Инженерная геодезия. Методичка по геодезии для ЗФО

Таблица 1

Сводная таблица номенклатуры всех масштабов карт

12

Площадные или масштабные условные знаки служат для изображения объектов, занимающих значительную площадь и выражающиеся в масштабе карты или плана. Площадной условный знак состоит из знака границы объекта и заполняющих его знаков или условной окраски. Контур объекта показывается точечным пунктиром (контур леса, луга, болота), сплошной линией (контур водоема, населенного пункта) или условным знаком соответствующей границы (канавы, изгороди). Заполняющие знаки располагаются внутри контура в определенном порядке (произвольно, в шахматном порядке, горизонтальными и вертикальными рядами). Площадные условные знаки позволяют не только найти расположение объекта, но и оценить его линейные размеры, площадь и очертания. В н е м а с ш т а б н ы м и называются такие условные знаки, которыми предметы местности изображаются без соблюдения масштаба карты или плана (например, отдельное дерево, километровый столб, колодец и т. д.). Эти знаки не позволяют судить о размерах изображаемых местных предметов; положению предмета на местности соответствует определенная точка знака (обычно в центре или в вершине прямого угла у основания знака). Следует учесть, что одни и те же местные предметы на картах или планах крупных масштабов могут быть выражены площадными (масштабными) условными знаками, а на картах мелких масштабов – внемасштабными условными знаками (рис. 5).

Л и н е й н ы е условные знаки, изображающие железные, автогужевые дороги, ручьи, границы и другие протяженные объекты, занимают промежуточное положение между масштабными и внемасштабными условными знаками. Длина таких объектов выражается в масштабе карты, а ширина на карте – вне масштаба; обычно она больше ширины изображаемого объекта, местности, а его положению соответствует продольная ось условного знака.

П о я с н и т е л ь н ы е условные знаки служат для дополнительной характеристики изображаемых на карте местных предметов: например, длина и грузоподъемность моста, ширина и характер покрытия дорог, средняя толщина и высота деревьев в лесу, глубина и характер грунта брода и т. д. Различные надписи и собственные названия объектов на картах также носят пояснительный характер; каждая из них выполняется установленным шрифтом и буквами определенного размера.

Рельеф местности на топографических планах и картах изображается методами штрихов, отмывки, отметок, горизонталей, гипсометрическим способом. На картах крупного масштаба и плане рельеф изображается, как правило, методом горизонталей, имеющим значительные преимущества перед всеми остальными методами.

13

Рис. 5. Условные знаки

Все условные знаки карт и планов должны обладать наглядностью, выразительностью и легко вычерчиваться. Условные знаки для всех масштабов и планов устанавливаются нормативными и инструктивными документами и являются обязательными для всех организаций и ведомств, выполняющих съемочные работы.

В зависимости от масштаба карт или плана местные предметы показывают с различной подробностью. Так, например, если на плане масштаба 1:2000 в населенном пункте будут показаны не только отдельные дома, но и их форма, то на карте масштаба 1:50 000 – только кварталы, а на карте масштаба 1:1 000 000 весь город обозначится небольшим кружком. Подобное обобщение элементов ситуации и рельефа при переходе от более крупных масштабов к более мелким называется г е н е р а л и з а ц и е й карт.

1.4. Градусная и километровая сетки карты. Зарамочное оформление

Крупномасштабные и среднемасштабные карты издаются отдельными листами на территорию, ограниченную в зависимости от масштаба опреде-

14

ленными размерами по широте и долготе. Северная и южная линии внутренней рамки листа карты являются параллелями, а западная и восточная – меридианами (рис. 6). В углах внутренней рамки листа указываются их широты и долготы.

Рис. 6. Карта

На отстояние 0,6 см от внутренней рамки карты проводится г р а д у с - н а я р а м к а в виде двойной линии, разделенной по широте и долготе на части, кратные 1'. Минутные интервалы выделяются попеременно черным и белым (незакрашенные части) цветами. Каждый минутный интервал с помощью точек разбит на 10-секундные интервалы. Используя разграфку градусной рамки, на листе карты можно расчертить г р а д у с н у ю с е т к у (сеть меридианов и параллелей), позволяющую определять географические координаты точек карты.

15

Кроме градусной сетки на карту наносится квадратная координатная сетка зональной системы плоских прямоугольных координат. Стороны квадратов этой сетки обычно выражаются целым числом километров, поэтому ее на-

зывают к и л о м е т ровой (табл.2).

