ГЕОДЕЗІЯ

І частина

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ			УКЛАДАЧІ

9. ТОПОГРАФІЧНІ ПЛАНИ І КАРТИ

9.1. Топографічні карти і плани, їх зміст та призначення

9.1.1. Призначення, класифікація та зміст топографічних карт і планів

9.1.2. Умовні знаки на топографічних картах і планах

9.1.3. Математична основа та поза рамкове оформлення карт і планів

9.2. Користування топографічними картами та планами

9.2.1. Орієнтування плану або карти. Визначення напряму лінії заданої на карті або плані

9.2.2. Визначення географічних та прямокутних координат точок заданих на топографічній карті або плані

9.2.3. Масштаб закладень

9.1. Топографічні карти і плани, їх зміст та призначення

9.1.1. Призначення, класифікація та зміст топографічних карт і планів

Топографічними називають детальні, єдині за змістом, оформленням і математичною основою географічні карти, які відображають основні природні та соціально-економічні об’єкти місцевості (рельєф, рослинність, населені пункти, дороги, господарські споруди тощо). Топографічні карти мають опорну геодезичну сітку й стабільну систему умовних знаків. Їх поділяють на оглядово-топографічні (масштабів 1:500 000, 1:1 000 000), власне топографічні карти (1:5 000, 1:200 000) і топографічні плани (1:500, 1:2 000).

Основним змістом топографічної карти завжди є сама місцевість. Наявність та ступінь деталізації зображення того чи іншого об'єкта визначаються масштабом карти та правилами картографічної генералізації. На топографічних картах всіх масштабів зображуються:

• елементи математичної основи;

• об'єкти планово-висотної основи;

• гідрографія та гідротехнічні споруди;

• населені пункти;

• промислові, сільськогосподарські та соціально-культурні об'єкти;

• дороги та дорожні споруди;

• рельєф;

• рослинний покрив та ґрунти;

• кордони та межі;

• відомості про схилення магнітної стрілки та зближення меридіанів.

На картах масштабу 1:200 000 розміщується довідка про місцевість (на зворотному боці аркуша). На картах масштабів 1:500 000 та 1:1 000 000 також наносяться ізогони, точки і райони аномалій магнітного схилення (аеронавігаційні дані), морські шляхи, полярні кола і тропіки.

9.1.2. Умовні знаки на топографічних картах і планах

Топографічні карти створюються та оформлються за певним набором правил, єдиним для всіх видавників у країні, що спрощує їх розуміння та використання різними категоріями користувачів.

Наочність топографічних карт і планів досягається використанням умовних знаків – спеціальних графічних символів, цифрових, кольорових та літерно-цифрових позначень, якими відображають предмети місцевості й характеризують їх. Знання умовних знаків та їх властивостей – необхідна умова розуміння зображеного на карті, уміння «читати» карту та проводити на ній вимірювальні роботи.

Графічні умовні знаки – різноманітні графічні побудови у вигляді фігур та ліній, що відрізняються за формою, розмірами, кількістю складових елементів, орієнтування тощо.

Колір – застосовують для відображення якісних відмінностей об’єктів місцевості за видовими ознаками (гідрографія – синій, рослинність – зелений, природні форми рельєфу – коричневим, а штучні – чорним).

Літерні позначення – для інформації про географічні назви об’єктів (різним шрифтом виділяють тип населених пунктів), характеризують об’єкти місцевості, галузь промислового підприємства, назву деревних порід.

Цифрові знаки застосовують для кількісної характеристики предметів ситуації (кількість дворів, ширина і глибина річки, швидкість течії, ширина дороги).

Усе різноманіття умовних знаків ділять на три групи:

- площинні – застосовують для заповнення контурів, які відокремлюють площу об’єктів, що виражаються в масштабі карти;

- позамасштабні – використовують для позначення обєктів,площа яких не може бути виражена в масштабі карти;

- лінійні – застосовують для відображення лінійно витягнутих об’єктів, довжину яких виражають у масштабі карти, а ширину – перебільшують.

Нині основні вимоги до топографічних карт викладені в нормативних документах:

• "Основні положення створення та оновлення топографічних карт масштабів 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000";

• "Класифікатор інформації, яка відображається на топографічних картах масштабів 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000";

• "Умовні знаки для топографічних карт масштабу 1:10 000";

• "Умовні знаки для топографічних карт масштабів 1:25 000, 1:50000, 1:100 000";

• "Перелік умовних скорочень, що вживаються під час складання топографічних карт", та ін.

