Контурные условные знаки служат для изображения объектов, занимающих определенную площадь и выражающихся в масштабе карты. Контур вычерчивают точечным пунктиром или тонкой сплошной линией и заполняют условными значками леса, луга, сада, огорода, болота и т.д.
Линейные условные знаки служат для изображения линейных объектов: дорог, ЛЭП, линий связи, различных продуктопроводов и т.д. Масштаб по линии равен масштабу карты, а в поперечнике - на несколько порядков крупнее.
Рис. 5.4 Условные знаки
Внемасштабные условные знаки служат для показа объектов, не выражающихся в масштабе карты: геодезических пунктов. километровых столбов, теле- и радиовышек, фабрик, заводов, различного рода опор, и т.д. Местоположение объекта соответствует характерной точке условного знака, которая может располагаться в центре, условного знака, в середине его основания и т.д. .
Пояснительные подписи служат для дополнительной характеристики объектов: у брода через реку подписывают глубину и характер грунта, у моста - его длину, ширину и грузоподъемность, у дороги - ширину проезжей части и характер покрытия и т.д.
В традиционной картографии принято деление всех объектов местности на 8 больших классов (сегментов):
Лекция 4
Рельеф местности. Проецирование на карте и плане.
^ Рельеф – форма физической поверхности Земли, рассматриваемая по отношению к её уровенной поверхности.
Рельефом называется совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. При проектировании и строительстве железных, автомобильных и других сетей необходимо учитывать характер рельефа – горный, холмистый, равнинный и др.
Рельеф земной поверхности весьма разнообразен, но все многообразие форм рельефа для упрощения его анализа типизировано на небольшое количество основных форм (рис. 29).
Рис. 29. Формы рельефа:
1 - лощина; 2 - хребет; 3, 7, 11 - гора; 4 - водораздел; 5, 9 - седловина; 6 - тальвег; 8 - река; 10 - обрыв; 12 - терраса
К основным формам рельефа относятся:
Гора – это возвышающаяся над окружающей местностью конусообразная форма рельефа. Наивысшая точка её называется вершиной. Вершина может быть острой – пик, или в виде площадки – плато. Боковая поверхность состоит из скатов. Линия слияния скатов с окружающей местностью называется подошвой или основанием горы.
Котловина – форма рельефа, противоположная горе, представляющая собой замкнутое углубление. Самая низкая точка её – дно. Боковая поверхность состоит из скатов; линия их слияния с окружающей местностью называется бровкой.
Хребет – это возвышенность, вытянутая и постоянно понижающаяся в каком – либо направлении. У хребта два склона; в верхней части хребта они сливаются, образуя водораздельную линию, или водораздел.
Лощина – форма рельефа, противоположная хребту и представляющая вытянутое в каком – либо направлении и открытое с одного конца постоянно понижающееся углубление. Два ската лощины; сливаясь между собой в самой низкой части её образуют водосливную линию или тальвег, по которой стекает вода, попадающая на скаты. Разновидностями лощины являются долина и овраг: первая является широкой лощиной с пологими задернованными скатами, вторая – узкая лощина с крутыми обнаженными скатами. Долина часто бывает ложем реки или ручья.
Седловина – это место, которое образуется при слиянии скатов двух соседних гор. Иногда седловина является местом слияния водоразделов двух хребтов. От седловины берут начало две лощины, распространяющиеся в противоположных направлениях. В горной местности через седловины обычно пролегают дороги или пешеходные тропы; поэтому седловины в горах называют перевалами.
^ Изображение рельефа на планах и картах
Для решения инженерных задач изображение рельефа должно обеспечивать: во-первых, быстрое определение с требуемой точностью высот точек местности, направления крутизны скатов и уклонов линий; во-вторых, наглядное отображение действительного ландшафта местности.
Рельеф местности на планах и картах изображают различными способами (штриховкой, пунктиром, цветной пластикой), но чаще всего с помощью горизонталей (изогипсов), числовых отметок и условных знаков.
Горизонталь на местности можно представить как след, образованный пересечением уровенной поверхности с физической поверхностью Земли. Например, если представить холм, окружённый неподвижной водой, то береговая линия воды и есть горизонталь (рис. 30). Лежащие на ней точки имеют одинаковую высоту.
Допустим, что высота уровня воды относительно уровенной поверхности 110 м (рис. 30). Предположим теперь, что уровень воды упал на 5 м и часть холма обнажилась. Кривая линия пересечения поверхностей воды и холма будет соответствовать горизонтали с высотой 105 м. Если последовательно снижать уровень воды по 5 м и проектировать кривые линии, образованные пересечением поверхности воды с земной поверхностью, на горизонтальную плоскость в уменьшенном виде, то получим изображение рельефа местности горизонталями на плоскости.
Таким образом кривая линия, соединяющая все точки местности с равными отметками, называется горизонталью .
Рис. 30. Способ изображения рельефа горизонталями
При решении ряда инженерных задач необходимо знать свойства горизонталей:
1. Все точки местности, лежащие на горизонтали, имеют равные отметки.
2. Горизонтали не могут пересекаться на плане, поскольку они лежат на разных высотах. Исключения возможны в горных районах, когда горизонталями изображают нависший утес.
3. Горизонтали являются непрерывными линиями. Горизонтали, прерванные у рамки плана, замыкаются за пределами плана.
4. Разность высот смежных горизонталей называется высотой сечения рельефа и обозначается буквой h .
Высота сечения рельефа в пределах плана или карты строго постоянна. Её выбор зависит от характера рельефа, масштаба и назначения карты или плана. Для определения высоты сечения рельефа иногда пользуются формулой
h = 0,2 мм · М,
Где М – знаменатель масштаба.
Такая высота сечения рельефа называется нормальной.
5. Расстояние между соседними горизонталями на плане или карте называется заложением ската или склона . Заложение есть любое расстояние между соседними горизонталями (см. рис. 30), оно характеризует крутизну ската местности и обозначается d .
Вертикальный угол, образованный направлением ската с плоскостью горизонта и выраженный в угловой мере, называется углом наклона ската ν (рис. 31). Чем больше угол наклона, тем круче скат.
Рис. 31. Определение уклона и угла наклона ската
Другой характеристикой крутизны служит уклон i . Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному проложению. Из формулы следует (рис. 31), что уклон безразмерная величина. Его выражают в сотых долях (%) или тысячных долях – промиллях (‰).
Если угол наклона ската до 45°, то он изображается горизонталями, если его крутизна более 45°, то рельеф обозначают специальными знаками. Например, обрыв показывается на планах и картах соответствующим условным знаком (рис. 32).
Изображение основных форм рельефа горизонталями приведено на рис. 32.
Рис. 32. Изображение форм рельефа горизонталями
Для изображения рельефа горизонталями выполняют топографическую съемку участка местности. По результатам съемки определяют координаты (две плановые и высоту) для характерных точек рельефа и наносят их на план (рис. 33). В зависимости от характера рельефа, масштаба и назначения плана выбирают высоту сечения рельефа h .
Рис. 33. Изображение рельефа горизонталями
Для инженерного проектирования обычно h = 1 м. Отметки горизонталей в этом случае будут кратны одному метру.
Положение горизонталей на плане или карте определяется с помощью интерполирования. На рис. 33 приведено построение горизонталей с отметками 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 м. Горизонтали кратные 5 или 10 м проводят на чертеже утолщенными и подписывают. Подписи наносят таким образом, чтобы верх цифр указывал сторону повышения рельефа. На рис. 33 подписана горизонталь с отметкой 55 м.
Там, где заложения больше, наносят штриховые линии (полугоризонтали ). Иногда, чтобы сделать чертеж более наглядным, горизонтали сопровождают небольшими черточками, которые ставятся перпендикулярно горизонталям, по направлению ската (в сторону стока воды). Эти черточки называются бергштрихи .
