Геодезические работы при землеустройстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Рельеф - главный элемент ландшафта

ГЛАВА II. Определение на карте высоты сечения рельефа и крутизны склона

ГЛАВА III. Определение площади населенного пункта

ГЛАВА IV. Определение координат на картографическом материале

ГЛАВА V. Построение элементов рельефа на картах и планах

5.1 Описание рельефа по заданному направлению линии

5.2 Построение профиля по заданной линии

5.3 Построение линий водоразделов и водосборов

5.4 Построение границ водосборной площади (бассейна водотока)

ГЛАВА VI. Противоэрозионная организация территории

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Замечательный памятник русского летописания «Повесть временных лет» Нестора свидетельствует о широте историко-географического кругозора летописцев Древней Руси. Последующее феодальное раздробление русских княжеств ограничило интерес к географическим знаниям и карте. Татаро-монгольское иго XIII - XV вв., принесшее русскому народу неисчислимые бедствия, задержало экономическое и культурное развитие Руси.

Положение изменилось лишь в конце XV в., в результате образования.

Русского централизованного государства. Этот процесс сопровождался ликвидацией феодальной раздробленности отдельных земель и княжеств, быстрой централизацией управления и активизацией внешней политики. В таких условиях стала ощущаться острая необходимость в изучении страны и в ее подробной карте.

По-видимому, уже в первой четверти XVI в. в Русском государстве на основе переписи населенных пунктов, межевых и порубежных чертежей и дорожников была изготовлена подробная сводная карта, которая послужила источником для составления за рубежом ряда карт Руси XVI в.

О разнообразии и многочисленности картографических работ, выполнявшихся в XVI в. в связи с военными, административными, хозяйственными и дипломатическими надобностями, свидетельствует опись архива Ивана IV, составленная около 1575 г.; она перечисляет несколько с находившимися в них «чертежами»-картами, изготовление которых в государственных интересах побуждалось московскими учреждениями и осуществлялось силами служилых людей в результате непосредственного знакомства с местностью.

Русской картографии с момента ее зарождения были свойственны две замечательные черты: реальный, «полевой» характер исходных материалов и государственная направленность картографической деятельности. Русские карты XVI и XVII вв. являлись государственным достоянием и не служили, как то было на Западе, предметом торговли и вообще коммерческого интереса.

Вершиной русской картографии XVI в. был «Большой Чертеж всему Московскому государству», составленный, по-видимому, около 1600 г. В Разрядном приказе, т.е. в том органе центрального управления, который ведал военными силами государства. В 1627 г. «Большой Чертеж» был вычерчен вновь. В дополнение к нему, очевидно по военным соображениям, был составлен чертеж дорогам от Москвы до «Перекопи» (т.е. в Крым), а к ним обоим была написана «Книга Большому Чертежу» - обстоятельное географическое описание Русского государства, удовлетворяющее практические потребности наших предков. Подробное в отношении речной сети, населенных пунктов и «шляхов» (т.е. больших дорог), включающее некоторые сведения о полезных ископаемых и размещении народов, это описание вызывает и поныне удивление своей полнотой и точностью, например, в отношении рек, впадающих в Северный Ледовитый океан.

«Большой Чертеж» не сохранился до нашего времени. В XVI и XVII вв. карты в Москве размножались рукописно, т.е. в малом количестве экземпляров. Большинство из них стало жертвой времени; пожары, постоянно опустошавшие русские города, разорение Москвы польскими интервентами, небрежное хранение в архивах потерявших практическую ценность документов - все это способствовало гибели карт. Однако «Книга Большому Чертежу» известна в многочисленных о самом «Большом Чертеже». Это была дорожная карта масштаба, близкого к 1:1 800 000, показывавшая подробно все сколько-нибудь значительные населенные пункты, наиболее важные тракты и с особой полнотой реки - эти естественные пути сообщения. Чертеж охватывал огромную территорию: на западе его пределами служили реки Днепр и Западная Двина, на северо-западе - р. Тана в Лапландии, на востоке - р. Обь, на юге Чертеж распространялся на Бухару, Грузию и Крым. Число географических названий, подписанных на Чертеже, намного превышало полторы тысячи. «Большой Чертеж» и «Книга Большому Чертежу» явились не только итогом великолепного географического труда русского народа в XVI в., но и свидетельством его высокой культуры.

Присоединение Сибири и ее хозяйственное освоение сопровождались выдающимися географическими открытиями, которыми русский народ внес замечательный вклад в великие географические открытия XVI - первой половины XVII столетий.

Сибирские открыватели - служилые люди, казаки, промышленники, словом, простые люди, которых потомки справедливо называли землепроходцами, не являлись картографами, но им неизменно поручалось составлять росписи и чертежи новооткрытых или посещенных земель.

Ориентировка по странам света, иногда компас, расчет расстояний по времени движения и рассказы «иноземцев» использовались для составления чертежей. И, надо отдать справедливость, в этом деле русские исследователи проявляли не только чувство долга, но и умение наблюдать, видеть и реалистично передавать результаты своих наблюдений. Государственный и одновременно народный характер составляет замечательную черту открытий XVII в. Этому факту во многом обязана самобытность русской картографии и обширность вклада, внесенного ею в развитие мировой картографии.

Росписи и чертежи, изображавшие вновь открытые земли, пути по рекам и т.п., собирались в воеводских канцеляриях, где нередко сводились вместе в карты отдельных областей, городов с относящимися к ним уездами и даже в карты всей Сибири. Надобность в сводных картах всей Сибири была настолько велика, что их составление предписывалось специальными правительственными указами.

