Орієнтування на місцевості. Вимірювання площин на карті

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Вступ

1. Поняття орієнтування на місцевості

2. Основи вимірювання площин на карті та основний аналіз способів застосування

Висновок

Список використаних джерел і літератури

орієнтування місцевість карта топографічна

Вступ

В даному розділі розглядаються основи матеріали з орієнтування, топографії та топографії для поглиблення знань й цій галузі.

Основний прилад для орієнтування -- компас, тому необхідно знати його будову га принцип дії. В основі роботи компаса лежить явище орієнтації магнітного моменту стрілки компаса вздовж силових ліній магнітного поля нашої планети. Кожен атом речовини мас власний магнітний момент, спричинений рухом зарядів електронів навколо ядра. Звичайно ці момсн ти напрямлені безладно і взаємно компенсуються. При електризації тіл, дії зовнішнього електромагнітного поля магнітні моменти атомів орієнтуються водному напрямі, речовина «намагнічується», утворюючи два протилежні полюси, які умовно позначають «південь» та «північ». У всьому оточуючому просторі діють силові лінії магнітного поля. всі намагнічені частинки намагаються орієнтувати власний магнітний момент вздовж цихліній. Томумагніти притягуються один до одного протилежними полюсами і відштовхуються однойменними. Електризуючи голку вовняною шматою в одному напрямі, ми можемо отримати магніт, з якого легко одержати компас, підвісивши його н;і нитці чи опустивши на поверхню води (мал.1).

Наша планета -- цс величезний за розмірами магніт, і всі не іакріплсні магніти на Землі та в оточуючому її просторі будуть орієнтуватись вздовж силових ліній планети.

Компас -- це намагнічена стрілка, вільно закріплена на осі, навко-.іо якої вона може вільно обертатись. Орієнтуючись вздовж силових ліній магнітною поля Землі, стрілка компаса завжди вказує напрям на північний магнітний полюс Землі.Компас здавна використовувався для визначення напряму на північ чи південь. Для визначення місцезнаходження об'єктів зручно користуватись кутовими характеристиками, азимутами.Географічним (істинним) азимутом А напряму називається кут. що вимірюється від північного напряму географічного меридіану за ходом годинникової стрілки в межах від Одо 360 градусів.Магнітним азимутом (А,м) напряму називається куі. що вимірюється віл північного кінця магнітного меридіану до вп.іначу-ваного напряму за ходом годинникової стрілки в межах 0 - 360 градусів. По карті магнітні азимути можуть бути обчислені за визначеним істинним азимутом А та величиною магнітного відхилення сі, вказаного на полях карти.

Магнітне відхилення -- кут між географічним та магнітним меридіанами. Відхилення від істинного меридіану на схід вважасгься східним -- додатнім, на захід -- західним -- від'ємним. Лм = А а

В нашій країні найчастіше зустрічаються компас Адріанова та артилерійський компас АК. В компасі Адріанова (мал.2) на дні в центрі корп.усу закріплена сталева голка, на якій вільно підвішена в горизонтальній площині магнітна стрілка. На внутрішній частині закріплене кільце (лімб) з кутовими поділками.

Ціна внутрішньої шкали лімбу 3, на зовнішній шкалі вказані поділки артилерійського кутоміру. Поділка кутоміра (тисячна) -- центральний кут, стягуваний дугою, яка рівна 1/6000 довжини кола.

Довжина дуги іі одну поділку кутоміра приблизно дорівнює 0.001. Зверху корпус закритий прозорою кришкою, що обертається, з двома пластинами з вирізами -- прорізом і мушкою, які служать для точного візування. В артилерійському (АК) компасі (мал.З) завдяки дзеркальній поверхні кришки можливо одночасно орієнтувати компас і візувати предмет, що полегшує вимірювання азимутів.

