153544-317914

10). Через полученные точки проводят наклонные параллельные линии – трансверсали. Оче-

видно, что длина отрезка между соседними трансверсалями равна а , a длина отрезков, огра- n

ниченных вертикалью и трансверсалью, исходящими из одной точки, изменяется при пере-

ходе от одной горизонтали к другой на величину b a . Эта величина называется наи- m n

меньшим делением масштаба.

Таким образом, длина отрезка а = 2 см будет называться основанием масштаба, дли-

делением масштаба. Такой масштаб называют нормальным или сотенным.

На рисунке 3 выполнена оцифровка для двух масштабов.

Основание масштаба – 100 м; десятые доли основания – 10 м; сотые доли основания – 1,0 м; точность масштаба – 0,50 м

Рисунок 3 а – Масштаб 1:5 000

104,38 м

Основание масштаба – 40 м; десятые доли основания – 4 м; сотые доли основания – 0,4 м; точность масштаба – 0,20 м

Рисунок 3 б – Масштаб 1: 2 000

Чтобы определить расстояние между заданными точками на карте или плане, берут это расстояние раствором циркуля-измерителя, который затем переносят на поперечный масштаб,

так, чтобы, правая ножка находилась на одной из вертикалей, а левая – на одной из трансверса-

лей. При этом обе ножки должны находиться на одной и той же линии, параллельной гори-

зонтали. Измеренное расстояние равно сумме расстояний, соответствующих числу охвачен-

12

ных раствором измерителя целых оснований, целых делений и наименьших делений, оцени-

ваемых по положению ножки циркуля на трансверсали.

Например, отрезок АВ (рисунок. 3 а) имеет длину 65,3 м, а отрезок СD (рисунок 3 б) ра-

вен 104,38 м. Из последнего примера видно, что длину отрезка можно оценить с погрешностью,

равной половине наименьшего деления, поэтому длина горизонтального проложения линии ме-

стности, соответствующая 0,1 мм на карте, называется точностью масштаба. Например, точ-

ность масштабов 1:10 000, 1:50 000 и 1:1 000 000 соответственно равна 1 м, 5 м и 100 м.

При работе с аэрофотоснимками, знаменатель масштаба которых выражен не круглым числом, производить измерения на таком снимке неудобно. Например, на снимке масштаба

1:14 300 одному сантиметру соответствует горизонтальная линия на местности длиной 143 м.

Основанию нормального сотенного масштаба будет соответствовать линия длиной 286 м, а

наименьшему делению – 2,86 м. Таким масштабом пользоваться неудобно. Во избежание дробных величин, рассчитывают длину основания а, которому соответствует круглое число метров. Рассчитаем длину основания а, которому соответствует, например, 200 м. Составим пропорцию:

Таким образом, если построить сотенный поперечный масштаб с основанием 1,4 см,

то ему будет соответствовать горизонтальное проложение на местности длиной 200 м; деле-

нию – 20 м; наименьшему делению 2 м. Построенный таким образом масштаб называется

переходным.

Лабораторная работа выполняется в тетради для лабораторных и самостоятель-

ных работ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

КАРТА, УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ И НОМЕНКЛАТУРА

Цель работы: изучить содержание топографических карт, познакомиться с условными

знаками и сделать топографическое описание участка карты; познакомиться с номенклатурой.

Условные знаки, применяемые при составлении топографических карт

Топографическая карта содержит большой объем информации о местности. Содержание

карт и планов представляет собой графические символы – условные знаки, внешне напоми13

нающие форму соответствующих элементов ситуации. Наглядность условных знаков раскрыва-

ет характер, смысловое содержание изображаемых объектов, дает возможность читать топогра-

фические материалы. Читать карту, план – значит, понимать ее содержание, изображенное ус-

ловными знаками, уметь описать его своими словами. Это весьма важно для инженера.

Условные знаки подразделяют на площадные, линейные и внемасштабные.

