Поняття про зображення фізичної поверхні Землі на горизонтальній площині. Горизонтальне положення

Тема 2: Топографічні та спеціальні карти

 

Актуальність вивчення даної теми полягає в тому, що топографічна карта – це один із способів (практично він є основним) передачі відомостей про місцевість, які використовуються як в інтересах народного господарства так і в інтересах оборони країни.

Зміст топографічної карти повинен бути повним, тобто показувати типові риси та характерні топографічні елементи, які відображають тактичні властивості місцевості відповідно до масштабу; вірогідним і сучасним, тобто відповідати змісту місцевості на момент використання карти; точним, тобто зберігати точність розташування, розміри топографічних елементів відповідно до масштабу.

Географічне положення точок земної поверхні визначається як відомо, їх координатами, тому математична задача побудови картографічного відображення заключається в проектуванні на площину (карту) кулеобразної поверхні землі при суворому дотриманні однозначної відповідності між координатами точок на земній поверхні і координатами їх відображення на карті.

Поняття про зображення фізичної поверхні Землі на горизонтальній площині. Горизонтальне положення.

 

Сучасна карта повинна давати тривимірне уявлення про місцевість, тобто крім вимірів у горизонтальній площині, повинна давати можливість визначати види нерівностей земної поверхні, їх взаємо розташування і взаємозв’язок; взаємо перевищення і абсолютні висоти точок місцевості, а також стрімкість, форму і довжину схилів.

Способи зображення рельєфу на картах

а) розрахунково-перспективний;

б) штриховий;

в) відмивкою;

г) гіпсометричний;

д) горизонтальний.

На топографічних картах 1: 25 000 – 1: 200 000 рельєф зображується горизонталями, а на картах 1: 500 000 та 1: 1000 000 – горизонталями у сполученні з відмивкою і гіпсометричним фарбуванням.

Сутність зображення рельєфу горизонталями розглянемо на прикладі. Уявімо острів у вигляді гори. У цьому положенні берегова лінія виходить у вигляді кривої АВ. Проекція берегової лінії на горизонтальну площину дає таку ж замкнену криву ав.

 

 

Припустимо, що рівень води піднявся на 10м. При цьому утворилась нова берегова лінія СД, усі точки якої лежать на однаковій висоті, але на 10м вище, ніж початкова берегова лінія АВ. Проекція берегової лінії СД на горизонтальну площину дає також замкнену криву лінію сд. Кожному рівню води відповідатиме своя берегова лінія (АВ, СД, КЛ) у вигляді замкненої кривої, усі точки якої мають одну і ту ж саму висоту. Ці замкнені лінії можна розглядати як сліди перерізу рельєфу місцевості різними поверхнями, паралельними рівневій поверхні моря, яку прийнято за початок підрахунку висот.

Якщо кожну берегову лінію проектувати на горизонтальну площину і зобразити в заданому масштабі на карті, то ми одержимо зображення гори у вигляді кривих замкнених ліній. Проекція одержаних кривих на площині дасть зображення гори горизонталями.

Горизонталь – це лінія однакових висот або замкнена крива, що поєднує на карті точки однакових висот. Горизонталі зображують на карті коричневим кольором і бувають вони різних видів.

1.

- Основні суцільні горизонталі – проводяться через висоту перерізу, служать для відображення основних форм рельєфу і зображуються на карті суцільною тонкою лінією.

б. - Потовщені горизонталі служать для полегшення рахунку висоти і зручності читання рельєфу: кожна п’ята основна горизонталь потовщується.

в,г. - Додаткові (напівгоризонталі) та допоміжні (чверті) горизонталі служать для відображення важливих подробиць рельєфу, що не виражаються основними горизонталями, і проводяться через 1/ 2 та 1/4 висоти перерізу. Зображуються на картах переривчастими та короткими переривчастими лініями.

 

Незважаючи на те що рельєф місцевості різноманітний – можна виділити п’ять його типів, які мають визначений зовнішній вигляд.   Розглянемо типові форми рельєфу: - гора; - хребет; - улоговина; - лощина; - сідловина.

