Топографические карты

1. Условные обозначения на топографических картах

Топография - это наука о способах изучения местности, ориентирования, целеуказания, производство измерений на местности. Военная топография изучает топографические карты, и приемы работы сними.

Карта - это уменьшенное, точное, подробное изображение земной поверхности на плоскости. Топографические карты содержат подробное изображение местности. Они служат основным источником информации об устройстве земной поверхности, географическом размещении и взаимных связях различных природных и общественных явлений. Картографическое изображение местности удобно обозримо, нарядно и измеримо. Даже беглый обзор карты позволяет составить ясное представление об общем характере территории, важных географических объектах, их форме, размерах.

С помощью несложных измерений по картам можно получить координаты изображенных предметов, расстояния между ними, размеры их, ориентировку в пространстве и ряд других величин, измерение которых в натуре представляет подчас сложную и трудоемкую задачу. Карты содержат важнейшие качественные и количественные характеристики многих географических объектов, необходимые для решения научных и практических задач.

Топография (от греч. tомpos - место и …графия) - научно-техническая дисциплина, занимающаяся географическим и геометрическим изучением местности путём создания топографических карт на основе съёмочных работ (наземных, с воздуха, из космоса). По одним представлениям, топография - самостоятельный раздел картографии, охватывающий проблемы детального общегеографического картографирования территории, по другим - раздел геодезии, посвященный проблемам измерений на земной поверхности и по аэроснимкам для определения положения, формы и размеров снимаемых природных и социально-экономических объектов. В сферу топографии входят вопросы классификации, содержания и точности топографических карт, методики их изготовления и обновления и получения по ним различной информации о местности. В каждой стране все эти вопросы регламентируются собственными стандартами (связанными с хозяйственно-политическими факторами, организационно-техническими возможностями картографо-геодезических служб и характером ландшафтов), но поскольку в целом они достаточно близки, это позволяет создавать сопоставимые топографические карты. Периодическая модернизация данных стандартов, а также совершенствование базирующихся на них топографических условных знаков составляют одну из важнейших задач топографии.

Первые съёмочные работы для изготовления топографических карт были выполнены в 16 в. Наземные съёмки, наглядно передающие размещение и особенности объектов местности и базирующиеся на точных инструментальных измерениях, получили развитие в 18 в., аэрофототопографические съёмки - в 1-й трети 20 в., космические - в последней трети 20 в. В настоящее время наземные методы применяются в топографии преимущественно на таких участках, картографирование которых другим путём нерентабельно из-за их малой площади или затруднительно по характеру территории. В первом случае производят мензульную съёмку, выполняемую целиком в натуре, во втором - для ряда горных районов - фототеодолитную съёмку (наземную фотограмметрическую), при которой часть работ ведут на местности с помощью фототеодолита, а часть - камерально на фотограмметрических приборах. Использование в топографии материалов космической съёмки пока ограничивается изготовлением обзорно-топографических и мелкомасштабных топографических карт преимущественно на неосвоенные и малоизученные территории полярных стран, пустынь, джунглей, выявлением и отбором по космическим снимкам таких участков земной поверхности, для которых обычная аэрофотосъёмка, с целью создания или обновления средне- и крупномасштабных топографических карт, должна быть поставлена в первую очередь.

Символические штриховые и фоновые условные обозначения объектов местности, применяемые для их изображения на топографических картах. Для топографических условных знаков предусмотрена общность обозначений (по начертанию и цвету) однородных групп объектов; при этом основные знаки для топографических карт разных стран не имеют между собой особых различий.

Как правило, топографические условные знаки передают облик (форму, размеры), местоположение и некоторые качественные и количественные характеристики воспроизводимых на картах предметов, контуров и элементов рельефа. Топографические условные знаки принято разделять на масштабные (или площадные), внемасштабные, линейные и пояснительные.

Масштабные служат для воспроизведения таких топографических объектов, очертания и размеры которых в плане могут быть выражены в масштабе данной карты. При этом занимаемую масштабным знаком площадь ограничивают и закрашивают (леса, водоёмы, кварталы населённых пунктов), заштриховывают (болота, солончаки, разливы вод), заполняют графическим обозначениями (преимущественно в шахматном порядке - травянистая и полукустарниковая растительность, глинистая и кочковатая поверхности) или выделяют сочетанием этих приёмов (мели на реках, сады, виноградники и т.п.).

Внемасштабные используются для передачи объектов, не выражающихся в масштабе карты, то есть главным образом местных предметов, и воспроизводят их вид сверху или сбоку.

