План местности
Различные объекты изображаются на плане местности при помощи условных знаков. Есть свои правила и в окраске различных объектов. Так, например, леса и парки на планах всегда закрашиваются зеленой краской, водоемы – голубой, кустарники – бледно-зеленой, сады – желтой, горы – коричневой. Строения, вне зависимости от их реальной формы, принято изображать в виде прямоугольников.
И планы, и карты, и глобусы должны непременно иметь масштаб – показатель того, во сколько раз расстояние на изображении меньше, чем в действительности. Масштаб всегда представляет собой дробь, у которой числитель единица, а знаменатель – число, указывающее кратность уменьшения. Например, масштаб 1 1000 или, как чаще принято изображать – 1: 1000 говорит о том, что расстояние на изображении уменьшено в 1000 раз. Иногда картографы обходятся без дробей и просто пишут – «в 1 см – 100 км». Запись в виде дроби называется «численным масштабом», а выраженный в виде слов – «именованным масштабом».
Для удобства может использоваться и «линейный масштаб». На плане или карте изображается мерная линейка, при помощи которой, используя циркуль-измеритель, можно измерить любую линейную величину, не прибегая к вычислениям. Сверху над линейным масштабом указывается численный или именованный масштаб.
Обратите внимание! В числителе дроби, выражающей масштаб, всегда должна стоять единица! Если единица окажется в знаменателе, то получится, будто расстояние на карте или плане в сколько-то раз больше реального. Это абсурд
Планы и карты всегда рисуются с уменьшением.
Есть три закона, касающиеся масштаба.
Закон первый – масштаб должен быть на любой карте и на любом плане. Карту без масштаба географы считают не картой, а рисунком.
Закон второй – указанному масштабу должны соответствовать все расстояния на изображении, иначе это снова будет рисунок.
Закон третий – чем меньше знаменатель, тем крупнее масштаб. Например, масштаб 1: 1000 крупнее, чем масштаб 1: 50000.
Величина масштаба является одним из признаков, отличающих планы от карт. Масштаб на плане не может быть мельче 1: 5000.
По величине масштаба карты подразделяются на крупномасштабные (1:10 000 – 1:200 000), среднемасштабные (1:200 000 – 1:1 000 000) и мелкомасштабные (мельче 1:1 000 000).
Условные знаки делятся на:
- масштабные условные знаки, размеры изображения которых определяются масштабом карты. Масштабные знаки в свою очередь подразделяются на площадные (лес, озеро) и линейные (железная дорога). Линейные знаки масштабируются только в длину, ширина их условна.
- внемасштабные или точечные условные знаки (колодец, родник);
- пояснительные знаки, которые применяются в сочетании с масштабными и внемасштабными и служат для дополнительной характеристики изображенных объектов. Так, например, стрелка на реке указывает направление ее течения.
Сказка про карту в масштабе 1:1
Жил-был Капризный Король. Однажды он объехал своё королевство и увидел, как велика и прекрасна его земля. Он увидел извилистые реки, огромные озёра, высокие горы и чудесные города. Он возгордился своими владениями и захотел, чтобы весь мир узнал о них.
И вот, Капризный Король приказал картографам создать карту королевства. Картографы трудились целый год и, наконец, преподнесли Королю замечательную карту, на которой были обозначены все горные гряды, крупные города и большие озёра и реки.
Однако, Капризный Король остался недоволен. Он хотел видеть на карте не только очертания горных цепей, но и изображение каждой горной вершины. Не только крупные города, но и мелкие, и селения. Он хотел видеть небольшие речки, впадающие в реки.
Картографы вновь принялись за работу, трудились много лет и нарисовали другую карту, размером в два раза больше предыдущей. Но теперь Король пожелал, чтобы на карте были видны перевалы между горными вершинами, маленькие озерца в лесах, ручейки, крестьянские домики на окраине селений. Картографы рисовали все новые и новые карты.
Капризный Король умер, так и не дождавшись окончания работы. Наследники один за другим вступали на трон и умирали в свою очередь, а карта все составлялась и составлялась. Каждый король нанимал новых картографов для составления карты королевства, но всякий раз оставался недовольным плодами труда, находя карту недостаточно подробной.
Наконец картографы нарисовали Невероятную карту! Она изображала всё королевство в мельчайших подробностях — и была точно такого же размера, как само королевство. Теперь уже никто не мог найти различия между картой и королевством.
