Методичка Геодезия

11

Порядок изучения содержания карты (чтения карты) приведен в вопросе 1.3. А сейчас рассмотрим вариант решения планово-экономической задачи, используя пояснительные подписи и цифровые обозначения условных знаков.

Пример. По цифровым характеристикам условных знаков определить возможный объем заготовки леса с 1га площади лесного массива в районе населенного пункта ВВЕДЕНСКОЕ (5678), КартаУ-41-84-В-г. (Приложение 1.5).

Расчеты производятся в следующем порядке:

1. Определить характеристики лесного массива по цифровым обозначениям условного знака: высота стволов - 15м., диаметр - 0.2м., расстояние между деревьями – 5м.

2. Принимая ствол за конус, определить объем 1 ствола в кубических метрах.

V1 = 13π S2 h = 13 × 3,14× 0,12 ×15 = 0,157м2

3. Определить количество деревьев (стволов), которое произрастает на площади в 1га.

Поскольку 1га – это площадь, равная 100х100 метров, а расстояние между деревьями равно 5м., то

N= 1005 × 1005 = 20× 20 = 400д/ га

4.Определить объем леса, произрастающего на 1га.

V= 400× 0,157 = 62,8(м3)

1.3.Чтение карты

Чтение топографической карты – это уяснение особенностей местности по ее изображению на карте. Основной целью чтения является составление топографического описания местности.

Описание целесообразно вести по элементам: сначала рельеф и гидрография, затем растительность и угодья, после населенные пункты, пути сообщения, средства связи и другие элементы. При чтении карты надо пользоваться условными знаками топографических карт. Внимательно относится к цветовому оформлению изображенных местных предметов, пояснительным надписям и цифровым обозначениям.

12

При описании рельефа необходимо указать, где в рельефе территории располагается участок (на водораздельной поверхности, на склонах долины и т. п.), какова амплитуда высот в его пределах, какова форма и крутизна склонов, экспозиция наиболее крутых из них, какие именно и где имеются на участке формы рельефа.

При описании рек, населенных пунктов и путей сообщения следует руководствоваться рекомендациями, приведенными ниже.

Для реки должны быть установлены ее общее направление, скорость течения, ширина, глубина, характер дна, судоходность, какие имеются связанные с ней сооружения и объекты (броды, мосты, пристани и т. п.) и каковы их характеристики. Если ширина реки на карте не указанна, то следует дать её примерную ширину. Если глубину, характер дна и скорость течения установить по карте не удается, то надо сказать: «не указана» или «нет данных».

В характеристике населенного пункта должны быть указаны его местоположение на участке, его тип, число домов или число жителей в нём, тип его планировки (если можно определить), какие по огнестойкости строения в нём преобладают, какие экономические, культурные и другие объекты в нем или около него имеются – мельница, школа, колодец и т. п. Если в нём находится сельсовет – надо указать.

Для железной дороги необходимо установить: какая она по числу путей, ширине колеи, характеру тяги и состоянию. Для автогужевой дороги надо указать: какая она по техническому устройству, виду покрытия и ширине. Для той и другой дороги надо также указать: откуда и куда она идет, какие имеются связанные с ней сооружения и объекты, и дать их характеристику (глубина выемок, материал мостов, их длина, ширина, грузоподъемность и т. п.).

При описании растительности и угодий должны быть указаны их вид (редкий лес, луг, пашня и т. п.), местоположение на участке, их характеристики (преобладающие породы древостоя, проходимость болот и т. п.), а для наиболее значительных массивов лесов, лугов и болот – их примерная площадь.

При описании каждого элемента местности надо стараться выявлять и указывать в тексте связь его с другими элементами, в особенности с рельефом, в частности, к каким элементам и формам рельефа приурочены массивы лесов, участки лугов, болота, населенные пункты, как рельеф отражается на дорожных сооружениях и т. п. Например, крутые склоны, повышенные и пониженные участки на пути вынуждают строить на шоссейных дорогах выемки и насыпи.

13

Разберем сказанное на примере. Найдем на карте У-34-37-В-в (Приложение 1.6.) совхоз БЕЛИЧИ. Подпись «зерн.» означает, что этот совхоз зерновой, а цифра 7 внизу подписи указывает на число домов. На северной окраине совхоза имеется пасека, которая примыкает к лесу. Пояснительный знак и цифровое обозначение внутри контура леса показывают, что лес лиственный, средняя высота деревьев 16м., толщина 0.3м. Лес «Коршуки» южнее совхоза – смешанный, средняя высота деревьев 15м., толщина 0,25м. К юго-западу лес переходит в бурелом с редколесьем и кустарником.

Проследим теперь, какие местные предметы встретятся при движении по дороге от совхоза БЕЛИЧИ на восток до машинно-тракторной мастерской (МТМ).

