Картографические условные знаки

Географическим азимутом А направления, называется горизонтальный угол А, измеренный по ходу часовой стрелки от северного направления географического меридиана, проходящего через данную точку до ориентируемой линии (рис.1.7). По абсолютному значению азимуты изменяются от 0 до 360°. На рисунке горизонтальные углы А1, А2, А3, А4 будут географическими азимутами ориентируемых направлений О1; О2; О3; О4. Точка О – начало ориентируемых направлений; а линия СЮ – географический меридиан точки О.

     

Рис.1.7.      Рис.1.8.

 

Магнитным азимутом направления называется горизонтальный угол Ам между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии, отсчитываемый по ходу часовой стрелки (рис.1.8). Вследствие несовпадения географических и магнитных полюсов магнитный и географический меридианы в данной точке земной поверхности образуют между собой угол, называемый склонением магнитной стрелки (рис.1.7).

Магнитное склонение может быть восточным положительным, если северное направление магнитного меридиана находится к востоку от географического и западным отрицательным, если северное направление магнитного меридиана проходит к западу от географического. Зависимость между географическим и магнитным азимутами выражается формулой А = Ам + δ.

Склонение магнитной стрелки изменяется в зависимости от места и времени. Различают: суточные, годовые и вековые  изменения склонения. Кроме того, величина склонения изменяется под влиянием магнитных бурь, связанных с полярным сиянием, солнечной активности, землетрясений, в районах магнитных аномалий и т. д. Суточные колебания склонения магнитной стрелки не превышают 5 – 15ʹ. Вследствие этого, ориентирование по магнитному азимуту проводится лишь в тех случаях, когда не требуется большая точность.

В топографии и геодезии применяется  также ориентирование направлений относительно северного направления оси абсцисс в системе прямоугольных координат. Угол, отсчитываемый от северного направления оси абсцисс или линии параллельной ему до данного направления, по ходу часовой стрелки называется дирекционным углом. Дирекционный угол изменяется от 0˚ до 360˚.

Угол между географическим меридианом данной точки и северным направлением оси абсцисс (вертикальной линией координатной сетки) называется сближением меридианов. Сближение меридианов бывает восточным со знаком плюс и западным со знаком минус. При восточном сближении меридианов, линии параллельные осевому меридиану отклоняются к востоку от географического меридиана, проходящего через эту точку, а при западном – к западу. Зависимость между географическим азимутом и дирекционным углом выражается формулой А = α + γ.

Для того, чтобы перейти от дирекционного  угла к магнитному азимуту необходимо знать две величины – склонение магнитной стрелки и сближение меридианов. Данные об этих величинах в виде графика и текста помещаются под южной рамкой топографической карты. Магнитный азимут равен разности дирекционного угла и поправки направления          Ам = α - П. Поправка направления П – это угол между магнитным меридианом и северным направлением оси абсцисс. Иногда ориентирование линии выражается острыми углами – румбами r. Румбом называют острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана (северного или южного) до данной линии. Румбы имеют значения от 0˚ до 90˚ и сопровождаются названием четверти, в которой проходит линия. Румбы переводят в азимуты и дирекционные углы и наоборот.

Дирекционные углы и  географические азимуты на топографических картах измеряются геодезическим транспортиром или при помощи тахеометрического круга.

С помощью транспортира, центр которого совмещен с точкой пересечения, а нулевой диаметр транспортира – с внутренней рамкой отсчитаем географический азимут.

При измерении дирекционного угла α нулевой диаметр транспортира совмещают с вертикальной линией километровой сетки в заданной точке.

Величину географического А и магнитного Ам азимутов можно определить по измеренному значению дирекционного угла α, пользуясь схемой расположения меридианов.

Дирекционный угол α также можно  определить по прямоугольным координатам  объектов путем решения обратной геодезической задачи. Величина ориентирующих  направлений измеряется с точностью  до 10-15.. Однако необходимо отметить, что в связи с неизбежными погрешностями прочерчивания географического меридиана и определяемого направления уменьшается точность измерения углов направления.