1. Поняття орієнтування на місцевості

Орієнтування на місцевості -- це визначення свого місцезнаходження (точки стояння) відносно сторін горизонту і місцевих орієнтирів -- помітних предметів і елементів рельєфу та визначення напряму руху. Сторони горизонту можна приблизно визначити за Сонцем, Полярною зіркою, ознаками місцевих предметів та більш точно за компасом.

Відомо, щов північній півкулі влітку Сонце о 7 годині за літнім часом знаходиться приблизно на сході, о ІЗ годині -- на півдні, о 19 годині -- на заході.

В середніх та високих широтах за 1 год. Сонце переміщується на 15. За різницею часу в момент спостереження та опівдні ,ін,і\одять кут, на який «зміщене» но.іоАі пп',1 Сонця в даний момент від напряму на південь.

Дещо точніше сторони горизонту визначають за Сонцем і годинником: кладуть годинник горизонтально і повертають так, щоб годинникова стрілка вістрям була спрямована в сторону Сонця. Кут між стрілкою і напрямом від центру годинника на цифру «І» циферблату (влітку, а при відміні літнього часу -- цифру «12»), уявно ділять навпіл прямоюлінією, яка і вкаже напрям на північ. Точність визначення напряму меридіану залежить від висоти світила над горизонтом: чим вище Сонце, тим більша помилка. Влітку в помірних широтах вона може досягати 20-25 градусів.

Оскільки напрям на Полярну зірку майже завжди співпадає з північним напрямом істинного меридіану, в ясну ніч знаходять Полярну за сузір'ям Великої Ведмедиці. Для цього пряму, що з'єднує дві крайні зірки «великого ківша», уявно продовжують і відкладають на ній збільшену в п'ять разів видиму відстань між цими двома зірками і в кінці лінії буде виявлена яскрава

Полярна зірка (мал.5).

Ознаки місцевих предметів у сукупності один з одним можуть наближено показувати на сторони горизонту, оскількидсякі про яви органічного життя зумовлені розташуванням об'єктів відносно Сонця. Так, у багатьох дерев кора грубша з північної сторони;

стовбур берези світліший і ела-стичнішнй з південної сторони. У сосни та ялини з південної сторо ни виділяється більше смоли,

Дерева, дерев'яні іа черепичні дахи покриті мохом густіше з північної сторони. Мурашники, як правило, знаходяться з південної сторони ііоибура дергна чи пенька, їх пологі схили обернені до півдня. Крім того, деякі предмети, створені руками людини, також допомагають знайти сторони горизонту. Так, наприклад, просіки в лісі проводяться приблизно з півночі на південь і ззаходу на схід, вівтарі церков повернені на схід, хрести на куполах розташовані в площині північ-піндс-нь.

Найбільш надійним і необхідним с вміння орієнтуватись за допомогою топографічної карти. Топографічні карти -- деталізовані загальнотоксографічні карти, що відображають розміщення і властивості основних природних і соціально-скономічних об'єктів місцевості. Поділяються на карти суші та шельфу і внутрішніх водоймищ. На топографічних картах суші з більшою чи меншою детальністю і точністю, яку допускає масштаб, забражаються рельєф, водні об'єкти, рослинний покрив, населені пункти, шляхи сполучення та інші об'єкти.

Топографічні карти великих територій видаються багатолистними серіями. На кожному листі зображається порівняно невелика ділянка місцевості, в межах якої поверхня земного еліпсоїду практично близька до площини. Внаслідок цього спотворення на топографічних картах дуже незначні і не враховуються.

Топографічним картам властива генералізованість зображення, зумовлена головним чином масштабом і особливостями терену. Вона виражена в тому, що навіть на деталізованих картах деякі об'єкти можуть бути відсутніми, контури об'єктів бувають узагальненими, розміри окремих об'єктів перебільшеними, а їхні зображення зсунутими.

План -- зображення в ортогональній проекції на площині в крупному масштабі обмеженої ділянки місцевості.