Положению этих объектов в натуре должны соответствовать на карте следующие точки топографических условных знаков: для знака правильной формы (например, треугольника, обозначающего пункт геодезической сети, круга - цистерну, скважину) - центр фигуры; для знака в виде перспективного рисунка объекта (фабричная труба, монумент) - середина основания фигуры; для знака с прямым углом в основании (ветряной двигатель, бензоколонка) - вершина этого угла; для знака, сочетающего несколько фигур (радиомачта, нефтяная вышка), - центр нижней из них. Линейные топографические условные знаки предназначены для изображения с возможной графической точностью таких объектов, как береговые линии, ручьи и канавы, дороги, просеки, ограждения, линии проволочных передач, границы угодий и политико-административные границы. Если какой-либо из данных объектов воспроизводится на карте только с преувеличением по ширине, то его плановое положение фиксируют осью соответствующего знака. Линейными топографическими условными знаками изображаются также горизонтали.

Пояснительные условные знаки применяются в целях дополнительной характеристики показываемых на карте объектов. Например, точка - для фиксации места определения абсолютных отметок рельефа или относительных превышений (высота кургана, глубина обрыва), различные стрелки - для передачи направления течения рек, пункта измерения глубины болота и др., знаки древесных пород - для показа состава лесонасаждений.

На топографических картах, по мере умельчения их масштаба, однородные Топографические условные знаки объединяются в группы, последние - в один обобщённый знак и т.д.; в целом систему данных обозначений можно представить в виде усечённой пирамиды, в основании которой лежат знаки для топографических планов масштаба 1:500, а на вершине - для обзорно-топографических карт масштаба 1:1000000.

Цвета топографических условных знаков едины для карт всех масштабов. Штриховые знаки угодий и их контуров, строений, сооружений, местных предметов, опорных пунктов и границ печатаются при издании чёрным цветом, элементов рельефа - коричневым; водоёмы, водотоки, болота и ледники - синим (зеркало вод - светло-синим); площади древесно-кустарниковой растительности - зелёным (карликовые леса, стланики, кустарники, виноградники - светло-зелёным), кварталы с огнестойкими строениями и шоссе - оранжевым, кварталы с неогнестойкими строениями и улучшенные грунтовые дороги - жёлтым.

Наряду с условными знаками для топографических карт установлены условные сокращения собственных названий политико-административных единиц (например, Московская область - Моск.) и пояснительных терминов (например, электростанция - эл.-ст., болото - бол., юго-западный - ЮЗ). Стандартизованные шрифты для надписей на топографических картах позволяют дополнительно к условным знакам давать существенные сведения. Например, шрифты для наименований населенных пунктов отображают их тип, политико-административное значение и населенность, для рек - величину и возможность судоходства; шрифты для отметок высот, характеристик перевалов и колодцев дают возможность выделить главные из них и т.д. фототеодолитный географический топографический карта

Рельеф местности на топографических планах и картах изображается следующими методами: методами штрихов, отмывки, цветной пластики, отметок и горизонталей. На картах крупного масштаба и планах рельеф изображается, как правило, методом горизонталей, имеющим значительные преимущества перед всеми остальными методами.

Все условные знаки карт и планов должны обладать наглядностью, выразительностью и легко вычерчиваться. Условные знаки для всех масштабов карт и планов устанавливаются нормативными и инструктивными документами и являются обязательными для всех организаций и ведомств, выполняющих съемочные работы.

Учитывая многообразие сельскохозяйственных угодий и объектов, которое не укладывается в рамки обязательных условных знаков, землеустроительные организации издают дополнительные условные знаки, отражающие специфику сельскохозяйственного производства.

Основные условные обозначения топографических карт и планов можно посмотреть в приложение А.

В зависимости от масштаба карт или плана местные предметы показываются с различной подробностью. Так, например, если на плане масштаба 1: 2000 в населенном пункте будут показаны не только отдельные дома, но и их форма, то на карте масштаба 1: 50 000 - только кварталы, а на карте масштаба 1: 1 000 000 весь город обозначится небольшим кружком. Подобное обобщение элементов ситуации и рельефа при переходе от более крупных масштабов к более мелким называется генерализацией карт.

Условные знаки для топографических планов разделяются на таблицы с оригинальными знаками (в необходимых случаях - с комбинированными однородными знаками) и таблицы с примерами сочетания разнородных знаков.

Для таблиц первой группы установлена общая система порядковых номеров условных знаков. В таблицах второй группы примеры сочетания знаков даны без номеров, но размещены они в конце каждого из соответствующих разделов (строения, путепроводы, угодья, растительность и грунты).

