Карты земной поверхности делятся на две большие группы: географические и топографические.
Географическая карта представляет собой уменьшенное условное изображение земной поверхности на плоскости с размещением на ней всего многообразия природных и общественных объектов. Поскольку это многообразие невозможно отразить путем создания единой карты, то географические карты подразделяют на общегеографические и специальные. На каждой из них отражается одно или несколько физико-географических, социально-экономических или каких-либо других явлений. К общегеографическим картам относятся физические, политические, а к специальным — геологические, почвенные и т. д.
Географические карты в СССР, как правило, издаются в масштабе 1: 1 000 000 и мельче.
В отличие от географических карт топографические карты сохраняют постоянство масштаба по всем направлениям данного листа и группы листов.
Советские топографические карты имеют существенные преимущества перед картами многих иностранных государств. При создании карт в Советском Союзе используется единая математическая основа. В частности, для всех топографических карт масштабов от 1: 10 000 до 1: 500 000 включительно взята так называемая равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция . В капиталистических странах при составлении карт разных масштабов используются не только различные проекции, но и различная математическая основа, что приводит порой к большим неточностям в передаче изображения местности. Если к этому еще добавить, что топографические карты в СССР значительно нагляднее и богаче по содержанию и оформлению, а условных знаков на них в два с лишним раза больше, чем на топографических картах, например, США и Англии, то это преимущество станет еще более очевидным.
Благодаря единым требованиям, которые положены в основу создания советских топографических карт, они получили широкое распространение. Эти карты издаются в масштабе 1: 1 000 000 и крупнее.
В зависимости от величины масштаба топографические карты обычно подразделяют на мелкомасштабные (1: 500 000 и 1: 1 000 000), среднемасштабные (1: 100 000, 1:200 000) и крупномасштабные (1:10 000, 1:25 000 и 1: 50 000).
Мелкомасштабные карты масштабов 1: 500 000 (5 км в 1 см) и 1: 1 000 000 (10 км в 1 см) предназначаются в основном для общей оценки характера местности и изучения ее больших районов с различной целью.
Среднемасштабные карты 1:100 000 (1 км в 1 см), 1: 200 000 (2 км в 1 см) служат для изучения местности при организации и ведении боевых действий, особенно при планировании и осуществлении передвижения войск. При совершении длительных маршей с высокими темпами перемещения наиболее употребительны карты 1: : 200 000. Поэтому в боевой практике часто эти карты именуют «дорожными», чем сужают их предназначение.
В военном деле особенно широко применяются крупномасштабные карты. В свою очередь, из них чаще всего используются карты масштабов 1: 25 000 (250 м в 1 см) и 1: 50000 (500 м в 1 см). Они необходимы во всех родах войск для подробного изучения местности при организации боя, для управления подразделениями и частями, при перемещении военнослужащих на небольшие расстояния по незнакомой местности, а также при выборе мест расположения (постройки) каких-либо объектов. В артиллерии эти карты, кроме того, используют для целеуказания, подготовки исходных данных для стрельбы, при планировании огня и перемещении артиллерии.
Крупномасштабная карта 1:10 000 (100 м в 1 см) по сравнению с перечисленными встречается, а тем более используется значительно реже. Эта карта предназначается для наиболее детальной оценки местности с целью организации системы ближнего огня всех видов, управления подразделениями и частями при бое в крупных населенных пунктах, особенно за овладение наиболее важными объектами. В артиллерии карта масштаба 1: 10 000 может быть использована для подготовки исходных данных для стрельбы, а в пехоте — при инженерном оборудовании опорных пунктов, узлов обороны и других объектов.
Связанные статьи:
Топографические карты необходимы во всех областях хозяйственной деятельности, когда требуется точное и подробное изображение местности: при строительстве, на транспорте, в сельском хозяйстве, промышленности, военном деле и т. д.
Географическая информация наносится на такую карту как в процессе непосредственных наблюдений и измерений на местности — топографической съемки, так и в результате обработки аэро- и космических фотоснимков, а также переносится с других карт различной тематики.
Объекты изображаются на топографической карте условными знаками, как на плане местности. Леca, луга, болота показаны контурами, выполненными в масштабе карты. Используется много и внемасштабных знаков. На топографической карте каждый штрих имеет определенное значение (рис. 1).
Для того чтобы «прочесть» топографическую карту, прежде всего надо знать, как она устроена.