Таблица 2

Плотность нанесения километровой сетки на топографических картах

Линии километровой сетки, проведенные с юга на север, параллельны осевому меридиану зоны (т. е. оси ОX), а линии, проходящие с запада на восток, параллельны изображению экватора на плоскости проекции (т. е. оси ОY). Подписи горизонтальных линий соответствуют расстоянию в километрах от экватора, а вертикальных – их приведенным ординатам (первая цифра обозначает номер зоны, а последующие – ординату линии полюс 500 км).

С помощью километровой сетки определяются прямоугольные координаты (X, Y) точек на карте.

В общем случае на листах карты, не примыкающих к осевому меридиану зоны, вертикальные линии километровой сетки повернуты на западе или востоке относительно меридианов градусной сетки на величину сближения меридианов. Если лист карты расположен в западной части зоны, то километровая сетка развернута на запад относительно градусной сетки, и наоборот. Например, изображенный на рисунке 6 лист карты расположен в западной части зоны, поэтому километровая сетка развернута на запад, на угол сближения меридианов = - 0°27'.

За градусной рамкой листа карты вычерчивается о ф о р м и т е л ь с к а я рамка. Все подписи и графики, расположенные за пределами этой рамки, относятся к з а р а м о ч н о м у оформлению. Над оформительской рамкой указываются номенклатура листа карты и его название, соответствующее обычно названию наиболее крупного населенного пункта, изображенного на карте. В севе- ро-западном углу листа карты указывается система прямоугольных координат, а в северо-восточном ‒ наименование учреждения (ведомства), выполнившего съемку.

16

Вюго-западном углу листа карты приводятся величины склонения магнитной стрелки (например, восточное 0°45'), сближения меридианов (например, западное 0°27') и суммарной поправки П = - облегчающие ориентирование карты по компасу. Правее дается схема взаимного расположения вертикальной линии километровой сетки (оси ОX), истинного и магнитного меридианов.

Вюжной части листа подписывается численный масштаб карты (например, 1:25000), пояснительный масштаб (в 1 см – 250 м) и вычерчивается линейный масштаб. Ниже масштабов указываются высота сечения рельефа (например, «сплошные горизонтали проведены через 5 м») и наименование принятой системы высот. Справа от масштабов приводится график заложений. В юго-восточном углу листа карты указываются метод съемки, год составления и издания карты и производитель работ.

К зарамочному оформлению относятся также подписи номенклатуры соседних листов, которые подписываются в разрывах градусной и оформительской рамок в середине каждой стороны, схемы расположения листов в комплекте и некоторые другие пояснительные надписи.

2.Порядок выполнения задания

2.1. Определение координат точек на карте

При решении различных инженерно-технических задач по карте часто возникает необходимость определения географических (геодезических) и прямоугольных координат точек или нанесения точек по известным координатам на карту. Для решения этих вопросов используется градусная и километровая сетка карты.

Определение геодезических координат точки. Для определения геодезиче-

ских координат (В, L) точки на карте проводят ближайшие к данной точке (рис. 6) южную параллель и западный меридиан, соединив одноименные минутные деления градусной рамки.

Определяют широту B и долготу L точки A пересечения проведенных ме-

ридиана и параллели. Через западную точку Aпроводят линии, параллельные ближайшим меридиану и параллели, и с учетом масштабов минутной рамки измеряют расстояния AA B и AA L . Тогда окончательно геодезические

координаты точки определяются так:

BA B B ; LA L L .

Для рассматриваемого примера

BA ;

17

LA .

Определение прямоугольных координат точки. Для определения прямо-

угольных координат (X, Y) точки С (рис. 6), используя оцифровку километровой сетки, находят координаты (X0, Y0) юго-западного угла, в котором находится данная точка. Затем из точки С на стороны квадрата опускают перпендикуляры CC1 и СС2 и с учетом масштаба карты определяют их длины:

CC X и CC Y .

Тогда прямоугольные координаты точки С:

XC X Y ; YC Y Y .

В рассматриваемом примере:

XС = 6017 км + 0,510 км = 6017,510 км;

YC = 3461 км + 0,670 км = 3461, 670 км.

Задача по нанесению на карту точки, заданной геодезическими или прямоугольными координатами, является обратной относительно рассмотренной выше задачи по определению координат точек на карте. Точность решения этих задач зависит от масштаба карты.

2.2. Ориентирование карты по компасу и местным предметам

О р и е н т и р о в а т ь к а р т у – это значит расположить ее так, чтобы направления линий на карте были параллельны направлениям горизонтальных проекций соответствующих линий местности.