Задачи, решаемые на планах и картах
^ Определение отметок точек местности по горизонталям
а) Точка лежит на горизонтали . В этом случае отметка точки равна отметке горизонтали (см. рис. 35): HА = 75 м ; НС = 55 м .
б) Точка лежит на скате между горизонталями . Если точка лежит между горизонталями, то через нее проводят кратчайшее заложение, масштабной линейкой измеряют длину отрезков а и b (см. рис. 35, точка В ) и подставляют в выражение
где h – высота сечения рельефа. Если точка лежит между горизонталью и полугоризонталью, то вместо h в формулу подставляют 0,5h .
Рис. 35. Решение задач на карте с горизонталями
^ Определение крутизны ската
Крутизна ската по направлению заложения определяется двумя показателями – уклоном и углом наклона по формуле
Следовательно, тангенс угла наклона линии к горизонту называется её уклоном. Уклон выражают в тысячных – промиллях (‰) или в процентах (%). Например: i = 0,020 = 20‰ = 2%.
Для графического определения углов наклона по заданному значению заложения d , масштабу М и высоте сечения рельефа h строят график заложений (см. рис. 36).
Вдоль прямой линии основания графика намечают точки, соответствующие значениям углов наклона. От этих точек перпендикулярно к основанию графика откладывают в масштабе карты отрезки, равные соответствующим заложениям, а именно
Концы этих отрезков соединяют плавной кривой (см. рис. 36).
Заложение линии, угол наклона которой надо определить, снимают с карты при помощи измерителя, а затем, укладывая на графике между основанием и кривой измеренный отрезок, находят соответствующее ему значение угла наклона.
Рис. 36. График заложений для углов наклона
Аналогично строят и пользуются графиком заложений для уклонов (рис. 37).
Рис. 37. График заложений для уклонов
Лекция 5
Проекции поверхности Земли.
^ Система координат, применяемая в геодезии.
Топографическое изучение земной поверхности заключается в определении положения ситуации и рельефа относительно математической поверхности Земли, т.е. в определении пространственных координат характерных точек, необходимых и достаточных для моделирования местности. Модель местности может быть представлена в виде геодезических чертежей, изготовление которых называют картографированием, и аналитически – в виде совокупности координат характерных точек. Для построения моделей местности в геодезии применяют метод проекций и различные системы координат.
Метод горизонтальной проекции заключается в том, что изучаемые точки (A, B, C, D, E ) местности с помощью вертикальных (отвесных) линии проектируются на уровенную поверхность У (рис. 5), в результате чего получают горизонтальные проекции этих точек (a, b, c, d, e ). Отрезки Аa, Bb, Cc, Dd, Ee называются высотами точек, а численные их значения – отметками.
Высота точки является одной из её пространственных координат. Отметка называется абсолютной, если в качестве уровенной поверхности принимается геоид, и относительной или условной, если для этого принимается произвольная уровенная поверхность.
Рис. 5. Проектирование точек местности на уровенную поверхность Земли
Две другие недостающие координаты точки определяются с помощью системы координат, построенной на математической поверхности Земли (рис. 6).
Через любую точку поверхности референц-эллипсоида можно провести две взаимно перпендикулярные плоскости:
Меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче, называется начальным или нулевым (М0 ).
Параллель, плоскость которой проходит через центр Земли O , называется экватором (Э ).
Плоскость, проходящая через центр Земли O перпендикулярно к её оси вращения PP" , называется экваториальной.
Основой для всех систем координат являются плоскости меридиана и экватора.
Рис. 6. Система географических координат Рис. 7. Система геодезических координат
Системы координат подразделяются на угловые, линейные и линейно – угловые.
Примером угловых координат являются географические координаты (рис.6): широта и долгота . Вдоль соответствующих параллели и меридиана широта и долгота точек постоянны.
В геодезии применяются следующие системы координат:
Геодезические координаты определяют положение точки земной поверхности на референц-эллипсоиде (рис.7).
Геодезическая широта B – угол, образованный нормалью к поверхности эллипсоида в данной точке и плоскостью его экватора. Широта отсчитывается от экватора к северу или югу от 0° до 90° и соответственно называется северной или южной широтой.
Геодезическая долгота L – двугранный угол между плоскостями геодезического меридиана данной точки и начального геодезического Гринвичского меридиана.
Долготы точек, расположенных к востоку от начального меридиана, называются восточными, а к западу – западными.
Астрономические координаты (для геодезии)
Астрономическая широта и долгота определяют положение точки земной поверхности относительно экваториальной плоскости и плоскости начального астрономического меридиана (рис.8).
Рис. 8. Система астрономических координат Рис. 9. Система географических координат
Астрономическая широта
Астрономическая долгота – двугранный угол между плоскостями астрономического меридиана данной точки и начального астрономического меридиана.
Плоскостью астрономического меридиана является плоскость, проходящая через отвесную линию в данной точке и параллельная оси вращения Земли.
Астрономическая широта и долгота определяются астрономическими наблюдениями.
Геодезические и астрономические координаты отличаются (имеют расхождение) из-за отклонения отвесной линии от нормали к поверхности эллипсоида. При составлении географических карт этим отклонением пренебрегают.
^ Географические координаты
Географические координаты – величины, обобщающие две системы координат: геодезическую и астрономическую, используют в тех случаях, когда отклонение отвесных линий от нормали к поверхности не учитывается (рис.9).
Географическая широта – угол, образованный отвесной линией в данной точке и экваториальной плоскостью.
Географическая долгота – двугранный угол между плоскостями меридиана данной точки с плоскостью начального меридиана.
^ Плоские прямоугольные геодезические координаты (зональные).
При решении инженерно-геодезических задач в основном применяют плоскую прямоугольную геодезическую и полярную системы координат.
Для определения положения точек в плоской прямоугольной геодезической системе координат используют горизонтальную координатную плоскость ХОУ (рис. 10), образованную двумя взаимно перпендикулярными прямыми. Одну из них принимают за ось абсцисс X , другую – за ось ординат Y , точку пересечения осей О – за начало координат.
Рис. 10. Плоская прямоугольная система координат
Изучаемые точки проектируют с математической поверхности Земли на координатную плоскость ХОУ
. Так как сферическая поверхность не может быть спроектирована на плоскость без искажений (без разрывов и складок), то при построении плоской проекции математической поверхности Земли принимается неизбежность данных искажений, но при этом их величины должным образом ограничивают. Для этого применяется равноугольная картографическая проекция Гаусса – Крюгера (проекция названа по имени немецких ученых, предложивших данную проекцию и разработавших формулы для её применения в геодезии), в которой математическая поверхность Земли проектируется на плоскость по участкам – зонам, на которые вся земная поверхность делится меридианами через 6° или 3°, начиная с начального меридиана (рис. 11). 
Рис. 11. Деление математической поверхности Земли на шестиградусные зоны
В пределах каждой зоны строится своя прямоугольная система координат. С этой целью все точки данной зоны проецируются на поверхность цилиндра (рис. 12, а), ось которого находится в плоскости экватора Земли, а его поверхность касается поверхности Земли вдоль среднего меридиана зоны, называемого осевым. При этом соблюдается условие сохранения подобия фигур на земле и в проекции при малых рамерах этих фигур.
Рис. 12. Равноугольная картографическая проекция Гаусса – Крюгера (а) и зональная система координат (б):1 – зона, 2 – координатная сетка, 3 – осевой меридиан, 4 – проекция экватора на поверхность цилиндра, 5 – экватор,6 – ось абсцисс – проекция осевого меридиана, 7 – ось ординат – проекция экватора
После проектирования точек зоны на цилиндр, он развертывается на плоскость, на которой изображение проекции осевого меридиана и соответствующего участка экватора будет представлена в виде двух взаимно перпендикулярных прямых (рис. 12, б). Точка пересечения их принимается за начало зональной плоской прямоугольной системы координат, изображение северного направления осевого меридиана – за положительную ось абсцисс, а изображение восточного направления экватора – за положительное направление оси ординат.
