Топографические карты

Из всего многообразия географических карт выделяют топографические. Топографическими называют географические карты средних и крупных масштабов многоцелевого назначения, предназначены для широкого круга потребителей. Они создаются в установленных законом масштабах и образуют масштабный ряд карт с коэффициентом перехода от одного масштаба к другому 2 или 2,5: 1:1000000, 1:500000, 1:200000, 1:100000, 1:50000, 1:25000, 1:10000 и ряд планов: 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. Карты масштабов 1: 100000 и крупнее называют крупномасштабными топографическими, от 1:200000 до 1:1000000 обзорно-топографическими.

Изображаемая на картах территория ограничивается отрезками дуг меридианов и параллелей. Они изображаются тонкой сплошной линией, которая называется внутренней рамкой карты. Рамка имеет форму трапеции, северная сторона которой (параллель) меньше южной. Параллели являются дугами окружностей, но на картах крупных масштабов (1:100000 и крупнее) их изображают прямой линией. Дугами изображают параллели только на картах масштабов 1:200000 и мельче. Боковые стороны трапеции (дуги меридианов) изображают прямыми линиями на топографических картах всех масштабов. На расстоянии 1см от внутренней рамки проводят внешнюю рамку утолщенной линией. Между рамками размещают подписи географических и прямоугольных координат, минутную шкалу и другие данные. В углах рамки, являющимися точками пересечения меридианов и параллелей, подписывают их географические координаты следующим образом: значение градусов широты располагают над горизонтальной линией, а минуты и их доли – под ней; число градусов долготы располагают слева от вертикальной линии, а минуты и их доли справа от нее. Вдоль внешней рамки двойной линией нанесена минутная шкала в виде чередующихся темных и светлых полос, ограниченных поперечными черточками. Полоска между минутной шкалой и внешней рамкой разделена точками на десятисекундные отрезки. На топографических картах проводят линии параллельно координатным осям прямоугольной системы координат, называемых координатными линиями. Они образуют сетку квадратов со сторонами: 10см на карте масштаба 10000, 4см на карте масштаба 1:25000, 2см на картах 1:100000 и 1:200000. У пересечений координатных линий с рамкой подписывают прямоугольные координаты координатных линий в километрах: у западной и восточной сторон – абсциссы горизонтальных линий (десятки и сотни километров подписаны более крупным размером), а у южной и северной сторон - ординаты вертикальных линий, с левой стороны номер зоны и сотни километров, а с правой - десятки и единицы километров, более крупным размером. Координатную сетку называют также километровой т.к. стороны ее кратны километрам. Топографические карты отличаются от общегеографических карт. Отличительной особенностью топографических карт является то, что на них все элементы местности (ситуации и рельефа0 изображаются с одинаковой подробгостью. Они характеризуются точностью изображения элементов ситуации и рельефа, полнотой содержания, достоверностью и наглядностью.

Точность– это соответствие местоположения, очертаний и размеров объектов ситуации и рельефа, изображенных на картах и планах, их действительному расположению на местности, с учетом масштаба. Это свойство позволяет выполнять на них измерения. Полнота содержания– это возможная подробность и детальность изображения объектов и сведений соответственно масштабу, но не затрудняющая чтение карты и пользование ею. Полнота содержания зависит от точности масштаба и характеризуется степенью обобщения. Достоверность- это соответствие и правдоподобие объектов и сведений, отображенных на карте, их действительному состоянию на определенную дату. Наглядность– это свойство передавать для зрительного восприятия образ земной поверхности, ее характерных черт и особенностей. Это достигается выделением типичных черт местности путем отбора и обобщения объектов и цветовым оформлением. Кроме того, топографические карты служат основой для составления всех других общегеографических карт. В инженерно-геодезических работах в основном используются крупномасштабные топографические карты и планы.

Условные знаки топографических карт и планов

Когда говорят о земной поверхности, то имеют в виду ее неровности и многообразие находящихся на ней предметов и объектов. Совокупность неровностей земной поверхности носит название рельеф, а все, что на ней находится - ситуация. Ситуация или местные предметы включает две группы объектов: а) элементы природного ландшафта – гидрографию, растительный покров и грунты; б) искусственные элементы – всё созданное человеком: населенные пункты, дороги, промышленные объекты, водохранилища, каналы, мосты и др. Элементы местности и форм рельефа на картах изображают посредством специальных обозначений, называемых условными знаками. Условные знаки представляют собой систему графических, цветовых, буквенных и цифровых обозначений и дополняются подписями собственных названий и пояснительными подписями качественных и количественных характеристик объектов.Начертание и размер шрифтов также имеют определенное смысловое значение. Собственные наименования населенных пунктов, рек, озер, морей, гор и т.д. подписывают полностью, а пояснительные сокращенно, их применяют для дополнительной характеристики объектов.

