Изготовление шкалы для определения прямоугольных координат точки на топографической карте.
Подобные шкалы, отдельно или с компасом, выпускаются в США, но для нас они бесполезны, так как наши карты выпускаются в других масштабах. Но такую шкалу можно сделать самостоятельно. Для этого ее надо распечатать на прозрачной пленке на принтере и приклеить к планшету компаса. Предлагаемый вариант сделан для компаса серии «Азимут», это жидкостный компас с прямоугольным планшетом, в середине которого расположена большая лупа. Шкала приклеивается скотчем с обратной стороны планшета строго под лупой. Приклеивать надо аккуратно по всему периметру, чтобы туда не проникалавода. Предпочтительно использовать широкий прозрачный скотч, перекрывающий всю поверхность, в этом случае лучше распечатать шкалу в зеркальном отображении.
Определение положения объектов (точек) в системах полярных и биполярных координат, нанесение на карту объектов по направлению и расстоянию, по двум углам или по двум расстояниям
Система плоских полярных координат
(рис. 3, а) состоит из точки О — начало координат, или полюса,
и начального направления ОР, называемого полярной осью
.
Рис. 3. а – полярные координаты; б – биполярные координаты
Положение точки М на местности или на карте в этой системе определяется двумя координатами: углом положения θ, который измеряется по ходу часовой стрелки от полярной оси до направления на определяемую точку М (от 0 до 360°), и расстоянием ОМ=Д.
В зависимости от решаемой задачи за полюс принимают наблюдательный пункт, огневую позицию, исходный пункт движения и т. п., а за полярную ось — географический (истинный) меридиан, магнитный меридиан (направление магнитной стрелки компаса) или же направление на какой-либо ориентир.
Этими координатами могут служить либо два угла положения, определяющих направления с точек А и В на искомую точку М, либо расстояния D1=АМ и D2=ВМ до нее. Углы положения при этом, как показано на рис. 1, б, измеряются в точках А и В или от направления базиса (т. е. угол А=ВАМ и угол В=АВМ) или от других каких-либо направлений, проходящих через точки А и В и принимаемых за начальные. Например, во втором случае место точки М определено углами положения θ1 и θ2, измеренными от направления магнитных меридианов.Система плоских биполярных (двухполюсных) координат
(рис. 3, б) состоит из двух полюсов А и В и общей оси АВ, называемой базисом или базой засечки. Положение любой точки М относительно двух данных на карте (местности) точек А и В определяется координатами, которые измеряются на карте или на местности.
Нанесение обнаруженного объекта на карту
Это один из важнейших моментов в обнаружении объекта. От того, насколько точно объект (цель) будет нанесен на карту, зависит точность определения его координат.
Обнаружив объект (цель), необходимо сначала точно определить по различным признакам, что обнаружено. Затем, не прекращая наблюдение за объектом и не обнаруживая себя, нанести объект на карту. Для нанесения объекта на карту существуют несколько способов.
Глазомерно
: объект наносится на карту, если он находится вблизи известного ориентира.
По направлению и расстоянию
: для этого необходимо сориентировать карту, найти на ней точку своего стояния, свизировать на карте направление на обнаруженный объект и прочертить линию до объекта от точки своего стояния, затем определить расстояние до объекта, измерив это расстояние на карте и соизмерив его с масштабом карты.
Рис. 4. Нанесение цели на карту прямой засечкой с двух точек.
Если таким образом графически невозможно решить задачу (мешает противник, плохая видимость и др.), то нужно точно измерить азимут на объект, затем перевести его в дирекционный угол и прочертить на карте из точки стояния направление, на котором отложить расстояние до объекта.
Чтобы получить дирекционный угол, надо к магнитному азимуту прибавить магнитное склонение данной карты (поправка направления).
Прямой засечкой
. Этим способом наносят объект на карту из 2-х-3-х точек, с которых можно вести наблюдение за ним. Для этого из каждой выбранной точки прочерчивается на ориентированной карте направление на объект, тогда пересечение прямых линий определяет местонахождение объекта.
