§ 6. Топографические карты

Вы узнаете:

• чем топографические карты отличаются от других географических карт

• почему для топографических карт характерны подробность и точность изображения

Вспомните:

• виды картографических проекций

• как определить географические координаты объекта по географической карте

Мы даже не задумываемся, благодаря чему в мире точно прокладываются трубопроводы, линии электропередач, строятся села и города, железнодорожные и автомобильные дороги. Все это было бы невозможным без топографических карт.

Топографические карты и их практическое применение.

Что такое топографическая карта и чем она отличается от других географических карт? Прежде всего масштабом. В Украине топографические карты составляют в масштабах 1 : 1 000 000, 1 : 500 000, 1 : 200 000, 1 : 100 000, 1 : 50 000, 1 : 25 000, 1 : 10 000. Карты таких масштабов позволяют подробно изучать любой участок без непосредственных наблюдений на местности.

Топографические карты — это общегеографические карты, отличающиеся подробностью содержания, что обеспечивают высокую точность измерений. Топографические карты используют в разных сферах человеческой деятельности: в военном деле, государственном планировании, при проектировании инженерных сооружений

и коммуникаций, ориентировании на местности и прокладывании маршрутов во время спортивных соревнований и туристических походов. Все топографические карты служат основой для создания разных тематических карт и карт более мелкого масштаба.

Однако даже топографические карты не всегда могут справиться со своей задачей, особенно когда необходимо очень подробно отобразить местность. В таких случаях создают топографические планы. Территория городов и населенных пунктов Украины представлена на топографических планах в масштабах 1 : 5000 и 1 : 2000. Они предназначены для проектирования строительства жилых и промышленных районов, отображения схем движения транспорта. Для более полной информации в них добавляют перечень названий улиц, важных объектов и их характеристик.

Условные знаки.

В основе умения читать топографическую карту лежит знание условных знаков и их свойств. В зависимости от способа изображения выделяют четыре группы условных знаков (рис. 1).

Масштабные (контурные) условные знаки используют для обозначения объектов, отображаемых в масштабе карты или плана, например болота, озера, лесные или сельскохозяйственные угодья. По этим знакам можно определить площадь объекта.

Внемасштабные условные знаки — это символы (знаки), изображающие объекты, площадь которых не может быть выражена в масштабе карты. К таким объектам местности можно отнести отдельно стоящие деревья, постройки и т. д. Внемасштабные знаки имеют вид разных геометрических фигур определенного размера или упрощенных рисунков.

Линейные условные знаки используют для обозначения вытянутых объектов, при этом их длина отображена в масштабе карты, а ширина завышена. Такими знаками показывают, например, ручьи, пути сообщения, линии связи и др.

Пояснительные условные знаки — стрелки, надписи, буквенные и цифровые обозначения — дают дополнительную характеристику объектов. Как правило, их используют в сочетании с масштабными, линейными и внемасштабными условными знаками. Например, знак хвойного или лиственного дерева внутри леса показывает характер растительности, стрелка с числом на реке — направление и скорость течения. На топографической карте горизонтали и другие условные знаки естественных форм рельефа изображены коричневым цветом, а искусственные формы и отдельные объекты — черным. Чем круче склоны, тем меньше расстояние между соседними горизонталями.

Почему топографические карты отличаются высокой точностью изображения.

Топографические карты составляют в равноугольной поперечной цилиндрической проекции Гаусса — Крюгера. Эта проекция позволяет получить картографическое изображение довольно обширных участков земной поверхности почти без искажений. Рассмотрим геометрическую суть проекции, в которой создаются топографические карты. Вся поверхность Земли разделена по меридианам на 60 зон шириной по 6° каждая (рис. 2). Срединный меридиан в каждой

зоне называется осевым меридианом, он делит зону на две равные части — западную и восточную. Счет зон ведется с запада на восток от начального (гринвичского) меридиана.

Чтобы понять, как создается изображение этих зон на плоскости, представьте цилиндр, который осевым меридианом одной из зон касается земного шара (рис. 3).

Так же последовательно спроектируем на боковую поверхность цилиндра остальные зоны, одну рядом с другой. Развернув поверхность цилиндра, получим изображение земной поверхности на плоскости в виде отдельных зон, которые соприкасаются друг с другом только в точках по экватору.

Изображение каждой зоны разбито сеткой меридианов и параллелей на отдельные листы карты установленного размера. Такой процесс деления карты на листы называют разграфкой. У каждого листа есть свой адрес — номенклатура, благодаря чему можно быстро найти нужную карту определенной территории.

Разграфка и номенклатура отечественных топографических карт основана на разграфке и номенклатуре международной карты масштаба 1 : 1 000 000. Размеры листа карты такого масштаба составляют 6° по долготе и 4° по широте (рис. 4).

Определение географических координат.

На топографических картах отображается территория земной поверхности, ограниченная на западе и востоке меридианами, на севере и юге — параллелями с известными долготой и широтой (см. форзац 1). На северной и южной опорных рамках трапеции нанесены

минутные деления по долготе, а на западной и восточной сторонах — по широте в виде чередующихся черных и белых отрезков. Каждая минута долготы и широты разделена точками на шесть частей, расстояние между которыми соответствует 10 секундам. В углах рамки указаны их географические координаты.

