Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Картография, метода

.pdf
Скачиваний:
55
Добавлен:
06.02.2016
Размер:
1.84 Mб
Скачать

МІНОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Київський національний університет будівництва і архітектури

КАРТОГРАФІЯ

Методичні вказівки до виконання лабораторних і контрольних робіт для студентів спеціальностей

7.08010101 „Геодезія”,

7.08010103 „Землеустрій та кадастр”.

Київ 2013

1

УДК 528.9 ББК 26.1 К27

Укладачи: В.О. Катушков, д.т.н., В.Т. Липський, к.т.н, доценти

Рецензент Е.Ф. Чопенко, к.т.н, доцент

Відповідальний за випуск Ю.О. Карпінський, д.т.н., професор

Затверджено на засіданні кафедри геоінформатики і фотограмметрії, протокол № 2 від 18 жовтня 2012 року.

Картографія: Методичні вказівки до виконання лабораторних К27 і контрольних робіт / Уклад. В.О. Катушков, В.Т. Липський. –

К.: КНУБА, 2013. – 37 с.

Розглянути питання практичних робіт із розділів математичної картографії, картометрії, проектування й складання карт та оформлення карт із метою оволодіння студентами практичними прийомами та навичками в роботі з картами.

Призначено для студентів спеціальностей 7.08010101 „Геодезія”, 7.08010103 „Землеустрій та кадастр”, 7.08010105 „Геоінформаційні системи і технології” для практичного використання студентами при розв’язанні картографічних задач та закріплення теоретичного курсу.

2

 

ЗМІСТ

 

Оглавление

 

1.

СПІЛЬНА ТЕХНОЛОГІЯ СКЛАДАННЯ Й РЕДАГУВАННЯ ТОПОГРАФІЧНИХ

КАРТ .............................................................................................................................................

5

1.1. Методичні вказівки до виконання окремих етапів робіт ..........................................

5

1.2.

Методичні вказівки до відображення елементів змісту карти .................................

8

1.3.Складання зарису об’єкта та його зображення в масштабах планів 1:1000 –

5000 і карт 1:10000, 1:25000......................................................................................................

11

2. ФУНКЦІЇ ПОБУДОВИ КАРТОГРАФІЧНИХ ПРОЕКЦІЙ .......................................

14

2.1.

Циліндричні проекції......................................................................................................

15

2.2.

Конічні проекції ...............................................................................................................

16

2.3.

Азимутальні проекції......................................................................................................

17

3.ПРАКТИЧНЕ БУДУВАННЯ КАРТОГРАФІЧНИХ ПРОЕКЦІЙ ...............................

18

3.1. Розрахунок та побудова циліндричної проекції. .......................................................

18

3.2. Розрахунок та побудова конічної проекції. .................................................................

21

3.3. Розрахунок і побудова азимутальної проекції............................................................

24

4. ПІДГОТОВКА МАТЕМАТИЧНОЇ ТА ГЕОДЕЗИЧНОЇ ОСНОВ КАРТ.................

27

4.1. Аналітичне трансформування прямокутних координат.........................................

27

4.2. Табличне обчислення географічних координат. .......................................................

29

4.3. Аналітичне обчислення географічних координат. ...................................................

30

4.4.

Номенклатура аркушів карти. .....................................................................................

30

5. ОЦІНКА ТОЧНОСТІ ЙМОВІРНІСНОГО СПОСОБУ ВИМІРУ ДОВЖИНИ

 

ЗВИВИСТИХ ЛІНІЙ. ..............................................................................................................

30

5.1. Розрахунок оцінки точності ймовірного способу ......................................................

32

Додаток 1. Варіанти вихідних даних студентів для будування проекцій......................

34

Додаток 2. Вихідні данні планети Земля для будування проекцій .................................

35

Додаток 3. Довідкові відомості. .............................................................................................

37

Список літератури ...................................................................................................................

