной поверхности на поверхности геоида, куда они проектируются отвесными линиями; геодезические координаты определяют положение точек на поверхности земного эллипсоида, куда они проектируются нормалями к этой поверхности.
Расхождения между астрономическими и геодезическими координатами обусловлены уклонением отвесной линии от нормали к поверхности земного эллипсоида. Для большей части территории земного шара они не превышают 3-4″ или в линейной мере 100 м. Максимальное уклонение отвесной линии достигает 40″.
На топографических картах применяются геодезические координаты. На практике при работе с картами их обычно называют географическими.
Географические координаты какой-либо точки: М
— это ее широта В =
— и долгота L =.
Географическая широта — это угол, образованный плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке земной поверхности. Величина угла показывает, насколько та или иная точка на земном шаре севернее или южнее экватора. Если точка расположена в Северном полушарии, то ее широта называется северной, а если в Южном полушарии южной
Долгота точки — это угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку. За начальный принят меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона). Все точки на земном шаре, расположенные к востоку от начального (Гринвичского) меридиана до меридиана 180 5о 0, имеют восточную, а к западу — западную долготу.
Географическая (картографическая, градусная) сетка — изображение на карте линий параллелей и меридианов; используется для определения географических (геодезических) координат точек (объектов) и целеуказания. На топографических картах линии параллелей и меридианов являются внутренними рамками листов; их широта и долгота подписываются на углах каждого листа.
Для определения по карте географических координат точек местности на каждом ее листе наносится дополнительная рамка с делениями через одну минуту. Каждое минутное деление разбито точками на шесть равных отрезков через 10″. Чтобы определить географические координаты какой-либо точки, (например точки А) надо вначале на глаз определить ее положение относительно минутных и секундных делений по широте и долготе. Затем соединить ближайшие к точке А одноименные деления прямыми линиями по параллели (западная и восточная стороны рамки) и по меридиану (северная и южная стороны рамки карты). При этом проведенная параллель должна пройти южнее точки А, а меридиан — западнее.
После этого определить на глаз, каким частям десяти-секундных делений по широте и долготе соответствуют расстояния от проведенных параллели и меридиана до точки А. Определив величины этих отрезков в секундах и приплюсовав их к значениям координат проведенных параллели и меридиана, получим географические координаты точки А.
Для нанесения на карту точки по заданным географическим координатам, например точки С, имеющей широту и долготу, поступают следующим образом. На боковых сторонах минутной рамки от параллели (южной стороны рамки листа карты) отсчитывают по с юга на север и через полученные точки проводят прямую линию (параллель). Затем на северной и южной сторонах минутной рамки от меридиана (западной рамки листа карты) с долготой отсчитывают на восток по и через полученные точки проводят другую прямую линию (меридиан с долготой). В пересечении проведенных линий и будет находиться точка с заданными координатами.
Рассмотреть практически на примере. (2 — 3 точки — определить координаты, 2 — 3 точки нанести по заданным координатам).
Географическими координатами пользуются обычно при определении взаимного положения точек, удаленных друг от друга на весьма большие расстояния. Командиры подразделений чаще всего имеют дело с плоскими прямоугольными координатами.
Геодезические данные
Чтобы однозначно определить направление «вертикальной» и «горизонтальной» поверхности, над которой они измеряют, картографы выбирают опорный эллипсоид с заданным началом и ориентацией, который наилучшим образом соответствует их потребностям в области, которая должна быть нанесена на карту. Затем они выбирают наиболее подходящее отображение сферической системы координат на этот эллипсоид, называемое наземной системой отсчета или геодезической системой отсчета .
Базы могут быть глобальными, что означает, что они представляют всю Землю, или они могут быть локальными, что означает, что они представляют собой эллипсоид, наилучшим образом подходящий только для части Земли. Точки на поверхности Земли перемещаются относительно друг друга из-за движения континентальной плиты, опускания и суточного движения Земли при приливе, вызванном Луной и Солнцем. Это ежедневное движение может достигать метра. Континентальное движение может достигать 10 см в год или 10 м за столетие. В зоне высокого давления погодной системы может произойти проседание на 5 мм . Скандинавия поднимается на 1 см в год в результате таяния ледяных щитов последнего ледникового периода , но соседняя Шотландия поднимается только на 0,2 см . Эти изменения несущественны, если используются локальные данные, но статистически значимы, если используются глобальные данные.
