Тема 4. Рамки листа топографической карты. Определение географических и прямоугольных координат

План:

1. Рамки листа топографической карты.

2. Измерение географических координат. Метод интерполяции (приращения).

3. Координатная сетка: сущность, назначение.

4. Определение прямоугольных координат точек.

Рамки листа топографической карты Лист топографической карты имеет три рамки: внешнюю оформительскую, минутную и внутреннюю.

Внешняя оформительскаярамка проводится утолщенной линией черного цвета и служит для ограничения картографического изображения от других элементов карты.

Параллельно внешней рамке двойной линией проведена минутная рамка,она разделена на отрезки, соответствующие с юга на север минутам широты, а с запада на восток – минутам долготы. На картах 1: 100 000 и крупнее минутные отрезки для удобства определения географических координат точек разделены на 10-ти секундные части. Таким образом, минутная рамка служит для определения географических координат точек.

Внутренняя рамкакарты выполнена тонкими линиями, ограничивающими картографическое изображение, она представляет собой выпрямленные дуги параллелей и меридианов, выделяющих лист карты данного масштаба. В углах карты подписаны широты параллелей и долготы меридианов линий внутренней рамки.

За рамкой листа топографической карты помещают его номенклатуру, название соответствующей политико-административной единицы и главного населенного пункта, численный и линейный масштабы, сведения о системах координат и высот, сечении рельефа, методе и годе изготовления. Кроме того, на зарамочных полях обзорно-топографических карт дают условные знаки к данному листу, шкалу ступеней высот, схему границ; собственно топографических карт – схему сближения меридианов и магнитного склонения, шкалу заложений, дополнительные обозначения объектов; топографических планов – название площадки, схему всего участка съемки и тексты о назначении плана, увязке урезов вод и т.п. Для обзорно-топографических, мелко- и среднемасштабных карт предусмотрено многоцветное полиграфическое издание, крупномасштабных – многоцветное и одноцветное, топографических планов – размножение в нескольких экземплярах фотографическим, электрографическим или др. упрощённым способом.

Географические координаты – это широта φ и долготаλ, которые показывают положение объектов на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана. Определение географических координат по топографическим картам проводится с точностью до секунд или десятых долей минуты по минутной рамке карты. Для определения географической широты точки проводят с юга к ней ближайшую параллель, соединив одинаковые минутные деления минутной рамки с запада и с востока. Широта точки А складывается из широты ближайшей к ней с юга параллели и приращения широты от этой параллели до точки А. φ_А+ φ_ю+Δφ. Чтобы определить φ, следует спроектировать точку А на западную или восточную (какая ближе) минутную рамку карты. Затем последовательно измерить линейкой в сантиметрах длину одной минуты на рамке карты и длину отрезка минуты с юга от начала минуты до параллели точки А, составить и решить пропорцию l в см = 60´´, а Δφ в см = х´´.

Для определения долготы необходимо провести через одинаковые отметки на северной и южной минутных рамках, меридиан (ближайший к точке с запада), затем через точку А на ближайшую (северную или южную) минутную рамку опустить перпендикуляр и методом интерполяции (приращения) определить долготу. λ_А = λзапад. мерид.+ Δλ.

Прямоугольные координаты на топографической карте Х и У определяют положение точки на плоскости, в зоне Гаусса-Крюгера, относительно осей прямоугольных координат – экватора и осевого меридиана в километрах. Линии экватора и осевого меридиана зоны взаимно перпендикулярны. В отличие от декартовой системы, принятой в математике, в картографии за ось Х принимается вертикальная линия осевого меридиана, направленная на север, а за ось У – линия экватора, направленная на восток (Рисунок 11).

Рисунок 11. Система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера

Автором прямоугольной системы координат стал немецкий географ Гаусс, он предложил весь земной шар разделить на зоны по 6 градусов. Все зоны соприкасаются по линии экватора. С севера на юг длина зоны составляет 20000 км, а с запада на восток – (6^ох 111,3км )= 667,8 км. В результате небольшой протяженности с запада на восток искажения в пределах зоны незначительны. Всего зон на земном шаре выделяется 60. В каждой зоне Гаусс провел осевой меридиан. Положение точки в этой системе определялось двумя величинами: координатой Х и координатой У. Х – это расстояние от экватора до точки в километрах, а У – это расстояние от осевого меридиана до точки. К северу от экватора Х – величина положительная, к югу – отрицательная. К востоку от осевого меридиана – положительная, а к западу – отрицательная.

Другой немецкий ученый Крюгервнес в эту систему важные усовершенствования: во-первых, он предложил пронумеровать арабскими цифрами все зоны начиная от нулевого меридиана на восток и включил номер зоны обязательным элементом значения координаты У (это одна или две первые цифры), во-вторых, для того чтобы избавиться от отрицательных значений координаты У он предложил вынести осевой меридиан зоны к западу за её пределы на 500 км, и координату У среднего меридиана зоны принять за 500 км. Для определения прямоугольных координат точек на топографической карте служиткоординатная сетка, представленная горизонтальными (ГЛКС) и вертикальными (ВЛКС) километровыми линиями, параллельными осям Х и У зоны Гаусса – Крюгера. Линии координатной сетки на картах в зависимости от масштаба проводятся через один или два км и они не параллельны рамкам карты, т.к. прямые оси плоскостных координат Х и У не параллельны меридианам и параллелям, имеющим кривизну.

Полные значения прямоугольных координат подписаны только у крайних линий сетки в углах карты между внутренней и минутной рамками, около остальных линий нанесены только две последние цифры. Прямоугольные координаты точек, не лежащих на километровых линиях, определяются, или методом интерполяции или с использованием циркуля-измерителя и линейного масштаба

Функции (назначение) координатной (километровой) сетки на карте.

1. Для определения прямоугольных координат точек;

2. Для указания местоположения точек на карте по квадратам, в этом случае нумерация квадратов производится по обозначению координатных линий его юго-западного угла. Сначала называют координату южной линии Х, затем западной линии У сторон квадрата.

3. Для измерения расстояний на карте.

4. Координатная сетка может быть использована еще как палетка для вычисления площадей крупных объектов, по расстоянию между линиями координатной сетки можно определить масштаб карты, можно высчитывать расстояния между точками.

5. Кроме того, ВЛКС используются для определения дирекционных углов направлений на карте.

6. Координатная сетка позволяет определить масштаб карты, если он не указан.