 

Гора – значне за висотою, куполоподібне або конічне підвищення яке має підошву й вершину. Вершина найчастіше куполоподібної форми, але іноді являє собою майже горизонтальний майданчик – плато. Або закінчується піком. Зниження від вершини до підошви називають схилом.

Схил може бути рівним, випуклим, увігнутим і хвилястим. Різкий перехід від стрімкого схилу до пологого називається виступом або терасою, а лінія, яка відокремлює терасу від стрімкого схилу, що лежить нижче – брівкою. Штучний горб називають курганом.

Хребет витягнуте підвищення, яке знижується в одному напрямку. Вододіл, або топографічний гребінь, - лінія, яка поєднує найвищі точки хребта. Гірський хребет – ланцюг гір, які спрямовані в одному напрямку. До великих хребтів прилягають хребти менших розмірів, які називають відрогами.

Улоговина – замкнуте чашоподібне заглиблення (западина). Має край і дно. Іноді дно буває заболочено або зайняте озером. Невелику улоговину називають западиною. Улоговину дуже малих розмірів називають ямою.

Лощина – витягнуте заглиблення, яке знижується в одному напрямку.

Лінія по дну, яка поєднує найнижчі точки лощини, називається водозливом. Не будь – яким водозливом тече вода, але будь - яка річка чи струмок тече водозливом. До різних видів лощин належать долини, ущелини, яри та балки.

Сідловина – зниження на гребні хребта між двома сусідніми вершинами. Найнижча точка сідловини називається перевалом.

У гірській місцевості шляхи сполучення через хребти, як правило йдуть перевалами. Низько розташовані сідловини по обох схилах хребта називають гірськими проходами.

Характерні лінії (вододіли та водозливи) і точки (вершина та дно) рельєфу складають ніби скелет рельєфу місцевості. Їх зображення та взаємне розташування визначає загальний характер рельєфу місцевості.

Необхідно знати ознаки зниження схилу:

1. Показчик схилу завжди спрямований у бік зниження.

2. Схил починається в напрямку водоймища (хребет лізе у воду, а лощина від води біжить).

3. висоти горизонталей вказують коричневими цифрами, кратними висоті перерізу. Верх цих цифр завжди спрямований у бік підняття схилу.

4. Зубці знаків скель та обривів завжди спрямовані у бік зниження.

5. Виїмки на дорогах робляться в позитивних формах рельєфу (гора, хребет), а насипи у негативних (улоговина, лощина).

6. Різниця двох висот показує напрямок загального зниження місцевості.

 

Знаючи сутність горизонталей та ознаки зниження схилів, легко визначити на маршруті підйоми та спуски. Сутність їх читання зводиться до знаходження на карті ліній вододілу і водозливу. Від вододілу до водозливу – спуск; навпаки – підйом.

Елементи рельєфу, які не можна зобразити горизонталями, викреслюють на карті спеціальними умовними знаками. До них належать природні утворення такі як: яри, вимоїни, скелі, обриви, кургани та ін.; та штучні утворення – дорожні насипи, дорожні виїмки, входи в печери і гроти, терикони. Умовні знаки природніх утворень і відповідні їм надписи характеристик зображаються на картах коричневим кольором, а штучні – чорним кольором.

 

	Кургани		Осипи рихлих і твердих порід
	Ями		Скелі і скелясті обриви
	Обриви		Лавові потоки
	Вимоїни і яри		Бугристі поверхні

 

Важливим елементом є висота перерізу рельєфу (тобто відстань між двома суміжними основними горизонталями по висоті), яка підписується на кожному аркуші карти під лінійним масштабом.

 

Масштаб карти	Для рівнинної і горбистої місцевості	Для гірської місцевості	Для високогірної місцевості
1:25 000 1:50 000 1:100 000 1:200 000 1:500 000

 

 

Різновид місцевості має значний вплив на тактичні властивості. Так форма схилу істотно впливає на умови спостереження, маскування, ведення вогню, вибір місця для спостережних пунктів, умови захисту.

