Проекция топографических карт России. Прямоугольные координаты.

При создании топографических карт чаще всего применяют равноугольную проекцию Гаусса-Крюгера. В ней поверхность эллипсоида разделяется на сферические двуугольники (зоны) и затем каждый из них изображается на плоскости отдельно. При этом средний (осевой) меридиан зоны и экватор изобразятся взаимно перпендикулярными прямыми без искажений (рис. 12). С удалением от осевого меридиана зоны искажения постепенно возрастают. Чтобы свести их к минимуму, размеры зон ограничивают шестью градусами. Весь земной эллипсоид охватывает 60 шестиградусных зон. Они нумеруются арабскими цифрами, начиная от Гринвичского меридиана к востоку. Границы зон Гаусса-Крюгера совпадают с границами колонн (при разграфке карты масштаба 1:1000 000), но их нумерация отличается на 30 единиц, поэтому №_{колонны} = =№_зоны +30 (рис. 13).

Изображение зоны в проекции Гаусса-Крюгера имеет минимальные искажения и допускает любые измерения. При создании карты зону разбивают на отдельные листы, каждый из которых имеет вид равнобочной трапеции, ограниченной отрезками параллелей и меридианов.

На плоскости в зоне Гаусса-Крюгера применяется система координат, в которой за ось абсцисс Х принят осевой меридиан зоны, за ось ординат, У – изображение экватора. Положительное направление оси Х – на север, оси У – на восток. На территории нашей страны все абсциссы (расстояния от экватора) положительные. Для удобства работы с картами условились значение ординаты У осевого меридиана каждой зоны принимать за 500 км, то есть начало координат как бы вынесли к западу за пределы зоны (рис. 14).

1⁰~ 111 км; 6⁰ ~ 666 км.

Номер зоны указывают впереди ординаты. Например, координаты точек А и В, находящихся в 7 зоне, будут:

Х_А≈ 6230 км; У_А≈7400 км;

Х_В≈4200 км; У_В≈7630 км (рис. 14).

Для нанесения точек по прямоугольным координатам и определения прямоугольных координат точек на топографических картах имеется прямоугольная координатная сетка в виде системы квадратов, образованных линиями, параллельными осям Х и У. Эти линии проводятся на расстоянии 1 или 2 км (взятых в масштабе карты). Их часто называют километровыми линиями, а сетку прямоугольных координат – километровой сеткой. Линии сетки не параллельны рамкам карты. Координаты линий сетки, выраженные в километрах, подписывают у рамок карты (между внутренней и минутной рамками).

Определение прямоугольных координат по карте осуществляется по координатам ближайших к точке линий сетки и приращению координат точек относительно этих линий. Например, координаты т. В таковы:

Х_в= 6132 + ∆Х (км); У_в= 4312 + ∆У (км) (рис. 15)

Приращения измеряют с помощью измерителя и линейного масштаба.

Углы направлений.

Углы направлений измеряют относительно начального направления, за которое могут быть приняты географический (истинный) меридиан, магнитный меридиан и осевой меридиан зоны Гаусса-Крюгера.

В зависимости от принятого начального направления различают азимут географический (истинный), азимут магнитный и дирекционный угол.

Географическим (истинным) азимутом А направления называется угол, измеряемый от северного направления географического меридиана по ходу часовой стрелки до заданного направления в пределах от 0⁰ до 360⁰. Для измерения по карте географического азимута заданного направления в начальной точке линии проводят по линейке географический меридиан (таким же способом, как при определении долготы, совмещая одноименные отсчеты на северной и южной минутных рамках) и транспортиром измеряют угол между меридианом и заданным направлением.

Магнитным азимутом А_м направления называется угол, измеряемый от северного направления магнитного меридиана до определяемого направления по ходу часовой стрелки в пределах от 0⁰ до 360⁰. Магнитные азимуты направлений измеряют на местности с помощью компаса или буссоли. По карте магнитные азимуты могут быть вычислены по измеренному истинному азимуту А и величине магнитного склонения δ (дельта), указанной на полях карты.

