Строение топографических карт и необходимость их обновления

Крупные объекты

Как уже говорилось ранее, для отображения зданий и иных крупногабаритных предметов необходимо использовать масштабы чертежей так называемого уменьшения. Они стандартизированы, а значит, произвольная выборка не подойдет. Наиболее часто встречаются следующие величины: 1: 2; 2,5; 4; 5; 10; 15; 20; 25; 40; 50; 75; 100; 200; 400; 500; 800; 1000. Рассмотрим, что означает запись подобного вида. Итак, реальный (иными словами, натуральный) габарит какого-либо объекта выражается в виде надписи 1: 1. Следовательно, при уменьшении масштабы чертежей сначала описывают исходный размер (1), а затем число, которое показывает, во сколько раз чертеж уменьшен по отношению к реальным габаритам. В строительстве, помимо вышеперечисленных стандартных записей, могут также использоваться указатели 1: 2000; 5000; 10 000; 20 000; 25 000; 50 000.

Примеры известных топографических карт

Карта Генерального штаба

Карта Генерального штаба – это одна из самых известных и широко используемых топографических карт. Она была разработана в Российской империи в конце XIX века и представляет собой детальную карту территории с масштабом 1:42 000. Карта Генерального штаба содержит информацию о рельефе, гидрографии, дорогах, населенных пунктах и других объектах.

Карта OpenStreetMap

OpenStreetMap (OSM) – это проект создания свободных и открытых карт мира. Он основан на собранных и обновляемых пользователями данных, которые затем используются для создания топографических карт. Карты OSM содержат информацию о дорогах, зданиях, местах отдыха и других объектах. Они доступны для бесплатного использования и редактирования.

Карта Google Maps

Google Maps – это онлайн-карта, разработанная компанией Google. Она предоставляет пользователю возможность просматривать карты мира, получать информацию о местоположении, находить маршруты и многое другое. Google Maps также содержит топографические данные, такие как рельеф, гидрография и дороги, которые помогают пользователям ориентироваться на местности.

Карта National Geographic

Карты National Geographic – это серия топографических карт, выпущенных Национальным географическим обществом. Они представляют собой детальные карты различных регионов мира с высоким разрешением и масштабом. Карты National Geographic содержат информацию о рельефе, гидрографии, растительности, населенных пунктах и других объектах.

Карта Ordnance Survey

Карта Ordnance Survey – это официальная топографическая карта Великобритании. Она была разработана и выпущена Военно-топографическим управлением Великобритании и содержит информацию о рельефе, гидрографии, дорогах, зданиях и других объектах. Карта Ordnance Survey доступна в различных масштабах и форматах.

Это лишь некоторые примеры известных топографических карт. Существует множество других карт, которые предоставляют информацию о местности и используются в различных областях, таких как геология, геодезия, туризм и др.

Строительство и архитектура

Модернизация инструмента позволяет увеличить окружность до 60 см, при изначальном росте циркуля – 12 см. Тем, кто занимается проектированием, чертежами, очень необходим циркуль: строить дуги, ровные окружности без него трудно. На особенно хорошо видно, что с тех пор, как появился циркуль, оформление зданий, куполов стало идеальным. На фасаде древнего грузинского храма Светицховели можно видеть изображение руки архитектора, за которой виден инструмент.

Именно архитекторы, инженеры-строители – это главные пользователи инструмента, без которого ничего не построишь. Циркуль и угольник – это чертежные приспособления, которыми работают проектировщики. Без них не были бы созданы арочные строения, витражи на храмах средневековья: на Соборе Парижской Богоматери или Соборе Святого Витта – в Праге.

Решение задач на масштаб

Задача 1.
Расстояние между двумя городами равно 400 км. Найдите длину отрезка, соединяющего эти города на карте, выполненной в масштабе 1:5000000.

Решение:

400км = 400000м = 40000000см
40000000: 5000000 = 40: 5 = 8 (см)

Задача 2.
Расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга по прямой составляет примерно 635 км от центра до центра. По автотрассе протяженность маршрута 700 км.
Во сколько раз надо уменьшить это расстояние, чтобы его можно было изобразить на слайде в виде отрезка длиной в 14 см?

Решение:

700км = 700000м = 70000000см
70000000см: 14см = 5000000(раз)

Задача 3.
По физической карте России определите реальное расстояние между Москвой и Санкт-Петербургом.
М1: 20000000, если на карте расстояние равно 3 см.

Масштабом называют соотношение настоящих размеров объекта к изображению, модели объекта. Географический масштаб помогает определить, во сколько раз на карте уменьшили все реальные размеры — площадь территории, отдельных объектов, длину рек, дорог и т.д.

В древности масштаба не знали, потому объекты располагали на карте на произвольном расстоянии друг от друга. Пользуясь такой картой, человек не мог определить, будет он добираться до нужного места 2 дня, 2 недели или 2 месяца.