 

 

1 – рівний схил; 3 – увігнутий схил;

2 – випуклий схил; 4 – хвилястий схил.

 

Стрімкість схилу впливає на прохідні і захисні властивості місцевості. Визначають її за формулою α =60 х h / d, де:

α -стрімкість схилу;

h -висота перерізу;

d - закладення.

 

Приклад: висота перерізу по карті масштабу 1:50 000 дорівнює 10м, а закладення у місці визначення дорівнює 3мм (1мм 50 000 карти відповідає 50м), отже закладення дорівнює 150м. Стрімкість схилу за формулою визначається

α = 60 х (10: 150) = 4°

Висоти точок місцевості над рівнем моря (абсолютні висоти) визначаються по карті за допомогою позначок висот горизонталей і прийнятої на карті висоти перерізу рельєфу. При визначенні позначок можливі дві ситуації:

а) якщо відома висота точки, то позначкою горизонталі буде найближче ціле число кратне висоті перерізу;

б) позначка точки між горизонталями визначається інтерполюванням позначок горизонталей.

При висоті перерізу	5м	10м	20м
.167,2 А)	165
Б)

 

За картою наявність видимості між точками найчастіше доводиться визначати під час вибору вогневих позицій, місць для спостереження або для командних пунктів, під час вивчення умов прохідності і потайного пересування військ.

Командна висота – висота (не обов’язково найвища), з якої відкривається найкращий огляд навколишньої місцевості з великою дальністю і широким сектором огляду, підписується більшим шрифтом (цифрами), ніж інші висоти.

На рівнинній місцевості перешкодами є як правило, місцеві предмети, а на горбистій і гірській місцевості, хребти, горби та інші форми рельєфу у сполученні з місцевими предметами.

Визначення за картою взаємо видимості між точками місцевості виконують:

1. Співставленням висот точок – якщо у заданому напрямку висота перешкоди не перевищує висоту цілі та висоту спостережного пункту.

2. Побудовою трикутника на карті у наступній послідовності:

а) поєднують на карті точки СП і Ц прямою лінією і позначають на ній вірогідну точку П;

б) визначають абсолютні висоти означених вище трьох точок, висоту найнижчої точки приймають за 0 і відносно неї визначають і підписують на карті перевищення інших точок;

в) із точок з перевищенням над нульовою точкою встановлюють перпендикуляри до прямої лінії СП-Ц і на них відкладають одержані перевищення у довільному масштабі;

г) кінці перпендикулярів із точок СП і Ц з’єднують прямою лінією, яка і є променем зору.

Якщо лінія зору проходить вище перпендикуляра встановленого з точок перешкоди то видимість є, а якщо лінія зору перетне його, то видимості немає.

3. Побудовою вертикального профілю (графічний малюнок, який відображає перетин місцевості вертикальною площиною), що дозволяє найточніше визначити ділянки місцевості, які не можна продивитися.

Дану побудову здійснюють на міліметровому папері, спочатку позначаючи на ньому виходи всіх горизонтальних ліній, що проходять через лінію зору; потім відкладають у довільному масштабі на перпендикулярних лініях перевищення горизонталей над нульовою точкою і з’єднують їх плавною кривою. Якщо на профільній лінії є місцеві предмети (ліс, населені пункти), то при проведенні плавної кривої враховують висоту цих предметів.

 

2. Топографічна карта, план. Класифікація та масштабний ряд топографічних карт, призначення карт різних масштабів.

 

Картою називається зменшене узагальнене зображення земної поверхні на площині, виконане в картографічній проекції із врахуванням кривизни Землі. Якщо ступінь зменшення на карті буде менше одного мільйона, то карта буде називатись топографічною.

Сукупність показаних на карті елементів і об’єктів місцевості називається змістом карти.

Суттєвими особливостями карти є її наочність, вимірність і висока інформативність.

Під наочністю карти мають на увазі можливості зорового сприйняття просторових форм, розмірів і розташування об’єктів. Під час створення найбільш важливе і суттєве на карті виділяють на перший план, щоб воно легко читалося. Карта являє собою, таким чином, наочну зорову модель місцевості.