Площадные условные знаки применяют для заполнения площадей объектов, размеры которых выражаются в масштабе карты или плана и ограничиваются контурами, т.е. внеш-

ними очертаниями (здания, границы предприятий и земельных участков, пашни, леса, сады,

пастбища и т.п.). Контур показывают сплошной линией или точечным пунктиром и запол-

няют заливкой, сеткой, надписью или значками. Контур передает местоположение и очерта-

ние объекта, заполнение – качественную характеристику.

Объекты большой протяженности, но малой ширины (дорожная сеть, линии связи,

ЛЭП, трубопроводы и т.п.) изображаются линейными условными знаками, которые переда-

ют точное местоположение по оси их наибольшего протяжения, но, как правило, преувели-

чивают их ширину.

Объекты с размерами, не выражающимися в масштабе карты, передают внемас-

штабными условными знаками, которые позволяют отображать их местоположение и раз-

личные характеристики, но по ним нельзя судить об их размерах. Такими условными знака-

ми изображают мосты, отдельно стоящие деревья, колодцы, отдельно лежащие камни, па-

мятники и др.

На картах различного назначения и масштаба одни и те же объекты могут изобра-

жаться как площадным, так и внемасштабным знаком. Например, населенные пункты на то-

пографических картах показываются площадными знаками, а на мелкомасштабных геогра-

фических картах, как правило, внемасштабными. Один и тот же объект на крупномасштаб-

ных топографических картах в зависимости от масштаба может изображаться по-разному.

Пояснительные надписи представляют собой данные, характеризующие элементы си-

туации: габарит и грузоподъемность мостов, скорость и направление течения водотоков,

средние размеры деревьев и т.д.

Для большей наглядности топографические карты и планы издают многокрасочными.

Элементы гидрографии показывают голубым цветом, растительность – зеленым, рельеф – горизонталями и условными знаками светло-коричневого цвета и др.

Условные знаки разрабатываются в соответствии с назначением и содержанием соз-

даваемой карты и в значительной мере определяют ее читаемость, легкость усвоения ее со-

держания. В настоящее время используются «Условные знаки для топографических планов мас14

штабов 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500».

Кроме условных знаков, являющихся обязательными для всех организаций, выпус-

кающих картографические материалы, имеются специальные условные знаки. Они устанав-

ливаются соответствующими отраслевыми организациями и применяются для составления специализированных карт и планов.

При решении многих инженерных задач, особенно на стадии проектирования будуще-

го строительства, составляют топографическое описание местности.

В описание включают следующие сведения:

1.Масштаб и номенклатура карты.

2.Наличие пунктов геодезической основы, и их количество, расположение и ха-

рактеристики сети.

3. Данные о населенных пунктах (численность населения, число домов в сельских на-

селенных пунктах, общая планировка застройки, важнейшие объекты, такие как больницы,

школы и т.д.).

4.Характеристика рельефа местности (наибольшие и наименьшие высоты, наличие оврагов и других заметных форм рельефа).

5.Наличие гидрографии (реки и их характеристики, озера, ручьи, колодцы, ключи и т.д.).

6.Сведения о путях сообщения (автомобильные и железные дороги).

7.Описание растительности (лесных массивов с указанием пород деревьев, их высоты

итолщины, расстояния между деревьями, а также других контуров растительности).

При составлении описания следует внимательно изучить каждый условный знак в границах участка, расшифровать его смысл, с привлечением книги условных знаков.

Только на учебных топографических картах условные знаки указывают на полях.

Понятие о номенклатуре топографических карт

Территория государства на топографических картах изображается по частям на от-

дельных листах. Размеры листов выбирают таким образом, чтобы ими было удобно пользо-

ваться. Поэтому топографические карты различных масштабов объединены между собой единой системой разграфки и номенклатуры.

Номенклатурой топографической карты называется система обозначений отдельных листов карт различных масштабов. Взаимное их расположение устанавливается системой разграфки.