Особого внимания заслуживают труды тобольского уроженца С.У. Ремизова, относящиеся по годам к петровскому времени, но по своему характеру и содержанию как бы подводящие черту под самобытным развитием русской картографии XVI и XVII столетий. В работах С. Ремизова по картографии, истории и географии Сибири мы видим выдающегося ученого и культурного деятеля эпохи. Как картограф он обобщил в картах и ввел в научный обиход столь обширный, свежий и важный географический материал, что в этом отношении занимает почетное место в мировой картографии.

Ремизов со своими четырьмя сыновьями создал «Чертежную книгу Сибири» - первый русский географический атлас из 23 карт большого формата, дошедший до нашего времени. Чертежная книга не только обобщила русские географические открытия XVII в. в Сибири, но и дала изображение зарубежных территорий, изученных русскими исследователями, в частности при путешествиях и посольствах в Китай. Сохранились также два других сборника карт С. Ремизова - «Служебная чертежная книга», в которой Ремизов вычерчивал свои оригинальные карты и копии интересовавших его карт, и того же назначения «Хорографическая чертежная книга».

Карты Ремизова для освоенных районов Сибири до настоящего времени поражают обилием и детальностью своих сведений. Многие частности обозначены так подробно и обстоятельно, что, по свидетельству академика Миддендорфа, из «Чертежной книги» еще в середине XIX столетия можно было почерпнуть кое-что для улучшения карт Сибири. По сравнению с современными им западноевропейскими картами чертежи Ремизова, уступая в математическом отношении, выгодно отличаются стремлением к разносторонней характеристике природных особенностей местности; они включают также много сведений хозяйственного, этнографического и военно-политического значения. О том, как далеко продвинулся вперед С. Ремизов в совершенствовании карты Сибири, можно судить по сопоставлению его карты из «Чертежной книги Сибири» с картой из атласа Сансона, т.е. из лучшего западноевропейского атласа той эпохи.

Работы русских исследователей, распространившиеся на Восточную Европу и Сибирь, сбросили с этих стран покров легенд и преданий и позволили создать о них географические представления, основанные на опыте и реальном знании. Русская картография развивалась до XVIII в. самобытным путем. Воздействие на нее западноевропейской науки было невелико. Например, в Разрядном приказе, где имелось много карт, по описи 1668 г. числилась всего одна печатная иностранная карта. Вряд ли иностранные карты доходили до тех служилых людей, усилиями которых в то время создавались исходные карты. Напротив того, успехи западноевропейских картографов в изображении Русского государства в прямой степени зависели от того, насколько им удавалось привлекать русские источники, для Сибири единственного достоверные и потому неоценимые.

Для проведения комплекса землеустроительных мероприятий необходимо иметь исходные сведения о природных и экономических особенностях земельного участка и о пространственном размещении отдельных объектов на его территории. Эту информацию инженер-землеустроитель получает в результате изучения планово-картографических материалов и составления топографического описания участка по совокупности системы условных знаков, пояснительных подписей и прочих характеристик объектов, а также по изображению рельефа горизонталями. В топографическом описании отображают сведения о наличии пунктов геодезических сетей, гидрографии, рельефе, растительности, размещении населенных пунктов, путях сообщения и других элементах картографического изображения. Топографическое описание участков землевладений и землепользований сельскохозяйственных предприятий дополняют информацией о приближенных размерах участка, характере его границ, территориальном расположении сельскохозяйственных угодий, конфигураций пахотных массивов и отдельных полей, размещений хозяйственных центров и животноводческих ферм, обеспеченности водными источниками.

Целью курсовой работы является закрепление знаний по геодезическим работам при землеустройстве и приобретение практических навыков измерений по топографическим картам.

В процессе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи:

проанализировать планово-картографический материал;

изучить пространственное размещение отдельных объектов на данной территории;

определить на карте крутизну склона, площадь данной территории и населенного пункта, геодезические и прямоугольные координаты точек;

построить профиль по заданной линии;

построить границы водосборной площади (бассейна водотока).

рельеф ландшафт карта склон

ГЛАВА I. Рельеф - главный элемент ландшафта

Рельеф определяет характер и конфигурацию гидрографической сети, распределение растительности и почвенного покрова, микроклимат и экологические условия, расположение дорог и населенных пунктов, - словом, все особенности местности. В рельефе земной поверхности отражаются геологическая структура территории и полеографическая история. В прошлом, да еще и сейчас, рельеф во многом определяет тактику ведения боевых действий. Добавим к этому, что рельеф местности имеет решающее значение при сельскохозяйственном освоении территории, гражданском, дорожном, гидротехническом строительстве. Отсюда становится понятным то особое внимание, которое всегда уделялось методам изображения на картах.

Рельеф земной поверхности образует сплошное и в целом плавно изменяющееся поле высот. Имеются и резкие изменения высот: обрывы, овраги, уступы и т.п. Для изображения рельефа целесообразнее всего применять изолинии и способ значков, а на геоморфологических картах - способы качественного фона и ареалов. Вместе с тем есть специфические требования, которым всегда подчиняется изображение рельефа на гипсометрических картах:

метричность изображения, обеспечивающая возможность получения на карте абсолютных высот и превышений, характеристик углов наклона, расчленений и др.;

пластичность изображения, т. е. наглядная передача неровностей рельефа, формирующая у читателя зрительный образ местности;

морфологическое соответствие изображения, что проявляется в стремлении подчеркнуть типологические особенности форм рельефа, его структурность.