Масштабом (мірилом) топографічної карти називається відношення довжини лінії на карті до довжини горизонтальної проекції відповідної лінії на місцевості. Масштаб вказується під південною рамкою листа карти в вигляді відношення чисел, словесного чи лінійного масштабу.

Топографічні карти обширних територій включають велику кількість окремих листів. Система поділу карти на листи називається розграфкою. Кожен лист обмежений відрізками паралелей та меридіанів, завдяки чому рамки листів точно вказують розташування зображення території на земному еліпсоїді.

Для встановлення адреси листа карти служить система позначень -- номенклатура карт.

Топографічні карти відображають цілісну картину місцевості -- будову земної поверхні та розташування об'єктів. Багатий зміст топографічних карт служить джерелом різносторонньої інформації про місцевість, причому об'єм інформації на одиницю площі цих карт дуже великий, тобто вони володіють великою інформаційною ємністю, яка, однак, зменшується із зменшенням масштабу карти.

Географічний зміст карт передається за допомогою умовних позначень, які вказують вид об'єкту, часто дають його якісні і кількісні характеристики, відображають його планові форми і розміри.

Масштабними умовними знаками зображаються об'єкти, горизонтальні розміри яких можуть бути виражені в масштабі карти. Масштабний умовний знак показує границю поширення об'єкту у вигляді лінії того чи іншого малюнку і характеризує самий об'єкт за допомогою кольору обмеженої площі, літсрно-цифрових пояснень чи шляхом розставлення однакових позначок всередині.

Позамасштабними (чи точковими) умовними позначеннями показують на картах об'єкти, які займають на місцевості дуже малу площу, що не виражається в масштабі карти, розташування яких фіксується на карті точкою (криниця, окреме дерево, ін.). Рисунок знаку має або правильну геометричну форму, або схематично відтворює зовнішній вигляд об'єкта. Дійсне розташування об'єкта на місцевості визначається однією з точок знаку, яка знаходиться: в центрі знаків геометричної форми; в середині прямого кута біля основи знаків :і горизонтальною рискою: в центрі нижньої фігури у знаків, які являють собою сукупнысть, декількох фігур (мал,6).

Групи однорідних чи тісно зв'язанич один з одним об'єктів пока зують на карті приписними кольорами. Так. водним об'єктам при писним є голубий колір, лісам -- зелений, рельєфу земної поверхні -- бронзовий, штучним формам рельєфу -- чорний.

2. Основи вимірювання площин на карті та основний аналіз способів застосування

При вивченні місцевості за топографічною картою необхідно враховувати, що кожна карта дає узагальнене, гснералізоване зображення, ступінь узагальнення якого залежить головним чином від масштабу карти. Крім цього, треба мати на увазі, що карти отримані шляхом фіксації місцевості в літній сезон, тому в інші сезони ряд показників може відрізнятись віл вказаних на карті. З плином час' карта старіє" оскільки після Гі видання можуть з'явитись нові об'єкти.

Берегова лінія на карті відповідає найвищому рівневі води під чаї приливу, контури озер, ставків, берегова лінія рік позначаються ь найбільш маловодний період. На картах масштабу 1:100000 і більшому наносять всі ріки і потоки.

Рельєфом називається сукупність просторових форм (нерівностей) земної поверхні. На топографічних картах рельєф зоб-' ражають за допомогою горизонталей, до яких додаються покази висот характерних точок місцевості і умовні знаки окремих елементів і форм рельєфу. Рельєф земної поверхні складений схилами (скатами) різної форми і крутизни. При зустрічі двох схилів виникають лінії перегину рельєфу: водороздільна і водозбірна лінії, бровка і підошва скату. Водороздільна лінія утворюється на випуклій формі рельєфу при зустрічі двох схилів протилежного напрямку; на ній проходить перехід від піднесення до спуску. Водозбірна лінія, або тальвсг, -- лінія перегину схилів протилежного напряму на вгнутій формі рельєфу, на ній проходить перехід від спуску до піднесення.