Топографическая карта имеет три рамки (рис. 2). Основная, или внутренняя, образована линиями меридианов и параллелей; в ее углах указаны географические координаты: широта и долгота. Вторая, или минутная, рамка разделена на отрезки, соответствующие одной минуте широты либо долготы. При этом каждый отрезок разделен точками на шесть частей по 10 секунд. Рамки служат для определения объектов, изображенных на карте, или нанесения объектов по заданным координатам с точностью до минут и секунд. Третья, внешняя рамка изображена утолщенной черной линией, отделяющей карту от легенды и дополнительной информации, помещаемой на полях. Так, над северной рамкой размещены сведения о карте, а под южной — элементы, необходимые для работы с ней: , и т. д.
На топографическую каргу, кроме градусной сетки, по которой определяют направления и географические координаты, нанесена так называемая координатная, или километровая сетка, линии которой пересекаются под прямым углом и проведены через целое число километров, выраженное в масштабе карты и указанное у выхода за рамку листа карты. Чтобы приближенно указать местоположение того или иного объекта либо точки на карте, достаточно назвать километровый квадрат, в котором они расположены. Например, квадрат, в котором находится точка «В», обозначается 08-86 (рис. 3).
Рис. 1. Образны условных знаков, используемых на топографических каргах
Рис. 2. Рамки топографической карты
Рис. 3. Определение квадрата местоположения объекта по километровой сетке
Очевидно, что чем крупнее масштаб карты и меньше высота сечения рельефа, тем больше деталей, характеризующих данную местность, можно передать на карте.
Определение географических координат на топографической карте
Географические координаты точки определяются в градусах по градусной сетке, а с точностью до минут и секунд — с помощью минутной рамки (рис. 4).
Рис. 4. Определение координат на топографических картах
На топографической карте показаны также пункты государственной геодезической сети, отмеченные на местности триангуляционными (от лат. triangulum — треугольник) вышками (рис. 5). Географические координаты их известны, опубликованы в специальных каталогах.
Измерение расстояний по карте
При определении расстояний достаточно использовать масштаб карты, линейку и циркуль. Прямоугольная километровая сетка облегчает определение расстояния «на глаз». Можно измерять расстояния с помощью градусной сетки.
Рис. 5. Триангуляционные вышки
Для измерения искривленных линий, например длины речного маршрута, в полевых условиях можно воспользоваться простой влажной нитью, наложив ее на нанесенную на карте извивающуюся реку; затем, сняв нить, измерить ее длину.
Существует и специальный прибор — курвиметр (рис. 6).
Перед началом измерения следует определить, какой длине измеряемой линии соответствует одно деление шкалы, т. е. определить цену наименьшего деления. Курвиметром проводят по намеченному маршруту. Вращение колесика, длина окружности которого известна, передается стрелке, перемещающейся по циферблату. По количеству оборотов колесика вычисляется длина линии. В настоящее время существуют и электронные курвиметры.
Характеристика рельефа
Рельеф на топографических каргах изображается с помощью горизонталей (рис. 7). Разность высот двух соседних горизонталей называется высотой сечения. Штрихи, перпендикулярные горизонталям и проведенные в сторону понижения склона, называются, как вы уже знаете, бергштрихами.
Рис. 6. Курвиметр
Уклон можно определить и по отметке горизонталей. Горизонтали подписывают цифрами, верхняя часть которых направлена к вершине (рис. 8).
Рис. 7. Сущность изображения рельефа горизонталями
Рис. 8. Подписи горизонталей на карте
Рис. 9. Определение крутизны склонов по шкале заложений
Определение крутизны склона
Склоны холмов и гор имеют разные углы наклона, для определения которых на топографических картах у южной рамки помещают шкалу, или масштаб заложений, построенный на основе математических расчетов (рис. 9). Заложение склона , т. е. расстояние между соседними горизонталями, зависит от его крутизны и высоты сечения.
Для определения крутизны склона следует циркулем измерить расстояние между соседними горизонталями, перенести циркуль к шкале таким образом, чтобы одна его ножка двигалась по прямой горизонтальной оси до пересечения с кривой. Отсчет на вертикальной оси покажет крутизну склона в градусах.
Вопрос 1. Какие существуют способы изображения земной поверхности?
Существуют различные виды изображений земной поверхности: рисунок, аэрофотоснимок, план местности, географическая карта, глобус.
Вопрос 2. Чем отличаются изображения земной поверхности?
