Картографические условные знаки

Линейные условные знаки предназначены  для изображения протяженных  объектов на местности, например железные и автомобильные дороги, просеки, линии электропередач, ручьи, границы  и другие. Они занимают промежуточное  положение между масштабными и внемасштабными условными знаками. Длина таких объектов выражается в масштабе карты, а ширина на карте – вне масштаба. Обычно она получается больше ширины изображаемого объекта местности, а его положению соответствует продольная ось условного знака. Линейными топографическими условными знаками изображаются также горизонтали.

Пояснительные условные знаки применяются в целях дополнительной характеристики показываемых на карте местных предметов. Например, длина, ширина и грузоподъемность моста, ширина и характер покрытия дорог, средняя толщина и высота деревьев в лесу, глубина и характер грунта брода и т.д. Различные надписи и собственные названия объектов на картах также носят пояснительный характер; каждая из них выполняется установленным шрифтом и буквами определенного размера.

На топографических картах, по мере умельчения их масштаба, однородные условные знаки объединяются в группы, последние  – в один обобщенный знак и т.д., в целом систему данных обозначений  можно представить в виде усеченной пирамиды, в основании которой лежат знаки для топографических планов масштаба 1: 500, а на вершине – для обзорно-топографических карт масштаба 1: 1 000 000.

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.

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 (рис.1.3).

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 [2] .

 

Рис.1.3. Пример специфических условных знаков.

 

3. Виды динамических знаков

Создание картографических компьютерных анимаций привело к внедрению в практику динамических графических переменных. Иначе говоря, все статистические графические переменные приобрели ещё одно временное измерение. Анимации позволяют изменять форму и размер объекта, цвет и насыщенность цвета, внутреннюю структуру и само положение знака на карте. Наиболее часто применяются:

• перемещение знаков по полю карты, показывающее, например, движение линий атмосферных фронтов на синоптических картах;
• движение стрелок, указывающее направление транспортных потоков, переноса воздушных масс и т.п.;
• дефилирование цвета, т.е. постепенное изменение или даже пульсация окраски, вибрирование цвета, например, при показе распространения ареала инфекции или эпидемии;
• мигание знаков, привлекающее внимание к какому-либо важному объекту на карте, например к источнику радиационного загрязнения окружающей среды.

Проектирование динамических картографических обозначений – новая, быстро развивающаяся  область картографической семиотики  на стыке с технологиями компьютерного  дизайна. От этого можно ожидать многих оригинальных решений. Например, большие возможности сулит использование анимационных эффектов в сочетании с трехмерной графикой.

 

2. Основные характеристики карты

 

1. Масштабы карты

Масштабом плана называется отношение длины линии на плане к соответствующей длине горизонтального проложения этой линии на местности.

Как известно, планы составляются для небольших по площади территорий и поэтому их масштаб можно  считать величиной постоянной. На картах следует учитывать искажения  длин линий из-за кривизны Земли.

Масштаб на планах и картах выражается в численной, именованной и графической  формах.

Численный масштаб выражается простой дробью, в числителе которой единица, а в знаменателе число, показывающее во сколько раз горизонтальное проложение линии местности уменьшено при нанесении на план (карту). Масштабы могут быть любыми. Но чаще используются их стандартные величины: 1:500; 1:1 000; 1:2 000; 1:5000; 1:10 000; 1:25 000; 1:50 000; 1:100 000; 1:200 000; 1:300 000; 1:500 000; 1:1000 000. Например, масштаб карты 1:10 000 указывает, что горизонтальное проложение линии уменьшено на карте в 10 000 раз, т.е. 1 см на плане соответствует 10 000 см на горизонтальной проекции местности.

Чем меньше знаменатель численного масштаба, тем крупнее считается  масштаб, и наоборот. Численный масштаб величина безразмерная; она не зависит от системы линейных мер, т.е. им можно пользоваться, проводя измерения в любых линейных мерах.

Именованный масштаб представляет краткое словесное выражение численного масштаба и указывает, какая величина горизонтального проложения местности соответствует 1 см на плане (карте). Например,  в 1 сантиметре 100 метров.

Линейный масштаб представляет собой графическое выражение численного и именованного масштабов в виде линии, разделенной на равные отрезки – основания (рис.1.4). Левый из них ab делится на 10 равных частей (десятые доли). Сотые доли оцениваются на глаз. На рисунке 1.4 показан линейный масштаб с основанием ab=bc=cd…, соответствующий численному масштабу 1:10 000.

 

Рис.1.4. Линейный масштаб.

 

Основание линейного масштаба выбирается таким образом, чтобы выражало целое  число метров горизонтального проложения линии. В нашем примере оно  равно 1 см.

В работе используются следующие масштабы топографических карт:

 

Численный масштаб карт, используемых в курсовом проекте:

1:25000 (основной);

1:50000 (дополнительный)

Именованные масштабы карт: в 1 см 250 метров (основной)

в 1 см 500 метров (дополнительный)

 

2. Разграфка карты

Разграфка, или нарезка карты  – это система деления многолистной карты на листы. Чаще всего применяют два вида разграфки: трапециевидная, при которой границами листов служат меридианы и параллели, и прямоугольная, когда карта делится на прямоугольные или квадратные листы одинакового размера.

При прямоугольной разграфке карта нарезается на листы одинакового формата, это удобно для печатания карт, совмещения их по общим рамкам, склейки или брощуровки.

В соответствии с разграфкой меняется и форма рамок карт: они могут  быть тарпециевидными либо прямоугольными. Кроме того, рамки карты могут быть предствлены в виде окружностей (например, для карт полушарий) и эллипсов (для карт мира в псевдоцилиндрических проекциях).