По топографической карте можно определить географические координаты любого объекта с точностью до секунд:

1) от заданной точки опускаем перпендикуляры к минутной рамке карты;

2) отсчитываем количество отложенных минутных (черных или белых) и секундных (обозначенных точками) отрезков и прибавляем полученные значения к указанным в углах рамки географическим координатам (широте и долготе).

Определим географические координаты горы

Южная (136,7 м) по листу топографической карты (форзац 1). Широта южной параллели карты известна: φ = 53°30' с. ш.; к ней следует прибавить 1'28"

(один черный отрезок — это 1', два отрезка по 10" и 8" из третьего отрезка). Следовательно, широта горы Южная: φ = 53°31'28" с. ш. Так же от западного меридиана определяем долготу (λ = 30°45'): прибавляем 29" (два полных отрезка по 10" и большая часть третьего отрезка — 9"). Долгота горы Южная: λ = 30°45'29" в. д.

Определение прямоугольных координат.

Картографическая проекция топографических карт позволяет применять еще одну систему координат — прямоугольную. С ее помощью удобно вести математические расчеты, определять расстояния или площади, пользуясь обычными значениями X и Y (в километрах или метрах), а не градусными величинами.

За ось X принимают осевой меридиан определенной шестиградусной зоны, а за ось Y — линию экватора. Координата X показывает расстояние определенной точки от экватора, а координата Y — удаленность точки от осевого меридиана. Для территории Украины, расположенной в Северном полушарии, все значения координаты X будут положительными. Значение Y зависит от положения точки

относительно осевого меридиана и может быть как положительным, так и отрицательным. Во избежание отрицательных значений начало отсчета координат Y решили перенести на 500 км западнее. Все точки, размещенные восточнее осевого меридиана, имеют значение координаты Y больше 500 км, западнее — меньше 500 км (рис. 5).

Для того чтобы различать зоны, следует помнить, что их номера входят в значение координаты Y в виде первых цифр. Территория Украины занимает четыре зоны — от четвертой до седьмой включительно. Поэтому первые значения координаты Y на топографических картах Украины будут иметь значение от 4 до 7.

На топографической карте нанесены линии, проведенные через 1 км и параллельные осям X и Y. Они подписаны в рамке карты и образуют квадратную километровую сетку.

Координаты линий сетки подписываются в километрах между внутренней и минутной рамками карты. Возле крайних линий указаны полные значения координат, возле промежуточных — сокращенные, то есть только десятки и единицы километров. Сокращенные координаты используют для обозначения любого квадрата километровой сетки. Квадрат, в котором находится заданный объект, указывается значениями его нижней и левой сторон. Например, гора Южная (136,7 м) расположена в квадрате 4651.

Для расчета прямоугольных координат объекта:

1) находим квадрат, в котором он расположен;

2) смотрим в рамке карты значения, соответствующие южной (нижней) и западной (левой) линиям квадрата, и записываем количество километров в виде целого числа;

3) опускаем перпендикуляры ΔΧ и ΔY на южную и западную линии координатной километровой сетки;

4) циркулем или линейкой измеряем отрезки и с помощью масштаба вычисляем значение в метрах;

5) дописываем к целым значениям километров значения YX и YY. Следует помнить, что координаты X и Y всех пунктов территории Украины выражены семизначными числами.

Определим прямоугольные координаты горы Южная (136,7 м), расположенной в квадрате 4651. Значения координат южной и западной линий километровой сетки: X = 5946, Y = 6351 км. Теперь необходимо определить, на сколько гора Южная удалена от этих линий. Измеряем перпендикуляры и с помощью линейного масштаба переводим в метры: ΔΧ = 375 м, YY = 250 м. Дописываем полученные значения к установленным координатам километровой сетки: X = 5 946 375 м, Y = 6 351 250 м.

Координата X означает, что гора Южная удалена от экватора на 5 946 375 м, или 5946,375 км. Координата Y указывает на положение объекта в шестой зоне с координатой 351,25 км. Число 351,25 меньше, чем 500 км, поэтому объект расположен западнее осевого меридиана на расстоянии: 500 - 351,25 = 148,75 км.

Главное

. Топографические карты предназначены для подробного изучения местности с целью решения хозяйственных и научных задач.

• На каждом листе топографической карты изображается сравнительно небольшой участок местности, в пределах которого поверхность Земли приближена к плоскости, поэтому искажения на них крайне незначительны.

• Точное положение объектов на топографической карте определяют с помощью географических и прямоугольных координат.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Какие карты называют топографическими? Приведите примеры практического применения топографических карт. 2. Приведите примеры масштабных, внемасштабных, линейных и пояснительных условных знаков. 3. Какую картографическую проекцию используют при создании топографических карт? Почему искажения на топографических картах незначительны? 4. Объясните последовательность действий при определении географических и прямоугольных координат по топографической карте.

Давайте подумаем

Чем отличаются географические и прямоугольные координаты?

Практическая работа 1

Определение направлений, расстояний, площадей, географических и прямоугольных координат, высот точек по топографической карте Внимательно изучите рекомендации по определению координат объектов в тексте параграфа. По листу топографической карты (форзац 1) определите географические и прямоугольные координаты объектов. Результаты работы занесите в таблицу (в тетради).

Это материал учебника География 8 класс Довгань