 

2. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАННОЙ МЕСТНОСТИ ПО КАРТЕ

 

При картографическом методе исследования возможны различные варианты использования карт: непосредственный анализ отдельных карт; анализ сопряженных карт разной тематики; сопоставление разновременных карт; сравнительное изучение карт-аналогов; анализ, связанный с преобразованием картографического изображения; разложение картографического изображения на составляющие и т. д.

Для исследования этих характеристик мною была использована карта масштабом 1:25000 и были изучены точки А (гора Дубровина) и В (гора Карьерная).

По карте я могу определить координаты: прямоугольные, географические, углы: истинные, магнитного азимута и дирекционные, так же расстояние между заданными точками и крутизну ската.

 

1. Определение географических и прямоугольных координат 

заданных точек А  и В

 

Географические и прямоугольные координаты заданных мне точек определялись по широте φ и долготе λ. Эти координаты определялись для нахождения точного местоположения этих точек на карте, земной поверхности.

Географические координаты точек А(г. Дубровина) и В(г. Карьерная):

А (г. Дубровина):      В (г. Карьерная):

φ = 54°42´47´´       φ = 54°42´05´´

λ = 18°03´32´´       λ = 18°06´40´´

Прямоугольные координаты точек:

А (г. Дубровина):      В (г. Карьерная):

φ = 6069,5км.       φ = 6067,9км. 

λ = 4310,425км.      λ = 4313,8км.

 

2. Определение углов в направлениях А→В и В→А

 

Основные углы (магнитный азимут А_и, истинный азимут А_и, дирекционный угол Д_у) определялись по направлению от горы Дубровина к горе Карьерная, и наоборот (рис.2.1).

 

А(г. Дубровина)→В(г. Карьерная)   В(г. Карьерная)→А(г. Дубровина)

А_и = 110˚      А_и = 292˚

А_м = 104˚      А_м = 286˚

Д_у = 112˚      Д_у = 294˚

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 - Расчет углов по основным направлениям заданных точек.

3. Определение расстояния от А до В и построение профиля по карте

 

Под точками А и В понимается г.Дубровина и г.Карьерная. Расстояние от точки А до В составляет 3625 метров (рис. 2.2).

Для определения расстояния от заданных точек А до В,  от г. Дубровина  до г. Карьерная был  построен  профиль по топографической  карте масштабом 1:25000  на миллиметровой бумаге. Сплошные горизонтали на карте проведены через 5 метров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.2. Профиль заданной местности  по карте.

4. Определение крутизны ската по шкале заложений для возвышенного участка

пути А В

 

Счет высот возвышенностей на местности, изображенных на наших картах, ведется  от уровня Балтийского моря. Высоты точек земной поверхности над  уровнем моря называются абсолютными, а превышение одной точки над  другой — относительным превышением. Отметки горизонталей — цифровые надписи на них — означают высоту данных точек местности над уровнем моря. Верх этих цифр всегда обращен в сторону повышения ската. Обычно для определения крутизны скатов на полях карты помещается чертеж — шкала заложений. Вдоль нижнего основания этой шкалы указаны цифры, которые обозначают крутизну скатов в градусах. На перпендикулярах к основанию отложены соответствующие величины заложений в масштабе карты. В левой части  шкала заложений построена для основной высоты сечения, в правой - при пятикратной высоте сечения. Для определения крутизны ската, например, между точками A и В (рис. 2.3), надо взять циркулем это расстояние и отложить на шкале заложении и прочитать крутизну ската — 3,5°. Если же требуется определять крутизну ската между горизонталями утолщенными, то это расстояние надо отложить на правой шкале и крутизна ската в данном случае будет равна 10°.

Рисунок 2.3 Крутизна ската

При изображении рельефа на картах не все его элементы могут быть выражены горизонталями. Так, например, скаты крутизной более 40° не могут быть выражены горизонталями, так как между ними расстояние будет настолько мало, что они все сольются. Поэтому скаты, имеющие крутизну более 40° и обрывистые, обозначаются горизонталями с черточками. Причем естественные обрывы, овраги, промоины обозначаются коричневым цветом, а искусственные насыпи, выемки, курганы и ямы— черным.