37

3

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Картографія як галузь науки, техніки й виробництва охоплює вивчення, створення й використання різноманітних картографічних робіт. За допомогою певної системи умовних позначень картографія відображає різні об’єкти і явища реальної дійсності сьогодні та займає провідне місце в інформаційному забезпеченні картографічного моделювання. Сучасний рівень картографічного моделювання забезпечує спеціалістів усіма умовами наукового дослідження системи суспільство-природа, що у свою чергу дозволяє відображати природні й соціально-економічні елементи системи та їх взаємозв’язки на картографічних моделях і використовувати їх як засіб пізнання реального світу. Тому курс „Картографія” є складовою при вивченні предметів астрономії, геодезії, топографії, фотограмметрії та у підготовці спеціалістів із вивчення математичної основи карти її побудови для проведення аналізу та опису Земної території у цілях розв’язання картометричних задач, що виникають у процесі робіт.

Лабораторні роботи з курсу „Картографія” виконуються студентами спеціальностей 7.070901 „Геодезія”, 7.070902 „Землевпорядкування та кадастр”, в процесі вивчення її розділів. Метою даних робіт є закріплення й поглиблення студентами основного матеріалу та отримання практичних навичок із розв’язання окремих задач. Роботи, підібрані з врахуванням спеціальності, де за своїм призначенням для спеціаліста може передбачатись керівництво картографічними роботами або їх особисте виконання при: забезпеченні міського та промислового будівництва; реконструкції та благоустрою населених пунктів; кадастрових зйомках та забезпеченні геоінформаційних систем; картографічному моделюванні та картографічному методі дослідження природних явищ.

Для освоєння студентами практичних камеральних технологій з теоретичних розділів картографії заплановано проведення таких лабораторних робіт: складання й редагування топографічних карт; складання зарису (абрису) об’єкта та його зображення в масштабах планів 1:1000, 1:2000, 1:5000 і карт 1:10000, 1:25000; розрахунок і побудова картографічних проекцій в масштабах 1:7000000 до 1:140000000; підготовка даних математичної та геодезичної основи карти; оцінка точності ймовірнісного способу виміру довжини звивистих ліній.

Загальна кількість годин, що планується на виконання робіт, складає 56 год., із них: 28 годин занять за розкладом у лабораторії і 28 годин лабораторні та самостійні роботи студента.

4

1.СПІЛЬНА ТЕХНОЛОГІЯ СКЛАДАННЯ Й РЕДАГУВАННЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ

Метою даної роботи є практичне відпрацювання студентом методики

виготовлення оригіналу складання топографічної карти за топографічними зйомочними матеріалами більшого масштабу та засвоєння процесу картографічної генералізації.

Виконання роботи передбачається частково в аудиторії згідно з розкладом, та частково – у процесі самостійної роботи. При цьому пропонується така послідовність: вивчення вихідного матеріалу; опрацювання керівних документів із створення оригіналів складання топографічних карт та планів; розробка редакційно – технічних указівок; виготовлення копії вихідного матеріалу в масштабі та рамках оригіналу складання; заповнення формуляра карти; креслення елементів змісту карти за принципами генералізації та поза рамкове оформлення номенклатурного аркуша; коригування й редагування оригіналу складання.

1.1. Методичні вказівки до виконання окремих етапів робіт Вивчення вихідного матеріалу

На підставі отриманого завдання за загальними матеріалами вивчається об’єкт картографування та його природно-соціальні особливості. Ретельному вивченню підлягають матеріали, за якими передбачено складання оригіналу. Розглядають та відбирають додаткові матеріали на район картографування, що можуть доповнити необхідною інформацією основні матеріали. До них належать краєзнавчі матеріали, топографічні та географічні описи об’єкта, довідники й словники населених пунктів, адміністративно-територіального поділу. Важливим етапом у процесі вивчення вихідного матеріалу є його аналіз та оцінка. У першу чергу аналізують забезпеченість території пунктами планової й висотної геодезичної основи, їх кількість, клас (розрядність), розміщення та збереженість системи координат і висот, наявність прив’язки геодезичної основи до пунктів державної мережі. За результатами аналізу визначається їх відповідність вимогам керівних документів при створенні оригіналів складання топографічних карт. Аналіз та оцінку наявних знімально-топографічних матеріалів проводять із визначенням їх масштабу, площі картографування, методу та року зйомки, висоти перетину рельєфу горизонталями, сучасності та повноти змісту, придатності матеріалів до сканування. За результатами вивчення складають опис об’єкта, де коротко описують результати роботи з вивчення природних умов території, яку картографують, та дають аналіз й оцінку вихідних матеріалів.