Магнитное склонение δ – это угол между истинным и магнитным меридианами. Склонение от истинного меридиана на восток считается восточным – положительным, на запад – западным, отрицательным.

Дирекционным углом α направления называется угол, измеряемый по карте от северного направления осевого меридиана зоны и линий, ему параллельных (вертикальных километровых линий), до заданного направления по ходу часовой стрелки в пределах от 0⁰ до 360⁰.

Все три угла направлений взаимосвязаны. По одному из измеренных углов можно посчитать два оставшихся, используя поправки, данные на полях карты (δ, ɣ) (см. рис. 16, 16а).

Сближение меридианов ɣ - это угол между северным направлением географического меридиана данной точки и севе5рным направлением вертикальных линий километровой сетки. Для точек, лежащих к востоку от осевого меридиана зоны, величина сближения меридианов положительная, а для точек, расположенных в западной части – отрицательная.

Из рисунка 16а видно: А_1-2= α_1-2- ɣ = А_м1-2+ δ;

А_м1-2= α_1-2- ɣ- δ = А_1-2- δ; α_1-2= А_м1-2+ δ + ɣ = А_1-2 + ɣ;

А_3-4= α_3-4- ɣ = А_м3-4+ δ;

А_м3-4= α_3-4- ɣ- δ = А_3-4- δ; α_3-4= А_м3-4+ δ + ɣ = А_3-4 + ɣ.

Румбом r называется угол направления, не превышающий 90⁰. Он отсчитывается от северного или южного направления меридиана по ходу или против хода часовой стрелки. Различают румбы географические (отсчитываемые от географического меридиана), магнитные (отсчитываемые от магнитного меридиана) и румбы, отсчитываемые от вертикальных километровых линий. Румб сопровождается указанием четверти горизонта, где лежит данная линия. Связь румбов с азимутами видна из рисунка 17:

r₁СВ = А₁

r₂ЮВ = 180⁰ – А₂

r₃ЮЗ = А₃ - 180⁰

r₄СЗ = 360⁰ – А₄

Для контроля измеряют углы в прямом и обратном направлениях.

Углы, измеренные в начальной точке линии, называются прямыми, а углы, измеренные в конечной точке направления – обратными.

Дирекционный угол прямой линии постоянен во всех точках (в пределах одной зоны), поэтому α_обр = α_пр + 180⁰. Например, α_обр1-2 = α_пр1-2 + 180⁰; α_обр3-4 = α_пр3-4 - 180⁰ (рис.18).

Меридианы не параллельны друг другу, между ними образуется угол, называемый сближением меридианов ɣ. Отсюда: А_обр = А_пр + 180⁰ + ɣ. Например, А_обр1-2 = А_пр1-2 +180⁰ + ɣ; А_обр3-4 = А_пр3-4 - 180⁰ - ɣ (рис. 19).

11. Географическое содержание топографических карт.

Географическое содержание топографических карт передается с помощью условныхзнаков, которые указывают вид объекта, дают его качественные и количественные характеристики, отражают плановые формы и размеры.

Объекты местности отображаются на картах с помощью масштабных, внемасштабных и линейных условных знаков.

Масштабными условными знаками изображаются объекты, горизонтальные размеры которых могут быть выражены в масштабе карты. Например, лес, озеро, пашня и т.п.

Внемасштабными условными знаками показывают на картах объекты, занимающие на местности небольшую площадь, не выражающуюся в масштабе карты. Их положение фиксируется точкой. Например, колодец, дерево, камень и т.п.

Линейные знаки применяются для изображения протяженных объектов, имеющих малую ширину, не выражающуюся в масштабе карты. Например, дороги, границы, линии связи и т.п.

Группы однородных или тесно связанных друг с другом объектов показывают на карте определенными цветами. Водным объектам присвоен голубой цвет, растительности – зеленый, рельефу земной поверхности – коричневый цвет.