Условные знаки, обязательные к применению на всех топографических планах, и знаки для изображения объектов, наносимые по дополнительным требованиям организаций, использующих планы местности.

Условные знаки имеют графическую часть с рисунками всех топографических объектов и текстовую часть, в которой дано определение каждого из этих объектов и показаны основные особенности его передачи на планах данных масштабов.

Условные знаки даны в необходимых случаях в двух вариантах: для внемасштабного изображения топографических объектов и для их передачи в масштабе плана, когда размеры объектов в данном масштабе больше размеров соответствующих знаков, указанных в таблицах.

2. Географические координаты. Определение географических координат на топографических картах

Географические координаты - угловые величины: широта (р и долгота К, определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте.

Широта - угол (р между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора. Широты изменяются от 0 до 90°; в северном полушарии они называются северными, в южном - южными.

Долгота - двухгранный угол К между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки земной поверхности. За начальный меридиан принят меридиан, проходящий через центр Гринвичской обсерватории (район Лондона). Начальный меридиан называют Гринвичским. Долготы изменяются от О до 180°. Долготы, отсчитываемые на восток от Гринвичского меридиана, называются восточными, а долготы,. отсчитываемые на запад, - западными.

Географические координаты, полученные из астрономических наблюдений, называются астрономическими, а координаты, полученные геодезическими методами и определяемые по топографическим картам, -геодезическими. Значения астрономических и геодезических координат одних и тех же точек отличаются незначительно - в линейных мерах в среднем на 60-90 м.

Географическая (картографическая) сетка образуется на карте линиями параллелей и меридианов. Она используется для целеуказания и определения географических координат объектов.

На топографических картах линии параллелей и меридианов служат внутренними рамками листов; их широты и долготы подписываются на углах каждого листа. На листах карт на западное полушарие в северо-западном углу рамки помещается надпись «К западу от Гринвича».

На листах карт масштаба 1:50000, 1:100000 и 1:200000 показываются пересечения средних параллелей и меридианов и дается их оцифровка в градусах и минутах. По этим данным восстанавливают подписи широт и долгот сторон рамок листов, срезанных при склейке карты. Кроме того, вдоль сторон рамок внутри листа сделаны небольшие (по 2-3 мм) штрихи через одну минуту, по которым можно прочертить параллели и меридианы на карте, склеенной из многих листов.

На картах масштаба 1:25 000, 1:50000 и 1:200000 стороны рамок разделены на отрезки, равные в градусной мере одной минуте. Минутные отрезки оттенены через один и разделены точками (за исключением карты масштаба 1:200000) на части по 10".

На листах карты масштаба 1:500 000 параллели проведены через 30', а меридианы - через 20'; на картах масштаба 1:1000000 параллели проведены через 1°, меридианы - через 40'. Внутри каждого листа карты на линиях параллелей и меридианов подписаны их широты и долготы, которые позволяют определять географические координаты на большой склейке карт.

Определение географических координат объекта по карте производится по ближайшим к нему параллелям и меридианам, широта и долгота которых известна. На картах масштаба 1:25000 -1:200 000 для этого приходится, как правило, предварительно провести 'южнее объекта параллель и западнее-меридиан, соединив линиями соответствующие штрихи, имеющиеся вдоль рамки листа карты. Широту параллели и долготу меридиана рассчитывают и подписывают на карте (в градусах и минутах). Затем оценивают в угловой мере (в секундах или долях минуты) отрезки от объекта до параллели и меридиана (Ami и Ami на рис. 21), сопоставив их линейные размеры с минутными (секундными) промежутками на сторонах рамки. Величину отрезка Ат\ прибавляют к широте параллели, а отрезка Ami - к долготе меридиана и получают искомые географические координаты объекта - широту и долготу.

На рис. 21 показан пример определения географических координат объекта А, его координаты: северная широта 54°35'40", восточная долгота 37°41 '30".

Нанесение объекта на карту по географическим координатам. На западной и восточной сторонах рамки листа карты отмечают черточками отсчеты, соответствующие широте объекта. Отсчет широты начинают от оцифровки южной стороны рамки и продолжают по минутным и секундным промежуткам. Затем через эти черточки проводят линию - параллель объекта.

Таким же образом строят и меридиан объекта, только долготу его отсчитывают по южной и северной сторонам рамки. Точка пересечения параллели и меридиана укажет положение объекта на карте.

На рисунке справа дан пример нанесения на карту объекта В по координатам: 54°38',3 и 37°34',7.