Изображение рельефа на картах и планах.

Рельеф существенно влияет на ландшафтные особенности территории, на размещение почв и растительности, социально - экономических объектов, перераспределение тепла и влаги, химических элементов. Особенности строения рельефа широко учитываются при проектировании и строительстве народнохозяйственных объектов, при решении инженерных задач по ведению наступательных и оборонительных действий войск. Отсюда становится очевидной необходимость умения не только читать и представлять многообразие и особенности форм рельефа, но и умение по рельефу топографической карты производить необходимые измерения и построения.

В зависимости от характера рельефа местность подразделяют: на равнинную, всхолмленную и горную. Равнинная местность имеет слабовыраженные формы или почти совсем не имеет неровностей; всхолмленная характеризуется чередованием сравнительно небольших по высоте повышений и понижений; горная представляет собой чередование возвышений более 500м. над уровнем моря, разделенных долинами.

Несмотря на многообразие форм рельефа, из них можно выделить пять основных:

Гора (холм) - куполообразная или конусообразная форма рельефа, возвышающаяся над окружающей местностью. Наивысшая ее точка называется вершиной, боковые поверхности - скатами или склонами, линии слияния скатов с окружающей местностью образуют основание горы или подошву. Склоны горы подразделяются: на ровные, выпуклые, вогнутые. Бровка склона - это линия перегиба ровной площадки или пологого склона с более крутым склоном.

Котловина (впадина) - это форма рельефа, представляющая замкнутое углубление земной поверхности. Самая низкая точка котловины называется дном. Боковые поверхности котловины состоят из склонов, линия их слияния с окружающей местностью образует бровку котловины.

Хребет - вытянутая возвышенность, понижающаяся в одном направлении. Хребет имеет два ската, линия их слияния образует водораздельную линию - ось хребта.

Лощина - вытянутое постепенное понижение местности в одном направлении. Два ската лощины, соединяясь вместе, образуют линию тальвега, или водосливную линию. Разновидностями лощины являются: долина - широкая лощина с пологими задернованными склонами; овраг - узкая лощина с крутыми обнаженными склонами; промоина - узкое углубление с крутыми обнаженными склонами, образующимися под действием стока воды. Овраг со склонами, заросшими растительностью, называется балкой.

Седловина - это место, образуемое слиянием двух хребтов и началом двух лощин, расходящихся в противоположных направлениях. Седловины в горах называются перевалами. Вершину горы, дно котловины и низшую точку седловины называют характерными точками рельефа, а линии водоразделов и тальвегов - орографическими линиями.

Рис. 1. Изображение основных форм рельефа горизонталями на карте или плане

На топографических картах и планах формы рельефа изображают горизонталями - линиями ровных высот, образованными при пересечении земной поверхности горизонтальными плоскостями, последовательно отстоящими друг от друга по высоте на заданном расстоянии.

Наглядность выражения принятых форм достигается с помощью скатштрихов (бергштрихов), указывающих направление понижения местности, а также подписями отметок высот горизонталей и характерных точек рельефа (рис.1). Резкие перепады нельзя воспроизвести горизонталями, поэтому их показывают специальными условными знаками (гребни, скалистые обрывы, каменные осыпи, промоины и т.д.), отображающими основные структурные линии и позволяющими в сочетании с горизонталями судить об изменениях высот в этих местах.

Горизонтали позволяют передавать плавное очертание отдельных форм и элементов рельефа; по ним можно определить направление и крутизну скатов, а также высоты точек местности.

ГЛАВА II. Определение на карте высоты сечения рельефа и крутизны

склона

Расстояние h между секущими горизонтальными плоскостями называется высотой сечения рельефа. Ее значение указывается на карте или плане под линейным масштабом. В зависимости от масштаба карты и характера изображаемого рельефа высота сечения различна.

Расстояние между горизонталями на карте или плане называется заложением. Чем больше заложение, тем меньше крутизна ската на местности, и наоборот.

Одним из признаков, присущих указанному методу, является то, что отметки высот горизонталей всегда кратны высоте сечения рельефа h.

Если высота сечения рельефа h, по каким-либо причинам, неизвестна, то ее можно определить путем подсчета интервалов и превышения между горизонталями с подписанными отметками высот. Для топографических карт установлены стандарты сечения в зависимости от масштаба карты и характера изображаемой территории.

Высота сечения рельефа (в метрах) на Российских топографических картах.

Масштабы карт	Территории
	Плоскоравнинные открытые	Плоскоравнинные залесенные, холмистые	Предгорные и горные	Высокогорные
1:10000	2,5	5	5	-
1:25000	2,5	5	5	10
1:50000	10	10	10	20
1:100000	20	20	20	40
1:200000	20	20	40	40
1:500000	50	50	100	100

Чтобы облегчить чтение горизонталей на карте, некоторые из них утолщают. При высоте рельефа 1,5, 10 и 20м утолщают каждую пятую горизонталь с отметками, кратными соответственно 5, 10, 25 и 50м. При высоте сечения 2,5м утолщают каждую четвертую горизонталь с отметками, кратными 10.

Направления ската решают на основе следующих признаков:

По указаниям бергштрихов, которые всегда направлены в сторону понижения. Так на рисунке 2б направление понижения соответствует направлению бергштрихов по отношению к данной горизонтали.