Для всех точек на территории нашей страны абсциссы имеют положительное значение. Чтобы ординаты точек также были только положительными, в каждой зоне ординату начала координат принимают равной 500 км (рис. 12, б). Таким образом, точки, расположенные к западу от осевого меридиана, имеют ординаты меньше 500 км, а к востоку – больше 500 км. Эти ординаты называют преобразованными.
На границах зон в пределах широт от 30° до 70° относительные ошибки, происходящие от искажения длин линий в этой проекции, колеблются от 1: 1000 до 1: 6000. Когда такие ошибки недопустимы, прибегают к трехградусным зонам.
На картах, составленных в равноугольной картографической проекции Гаусса – Крюгера, искажения длин в различных точках проекции различны, но по разным направлениям, выходящим из одной и той же точки, эти искажения будут одинаковы. Круг весьма малого радиуса, взятый на уровенной поверхности, изобразится в этой проекции тоже кругом. Поэтому говорят, что рассматриваемая проекция конформна, т. е. сохраняет подобие фигур на сфере и в проекции при весьма малых размерах этих фигур. Таким образом, изображения контуров земной поверхности в этой проекции весьма близки к тем, которые получаются.
Четверти прямоугольной системы координат нумеруются. Их счет идет по ходу стрелки от положительного направления оси абсцисс (рис.13).
Рис. 13. Четверти прямоугольной системы координат
Если за начало плоской прямоугольной системы координат принять произвольную точку, то она будет называться относительной или условной.
^ Полярные координаты
При выполнении съемочных и разбивочных геодезических работ часто применяют полярную систему координат (рис.14). Она состоит из полюса О и полярной оси ОР , в качестве которых принимается прямая с известным началом и направлением.
Рис. 14. Полярная система координат
Для определения положения точек в данной системе используют линейно-угловые координаты: угол β , отсчитываемый по часовой стрелке от полярной оси ОР до направления на горизонтальную проекцию точки А" , и полярное расстояние r от полюса системы О до проекции А" .
Системы высот
Высота точки является третьей координатой, определяющей её положение в пространстве.
В геодезии для определения отметок точек применяются следующие системы высот (рис.15):
Рис. 15. Системы высот в геодезии
Карта - это уменьшенная модель земной поверхности (планеты в целом или отдельного ее участка), построенная с помощью координатной сетки и системы определенных знаков. О них и пойдет речь в этой статье. Какие бывают условные обозначения географических карт? И на сколько видов они делятся?
Карта - это уменьшенная модель поверхности Земли с математической основой. Это, одновременно, и инструмент, и результат работы географа-исследователя. Географические карты позволяют комплексно изучать местность и используются во многих отраслях народного хозяйства. При этом они должны быть точными, подробными и наглядными.
Географические карты классифицируют:
Они могут быть комплексными и тематическими, крупно- и мелкомасштабными, учебными, научно-просветительскими и туристическими.
Если книга состоит из букв и слов, то географическая карта - из специальных знаков. И правильно прочитать без них какую-либо карту или план местности просто невозможно. Какие есть условные обозначения географических карт? И как они выглядят? Давайте выясним вместе.
Горы, озера, леса, населенные пункты и дороги - все эти объекты отображаются на картах с помощью определенных знаков и символов. Это могут быть линии, пунктиры, геометрические фигуры или простые рисунки. Обозначение карт также может осуществляться при помощи цвета или штриховки. Текстовые надписи тоже используются довольно широко.
Условные обозначения географических карт представляют собой систему специально разработанных графических знаков, которые применяются для отображения всевозможных объектов, явлений, процессов, а также характеристик - качественных и количественных. Очень часто эту систему именуют легендой карты.
Условные обозначения географических карт должны быть легкочитаемыми. Это одно из важнейших требований, которое выдвигается к построению любых карт. Они должны хорошо восприниматься глазом и легко запоминаться. Именно поэтому многие условные знаки напоминают вид изображаемых ими же предметов или объектов. К примеру, знак, обозначающий скалистый выступ или камень действительно похож на эти объекты.
В картографии все условные знаки принято делить на четыре большие группы:
Масштабные (контурные или площадные) знаки применяются для обозначения протяженных объектов, форму и очертания которых можно выразить в масштабе конкретного плана или карты. К ним относятся обозначения полей, лесов, пастбищ, городских кварталов и т. п. Границы таких объектов могут быть изображены сплошными или пунктирно-точечными линиями.
Если же объект в реальности слишком мал по размеру, чтобы его можно было выразить в масштабе карты, то в таком случае используют внемасштабные знаки. Ими обозначают отдельно стоящие деревья, камни, ветряные мельницы, заводские трубы, церкви, монастыри и т. д.
Линейные условные обозначения географических карт используются для нанесения автомобильных трасс, железных дорог, административных границ, линий электропередач и прочих подобных объектов. Пояснительные знаки дают дополнительную характеристику тому или иному объекту. Это могут быть как подписи населенных пунктов, озер, железнодорожных станций, так и иные графические элементы (например, стрелка, указывающая направление течения реки).
На крупномасштабных топографических картах и планах местности населенные пункты изображаются максимально подробно. При этом сохраняются их общие очертания и характер планировки, выделяются главные улицы, проспекты, площади, а также отдельные крупные здания. Подписи к городам, как правило, выполняются заглавными буквами, к селам и поселкам - строчными. Размер шрифта зависит от количества жителей того или иного населенного пункта.
Дорожная сеть - важный элемент любой подробной карты. Поэтому ее важно отобразить максимально полно и детально. Железные дороги на топографических картах, как правило, обозначают абсолютно все (жирными черными линиями), указывая при этом количество колей при помощи коротких черточек. Отображаются также станции, платформы (прямоугольниками), мосты, туннели и разъезды, а иногда - путевые будки и семафоры.
На картах обозначают и автомобильные пути сообщения: автомагистрали, шоссе, местные, грунтовые, лесные и полевые дороги. Причем дороги с твердым покрытием, обычно закрашены оранжевым цветом.
Реки, озера, пруды, каналы, ручьи и источники - все это обязательно наносится на топографические карты. При этом от ее масштаба зависит подробность отображения водных объектов той или иной территории.
Контуры озер, прудов, водохранилищ на картах обозначают синими линиями, а сами объекты закрашивают голубым цветом. При нанесении рек, указывают их ширину и глубину в метрах (при помощи дроби), а также направление течения (с помощью стрелки).
Колодцы, источники и артезианские скважины отмечают с помощью специальных внемасштабных знаков. Заболоченные территории изображают горизонтальными короткими полосками голубого цвета.
Рельеф на топографических картах показывают при помощи так называемых горизонталей. Это специальные линии, соединяющие точки с одинаковой абсолютной высотой. С их помощью можно получить представление о характере земной поверхности, крутизне склонов, наличии тех или иных форм рельефа на местности. Горизонтали чаще всего изображают коричневым или серым цветом.
Практически на любой подробной карте можно увидеть «пятна» и «пояса» зеленого цвета. Это - лесные массивы. По внемасштабным знакам можно также определить, какой это лес - хвойный, лиственный или смешанный. Иногда там можно найти информацию о высоте и толщине стволов в лесу, а также о среднем расстоянии между деревьями.
Отдельными графическими элементами на топографических картах обозначают кустарники, луга, сады, редколесья, заросли камыша и т. п.