Примеры глобальных датумов включают Всемирную геодезическую систему (WGS 84, также известную как EPSG: 4326), систему координат по умолчанию, используемую для Глобальной системы позиционирования , и Международную наземную систему отсчета и систему координат (ITRF), используемую для оценки дрейфа континентов и деформации земной коры. . Расстояние до центра Земли можно использовать как для очень глубоких позиций, так и для позиций в космосе.
Местные датумы, выбранные национальной картографической организацией, включают Североамериканский датум , европейский ED50 и британский OSGB36 . Для данного местоположения датум обеспечивает широту и долготу . В Соединенном Королевстве используются три общепринятые системы широты, долготы и высоты. WGS 84 отличается в Гринвиче от карты OSGB36 примерно на 112 метров. Военная система ED50 , используемая НАТО , отличается примерно от 120 м до 180 м.
ϕ{\displaystyle \phi }λ{\displaystyle \lambda }
Широта и долгота на карте, составленной относительно местной системы координат, могут не совпадать с данными, полученными от приемника GPS. Преобразование координат из одних данных в другие требует таких как преобразование Гельмерта , хотя в определенных ситуациях может быть достаточно простого перевода .
В популярном программном обеспечении ГИС данные, спроецированные по широте / долготе, часто представляются в виде географической системы координат . Например, данные по широте / долготе, если датум , обозначается как «GCS North American 1983».
Километровая сетка. Вопрос №5 Координатная (километровая) сетка на картах
1. Определение географических и прямоугольных координат
Система координат представляет собой совокупность линий и плоскостей, ориентированных определенным образом в пространстве, относительно которых определяют положение точек (объектов, целей). Линии, принятые за начальные, служат осями координат
, а плоскости –координатными плоскостями . Угловые и линейные величины, которыми определяется в той или иной системе координат положение точек на линии, поверхности или в пространстве, называютсякоординатами .
В науке, технике, архитектуре, военном деле существуют различные системы координат. В каждом конкретном случае применяются системы координат, которые наилучшим образом отвечают требованиям к определению положения объектов.
Положение точек на поверхности Земли в зависимости от характера решаемых задач и требуемой точности чаще всего определяют в системах географических, плоских прямоугольных, полярных и биполярных координат. Пространственное положение точек в каждой системе координат дополнительно определяется высотой этих точек над уровенной поверхностью, принятой за начальную.
Указанные выше системы координат широко применяются в военной топографии. Они позволяют сравнительно просто и однозначно определять с необходимой точностью положения точек (объектов, целей) на земной поверхности по результатам измерений, выполненных непосредственно на местности или по карте.
Системой географических координат
называется система, в которой положение точки на земной поверхности определяется угловыми величинами (широтой и долготой) относительно плоскостей экватора и начального (нулевого) меридиана. В России и в большинстве других государств за начальный принят Гринвичский меридиан. Таким образом, система географических координат является единой для всей поверхности Земли. Она позволяет определять взаимное положение объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. В военном деле эта система используется преимущественно при применении боевых средств дальнего действия (баллистических ракет, авиации и др.). При решении тактических задач использование этой системы ограничено неудобствами работы с координатами, выраженными в градусах, минутах и секундах.
Географические координаты (широта и долгота)
точек на земной поверхности, определенные по результатам наблюдений небесных светил, называютсяастрономиическими координатами , а по результатам геодезических измерений на местности –геодезическими координатами . При определении астрономиических координат точка проектируется отвесной линией на поверхность геоида, а при определении геодезических координат – нормалью на поверхность земного эллипсоида. Вследствие неравномерного распределения массы Земли и отклонения поверхности геоида от поверхности земного эллипсоида отвесная линия в общем случае не совпадает с нормалью, что и показано на рисунке. Таким образом, географические координаты – обобщенное понятие об астрономических и геодезических координатах, когда уклонение отвесной линии не учитывается.
Астрономические координаты. Астрономической широтой
точки М называется уголф (фи), образованный отвесной линией в данной точке и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения Земли.
Астрономической долготой
точки М называется двугранный угол∧ (лямда) между плоскостями астрономического меридиана данной точки и начального (нулевого) астрономического меридиана. Астрономический меридиан точки представляет собой след сечения земной поверхности плоскостью, проходящей через направление отвесной линии в этой точке параллельно оси вращения Земли.