По подписям горизонталей. Основание цифр, которыми подписаны отметки высот горизонталей, всегда направлены в сторону понижения местности. Поэтому по подписи горизонтали на рисунке 2в можно определить, что понижение местности направлено в сторону точки А.

По подписям высот характерных точек; например на рисунке 2г видно, что скат направлен с точки 2 к точке 1, т.к. высота точки 2 больше, чем точки 1.

По объектам гидрографии. Поскольку поверхностные воды стекают по направлению силы тяжести в сторону понижения, то скаты всегда направлены к рекам, озерам, например, в направлении 1-2 на рисунке 2д.

По форме промоин. Открытые стороны промоин и оврагов, образованных в результате водной эрозии, всегда направлены в сторону понижения, как показано стрелкой на рисунке 2а.

Рис. 2. Чтение рельефа по отдельным характерным признакам

Определение крутизны ската.

Крутизна ската характеризуется углом наклона v, который образует линия местности, например АВ, с горизонтальной плоскостью Р (рис. 3).

Рис. 3. Схема к определению крутизны ската

Из прямоугольного треугольника АВВ1 следует:

tg v = h/d

где h - высота сечения рельефа, d - заложение.

Зная тангенс, по таблицам значений тригонометрических функций находят значение угла наклона.

Крутизну ската характеризуют также уклоном i:

i = tg v

Уклон линии выражается в процентах или промилле (о/со), т.е. тысячных долях единицы.

Крутизна ската тем больше, чем меньше заложение. Чем дальше отстоят друг от друга горизонтали на карте, тем меньше крутизна ската.

Крутизну скатов на карте можно всегда рассчитать по формуле, но гораздо проще и быстрее по графику заложений.

При работе с картой или планом угол наклона либо уклон ската определяют, пользуясь графиками (рис. 4, а, б), называемыми масштабными (или шкалами) заложений.

Рис. 4. Графики заложений к плану масштаба 1:1000 при высоте сечения рельефа h=1м: а - для углов наклона, б - уклонов.

ГЛАВА III. Определение площади населенного пункта

При выборе способа определения площадей земельных участков обычно руководствуются требуемой точностью, наличием геодезических данных по границам, размером и конфигурацией участков. В зависимости от этого различают:

аналитический способ, когда площадь участка определяется по результатам измерений (мер линий и углов) на местности или их функциям (приращениям, координатам);

графический способ, при котором площадь определяется по результатам измерений (мер линий и углов) на планово-картографическом материале;

механический способ, когда площади участков определяют при помощи планиметра и палетки.

Аналитический способ самый точный, но он требует обязательных полевых измерений. Общую площадь землевладения определяют, как правило, по координатам поворотных точек границ по формуле:

Для определения площади участка палеткой с параллельными линиями палетку накладывают так, чтобы крайние точки контура оказались между её линиями. Таким образом, участок рассекается линиями палетки на фигуры близкие к трапециям. Тогда, чтобы определить площадь контура, нужно сложить площади отдельных трапеций, которые определяют как произведение высоты трапеции на её среднюю линию. Поскольку высоты трапеций одинаковы и известны - это расстояние между линиями палетки - то задача сводится к определению длины средних линий, которыми являются линии палетки. Задача решается суммированием. Сумма средних линий последовательно набирается в раствор измерителя. По масштабной линейке определяют измеренную величину средних линий и умножают на расстояние между линиями палетки, выраженное в метрах на местности. Определяют площадь до 20 га.

Таблица. Определение цены деления планиметра

Название полюса	Отсчет	Разность отчетов	Ср. значение отчетов при одном полюсе	Ср. значение отчетов при двух полюсах	Площадь (S), га	Цена деления

Таблица. Определение площадей планиметром

Название полюса	Отсчет	Разность отчетов	Ср. значение отчетов при одном полюсе	Ср. значение отчетов при двух полюсах	Площадь (S), га	Цена деления

ГЛАВА IV. Определение координат на картографическом материале

При измерениях на топографических картах определяют положение отдельных точек объектов местности.

Положение любой точки А на поверхности эллипсоида определяют в системе геодезических координат.

Систему геодезических координат образуют две взаимно перпендикулярные плоскости: плоскость земного экватора и плоскость начального геодезического меридиана.

Плоскость геодезического меридиана проходит через нормаль к поверхности земного эллипсоида в данной точке параллельно его малой оси. За начальный меридиан, от которого ведут отчеты долготы точки, принята плоскость геодезического меридиана, проходящая через метку Гринвичской обсерватории (Гринвичский меридиан).

Рис. 5. Положение точки А на поверхности эллипсоида

Геодезическими координатами точки являются (рис. 5):

геодезическая широта - это угол Ва, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью его экватора;

геодезическая долгота - это двугранный угол Lа, между плоскостями геодезического меридиана данной точки и начального (Гринвичского) меридиана. Для измерения геодезических координат точек на топографических картах нанесены линии, параллельные плоскости экватора (параллели), и линии геодезических меридианов. Линии параллелей ограничивают северную и южную рамки карты и имеют подписи соответствующих значений их широты; линии геодезических меридианов ограничивают восточную и западную рамки карты и имеют подписи соответствующих значений долготы.

Геодезические координаты определяются следующими способами.

