1 ч_топографическое черчение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

А.П. Карпик, Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, Е.С. Утробина, В.С. Писарев

ТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ

Часть 1

Рекомендовано УМО

по образованию в области геодезии и фотограмметрии в качестве учебно-методического пособия

для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 120100 «Геодезия»

Новосибирск

СГГА

2011

УДК 528.926:004 Т583

Рецензенты:

Кандидат технических наук, доцент Сибирской государственной геодезической академии

Я.Г. Пошивайло

Кандидат технических наук, доцент Сибирского государственного университета путей сообщения

В.Д. Астраханцев

Т583 Топографическое черчение [Текст]: учебно-метод. пособие. Ч. 1 / А.П. Карпик, Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, Е.С. Утробина, В.С. Писарев; под общ. ред. Д.В. Лисицкого.– 2-е изд.– Новосибирск: СГГА, 2011. – 81 с.

ISBN 978-5-87693-477-2

Учебно-методическое пособие подготовлено доктором технических наук, профессором А.П. Карпиком, доктором технических наук, профессором Д.В. Лисицким, кандидатом технических наук, доцентом Е.В. Комиссаровой, кандидатом технических наук, доцентом Е.С. Утробиной, заведующим лабораторией геоинформационного картографирования В.С. Писаревым.

Работа рекомендована к изданию на заседании Учебного совета Института геодезии и менеджмента.

Данное пособие отличается актуальностью, новизной и практической значимостью. Издание может быть использовано для проведения практических занятий со студентами геодезических специальностей всех форм обучения, что обеспечит более эффективное усвоение теоретического материала по вопросам методики вычерчивания с помощью программы векторной графики Corel DRAW элементов карты: гидрографии, рельефа, картографических шрифтов, условных знаков и надписей и др.

В пособии предоставлены терминология, рисунки, рекомендации по выполнению практических работ, которые позволяют создать у студентов четкое представление о топографическом черчении.

Ответственный редактор: Кандидат технических наук, профессор

Сибирской государственной геодезической академии

Е.Л. Касьянова

3

4

3.6.Практическая работа № 6 «Оформление фрагмента электронного оригинала топографической карты масштаба 1 : 10 000

5

ВВЕДЕНИЕ

Основная цель данного пособия состоит в том, чтобы помочь студентам геодезических специальностей изучить отдельные разделы курса и перейти от традиционного (ручного) способа черчения к новым компьютерным методам выполнения практических работ с помощью программного пакета Corel DRAW. Предлагаемое издание предназначено для формирования у студентов необходимых умений и навыков топографического черчения и самостоятельной работы в процессе изучения курса.

Содержание настоящего учебно-методического пособия состоит из трех разделов: теоретический, обучающий и практический курсы. Для самоконтроля и самоподготовки к зачету дан перечень тестовых заданий по курсу «Топографическое черчение». Тематика разделов и их очередность в учебном пособии обеспечивают студентам поэтапное выполнение практических работ по топографическому черчению. Практические работы были апробированы в учебном процессе в течение пяти лет. Данное издание может применяться при прохождении летней учебной практики по геодезии при оформлении планов участков местности. В настоящее время разработана электронная версия издания в интерактивном режиме.

Авторы считают необходимым выразить благодарность за помощь в создании данного пособия кандидату технических наук, профессору кафедры геодезии СГГА В.И. Дудареву, кандидату технических наук, доценту кафедры инженерной геодезии и информационных технологий СГГА В.А. Скрипникову и руководителю технической группы ФГУП Центр «Сибгеоинформ» А.А. Колесникову.

6

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КУРС

1.ОСОБЕННОСТИ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ЧЕРЧЕНИЯ

1.1.Краткая историческая справка о развитии

топографического черчения

1 : 1 000 000) составляют основу картографического фонда страны, который создается по результатам полевых инструментальных съемок (тахеометрической, фототеодолитной, мензульной и др.) и по полевым материалам (на 95 % выполненным на основе аэрофотосъемки).

Содержание топографических карт и планов отображается посредством графики и цвета, при этом сложность рисунка карт и планов требует специальных знаний и навыков графического построения и вычерчивания, как ручным способом, так и с помощью компьютерной техники. При этом имеется в виду картографическое изображение – условные знаки, фоновое оформление, надписи на картах и другие графические элементы, которые составляют рисунок карты и плана.

Современному развитию топографического черчения предшествовал большой практический опыт графического изображения местности. Исследуя топографическое черчение на основе исторического экскурса, проследим эволюцию развития от графического изображения местности до карты.

Карта, как величайшее творение, прошла свой длинный и сложный путь развития от примитивных картографических рисунков первобытных людей до сложных картографических произведений, порой художественного, картинного изображения. История зарождения карты уходит в далекое прошлое, когда люди еще не знали письменности. Археологические находки рассказывают о том, что карты были и в первобытном обществе, они выглядели как совсем примитивные рисунки местности на камнях, костяных пластинах, бересте, дереве, папирусе, ткани и бумаге. Несмотря на разнообразие форм древнейших картографических рисунков, материала, на котором они выполнялись, единственным их содержанием было отображение элементов ландшафта, по которым осуществлялось ориентирование человека на местности. Некоторые из карт сохранились, пусть не в подлинниках, а в виде выполненных позднее копий. До сих пор нет достоверных сведений о том, кем и когда были впервые составлены карты и планы.