15

За основу разграфки и номенклатуры листов топографических карт принята междуна-

родная разграфка листов карты масштаба 1:1 000 000. Номенклатуру карты масштаба

1:1 000 000 получают путем условного деления поверхности земного шара параллелями, на-

чиная от экватора, через 4° и меридианами, начиная от 180°. При делении поверхности шара параллелями получаются ряды, которые, начиная от экватора, обозначаются заглавными бу-

квами латинского алфавита от A до V (таблица 1).

Таблица.1 – Номера и обозначения поясов северного полушария

При делении поверхности земного шара меридианами получаются колонны, они ну-

меруются арабскими цифрами, начиная от меридиана с долготой λ = 180º, через 6º, таким об-

разом, нумерация колонн и зон отличается на 30 единиц. Так, зона № 1 находится между долготами λ = 0º и λ = 6º, а колонна № 1 расположена между долготами λ = 180º и λ = 186º.

Лист карты масштаба 1:1 000 000 ограничивается по долготе ∆λ = 6º и по широте ∆φ = 4º, но-

менклатура этих листов образуется из буквы ряда и номера колонны (рисунок 4). Следова-

тельно, зная номенклатуру листа можно определить географические координаты углов его трапеции и наоборот.

Рисунок 4 – Схема листов карты масштаба 1:1 000 000

16

Например, лист миллионной карты, на которой расположен Санкт-Петербург, имеет номенклатуру О – 36; Москва – N – 37; Минск – N – 35.

Между номенклатурой 6-ти градусных зон в проекции Гаусса и нумерацией миллионных листов карт существует постоянная зависимость по долготе: номер миллионного листа карты на

30 номеров больше номера зоны, т.е. О – 36 (номер зоны 6), N – 37 (номер зоны 7). В каждом ли-

сте карты масштаба 1:1000000 содержится целое число карт более крупных масштабов.

Республика Беларусь ограничивается меридианами λ ≈ 23,6º с запада и λ ≈ 32,8º с вос-

тока; широтами φ ≈ 56º с севера и φ ≈ 51,2º с юга, т.е. она расположена на 7 листах миллион-

ного масштаба. Основная часть территории Беларуси находится в ряду N (φ = 52º–56º) (ри-

сунок 5), колонне N – 35 (λ = 24º–30º). Номенклатура такого листа будет N – 35, с юга, запада и востока часть Беларуси находится в рядах M и N, колоннах 34, 35, 36.

.

Рисунок 2.5 – Географическое расположение Республики Беларусь

Таким образом, территория Республики Беларусь расположена на листах миллионно-

го масштаба с номенклатурой N – 35 – центральный лист, с запада от него – N – 34; с восто-

ка – N – 36; с юга – М – 35; с юго-запада – M – 34, с юго-востока M – 36 и с севера О – 35.

В основу разграфки и номенклатуры карт масштаба 1:100 000 и крупнее положена карта масштаба 1:1 000 000. Разделив эту карту по широте и долготе на 12 равных частей, по-

17

лучают границы 144 листов карты масштаба 1:100 000 (рисунок 6 а), которые нумеруют, как показано на рисунке. Номенклатура каждого листа складывается из номенклатуры листа масштаба 1:1 000 000 и номера листа 1:100 000. Так, номенклатура выделенного на рисунке листа с номером 87 будет N – 35 – 87.

Для получения листа карты 1:50 000 лист карты масштаба 1:100 000 делят на 4 части,

которые обозначают заглавными буквами А, Б, В, Г (рисунок 6 б). Например, лист карты масштаба 1:50 000 имеет номенклатуру N – 35 – 87 – Г. Далее лист карты масштаба 1:50 000

делят на 4 части и получают карту 1:25 000, части обозначают буквами а, б, в, г (например, N – 35 – 87 – Г – г на рисунке 6 в). Листы карт масштаба 1:25 000 делят на четыре части и по-

лучают листы масштаба 1:10 000, которые нумеруют 1, 2, 3, 4. Например, N – 35 – 87 – Г – г – 3 (рисунок 6 г).