Условные знаки подразделяют на 3 вида: площадные; линейные; внемасштабные. Площадные– изображают объекты подобными оригиналу и по ним можно определить форму и размеры объектов. Контуры объектов изображаются точечным пунктиром или тонкой сплошной линией, а площади заполняются специальными значками или закрашиваются цветом. Линейные- изображают линейно вытянутые объекты (реки, дороги, каналы, линии электропередач и связи, трубопроводы и т.д.). При этом, длина их выражается в масштабе карты, а ширина может быть преувеличенной (особенно в мелких масштабах). Положение таких объектов на местности определяется направлением оси знака. Внемасштабные – применяются для показа объектов, площадь которых не выражается в масштабе карты. Они показывают местоположение (точку) объектов, но по ним нельзя судить о размерах этих объектов. Положению объектов на местности соответствует определенная точка знака – центр геометрической фигуры, середина основания, вершина прямого угла у основания знака, центр нижней части фигуры сложного знака.

Все виды условных знаков дополняются буквенными и цифровыми данными, характеризующими объекты, К цифровым данным относятся количественные характеристики объектов: ширина, глубина и скорость течения воды в реках; длина, ширина и грузоподъемность мостов; ширина дорог; характеристика древостоя в лесных массивах в метрах в виде дроби – в числителе - средняя высота деревьев, в знаменателе - диаметр стволов и справа - среднее расстояние между деревьями; ширина, глубина и характер грунта дна у бродов через реки и т.д. Буквенными данными обозначают качественные характеристики: соленость воды в озерах (сол.); материал покрытия дорог (А – асфальт, Б - бетон, Г- гравий, Щ – щебень и др.); грунт дна рек (П – песчаный, Г – глинистый, К – каменистый); порода деревьев (береза, сосна и др.) и т.п. Для наглядности площади (контуры) объектов заполняют значками или закрашивают цветами: синим – объекты гидрографии; зеленым – площади лесов, кустарников и садов; красным – шоссейных дорог, оранжевым – улучшенных грунтовых дорог. Все остальные объекты и подписи изображают черным цветом. Условные знаки для топографических карт и планов стандартные, издаются в виде сводных таблиц сброшюрованных в книги, содержат пояснения, раскрывающие их значения и указания по применению. В одной книге помещены условные знаки для планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500, в другой 1:10000, в третьей -1:25000, 1:50000, 1:100000, в четвертой 1:200000, 1:500000 и 1:1000000. Ведомства отраслей народного хозяйства дополнительно устанавливают свои специальные условные знаки для составления специализированных планов и карт, например, подземных коммуникаций. Знание условных знаков и их свойств – необходимое условие понимания изображенного на карте, основа умения «читать» карту, получать с ее помощью нужные сведения, правильно проводить измерения по ней.2.5.Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах

Под рельефом подразумевается совокупность неровностей земной поверхности. Он исключительно сложен для изображения на плоскости. Сложность заключается в том, что рельеф - пространственный объект и мы его обычно рассматриваем в перспективе, тогда как изображаем ортогонально на плоскости. Местность по рельефу подразделяется на равнинную, пересеченную(холмистую) и горную. Выделяют следующие формы рельефа. 1) Гора – куполообразная или коническая возвышенность. В ней выделяют вершину – самую высокую часть; скаты или склоны, расходящиеся от вершины в разные стороны и подошву - основание горы. Небольшая гора называется холмом или сопкой, а искусственный холм – курганом. 2)Котловина– чашеобразное замкнутое со всех сторон углубление. В ней различают дно – самую низкую часть; щеки – боковые покатости и бровку – верхний ее край, где котловина переходит в окружающую ее равнину. 3) Хребет– вытянутая возвышенность постепенно понижающаяся в одном направлении и имеющая два крутых ската (склона), пересечение которых образует ось хребта, называемую водораздельной линией или водоразделом. 4) Лощина – вытянутое желобообразное углубление постепенно понижающееся в одном направлении. Самая низкая линия лощины (ось), расположенная в пересечении двух склонов, называется водосливной линией или тальвегом. Широкая лощина с пологим дном называется долиной, узкая с крутыми склонами – балкойили оврагом, а в горной местности - ущельем.Начальной стадией оврага является промоина. 5) Седловина – пониженная часть между двумя соседними возвышениями, в горах ее называют перевалом. В рельефе выделяют характерные точки и линии. Характерными точками рельефа являются: вершина горы, дно котловины и самая низкая точка седловины. Характерные линии рельефа – водораздел и тальвег. Они облегчают распознавание отдельных форм рельефа на местности. Для изображения рельефа на картах используют различные способы: перспективное изображение, штриховка линиями разной толщины, отмывкой, цветной закраской разной интенсивности (горы – от светлокоричневого до темнокоричневого, равнины – зеленого – от светлого до темного, глубины – синим) и горизонталями. На топографических картах и планах рельеф изображается горизонталями, условными знаками и подписями отметок. Горизонталь – замкнутая кривая линия, проходящая через точки с равными высотами (или геометрическое место точек равных высот). Горизонтали образуются ортогональным проектированием на уровенную поверхность (горизонтальную плоскость) линий сечения земной поверхности горизонтальными плоскостями. Расстояние между секущими плоскостями по отвесной линии называется высотой сечения рельефа,обозначается h .Высота сечения рельефа зависит от масштаба карты и характера местности. В нашей стране установлены стандартные высоты сечения: 0,5м, 1м, 2м (или 2,5м), 5м, 10м и 20м, иногда применяют 0,25м. Горизонтали, проведенные согласно установленной высоте сечения, называются основными, отметки их всегда кратны высоте сечения рельефа. Значение высоты сечения на картах и планах подписывается внизу листа под линейным масштабом в виде текста: Сплошные горизонтали проведены через (1, 2, 2,5, 5 и т.д.) метра. Для отображения некоторых характерных особенностей рельефа, а также в местах, где расстояние между основными горизонталями превышает 2см, проводят дополнительно полугоризонтали и четвертьгоризонтали соответственно через половину или четвертую часть принятой высоты сечения рельефа, их вычерчивают штриховыми линиями разной длины. Иногда применяют вспомогательные горизонтали проводимые через произвольную высоту, их проводят короткими штрихами. Чтобы различать формы рельефа, изображаемые одинаково - гора и котловина, водораздел и тальвег – на горизонталях показывают направление понижения ската расположенными перпендикулярно к ним короткими черточками – бергштрихами или скатштрихами или указателями ската. Отметки горизонталей подписывают в их разрывах так, что верх цифр направлен в сторону повышения ската. Для облегчения чтения горизонталей и определения отметок точек, некоторые горизонтали утолщают, начиная с нулевой. При высоте сечения 1, 2, 5, 10 и 20м утолщают каждую пятую горизонталь, т.е. кратные 5, 10, 25, 50 и 100м, при высотах сечения 0,25м и 0,5м утолщают каждую четвертую горизонталь с отметками кратными 1 и 2м, при сечении 2,5м – каждую десятую.

Расстояние между соседними горизонталями на плане называется заложением. Оно характеризует крутизну ската: чем меньше заложение, тем круче скат и наоборот, чем больше расстояние между горизонталями, тем меньше крутизна ската и ровнее местность. Горизонтали обладают следующими свойствами : - все точки, находящиеся на одной горизонтали, имеют одинаковую отметку; -они непрерывные (исключение – их не поводят под изображениями дорог, зданий, сооружений и изрытых мест); -не могут пересекаться или раздваиваться; - водораздельные линии и оси лощин пересекаются горизонталями под прямым углом; -кратчайшее расстояние между горизонталями соответствует направлению наибольшей крутизны ската; - расстояние между горизонталями в плане характеризует крутизну ската, чем меньше расстояние (заложение), тем круче скат; - горизонтали, изображающие наклонную плоскость, имеют вид параллельных прямых.

Условными знаками изображаются следующие элементы рельефа: а) естественного происхождения - промоины, овраги, обрывы, скалы, карстовые воронки, оползни и б) искусственного происхождения - курганы, насыпи, выемки,. Подписями в числовом виде обозначают: отметки характерных точек рельефа (вершин гор, дна котловин, седловин), урезы вод, отметки характерных точек ситуации, высоты насыпей, обрывов, глубины выемок, Горизонтали, их отметки и другие элементы рельефа естественных форм на картах и планах изображают коричневым цветом, а искусственного происхождения (курганы, ямы, насыпи, выемки, откосы и др.) изображают черным цветом.