Прямоугольная координатная сетка на топографических картах и ее оцифровка. Дополнительная сетка на стыке координатных зон
Координатная сетка на карте представляет собой сетку квадратов, образованных линиями, параллельными координатным осям зоны. Линии сетки проведены через целое число километров. Поэтому координатную сетку называют также километровой сеткой, а ее линии километровыми.
На карте 1:25000 линии, образующие координатную сетку, проведены через 4 см, то есть через 1 км на местности, а на картах 1:50000-1:200000 через 2 см (1,2 и 4 км на местности соответственно). На карте 1:500000 наносятся лишь выходы линий координатной сетки на внутренней рамке каждого листа через 2 см (10 км на местности). При необходимости по этим выходам координатные линии могут быть нанесены на карту.
На топографических картах значения абсцисс и ординат координатных линий (рис. 2) подписывают у выходов линий за внутренней рамкой листа и девяти местах на каждом листе карты. Полные значения абсцисс и ординат в километрах подписываются около ближайших к углам рамки карты координатных линий и около ближайшего к северо-западному углу пересечения координатных линий. Остальные координатные линии подписываются сокращенно двумя цифрами (десятки и единицы километров). Подписи около горизонтальных линий координатной сетки соответствуют расстояниям от оси ординат в километрах.
Подписи около вертикальных линий обозначают номер зоны (одна или две первые цифры) и расстояние в километрах (всегда три цифры) от начала координат, условно перенесенного к западу от осевого меридиана зоны на 500 км. Например, подпись 6740 означает: 6 — номер зоны, 740 — расстояние от условного начала координат в километрах.
На внешней рамке даны выходы координатных линий (дополнительная сетка
) системы координат смежной зоны.
Зачем нужна километровая сетка на топографических картах и как ее использовать?
Километровая сетка имеет определенные преимущества и использование в топографических картах. Она позволяет:
- Измерять расстояния: Километровая сетка помогает определить расстояния между точками на карте. При использовании специальных масштабных линеек или компасов, можно измерить расстояние в километрах между объектами на карте.
- Определить координаты: Километровая сетка помогает определить координаты точки на карте. Если у вас есть знание координат двух точек (например, координаты углов прямоугольника, где находится интересующий объект), можно легко определить координаты третьей точки, используя километровую сетку.
- Навигация: Километровая сетка помогает в навигации и планировании маршрутов. Она позволяет легко определить расстояния между точками и направление движения.
- Определить положение на местности: Километровая сетка помогает определить положение на местности. Путем соотнесения объектов на карте с физическими объектами на местности, можно точно определить свое положение.
Для использования километровой сетки на топографических картах необходимо знать масштаб карты. Километровая сетка будет иметь определенное значение между линиями в зависимости от масштаба карты. Для измерения расстояний или определения координат необходимо использовать инструменты, такие как масштабные линейки, компасы или специальные программы для работы с картами.
Таким образом, километровая сетка является полезным и неотъемлемым элементом на топографических картах, позволяющим определить положение, измерить расстояния и осуществить навигацию на местности.
Топографические карты, определение прямоугольных координат точки на топографической карте.
Размеры такой зоны в виде «дольки» позволяют создать топографические карты практически без заметных искажений. Весь земной эллипсоид разбивают на 60 зон. Зоны нумеруются с запада на восток, начиная с нулевого (гринвичского) меридиана. Первая зона простирается с меридиана 0 градусов до меридиана 6 градусов. Центральный (осевой) меридиан первой зоны 3 градуса. Топографические карты в странах СНГ построены на базе проекции Гаусса— Крюгера. С математической точки зрения для создания проекции карты земную поверхность проецируют на цилиндр, ось лежит в плоскости экватора. Боковая поверхность цилиндра касается осевого (среднего) меридиана зоны.
Зона проецируется на боковую поверхность цилиндра, которая затем разворачивается в плоскость. Осевые меридианы каждой зоны изображаются прямыми линиями и без искажений, сохраняют масштаб на всем своем протяжении. Остальные меридианы зоны и параллели изображаются в проекции кривыми линиями. Искажения длин линии увеличиваются по мере удаления на запад или восток от осевого меридиана и на границах зоны становятся наибольшими, достигая величины порядка 0,1% от длины линии, измеряемой по карте. Например, если масштаб на осевом меридиане равен 500 метров в 1 см, то на краю зоны он будет равен 499,5 метров в 1 см. Ввиду незначительности искажений обычно считают, что масштаб любой топографической карты для всех ее участков является практически постоянным.