При ориентировании карты с помощью компаса (буссоли) следует пом-

нить, что ось магнитной стрелки прибора устанавливается в направлении магнитного меридиана. На карте же имеются только направления истинных меридианов (западная и восточная линии внутренней рамки) и направления, параллельные оси ОХ (вертикальные линии километровой сетки). Следовательно, при ориентировании карты с помощью компаса по истинному меридиану необходимо учитывать склонение магнитной стрелки , а по километровой сетке – склонение и сближение меридианов ; при этом удобно пользоваться схемой взаимного расположения вертикальной линии километровой сетки (оси ОХ), истинного и магнитного меридианов, приводимой в левом нижнем углу листа карты (рис. 6).

Для ориентирования карты по истинному меридиану компас прикладывают к западной или восточной линии внутренней градусной рамки таким образом, чтобы его диаметр 0–180° был параллелен направлению истинного меридиана, а нуль шкалы направлен на север. Вращая карту вместе с компа-

18

сом в горизонтальной плоскости, добиваются такого положения, когда северный конец стрелки компаса отклонится от нуля на величину угла, равную склонению магнитной стрелки ; если склонение восточное (рис. 6), то магнитная стрелка своим северным концом отклонится от нуля на восток, если западное – на запад.

При ориентировании карты по километровой сетке компас прикладывают к вертикальной линии километровой сетки и, вращая карту с компасом в горизонтальной плоскости, добиваются такого положения, чтобы северный конец стрелки отклонился от нуля на угол, равный суммарной поправке за склонение магнитной стрелки и сближение меридианов, т. е. П = (± ) ‒ (± ). В приведенном примере (рис. 6) северный конец стрелки компаса должен отклониться на восток на угол ( + 0°45') – (-0°27') = + 1°12'.

Ориентирование карты по местным предметам. Если на карте и на местности известны направление линейного объекта (например, железной дороги) или две точки (километровый столб и отдельно стоящее дерево), то карта может быть сориентирована по местным предметам (рис. 7).

Рис. 7. Ориентирование карты по местным предметам

Для этого на местности становятся на данном направлении (полотно железной дороги) либо в одной из точек (километровый столб) и, приведя карту в горизонтальное положение, совмещают скошенный край CD визирной линейки с известным направлением или двумя точками на карте. Затем карту вместе с линейкой поворачивают до тех пор, пока визирное ребро АВ линейки не совпадет с направлением на местности (железная дорога или километровый столб – дерево). Тогда все линии на карте окажутся параллельными соответствующим горизонтальным проекциям линий местности, следовательно, карта ориентирована.

19

2.3. Определение истинного и магнитного азимутов и дирекционного угла направления по карте

Для определения по карте истинного азимута направления BC через начальную его точку В, используя градусную рамку, проводят истинный меридиан, относительно которого геодезическим транспортиром измеряют величину истинного азимута А (рис. 9). Зная величины склонения магнитной стрелкии сближения меридианов , можно рассчитать магнитный азимут и дирекционный угол данного направления:

AM A ( ) ; A ( ) .

Рис. 9. Схема определения истинного азимута и дирекционного угла направления на карте

Для определения по карте дирекционного угла направления DE через начальную его точку D проводят линию, параллельную оси абсцисс, т. е. вертикальной линии километровой сетки, и относительно ее измеряют транспортиром дирекционный угол αDE (рис. 9). Дирекционный угол заданной линии можно замерить в любой точке ее пересечения с вертикальной линией километровой сетки.

Если известны (либо определены графически) координаты X1, Y1 и X2, Y2 начальной и конечной точек линии, то дирекционный угол данного направления может быть рассчитан по формуле

20

На практике для решения указанных задач обычно сначала находят дирекционный угол направления, а затем, зная склонение магнитной стрелки и сближение меридианов , переходят к истинному и магнитному азимутам:

A ( ) ;

AM ( ) () П,

где П ‒ суммарная поправка за склонение магнитной стрелки и сближение меридианов.

Средние значения и для данного листа карты приводятся на схеме и в пояснениях в юго-западном углу карты (рис. 6).

2.4. Решение задач по плану или карте с горизонталями

Определение высот точек по горизонталям. Отметка точки, расположен-

ной на горизонтали, равна отметке этой горизонтали. Если горизонталь не оцифрована, то ее отметка находится по оцифровке соседних горизонталей с учетом высоты сечения рельефа.

Более общим является случай, когда точка находится между двумя горизонталями. Пусть точка М (рис. 10, а), отметку которой требуется определить, расположена между горизонталями с отметками 125 и 130 м.

Рис. 10. Схема определения отметок точек по горизонталям:

а, б – точка расположена между разноименными горизонталями; в – точка расположена между одноименными горизонталями