Вимірність – властивість карти, тісно пов’язана з математичною основою, яка забезпечує можливість із точністю, яку припускає масштаб карти, визначити координати, розміри об’єктів місцевості тощо.

Інформативність – це властивість карти отримувати відомості про зображені об’єкти та явища. Як карта, жодний текстовий чи графічний документ не може забезпечити так швидко і з такими вичерпними подробицями, отримання відомостей про розташування та особливості зображених об’єктів та явищ.

Карти між собою відрізняються за змістом та оформленням.

За змістом карти поділяються на топографічні і спеціальні.

Зміст карт повинен бути повним, правильним, сучасним і точним.

Повнота змісту карти полягає в зображенні всіх типових рис та характерних топографічних елементів, які відображають тактичні властивості місцевості відповідно до масштабу карти та її призначення.

Вірогідність та сучасність полягає у відповідності змісту карти на момент використання карти. Ці вимоги військ задовольняються періодичним оновленням карт у мирний час, а також їх оперативним виправленням за даними розвідки місцевості.

Точність карти полягає у збереженні точності розташування, геометричної подібності та розмірів топографічних елементів відповідно до масштабу карти та її призначення.

Сьогодні для задоволення потреб оборони країни та народного господарства, створюється велика кількість різноманітних карт. Щоб зорієнтуватись в цій різноманітності, карти необхідно класифікувати. Класифікація карт допомагає виявляти особливості, притаманні окремим видам карт, полегшує облік, систематизацію та зберігання карт.

Усі карти, що зображують поверхню Землі, а також моря та океани, називаються географічними картами. За своїм змістом вони поділяються на загальногеографічні та тематичні.

До загальногеографічних карт належать географічні карти, на яких відображується сукупність основних елементів місцевості без виділення будь-яких з них. Докладність зображення рельєфу, гідрографії, населених пунктів, мережі доріг та інших елементів місцевості на загальногеографічних картах залежить від масштабу.

Під час створення топографічних карт розміри всіх об’єктів місцевості зменшуються в певну кількість разів. Ступінь такого зменшення називають масштабом або відношення довжини лінії на карті до відповідної довжини даної лінії на місцевості.

Масштаб може бути виражений у чисельній формі (чисельний масштаб), або у графічній (лінійний, поперечний масштаб) у вигляді графіку.

Чисельний масштаб - це відношення двох чисел; чисельник – одиниця, знаменник –число, яке показує, у скільки разів зменшена кожна лінія місцевості при зображенні її на карті.

Величиною масштабу називають відстань на місцевості в метрах або в кілометрах, що відповідає одному сантиметру карти і підписується на карті над лінійним масштабом.

Лінійний масштаб – графічне вираження чисельного масштабу у вигляді прямої лінії

Точність вимірювання відстаней на карті перш за все залежить від масштабу карти. Важно завжди пам’ятати, що відстань виміряна по карті завжди коротша ніж на місцевості.

До загальногеографічних карт відносять і топографічні карти, які являють собою детальні карти місцевості масштабу 1:1000 000 і більше, дозволяють визначати як планове, так і висотне положення об’єктів на земній поверхні. Вони лежать в основі складання загальногеографічних карт більшого масштабу.

До тематичних карт належать карти, основний зміст яких визначається конкретно зображеною темою. На них з великою деталізацією зображаються окремі елементи місцевості або наносяться спеціальні дані, не показані на загальногеографічних картах.

 

Прикладом тематичних карт можуть бути оглядово-географічні, геологічні та інші карти, а також спеціальні карти, які ми нижче розглянемо.

Подробиці наведення відомостей про місцевість залежить від масштабу карти.

Розрізняють такий масштабний ряд топографічних карт:

1: 25 000 – одна двадцятип’ятитисячна – в 1 см – 250 м;

1: 50 000 – одна п’ятдесятитисячна – в 1 см – 500 м;

1: 100 000 – одна стотисячна – в 1 см 1000м;

1: 200 000 – одна двохсоттисячна – 1 см 2000 м;

1: 500 000 – одна п’ятисоттисячна – 1 см 5000 м;

1: 1000 000 – одна мільйонна – 1 см – 10 000 м.