Если известен номер зоны N, то долгота центрального меридиана будет равна N х 6 3 градусов. На карте всей зоны создается обычная прямоугольная система координат с началом отсчета в точке пересечения осевого меридиана с экватором. В картографии оси обозначаются иначе, чем общепринято. В каждой зоне за вертикальную ось (ось X) принят осевой меридиан. Горизонтальной осью Y является линия экватора. При определенной таким образом системе координат все значения координат X в северном полушарии будут положительными. А значения координат Y будут зависеть от расположения выбранной точки по отношению к осевому меридиану зоны и следовательно, могут быть положительными или отрицательными.
Для удобства работы, чтобы не было отрицательных значений координат, условились считать координату Y в начале координат равной не нулю, а 500 километров. Отсюда следует, что все точки, расположенные западнее осевого меридиана, будут иметь координату Y менее 500 км, а расположенные восточнее — более 500 км. В южном полушарии в тех же целях для координаты X вводится смещение в 10 000 км. Для того чтобы указать зону, в которой расположен объект, принято номер зоны записывать при координате Y первыми цифрами, за которыми следует шестизначное число, показывающее значение координаты Y в метрах.
Так, если точка М расположена в 12-й зоне и находится к востоку от осевого меридиана на удалении 80 300 м, то ее координата Y имеет значение 12 580 300, где число 12 обозначает номер зоны, а к расстоянию 80 300 метров добавлено 500 км, значение координаты Y осевого меридиана. Если точка М находится на удалении от экватора в 3 260 700 метров, то ее координата X равна 3 260 700.
На топографических картах система плоских прямоугольных координат зоны задается в виде координатной километровой сетки. Горизонтальные линии сетки параллельны экватору, а вертикальные осевому меридиану. Эти линии проводятся на равных расстояниях одна от другой и образуют набор квадратов. Для каждого масштаба установлены свои размеры квадратов сетки, которые приведены в таблице ниже.
Как по географическим координатам (с GPS или путем астрономических наблюдений) найти местонахождение на карте
На многих скачанных файлах карт вы будете видеть рамку по периметру карты. Рамка это круто. Наличие рамки позволяет вам получить географические координаты (ваши или какого-либо еще объекта) с бумажной картой в руках, без компьютера и карманного GPS навигатора. Зачем? Единственная ситуация, которая мне приходит в голову – это группа туристов, у которой произошло ЧП, и у них нету GPS навигатора, но есть карта ГШ и возможность связаться со спасателями. Обычно бывает так, что GPS есть, а связи нет. На практике мне приходилось наоборот, используя координаты в приборе, тыкнуть пальчиком на бумажке в место, где мы есть (ну не было у меня карты ГШ в навигаторе в электронном виде!). В одной из прошлых статей я уже рассказывал немного, приводил этот пример.
Это тот самый редкий момент, когда формат координат “градусы, минуты, секунды” пригождается. ( О других форматах координат и какой лучше использовать читай ТУТ)
Например. Наши координаты 55°41’10”C 36°3’50”В. Где мы на карте?
В каждом углу координатной сетки карты указаны координаты этого угла. Чередующиеся черные и белые полосочки – минуты широты или долготы. Точки рядом с полосками разделяют десятки секунд.
Найдем сначала широту. Широта нижней грани листа составляет 55°40’00”, откладываем вверх еще одну полосочку. У нас станет 41’, и доходим до ближайшей точки – это еще 10”. Кладем туда линейку.
Подобную операцию проделываем для нахождения долготы. Только от угла карты будем двигаться вправо. Координаты левой грани листа 36°00’00” , до требуемых 36°3’50” нам не хватает 3’50” – это три полосочки и пять точек. Кладем туда линейку.
На пересечении линеек окажется поворот дороги, который я обвел желтым кругом.