Первым картографом, применившим в составлении карты масштаб, был Анаксимандр Милетский — древнегреческий учёный (VI – V вв. до н. э.), придумавший термин «закон» и предложивший первую формулировку закона сохранения .

В зависимости от масштаба карты условно разделяют на:

— мелкомасштабные (обзорные) — менее 1:1 000 000;

— среднемасштабные (обзорно-топографические) — от 1:200 000 до 1:1 000 000;

— крупномасштабные (топографические) — от 1:10 000 до 1:100 000.

Масштабы до 1:5 000 используют преимущественно в составлении топографического плана.

Как мы воспринимаем окружающий мир

Некоторые органы человека парные, что не только повышает их надежность, но дает нечто качественно новое.

Например, оба наших глаза (как, впрочем, и уши) работают не сами по себе (независимо один от другого), а в тесном взаимодействии. Они совместно воспринимают и сличают зрительную информацию. Благодаря этому человек начинает воспринимать то, что было бы недоступно одному глазу или одному уху.

Человеческие глаза разделены расстоянием примерно в шесть с четвертью сантиметров. Естественно, каждый из них смотрит на мир «под своим углом зрения» и поэтому дает на сетчатке различные изображения. В этом легко убедиться, если закрыть сначала один глаз, а потом другой. Любой (особенно близко расположенный) предмет будет казаться смещенным, если попеременно зажмуривать то левый, то правый глаз. Это небольшое различие между изображениями на сетчатках левого и правого глаза известно под названием диспарантности. Благодаря ей возникает восприятие глубины или так называемое стереоскопическое зрение.

Подобное явление используется в стереоскопе. С его помощью раздельно левому и правому глазу предъявляются в общем-то очень похожие, но все же отличающиеся плоские картинки. Эти картинки образуют так называемую стереопару. Ее можно получить, например, если заснять один и тот же предмет двумя фотокамерами (левой и правой), расположенными одна от другой на расстоянии глаз. При взгляде в окошечки стереоскопа на сетчатках левого и правого глаза получаются диспарантные изображения, которые мозг воспринимает как одно целое, причем объемное (стереоскопическое).

Объемному видению окружающего мира нам помогает специальный зрительный механизм — конвергенция. Конвергенция — направление глаз в одну точку — позволяет оценить расстояние до интересующего предмета.

Напомним, что яблоко глаза может свободно вращаться в орбите. Чтобы лучше рассмотреть заинтересовавший нас предмет, мы совершенно непроизвольно (рефлекторно) поворачиваем глаз таким образом, чтобы лучше видеть предмет. При этом оптические оси левого и правого глаза поворачиваются так, чтобы они были нацелены на предмет. Вот такое изменение положения глазных оптических осей и есть конвергенция.

Мускульное усилие, требующееся для конвергенции, приучает нас оценивать расстояние. Для того чтобы увидеть очень близкий предмет, требуется большое усилие глазной мышцы. Таким образом, угол конвергенции может служить мерой расстояния до предмета (чем этот угол меньше, тем меньше напрягается глазная мышца и тем дальше от нас отстоит предмет).

Интересно, что оптические дальномеры действуют по этому же принципу. Две зрительные трубы находятся на постоянном расстоянии друг от друга. Оно называется базой дальномера. Каждая из труб фокусируется на интересующий предмет наблюдения. У дальномера есть кольцевая шкала, по которой угол раствора зрительных труб (угол конвергенции) сразу же переводится в расстояние до предмета.

У подобного дальномера есть существенный недостаток. В данный момент времени он может показывать расстояние лишь до одного выбранного предмета. А как быть, если их несколько или даже много?

И вот здесь человеку помогает совместная работа двух механизмов объемного видения мира: стереоскопического восприятия глубины (т. е. диспарантности) и конвергенции. Угол конвергенции как бы корректирует стереоскопическое восприятие глубины, он как бы придает ту или иную значимость одной и той же диспарантности. Например, если глаза нацелены на отдаленный предмет, то даже маленькая диспарантность между изображениями на сетчатках воспринимается нашим мозгом как значительное различие по глубине.

Зачем нужен масштаб?

На старинных картах и планах реальная местность показана в уменьшенном виде. Но различные участки уменьшены по-разному. Поэтому по старинным картам можно определить очертания объектов, но не их размеры. Чтобы измерить длину реки или расстояние между городами, требуется уменьшать изображение местности и всех объектов в определённое число раз. Для этого необходимо использовать масштаб.

Масштаб — это отношение двух чисел, например 1:100 или 1:1000. Отношение показывает, во сколько раз одно число больше другого. Масштаб 1:100 означает, что изображение меньше изображаемого объекта в сто раз, а масштаб 1:1000 — в тысячу раз. Чем меньше число, показывающее уменьшение, тем крупнее масштаб, и наоборот. Масштаб 1:100 крупнее масштаба 1:1000 и мельче масштаба 1:50.

Масштаб на плане, карте, показывает, во сколько раз длина каждой линии уменьшена по сравнению с её действительной длиной на местности. С помощью масштаба можно измерять расстояния между отдельными географическими объектами и определять размеры самих объектов.

Мифы и легенды Древней Греции

О том, как появился циркуль, кратко повествуют легенды Древней Греции. Каждый из нас знает историю Дедала и его сына Икара. Но немногие слышали о том, что у Дедала был еще и племянник Талос, сын его сестры. Талант изобретательства был у них в крови: племянник оставил после своей гибели два стержня, соединенных между собой и способных вычерчивать идеальную окружность. Это и был первый циркуль.

Талос изобрел гончарный круг, когда ему было всего 12 лет. Ему же принадлежит и создание пилы: на это его подвиг скелет рыбы. Если бы не гибель Талоса в молодом возрасте, многие, известные нам инструменты или механизмы, появились бы гораздо раньше. Но историки утверждают, что инструменту не менее 3 тысяч лет. Ассирийцы и вавилоняне использовали циркуль и линейку в архитектуре, изображая ровные линии и правильные круги, на храмах, стенах домов, на посуде и кубках. Конкретного источника, повествующего о том, как появился циркуль, история не называет, но без него нельзя было начертить ровного круга ни три тысячи лет назад, ни сейчас.

Классификация топографических карт

Топографические карты могут быть классифицированы по различным критериям, включая масштаб, цель использования, содержание и методы создания. Вот некоторые основные типы топографических карт:

По масштабу

Топографические карты могут быть разделены на несколько категорий в зависимости от их масштаба. Масштаб карты определяет соотношение между длиной на карте и длиной на местности. Например, карты с масштабом 1:50 000 показывают 1 сантиметр на карте, что соответствует 50 000 сантиметрам на местности.

Наиболее распространенными масштабами для топографических карт являются 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:250 000 и 1:1 000 000. Карты с более крупным масштабом обычно показывают более детальную информацию, но охватывают меньшую площадь.

По цели использования

Топографические карты могут быть созданы для различных целей использования. Некоторые из наиболее распространенных типов карт включают:

Туристические карты: предназначены для ориентирования и планирования походов и путешествий.
Геологические карты: содержат информацию о геологическом строении местности, включая типы горных пород и расположение полезных ископаемых.
Сельскохозяйственные карты: показывают типы почвы, растительность и другую информацию, полезную для сельскохозяйственной деятельности.
Гидрографические карты: отображают реки, озера, водохранилища и другие водные объекты.
Городские планы: представляют собой детальные карты городов, включающие улицы, здания и другие объекты.

По содержанию

Топографические карты могут содержать различные типы информации в зависимости от их цели использования. Некоторые из основных элементов, которые могут быть включены на карте, включают:

Рельеф: показывает высоты и формы местности с помощью контурных линий, теней или рельефных теней.
Гидрография: отображает реки, озера, водохранилища и другие водные объекты.
Транспортная инфраструктура: включает дороги, железные дороги, аэропорты и другие транспортные маршруты и сооружения.
Растительность и почвы: показывает типы растительности и почвы на местности.
Культурные объекты: включает здания, мосты, монастыри и другие сооружения.

По методам создания

Топографические карты могут быть созданы различными методами, включая аэрофотосъемку, спутниковую съемку и наземные измерения. Карты, созданные с использованием аэрофотосъемки или спутниковой съемки, обычно имеют более высокую точность и детализацию, чем карты, созданные наземными измерениями.

Классификация топографических карт может быть полезна для выбора подходящей карты в зависимости от конкретных потребностей и целей использования.

Технические характеристики оборудования

Для создания точных топографических карт необходимо использовать специализированное оборудование, которое обладает определенными техническими характеристиками. Основные параметры, которые влияют на точность карт, включают:

Параметр	Значение
Разрешение изображений	Чем выше разрешение фотографий или снимков, используемых при создании карты, тем более детализированной будет конечная карта. Более высокое разрешение позволяет увидеть мелкие объекты и детали ландшафта, что влияет на точность карты.
Точность приема сигналов GPS	GPS-системы используются для определения координат точек на местности. Чем выше точность приема сигналов GPS, тем точнее будут определены координаты, а следовательно, и точность карты будет выше.
Точность измерений	При проведении замеров и измерений местности используются различные инструменты, такие как лазерные дальномеры, тахеометры и другие. Точность этих измерений напрямую влияет на точность топографической карты.
Калибровка и качество оборудования	Важным фактором, влияющим на точность карты, является калибровка и качество использованного оборудования. От качества и правильной калибровки зависит точность измерений и снятых данных, что в свою очередь влияет на точность карты.