А асфальт (материал покрытия дорог)
арт.к. артезианский колодец
Б булыжник (материал покрытия дорог)
бер. берёза (порода леса)
бл.-п блокп о ст (железнодорожный)
бр. брод
бр.мог.братская могила
В вязкий (грунт дна реки)
вод. водонапорная башня
Г гравий (матер.покрытия дороги)
газпр. газопровод
РТС ремонтно-техническая станция
г.прох. горный проход
гсп. госпиталь
(г.-сол) горько-солёная вода
ГЭС гидроэлектростанция
Д деревянный(матер.моста, плотины)
(сол.) солёная вода
ЖБ железобетонный (матер.моста, плотины)
ист. источник
К каменный (матер.моста, плотины)
К. колодец
кам. каменоломня, камень
кл. ключ, родник
лесн . дом лесника
листв. лиственница (порода леса)
маш. машиностроительный завод
МТФ молочнотоварная ферма
о., о-ва остров, острова
Топографическая карта - это очень интересный и до предела насыщенный чертеж. Известный русский путешественник Семенов-Тян-Шанский так сказал по этому поводу: «Карта важнее текста, так как говорит нередко гораздо ярче, наглядней и лаконичней самого лучшего текста». И это действительно так. Каждый лист топографической карты содержит богатейший материал, на описание которого потребовались бы многие сотни страниц в книге.
Карта - это графическое описание местности. Подобно тому как из отдельных букв слагаются слова, а группы слов выражают мысли, так и из отдельных топографических условных знаков, расставленных в определенном порядке, создается карта местности.
Условные топографические знаки, как и сами карты, прошли длительный путь своего развития. Изображения местных предметов на картах ранних эпох имели «картинный» характер. Каждый предмет передавался рисунком, понятным без каких-либо пояснений. Города, леса, крепости изображались так, как их наблюдали в натуре. Такое изображение нередко применяется и в настоящее время в туристских планах и картах (рис. 30).
Рисунок 30.
С течением времени изображение населенных пунктов на картах изменялось вначале от рисунка к плановому изображению, а затем от рисунка к условному топографическому знаку .
Итак, топографические знаки - это и есть настоящая азбука карты. Без знания условных знаков нельзя прочитать карту, так же как нельзя прочитать книгу, не зная букв. С помощью условных знаков на карте наглядно передается действительная картина местности.
Большая часть топографических условных знаков по своему начертанию напоминает собой внешний вид изображаемых местных предметов, что позволяет сравнительно легко запоминать их. Условные знаки постоянно совершенствуются, но коренных изменений в их начертании и форме не происходит. Более того, во многих странах сейчас применяются почти одинаковые знаки. А это уже говорит о том, что азбука карт становится интернациональной. И если вы научитесь хорошо читать нашу карту, то после небольшой практики сможете с успехом пользоваться любой иностранной.
К пояснительным свойствам топографических знаков относится и их цвет, который придает карте наглядность. Цвета, принятые для некоторых условных знаков, соответствуют естественной окраске изображаемых объектов. Так, лесные массивы, кустарники, сады и парки изображаются зеленым; моря, реки, озера, колодцы, источники, болота - синим; элементы рельефа - коричневым. Это традиционные цвета, применяющиеся на картах всего мира.
Условные знаки, изображающие одни и те же местные предметы, на картах крупных и средних масштабов одинаковы по своему начертанию и различаются только размерами.
Условные знаки делятся на масштабные, внемасштабные и пояснительные.
Масштабные, или контурные, условные топографические знаки применяются для изображения местных предметов, которые по своим размерам могут быть выражены в масштабе карты, то есть их размеры (длину, ширину, площадь) можно измерить на карте. Например: озеро, луг, большие сады, кварталы населенных пунктов. Контуры (внешние границы) таких местных предметов изображаются на карте сплошными линиями или пунктиром, образуя фигуры, подобные этим местным предметам, но только в уменьшенном виде, то есть в масштабе карты. Сплошными линиями показываются контуры кварталов, озер, широких рек, а контуры леса, луга, болота - пунктиром.
Рисунок 31.
Постройки и здания, выражающиеся в масштабе карты, изображаются фигурами, подобными их действительным очертаниям на местности и закрашиваются черным цветом. На рисунке 31 показано несколько масштабных (а) и внемасштабных (б) условных знаков.
Внемасштабные условные знаки применяются для изображения мелких местных предметов, не выражающихся в масштабе карты,- отдельно стоящие деревья, дома, колодцы, памятники и т. п. При изображении их в масштабе карты они получились бы в виде точки. Примеры изображения местных предметов внемасштабными условными знаками приведены на рисунке 31. Точное расположение этих предметов, изображенных внемасштабными условными знаками (б), определяется центром симметричной фигуры (7, 8, 9, 14, 15), в середине основания фигуры (10, 11), в вершине угла фигуры (12, 13). Такая точка на фигуре внемасштабного условного знака называется главной точкой. На этом рисунке стрелкой показаны главные точки условных знаков па карте.
Эти сведения полезно запомнить для того, чтобы правильно измерять расстояние между местными предметами по карте.
Пояснительные топографические знаки служат для дополнительной характеристики местных предметов и применяются в сочетании с масштабными и внемасштабными знаками. Например, фигурка хвойного или лиственного дерева внутри контура леса показывает преобладающую в нем породу деревьев, стрелка на реке указывает направление ее течения и т. п.
Кроме знаков, на картах применяются полные и сокращенные подписи, а также цифровые характеристики некоторых объектов. Например, подпись «маш.» при знаке завода означает, что этот завод машиностроительный. Полностью подписываются названия населенных пунктов, рек, гор и т. п.
Цифровые обозначения применяются для указания числа домов в сельских населенных пунктах, высоты местности над уровнем моря, ширины дороги, характеристики грузоподъемности и размеров моста, а также размеров деревьев в лесу и т. п. Цифровые обозначения, относящиеся к условным знакам рельефа, печатаются коричневым цветом, ширина и глубина рек - синим, все остальное - черным.
Рассмотрим кратко основные типы топографических условных знаков для изображения местности на карте.
Начнем с рельефа. В связи с тем, что от его характера во многом зависят условия наблюдения, проходимость местности и ее защитные свойства, рельеф местности и его элементы изображаются на всех топографических картах очень подробно. Иначе мы не могли бы использовать карту для изучения и оценки местности.
Чтобы отчетливо и полно представить себе местность по карте, необходимо прежде всего уметь быстро и правильно определять по карте:
Виды неровностей земной поверхности и их взаимное расположение;
Взаимное превышение и абсолютные высоты любых точек местности;
Форму, крутизну и протяженность скатов.
На современных топографических картах рельеф изображается горизонталями, то есть кривыми замкнутыми линиями, точки которых расположены на местности на одной высоте над уровнем моря. Чтобы лучше уяснить сущность изображения рельефа горизонталями, представим себе остров в виде горы, постепенно затопляемый водой. Допустим, что уровень воды последовательно останавливается через одинаковые промежутки, по высоте равные h метрам (рис. 32). Тогда каждому уровню воды будет соответствовать своя береговая линия в виде замкнутой кривой линии, все точки которой имеют одинаковую высоту. Эти линии можно рассматривать и как следы сечения неровностей местности плоскостями, параллельными уровенной поверхности моря, от которого ведется счет высот. Исходя из этого, расстояние h по высоте между секущими поверхностями называется высотой сечения.
Рисунок 32.
Итак, если все линии равных высот спроектировать на уровенную поверхность моря и изобразить их в масштабе, то мы получим изображение горы на карте в виде системы кривых замкнутых линий. Это и будут горизонтали.
Для того чтобы узнать, гора это или котловина, существуют указатели скатов - небольшие черточки, которые наносятся перпендикулярно к горизонталям в сторону понижения ската.
Рисунок 33.
Основные (типовые) формы рельефа представлены на рисунке 32.