Определив свое местоположение на местности и найдя его на карте, можно провести обратную операцию, найдя свои координаты. Надо лишь провести перпендикуляры к вертикальной и горизонтальной границам карты, а затем отсчитать от углов карты нужное количество полосочек и точек. Получившиеся координаты ..ну… ээ… продиктовать спасателям, наверное.
Происхождение листов карт и их номенклатура (номер)
Для начала немного повторения из того, что было в прошлых статьях.
Помните мы говорили о проекции Гауса-Крюгера?
Проекция Гаусса-Крюгера (также известная как поперечно-цилиндрическая проекция Меркатора).
Представим себе что лист бумаги свернутый в трубочку надели на глобус не сверху, а сбоку. Тогда листа будет касаться только узкая полоска глобуса с одной стороны его и такая же ровно с противоположной.
Проворачивая глобус внутри листа-цилиндра, мы отпечатаем всю его поверхность на бумаге. Вот как будет выглядеть карта мира в проекции Гаусса -Крюгера.
На самом деле для генштабовских карт сделали “дольки” потоньше (6 градусов). Получилось вот так:
Обратите внимание. На этом изображении уже проставлены по горизонтали (вдоль экватора) цифры, а по вертикали (по меридиану) буквы латинского алфавита
Цифры начинают идти от Линии перемены дат (гринвичский меридиан на другой стороне Земли, где Тихий океан), а буквы начинают идти в обе стороны от экватора.
Таким образом мы разбили всю карту на клеточки как в игре “морской бой”. Каждая клеточка находится на пересечении какого либо столбца (цифра) и строки (буква) и имеет соответствующее название. Например H-36 или Q-10. К номеру карт в южном полушарии прибавляют “х”.
Например вот приглянувшаяся мне карта Египта и Синайского полуострова имеет как раз номер H-36
Это самый большой кусок Топографической карты. Имеет масштаб 1: 1000 000 (в 1 см 10 км, так называемая «миллионка»).
Листы остальных масштабов получают, “разрезав” этот лист на более мелкие.
Тут меня что-то потянуло рисовать рукой. В середине прямоугольника, символизирующего лист карты, я пишу пример номенклатурного номера (на реальном листе его пишут где-нибудь сбоку, на рамке карты обычно), по бокам длину и ширину краев карты в градусах или минутах.
А лист карт 1:100 000 еще “делят” на карты 1:50 000
Всю эту систему запоминать совершенно не нужно. Нужный лист карты можно найти вот где:
- http://gpsmapsearch.com/osm/nom.htm – тыкаете на карте мышкой и видите номера всех листов, соответствующих этому месту;
- http://loadmap.net/ru -тоже самое почти, но еще сразу и скачать можно;
- https://nakarte.me – тут генштаб выложен не всего мира, и координатной рамки нет, скачать можно только картинку. Можно отобразить сетку названий карт ГШ, можно сразу вывести на печать на обычный принтер;
- в программе SAS Planet, открыв любую удобную вам карту, можно нажать “Вид-отображать бланковку карт ГШ”-выбрать интересующий масштаб топокарт.
- http://akosarev.info/engine/?interface=geo_maps&form=main сначала по кнопке «Select» щелчками мыши выбираем регион по углам, потом выбираем галочкой масштаб и по кнопочке «Get maps» формируется ссылка наскачивание файлов как и на http://loadmap.net/ru.
Карты масштаба 1:1000 000 и 1:500 000 нужны только чтобы командовать вашими Легионами смерти – чтобы было где размахнутся рукой, приказывая вашим генералам.
А карты 1:25 000 наоборот слишком крупные, нужны, если вы спорите с соседом по даче из-за куста картошки.
Туристам на самом деле нужны только три масштаба генштабовок:
- 1:200 000 ( в 1 см 2 км, “двухкилометровка”, как её называют обычно) – для тех кто не смог найти карту более крупную
- 1:100 000 (в 1 см 1 км, “километровка”) – наиболее часто используемый мною масштаб;
- 1: 50 000 (в 1 см 500 м, “пятисотка”) – подробно, но на маршрут приходится нести с собой целый макулатурный склад. Неудобно этим ворохом работать. Обычно я их просматриваю дома на предмет выявления таких нюансов, которые я не увижу на километровой карте, которую уже печатаю и беру с собой.