По карте определялась крутизна ската по шкале заложений для  возвышенного участка  пути АВ, от горы Дубровина до горы Карьерная (таблица 2.1).

При измерении крутизны ската на заданном пути по топокарте от г.Дубровиной до г.Карьерной я выделил три  наиболее ярко выраженных участков. От г.Дубровина высотой 216,4 м до высоты 175м наблюдалось понижение. От высоты 175м до высоты 200м наблюдалось повышение. От высоты 210м до 170м наблюдалось понижение, и от высоты 170м до г.Карьерная высотой 171,3м наблюдалось незначительное повышение.

 

№	Крутизна ската	Суммарная крутизна ската и разность высот
	г.Дубровина (216,4м) 2°↓	Δ h = 41м Σ = 16,5º
	0º 30'↓
	1º↓
	2º↓
	3º↓
	3º↓
	2º↓
	3º↓
	(175 м) 4º↑	Δ h = 25м Σ = 5,5º
	1º 30'↑
	(210 м) 4º↓	Δ h = 40м Σ = 46,5º
	4º↓
	5º↓
	4º↓
	4º↓
	4º↓
	2º↓
	1º 30'↓
	3º↓
	5º↓
	г.Карьерная (171,3м) 10º↑
Таблица 2.1. Крутизна ската  по шкале заложений для  возвышенного участка пути АВ

 

 

3. КОМПЬТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

 

1. Космическая съемка местности

 

Космическая съёмка – съёмка Земли, небесных тел, туманностей и различных космических явлений, выполняемая приборами, находящимися за пределами земной атмосферы. Снимки земной поверхности, полученные путём космической съёмки, отличаются тем, что при целостном (и более объективном, чем на картах) характере изображения местности они охватывают огромные площади (на одном снимке от десятков тысяч км² до всего земного шара). Это позволяет изучать по космическим снимкам основные структурные, региональные, зональные и глобальные особенности атмосферы, литосферы, гидросферы, биосферы и ландшафты нашей планеты в целом. При космической съемке  возможна повторная съёмка местности в течение одного и того же полёта носителя, т. е. через краткие промежутки времени, что позволяет изучать динамику как природных явлений, периодических (суточных, сезонных и др.) и эпизодических (извержения вулканов, лесные пожары и др.), так и различных проявлений хозяйственной деятельности (уборка урожая, заполнение водохранилищ и др.). Космическая съёмка даёт основу для разработки комплексных мероприятий по борьбе с загрязнением воздуха, суши и морей.

Первые снимки из космоса были сделаны  с ракет в 1946, с искусственных спутников Земли — в 1960, с пилотируемых космических кораблей — в 1961 (Ю. А. Гагариным). Космическая съёмка вначале ограничивалась фотографированием в видимом диапазоне спектра электромагнитных волн с непосредственной доставкой снимков на Землю (преимущественно в контейнерах с парашютом). Наряду с черно-белой и цветной фото- и телесъёмкой применяются инфратепловая, микроволновая, радарная, спектрометрическая и др. фотоэлектронные съёмки. Съёмочная аппаратура принципиально та же, что и при аэросъёмке. Методами космической съемки нашей планеты являются:

1) съёмки с высот 150—300 км с недолговременных носителей и возвращением экспонированных плёнок и регистрограмм на Землю;

2) съёмки с высот 300—950 км с долговременных носителей (на орбитах, при которых спутник находится как бы постоянно над освещенной стороной Земли) и передачей изображений на Землю с помощью радиотелевизионных систем;

3) съёмки с высоты примерно 36 тыс. км со стационарных спутников с доставкой фотоинформации на Землю путём применения тех же систем;

4) съёмки с межпланетных автоматических  станций с ряда последовательно  увеличивающихся высот (например, со станции «Зонд» с 60 и 90 тыс. км и т. д.);