Если имеется полный лист карты (рис. 6), то, соединяя одноименные значения интервалов минутной рамки, проводят по выверенной линейке ближайшие к заданной точке линии южной параллели и западного меридиана, после чего определяют их градусную величину. На рис. 6 широта ближайшей к точке 1 южной параллели Вюжн = 54041', а долгота западного меридиана Lзап = 18002'.

Рис. 6. Определение геодезических координат на целом листе карте

Геодезические координаты точки 1 вычисляют по формуле:

В1=Вюжн + ?В'', L1=Lзап + ?L'', (1)

где ?В'' и ?L'' - приращения от точки 1 до линий с известными значениями геодезических координат.

Для вычисления ?В'' и ?L'' с помощью измерителя и масштабной линейки по карте определяют отрезки ?а и ?b, а по минутной рамке измеряют расстояния а и b, соответствующие определенным интервалам минут или секунд по широте и долготе. На рисунке 6 градусная мера этих интервалов равна 1' = 60''. Приращения геодезических координат вычисляют по формулам:

?В''=( ?а•60'')/а и ?L''=( ?b•60'')/ b

Для контроля определения координат на карте проводят ближайшие на заданной точке линии северной параллели и восточного меридиана. После аналогичных измерений геодезические координаты вычисляют по формулам:

В1=Всев- ?В'', L1=Lвост - ?L'' (2)

Невязка должна составлять 0,1''.

При решении различных инженерных задач положение точек чаще всего определяют в системе плоских прямоугольных координат.

Для этих целей на топографических картах и планах через определенные интервалы нанесены линии прямоугольной координатной сетки, которые оцифрованы соответствующим числом км в принятой картографической проекции Гаусса - Крюгера.

Рис. 7. Прямоугольные координаты точки А на плоскости

Систему прямоугольных координат на плоскости в проекции Гаусса - Крюгера (рис. 7) образуют: линия осевого меридиана зоны (ось абсцисс Х) и линия экватора (ось ординат Y).

Когда какая-либо точка А ортогонально спроектирована на эти оси, то её прямоугольными координатами являются отрезки линий: Ха - абсцисс и Yа - ордината этой точки.

Для топографических планов небольших участков прямоугольные координаты точек допускается определять в условной системе. За исходную (начальную) ось абсцисс принимают линию, параллельную осевому меридиану, а за исходную ось ординат - линию, параллельную экватору.

Прямоугольные координаты точек определяют, используя линии координатной сетки, которые для топографических карт масштабов 1:10000 и мельче проводят и подписывают на выходах через интервалы, соответствующие 1км (такие сетки называются километровые). На землеустроительных планах принято строить координатные сетки с дециметровой стороной квадрата, поэтому значения подписей на выходах линий зависят от масштабов планов.

Для измерения прямоугольных координат заданной точки первоначально определяют координаты юго-западного угла квадрата, в котором находится эта точка, выражая их значения в метрах.

Например, по подписям километровой сетки на рис. 8 видно, что для точки 1 абсцисса южной линии километровой сетки Хюжн=6067000м, а ордината западной линии Yзап=4311000м. Из заданной точки 1 опускают перпендикуляры на южную и западную линии квадрата и измеряют их длину, получая таким образом значения приращений координат ?х и ?у. Прямоугольные координаты точки 1 вычисляют по формулам:

Х1=Хюжн + ?х, Y1=Yзап + ?у (3)

Рис. 8. Определение прямоугольных координат с помощью измерителя

Контроль осуществляют путем аналогичного измерения приращений от данной точки до северной и восточной линии километровой сетки. Повторные значения координат вычисляют по формуле:

Х1=Хсев - ?х, Y1=Yвост - ?у (4)

Если расхождения не превышают величины 3-М-10-4, то за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение.

ГЛАВА V. Построение элементов рельефа на картах и планах

5.1 Описание рельефа по заданному направлению линии

Эта задача сводится к определению планового положения характерных точек перегибов, отметок их высот и крутизны скатов на отдельных участках линии.

Пусть на карте с высотой сечения рельефа h0=2,5м задано прямолинейное направление от точки А до точки В (рис. 10). Характерные перегибы местности находятся в точках 1,4 и 7. Высоты точек А, В и характерных точек перегиба определяют по карте. Для вычисления крутизны скатов измеряют отрезки линий между этими точками в масштабе карты. Углы наклона на отдельных участках линии вычисляют по формуле:

vi-k=57,3(Hk-Hi)/Sik,

где i, k - номера точек с известными отметками высот.

В таблице приведен пример результатов измерений и других характеристик рельефа по маршруту.

Рис.10. Описание рельефа по заданному маршруту

5.2 Построение профиля по заданной линии

Профилем называют уменьшенное изображение вертикального разреза участка земной поверхности. Его строят для инженерного проектирования различных сооружений линейного типа (дорог, каналов, линий связи и электропередач и д.р.), используя в качестве исходной информации планово-картографические материалы с изображением рельефа. Чтобы упростить процесс построений, профиль обычно вычерчивают на миллиметровой бумаге, причем для наглядности выражения вертикальный масштаб разреза берут в 10 раз крупнее, чем горизонтальный.

1. На плане прочерчивают линию АВ: в обе стороны от нее откладывают расстояние по 1 см и отграничивают участок прямоугольной формы.

2. В нижней половине листа миллиметровой бумаги строят разграфку профиля по данной заданной линии.

3. Слева от каждой графы подписывают название ее содержания.

4. С помощью измерителя переносят контуры ситуации с карты в графу «План местности» и вычерчивают нанесенные объекты соответствующими условными знаками.