Изображения земной поверхности отличаются детализацией и условностью. Например, на плане местности используются условные знаки.
Вопрос 3. Что такое географическая карта?
Географическая карта - изображение модели земной поверхности, содержащее координатную сетку с условными знаками на плоскости в уменьшенном виде.
Вопрос 4. Зачем потребовалось вводить масштаб?
При вычерчивании карты, расстояния уменьшаются. Масштаб показывает, во сколько раз длина линии на карте уменьшена относительно длины линии на местности.
Вопрос 5. Что такое географическая карта?
Географическая карта - это чертёж местности, выполненный в системе географических координат с помощью масштаба и условных знаков.
Вопрос 6. Что означает слово «чертёж»? Чем чертёж отличается от рисунка?
Чертеж делается с соблюдением определённых, очень строгих правил. Изображение на рисунке сразу понятно каждому. А для того чтобы понимать, что изображено на чертеже, нужно уметь его читать, то есть знать правила, по которым он выполнен.
Вопрос 7. Что такое масштаб?
Масштаб карты показывает, во сколько раз изображение на ней уменьшено по сравнению с реальными размерами на местности. Чем сильнее уменьшено изображение на карте, тем мельче её масштаб.
Вопрос 8. Какие существуют способы записи масштаба?
Существует три способа записи масштаба - численный, именованный и линейный. Хотя бы один из них обязательно указывается на карте. Чаще всего это бывает численный масштаб.
Вопрос 9. Чем отличается мелкомасштабная карта от крупномасштабной?
Мелкомасштабные карты - это карты мира и материков. Они охватывают большие территории, но подробность их не очень велика. Со всеми деталями изображают поверхность Земли крупномасштабные, или топографические, карты.
Вопрос 10. Какой масштаб мельче - 1:10 000 или в 1 см 1 км?
Масштаб 1 см 1 км мельче, чем 1 см 10 000.
Вопрос 11. Какую длину имеет линия экватора на карте масштаба 1:100 000 000?
Данный масштаб равен 1 см 1000 км, длина экватора равна примерно 45000 км, значит длина экватора на данной карте 45 см.
Вопрос 12. Какие достоинства и недостатки имеют мелкомасштабные карты по сравнению с крупномасштабными?
Мелкомасштабные карты вмещают больше картографической информации, большую площадь. Но это же является их недостатком, т. к. они имеют большую погрешность.
Вопрос 13. В каких случаях используются мелкомасштабные карты, а в каких - крупномасштабные?
Крупномасштабные карты предназначены для различных измерений и технических проектировок на местности. Мелкомасштабные карты предназначены для изучения больших территорий и часто используются в качестве основы для тематических карт.
Вопрос 14. Масштаб карты 1:30 000 000. Переведите этот численный масштаб в именованный.
Именованный масштаб - в 1 см 300 км.
Вопрос 15. Определите масштаб карты, если длина линии на местности составляет 5 км, а длина линии на карте 0,5 см.
Масштаб 5:0,5=10 км. Следовательно, в 1 см 10 км или 1:1 000 000.
Топографические карты дают наиболее полное изображение земной поверхности. Они знаменуют позднейший, современный нам, этап развития общегеографических карт. В первые периоды развитая картографии знание географических фактов было недостаточным, а способы измерений настолько примитивными, что карты могли передавать лишь важнейшие, наиболее заметные черты земной поверхности, притом в самом грубом рисунке. Разумеется, масштаб таких карт был очень мелок. С течением времени по мере накопления географических знаний и совершенствования методов измерений местности наблюдается переход к более крупным масштабам. В наши дни наука и техника требуют от карты не только детальной передачи различных элементов природного и культурного ландшафтов, но также возможности их точного измерения. Для этой цели и служат топографические карты. Их масштабы колеблются от 1: 5000 до 1: 200 000. Иногда топографические карты подвергают в свою очередь дальнейшему подразделению, различая топографические карты крупного масштаба (1: 5000 — 1: 25 000), среднего масштаба (1: 50000) и мелкого (1: 100 000 — 1: 200000). Это еще раз подчеркивает относительность наших суждений о крупности или мелкости масштабов.
Топографические карты масштабов крупнее 1: 100 000 являются обычно непосредственным результатом топографической съемки, исполняемой специальными государственными учреждениями. Независимо от того, распространяются ли съемки на небольшой участок земной поверхности (например, город и его окрестности, район мелиоративных или ирригационных работ и т. д.), или на значительную территорию, в СССР они ведутся по единой для каждого масштаба инструкции. Это обеспечивает однородность различных листов одного и того масштаба.