Судя по условному знаку дороги, можно сказать, что это грунтовая улучшенная дорога шириной 6м. На протяжении 400м она имеет обсадку, на что указывают кружки по обеим сторонам условного знака дороги. У самого совхоза, на дороге, имеется выемка, её глубина 1,8м. На расстоянии полукилометра от совхоза дорога пересекает реку Голубая, мост через которую имеет длину 20м и грузоподъёмность 5 т. У моста дорога имеет насыпь. Далее, примерно через 250м от реки на восток, на дороге в лощине имеется небольшой мост (труба) и насыпь. С южной стороны дороги, примерно в 100м от нее, расположены два отдельно стоящих хвойных дерева, а напротив километрового столба - лиственное дерево. Восточнее километрового столба дорога проходит в выемке глубиной 2м. Между выемкой и отдельным домом на север идет полевая дорога. У отдельного жилого дома расположен колодец, а к югу от дороги - небольшая роща. Далее на восток имеется еще один небольшой мост через канаву, возле которой растет кустарник; минуя выемку, достигнем стыка дорог. На стыке находится указатель дорог. На пути к МТМ встретим мост через ручей с заболоченной поймой. Затем грунтовая улучшенная дорога пройдёт под железной дорогой до стыка с шоссе. По условному знаку железной дороги видно, что она одноколейная, имеет насыпь; возле моста находится железнодорожная будка (Б).

Шоссе, ведущее к МТМ, имеет ширину проезжей части 10м, а от канавы до канавы - 14м; материал покрытия дороги - асфальт. Эти данные помещены на условном знаке шоссе, севернее МТМ.

Приведенный пример чтения условных знаков на карте показывает, что по ним можно составить достаточно полное представление о местных предметах, изображением которых они служат. Однако для того, чтобы читать карту, т. е. составить полное представление о местности, необходи-

14

мо кроме условных знаков местных предметов, знать также способы и изображения рельефа на картах и условные знаки элементов рельефа.

Контрольные вопросы

1. Как по топографической карте установить тип населенного пункта, сколько в нем домов или жителей, а также находится ли в нем сельсовет или райсовет? 2. Как по топографической карте определить, сколько путей и какой характер тяги имеет железная дорога, а также из какого материала сделан железнодорожный мост? 3. Как по топографической карте узнать судоходность реки? Каковы направления и скорость ее течения, ее ширина, глубина и характер дна? 4. Как в изображении элементов местности на топографической карте может отражаться связь между ними (привести примеры)?

Тема 2. Измерение длин линий (расстояний) по карте

2.1 Способы измерений

Измерения расстояний по карте производятся, как правило, с помощью циркуля-измерителя. При этом измерителем определяют только промежуток между началом и концом линии. А численное значение длины определяют путем перенесения этого промежутка («раствора» измерителя) на линейный или поперечный масштабы.

Короткие прямолинейные расстояния измеряются «одним раствором измерителя». (Приложение 2.1.).

Если измеряемое расстояние представляет собой ломаную линию, то расстояние измеряется способом «наращивания раствора циркуля-

измерителя».

При значительной протяженности длин извилистых линий расстояние измеряют по частям – «шагом» измерителя.

Шаг – это установленный промежуток между иглами, имеющий определенную длину кратную числу сотен метров.

Содержание способов приведено в приложении 2.2.

Точность измерения расстояний указанными способами с применением линейного масштаба составляет 0,5 – 1,0мм в масштабе карты. То же самое, но с применением поперечного масштаба составляет 0,2 – 0,3мм на 10см длины линии.

15

2.2. Устройство поперечного масштаба

Для повышения точности измерения расстояний (длин линий) применяется поперечный масштаб. Он представляет собой металлическую пластину. На одной стороне пластины выгравированы параллельные линии в продольном направлении, которые разделены на разные отрезки. Эти отрезки называются основаниями (как в линейном масштабе).

Длина основания может быть равна 1,2,4,5см.

Крайнее левое основание делиться на 10 частей по вертикали и на 10 или 5 частей по горизонтали. Точки деления соединяются наклонными линиями (трансверсалями).

Таким образом, левое основание масштаба получилось в виде «решетки». (Приложение 2.3.).

При таком построении масштаба длина измеряемой линии будет

равна

m - именованный масштаб карты «в 1см d м»

2.3. Измерение длины линии

Первоначально необходимо измеритель с установленным по карте раствором перенести на нижнюю линию масштаба так, чтобы одна его игла совместилась с одним из перпендикуляров справа от нулевой отметки.

Другая игла должна оказаться в пределах крайнего левого основания («решетки») см. приложение 2.3.

Затем измеритель переместить вверх до тех пор, пока левая игла не совпадет с пересечением с одной из наклонных линий с горизонтальной прямой (обе иглы должны быть на одной горизонтальной прямой).