9.1.3. Математична основа та поза рамкове оформлення карт і планів

Оскільки однією з основних вимог до топографічної карти є можливість здійснювати по ній орієнтування та різноманітні вимірювання, то елементи математичної основи відображаються на топографічних картах дуже детально. До елементів математичної основи, що відображаються на топографічній карті, відносяться рамка карти, картографічна та прямокутна (кілометрова) сітка, або іх виходи на рамку карти (рис. 98 та 99).

Рамка топографічної карти зазвичай складається з внутрішньої рамки, градусної (для дрібномасштабних карт) або мінутної, а також зовнішньої рамки. Оскільки в проєкціях Гаусса-Крюгера, поперечної проєкції Меркатора, Універсальної проєкції Меркатора (UTM), що використовуються для складання топографічних карт, аркуш має форму трапеції, то для рамки карти використовується термін "рамка трапеції".

Рис. 98. Елементи математичної основи топографічної карти масштабу 1:100 000: 1 – внутрішня рамка карти, 2 – мінутна рамка, 3 – зовнішня рамка, 4 – виходи паралелей та меридіанів, 5 – підписи значень довготи та широти кутів рамки, 6 – лінії кілометрової сітки, 7 – підписи кілометрової сітки.	Рис. 99. Елементи математичної основи топографічної карти масштабу 1:500 000: 1 – лінії картографічної сітки, 2 – мінутна рамка, 3 – підписи ліній картографічної сітки, 4 – виходи та підписи ліній кілометрової сітки.

На топографічних картах масштабів 1:500 000 та 1:1 000 000 картографічна сітка проводиться всередині аркушів. Частота ліній сітки на таких картах становить:

• для карт 1:1 000 000 – 1° по широті та по довготі;

• для карт 1:500 000 – 20' по широті та 30' по довготі.

На топографічних картах масштабів 1:10 000 – 1:200 000 картографічна сітка подається лініями паралелей та меридіанів, які є сторонами внутрішньої рамки карти та виходами по рамках ліній меридіанів і паралелей, кратних одній мінуті.

Крім того на картах цих масштабів між внутрішньою та зовнішньою рамкою подається мінутна рамка. Мінутні відрізки на картах масштабу 1:200 000 поділяються на секундні відрізки з частотою 10' по широті та 15' по довготі. Мінутні відрізки по рамках карт масштабів 1:10 000 – 1:100 000 діляться на 10-секундні відрізки, а на здвоєних та зчетверених аркушах карт мінутні відрізки по довготі діляться відповідно на 20 і 30- секундні відрізки.

На топографічних картах масштабів 1:10 000 – 1:200 000 всередені карти проводиться кілометрова сітка. Частота ліній кілометрової сітки на таких картах становить для карт:

• 1:200 000 – 4 км (2 см на карті);

• 1:100 000 – 2 км (2 см на карті);

• 1:50 000 – 1 км (2 см на карті);

• 1:25 000 – 1 км (4 см на карті);

• 1:10 000 – 1 км (10 см на карті).

Виходи прямокутної сітки на рамку оцифровуються в кілометрах у кутах рамки повністю, в інших місцях – двома останніми цифрами.

Також на картах 1:25 000 – 1:200 000 оцифровка перетинів ліній прямокутної сітки дається всередині аркуша карти. На картах масштабу 1:50 000 – 1:200 000 оцифровка перетинів ліній прямокутної сітки дається в дев'яти найвільніших та рівномірно розміщених місцях. На картах масштабу 1:25 000 оцифровка дається у 4-х місцях, у найближчому до північно-західного кута перетину – повністю, у решті випадків – двома останніми цифрами. На картах масштабу 1:10 000 оцифровка перетинів ліній прямокутної сітки не дається.

На картах масштабів 1:500 000 та 1:1 000 000 прямокутна сітка подається виходами на рамку карти. Виходи ліній прямокутної сітки по рамках таких карт даються і оцифровується з частотою 2 см.

Якщо аркуши топографічних карт масштабів 1:10 000 – 1:200 000 розташовані біля граничних меридіанів шестиградусних зон на захід і на схід, то на них також наносяться і оцифровуються виходи ліній прямокутної сітки суміжних західної або східної зон.

	ПРЕЗЕНТАЦІЯ
	Питання для самоперевірки
1. Для чого служать топографічні карти і плани? 2. Що є основним змістом топографічної карти? 3. Що таке умовний знак? 4. Для чого застосовуються графічні умовні знаки? 5. Для чого застосовуються колір умовних знаків? 6. Для чого застосовуються літерні позначення? 7. Для чого застосовуються цифрові умовні знаки? 8. Які існують групи умовних знаків? 9. Які елементи математичної основи топографічних карт? 10. Як визначити географічні координати точки на топографічній карті?

