Тема 4. Рамки листа топографической карты. Определение географических и прямоугольных координат

План:

1. Рамки листа топографической карты.

2. Измерение географических координат. Метод интерполяции (приращения).

3. Координатная сетка: сущность, назначение.

4. Определение прямоугольных координат точек.

Рамки листа топографической карты  Лист топографической карты имеет три рамки: внешнюю оформительскую, минутную и внутреннюю.

Внешняя оформительская рамка проводится утолщенной линией черного цвета и служит для ограничения картографического изображения от других элементов карты.

Параллельно внешней рамке двойной линией проведена минутная рамка, она разделена на отрезки, соответствующие с юга на север минутам широты, а с запада на восток – минутам долготы. На картах 1: 100 000 и крупнее минутные отрезки для удобства определения географических координат точек разделены на 10-ти секундные части. Таким образом, минутная рамка служит для определения географических координат точек.

Внутренняя рамка карты выполнена тонкими линиями, ограничивающими картографическое изображение, она представляет собой выпрямленные дуги параллелей и меридианов, выделяющих лист карты данного масштаба. В углах карты подписаны широты параллелей и долготы меридианов линий внутренней рамки.

За рамкой листа топографической карты помещают его номенклатуру, название соответствующей политико-административной единицы и главного населенного пункта, численный и линейный масштабы, сведения о системах координат и высот, сечении рельефа, методе и годе изготовления. Кроме того, на зарамочных полях обзорно-топографических карт дают условные знаки к данному листу, шкалу ступеней высот, схему границ; собственно топографических карт – схему сближения меридианов и магнитного склонения, шкалу заложений, дополнительные обозначения объектов; топографических планов – название площадки, схему всего участка съемки и тексты о назначении плана, увязке урезов вод и т.п. Для обзорно-топографических, мелко- и среднемасштабных карт предусмотрено многоцветное полиграфическое издание, крупномасштабных – многоцветное и одноцветное, топографических планов – размножение в нескольких экземплярах фотографическим, электрографическим или др. упрощённым способом.

Географические координаты – это широта φ и долгота λ, которые показывают положение объектов на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана. Определение географических координат по топографическим картам проводится с точностью до секунд или десятых долей минуты по минутной рамке карты. Для определения географической широты точки проводят с юга к ней ближайшую параллель, соединив одинаковые минутные деления минутной рамки с запада и с востока. Широта точки А складывается из широты ближайшей к ней с юга параллели и приращения широты от этой параллели до точки А. φ_А+ φ_ю+Δφ. Чтобы определить φ, следует спроектировать точку А на западную или восточную (какая ближе) минутную рамку карты. Затем последовательно измерить линейкой в сантиметрах длину одной минуты на рамке карты и длину отрезка минуты с юга от начала минуты до параллели точки А, составить и решить пропорцию l в см = 60´´, а Δφ в см = х´´.

Для определения долготы необходимо провести через одинаковые отметки на северной и южной минутных рамках, меридиан (ближайший к точке с запада), затем через точку А на ближайшую (северную или южную) минутную рамку опустить перпендикуляр и методом интерполяции (приращения) определить долготу. λ_А = λзапад. мерид.+ Δλ.

Прямоугольные координаты на топографической карте Х и У определяют положение точки на плоскости, в зоне Гаусса-Крюгера, относительно осей прямоугольных координат – экватора и осевого меридиана в километрах. Линии экватора и осевого меридиана зоны взаимно перпендикулярны. В отличие от декартовой системы, принятой в математике, в картографии за ось Х принимается вертикальная линия осевого меридиана, направленная на север, а за ось У – линия экватора, направленная на восток (Рисунок 11).

Рисунок 11. Система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера

Автором прямоугольной системы координат стал немецкий географ Гаусс, он предложил весь земной шар разделить на зоны по 6 градусов. Все зоны соприкасаются по линии экватора. С севера на юг длина зоны составляет 20000 км, а с запада на восток – (6^о х 111,3км)= 667,8 км. В результате небольшой протяженности с запада на восток искажения в пределах зоны незначительны. Всего зон на земном шаре выделяется 60. В каждой зоне Гаусс провел осевой меридиан. Положение точки в этой системе определялось двумя величинами: координатой Х и координатой У. Х – это расстояние от экватора до точки в километрах, а У – это расстояние от осевого меридиана до точки. К северу от экватора Х – величина положительная, к югу – отрицательная. К востоку от осевого меридиана – положительная, а к западу – отрицательная.

Другой немецкий ученый Крюгер внес в эту систему важные усовершенствования: во-первых, он предложил пронумеровать арабскими цифрами все зоны начиная от нулевого меридиана на восток и включил номер зоны обязательным элементом значения координаты У (это одна или две первые цифры), во-вторых, для того чтобы избавиться от отрицательных значений координаты У он предложил вынести осевой меридиан зоны к западу за её пределы на 500 км, и координату У среднего меридиана зоны принять за 500 км. Для определения прямоугольных координат точек на топографической карте служит координатная сетка, представленная горизонтальными (ГЛКС) и вертикальными (ВЛКС) километровыми линиями, параллельными осям Х и У зоны Гаусса – Крюгера. Линии координатной сетки на картах в зависимости от масштаба проводятся через один или два км и они не параллельны рамкам карты, т.к. прямые оси плоскостных координат Х и У не параллельны меридианам и параллелям, имеющим кривизну.

Полные значения прямоугольных координат подписаны только у крайних линий сетки в углах карты между внутренней и минутной рамками, около остальных линий нанесены только две последние цифры. Прямоугольные координаты точек, не лежащих на километровых линиях, определяются, или методом интерполяции или с использованием циркуля-измерителя и линейного масштаба