Теперь необходимо подсчитать количество целых оснований, десятых и сотых его долей и умножить на цену основания.

Пример. Определить длину линии, если раствор измерителя равен d =1,35 основания. Карта масштаба 1:25000.(Приложение 2.3).

16

Первоначально определяется цена целого основания, она зависит от

имеет именованный масштаб «в 1см 250м», а длина основания loc = 2см. Тогда длина линии

D = ( n1oc + noc0,1 + noc0,01 ) Coc' =

=(1+ 0,3+ 0,05) 500 =1,35 500 = 675м

Впрактике приходится и довольно часто, особенно при составлении планов съемок, выполнять обратную задачу. То есть, измеренную на местности длину линии перенести на карту (план) с использованием поперечного масштаба.

Вэтом случае необходимо таким же образом установить цену основания поперечного масштаба в соответствии с масштабом плана (карты):

Coc' = loc m,

затем определить величину раствора измерителя:

d = D :Сoc' .

После чего отложить вычисленное значение d на поперечном масштабе и полученным раствором измерителя отложить расстояние на плане (карте).

Пример. На местности с помощью приборов была определена линия DAB = 246м. Необходимо длину данной линии нанести на план, масштаб которого М 1:5000, если длина основания поперечного масштаба lOC = 1см .

Порядок расчета следующий. Первое. Необходимо определить цену основания поперечного масштаба. При этом учитывается, что «именованный» масштаб плана « в 1см 50м» т. е. m = 50м .

Coc' = loc m =1см 50м = 50м.

Затемопределяетсявеличина(численноезначение)«раствора»измерителя. d = DAB : Сoc' = 246 : 50 = 4,92

( n1oc,0 = 4,noc0,1 = 9,noc0,01 = 2 ).

Контрольные вопросы.

1.Чем отличается линейный масштаб от поперечного с точки зрения их практического применения? 2. Как устроено левое основание поперечного масштаба? 3. Как определить цену основания поперечного масштаба?

17

4. Что и как надо выполнить, прежде чем с помощью поперечного масштаба брать (откладывать) отрезки в нужном масштабе.

Тема 3. Определение координат точек по карте

3.1. Разновидности (системы) координат

Координаты – это совокупность двух величин, по которым можно определить положение объекта на карте или на местности.

Такими величинами могут быть или две линейные (в метрической системе мер), или две угловые (измеряемые в градусах, минутах, секун-

дах), или одна угловая, а другая линейная.

В практике геодезии, в том числе и в лесотехнической отрасли, в основном имеют место три разновидности координат: геодезические, плоские прямоугольные и полярные (биполярные) координаты.

3.2. Геодезические (географические) координаты.

Местоположение объектов на топографической карте в системе геодезических координат устанавливаются в угловых величинах - широте В и долготе L. Определяют координаты с помощью минутной шкалы, каждое большое деление которой, равное 1', разделено еще с помощью точек на 6 равных частей, по 10'' каждая. (Приложение 3.1-а).

Определение геодезических координат по карте рассмотрим на при-

мере.

Пример: Определить геодезические координаты точки А – «мельница» (5476-2). Карта У-41-84-В-г (Приложение 3.2.).

Расчеты рекомендуется производить в следующем порядке. Первое, что необходимо выполнить, это найти и обозначить на карте искомую точку. Затем из данной точки необходимо опустить два перпендикуляра. Первый на западную или восточную линию рамки карты, а второй - на южную или северную. Место пересечения катета с линией рамки обозначить

После выполнения графических работ производятся расчеты. Первое, что необходимо сделать - снять и записать значения широты и долготы (геодезических координат) левого нижнего угла листа. (См. приложение 3.2). Во =53о 40', Lо =65о 37'30''.

18

Затем по минутной шкале произвести подсчет приращений целых значений угловых минут - В'=01', L'=02' (концы делений минутной шкалы будут расположены ниже и левее обозначенных штрихов), а по секундной – значения В''=22'' и L''=30''+23''=53'' (напротив штрихов).

В результате сумма слагаемых составит значения геодезических координат

Полученный результат означает, что искомая точка А находится в восточном полушарии, потому что значения долготы возрастают слева направо и находится она севернее экватора на широте 530 41' 22'' и восточнее начального меридиана на долготе 650 40' 23''.

Впрактике геодезических работ имеет место обратная задача, т.е. по заданным значениям геодезических координат нанести точку на карту.

Вэтом случае общее содержание работы остается прежним. Разница лишь в том, что работа производится в обратной последовательности.

Пример. Нанести и обозначить на карте точку С по ее геодезическим координатам ВС=53040'25'', LС=65037'50''. Карта У-41-84-В-г. (Приложение 3.2.).

Выполнив графические работы, должно получиться, что точка В находится в квадрате (5273) – тригопункт с отм. 152,1.