Геодезические координаты.Геодезической широтой
точки А называется угол В, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора. Широта отсчитывается по меридиану в обе стороны от экватора и может принимать значения от 0 до 90°. Широты точек, расположенных к северу от экватора, называются северными (положительными), а к югу – южными (отрицательными).
Геодезической долготой
точки А называется двугранный угол L между плоскостями геодезического меридиана данной точки и начального (нулевого) геодезического меридиана. Плоскость геодезического меридиана проходит через нормаль к поверхности земного эллипсоида в данной точке параллельно его малой оси. Долготы точек отсчитываются от начального меридиана к востоку и западу и называются соответственно восточными и западными. Счет их ведется от 0 до 180° в каждую сторону.
Система разграфки и номенклатуры топографических карт
А для начала давайте разберёмся, как вообще карты разбиты на квадраты. Достаточно долгое время существует система деления поверхности земли на отдельные листы топографических карт.
В основе номенклатуры топокарт лежит карта-миллионник, масштаба 1:1 000 000, что соответствует 10 км в 1 см. Границы квадратов образуют параллели и меридианы. Получается такая своеобразная таблица, ряды которой маркируются от экватора к полюсам латинскими буквами от A до V. А колонны нумеруются арабскими цифрами, начиная с меридиана 180° по направлению с запада на восток. Получается, город Киров находится в пределах квадрата О-39.
Определения
Зона UTM
Упрощенный вид смежных зон UTM США , спроецированных с помощью конической конической формы Ламберта.
Система UTM делит Землю на 60 зон шириной 6 ° долготы каждая. Зона 1 охватывает долготу от 180 ° до 174 ° з.д. нумерация зон увеличивается к востоку до зоны 60, которая охватывает долготу от 174 ° до 180 °. Исключаются полярные районы к югу от 80 ° ю. Ш. И к северу от 84 ° с .
Каждая из 60 зон использует поперечную проекцию Меркатора, которая может отображать область большой протяженности с севера на юг с низким искажением. За счет использования узких зон шириной 6 ° долготы (до 668 км) и уменьшения масштабного коэффициента по центральному меридиану до 0,9996 (уменьшение 1: 2500) величина искажения сохраняется ниже 1 части на 1000 внутри. каждая зона. Искажение масштаба увеличивается до 1,0010 на границах зон вдоль экватора .
В каждой зоне масштабный коэффициент центрального меридиана уменьшает диаметр поперечного цилиндра, чтобы получить секущую проекцию с двумя стандартными линиями или линиями истинного масштаба, примерно на 180 км с каждой стороны и примерно параллельно центральному меридиану ( Arc cos 0,9996 = 1,62 ° на экваторе). Масштаб меньше единицы внутри стандартных линий и больше единицы вне них, но общее искажение сведено к минимуму.
Перекрывающиеся сетки
Искажение масштаба увеличивается в каждой зоне UTM по мере приближения к границам между зонами UTM. Однако часто бывает удобно или необходимо измерять серию точек на одной сетке, когда некоторые из них расположены в двух соседних зонах. Вокруг границ крупномасштабных карт (1: 100 000 или больше) координаты обеих прилегающих зон UTM обычно печатаются на минимальном расстоянии 40 км по обе стороны от границы зоны. В идеале координаты каждой позиции должны быть измерены на сетке для зоны, в которой они расположены, но поскольку масштабный коэффициент все еще относительно невелик вблизи границ зоны, при необходимости можно наложить измерения в прилегающую зону на некоторое расстояние. .
Поиск места по координатам на бумажной карте
Олдскульный вариант. Но мало ли, вдруг пригодится.
Например. Наши координаты 55°41’10”C 36°3’50”В. Где мы на карте?
В каждом углу координатной сетки карты указаны координаты этого угла. Чередующиеся черные и белые полосочки — минуты широты или долготы. Точки рядом с полосками — разделяют десятки секунд.
Найдем сначала широту. Широта нижней грани листа составляет 55°40’00”, откладываем вверх еще одну полосочку. У нас станет 41’, и доходим до ближайшей точки — это еще 10”. Кладем туда линейку.
Подобную операцию проделываем для нахождения долготы. Только от угла карты будем двигаться вправо. Координаты левой грани листа 36°00’00” , до требуемых 36°3’50” нам не хватает 3’50” — это три полосочки и пять точек. Ставим туда линейку.
Размеры листов топографической карты и сторон квадратов сетки на топографических картах.
В таблице показаны также размеры отдельных наиболее часто используемых листов карты. Границами листов карты являются меридианы и параллели. Базовым листом карты является лист в масштабе 1:1 000 000 (миллионка), имеющий протяжение по широте в 4 градуса и долготе в 6 градусов. Карты более крупных масштабов образуются из «миллионки» соответствующей нарезкой (разграфкой). Для того чтобы можно было легко и быстро находить нужные листы карты, каждый из них имеет свое условное обозначение
Следует обратить внимание, что направление линий сетки не совпадает с направлениями север — юг и восток — запад, хотя и близко к ним. Наибольшие отклонения наблюдаются у границ зоны, где они достигают 3 градусов
Отклонение направления истинного меридиана от вертикальной линии координатной сетки получило название сближения меридианов (Сб). Величина сближения меридианов зависит от местоположения точки на карте.
Определение прямоугольных координат точки на топографической карте.
В качестве примера рассмотрим определение координат точки, заданной на карте масштаба 1:100 000. На рисунке ниже приведен участок карты, расположенной в 7-й зоне с долготами от 36 до 42 градусов. По вертикали сетки приведены координаты линий сетки в километрах, мелкими цифрами первые (старшие) разряды, крупными последние (младшие).
Причем, чтобы не загромождать карту, мелкие (старшие) цифры могут не повторяться каждый раз, так как они всюду одинаковы. По горизонтали — то же самое, только первая цифра 7 — это номер зоны. Рассматривая топографические карты, можно заметить, что координатных сеток на ней две. Первая — это стандартная с географическими координатами, указанными лишь по краю карты, а вторая сетка — километровая с шагом 2 см (2 км). Прикладывая линейку к ближайшим линиям сетки, определяем смещение (в мм) внутри квадрата и переводим их в расстояние согласно масштабу.
По оцифровке линий сетки определяем их координаты. Суммируя найденные значения, определяем координаты точки: X = 409 080 м, Y = 6 200 450 м (номер зоны не включен). Более удобно производить измерения специальной шкалой, имеющей вертикальную и горизонтальную оси, проградуированные в соответствии с масштабом карты. Для этого необходимо наложить шкалу на карту таким образом, чтобы перекрестье осей совпало с объектом на карте, а оси были направлены параллельно сетке карты. Тогда нужные смещения считываются с обеих шкал в точках пересечения с сеткой карты.
Подобные шкалы, отдельно или с компасом, выпускаются в США, но для нас они бесполезны, так как наши карты выпускаются в других масштабах. Но такую шкалу можно сделать самостоятельно. Для этого ее надо распечатать на прозрачной пленке на принтере и приклеить к планшету компаса. Предлагаемый вариант сделан для компаса серии «Азимут», это жидкостный компас с прямоугольным планшетом, в середине которого расположена большая лупа. Шкала приклеивается скотчем с обратной стороны планшета строго под лупой. Приклеивать надо аккуратно по всему периметру, чтобы туда не проникала вода. Предпочтительно использовать широкий прозрачный скотч, перекрывающий всю поверхность, в этом случае лучше распечатать шкалу в зеркальном отображении.
Что можно сделать с определенными таким образом координатами данной точки?
Если в вашем GPS-навигаторе записана карта, то полученные координаты можно ввести в прибор, обозначить точку и затем отправиться в путь. Если же необходимо на бумажной карте отметить точку по определенным навигатором координатам, то это будет задачей, противоположной уже рассмотренной. Она решается аналогичным образом, только в обратном порядке. По старшим цифрам (тысячи метров) находится квадрат, а по остатку — смещение внутри квадрата.
Гранит и камень
Сеть координатных линий
Одним из важных элементов географической карты является сеть координатных линий, полученная при проецировании картографической поверхности Земли на плоскость. При изготовлении карты, сетка служит опорой для построения картографической проекции. При пользовании картой она позволяет упростить определение координат точек земного эллипсоида, наносить на карту точки по их координатам, измерять направление линий относительно сторон света, вычислять масштабы и искажения в любом месте карты, производить другие необходимые подсчеты и исчисления. Иными словами, координатная сетка позволяет работать не с полным изображением карты, а с конкретным ее участком, при этом линии сетки являются опорными границами для проведения замеров и расчетов. Благодаря этому, существенно упрощается использование карт и планов на практике. К самым распространенным сеткам (а на мелкомасштабных картах — единственно употребляемым) относится картографическая — изображение сети меридианов и параллелей. Ценность картографической сетки обусловлена глубоким географическим смыслом меридианов и параллелей. Меридианы соответствуют направлению «север — юг», параллели — направлению «запад — восток». Этими направлениями, которые могут быть определены на местности при помощи буссолей и компаса, пользуются для ориентирования при практической работе с картой.