5

Опрацювання керівних документів із створення оригіналів складання топографічних карт та планів.

Опрацювання керівних документів у процесі створення оригіналів складання топографічних карт займає значне місце. Якість роботи впливає на рівень підготовки виконавця, що у свою чергу забезпечує рівень продуктивності праці та якість створеного номенклатурного аркуша топографічної карти. У процесі опрацювання керівних документів виконавець складає конспект з окремих вимог у вигляді рисунків та прикладів найбільш характерних випадків вирішення питань картографічної генералізації, застосування підписів та зображення окремих об’єктів.

Розробка редакційно-технічних вказівок.

З метою отримання практичних навичок студент повинен провести розробку редакційно-технічних вказівок, які даються з таких розділів:

1.Загальні положення. У розділі наведено основні дані карти (назва, призначення, масштаб, територія), що картографують з визначенням географічних координат та назвою найбільш значного населеного пункту на ній.

2.Математична основа карти. У розділі визначаються: проекція, розграфлення, номенклатура, частота прямокутної координатної сітки, дані по картографічній сітці, компонування карти, оформлення за рамкою, система планових і висотних координат, дані по визначенню проекції.

3.Коротка географічна характеристика території, що картографується.

Приводяться дані про характер місцевості з визначенням мінімальних та максимальних кутів нахилу, форм рельєфу, ступеню його розчленованості, густоти річної сітки, ступеня заліснення, характеристики рослинності, ґрунтів, щільності населення, типів населених пунктів, адміністративних центрів, аналіз шляхової мережі, промислових та сільськогосподарських об’єктів та інших характерних явищ.

4.Вказівки по генералізації й використанні умовних знаків для усіх елементів змісту карти. Визначають топографічні елементи змісту карти окремо для: гідрографії та гідротехнічних споруд, населених пунктів, промислових, сільськогосподарських і соціально-культурних об’єктів, шляхової мережі та шляхових споруд, рельєфу, рослинного покрову та ґрунтів, кордонів і огорож. Приводяться загальні принципи генералізації.

5.Перелік картографічних матеріалів, їх якісна характеристика та вказівки з їх використання.

6.Технологія створення оригіналу складання топографічної карти. При підготовці розділу визначають такий порядок виконання робіт: підготовка

6

матеріалів до використання, підготовка картографічної основи, складання змісту аркуша карти, коректура складання.

Редакційні вказівки складають від першої особи.

Виготовлення копії вихідного матеріалу в масштабі та рамках оригіналу складання.

В літературі описані достатньо докладно аналогові технології підготовки вихідного оригіналу складання за топографічними знімальними матеріалами більшого масштабу. На даний час цей вид робіт зазнав значних змін у технологічних операціях та застосуванні технічних засобів. Найбільш широкого застосування набула технологія з використанням широкоформатного сканера та плотера і спеціалізованого програмного забезпечення для персонального комп’ютера, що забезпечує зшивку картографічного зображення його масштабування та трансформування.

Заповнення формуляра карти.

Формуляр на аркуш карти, що складається, заповнюється згідно з визначеними вимогами керівних документів. У ньому записують усі основні відомості, що характеризують технологію складання і якість створення оригіналу.

Креслення елементів змісту карти за принципами генералізації та позарамкове оформлення номенклатурного аркуша.