Где же собирались хранить Капризные Короли свою замечательную карту? Ларца для такой карты не хватит. Понадобится огромное помещение вроде ангара, и в нем карта будет лежать во много слоев. Только нужна ли такая карта? Ведь карта в натуральную величину может быть с успехом заменена самой местностью ))))
Формы выражения масштаба
Обозначение масштаба на картах и планах имеет три формы – численный, именованный и линейный масштабы.
Численный масштаб выражают дробью, в которой:
- числитель — единица,
- знаменатель М – число, показывающее, во сколько раз уменьшены размеры на карте или плане (1:М)
В России для топографических карт приняты стандартные численные масштабы
- 1:1 000 000
- 1:500 000
- 1:300 000
- 1:200 000
- 1:100 000
- 1:50 000
- 1:25 000
- 1:10 000
- для специальных целей создают также топографические карты в масштабах 1:5 000 и 1:2 000
Основные масштабы топографических планов в России
В землеустроительной практике планы землепользований чаще всего составляют в масштабах 1:10 000 и 1:25 000, а иногда — 1:50 000.
При сравнении различных численных масштабов более мелким является тот, у которого больше знаменатель М, и, наоборот, чем меньше знаменатель М, тем крупнее масштаб плана или карты.
Так, масштаб 1:10000 крупнее, чем масштаб 1:100000, а масштаб 1:50000 мельче масштаба 1:10000.
Применяемые в топографических картах масштабы установлены Приказом Министерства экономического развития РФ «Об утверждении требований к государственным топографическим картам и государственным топографическим планам, включая требования к составу сведений, отображаемых на них, к условным обозначениям указанных сведений, требования к точности государственных топографических карт и государственных топографических планов, к формату их представления в электронной форме, требований к содержанию топографических карт, в том числе рельефных карт» (№ 271 от 6 июня 2017 года с изменениями на 11 декабря 2017 года).
Определение масштаба карты 1:200
Масштаб топографических карт определяет соотношение между действительными расстояниями на местности и их изображением на карте. Карты масштаба 1:200 относятся к крупномасштабным картам, что означает, что они позволяют отобразить множество деталей и особенности местности.
Число 1:200 означает, что одна единица расстояния на карте соответствует 200 единицам расстояния на местности. В случае 1:200, это значит, что 1 сантиметр на карте соответствует 200 метрам на местности.
Такой масштаб карты позволяет увидеть множество деталей, которые могут быть важны в определенных ситуациях, например, при планировании строительства или определении маршрута.
Однако, следует отметить, что масштаб 1:200 может быть слишком большим для некоторых целей. Например, для общего изучения местности и составления обзорной карты может быть предпочтительнее использовать карты меньшего масштаба.
Определение масштаба карты является одним из важных аспектов при использовании топографических карт. Зная масштаб, можно правильно интерпретировать изображаемую информацию и применять ее в соответствии с поставленными задачами.
Визирование на ориентир
После того, как прочерчены линии визирования ко всем объектам, нужно определить расстояние от исходной точки до каждого объекта. Проще всего сделать это при помощи шагов.
Обратите внимание! Определение длины собственного шага должно проводиться на участке с заранее известной длиной по среднему арифметическому из нескольких замеров! Отметьте 50- или 100-метровую дистанцию и пройдите ее несколько раз (как минимум – три раза), считая шаги. Затем рассчитайте средний результат и возьмите его за основу при составлении плана местности
Измерив расстояние до объекта, обозначьте его на соответствующей визирной линии на плане с соблюдением масштаба. Обозначаются объекты, как вы уже знаете, условными знаками. После того, как все ориентиры будут нанесены, дополните план деталями местности – изобразите на нем кустарники, сады, реки и т. п.
Точность масштаба
Предельная возможность измерения и построения отрезков на картах и планах ограничена величиной 0.01 см. Соответствующее ей число метров местности в масштабе карты или плана представляет собой предельную графическую точность данного масштаба.
Поскольку точность масштаба выражает длину горизонтального проложения линии местности в метрах, то для ее определения следует знаменатель численного масштаба разделить на 10 000 (1 м содержит 10 000 отрезков по 0.01 см). Так, для карты масштаба 1:25 000 точность масштаба равна 2.5 м; для карты 1:100 000 — 10 м и т. п.