Возьмем в руки один из листов топографической карты. Ознакомление с ним полезно начинать с легенды. В заголовке карты, помещаемом над верхней рамкой, мы находим названия союзной республики, края или области к которым принадлежит территория, изображенная на карте, название важнейшего населенного пункта и, наконец, номенклатуру листа, указывающую положение данного листа среди прочих. Географическое положение листа карты на земной поверхности совершенно точно указывается также подписями параллелей и меридианов у градусной сетки. Численный и линейный масштабы и указание величины основного сечения рельефа располагаются у середины нижней рамки. Что касается условных знаков, то на советских топографических картах их помещают иногда у восточной рамки, тогда как на иностранных картах они чаще даются снизу листа.
Кроме условных знаков, в легендах топографических карт дается ряд дополнительных сведений и схем, с одной стороны, обогащающих содержание карты, с другой стороны, облегчающих ее использование. Это могут быть: схема материала, использованного для составления листа карты; схема с указанием точных размеров картографической сетки; схема расположения соседних листов; схема административного деления территории, изображенной на карте с указанием площадей отдельных административных единиц; гипсометрическая схема; схема магнитных склонений; шкала для определения по горизонталям крутизны скатов в градусах; таблица опорных пунктов; даты составления и издания карты; фамилии редактора, составителя и т. п.
Таким образом, на топографических картах изображены:
1) гидрографическая сеть с указанием береговой черты морей и озер (пресных и соленых), речной системы, а также различных каналов, водопадов, порогов, колодцев, источников, бродов, переправ и т. д.;
2) рельеф, который на советских картах показывается обычно горизонталями с дополнением их особыми знаками для скал, осыпей, обрывов и т. д. и отметками отдельных характерных высот и глубин;
3) растительный покров, иногда с указанием для лесов господствующих пород;
4) ряд других физикогеографических элементов (пески, ледники, болота и пр.);
5) населенные пункты, показываемые на картах более крупного масштаба вплоть до отдельных построек;
6) различные промышленные, сельскохозяйственные и прочие предприятия и сооружения;
7) различные культурные, лечебные и прочие учреждения;
8) сооружения связи (почтово-телеграфные учреждения, телефонные станции, радиостанции, телеграфные и телефонные линии и т. д.);
9) наземные пути сообщения (железные и безрельсовые дороги), с их подробной классификацией (например, для безрельсовых дорог вводят особые знаки для автострад, усовершенствованных шоссе, обычных шоссе, грунтовых улучшенных дорог, проселочных дорог, полевых и лесных дорог, троп, с обозначением на дорогах мостов, тоннелей и т. д.);
10) водные пути сообщения (морского и речного судоходства — пристани, порты и т. д.);
11) политико-административное (иногда хозяйственное) деление (границы, административные центры и т. д.);
12) названия географических и др. объектов.
Кроме того, на топографические карты, преимущественно более крупных масштабов, наносят различные угодья (сады, виноградники, огороды, плантации и т. п.), предметы ориентировочного значения (отдельные деревья, вышки, памятники, аэродромы и т. д.).
Частота горизонталей определяется как масштабом карты, так и характером изображаемого рельефа.
Величина сечений рельефа на советских топографических картах основных масштабов (в метрах)
О том, насколько могут колебаться сечения на топографических картах одного и того же масштаба, можно судить по следующим данным (карты 1: 100000 масштаба по некоторым странам):
При создании топографических карт стремятся передать все предметы в их действительном расположении и размерах (разумеется, уменьшенных до масштаба карты). Это требование необходимо, если имеют в виду производить по карте точные измерения. Однако вполне строгое решение задачи невозможно даже на крупномасштабных картах; вспомним, насколько преувеличены против натуры в условных знаках ширина рек и дорог, а также границ, которые являются лишь математическими линиями. Например, на 1: 100 000 карте знак шоссе имеет ширину 0.9 мм, соответствующую 90 м на местности, т. е. преувеличен в 10 раз.
