При составлении топографических карт используют методику графического изображения местности, этот способ предусматривает обозначение объектов и закладывание точных сведений о рельефных особенностях. Карты используют в различных целях военные, промышленники и обычные люди.
Для применения карты необходимо обладать специальными знаниями. Чтение карт предполагает осведомленность о правилах масштабирования и соответствии условных знаков реальным понятиям.
Понятие топографической карты
Топографическая карта – это изображение местности в многократно уменьшенных масштабах.
На них отмечают:
- основные пункты геодезии или геологии;
- особенности рельефа;
- сведения гидрографии;
- границы, дороги;
- коммуникации;
- важные объекты.
Топография занимается изучением и составлением изображений географических объектов, базируясь на съемочных материалах с воздуха или из космоса. Основной продукт топографии, составленный специалистами, это топографические карты. Топография контролирует вопросы содержания карт, описание правил их составления, а также внесение дополнительных изменений с течением времени.
Основные методы, которые используют при составлении карт:
- наземная съемка с использованием геодезических аппаратов;
- аэро-, фотосъемка;
- спутниковая съёмка.
Современные методы обработки полученных снимков позволяют сделать топографические карты максимально точными, приближенными к реальности. Для этого используют графическую обработку, а также внедрение специальных компьютерных программ.
Основное правило составления карт включает следование четкому образцу, обладающему подробными инструкциями относительно стиля оформления и масштабирования.
Области применения топографических карт:
- необходимы в военных ведомствах для планирования стратегических учений в армейских подразделениях;
- используются в строительстве для проведения геодезических или геологических работ, а также при строительстве и планировании дорожного полотна;
- применяются в сельском хозяйстве при расчётах, касающихся размещения посадок и планирования ухода за ними.
Топографическая карта – это предмет, который необходим при проведении поисково-спасательных операций, поэтому часто востребован сотрудниками Министерства чрезвычайных ситуаций.
Классификация топографических карт
В каждой из областей применения используют определенный класс карт. Как правило, карты классифицируют по двум признакам: по масштабу и по основному назначению.
Специалисты выделяют типы карт в отдельные классы:
- Обзорные. Включают материалы инженерных исследований, которые представляют собой изображения больших территорий земного шара. Чаще всего такие карты используют для изучения географии, а также как научно-справочный материал. Они удобны в качестве базы для изучения и сравнения нескольких регионов, также подходят в тех случаях, когда высокая точность не является приоритетной.
- Военно-стратегические. Это материалы, которые часто бывают засекречены. Составлением изображений занимается дисциплина военного дела — военная топография.
- Землеустроительные. Это изображения, созданные на основе инженерных заметок с использованием специфических данных, полученных в результате проведения геодезических или геологических работ.
Классификация по масштабу
Топографическая карта – это продукт топографии, в котором большое значение имеет изменение размеров.
Этот принцип лежит в основе классификации топографических карт по масштабу:
- Мелкомасштабные. Изображения в пропорции 1:200000 или 1:1000000. Они необходимы для изучения конкретной территории, в ходе планирования мероприятий, связанных с развитием народного хозяйства, а также при строительстве промышленных сооружений. Кроме того, мелкомасштабные карты применяют для расчёта полезных ресурсов и водного пространства.
- Среднемасштабные. Это карты промежуточного типа с пропорциями 1:250000, 1:50000, 1:100000. Планы местности с использованием этих масштабов отличаются высокой точностью. Широко использование таких карт в народном хозяйстве, для военных целей, для различных подсчетов, а также планировании геодезических или поисковых работ.
- Крупномасштабные. Карты с пропорциями 1:5000 и 1:10000. Они необходимы при проведении разведок экспедициями геологов, при планировании строительства промышленных и транспортных объектов. Крупномасштабные карты используются военными в тактико-стратегических целях.
Масштаб указывают на картах разными способами:
- Численный. Запись выглядит как дробь с числителем, равным единице, и знаменателем, равным степени уменьшения. Его используют в качестве пояснения, записывают на одной из рамок карты. Показатель численного масштаба равен величине, которая соответствует 1 см.
- Линейный. Пояснение выглядит как линейка, деленная на равные отрезки. Линейный масштаб необходим для тех специалистов, которые одновременно с изучением топографической карты измеряют расстояния и переводят их в натуральные величины.
Масштаб карты имеет прямую зависимость с количеством подробностей, которыми обладает картографическое изображение.
Масштаб карты, применяемый для картографического изображения, установлен единым приказом Министерства, занимающегося экономическим развитием страны.
Порядок масштабирования чётко регламентируется правилами, поэтому погрешность картографических изображений сведена к минимуму.
Расцветка карт
Цветовое оформление топографических карт заключено в выделении цветом соответствующих объектов:
- кустарники, леса и другая зелёная масса на территориях обозначаются зеленым цветом;
- водное пространство, ледники окрашиваются бирюзовым;
- рельеф, разнообразные разновидности почвогрунта окрашены в оранжевый цвет;
- автодороги улучшенного типа выделяют жёлтым;
- для населенных пунктов, городов с населением более 50 тыс. предусмотрен оранжевый цвет;
- пески, каменистые поверхности выделяют коричневым.