Для получения листов карты масштаба 1:5 000 лист масштаба 1:100 000 делят на 256

частей (16×16), которые нумеруются, как показано на рисунке 6 д. Номенклатура листа мас-

штаба 1:5 000 складывается из номенклатуры листа масштаба 1:100 000 и взятого в скобки номера листа масштаба 1:5 000, например, N – 35 – 87 (70).

Номенклатура листов карт крупных масштабов приведена в таблице 2.

Таблица 2 – Номенклатура листов карт крупных масштабов и размеры рамок

Для разграфки листов карты масштаба 1:2 000 за основу принимают лист масштаба

1:5 000, который делят на 9 частей (3×3) и обозначают строчными буквами русского алфа-

вита (рисунок 6 е.). Номенклатура листа масштаба 1:2 000 формируется из номенклатуры мас-

штаба 1:5 000 с прибавлением буквы листа масштаба 1:2 000, например, N – 35 – 87 – (70 – ж).

За основу квадратной разграфки планов масштабов 1:5 000 – 1:500 принимают план-

шет 1:5 000 с размерами рамок 40×40 см (2×2 км, 400 га).

Для получения планшета в масштабе 1:2 000 планшет масштаба 1:5 000 делят на 4 ча-

сти, обозначаемые заглавными буквами А, Б, В, Г (рисунок 6 ж).

18

Рисунок 6 ж – Пример разграфки планов

Задания по лабораторной работе № 2 (описание участка строительства и определение номенклатуры листа карты по географическим координатам точки) выполняются студентом самостоятельно по исходным данным, выданным преподавателем.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

РЕШЕНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКИМ КАРТАМ И ПЛАНАМ

Цель работы: научиться решать инженерные задачи на топографической карте (плане).

Географическая и километровая сетка на топографических картах

Территория Беларуси расположена к северу от экватора, поэтому все абсциссы в пре-

делах нашей страны всегда положительны, ординаты же в каждой зоне могут быть как поло-

жительными, так и отрицательными. Поэтому, ординату по осевому меридиану принимают равной 500 км. Такие ординаты называются преобразованными, а чтобы отличать координа-

ты в разных зонах, перед ординатой ставится номер зоны.

Для удобства пользования топографической картой на листе карт наносят координатную сетку, которая представляет собой систему линий, параллельных координатным осям (рисунок 7).

Для карт масштабов 1:50 000 и крупнее километровая (координатная) сетка наносится через 1 км. На картах масштаба 1:100 000 – через 2 километра, а на картах более мелких – через

10 км.

На планах масштабов 1:5 000 – 1:500 линии прямоугольных координат проводятся через

10 см, а их выходы за внутреннюю рамку подписывают в километрах для масштабов 1:5 000 – 1:2 000 и в метрах для масштабов 1:1 000 и 1:500.

20

Рисунок 7 – Координатная сетка

Координатная сетка позволяет определять прямоугольные координаты точек на карте.

При оформлении топографических карт предусмотрены рамки (рисунок 8): внутренняя – 1;

внешняя – 2 и минутная – 3.

Внутренняя рамка (1) образована отрезками параллелей, ограничивающих изображение с севера и юга и отрезками меридианов, ограничивающих изображение с запада и востока. Значе-

ния широт и долгот подписывают во всех углах карты, которые зависят от номенклатуры карты.

Между внутренней и внешними рамками расположена минутная (3), на северной и южной сто-

ронах которой нанесены деления, соответствующие одной минуте долготы, на западной и вос-

точной сторонах – деления, соответствующие одной минуте широты. Между внешней и минут-

ными рамками нанесены точки, которые делят минутные деления на 6 частей, т.е. на десятисе-

кундные деления. Наличие на карте минутной рамки позволяет определять географические ко-

ординаты точек, расположенных на карте.

21