Высота сечения зависит от масштаба карты и от характера рельефа. Нормальной высотой сечения считается высота, равная 0,02 величины масштаба карты, то есть 5 м для карты масштаба 1:25 ООО и соответственно 10, 20 м для карт масштабов 1: 50 000, 1: 100000. Горизонтали на карте, соответствующие установленной для нее высоте сечения, проводятся сплошными линиями и называются основными или сплошными горизонталями. Но бывает, что при данной высоте сечения важные подробности рельефа не выражаются на карте, так как находятся между секущими плоскостями. Тогда применяют половинные полугоризонтали, которые проводятся через половину основной высоты сечения и наносятся на карту прерывистыми линиями. Для определения счета горизонталей при определении высоты точек по карте все сплошные горизонтали, соответствующие пятикратной высоте сечения, вычерчиваются утолщенно (утолщенные горизонтали). Так, для карты масштаба 1: 25 000 каждая горизонталь, соответствующая высоте сечения 25, 50, 75, 100 ж и т. д. будет вычерчиваться утолщенной линией на карте. Основная высота сечения всегда указывается под южной стороной рамки карты.
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.
Рисунок 34.
Отметки командных высот, с которых лучше чем с других просматривается местность с наиболее важных объектов на карте (крупные населенные пункты, узлы дорог, перевалы, горные проходы и т. п.), наносятся крупными цифрами.
С помощью горизонталей можно определять крутизну скатов. Если вы внимательно посмотрите на рисунок 33, то из него видно, что расстояние между двумя соседними горизонталями на карте, называемое заложением (при постоянной высоте сечения), изменяется в зависимости от крутизны ската. Чем круче скат, тем меньше заложение и, наоборот, чем положе скат, тем заложение будет больше. Отсюда следует вывод: крутые скаты на карте будут отличаться густотой (частотой) горизонталей, а в пологих местах горизонтали будут реже.
Обычно для определения крутизны скатов на полях карты помещается чертеж - (рис. 35). 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 а-б (рис. 35), 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 п-т, то это расстояние надо отложить на правой шкале и крутизна ската в данном случае будет равна 10°.
Рисунок 35.
Зная свойство горизонталей, можно определить по карте и форму различных видов скатов (рис. 34). У ровного ската на всем его протяжении заложения будут примерно одинаковыми, у вогнутого они увеличиваются от вершины к подошве, а у выпуклого, наоборот, заложения уменьшаются по направлению к подошве. У волнистых скатов заложения меняются соответственно чередованию первых трех форм.
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 (рис. 36). Причем естественные обрывы, овраги, промоины обозначаются коричневым цветом, а искусственные насыпи, выемки, курганы и ямы- черным.
Рисунок 36.
Рассмотрим основные условные топографические знаки для местных предметов. Населенные пункты изображаются на карте с сохранением внешних границ и планировки (рис. 37). Показываются все улицы, площади, сады, реки и каналы, промышленные предприятия, выдающиеся здания и постройки, имеющие значение ориентиров. Для лучшей наглядности огнестойкие постройки (каменные, бетонные, кирпичные) закрашиваются оранжевым цветом, а кварталы с неогнестойкими постройками - желтым. Названия населенных пунктов на картах подписываются строго с запада на восток. Тип административного значения населенного пункта определяется по виду и размерам шрифта (рис. 37). Под подписью названия поселков можно встретить число, указывающее количество домов в нем, а при наличии в населенном пункте районного или сельского Совета дополнительно ставятся буквы «РС» и «СС».
Рисунок 37 – 1.
Рисунок 37 – 2.
Как бы ни была бедна местность местными предметами или, наоборот, насыщена, на ней всегда находятся отдельные предметы, которые по своим размерам выделяются среди остальных и легко опознаются на местности. Многие из них могут использоваться как ориентиры. Сюда следует отнести: заводские трубы и выдающиеся здания, постройки башенного типа, ветряные двигатели, памятники, автоколонки, указатели, километровые столбы, отдельно стоящие деревья и т. п. (рис. 37). Большинство из них но своим размерам не могут быть показаны в масштабе карты, поэтому они на ней изображаются внемасштабными знаками.
Дорожная сеть и переправы (рис. 38, 1) изображаются также внемасштабными условными знаками. Данные о ширине проезжей части, покрытии дороги, указываемые на условных знаках, дают возможность оценивать их пропускную способность, грузоподъемность и др. Железные дороги в зависимости от количества путей обозначаются черточками поперек условного знака дороги: три черточки - трехпутная, две черточки - двухпутная железная дорога. На железных дорогах показываются станции, насыпи, выемки, мосты и другие сооружения. У мостов длиною более 10 м подписывается его характеристика.
Рисунок 38 – 1.
Рисунок 38 – 2.
Рисунок 39.
Например, подпись у моста ~ означает, что длина моста 25 м, ширина 6 м, а грузоподъемность 5 т.
Гидрография и сооружения, связанные с ней (рис. 38, 2), в зависимости от масштаба, показываются с большей или меньшей подробностью. Ширина и глубина реки подписывается в виде дроби 120/4.8 , что означает:
120 м ширина реки и 4,8 м ее глубина. Скорость течения реки показывается в середине условного знака стрелкой и цифрой (цифра обозначает скорость 0,1 метра в секунду, а стрелка - направление течения). На реках и озерах подписывается также высота уровня воды в межень (отметка уреза воды) по отношению к уровню моря. У бродов подписывается: в числителе - глубина брода в метрах, а в знаменателе - качество грунта (Т - твердый, П - песчаный, В - вязкий, К - каменистый). Например, бр. 1.2/k означает, что брод имеет глубину 1,2 м, а дно каменистое.
Почвенно-растительный покров (рис. 39) обычно изображается на картах масштабными условными знаками. К ним относятся лес, кустарники, сады, парки, луга, болота, солончаки, а также пески, каменистая поверхность, галечники. В лесах указывается его характеристика. Например, у смешанного леса (ель с березой) стоят цифры 20/0.25 - это означает, что средняя высота деревьев в лесу 20 м, средняя толщина их 0,25 м, среднее расстояние между стволами деревьев равно 5 метрам.
Рисунок 40.
Болота изображаются в зависимости от их проходимости на карте: проходимые, труднопроходимые, непроходимые (рис. 40). Проходимые болота имеют глубину (до твердого грунта) не более 0,3-0,4 м, которая на картах не показывается. Глубина труднопроходимых и непроходимых болот подписывается рядом с вертикальной стрелкой, указывающей место промера. На картах соответствующими условными знаками показывается покрытие болот (травяное, моховое, тростниковое), а также наличие на них леса и кустарников.
Бугристые пески отличаются от ровных и на карте обозначаются особым условным знаком. В южных степных и полустепных районах встречаются участки местности с почвой, обильно насыщенной солью, которые называются солончаками. Они бывают мокрые и сухие, одни являются непроходимыми, а вторые проходимыми. На картах они обозначаются условными знаками - «штриховкой» синего цвета. Изображение солончаков, песков, болот, почвенно-растительного покрова показано на рисунке 40.
Основные элементы содержания карты. Масштабные, внемасштабные и пояснительные условные знаки. Оформление карт. Общие правила чтения топографических карт
Основные элементы содержания карты
Условные знаки - это графические обозначения, показывающие положение какого-либо объекта на местности и передающие его качественную и количественную характеристику. В РФ и странах СНГ используется 465 условных знаков (в США - 243, во Франции - 288. в ФРГ - 231).
Группы однородных местных предметов изображаются на картах с помощью основного (ба-зового) условного знака. Качественная и количественная характеристика объектов одной группы определяется с помощью усложнения базового условного знака.
Чем крупнее масштаб карты, тем больше объектов и с большими подробностями показыва-ется на ней при изображении данной территории. С уменьшением масштаба карты сокраща-ется информационная емкость изображения на ней различных объектов.
На топографических картах масштаба 1:25000 - 1:100000 показываются по возможности все топографические объекты и их характерные особенности, имеющие значение для войск. На картах масштабов 1:200000 и 1:500000 отображаются лишь наиболее существенные из них, причем со значительным обобщением их плановых очертаний и других показателей.