Для других обозначений используют черный цвет.
Понятие и классификация условных знаков
Топографическая карта – это структурированная система изображений, для которой большое значение имеют условные картографические знаки. Специалисты делят их на знаки общего применения, а также на знаки, используемые для определения объектов в профессиональной сфере.
Для удобства применения подобных знаков введена специальная система классификации:
- Площадные. Предназначены для, того, чтобы определять макрообъекты: луга, озера, реки. С помощью площадных знаков картографическое изображение не только определяет расположение объекта, но и помогает представить его реальные размеры. Правила нанесения предусматривают частичную или полную штриховку тела фигуры.
- Точечные. Это объекты минимальной величины, которые невозможно полностью отобразить на карте из-за масштаба: указатели на дорогах, отдельно стоящие столбы, колодцы, памятники.
- Линейные. Символы, которые обозначают дороги, их протяженность, линии границ промышленных сооружений.
Способы картографического изображения
Условные знаки учитывают характеристики предметов, описывая их количество и качество.
Изолинии
Их называют линиями уровня. Это линии, соединяющие попарно точки одинаковых значений показателей на карте. Их используют для обозначения температурного уровня, показателей давления.
Способ, использующий изолинии, считают наиболее информативным для измерений. Особенность изображения изолиний – это окраска промежутков между ними. Она позволяет учитывать уменьшение и увеличение конкретного показателя.
Основные виды изолиний:
- показатель средней скорости ветра – изоанемона;
- показатели тектонических движений горных пород – изобаза;
- уровень одинаковых высот – изогипса;
- уровень пластов горных пород – изопахита;
- линия, указывающая на равномерность выпадения осадков – изогиета;
- уровень глубин водоемов – изобата.
Способы картографирования
Линейные знаки используют для описания объектов, имеющих четкую границу.
С помощью цветового выделения указывают динамику изменения объекта:
- Качественный фон. Это цветовой способ изображения объекта. Его связывают с обозначением прилегающей территории, в качестве уточнения используют штриховку.
- Диаграмма колебаний. Способ, позволяющий уточнять изменения температур, осадков и воздушных масс.
- Точечный. Его применяют для обозначения посевных площадей и поголовья скота.
- Ареалы. Их выделяют на карте с помощью нанесения специальной окраски, штриховок, значков, условных надписей. Допускается использование знаков движения, которые могут показывать направление перемещения населения, циклонов, птиц, электроэнергии.
- Картодиаграмма. Отражение статистики для единиц административно-территориального деления.
- Динамические знаки. Это один из наиболее молодых способов картографического изображения. Его используют для усиления анимационного эффекта.
Методы изображения рельефа местности
Рельеф — это одна из наиболее важных структур географической оболочки. Его изображение на топографических картах играет заметную роль: он оказывает влияние на положение сопутствующих элементов.
На рельефном рисунке располагают дополнительные предметы и объекты. Изображение рельефа связано с трудностями в достоверной передаче его объемности. Для рисунка рельефа используют несколько методов.
Горизонталями
Такой способ применяют на крупномасштабных топографических картах. Горизонталь графически изображают линией, соединяющей равностепенные показатели высот. Для графического описания рельефа горизонталями территорию рассекают несколькими горизонтальными плоскостями, которые располагают на удалённом расстоянии друг от друга.
В зависимости от характера рельефа рассечение составляет от 2 до 5 плоскостей.
Сечение берут за высоту рельефа, обозначают как h. Горизонтальные плоскости не имеют точек пересечения. Горы, спуски, объемные котловины могут быть изображены как замкнутые горизонтальной плоскости с направлением штриховок вниз или вверх.
Виды горизонталей:
- сплошные;
- утолщенные;
- дополнительные или полугоризонтали;
- вспомогательные.
Отметками
Отметками выделяют отдельные точки на местности, для этого используют подписи заранее установленным шрифтом.
Цветом и условными знаками
Способ отмывки применяют для мелкомасштабных карт. Метод позволяет использовать цветовые обозначения. Поверхность земли преимущественно окрашивают в коричневый цвет, водные объекты выделяют бирюзовым цветом.
Окраску делают более четкой или размытой, эти приемы позволяют определить показатели глубин и высот при первом взгляде на знаки. Условные знаки в виде объемных рисунков животных и растений часто используют для перспективного представления флоры и фауны на детских картах.
Ориентирование при помощи карты
Ориентирование – это способ определения местонахождения по возникающим вокруг объектам. Использование топографических карт для ориентирования входит в задачи людей многих профессий.
Ориентирование имеет 3 основные задачи:
- Узнавание местности по основным признакам и расчёт местонахождения, узнавание направления движений на конкретной местности.
- Вычисления сторон горизонта и своего местонахождения, тактическое определение местоположения в военно-стратегических целях.
- Приблизительное вычисление местонахождения и направления движения, а также расчёт времени достижения определенного пункта.