Основний зміст процесу складання карти – збирання та креслення картографічної інформації і умовних знаків за цифровою чи аналоговою технологіями. Основною умовою є виконання пояснень, що наведені в таблицях умовних знаків. При цьому враховується така послідовність складання елементів карти: опорні пункти; гідрографія (річки, озера, моря); вулиці, дороги, огорожі, будинки й будівлі; об’єкти загальнодержавного й комунального господарства (промислові, сільськогосподарські, електролінії, трубопроводи); рослинність і ґрунти; рельєф; рамки і позарамкове оформлення. Факторами, що визначають рівень картографічної генералізації топографічних карт є масштаб карти та особливості району картографування. Основними способами генералізації є: цензовий відбір, нормативний відбір, узагальнення рисунка, узагальнення якісних характеристик, узагальнення кількісних характеристик, заміна індивідуальних об’єктів їх сумарним значенням. Важливо в процесі генералізації зберегти та підсилити різницю й особливості форм об’єктів та явищ, що зображаються, а також врахувати розвиток явищ, які змінюються у часі. Написи виконують паралельно зображенню об’єктів, до яких вони належать. При викреслені умовних знаків та виконанні операцій із заливки площинних знаків

7

фарбами, особливу увагу звертають на приклади оформлення оригіналів карт, які наведені у таблицях умовних знаків.

Коригування й редагування оригіналу складання.

Контроль якості складання виконують протягом усього часу роботи над аркушем. Основним видом контролю є самоконтроль виконавця. Основну увагу в процесі виконання приділяють виявленню пропусків об’єктів, їх характеристик, повноти й правильності розміщення написів, правильному розташуванню та графічному оформленню умовних знаків, їх графічній чіткості, рисунка та відповідності шрифтів написів.

При виконанні студентом контрольної роботи редагування проводиться ним самостійно. Технологічно процес редагування полягає у перевірці дотримання основних вимог до оригіналу, що визначені керівними документами та правильності оформлення позарамкових написів.

1.2. Методичні вказівки до відображення елементів змісту карти

Відображення опорних пунктів.

На карті відображають усі пункти планової й висотної геодезичної основи, включаючи точки знімальної основи та розмічувальної сітки для будівництва, які закріплені на місцевості довготривалими знаками (крім стінних). Підписують їх номери (назви), позначки центрів, визначені нівелюванням I – IV класів, а також технічним нівелюванням, підписують їх до сотих частин метра, позначки характерних точок рельєфу поверхні Землі – до десятих частин метра.

Відображення об’єктів гідрографії.

Річки, струмки, джерела, водосховища, озера й ставки відображають усі без винятку. При відображенні річок приділяють увагу їх назвам, особливостям будови русла та берегів, гідрологічному режимі, напряму течії, вказують ширину, глибину, швидкість течії та характер дна. Річки й струмки шириною 2,5 м і менше при масштабі карти 1:5000 і 5 м при масштабі 1:10000 відображають однією лінією, а позначки урізів води річок, озер, ставків і водосховищ підписуються. Особливу увагу приділяють зображенню гребель водосховищ і ставків (матеріал, ширина, можливість проїзду, позначки урізів води верхнього та нижнього бар’єрів, умови живлення й стоку).

Відображення вулиць, доріг і загороджень.

Кордони кварталів відображають умовними знаками, які на місцевості є загорожами, канавами або дорогами. Якщо відрізки лицьових (фасадних) ліній кварталів менше 1 см, то допускається викреслювати тонкими чорними лініями, незалежно від виду відповідної загорожі в натурі. Вулиці з твердим покриттям виділяють відповідно до умовних знаків. Шляхи (ширину загальної й проїжджої частини, матеріал покриття, стан шляху) відображають згідно з топографічною

8

класифікацією. Особливу увагу приділяють правильному визначенню поліпшених і профільованих доріг. Природні ґрунтові шляхи поділяють на польові й лісові. Їх позначають умовним знаком, поза масштабним за шириною. Окремо виділяють ділянки шляхів, які будують. На шляхах вказують усі наявні мости та підписують їх характеристики.

Загорожу та паркани відображають згідно з класифікацією умовних знаків.

Відображення будинків і споруд.

Розміщення та характеристика будинків і споруд – головна тема топографічних карт забудованих територій. Тому їх, відображенню на картах масштабів 1:5000 і 1:10000 як основі розробки генеральних планів із планування й забудови населених пунктів приділяється найбільша увага.