Теоретически расстояния на картах могут измеряться с точностью до 0.1 мм, что соответствует на местности 2.5 м в 1: 25 000 масштабе, 5,10 и 20 м соответственно в масштабах 1: 50 000, 1: 100 000 и 1: 200 000. Практически такая точность может быть достигнута только при измерении прямых линий. Измерение криволинейных объектов приводит обычно к систематическому преуменьшению их длин за счет упрощений в очертаниях линий; чем мельче масштаб карты, тем больше упрощения и, следовательно, тем крупнее ошибки в измерениях.
по отношению к странам света определяется линиями картографической сетки в пределах рамки карты и представляет собой существенный элемент ее компоновки. В Средние века, как в Европе, так и в арабских странах, карты вычерчивались таким образом, что восток располагался наверху (сам термин «ориентирование» происходит от латинского слова oriens восток). В современных картах север обычно располагается наверху карты, хотя иногда допускаются и отклонения от этого правила. Чтение карты, особенно в полевых условиях, существенно облегчается ее правильным ориентированием относительно объектов и направлений на местности. Для обозначения стран света на карте иногда изображается картушка компаса, но чаще просто стрелка, указывающая на север.ТИПЫ КАРТ
Карты подразделяются на группы по ряду признаков масштабу, тематике, территориальному охвату, проекции и т.д. Однако любая правильно проведенная классификация должна принимать во внимание по крайней мере два первых признака. В США по масштабу выделяют три группы: крупномасштабные карты (включая топографические), среднемасштабные и мелкомасштабные, или обзорные.
Крупномасштабные карты являются основными, поскольку предоставляют первичную информацию, используемую при составлении карт средних и мелких масштабов. Наиболее обычными из них являются топографические карты масштаба крупнее 1:250 000.
На современных топографических картах рельеф обычно показывается при помощи изогипс, или горизонталей, которыми соединяются точки, имеющие одинаковую высоту над нулевым уровнем (обычно это уровень моря). Совокупность таких линий дает очень выразительную картину рельефа земной поверхности и позволяет определить следующие характеристики: угол наклона, профиль склона и относительные превышения. Помимо изображения рельефа топографические карты содержат и другую полезную информацию. Обычно на них показывают транспортные магистрали, населенные пункты, политические и административные границы. Набор дополнительной информации (например, распространение лесов, болот, незакрепленные песчаные массивы и пр.) зависит от назначения карт и характерных черт местности.
Ни одна страна, нуждающаяся в оценке своих природных ресурсов, не может обойтись без топографической съемки, проведение которой в значительной степени облегчается использованием аэрофотоснимков. Тем не менее до сих пор на многие районы земного шара отсутствуют топографические карты, столь необходимые для инженерных целей. Успехи в решении этой проблемы были достигнуты с помощью т.н. ортофотокарт. В качестве основы ортофотокарт используются обработанные на компьютере плановые аэрофотоснимки с повышенной яркостью цветов и нанесенными на них горизонталями, границами, географическими названиями и пр. Ортофотокарты и космические снимки с поднятыми на них элементами топографической нагрузки гораздо менее трудоемки в изготовлении, чем традиционные топографические карты. Многие тематические крупномасштабные карты геологические, почвенные, растительности и землепользования используют топографические карты в качестве основы, на которую наносится специальная нагрузка. Другие специальные крупномасштабные карты, например кадастровые или планы городов, могут и не иметь топографической основы. Обычно на таких картах рельеф либо вовсе не показывается, либо изображается очень схематично.
Среднемасштабные карты . Как крупномасштабные топографические, так и среднемасштабные карты обычно выпускаются комплектами, каждый из которых отвечает определенным требованиям. Большинство среднемасштабных издается для нужд регионального планирования или навигации. Наибольшим территориальным охватом отличаются среднемасштабные Международная карта мира и аэронавигационные карты США. Оба комплекта карт выпускаются в масштабе 1:1 000 000 наиболее распространенном для среднемасштабных карт. При подготовке Международной карты мира каждая страна на свою территорию выпускает карты, подготовленные в соответствии с заданными общими требованиями. Эта работа координируется ООН, однако многие карты уже устарели, а другие еще не завершены. Содержание Международной карты мира в основном соответствует содержанию топографических карт, но отличается большей генерализацией. То же самое относится и к аэронавигационным картам мира, но на большинство листов этих карт нанесена дополнительная специальная нагрузка. Аэронавигационные карты покрывают всю сушу. В среднем масштабе составляются также некоторые морские или гидрографические карты, на которых особое внимание уделяется изображению водоемов и береговой линии. Некоторые административные и дорожные карты также имеют средний масштаб.