Карти масштабів 1:25 000 та 1: 50 000 називаються великомасштабними; 1:100 000 та 1: 200 000 середньомасштабними (оперативно–тактичні); 1: 500 000 та 1: 1000 000 дрібномасштабними (оперативні).

 

У військах карта масштабу 1: 25 000 використовується для детального вивчення місцевості, порівняно невеликих, але важливих ділянок, під час прориву підготовленої оборони противника та форсування водних перешкод, під час повітряного десантування та дій у великих населених пунктах, під час проектування та виконання робіт з інженерного обладнання місцевості, а в артилерії і ракетних військах – для топографічної підготовки стрільби і пуску ракет.

 

Карта 1: 100 000 використовується командирами і штабами з’єднань, частин та підрозділів в усіх видах бою. За нею вивчається та оцінюється місцевість, організуються бойові дії, проводиться орієнтування на полі бою. Вона використовується також для топографічної підготовки стрільби артилерії та пуску ракет, проектування військово–інженерних споруд та виконання робіт.

Карта масштабу 1: 50 000 є основною вимірювальною картою. В артилерії та ракетних військах вона використовується для топографічної підготовки стрільби і пуску ракет. У густонаселених районах ця карта використовується командирами та штабами для організації та планування бою, керування військами та орієнтування на місцевості. Оперативно–тактичні карти призначені, головним чином, для планування бойових дій та для керування військами на полі бою.

 

Карта масштабу 1: 200 000 використовується, головним чином, для оперативної роботи штабів, а також усіма родами військ під час планування та переміщення військ. За цією картою можна вивчати загальний характер місцевості, дорожньої мережі, водних перешкод, водяних рубежів, лісових масивів, великих населених пунктів. Вона використовується також як дорожня карта, на ній достатньо повно відображується дорожня мережа та її придатність для переміщення бойової та іншої техніки. Оперативні карти призначені для оперативної роботи штабів.

		Карта масштабу 1: 500 000 використовується штабами для визначення фізико-географічних особливостей місцевості при підготовці та проведенню операцій; при організації взаємодії та при керуванні військами; для орієнтування при переміщенні військ, а також для показу загальної бойової обстановки.

 

Карта масштабу 1: 1000 000 використовується для загальної оцінки місцевості і вивчення природних умов великих географічних районів, військово-географічної оцінки театрів воєнних дій та для керування військами під час вирішення інших задач.

 

До тематичних карт відносять і спеціальні карти.

Спеціальні карти – це карти, які використовуються військами для детального вивчення місцевості, навігаційного забезпечення авіації, організації військових перевезень та вирішення інших задач. До них належать:

· цифрові карти; карти змін місцевості;

· карти ділянок річок; карти шляхів сполучень;

· карти гірських проходів і перевалів; карти геодезичних даних;

· карти орієнтирів; плани міст.

Спеціальні карти та плани міст призначені для інформування командирів і штаби про сучасний стан місцевості та її зміни в районі бойових дій, а також про інші спеціальні дані, які необхідні для планування, організації і виконання бойових завдань.

Спеціальні карти та плани міст відрізняються від топографічних карт додатковими даними про місцевість та іншою інформацією, яка необхідна командирам і штабам.

На спеціальних картах, залежно від їх призначення, відображаються:

1. Зміни місцевості, які відбулися в результаті бойових дій військ;

2. Зміни місцевості, які відбулися в результаті сезонних і погодних явищ;

3. Астрономо-геодезичні та гравіметричні дані;

4. Додаткові детальні характеристики об’єктів або ділянок місцевості, які мають важливе значення;

5. Спеціальні дані, які необхідні для управління військами та організації взаємодії під час вирішення спеціальних завдань у бою.

Зменшене і докладне зображення на площині невеликої ділянки місцевості, без врахування кривизни Землі називається топографічним планом або просто планом.

	Зразок карти частини ріки		Зразок оперативно-виправленої карти
	Зразок карти М 1: 10 000