На картах масштабу 1:5000 будинки і споруди поділяють на жилі й нежилі, вогнестійкі і невогнестійкі. Окремо виділяють споруди, що змішані за характером вогнестійкості. При зображенні будинків і споруд застосовують два види умовних знаків: масштабні й позамасштабні. Позамасштабним знаком відображають споруди розміром 5 × 7,5 м і менше. На карті показують виступи й архітектурні деталі розміром у плані 0,5 мм і більше (в масштабі карти). З об’єктів улаштування й окремих деталей будинків відображають лише в’їзди під аркою, наземні переходи між ними, навіси й перекриття та навіси на стовпах. Для будинків громадського призначення підписують етажність. Окремими умовними знаками відображають споруди, які будуються або зруйновані.

На картах масштабу 1:10000 споруди поділяють тільки за вогнестійкістю, придатність будинків для житла не відображається. У сільських населених пунктах особливим умовним знаком зображають вогнестійкі жилі й нежилі будинки, що виділяються. Етажність будинків у містах та селищах міського типу підписують починаючи з дев’ятого поверху і вище, а в населених пунктах сільського й дачного типу – з третього поверху і вище. Особливу увагу приділяють баштовим і релігійним спорудам (церкви, костьоли й ар.) та зруйнованим спорудам. Позамасштабно зображають будинки і споруди розміром 7 × 10 м і менше в натурі. Квартали із забудовою міського типу поділяють за перевагою вогнестійких або невогнестійких будинків. У сільських населених пунктах квартали поділяють на ті, які мають сади, сквери й парки і ті, що мають, головним чином, городи. При високій щільності забудови невеликі споруди в середині кварталів не зображають.

Тип населеного пункту, його адміністративне значення й населеність (кількість жилих будинків або кількість жителів у тисячах) відображають на картах відповідним видом і розміром шрифту підпису назви населеного пункту.

9

Крім того, під назвою скорочено вказують наявність районної або сільської Ради, а для селищ сільського типу – кількість будинків.

Відображення об’єктів загальнодержавного й комунального господарства.

На карті показують усі промислові і сільськогосподарські споруди, об’єкти комунального господарства й культури. Здебільшого ці об’єкти супроводжуються підписом в уніфікованій формі скорочення.

Відображення рослинності й орних земель.

Рослинність при зображенні її на топографічних картах обжитих районів поділяють на деревну (деревоподібну), чагарникову, трав’яну й мохову. Крім того, природні види рослинності поділяють на: сади, парки, сквери, газони, огорожі, живі загорожі, клумби, теплиці, ріллю.

Деревну й чагарникову рослинність характеризують породою та середньою висотою деревостою. Важливо чітко відобразити розмір і форму займаної ними площі (вузькі смуги, окремі дерева й кущі, виражені в масштабі карти).

Площі садів, парків, чагарників, виражені в масштабі на оригіналі, для більшої виразності зафарбовують блідо-зеленим кольором. Городи фарбують або підписують „гор”. Рілля підписується повним словом або скороченим.

Відображення рельєфу й ґрунтів.

Форми рельєфу при зображенні їх на топографічних картах є двох видів із плавною зміною висоти. В першому випадку зображають горизонталями, а другому – особливими (спеціальними) індивідуальними умовними знаками. Останні належать до „ситуаційно – рельєфних” знаків, (масштабно-площинні, лінійні, позамасштабні), та застосовуються для зображення форм рельєфу, які не можна передати горизонталями. При зображенні рельєфу на карті масштабу 1:5000 висота перетину горизонталей 1 м, а для карт масштабу 1:10000 – 2 м. У деяких випадках застосовуються напівгоризонталі (вершини, сідловини, „блюдця”, перегини схилів). У місцях розташування будинків, споруд і смуг доріг із твердим покриттям горизонталі перериваються. Потовщені горизонталі застосовують для кожної п’ятої горизонталі (лічать від нульової), відповідно підписують висоти в метрах. Підписують і позначки характерних точок рельєфу. При цьому загальна кількість позначок на квадратний дециметр у середньому становить 5 – 8 шт.

Оформлення рамок і зарамочних елементів карти.

Рамки трапеції карти та всі елементи позарамкового змісту оформляють у туші з додержанням вимог керівних документів. Над північною рамкою вказують назву навчального закладу й номенклатуру аркуша, з лівого боку –

10