Масштабы топографических карт
численный масштаб карты
название карты
1 см на карте соответствует на местности расстоянию
1 см 2 на карте соответствует на местности площади
пятисоттысячная, или полумиллионная
Ниже приведены численные маштабы карт и соответствующие им именованые масштабы:
Масштаб 1:100 000
- 1 мм на карте – 100 м (0.1 км) на местности
- 1 см на карте – 1000 м (1 км) на местности
- 10 см на карте – 10000 м (10 км) на местности
Масштаб 1:10000
- 1 мм на карте – 10 м (0.01 км) на местности
- 1 см на карте – 100 м (0.1 км) на местности
- 10 см на карте – 1000 м (1 км) на местности
Масштаб 1:5000
- 1 мм на карте – 5 м (0.005 км) на местности
- 1 см на карте – 50 м (0.05 км) на местности
- 10 см на карте – 500 м (0.5 км) на местности
Масштаб 1:2000
- 1 мм на карте – 2 м (0.002 км) на местности
- 1 см на карте – 20 м (0.02 км) на местности
- 10 см на карте – 200 м (0.2 км) на местности
Масштаб 1:1000
- 1 мм на карте – 100 см (1 м) на местности
- 1 см на карте – 1000 см (10 м) на местности
- 10 см на карте – 100 м на местности
Масштаб 1:500
- 1 мм на карте – 50 см (0.5 м) на местности
- 1 см на карте – 5 м на местности
- 10 см на карте – 50 м на местности
Масштаб 1:200
- 1 мм на карте – 0,2 м (20 см) на местности
- 1 см на карте – 2 м (200 см) на местности
- 10 см на карте – 20 м (0.2 км) на местности
Масштаб 1:100
- 1 мм на карте – 0,1 м (10 см) на местности
- 1 см на карте – 1 м (100 см) на местности
- 10 см на карте – 10 м (0.01 км) на местности
Пример 1
Переведите численный масштаб карты в именованный:
Для более легкого перевода численного масштаба в именованный нужно посчитать, на сколько нулей кончается число в знаменателе.
Например, в масштабе 1:500 000 в знаменателе после цифры 5 находится пять нулей.
Если после цифры в знаменателе пятьи более нулей, то, закрыв (пальцем, авторучкой или просто зачеркнув) пять нулей, получим число километров на местности, соответствующее 1 сантиметру на карте.
Пример для масштаба 1:500 000
В знаменателе после цифры – пять нулей. Закрыв их, получим для именованного масштаба: в 1 см на карте 5 километров на местности.
Если после цифры в знаменателе менее пяти нулей, то, закрыв два нуля, получим число метров на местности, соответствующее 1 сантиметру на карте.
Если, например, в знаменателе масштаба 1:10 000 закроем два нуля, получим:
- в 1 см – 2 км
- в 1 см – 100 км
- в 1 см – 250 м
Используйте линейку, накладывайте на карты для облегчения измерения расстояний.
Пример 2
Переведите именованный масштаб в численный:
- в 1 см – 500 м
- в 1 см – 10 км
- в 1 см – 250 км
Для более легкого перевода именованного масштаба в численный нужно перевести расстояние на местности, указанное в именованном масштабе, в сантиметры.
Если расстояние на местности выражено в метрах, тогда чтобы получить знаменатель численного масштаба, нужно приписать два нуля, если в километрах, то пять нулей.
Например, для именованного масштаба в 1 см – 100 м расстояние на местности выражено в метрах, поэтому для численного масштаба приписываем два нуля и получаем: 1:10 000.
Для масштаба в 1 см – 5 км приписываем к пятерке пять нулей и получаем: 1:500 000.
Типы карт в зависимости от масштабов
Карты в зависимости от масштабов условно подразделяют на следующие типы:
- топографические планы 1:400 – 1:5 000
- крупномасштабные топографические карты 1:10 000 – 1:100 000
- среднемасштабные топографические карты от 1:200 000 – 1:1 000 000
- мелкомасштабные топографические карты менее 1:1 000 000
Масштабы топографических карт 1:200
Такие карты позволяют изучать территорию до мельчайших деталей. Они включают в себя различные объекты и особенности ландшафта, такие как дороги, реки, озера, леса, холмы и долины. Благодаря этому, карты масштаба 1:200 часто используются геодезистами, геологами, строителями и другими специалистами для планирования и анализа различных проектов.
Карты масштаба 1:200 обычно имеют большую размерность, чтобы сохранить все детали и обозначения. Они могут быть представлены в различных форматах, включая бумажные карты, электронные карты и карты, созданные с помощью специализированного программного обеспечения.
Изучение территории с помощью топографических карт масштаба 1:200 позволяет получить полное представление о локальном ландшафте и окружающей среде. Это помогает планировать и прогнозировать различные явления, такие как наводнения, оползни, возможные места таяния снега и другие природные процессы.