Горизонталь -- це уявна лінія на фізичній поверхні Землі, всі точки якої мають однакову висоту над рівнем моря. Якщо розсікти яку-небудь форму рельєфу горизонтальними площинами, як показано на мал.7, кожна лінія перерізу буде мати постійну висоту; вона таким чином буде горизонталлю,

Нескладні сукупності схилів утворюють прості форми рельєфу. До них відносяться додатні форми, що піднімаються над оточуючою їх місцевістю, -- гора (пагорб), простий хребет, уступта від'ємні, вгнуті форми -- впадина, долин,.» (лощина, балка), прогин схилу

Гора. як і менша форма рельєфу -- пагорб, зображаються замкну-гими горизонталями збергштрихами, напрямленими назовні від них. Впадина, як і гора, зображається на карті замкненими горизонталями, алсбсргштрихи від горизонталей напрямлені всередину впадини.

За топографічними картами визначають тип рельєфу, його складові форми, абсолютні і відносні висоти точок, крутизну схилів. Для вимірювання крутизни схилів на топографічних картах серед елементів додаткового оснащення під південною рамкою дається графік закладень (мал.8)

Головним призначенням топографічної карти є орієнтування на місцевості за її допомогою. При цьому спочатку орієнтують саму карту, потім звіряють карту з місцевістю і знаходять точку стояння. Положення точки стояння визначають шляхом співставлення карти з місцевістю, окомірне» за оточуючими предметами (метод рссскції азимутів), а також промірюванням відстаней і засічками. Положення точки стояння на відкритій місцевості визначають окомірне шляхом вимірювані, відносно знайдених на карті найближчих помітних предметів місцевості. Визначають компасом азимути 2-х орієнтирів, потім на карті за зворотніми азимутами* проводять від умовних знаків лінії «на себе». В гочці перетину цих ліній знаходиться точка стояння (* --180 градусів + знайдене значення азимута;** -- цих орієнтирів на карті)

Графічною засічкою отримують на карті положення гочки стояння. розташованої на лінійному контурі (дорога, лінія зв'язку,тощо), якщо з цієї точки видний хоча б один орісн гир.Спочатку карту орієнтують за компасом чи лініями місцевості, потім, приклавши лініику до знаку орієнтира на карті, направляють ребра лінійки на видимий предмет місцевості і прокреслюють пряму, на точці перетину якої зі знаком дорогії (лінії зв'язку, тощо), буде визначене положення точки. При русі на місцевості не перервано звіряють карту з натурою і впізнають на карті своє місцезнаходження і зображення оточуючих об'єктів -- спочатку ту, що більше виділяються на місцевості, а потім більш дрібні. Щоб знайти на карті зображення видимого предмета, визначають окомірне відстані, до нього і відкладаютьїї на карті в масштабі від точки стояння, в кінці лінії буде знаходитись зображення цього об'єкту.

Важливим для топографа є не тільки вміння правильно користуватись картами, а й вміти самому скласти план місцевості. Для цього слід навчитись проводити лінійні вимірювання, фіксацію місцевості. Б топографо-геодезичних роботах поширені лінійні вимірювання за допомогою дальномірів. Для складання схематичних планів достатньо користуватись наближеними методами вимірювань. При окомірному методі порівнюють визначувану віддаль з відомим відрізком місцевості. Застосування цього методу доцільне при відстанях до 1000м., оскільки помилки вимірювань при більших відстанях досягають 50%. На результати окомірних визначень помітно впливають умови спостереження та характер об'єктів. Наприклад, яскраві і добре освітлені предмети здаються ближчими, ніж темні чи ті, що знаходяться в затінку, в тумані, в поросі; в похмуру погоду предмети видно далі, в гористій місцевості, через яри, балки відстані здаються меншими; при спостереженні вгору чи лежачи предмети здаються ближчими, ніж при спостереженні стоячи чи зверху до низу.