9.2. Користування топографічними картами та планами

9.2.1. Орієнтування плану або карти. Визначення напряму лінії заданої на карті або плані

Орієнтувати лінію – означає визначити її напрям щодо іншого напряму, прийнятого за початковий. Напрям визначається величиною кута орієнтування, тобто, кута між початковим напрямом і напрямом лінії.

Від меридіанів вимірюють кути орієнтування – азимути і дирекційні кути.

Рис. 100. Вимірювання істинного азимута на карті транспортиром

Азимутом називають кут, між північним напрямом меридіана, й напрямом даної лінії, відрахований за годинниковою стрілкою. Величина азимутів змінюються від 0^º до 360^º. Азимути відлічувані від географічних меридіанів, називають географічними, або істенними, і позначають буквою А; азимути, відлічувані від магнітного меридіана, називають магнітними і позначають Ам.

Дирекційним кутом α називають відрахований за годинниковою стрілкою кут між північним напрямом осьового меридіана 6^0-ої зони, або лінії, паралельній йому, і напрямом даної лінії. Як і азимут дирекційний кут змінюється від 0^º до 360^º. Дирекційний кут від азимута відрізняється на величину зближення меридіанів.

Рис. 101. Вимірювання дирекційного кута на карті транспортиром

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=hQ0xDejp5TY&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=9

9.2.2. Визначення географічних та прямокутних координат точок заданих на топографічній карті або плані

Географічну широту φ та довготу λ заданої на карті точки визначають за картографічною сіткою. По кутах внутрішньої рамки топографічної карти вказані широти та довготи її граничних ліній. Окрім того, що рамка географічної сітки карти розділена на мінутні відрізки, кожен з них крапками поділений на шість частин по 10 кожна. Географічні координати точки знаходять, опустивши з неї перпендикуляри на мінутну рамку.

Рис. 102. Визначення географічних координат за рамкою топографічної карти

Відповідно до нормативних документів топографічні карти в Україні мають створюватись у єдиній системі координат і висот та за уніфікованими й погодженими між собою умовними знаками та класифікаторами.

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=Zn0HnS90SIA&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=8

Рис. 103. Визначення прямокутних координат на топографічних картах

За єдину державну систему координат до недавнього часу приймалась система координат 1942 року (СК-42), заснована на еліпсоїді Красовського 1940 року та проєкції Гауса-Крюгера з шести градусними зонами. З 2007 року єдиною державною системою координат в Україні є система координат УСК-2000, що грунтується на загальноземній системі ITRS.

Для перетворення поверхні еліпсоїду в площину в новій системі координат також, як і в СК-42, використовується проєкція Гауса-Крюгера з шести градусними зонами з осьовими меридіанами 21˚, 27˚, 33˚, 39˚. Початком системи координат у кожній зоні є точка перетину осьового меридіана з екватором. Для уникнення від'ємних значень прямокутних координат на картах України значення кординати Y на осьовому меридіані приймається рівним 500 000 м. Відмінність прямокутних координат однієї зони від іншої забезпечується додаванням до значення координати Y величини 1000000*n, де n – номер зони (відлік зон при цьому бере початок від нульового Гринвицького меридіана). Таким чином осьовий меридіан та номер зони для карт східної півкулі зв'язані співвідношенням L₀=6*n-3, де L₀ – значення осьового меридіана, а n – номер зони.

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=rIt0avrrrgc&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=7

Рис. 104. Фрагмент аркуша топографічної карти

9.2.3. Масштаб закладень

Для практичних цілей під час визначення ухилу і будують спеціальний графік (рис. 105), який називають масштабом закладань.

Рис. 105. Масштаб закладань

Вздовж горизонтальної вісі відкладають значення ухилів, що відповідають даному аркушу топографічної карти, а на перпендикулярах до неї відповідні їм закладення а в масштабі карти, які обчислюють за формулою:

^{i = tgv,}

де: h – висота перерізу рельєфу;

а – закладення горизонталей.

Кінці перпендикулярів з’єднують плавною кривою.

	ПРЕЗЕНТАЦІЯ
	Питання для самоперевірки
1. Що означає орієнтування плану або карти? 2. Назвіть орієнтирні кути напрямків. 3. Що називається дирекційним кутом? 4. Що називається істинним та магнітним азимутом? 5. Як визначити географічні координати на карті або плані заданої точки? 6. Як визначити прямокутні координати точок на топографічній карті? 7. Для чого застосовується масштаб закладень?

Попередня тема

На початок