Условные знаки местных предметов делятся на три основные группы:
Масштабный;
Внемасштабные;
Пояснительные.
Масштабными (или контурными) условными знаками обозначаются объекты, выражающиеся в масштабе карты, то есть такие, размеры которых (длину, ширину, площадь) можно измерить по карте.
Каждый такой знак состоит из контура, т.е. планового очертания изображаемого объекта и заполняющего его пояснительного обозначения в виде фоновой окраски, цветной штриховки или сетки одинаковых по своему рисунку значков (запоминающих знаков), указывающих род и разновидность объекта. Контуры объектов показываются на картах пунктиром, если они не совпадают с другими линиями местности (канавами, береговыми линиями, дорогами и т.д.), которые обозначаются своими условными знаками.
Внемасштабными (точечными) условными знаками изображаются малоразмерные объекты (колодцы, отдельные дома, башни, памятники и др.), не выражающиеся в масштабе карты, фигурный рисунок такого знака включает главную точку, показывающую точное положение объекта на местности, и обозначает, что это за предмет.
Внемасштабные условные знаки можно разделить на 4 группы в зависимости от положения главной точки:
Знаки, имеющие центр симметрии, (кружок, квадрат, прямоугольник, звездочка и т.д.); главная точка совпадает с центром симметрии;
Знаки, имеющие широкое основание, главная точка - в середине основания;
Знаки, имеющие основание в виде прямого угла; главная точка - в вершине утла;
Знаки, представляющие сочетание нескольких фигур; главная точка - в центре симметрия нижней фигуры.
Геометрический центр фигуры
Рис. 1. 1 - пункты геодезической сети; 2 - точки съемочной сети, закрепленные на местности центрами; 3 - астрономические пункты; 4 - церкви; 5 - заводы, фабрики и мельницы без труб; 6 - электростанции; 7 - водяные мельницы и лесопилки; 8 - склады горючего и газгольдеры; 9 - шахты и штольни действующие; 10 - нефтяные и газовые скважины без вышек.
Середина основания знака
Рис. 2. 1 - заводские и фабричные трубы; 2 - терриконы; 3 - телеграфные и радиотелеграфные конторы и отделения, телефонные станции; 4 - метеорологические станции; 5 - семафоры и светофоры; 6 - памятники, монументы, братские могилы, туры и каменные столбы высотой более 1 м; 7 - буддийские монастыри; 8 - отдельно лежащие камни.
Вершина прямого угла у основания знака
Рис. 3. 1 - ветряные двигатели; 2 - бензоколонки и заправочные станции4 3 - ветряные мельницы; 4 - постоянные знаки речной сигнализации; 5 - отдельно стоящие лиственные деревья; 6 - отдельно стоящие хвойные деревья
Геометрический центр нижней фигуры
Рис. 4. 1 - заводы, фабрики и мельницы с трубами; 2 - будки трансформаторные; 3 - радиостанции и телецентры; 4 - нефтяные и газовые вышки; 5 - сооружения башенного типа; 6 - часовни; 7 - мечети; 8 - радиомачты и телевизионные мачты; 9 - печи для обжига извести и древесного угля; 10 - мазары, суборганы.
Этими главными точками необходимо пользоваться при точных измерениях расстояний между объектами по карте и при определении координат объектов. К внемасштабным условным знакам относятся такие знаки дорог, ручьев и других линейных объектов, у которых в масштабе выражается только длина, ширина же не может быть измерена по карте. Точное положение таких объек-тов на местности соответствует продольной оси (середина) знака на карте.
Пояснительные условные знаки применяются для дополнительной качественной и количественной характеристики изображаемых объектов и показа их разновидностей (например, условный знак дерева внутри леса).
Оформление карт
Зарамочное оформление топографических карт. На каждом листе топографической карты с внешней стороны рамки помещаются различные сведения, необходимые для работы с картон.
Под номенклатурой даются номер и год издания карты.
Под нижней (южной) стороной рамки слева приводятся данные о магнитном склонении, сближении меридианов и поправке направления, а на чертеже показана взаимосвязь этих угловых величин; посередине помещаются линейный и численный масштабы карты, указываются величина масштаба и высота сечения рельефа; правее масштаба находится шкала заложений, предназначае-мая для определения крутизны скатов; справа указывается, когда и каким методом создана карта. Данные о времени создания карты позволяют судить о соответствии карты местности на данный момент (период).
Между внутренней и внешней линиями рамки листа карты даются оцифровка вертикальных и горизонтальных линий координатной (километровой) сетки и подписи географических координат (широты и долготы) углов рамки.
Стороны рамки разбиты на минутные деления (по широте и долготе), а каждое минутное деление точками разбито на шесть частей по десять секунд каждая.
Кроме того, у выходов железных и шоссейных дорог дано название ближайшего города, поселка или станции, куда ведет данная дорога, с указанием расстояния в километрах от рамки до этого населенного пункта (станции).
Внутри рамок подписываются также собственные названия населенных пунктов, которые только частично изображены на данном листе, а большая часть их расположена на соседнем листе.
Общие правила чтения топографических карт
Читать карту - это значит правильно и полно воспринимать символику ее условных знаков, быстро и безошибочно распознавая по ним не только тип и разновидности изображаемых объектов, но и их характерные свойства.
Изучение местности по карте (чтение карты) включает определение общего ее характера, количественных и качественных характеристик отдельных элементов (местных предметов и форм рельефа), а также определение степени влияния данной местности на организацию и ведение боя.
Изучая местность по карте, следует помнить, что со времени ее создания на местности могли произойти изменения, которые не отражены на карте, т. е. содержание карты в какой-то мере не будет соответствовать действительному состоянию местности на данный момент. Поэтому изучение местности по карте рекомендуется начинать с ознакомления с самой картой.
Ознакомление с картой. При ознакомлении с картой по сведениям, помещенным в зарамочном оформлении, определяют масштаб, высоту сечения рельефа и время создания карты. Данные о масштабе и высоте сечения рельефа позволят установить степень подробности изображения на данной карте местных предметов, форм и деталей рельефа. Зная величину масштаба, можно быстрее определять размеры местных предметов или удаление их друг от друга.
Сведения о времени создания карты дадут возможность предварительно определить соответствие содержания карты действительному состоянию местности.
Затем читают и по возможности запоминают величины склонения магнитной стрелки, поправки направления. Зная на память поправку направления, можно быстрее делать перевод дирекционных углов в магнитные азимуты или ориентировать карту на местности по линии километровой сетки.
Общие правила и последовательность изучения местности по карте. Последовательность и степень подробности изучения местности определяется конкретными условиями боевой обстановки, характером боевой задачи подразделения, а также сезонными условиями и тактико-техническими данными боевой техники, применяемой при выполнении поставленной боевой задачи. При организации обороны в городе важное значение имеет определение характера его планировки и застройки, выявление прочных зданий с подвальными помещениями и подземных сооружений. В том случае, когда по городу проходит маршрут движения подразделения, изучать с такой подробностью особенности города нет необходимости. При организации наступления в горах основными объектами изучения являются перевалы, горные проходы, теснины и ущелья с прилегающими к ним высотами, формы скатов и их влияние на организацию системы огня.
Изучение местности, как правило, начинают с определения ее общего характера, а затем детально изучают отдельные местные предметы, формы и детали рельефа, их влияние на условия наблюдения, маскировки, проходимость, защитные свойства, условия ведения огня и ориентирования.
Определение общего характера местности имеет целью выявление важнейших особенностей рель-ефа и местных предметов, оказывающих существенное влияние на выполнение поставленной задачи. При определении общего характера местности на основе ознакомления с рельефом, населенными пунктами, дорогами, гидрографической сетью и растительным покровом выявляют разновидность данной местности, степень ее пересеченности и закрытости, что дает возможность предварительно определить ее тактические и защитные свойства.