Віддалі видимості (розрізнюваності) деяких об'єктів неозброєним оком

Великі будівлі 8км

Заводські труби 6 км

Окремі невеликі будинки 5 км

Стовбури дерев, стовпи ліній зв'язку. люди (у вигляді точок) 1 -1.5 км

Рухи рук і ніг людини, що йде 0 7 км

Переплетення рам у вікнах 0.5 км

Черепки на дахах, листки дергв 200 м

Риси лиця, кисті рук 100 м

Очі людини, у вигляді крапок 60 м

Віддалі чутності звуків також використовується для визначення віддалі до джерела звуку Наприклад, шум від роботи автомобільних моторів чути на шоссе з відстані 2 км,, удари сокири -- за 300 м, іюдська мова -- за 200м.

Для будь-якого видимого предмета, який є джерелом одиночних звуків можна визначити відстань за формулою S=t х330, де t -- час в cекундах від моменту візування події до моменту сприймання звуку.

Відстань до предмета 5 може бути визначена за зміною кутової величини і обчисленням за формулою S = ІОООхВ/У, де В -- відомий розмір предмету, V -- виміряна кутова величина предмету, виражена и тисячних Щоб отримати кут. наприклад, в тисячних, лінійку з міліметровими поділками гримають перед собою на відстані 50см від ^-ічей і підраховують по ній довжину відрізка, що покриває предмет місцевості. Результат, помножений на 2, дасть величину кута в ти іячних

Розміри деяких об'єктів, що використовуються для визначення відстаней;

Висота одноповерхового будинку з дахом 7-8 м

Віддаль між телеграфними стовпами 50(60) м

Висота телеграфного стовпа 5 7 м

Висота середи ьовікового лісу 18-20 м

Висота пасажирського вагона 4.25 м

Довжина пасажирською пагона „4-25 м

Висота автомобіля вантажного 2 м

Вимірювання відстаней на місцевості можна здійснити за допомогою інших способів, зокрема тих. що грунтуються на правилах подібності грикутників.

Ось деякі .з них:

І, Невелику відстані; до недосяжного предмета А (мал.9) можна визначити, побудувавши вдвічі <чи в більшу кількість разів) менший трикутник за схемою, приведеною на малюнку. Вимірявши величини, знайдемо 1 -- відстань до недосяжного предмета.

2. Висоту об'єкта можна знайти як відношення

а / b = a' / b' (мал.10), га знайшовши попередньо відсі.іін Ь вищеописаним способом.

3. Відстань с на мал.10 можна знайти з теореми Піфагора

Польові роботи при складанні планів місцевостей проводять за основним принципом геодезії -- від загального до конкретного: спо чатку створюється планова іеодезична сітка, а потім проводиться фіксація окремих об'єктів деталей.

На початковому етапі проводиться рскогносіїіювання -- огляд місцевості, вибір і закріплення точок фіксаційної сітки. Потім від точок сітки вимірюють відстані і напрями на об'єкти місцевості

Для складання планів у лісі, вулиць в поселеннях та інших закритих контурів користуються способом обходу. Для цього необхідно пересуватись по лінії, що фіксується (обходити контур) і вимірювати довжини прямолінійних сторін руху і їхні азимути.

Спосіб ординат застосовується для малювання планів невеликих ділянок з криволінійними межами, наприклад ділянки берегу ріки, озера, контуру гаю, тощо. Вздовж контуру прокладається магістраль, а потім з характерних точок контуру опускають перпендикуляри на лінію ходу, і визначають їхні довжини (мал. 11 ,а)

В умовах відкритої місцевості доцільним є складання планів полярним способом, При цьому компас встановлюється посередині ділянки таким, щоб усі зображувані об'єкти були звідти видні. Вимірюють азимути та відстані до них (мал. 1 1 ,б).

Для складання планів «на око» бажано взяти планшет -- кусок фанери з картоном розміром десь 30-40 см з приклеєними на нього компасом та аркушем паперу. Компас закріплюють так, щоб верхові планшету відповідала позначка нуль градусів.