5. На карте отмечают точки пересечения профильной линии с горизонталями и характерные точки перегибов местности, нумеруя их по порядку.

6. Раствором измерителя переносят расстояние между отмеченными точками в графу «Расстояние».

7. Одновременно по масштабной линейке определяют значения этих расстояний и записывают в соответствующих интервалах данной графы.

8. Контролируют сумму измеренных отрезков, которая не должна отличаться от общей длины линии АВ более чем на М•10-4vn, где n - число отрезков, М - знаменатель масштаба.

9. По подписям горизонталей определяют отметки высот точек их пересечения с профильной линией.

10. Отметки высот характерных точек перегибов рассчитывают методом интерполирования с округлением до 0,1 м.

11. Полученные значения выписывают в графу «Отметки высот» против соответствующих точек перпендикулярно к линиям разграфки.

12. Для верхней линии разграфки, принятой за исходную уровенную поверхность, выбирают условное значение высоты с таким расчетом, чтобы чертеж был компактным.

13. На перпендикулярах к верхней линии разграфки откладывают значения высот, уменьшенные на величину высоты условной уровенной поверхности; концы отрезков соединяют прямыми линиями и получают профиль местности для участка АВ.

14. По формуле i=tq?aв=hab/Sab вычисляют уклон между точками профиля и выписывают их значение в целых тысячных долях единицы.

15. Направления уклонов показывают условными линиями, которые проводят в соответствующих интервалах графы от верхнего угла к нижнему углу (при отрицательном уклоне) или от нижнего - к верхнему (при положительном уклоне); уклоны отрезков профиля между точками, расположенными на горизонталях, можно определять по графику заложений, построенному для данной карты.

5.3 Построение линий водоразделов и водосборов

Построение орографических линий (водоразделов и тальвегов) необходимо для решения многих инженерных задач:

при проектировании различных гидротехнических сооружений, водохранилищ, зон затопления, плотин, мостов и т.д.;

при различных отраслевых географических исследованиях.

Тальвегом называется линия самых низких высотных отметок, по которой течет вода, собираемая со склонов. Тальвегом может быть любой постоянный или временный водоток (от крупных рек до появляющихся во время снеготаяния или дождей). На рисунке 10 линия тальвега проходит через характерную точку рельефа 1.

Увеличение системы тальвегов идёт от второстепенного к главному, от меньшего к большему, от незначительного ручья к крупной реке.

Для того чтобы на карте провести линии тальвегов на каком-то участке карты, надо при общем обзоре рельефа установить главный водоток (самые пониженные участки) и сходящиеся к нему другие менее значительные водотоки.

При проведении линии тальвега следует соблюдать следующие правила:

тальвег пересекает горизонтали, в точках их большего перегиба, равномерно деля промежуток между ними;

замыкание горизонталей по крупным рекам происходит равномерно на всем протяжении, по притокам замыкания уменьшаются равномерно в сторону подъёма склона.

Обычно принято после нанесения на карту системы тальвегов наносить систему линий водоразделов.

Водораздел - это линия пересечения верхних частей противоположных склонов на земной поверхности, с которых вода стекает в разные водотоки. Это линия самых больших высотных отметок любого возвышения местности. На рисунке 10 линия водораздела проходит через характерную точку рельефа 4.

Системы водораздельных линий имеют обычно сложное разветвленное строение. Увеличение системы водоразделов, в отличие от тальвегов, идёт по принципу сверху вниз: наносятся основные водораздельные линии, разделяющие бассейны крупных рек, затем отходящие от них водораздельные линии, отделяющие бассейны крупных притоков и т.д., вплоть до бассейнов мелких притоков.

Определение положения любой водораздельной линии исходит из основного принципа, что вода всегда течёт от водораздельной линии к тальвегу по самому крутому уклону, т.е. по направлению наименьших заложений.

Проследив возможный путь воды к тальвегу, можно установить положение водораздельной линии. При нанесении линий водоразделов следует соблюдать правила:

линия водораздела пересекает горизонтали в точках их большего изгиба;

между двумя тальвегами должно быть не меньше одной линии водораздела;

вода с участка поверхности, заключенной между двумя тальвегами, может попадать не только в них, но и в третий, в который впадают первый и второй.

5.4 Построение границ водосборной площади (бассейна водотока)

Водосборная площадь (бассейн) - это та часть земной поверхности, с которой вода стекает в систему внутреннего водотока - реку, ручей, овраг и т.п.

Определение площади бассейна имеет большое значение при проектировании гидротехнических или иных сооружений, когда надо заранее узнать пропуск воды через все имеющиеся водотоки. Границами бассейна, какого-либо водотока, являются водораздельные линии, охватывающие все участки и поверхности, вода с которых попадает в данный водоток и его притоки.

Очертание границ водосборной площади могут быть сложными, их нанесение представляет определенную трудность, поэтому необходимо постоянно следить за правильностью нанесения границ.

Решение задачи следует начинать с изучения тальвегов, входящих в систему водотока. При этом наносятся линии, которые окажутся общими границами водотока (т.е. не вызывающие сомнения), их следует сразу обозначить на карте. Далее наносятся недостающие участки границ, не выявленных при первоначальном осмотре тальвегов. Правильность нанесения границ водосборной площади контролируется положением, когда построенная линия во всех точках будет водораздельной и проходит между тальвегами своей и других систем.