Масштаб 1:200 также позволяет легко определить расстояние между объектами и рассчитать площадь территории. Он позволяет быстро и точно изучать географические особенности и составлять детальные карты для дальнейшего использования.
Спутниковая навигация
Как работает система GPS?
GPS — Global Positioning System — система глобальной спутниковой навигации, разрабатывается америкосами с 1977 года . Полностью развернута в 1993г.
Сеть искусственных спутников равномерно “покрывает” всю земную поверхность. В состав «созвездия» входит 21 основной и 5 запасных спутников на 6 орбитах. Плоскости орбит наклонены на угол около 55° к плоскости экватора и сдвинуты между собой на 60° по долготе. Радиусы орбит — 26 тыс. км, период обращения — около 12 ч. В любой момент времени в любой точке Земли могут быть видны от 5 до 12 спутников одновременно.
Принцип работы:
Орбиты вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Спутники непрерывно излучают сигналы точного времени в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, который вычисляет время задержки сигнала (сравнивая с собственными внутренними часами). Зная задержку радиосигнала, распространяющегося со скоростью света, можно вычислить расстояние до спутников. А зная расстояния от точки до трех точек с известными координатами можно вычислить трехмерные географические координаты (широту, долготу и высоту) самой этой точки, что нам и требуется.
Итак, в теории для определения координат достаточно трех спутников. Но в реальных условиях всегда существует ошибка синхронизации внутренних часов GPS-приемника с бортовыми часами спутников. (Отсчеты системного времени на всех спутниках очень точны и синхронизированы между собой.) Из-за смещения часов приемника относительно системного времени на поправку dT, в приемнике вычисляется лишь «псевдодальность» до спутников.
Так как поправка dT для всех спутников одинакова (их часы точно синхронизированы), то, получив псевдодальности до четырех спутников, можно решить систему уравнений с 4-мя неизвестными, получив трехмерные координаты точки приемника и точное время.
Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи. Если приемник установлен на движущемся объекте и наряду с «псевдодальностями» измеряет доплеровские сдвиги частот радиосигналов, то может быть вычислена и скорость объекта.
Что дает использование GPS?
Безусловно, использование GPS-приемника очень полезно при ориентировании в путешествиях. На экране прибора вы, поймав сигнал со спутников, видите свое местоположение относительно других ориентиров. Точность очень приличная — сделав пару шагов, вы видите, в какую сторону перемещаетесь.
-
Преимущества следующие:
- возможность определения своего местоположения в любое время суток, в любую погоду, в любой точке земли.
- возможность записи поройденного трека, по которому всегда можно вернуться назад, определить протяженность пути и т. п.
- возможность определения расстояний до выбранных точек, а также определение высоты и скорости передвижения.
- Но есть и недостатки:
- ориентирование невозможно, если в прибор не залиты карты или хотя бы опорные точки местности. Точные географические координаты вам вряд ли помогут найти путь =)
- возможности приема спутников ограничены рельефом. Приемником невозможно пользоваться под землей, в помещениях, в глубоких оврагах и даже в густом лесу.
- сложный прибор требует бережного обращения, а также… батареек. Они могут сдохнуть в самый неподходящий момент, и если нет других приспособлений для навигации (карты и компаса), то вы окажетесь в трудной ситуации.
Более подробно приемы работы с GPS-приемниками будут описаны в других статьях.
Требования, предъявляемые к выполнению работ
Данный вид исследования должен производиться при благоприятных погодных условиях. Разрешается осуществлять измерения зимой при высоте снежного покрова не более 20 см. Разработка топографических планов, составленных на основании материалов съемки при снежном покрове более 20 см, выполняется повторно.
Топографическое исследование в масштабе 1:200 производится на отдельных территориях производственных предприятий, проезжих частей и дорог в городах с разветвленной сетью инженерных коммуникаций, находящихся над и под землей, в местах с осложненными природными и техногенными условиями. Требования к выполнению работ устанавливаются в техническом задании заказчика.
Градусная сеть
Градусная сеть позволяет определять координаты любого объекта на поверхности Земли как точки пересечения параллели и меридиана. Например – 20° с. ш., 50° в. д. или 33° ю. ш., 45° з. д. Для более точного определения координат каждый градус широты и долготы разделен на 60 частей, называемых минутами и каждая минута разделена на 60 частей, называемых секундами. Минуты обозначаются одним штрихом, а секунды двумя. Вот пример записи координаты объекта с минутами и секундами: 50° 40′ 45» в.д., 40 50′ 30» с.ш.
