4. Понятие о плане, карте, профиле

Картой называется уменьшенное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и рельефа земной поверхности с учетом влияния кривизны Земли.

Карты классифицируются по масштабу, содержанию, размеру изображаемой территории и назначению.

По масштабу карты принято делить на три группы:

1. Мелкомасштабные – карты, к которым относятся все карты масштабов мельче 1: 1 000 000, т.е. такие карты, на которых все линейные размеры земной поверхности уменьшены более, чем в миллион раз.

2. Среднемасштабные – карты масштабов от 1: 1 000 000 до 1: 200 000.

3. Крупномасштабные – карты масштаба 1: 200 000 и крупнее.

В зависимости от содержания карты делятся на общегеографические и тематические. Общегеографические карты равномерно изображают основные природные объекты и объекты, созданные в результате деятельности человека. На тематических картах с особой полнотой выделяют один из элементов общегеографической карты (почвы, рельеф и т.д.).

В зависимости от размеров изображаемой территории можно выделить карты мира, частей света, отдельных государств и их частей, природных зон, экономических и административных районов и пр.

По назначению карты бывают учебные, справочные, демонстрационные, морские, военные и т.д.

Планом называется уменьшенное подобное изображение на плоскости горизонтальной проекции участка земной поверхности с R =10 км. Планы также подразделяются по содержанию, масштабу, размерам изображаемой территории и другим признакам.

По содержанию планы делятся на контурные, топографические и специальные. На контурных планах изображают только контуры (границы, очертания) местных предметов – рек, озер, водоёмов, с.-х. угодий. Топографические планы помимо контуров отображают и рельеф местности – неровности земной поверхности (горы, лощины, хребты и т.д.). Специальными называются такие планы, основное содержание которых составляет какие-либо специальные данные (землеустроительные, лесные, почвенные и другие планы).

В зависимости от масштаба планы условно делятся на:

1. крупномасштабные - 1: 2 000 и крупнее;

2. среднемасштабные - 1: 5 000 и 1: 10 000;

3. мелкомасштабные - мельче 1: 10 000.

Профиль – чертёж, на котором изображен вертикальный разрез поверхности Земли по заданному направлению. Сам разрез также называют профилем. Профиль составляется, как правило, в двух масштабах: горизонтальном и вертикальном. Вертикальный масштаб для большей наглядности изображения рельефа берётся в 10-20 раз крупнее горизонтального.

1.5 Системы координат и высот, применяемые в геодезии

Рисунок 3 - Географические координаты

Координатами называются величины, определяющие положение точки на плоскости или в пространстве.

В геодезии наибольшее распространение получили следующие системы координат: географическая, плоская прямоугольная (Декартовая), полярная, биполярная.

Из географии известно, что Земля в течение суток совершает полный оборот вокруг линии, называемой земной осью.

Рисунок 3 – Географическая система

координат

Плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр Земли, называется плоскостью экватора.

При географической системе координат (рисунок 3) используют линии меридианов и параллелей.

Меридианом данной точки называют линию пересечения поверхности Земли плоскостью, проходящей через ось вращения Земли и данную точку. Меридианы на сфероиде имеют форму эллипса. На рисунке 3 линия РQ₁QP изображает начальный меридиан, проходящий через центр английской обсерватории, находящейся в Гринвиче и называющийся Гринвическим меридианом. Кривая РМЕР₁ - меридиан точки М.

Параллелью данной точки называют линию пересечения поверхности Земли плоскостью, перпендикулярной оси вращения Земли и проходящей через данную точку. Параллели на сфероиде имеют форму окружности. Линия КМL - параллель точки М. Параллель QEQ₁Е₁ , плоскость которой проходит через центр эллипсоида, называют экватором.

Географическая система координат образуется плоскостью экватора и плоскостью начального меридиана. Координатами в этой системе являются два угла - долгота и широта.

Долготой данной точки М называют угол l, образованный плоскостью экватора и плоскостью начального меридиана, проходящего через данную точку. К востоку от начального меридиана до 180° долготы считают восточными, к западу от начального меридиана до 180° – западными.

Широтой данной точки М называют угол j, образованный направлением отвесной линии в данной точке и плоскостью экватора. Широты от экватора к северному полюсу называют северными, а от экватора к южному полюсу – южными. Они изменяются от 0° до 90°.

Несмотря на многие достоинства системы географических координат, она неудобна для практического использования, особенно в инженерно-геодезических работах. Координаты – широта и долгота – выражаются в угловых единицах. Вычисление координат отличаются громоздкостью, а решение даже простейших задач сложно.

Широкое распространение при выполнении геодезических работ получила система плоских прямоугольных координат, однако при этом приходится предварительно проектировать точки поверхности Земного эллипсоида на некоторую плоскость, а потом на ней строить систему координат X и Y.

Элементами данной системы координат являются: ось Ох, направление которой принимается параллельным истинному, магнитному или осевому меридиану зоны; ось Оу, перпендикулярная к оси Ох; точка О – начало координат (рисунок 4).

Осями координат горизонтальная плоскость делится на четыре четверти. В отличие от математики в геодезии применяется правая система прямоугольных координат, в которой нумерация четвертей ведется по ходу часовой стрелки, начиная с северо-восточной четверти.

В общегосударственной системе плоских прямоугольных координат положение точек земной поверхности определяется прямоугольными координатами Х, У на плоскости, на которую они проектируются по закону равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера.

Сущность проекции Гаусса-Крюгера заключается в следующем. Земной эллипсоид делится меридианами через 6° по долготе на 60 зон, простирающихся от полюса до полюса. Нумерация зон ведется с запада на восток от Гринвичского меридиана, который является западной границей первой зоны. Средний меридиан каждой зоны называется осевым.

Поверхность каждой зоны в отдельности проектируется на плоскость и получается фигура, на которой центральный – осевой меридиан зоны - ось абсцисс ХХ, экватор - ось УУ.

На территории России, полностью расположенной в Северном полушарии, абсциссы всегда положительны. Ординаты могут быть как положительными, так и отрицательными. Чтобы избежать отрицательных знаков в ординатах, начало ординат переносят на 500 к м к западу от осевого меридиана (рисунок 5).

• 

Рисунок 5 – Зональная система прямоугольных координат