Все эти технические характеристики оборудования должны быть учтены при создании топографической карты, чтобы достичь максимальной точности и надежности данных.

7.5 Крутизна ската линии

__________Крутизна ската линии местности характеризуется ее уклоном (u).

__________Уклоном называется тангенс угла наклона.

__________Уклон вычисляется по формуле:

Инструкция по прохождению теста

Выберите один из вариантов в каждом из 10 вопросов;
Нажмите на кнопку «Показать результат»;
Скрипт не покажет результат, пока Вы не ответите на все вопросы;
Загляните в окно рядом с номером задания. Если ответ правильный, то там (+). Если Вы ошиблись, там (-).
За каждый правильный ответ начисляется 1 балл;
Оценки: менее 5 баллов — НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, от 5 но менее 7.5 — УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, 7.5 и менее 10 — ХОРОШО, 10 — ОТЛИЧНО;
Чтобы сбросить результат тестирования, нажать кнопку «Сбросить ответы»;

Понятие и классификация условных знаков

Топографическая карта – это структурированная система изображений, для которой большое значение имеют условные картографические знаки. Специалисты делят их на знаки общего применения, а также на знаки, используемые для определения объектов в профессиональной сфере.

Для удобства применения подобных знаков введена специальная система классификации:

Площадные. Предназначены для, того, чтобы определять макрообъекты: луга, озера, реки. С помощью площадных знаков картографическое изображение не только определяет расположение объекта, но и помогает представить его реальные размеры. Правила нанесения предусматривают частичную или полную штриховку тела фигуры.
Точечные. Это объекты минимальной величины, которые невозможно полностью отобразить на карте из-за масштаба: указатели на дорогах, отдельно стоящие столбы, колодцы, памятники.
Линейные. Символы, которые обозначают дороги, их протяженность, линии границ промышленных сооружений.

Частные случаи топографических планов (планов местности)

Нередко “специалисты” называют топоплан геоподосновой (и наоборот). По сути, эти понятия действительно синонимичны. Но с уточнениями. Геоподоснова может содержать в себе сразу несколько “топографических планов”. Это собирательное название для всех изображений территории какого-либо объекта. На геоподоснове обязательно указание всех имеющихся подземных коммуникаций. На топоплане же они изображаются только по необходимости. Так же как некоторые нюансы для целей мелиорации земель

План местности — разновидность топографической карты; чертёж небольшого участка местности в крупном масштабе. Планы применяются туристами, коммунальными и аварийными службами, в сельском хозяйстве и в других местах, где нужно ориентироваться на местности и изучать участки. Через планы учат детей движению по азимуту, ориентированию на местности, азам топографической съёмки. Масштаб планов настолько крупный, что шарообразность Земли не учитывается. Планы создаются по результатам топографической (планово-высотной) либо контурной (плановой) съёмки. В зависимости от того, отражен ли на нём рельеф, подразделяется на планово-высотный и контурный.

Бытовая карта города .
Спортивная карта — для спортивного ориентирования.

Контурный

Контурные карты (планы) — на нём показана только ситуация; является результатом горизонтальной (плановой, контурной) съёмки.

Для составления контурного плана местности применяются в основном следующие способы съёмки:

полярный способ (способ полярных координат, способ полярных направлений);
способ перпендикуляров (ординат, прямоугольных координат);
способ биполярных координат (засечек);
способ промеров (створов);
способ обхода.

Геоподоснова

В зависимости от масштаба геоподоснова может иметь различное предназначение , при составлении документнации. В зависимости от степени детализации отображенных объектов чертеж геоподосновы, или топографический план, может быть выполнен в одном из крупных масштабов: 1:5000, 1:2000, 1:1000 или 1:500. Топографические планы более мелкого масштаба принято называть картами. При этом планы масштабов 1:1000 и 1:500 предназначены в основном для учета подземных коммуникаций. Топогеодезическая съемка в масштабе 1:500 и 1:2000 ведется на территории мегаполисов с многоэтажной застройкой, тогда как масштабы 1:1000 и 1:5000 используются для топосъемок на незастроенной территории либо местности с одноэтажной застройкой.

В зависимости от вида отображения местности на плане геоподоснова может быть представлена в графическом или цифровом формате . В первом случае чертежи составляются в рамках номенклатурных листов или сводных планов. Во втором случае на основе полученных в процессе топосъемки данных с применением инженерно-геодезического оборудования строится цифровая модель местности в виде пространственных координат множества точек земной поверхности, объединенных в единую систему компьютерными средствами. В свою очередь, цифровая модель местности позволяет выделить независимые модели зданий и сооружений, коммуникаций, рельефа, гидрографии и почвенно-растительного покрова.