Ориентирование по топографической карте считают одним из основных способов решения поставленных задач.
Определение географических координат на топографической карте
Географические координаты – это ширина и долгота, они способствуют проведению расчетов по нахождению конкретного объекта на поверхности земли, основываясь на системе координат. Карты топографического типа – это такие карты, которые покрыты рамочными сетками. Меридианы – это стороны восточного и западного направления, а северные и южные рамки являются параллелями.
Чтобы рассчитать географические координаты указанной точки, находят близко размещенные к ней параллель и меридиан.
Рамочная сетка картографического изображения поделена на минуты с минимальным 10 секундным делением. Рамки с боковых сторон принимают за показатель соответствующей широты, а верхнюю и нижнюю стороны – долготы.
Для расчета географических координат отмеряют расстояние от конкретной точки до южной стороны рамки, затем прикладывают равный отрезок циркуля-измерителя на другой стороне и устанавливают показатели минут в конкретном временном отрезке. Показатели минут прибавляют к выясненным показателям юго-западного угла сетки, таким образом, получают широту.
Долготу измеряют также, при этом измеряют показатели на другой стороне рамки, которая символизирует систему координат. Метод расчета координат по топографическим картам часто используют в целях военно-стратегического характера. Определение местонахождения по ширине и долготе позволяет с точностью выяснить пребывание объекта.
Измерение расстояний по карте
Для высчитывания расстояний используют карты с уточнениями численного и линейного масштабов:
- Прямые линии. Для фиксирования используют линейку. Показатель, полученный как итог измерения, умножают на значение величины масштаба конкретной карты.
- Для замера величин непрямых отрезков применяют циркуль. Показатель умножают на отметку масштаба, при этом учитывают коэффициент, допускающий колебания из-за характера местности.
- Кривые линии извилистого типа. Для измерения подходит курвиметр. Это прибор, который состоит из колесика, соединённого с циферблатом, по которому движется чувствительная стрелка. По мере продвижения колеса по территории, изображенной на карте, колебания стрелки начинают обозначать искомое расстояние. Оно выражено в сантиметрах. Перед началом замеров показатель курвиметра устанавливают в положение «0». Результат умножают на величину, соответствующую масштабу карты. Полученное значение – это расстояние на обозначенной территории, которое требовалось измерить.
- Площади. Значение площади конкретного объекта рассчитывают по квадратам сетки координат. Прямые линии будут показывать более точные результаты, чем извилистые.
Специалисты-картографы обращают внимание на то, что измерение расстояния в горных районах затрудняется несоответствием высот. Чтобы увеличить точность измерений, приняты специальные коэффициенты, которые учитывают характер местности и шкалу масштабирования.
Характеристика рельефа
Чтобы охарактеризовать рельеф, изображённый на топографической карте, используют доступные данные:
- Абсолютная высота – это отрезок от уровня океана до точки, находящейся на земной поверхности.
- Относительная высота – это показатель, отражающий разницу между одной точкой над уровнем моря от другой.
- Сечение рельефа – это разность 2 высот, расположенных по соседству.
Сечение рельефа обусловлено карточным масштабом, а также имеет зависимость от разновидности рельефа. Его выражают числовым значением в легенде карты. Чтобы разобраться с характеристиками рельефа, необходимо учитывать наличие подъемов и спусков. Кроме того, значение имеют направления течения рек, которые на топографических картах обозначаются черными стрелками.
Учитывая перечисленные показатели, по топографической карте выявляют изменения характеристики рельефа и разницу между относительными высотами на предложенных участках местности.
Определение крутизны ската
Крутизной ската называют угол наклона. По картографическому изображению, на котором рельеф изображён методом горизонталей, а также сочетается с указателями высоты, можно найти крутизну ската по заданным отметкам. Направление ската графически описывается перпендикулярными горизонталями и выражает его наибольшую крутизну.
Как правило, задачи по выявлению крутизны ската сопровождают указанием 2 точек на карте. Между ними проводят соединительную линию. Ее тип зависит от разновидности горизонтали. Линия пересекает соседствующие детали под углом с показателем в 90°, это определяет направление крутизны.
Числовое значение крутизны ската рассчитывают по установленной шкале заложений. При минимальных оценках заложения скат изображают пологим. Шкала заложений – это числовые выражения, обозначающие скатную крутизну с помощью градусной меры.
Для расчета по ней измеряют отрезок от одной соседней горизонтали до другой в одинаковом направлении.
Затем откладывают такой же отрезок на шкале заложений с помощью циркуля. Показатель на шкале, который будет находиться напротив отложенного отрезка, это и есть крутизна ската в градусах. Использование топографической карты – это необходимость, когда требуется изучить рельеф на предлагаемой местности или рассчитать географические координаты местонахождения заданного объекта.
Топография – наука, которая активно развивается вместе с совершенствованием компьютерных технологий. Они способствуют увеличению точности показателей, исключают ошибочность указанных сведений.
Оформление статьи: Лозинский Олег
Видео о топографических картах
Что такое топографическая карта — основы, масштаб, условные обозначения: