Типы топографических карт. Назначение и краткая характеристика топографических карт

Содержание

• Введение:

• Типы топографических карт. Назначение и краткая характеристика топографических карт .
• Изображение рельефа на топографических картах.
• Определение высот координат точек.
• Определение координат точек на топографической карте.

• Занесение полученных данных в текстовый редактор (блокнот).

• Карта.
• Пользование программой Surfer.
• Линия нулевых работ.
• Рекомендации для выбора Gridding Метода.
• Применение методов интерполяции.
• Творческая работа.
• Вывод.

 

 

 

 

Введение: 

• Типы топографических карт. Назначение и краткая характеристика топографических карт.

Топографическая карта- основной графический документ о местности, содержащий точное, подробное и наглядное изображение местных предметов и рельефа. На топографических картах местные предметы изображаются условными общепринятыми знаками, а рельеф - горизонталями.

Наука о создании топографических  карт - топография.

По топографическим картам изучают и оценивают местность, решают различные расчетные задачи, связанные с определением расстояний, углов и площадей, высот, превышений и взаимной видимости точек местности, крутизны и видов скатов и т. п. Полнота, подробность и точность изображения местности на карте  зависят, прежде всего от ее масштаба.

Масштаб карты показывает, во сколько раз длина линии  на карте меньше соответствующей  ей длины на местности. Он выражается в виде отношения двух чисел. Например, масштаб 1:50 000 означает, что все линии  местности изображены на карте с  уменьшением в 50000 раз, т. е. 1 .см на карте  соответствует 50000 см (или 500 м) на местности.

Карты в зависимости от масштабов условно подразделяют на следующие типы:

• крупномасштабные — 1:100 000 и крупнее;
• среднемасштабные — от 1:200 000 до 1:1 000 000;
• мелкомасштабные — менее 1:1 000 000.

 

Масштаб указывается под  нижней стороной рамки карты в  цифровом выражении (численный масштаб) и в виде прямой линии (линейный масштаб), на отрезках которой подписаны соответствующие  им расстояния на местности. Здесь же указывается и величина масштаба — расстояние в метрах (или километрах) на местности, соответствующее одному сантиметру на карте. Полезно знать правило: если в правой части отношения зачеркнуть два последних нуля, то оставшееся число покажет, сколько метров на местности соответствует 1 см на карте, т. е. величину масштаба.

Чем меньше знаменатель численного масштаба, тем крупнее масштаб.

При сравнении нескольких масштабов более крупным будет  тот, у которого число в правой части отношения меньше. Допустим, что на один и тот же участок  местности имеются карты масштабов 1:25 000, 1:50 000 и 1:100000. Из них масштаб 1:25000 будет самым крупным, а масштаб 1:100 000—самым мелким. Чем крупнее  масштаб карты, тем подробнее  на ней изображена местность. С уменьшением  масштаба карты уменьшается и  количество наносимых на нее деталей  местности.

 

 

 

 

Для топографических карт установлен масштабный ряд (табл. 1).

 

Таблица 1 
 

Масштаб карты	Величина масштаба	Название карты
1:10000	100 М	Десятитысячная
1:25000	250 М	Двадцатипятитысячная
1:50000	500 М	Пятидесятитысячная
1:100000	1 KM	Стотысячная
1:200 000	2 км	Двухсоттысячная
1:500 000	5 км	Пятисоттысячная
1:1 000 000	10 км	Миллионная

 

 

Каждый лист топографической  карты представляет собой ограниченную выпрямленными дугами меридианов и  параллелей трапецию, размер которой  обусловлен масштабом карты и  широтой местности. Топографические  карты издают, как правило, многолистными  сериями, имеющими ту или иную схему  разграфки и порядкового обозначения листов (так называемую номенклатуру). В качестве основы этих схем принят лист карты масштаба 1:1000000 в международной разграфке (с размерами: 4° — по широте, 6° — по долготе), обозначаемый буквой латинского алфавита и арабской цифрой. Для листов карт более крупных масштабов на ту же территорию, в соответствии с разделением листа более мелкого масштаба на определённое число частей, к исходной номенклатуре добавляют др. буквенные и цифровые значки.

 

 

 

 

 

 

 

 

• Изображение рельефа на топографических картах

Рельефом местности является совокупность неровностей земной поверхности. Рельеф местности делится на выпуклые и вогнутые неровности различных  форм и размеров. Но, несмотря на это, эти неровности можно разделить на пять типов рельефных поверхностей: горы, хребты, лощины,, котловины и седловины.

• Гора представляет собой возвышенность формой, напоминающей конус. Гора имеет вершину, от которой рельеф понижается к основанию подошве. 
  
• Хребет представляет собой вытянутую в одном направлении возвышенность. Хребет имеет линию водораздела - линию соединению противоположных скатов хребта. 
  
• Котловина представляет собой замкнутую впадину. Котловина имеет форму рельефа, противоположную горе. Котловина имеет самую низкую точку - дно. На дне часто возникают озера и болота. 
  
• Лощина представляет собой форму рельефа, противоположную хребту- углубление, вытянутое в одном направлении. Как правило лощины покрыты дерном, кустарником. 
  

• Седловина представляет собой понижение между двумя вершинами. В горах через хребты по седловинам проходят тропы, именуемые еще перевалами. 
   
  

1 - гора,

2 - котловина, 

3 - хребет,

4 - лощина,

5 - седловина, 

6 – уступ. 
 

 

 

 

Изображение рельефа на топографических  картах осуществляется тремя способами: способ горизонталей, отмывки и гипсометрический. Гипсометрический способ и способ отмывки  представляет собой обозначение  высот при помощи оттенков цветов в зависимости от высоты и используется на картах с масштабом, начиная с 1:500000.

Наиболее распространенным способом является способ нанесения горизонталей, которые обозначают неровности рельефа , имеющих одинаковую высоту (рис. 1).

 

 

 

Шаг горизонталей характеризует  разницу высотных отметок между  соседними горизонталями и называется сечением рельефа.  

Отметки горизонталей кратны высоте сечения рельефа. Горизонтали  с круглыми отметками изображаются на карте утолщенными. В зависимости  от масштаба карты и высоты сечения рельефа отметки отдельных горизонталей подписывают в их разрыве. Благодаря этому можно определить отметки неподписанных горизонталей. Направление ската (понижение местности) на карте определяют, используя основания цифр, которыми подписаны горизонтали, это же направление указывает бергштрихи.

Для определения отметки  требуемой неподписанной горизонтали  находят ближайшую подписанную  и по числу интервалов между ними с учетом направления ската находят  искомую отметку.

Изображение рельефа горизонталями  дополняется подписями абсолютных высот, характерных точек местности, некоторых горизонталей, а также  числовых характеристик деталей  рельефа—высоты или глубины, ширины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Определение высот координат точек.

Абсолютной  высотой точки местности называют ее высоту в метрах над уровнем моря. За начало счета высот на картах принят уровень Балтийского моря (нуль Кронштадтского водомерного поста).

Абсолютную  высоту Н точки земной поверхности по карте определяют по горизонталям и отметкам. Если точка расположена на горизонтали, то ее высота равна отметке горизонтали. Абсолютную высоту какой-либо точки местности, отметка которой на карте не подписана, определяют по отметке ближайшей к ней горизонтали.

Поэтому необходимо уметь определять отметки горизонталей, используя отметки других горизонталей и характерных точек местности, подписанных на карте.

Если точка лежит на горизонтали, отметка равна отметке  горизонтали. Так, высота точки А 80,0 м (рис. 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Определение высот горизонталей и точек

 

Высота сечения рельефа. h_c= 2,5 м. Отметка точки С расположена на склоне между двумя горизонталями, ее отметку определяют по формуле:

 

где  – отметка  горизонтали с меньшим значением;  – превышение точки

С над нижней горизонталью ( = 77,5 м). Затем проводят линию ската А–В между горизонталями и измеряют ее длину и расстояние B–С от точки до горизонтали с меньшей высотой.

 

Превышение вычисляют  так:

где  – высота сечения рельефа;  – отрезок B–C, измеренный на карте;  – заложение между соседними горизонталями А–В.

Отметку точки С определим по приведенным формулам. Отметка нижней горизонтали  = 77,5 м высота сечения рельефа  = 2,5 мм, заложение между горизонталями А–В и отрезок В–С, измеренные на карте, составляют соответственно 14,3 мм и 5,8мм.Высота точки С равна 78,5 м.

• Определение координат точек на топографической карте.

Координатами называются угловые или линейные величины, определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве.

При определении координат  точек местности по карте применяют  географические, плоские прямоугольные  и полярные координаты.

Географические координаты (рис.3) представляют собой угловые величины (широту и долготу), которые определяют положение точки на земной поверхности относительно экватора и меридиана, принятого за начальный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Географические координаты

 

 

Географическая  широта - это угол, образованный плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке земной поверхности. В зависимости от расположения точки относительно экватора географическая широта может быть северной или южной. Очевидно, что широта точки, расположенной на экваторе, равна 0°, а на полюсах - 90°.

Географическая  долгота - это угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку.

Для единообразия в определении  долготы точек за начальный меридиан принято считать Гринвичский  меридиан. В зависимости от расположения точки относительно начального меридиана  до меридиана 180° она имеет восточную  или западную долготу. Линии, соединяющие  одинаковые по широте точки земной поверхности, называют параллелями. Линии, соединяющие одинаковые по долготе  точки земной поверхности, называют меридианами. Меридианы и параллели  являются рамками листов топографических  карт.

 

• Определение географических координат:

Географические координаты на карте определяют по рамкам листа (рис. 4), подписанным в углах, и залитым штрихам (минутным делениям).

Например, на нашем рисунке  западная рамка листа карты (меридиан) имеет долготу 14° 00', южная рамка (параллель) имеет широту 54°15'. Географические координаты даются через одну минуту на рамках карт масштабом от 1:10 000 до 1 : 200 000 и через 5 минут на рамках карт масштабом 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000.

Рис. 4. Юго-западная часть  листа карты масштаба 1 : 25 000

Для определения географических координат точки на карте (например, точки Б на рис. 4) необходимо провести меридиан и параллель через концы ближайших к точке одноминутных делений рамки. В нашем примере проведенный меридиан имеет долготу 14° 01', а проведенная параллель имеет широту 54° 16'. Затем оценивают на глаз или измеряют доли минуты по долготе и широте до интересующей нас точки и добавляют их к основным отсчетам. В результате широта точки Б равна 54° 16', 3, долгота - 14° 01’,4.

Географическими координатами обычно пользуются при определении  положения точек, удаленных одна от другой на значительные расстояния.

Плоские прямоугольные  координаты

Под плоскими прямоугольными координатами понимают линейные величины, характеризующие относительное  положение точки на плоскости. Поясним сущность их на рис. 5.

Рис. 5. Плоские прямоугольные  координаты

Пусть на плоскости проведены  две взаимно перпендикулярные линии, одна из которых проходит в вертикальном, а вторая (У) в горизонтальном направлении. Назовем эти линии осями координат, а точку их пересечения О - началом координат. Тогда положение любой точки на плоскости в данной системе координат относительно начала координат будет определяться кратчайшими расстояниями до нее от осей координат. Эти расстояния в виде прямых линий, перпендикулярных к одной из координатных осей и параллельных другой, являются координатами точек (х и у). Ось Х-ов принято также называть осью абсцисс, а ось У-ов – ось координат. Из рис. 5 видно, что в зависимости от положения точки по отношению к осям координат ее абсцисса и ордината могут иметь положительные и отрицательные значения.

Поскольку земную поверхность, имеющую шарообразную форму, нельзя изобразить па плоскости без разрыва  и искажений, ее условно разделили  на 60 равных частей, ограниченных меридианами через 6° по долготе. Счет их ведут от Гринвичского меридиана, который является западным для первой зоны. Эти части называют координатными зонами, для каждой из которых в любом масштабе изготовляют свои отдельные карты, состоящие из многих листов.

В каждой такой зоне осями  координат являются: осью ординат, то есть осью У-ов - экватор, ось абсцисс, то есть осью Х-ов - осевой меридиан зоны. Пересечение осевого меридиана с экватором принято за начало координат. Таким образом, каждая зона имеет свои собственные оси и начало координат, то есть свою отдельную систему координат. Эта система называется системой плоских прямоугольных координат.