Большое развитие получила методика обучения топографическому черчению для подготовки специалистов геодезических специальностей. Основные положения методики нашли отражение в ряде работ таких ученых, как В.Л. Чусов, Н.С. Бриллинг, Н.Н. Лосяков и др. [1–3].

Во второй половине XX в. с появлением новой техники и компьютерных технологий методика топографического черчения стремительно развивается и

7

интерес к ее изучению не ослабевает. Внедрение новейших средств и методов расширяет возможности графического построения, снижает затраты и значительно сокращает во времени технологический цикл создания элементов топографических карт и планов.

Внастоящее время оформление карт на компьютере предполагает использование специального программного обеспечения, позволяющего работать с векторной графикой. Графические программы или графические пакеты, такие как Corel Draw, Corel Photo-Paint, Adobe Illustrator, Adobe Photoshop, Quark

Press, Page Maker и др., используются для широкого круга задач.

Задачей традиционного курса «Топографическое черчение» являлось изучение чертежных материалов и инструментов, требований к графическому исполнению оригинала карты, правил и приемов графических работ. С этой целью на занятиях по топографическому черчению необходимо использовать векторную графическую программу. Из всех программ векторной графики наиболее подходящей является Corel Draw. Эта графическая программа уже многие годы является рабочим инструментом для создания картографических изображений при создании карт и атласов. Достоинствами программы является: хорошо развитый, доступный, в тоже время гибкий и настраиваемый интерфейс, высокая точность форм создаваемых объектов с возможностью ввода с клавиатуры любого параметра, высокое качество получаемых изображений, широкие возможности цветоделения с наличием большого количества встроенных палитр, возможность использования градиента, возможность импорта и экспорта практически во все растровые и векторные файлы. Она не комплектуется готовыми наборами знаков, однако пользователь имеет возможность сохранять созданные им знаки в виде библиотек символов или в виде обычных файлов используемой программы.

Corel Draw одна из лучших программ для работы с векторными изображениями при ее небольшой стоимости.

1.2.Основные чертежные инструменты, материалы

ипринадлежности для топографического черчения. Черчение и гравирование на прозрачных пластиках

Втрадиционном (ручном) топографическом черчении широко применялись различные чертежные инструменты и принадлежности (рис. 1).

Черчение выполнялось специальными чертежными перьями, которые изготавливались из высших сортов стали № 41 или № 44 и позволяли получить линию толщиной 0,1 мм.

К чертежным принадлежностям относятся: линейки, лекала, трафареты, шкалы, лупы, инструменты для исправления дефектов черчения, кисти, краски, тушь. Для проведения параллельных линий применялись пропорциональные линейки и штриховальные приборы.

8

Тушь – краска, в которой красящим веществом является сажа или другие красители. Применялась при составлении и оформлении штриховых элементов содержания карты.

В зависимости от соотношения в краске порошка и связующего вещества, краски бывают твердые в плитках, полужидкие (полумягкие) в чашечках и в металлических тубах.

Нужный цвет при работе с красками получали следующими способами:

механическим;

лессировкой.

При механическом способе нужный цветовой тон получается смешением нескольких различных красок. Например, чтобы получить зеленый цвет, нужно смешать в баночке или на палитре голубую и желтую краски.

При способе лессировки цвет получается путем последовательного наложения на бумаге одной краски на другую, при этом используют акварельные краски. Например, зеленый цвет можно получить, окрасив голубую площадь желтой краской.

До недавнего времени был необходим определенный опыт использования красок, знание их свойств и требований к ним. В связи с автоматизацией процесса создания оригиналов, цветовое оформление выполняется в компьютерных программах посредством цветовых палитр и моделей.

Помимо использования бумаги, картографическое изображение создава-

лось также черчением и гравированием на пластиках.

Чертежные синтетические пластики или пленки представляли собой сложные химические соединения, поверхность таких пластиков специально делали шероховатой, матовой наподобие бумаги, для обеспечения сцепления туши с поверхностью пластика и хорошего ее закрепления.

Пластик для гравирования представлял собой прозрачную малодеформирующуюся основу со специально нанесенным гравировальным слоем толщиной 0,01 – 0,02 мм. При гравировании рисунок, скопированный в виде абриса на поверхность гравировального слоя, удалялся с основы специальными гравировальными инструментами.

Для выполнения штриховых элементов использовалось преимущественно механическое гравирование, которое выполнялось с помощью простейших гравировальных приборов. Для выполнения фоновых элементов применялось химическое гравирование, которое состояло в растворении и удалении гравировального слоя химическими средствами. Лазерное гравирование производилось посредством выжигания лазерным лучом, а фотохимическое – для внесения исправлений.

Не так давно технология подготовки карт к изданию путем черчения и гравирования на пластике имела широкое применение. Это был наиболее высококачественный, прогрессивный и экономичный способ для создания расчлененных по цветам издательских оригиналов, с целью создания печатных форм для издания карты.

10