С помощью градусной сети можно измерять расстояния на карте или глобусе. Длина дуги 1° любого меридиана и 1° нулевой параллели на экваторе равна приблизительно 111 км. Далее длина дуги 1° по параллелям уменьшается к полюсам. Поэтому необходимо знать число километров, соответствующее длине 1° дуги для каждой конкретной параллели. Длину дуги параллели можно узнать из специальной таблицы или вычислить путем несложного расчета, но для этого нужно знать, что такое косинус.
Для определения расстояния в километрах между двумя точками, расположенными на одном меридиане, вычисляют расстояние между ними в градусах, а затем число градусов умножают на 111 км. То же самое можно сделать для определения расстояния между двумя точками на экваторе. Для определения расстояний между двумя точками на любой другой параллели число градусов умножают на соответствующий ей показатель. Так, например, для пятнадцатой параллели северной и южной широты число градусов между точками умножают на 108 км.
Способы изображения земной поверхности на плоскости называются картографическими проекциями. Проекции существуют разные, в основе каждой из них лежит определенный метод изображения земной поверхности, но, к огромному сожалению географов, среди множества проекций не существует идеальной, такой, какая бы не давала искажений. При изображении на плоскости участков земной поверхности и расположенных на них объектов неизбежно происходит нарушение геометрических свойств – искажаются углы, площади, формы и длины линий. Возьмите в руки глобус, подойдите с ним к карте мира и сравните разницу изображений.
Конкретная, наиболее оптимальная, проекция выбирается исходя из того, какой участок земной поверхности изображен на карте.
Рассмотрите таблицу, чтобы вспомнить отличия плана от карты, о которых было сказано в этой главе. Для закрепления материала поработайте с картами – читайте их, измеряйте расстояния между различными объектами, представляйте, как выглядит в реальности то, что изображено на карте.
Определение и основные характеристики масштаба 1:2000
Масштаб 1:2000 — это один из наиболее распространенных масштабов использованных в картографии и геодезии. Он означает, что 1 единица измерения на карте соответствует 2000 таким же единицам в реальном мире.
Например, если на карте масштаба 1:2000 расстояние по горизонтали равно 1 см, то в реальности это расстояние составит 2000 см или 20 метров.
Одной из основных характеристик масштаба является точность его показаний. Чем меньше масштаб на карте, тем подробнее и детальнее можно изображать реальный мир.
- С масштабом 1:2000 можно показывать контуры зданий на карте, но невозможно изобразить микрорайон целиком.
- Когда масштаб больше, например, 1:500, на одном листе бумаги размером A4 можно изобразить меньшую территорию, чем при масштабе 1:2000.
Масштаб 1:2000 является удобным для картографов масштабом, так как он дает возможность показывать детали, но сохраняет общую картину масштаба.
Также масштаб 1:2000 используется для изготовления детальных планов городов, лесных массивов, автотрасс и других объектов, где нужна высокая точность и детализация.
Применение карт масштаба 1:200
1. Инженерные и строительные работы: Карты масштаба 1:200 дает инженерам и строителям возможность изучить местность, планировать строительство зданий, дорог, мостов и других инженерных объектов. Такие карты также помогают в проведении обмеров, вычисления площадей и принятии решений о размещении объектов.
2. Планирование городской застройки: Городской планировщикам и архитекторам эти карты предоставляют необходимую информацию для создания планов развития городов, определения зон застройки, расстановки объектов инфраструктуры и размещения зеленых зон.
3. Исследования природных ресурсов: Карты масштаба 1:200 часто используются геологами, экологами и учеными для анализа и исследования местности, выявления природных ресурсов, обнаружения геологических и географических особенностей
4. Путешествия и отдых: Люди, планирующие походы, кемпинги или горнолыжный отдых, часто используют карты масштаба 1:200. Они облегчают ориентацию в местности, помогают выбрать оптимальные пути и маршруты, а также предоставляют информацию о рельефе, наличии водоемов, лесов и других интересных объектов.
5. Образование и научные исследования: Карты масштаба 1:200 являются важным инструментом для обучения географии, геологии и другим научным дисциплинам. Они предоставляют учащимся и исследователям возможность изучать местности в деталях и проводить исследования в различных областях знаний.
Все вышеперечисленное делает карты масштаба 1:200 важным инструментом для различных профессионалов и любителей, которым требуется информация о местности в максимальной детализации. Благодаря этим картам, можно получить полную и точную информацию о любой территории и использовать ее для разных целей.