Общий характер местности определяется беглым обзором по карте всего изучаемого участка.
По первому взгляду на карту можно сказать, о наличие населенных пунктов и отдельных массивов леса, обрывов и промоин, озер, рек и ручьев свидетельствующих о пересеченности местности и ограниченном обзоре, что неизбежно затрудняет движение боевой и транспортной техники вне дорог, создает трудности при организации наблюдения. Вместе с тем изрезанный характер рельефа создает неплохие условия для укрытия и защиты подразделений от воздействия оружия массового поражения противника, а массивы леса могут быть использованы для маскировки личного состава подразделения, боевой техники и т. д.
Так, в результате определения общего характера местности делают вывод о доступности района и отдельных его направлений для действий подразделений на машинах, а также намечают рубежи и объекты, которые следует изучить более детально, учитывая характер боевой задачи, которую предстоит выполнять на данном участке местности.
Детальное изучение местности имеет целью определить качественные характеристики местных предметов, форм и деталей рельефа в границах действий подразделения или по предстоящему маршруту движения. На основе получения по карте таких данных и с учетом взаимосвязи топографических элементов местности (местных предметов и рельефа) делается оценка условий проходимости, маскировки и наблюдения, ориентирования, ведения огня, а также определяются защитные свойства местности.
Определение качественных и количественных характеристик местных предметов производится по карте со сравнительно высокой точностью и большой подробностью.
При изучении по карте населенных пунктов определяют количество населенных пунктов, их тип и рассредоточенность, определяют степень обжитости того или иного участка (района) местности. Основными показателями тактических и защитных свойств населенных пунктов являются их площадь и конфигурация, характер планировки и застройки, наличие подземных сооружений, характер местности на подступах к населенному пункту.
Читая карту, по условным знакам населенных пунктов устанавливают наличие, тип и расположение их на данном участке местности, определяют характер окраин и планировку, плотность за
стройки и огнестойкость строений, расположение улиц, главных проездов, наличие промышленных объектов, выдающихся зданий и ориентиров.
При изучении по карте дорожной сети уточняют степень развития дорожной сети и качество дорог, определяют условия проходимости данной местности и возможности эффективного использования транспортных средств.
При более подробном изучении дорог устанавливаются: наличие и характеристика мостов, насыпей, выемок и других сооружений; наличие труднопроходимых участков, крутых спусков и подъемов; возможность съезда с дорог и движения рядом с ними.
При изучении грунтовых дорог особое внимание обращают на выявление грузоподъемности мостов и паромных переправ, так как на таких дорогах они часто не рассчитаны на пропуск тяжелых колесных и гусеничных машин.
Изучая гидрографию определяют по карте наличие водных объекты, уточняют степень изрезанности местности. Наличие водных объектов создает хорошие условия для водоснабжения и осуществления перевозок по водным путям.
Водные поверхности изображаются на картах синим или голубым цветом, поэтому они отчетливо выделяются среди условных знаков других местных предметов. При изучении по карте рек, каналов, ручьев, озер и других водных преград определяются ширина, глубина, скорость течения, характер грунта дна, берегов и прилегающей к ним местности; устанавливаются наличие и характеристика мостов, плотин, шлюзов, паромных переправ, бродов и участков, удобных для форсирования.
При изучении почвенно-растительного покрова устанавливают по карте наличие и характеристику лесных и кустарниковых массивов, болот, солончаков, песков, каменистых россыпей и тех элементов почвенно-растительного покрова, которые могут оказать существенное влияние на условия проходимости, маскировки, наблюдения и возможность укрытия.
Изученные по карте характеристики участка леса позволяют сделать вывод о возможности его использования для скрытного и рассредоточенного расположения подразделений, а также о проходимости леса по дорогам и просекам. Хорошими ориентирами в лесу для определения своего местоположения и ориентирования в движении являются дом лесника и просеки.
Характеристики болот определяются по начертаниям условных знаков. Однако при определении проходимости болот по карте следует учитывать время года и состояние погоды. В период дождей и распутицы болота, показанные на карте условным знаком как проходимые, в действительности могут оказаться труднопроходимыми. Зимой в период сильных морозов труднопроходимые болота могут стать легкопроходимыми.
Изучение рельефа по карте начинается с определения общего характера неровностей того участка местности, на котором предстоит выполнять боевую задачу. При этом устанавливаются наличие, местоположение и взаимная связь наиболее характерных для данного участка типовых форм и деталей рельефа, определяется в общем виде их влияние на условия проходимости, наблюдения, ведения огня, маскировки, ориентирования и организацию защиты от оружия массового поражения. Общий характер рельефа можно быстро определить по густоте и начертанию горизонталей, отметкам высот и условным знакам деталей рельефа.
Детальное изучение рельефа местности по карте связано с решением задач по определению высот и взаимного превышения точек, вида и направления крутизны скатов, характеристик (глубины, ширины и протяженности) лощин, оврагов, промоин и других деталей рельефа.
Естественно, что необходимость решения конкретных задач будет зависеть от характера поставленной боевой задачи. Например, определение полей невидимости потребуется при организации и ведении разведки наблюдением; определение крутизны, высоты и протяженности скатов потребуется при определении условий проходимости местности и выборе маршрута движения и т. д.
Для обеспечения требования наглядности топографических материалов и понимания содержания планов и карт разработана специальная система графического обозначения предметов местности, которая называется условными знаками. Условные знаки подразделяют на площадные, линейные, внемасштабные, пояснительные и специальные.
П л о щ а д н ы е (контурные или масштабные) знаки применяют для заполнения контуров природных и сельскохозяйственных угодий, длина и ширина которых выражается в масштабе карты. Границы контуров показывают точечным пунктиром, внутри которых изображается условный знак, напоминающий предмет на данной площади. Например, лес изображается кружками, пески – точками и т. д.
Л и н е й н ы м и условными знаками показывают объекты линейного характера (дороги, реки, ЛЭП и др.), длина которых выражается, а ширина не выражается в масштабе карты. У линейных знаков приводятся различные числительные характеристики, дополняющие сведения о предмете. Например, на шоссе показаны ширина проезжей части и общая ширина дороги.
В н е м а с ш т а б н ы е условные знаки служат для изображения объектов, размеры которых не выражаются в масштабе карты (мосты, колодцы, километровые столбы и т. д.).
П о я с н и т е л ь н ы е условные знаки представляют собой подписи, дающие характеристики и названия объектов, например длину и ширину мостов, породу лесных насаждений и др. Эти знаки проставляют на основных площадных, линейных и внемасштабных условных знаках.
С п е ц и а л ь н ы е условные знаки применяют соответствующие ведомства при составлении специальных карт и планов этой отрасли, например трубопроводы коммуникаций (теплотрасса, водопровод и т. д.).
Кроме условных знаков для большей наглядности изображения различных элементов топографических карт используют цвет :
Для рек, озер, каналов, заболоченных участков – синий;
Для лесов и садов – зеленый;
Шоссейных дорог – красный;
Железные дороги и остальная ситуация – черный;
Коричневым цветом показываются горизонтали, характеризующие рельеф местности.
Помимо цветов используются также тип шрифта, толщина букв, их высота и наклон при обозначении. Условные знаки для разных масштабов сведены в специальные сборники, издаваемые службами геодезии и картографии. Они обязательны для всех ведомств и организаций, занимающихся составлением планов, карт, топографической съемкой местности.
Знание условных знаков необходимо для того, чтобы понимать содержание топографических материалов, уметь их “читать” и для получения нужных сведений. Для лучшего ознакомления с условными знаками на учебных топографических картах приведены основные их образцы.