На мелкомасштабных картах картографическая сетка представляет средство для широкого географического ориентирования, основу для разнообразных обобщений и выводов, вытекающих из широтной зональности в размещении многих природных явлений. Наконец, разность долгот пунктов выражает разность их временных поясов, т.е. временную разность в отдельных точках Земли.
При всех достоинствах географических сеток им свойствен один недостаток. Практические задачи — нанесение на карту точек по их географическим координатам или определение координат точек по карте, решаются с относительной простотой только на картах в цилиндрических проекциях, у которых меридианы и параллели образуют две системы взаимно перпендикулярных параллельных линий. В других проекциях с более сложными по виду картографическими сетками для решения указанных задач приходится прибегать к вспомогательным графическим построениям и вычислениям, осложняющим работу и не всегда выполнимым в полевых условиях. Между тем при использовании топографических карт для точного указания положения пунктов, передачи по карте расстояний, быстрого расчета направлений и расстояний и т. п. необходимы простые действия, которые могут быть обеспечены сеткой прямоугольных координат. Последняя показывается на современных топографических картах дополнительно к картографической сетке, а на некоторых картах (например, английских и финских) — взамен ее. С этой целью на земном эллипсоиде выбирают две системы линий, которые в проекции топографической карты изображаются сеткой квадратов. В проекции Гаусса-Крюгера осями такой сетки служат изображаемые прямолинейно осевой меридиан зоны и экватор.
В картографических сетках счет параллелей всегда ведут от экватора, счет меридианов — от начального меридиана, за который по международному соглашению 1884 г. принимают меридиан Гринвича, где находится старейшая астрономическая обсерватория Англии.
Благодаря картографической сетке все искажения, как бы велики они ни были, сами по себе не влияют на точность определения по карте географического положения (координат) изображаемых на ней объектов. В то же время картографическая сетка, являясь графическим выражением проекции, позволяет при измерениях по карте учитывать характер, величину и распределение искажений. Поэтому любая географическая карта представляет собой математически определенное изображение земной поверхности.
* * *
План, карта, ситуация и профиль
- Главная ООО «Гранит»
- Щебень и автодороги
- Фундаменты
- Характеристики щебня
- Классификация пород
- Дробилки
- Основы и история геологии
- Основы геодезии
- Минералогия и минералы
- Маркшейдерское дело
Как определить долготу и широту на топографической карте
Если все же вам необходимо в цифровой век воспользоваться настольной картой мира и определить точку на карте, ее широту и долготу, то необходимо знать некоторые условные обозначения и разметки. На всех топографических картах северная часть мира всегда находится сверху. На каждом листе карты, если таковые имеются, западной части в верхнем левом углу, в стороне от значения долготы находится надпись, «К западу от Гринвича». Карты имеющие масштаб 1 к 200 000 рамки поделены на отдельные отрезки, которые соответствуют одной минуте. Определяем широту:
- Одну станину специального измерительного прибора установите на нужную точку карты, вторую установите на ближайшую линию параллели.
- Теперь отнимите измерительный прибор от карты, не сбивая наших координат (не передвигая ног). Перенесите отрезок измерительного прибора на боковую часть, где имеются секундные и минутные деления. Одна станина должна быть установлена на южной параллели, вторая на 10-ти секундных делениях.
- Сосчитайте деления, количество секунд и минут от южной параллели до другой станины измерителя.
- Прибавьте полученные результаты к уже имеющимся данным (которые видны сразу при измерении).
Установление границы вертикального сечения¶
Применение этой команды реально в случае работы с картами–сечениями (профилями). Вызывается диалоговое окно по установлению границ высотной отметки Z, куда вводятся значения верхней и нижней границы (Рис.2.100).
Рис.2.100 Рис.2.101
выбираемого участка профиля. После ввода значений и команды Enter Вы
получаете заданное отображение (Рис.2.101), которое можно также
проецировать на план для дальнейшей работы (в случае, если файл с
соответствующей этому профилю картой-планом загружен в редактор GEOMIX MAP,
то есть слой с горизонтальной проекцией сечения (план) находится в
списке отображаемых слоев). Закрытие окна Границы по Z отключает
данный режим.
Эта тема закрыта для публикации ответов.