ГЛАВА VI. Противоэрозионная организация территории

Нерациональная эксплуатация земли, погоня за максимальными сиюминутными прибылями привели к катастрофическому развитию эрозии, к потере большей части плодородного слоя почв.

Организация территории хозяйств, расположенных на эродированных и эрозионноопасных землях (противоэрозионная организация территории), имеет свои особенности. Главная цель противоэрозионной организации территории заключается в предотвращении ускоренных процессов, восстановлении продуктивности земель. Одной из основных задач противоэрозионной организации территории является снижение интенсивности ускоренного смыва и выветривания почвы до темпов естественной эрозии путем регулирования режима склонового стока и скорости ветра на водосборной площади, водосборном бассейне, районе распространения ветровой эрозии, повышение противоэрозионной способности поверхности почв, создания эрозионноустойчивого ландшафта.

Согласно «Указаниям по проектированию противоэрозионных мероприятий» все земли делятся на три класса и девять категорий.

Класс А - земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии. Сюда входят четыре категории пахотных земель.

I - не подверженные ветровой и водной эрозии. На них не проводят специальных противоэрозионных мероприятий. Здесь применяют севообороты, систему удобрений и защиту растений, рекомендованные зональными научно-исследовательскими учреждениями;

II- подверженные слабой эрозии. В эту категорию входят несмытые и слабосмытые почвы с уклоном 1-30. Такие земли используют в полевых севооборотах. Для предотвращения ветровой и водной эрозии, регулирования поверхностного стока талых и ливневых вод применяют основную обработку и посев поперек направления эрозионно-опасных ветров и склонов;

III - подверженные эрозии в средней степени (слабо-, средне-дефлированные и смытые почвы). Они расположены на склонах 3-50, слабо расчленены ложбинами и промоинами. Эрозия вызывается водой, стекающей с земель, расположенных выше по склону. Эти земли используют в полевых и почвозащитных севооборотах, на них необходимо применять противоэрозионные технологии и лесомелиоративные мероприятия.

IV - подверженные сильной эрозии (среднедефлированные и смытые почвы). К ним относятся земли на склонах 5-70. Поверхность склонов расчленена промоинами и ложбинами. На таких землях необзодима специальная организация территории: почвозащитные севообороты, полосное размещение культур; буферные полосы и другие приемы. Можно применять гидротехнические мероприятия.

Класс Б - земли, пригодные для ограниченной обработки.

V - подверженные очень сильной ветровой и водной эрозии (средне-, сильносмытые и дефлированные почвы), примыкающие к овражно-балочной сети, с уклоном 7-90, непригодные для систематического возделывания полевых культур. К этой категории земель относят пастбища и сенокосы, а также сильно эродированную пашню. Их нужно включать в почвозащитные севообороты, вплоть до сплошного залужения.

Класс В - земли, непригодные для обработки.

VI - берега и дно балок, сильнодефлированные площади. Используют под сенокосы и пастбища с ограниченным и нормированным выпасом скота;

VII - крутые склоны балок, пригодные для пастбищ при условии строгого нормирования выпаса и поверхностного улучшения;

VIII - участки, непригодные для земледелия. Используют для лесоразведения;

IX - участки, непригодные для земледелия, сенокошения, выпаса скота и лесоразведения. Подлежат рекультивации.

Комплекс противоэрозионных мероприятий включает организационно-хозяйственные, агротехнические, агролесомелиоративные и гидротехнические мероприятия. Организационно- хозяйственные мероприятия предполагают рациональное распределение земельных угодий. Противоэрозионной организации территории предшествует изучение типов местности, интенсивности эрозионных процессов, составление картограмм категорий земель по интенсивности эрозии. Комплексные противоэрозионные мероприятия проводят с учетом характера ландшафта, с охватом водосборных бассейнов. На равнинных территориях склоны крутизной до 90 используют под обычные полевые культуры, на склонах 9-150 размещают почвозащитные севообороты. Более крутые склоны исключают из интенсивного земледелия, используя их под посевы многолетних трав на сено и выпас. В структуре трав на сено и выпас. В структуре посевов холмистых районов рекомендуют увеличить площадь многолетних трав до 50% и сократить площадь пропашных культур.

На длинных склонах, где возрастают масса, скорость и несущая сила воды, рекомендуют земледелие полосами. Здесь применим севооборот с приблизительно равными площадями зерновых, кормовых культур и трав. Пропашные культуры чередуют с почвозащитными культурами. Там, где эрозия особенно опасна, используют постоянные полосы из многолетних трав, кустарников и деревьев. Эродированные участки отводят под почвозащитные лугово-пастбищные севообороты, а сильноэродированные - для постоянного залужения или облесения.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия направлены на ослабление поверхностного стока и перевода его во внутрипочвенный. Обработка почв по горизонтали, «контурное» земледелие уменьшают смыв почвы на 50% и поверхностный сток на 12-99%. На склонах крутизной более 20 контурную вспашку зяби и паров сочетают с обвалованием, создавая валики высотой 15-25 см. Обвалование с перемычками создает на поверхности поля сеть микроводоемов, задерживающих талую воду. Для создания равномерного снежного покрова применяют снегозадержание, снегозащитные устройства: пахоту снега, прикатывание, щиты и др. Лесные полосы и кулисы размещают вдоль общего направления горизонталей, не допуская локальных концентраций снега. Кротование почвы способствует регулированию стока, переводу поверхностного стока во внутрипочвенный сток, предотвращению смыва почвы, улучшению воздушного режима.