При візуванні на предмет орієнтують планшет шляхом його повороту так, щоб північним кінцем стрілка компасу показувала на нуль градусів. Позначають на аркуші точку стояння. Візування предметів можна проводити лінійкою, направляючи її на предмет та прокреслюючи лінію. Відстані можна вимірювати кроками. Точність таких вимірювань складає 0.01-0.02 вимірюваних довжин. Вона залежить від характеру грунту і нахилу поверхні. Так, при рухові по піску, довжина кроку зменшується на 10-12%, по густій траві -- на 5-7%;при великих кутах нахилу довжина кроків зменшується при ході як вверх,так і вниз.

Важливо знати власну довжину кроку Для цього необхідно тричі пройти відрізок довжиною 100 або 150 м, рахуючи кроки парами. За середньою кількістю кроків визначають довжину кроку чи пари.

Будування планів проводиться за маршрутом як при фіксуванні полоси місцевості, гак і ділянки. В останньому випадку фіксування ведеться на основі системи ходів, що розбивають ділянку на частини. На мал. 12 як приклад дасться вигляд планшету при окомірному складанні плану поступово за вибраним маршрутом.

Висновок

Основи топографії бажано розглянути на занатях під час року. Не обов'язково вимагати від курсантів заучування основних понять, головне їх правильно розуміти та застосовувати,

На місцевості починати слід з орієнтування (бажано, щоб курсанти самостійно відшукали ознаки, за якими можна визначати сторони світу), визначення азимутів об'єктів, ходіння за поданими азимутами. Велике значення слід надавати роботі з картою орієнтування карти, вимірювання відстаней та азимутів.

Щоб навчити курсантів з великою точністю вимірювати відстані необхідно побільше практики. Кожну відстань потрібно виміряти кількома способами:

спочатку окомірно,

далі за допомогою геометричної побудови,

за допомогою кроків.

Щоб навчити юнаків правильно і грамотно будувати плани, схеми і карти, найбільшу увагу слід приділити точності вимірювань азимутів та відстаней. Для виконання таких завдань потрібно виділити багато часу. Перші роботи, як правило, неохайні та містять багато помилок (найчастіше при нанесенні рельєфу. зменшенні відстаней, умовні знаки дуже часто не відповідають стандартам), тому потрібно вимагати їх ше і ще раз перемалювати заново. Складання шкіців невеликих мандрівок -- заняття найскладніше, тому від курсантів слід вимагати лише позначення найважливішого -- відстаней і напрямів руху та найбільш характерних об'єктів місцевості.

Сприятливі для перевірки навичок і знань з топографії умови з'являються на мандрівці: завдання курсантів -- самостійно знайти місце перебування на карті та визначити напрям руху.

Список використаних джерел і літератури

Картография с основами топографии. Учебник для студентов естеств.-геогр. фак. пед. ин-тов. Под ред А.В. Гедымина. Ч. 1. Понятие о географической карте. Топографическая карта. Съёмка местности. - М.: Просвещение, 1973. - Стор. 95-126.

Картография з основами топографии: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. ”География“ / Г.Ю. Грюнберг, Н.А. Лапкина, Н.В. Малахов, Е.С. Фельдман; Под ред. Г.Ю. Грюнберга. - М.: Просвещение, 1991. - Стор. 82-104.

Топография с основами геодезии: Учебн. для студ. географ. спец. ун-тов / А.П. Божок, К.И. Дрич, С.А. Евтифеев и др.; Под. ред. А.С. Харченко и А.П. Божок. - М.: Высш. шк., 1986. - Стор. 140-163, 198-242, 245-255.

Топографія з основами геодезії: Підручник / А.П. Божок. В.Д. Барановський, К.І. Дрич та ін.; За ред. А.П. Божок. - К.: Вища шк., 1995. - Стор. 137-163, 191-228, 232-239.

1. Размещено на www.allbest.ru