Горизонтали и их свойства. Способы построения горизонталей
по отметкам точек
Рельефом называют совокупность неровностей земной поверхности. Знание рельефа местности необходимо при проектировании и строительстве железных и автомобильных дорог, осушительных и оросительных систем, промышленных предприятий и т. д. Существует несколько способов изображения рельефа на топографических картах и планах. Наиболее старый способ – это изображение рельефа ш т р и х а м и, наносимым на карту по особой шкале. Рельеф местности может быть также изображен п о д п и - с я м и отметок ряда точек или о т м ы в к о й к р а с к а м и различного тона. Однако наилучшим способом оказалось изображать рельеф г о р и з о н т а - л я м и в сочетании с некоторыми условными знаками и подписями отметок характерных точек. Горизонталь – это линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами.
Чтобы правильно изобразить рельеф, необходимо знать его основные формы. Существует п я т ь о с н о в н ы х ф о р м рельефа (рисунок 3.5):
Возвышенность (рисунок 3.5, а);
Котловина (рисунок 3.5, б);
Хребет (рисунок 3.5, в);
Лощина (рисунок 3.5, г);
Седловина (рисунок 3.5, д).
На рисунке 3.5 эти формы рельефа показаны в разрезе. Рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рисунке 3.5, а показана возвышенность (холм, гора), наивысшую точку которой называют вершиной, низ – подошвой, а боковые поверхности – скатами. Для изображения возвышенности горизонталями представим себе, что эту возвышенность пересекают ряд равноотстоящих друг от друга плоскостей, параллельных основной уровенной поверхности. Линии пересечения этими плоскостями земной поверхности и будут являться горизонталями. Спроектировав их отвесными линиями на плоскость, получим на ней изображение возвышенности.
Для наглядности некоторые горизонтали подписывают, кроме того у них ставят черточки-бергштрихи, показывающие направление ската местности.
Расстояние между двумя соседними секущими плоскостями называют высотой сечения рельефа h. На картах и планах высота сечения рельефа характеризуется разностью высот двух смежных горизонталей. Например, на рисунке 3.5, а высота сечения рельефа h = 5 м.
Расстояние между горизонталями на плане или карте называется заложением. На рисунке 3.5, а заложение d = АС. Зависимость между высотой сечения рельефа h, заложением d, углом наклона υ, уклоном i и линии местности АВ можно получить из треугольника АВС (рисунок 3.5, а):
i = h / d = tg υ. (3.6)
Уклон и угол наклона линии местности являются основными характеристиками крутизны скатов. Чем больше угол наклона, тем круче скат местности. Из формулы (3.6) следует, что чем меньше заложение d или чем чаще горизонтали на плане, тем скат местности круче.
Изображение горизонталями котловины, лощины, хребта и седловины показано на рисунке 3.5. Котловина (впадина) – замкнутое углубление поверхности (см. рисунок 3.5, б). Самую низкую часть впадины называют дном, боковые поверхности – скатами, а линию слияния с окружающей местностью – бровкой.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.5 – Основные формы рельефа
Хребет – вытянутая в одном направлении возвышенность с двумя скатами (см. рисунок 3.5, в). Линию встречи скатов в верхней части называют водоразделом (водораздельной линией).
Лощина – вытянутое в одном направлении понижение с двумя скатами (рисунок 3.5 г). Линию встречи скатов в нижней их части называют водосливом или тальвегом (водосливной линией).
Седловина – понижение между двумя возвышенностями (см. рисунок 3.5 д). Наиболее низкую точку между возвышенностями называют перевалом.
Бергштрихи на картах и планах обычно показывают по водораздельным и водосливным линиям. Подписи на горизонталях делают так, чтобы основание числа показывало направление ската. Горизонтали вычерчивают коричневым цветом. Каждую десятую или пятую из них вычерчивают утолщенной линией.
Из сущности горизонталей вытекают их свойства:
Горизонталь – это замкнутая кривая линия, все точки на которой имеют одинаковую высоту, кратную высоте сечения рельефа;
Горизонтали на плане не могут раздваиваться и обрываться; если горизонталь не замыкается в пределах плана, она замыкается за его пределом;
Горизонтали не должны пересекаться между собой, так как они получаются пересечением земной поверхности плоскостями, лежащими на разных высотах;
Чем чаще горизонтали на плане, тем уклон местности больше, или чем меньше заложение, тем скат круче;
Водораздельные и водосливные линии и направления максимального уклона горизонтали пересекают под прямым углом.
Высота сечения рельефа устанавливается в зависимости от масштаба плана и характера рельефа местности так, чтобы горизонтали не сливались между собой. В Республике Беларусь приняты следующие высоты сечения рельефа при масштабах съемки:
|
1:500 – h = 0,25; 0,5 м; 1:1000 – h = 0,25; 0,5; 1 м; 1:2000 – h = 0,5; 1; 2 м; |
1:5000 – h = 0,5; 1; 2; 5 м; 1:10000 – h = 1; 2,5; 5 м. |
Для более полного изображения и удобства чтения рельефа на картах и планах подписывают отметки характерных точек рельефа (вершин холмов, дна котловин, перевалов и т. д.). Например, на рисунке 3.5, б подписана отметка дна котловины 98,7 м.
Способы построения горизонталей по отметкам точек. Для проведения горизонталей на плане нужно нанести характерные точки, снятые на местности, и выписать их высоты. Те точки, между которыми земная поверхность не имеет переломов, т. е. имеет постоянный уклон, соединить линиями. Далее на каждой линии интерполированием находят точки пересечения ее горизонталями и отмечают высоты этих горизонталей. Соединив затем плавными кривыми линиями точки с одинаковыми высотами, получают изображение рельефа местности на плане. Таким образом, задача построения горизонталей на плане в основном сводится к умению находить проекции точек пересечения горизонталями линий, отметки концов которых известны, при этом высота сечения рельефа должна быть уже установлена. Эта задача называется и н т е р п о л и р о в а н и е м горизонталей, т. е. нахождением промежуточных значений высот горизонталей по отметкам точек. Интерполирование можно производить аналитическим или графическим способом.
Аналитический способ. По известным высотам точек А и В и расстоянию d между ними (рисунок 3.6, а) необходимо найти величины расстояний d 1 и d 2 от точки А до точек М 0 и N 0 c отметками Н м и H N , равными отметкам горизонталей.
Рисунок 3.6 – Аналитический способ интерполирования
Из подобия треугольников АВВ О, АММ О и ANN O находим:
d 1 = dh 1 / h; d 2 = dh 2 / h,
где h = H B – H A ; h 1 = H M – H A ; h 2 = H N – H A .
На плане откладывают отрезки d 1 и d 2 и получают точки M O и N O , у которых подписывают их отметки. Следует отметить, что интерполирование горизонталей проводят только по линиям с равномерным скатом. На рисунке 3.6, б показан случай неправильной интерполяции между точками А и С с неравномерным скатом местности. Как видно из рисунка, вместо действительного положения точки В будет получена точка В " и соответственно вместо Н В будет получена неверная высота Н В " .
Графический способ.
Интерполирование
этим способом выполняют с помощью
миллиметровой или прозрачной бумаги.
При наличии миллиметровойбумаги
ее прикладывают к линии плана АВ.
По отметкам концов АВ
строят профиль этой линии. Проектируя
затем на линию плана точки перес
ечения
линии профиля с линиями миллиметровой
бумаги, принятыми за секущие плоскости,
получают искомые точкиМ
и
N.
При наличии прозрачной бумаги (восковки,
кальки), на ней предварительно наносят
ряд равноотстоящих друг от друга
параллельных линий, которым придают
отметки секущих плоскостей. Восковку
накладывают на план так, чтобы конечные
точки линии плана заняли положение,
соответствующее их отметкам между
линиями восковки (рисунок 3.7). Далее
точки пересечения линии плана с линиями
восковки перекалывают на план. Это и
будут искомые точки на плане.
б)
в)
г)