Принято различать внутреннюю рамку, непосредственно ограничивающую картографическое изображение, градусную и минутную рамки, на которые наносят градусные или минутные деления по широте и долготе, а также внешнюю рамку – она охватывает всю карту, окаймляет все другие рамки и имеет декоративное значение.

Номенклатурой называется буквенное и цифровое обозначение отдельных листов карт по определенной системе.

Номенклатура используемой карты в КП: У-34-37-В-в

Листы каждой карты масштаба 1:1000000 ограничены отрезками дуг меридианов через 6˚ по долготе и параллелей через 4º по широте. С севера на юг они объединены в шестиградусные колонны, разграфляя, таким образом, поверхность Земли на 60 колонн.

Колонны нумеруются арабскими цифрами  от 1 до 60, счет которым ведут с  запада на восток, начиная от меридиана 180º. Колонны соответствуют разграфке  на шестиградусные зоны, счет которых ведется от меридиана 0º. Поэтому в восточном полушарии номер зоны равен номеру колонны, уменьшенному на 30, т.е. тридцать первой колонне соответствует первая зона.

Для получения рядов (поясов) начиная  от экватора, в северном и южном  полушариях проводят параллели через 4º по широте. Таким образом, в каждом полушарии будет 22 четырехградусных ряда и один двухградусный. Ряды обозначают заглавными буквами латинского алфавита от А до V, начиная от экватора. Лист каждой топографической карты получают в виде трапеции. Номенклатурное обозначение каждого листа карты масштаба 1:1 000000 складывается из буквенного обозначения ряда и номера колонны. Например, лист карты (трапеции) в пределах которого находится г. Минск обозначен N - 35. Схема разграфки и номенклатуры листов карт масштаба 1:1 000000 дана на рисунке 1.5.

Рис.1.5. Разграфка карты.

 

Для получения границ листов карт масштаба 1: 500 000 лист карты масштаба 1:1 000 000 разграфляют на 4 части, которые обозначаются заглавными буквами русского алфавита А. Б, В, Г (1.5.). Границами листов карты этого масштаба будут параллели, проведенные с интервалом в 2 и меридианы с интервалом  в 3.

Их номенклатурное обозначение  будет, например, N - 35 . Г. Рамки листов карты масштаба 1: 200 000 получают разграфкой листа карты 1 : 1 000 000 на 36 частей (6 листов по широте и 6 – по долготе), обозначаемых римскими цифрами ХХХVI, помещаемыми после номенклатуры миллионного листа. Например: N – 35 – ХII. Рамки листов карты масштаба 1: 100 000 получают разграфкой параллелями и меридианами листа миллионной карты на 144 части (трапеции) – получают 12 рядов карт вдоль параллелей по широте и 12 листов в каждом – по долготе. Каждый лист нумеруется арабскими цифрами от 1 до 144, его номенклатурное обозначение будет, например, N – 35 – 12 . За основу разграфки и номенклатуры более крупных масштабов принимается лист карты масштаба 1: 100 000. Трапеция масштаба 1: 50 000 получается разграфкой листа карты 1: 100 000 на 4 части, каждую из которых обозначают заглавными буквами русского алфавита А, Б, В, Г, которые приписывают к номенклатуре трапеции масштаба 1:100 000. Например, N – 35 – 12 – А.

 

3. Географические  и прямоугольные координаты территории, охватывающей лист топографической карты

Для определения плановых координат  точек прямоугольных и географических (геодезических) на топографических картах строят километровую и градусную сетки.

В системе географических координат  внутренние рамки топографических карт представляют собой отрезки дуг меридианов и параллелей. В вершинах, образуемых ими трапеций, подписаны координаты. Параллельно внутренней рамке построена минутная рамка в виде чередующихся черных и белых полос. Минутные отрезки разделены на 6 частей, т.е. их угловая величина составляет 10.

Для нахождения географических координат, необходимо выделить на карте одноминутную трапецию, последовательно соединив для этого, одноименные значения минутных интервалов северной и южной, западной и восточной рамок карты.

Географические координаты точек можно получить без построения минутных рамок с помощью прямоугольного треугольника путем проецирования, например, точки. Для этого один из катетов прикладывают к минутной рамке так, чтобы второй катет треугольника находился на этой точке. Таким образом, точка проецируется на соответствующие рамки широт и долгот. Например, на рисунке 1.6. Для определения прямоугольных координат Х, У на все топографические карты наносят километровую сетку, параллельную осям зональной системы координат через расстояния кратные целому числу километров. Полученную сеть квадратов называют километровой сеткой.

Линии километровой сетки подписываются  между внутренней и минутными  рамками, т.е. указаны абсциссы и  условные ординаты линий сетки. Километровые линии, ближние к углам внутренней рамки подписываются полностью (первые две цифры – меньшего размера), а остальные сокращенно – только двумя последними цифрами 6065; 6068; 4311; 4314 и 66; 67; 12; 13.

 

Рис.1.6.

 

Географические координаты территории, охватывающей лист карты, используемой в КП (основная):

Широта φ: от 54˚40´ до 54˚45´

Долгота λ: от 18˚00´  до 18˚30´

Прямоугольные координаты территории (основная):

φ = от 6073км. до 6065км.

λ = от 4307км. до 4314км.

 

4. Ориентирование карты

Ориентировать линию местности  – значит определить ее направление относительно другого направления принятого за исходное. В топографии и геодезии исходными направлениями для ориентирования приняты географический меридиан, магнитный меридиан и осевой меридиан геодезической зоны, которые на топографических картах соответственно обозначаются: - линией со звездочкой; - линией со стрелкой и линией с угольником на конце.