В пастбища трансформируют засыпанные овраги, промоины. В первую очередь заравниванию и выполаживанию подлежат небольшие по площади овраги и промоины, вклинивающиеся в пашню, территорию многолетних насаждений или находящиеся на границе с ними, а также на пастбищах, подлежащих улучшению. Особых мероприятий требует борьба с оврагами. Если овраги развиты настолько, что угрожают путям сообщения и населенным пунктам, то создают специальные противоэрозионные гидротехнические сооружения. Такие сооружения необходимы при наличии большой водосборной площади и в тех оврагах, которые предполагают использовать в качестве постоянных водоспусков.

Помимо укрепления вершин и склонов оврагов и балок для борьбы с водной эрозией используют лесопосадки на прилегающих площадях. Надежно защищает почву от водной и ветровой эрозии и древесно-кустарниковая растительность (агролесомелиоративные мероприятия). Академик В.Р. Вильямс придавал большое значение лесной растительности и считал ее могучим регулятором влажности почвы. Лес по В.Р. Вильямсу, должен быть непременным компонентом сельскохозяйственных угодий каждого района края, поэтому необходимо создание системы лесомелиоративных мероприятий, обеспечивающих совместно с другими надежную защиту почв от эрозии, дефляции и сухостоев.

Интенсивность эрозии определяется и крутизной склона, что можно считать решающим среди других морфологических показателей рельефа. Научными исследованиями установлено, что при увеличении крутизны склона с 20 до 30 эрозия почвы увеличивается примерно в 1,3 раза, а с увеличением крутизны склона на 10 урожайность сельскохозяйственных культур снижается на 1,4 - 1,7 ц/га. При возрастании крутизны с одновременным увеличением длины склона повышается масса стекающей воды и усиливается разрушительная энергия потока.

На процессы эрозии и дефляции влияет и форма склона. Различают выпуклые, прямолинейные, вогнутые и сложные склоны. Наибольший смыв, размыв или дефляция почвы происходит на выпуклых склонах. Ю.В. Поляков считает, что если для прямолинейного склона смыв и размыв почвы принять за единицу, то для выпуклого он будет 1,5, а для вогнутого - 0,5. На участках со сложным рельефом процессы эрозии протекают неравномерно.

Наряду с агротехническими лесомелиоративными мероприятиями предусматривается строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений, предназначенных для быстрого и надежного закрепления растущих оврагов, способного остановить разрушение почвы на крутых склонах.

Одни противоэрозионные гидротехнические сооружения предназначены для задержания поверхностного стока вод с водосбора или приовражной территории. К ним относятся водозадерживающие валы, водонаправляющие валы, нагорные канавы, распылители стока, террасы, противоэрозионные пруды.

Другие противоэрозионные гидрогеологические сооружения предназначены для безопасного сброса поверхностных вод в гидрографическую сеть (реки, ручьи). К ним относятся головные овражные сооружения - водосборы: быстротоки, перепады, трубчатые водосборы, консольные и шахтные перепады, донные овражные сооружения.

Водозадерживающие валы. Они предназначены для задержания поверхностного стока вод и проектируются на пологих приовражных склонах (до 60) с площадью водосбора отдельных закрепляемых вершин, не превышающей 20 га.

В зависимости от рельефа местности и других условий на водосборной площади проектируется один, два или несколько валов в определенном порядке. Расстояние от вершины оврага до основания сухого откоса вала зависит от глубины оврага у вершины и состава грунтов.

Головные и донные овражные сооружения. Сбросные гидротехнические сооружения проектируются в случаях, когда требуется быстрое прекращение роста оврагов в целях защиты ценных угодий и объектов при невозможности их закрепления более простыми и дешевыми средствами и способами.

Террасы - земляные сооружения, применяемые для изменения поверхности склонов с целью лучшего их использования в сельском хозяйстве. Они применяются для защиты почв от эрозии и улучшения их гидрологического режима.

По целевому назначению, условиям местности и технологии устройства в настоящее время выделяют три типа террас. На склонах крутизной до 80 проектируют гребневидные террасы с широким основанием.

На склонах крутизной свыше 80 проектируют ступенчатые террасы, получившие наиболее широкое распространение при освоении горных склонов и склонов овражно-балочных систем под многолетние насаждения. Ступенчатая - это выемочно-насыпная терраса.

Противоэрозионные мероприятия осуществляются на всех землях, где имеются условия для проявления эрозионных процессов, поэтому землеустройство в эрозионных районах необходимо проводить с учетом противоэрозионной защиты земель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе написания курсовой работы я изучила картографический материал, как источник информации о местности, а также закрепила полученные знания в ходе данной работы.

При работе над курсовой я получила большое количество знаний в области истории создания карт, изучила содержание топографических карт, рельеф местности, как основной элемент ландшафта.

В ходе выполнения практических работ я закрепила полученные теоретические знания, а именно: определение по карте высоты сечения рельефа, определение площадей различных населенных пунктов, контуров ландшафтов, определение географических и прямоугольных координат на учебной карте, измерение дирекционных углов, а также элементы рельефа и условные знаки на карте.

Для меня наиболее интересной была работа с картой. А именно определение расстояния с помощью курвиметра и масштабной линейки, выделение площади с разными уклонами с помощью специальной палетки и раскраска в зависимости от величины уклона.

Размещено на Allbest.ru