3.3. Плоские прямоугольные координаты

Местоположение объектов в системе прямоугольных координат определяется в линейных величинах (метрах, километрах) - абсцисса x и ордината y. Это делается с помощью километровой сетки, имеющейся на топографической карте в виде сетки квадратов, горизонтальные линии которой проведены параллельно экватору, а вертикальные – осевому меридиану той зоны (в проекции Гаусса-Крюгера), в пределах которой расположен данный лист топографической карты. На концах каждой горизонтальной линии, между внутренней и внешней рамками, указано расстояние ее от экватора в целых километрах (абсцисса x). Эти расстояния полностью обозначены только на крайних линиях (приложение 3.1-б)- подпись 6065 недалеко от углов рамки карты, а на остальных указаны лишь десятки и единицы километров. Подписи вертикальных линий сетки содержат номер зоны (одна или две левые цифры) и значение ординаты дан

19

ной линии в километрах (всегда три правые цифры). Например, на листе карты (приложение 3.1-б), крайняя западная вертикальная линия внизу и вверху рамки имеет подпись 4307, что означает: 4-я зона, 307 км от условного меридиана зоны.

Порядок определения координат рассмотрим на примере (приложение 3.2).

Пример. Определить прямоугольные координаты точки В высот с отм. 154,6 – перекресток грунтовой и шоссейной дорог (5375). Карта У-41- 84-В-г.

Работу следует проводить в следующем порядке.

Первоначально необходимо найти и обозначить искомую точку А на карте. Затем из этой точки опустить два перпендикуляра. Первый - на левую (западную) сторону квадрата, в котором находится точка. Второй - на нижнюю (южную) сторону того же квадрата (см. Приложение 3.1-б).

Можно заметить, что в техническом исполнении производится та же работа, как при определении геодезических координат, с той лишь разницей, что в первом случае перпендикуляр опускается на линии рамки карты, а в данном случае - на линии сторон соответствующего квадрата.

После выполнения графических работ необходимо записать значения сотен км по оси X BC = 59, а по оси Y – номер зоны и количество со-

тен км от условного меридиана YBC = 116 (где, 11 – это номер зоны, а 6 –

это 600км от условного меридиана этой зоны).

Затем к записанным значениям дописать десятки и единицы (значе-

длины отрезков: от нижней стороны квадрата до точки В и от левой стороны того же квадрата в см.

X М = 2,21см, Y М = 3,12см

Данные значения необходимо выразить в метрах с учетом величины именованного масштаба и дописать к значениям X,Y.

X М = 2,21× 250 = 553м, Y М = 3,12× 250 = 780м

Тогда полные прямоугольные координаты точки В будут иметь значения XВ=5953553; YВ =11675780.

Полученный результат означает, что искомая точка В находится в 11 (одиннадцатой) зоне, удалена от экватора на 5953553м (5953км и 553м), а от условного меридиана 11-й зоны на 675780м (675км и 780м).

YМ можно получить в натуральных значениях, но точность измерения будет ниже. Форма и пример записи координат приведен в Приложении 3.1 таблица 1.

Как указывалось в предыдущем вопросе, в практике геодезических работ возникает задача в нанесении на карту точки с известными координатами (X,Y).

В этом случае необходимо первоначально определить квадрат, в котором находится искомая точка. Затем натуральные значения ХМ и YМ (указанные в метрах) перевести в длины отрезков, соответствующие масштабу карты (в см).

Пример: Нанести на карту точку N с координатами XN=5954100, YN=11674750. Карта У-41-84-В-г.

В начале нужно определить номенклатуру («адрес») листа карты (в примере задано). Далее установить (выделить) квадрат, в котором находится точка N (5474). После чего, определить значения XМ и YМ в см,

всоответствии с масштабом карты.

Вданном примере

X М =100 : 250 = 0,4см, Y М = 750 : 250 = 3см.

Затем необходимо отложить эти отрезки от нижней и левой стороны квадрата и на пересечении перпендикулярных линий обозначить (нанести) искомую точку. (Для контроля. Указанные координаты принадлежат центру условного знака «перекресток грунтовой и железной дорог») (Приложение 3.2).

3.4. Полярные координаты

Полярные координаты состоят из полюса (точки начала координат) и полярной оси. (Приложение 3.1-в). Положение точки определяется двумя координатами: углом (α, А, Аm), который измеряется от направления полярной оси; по часовой стрелке и длиной линии, измеряемой от полюса до точки (в метрах). В качестве полярной оси принимается линия, параллельная вертикальной линии сетки карты (линия истинного или магнитного меридианов).

Порядок определения полярных координат рассмотрим на примере. (Приложение 3.2).

Пример: Определить полярные координаты точки N – пересечение грунтовой и железной дорог (5474), если за «полюс» принята точка С –