Элементы топографии
(Е. Н. Мелихов)
Знание топографии, умение читать карту, уверенно ориентироваться обязательны для туриста. Недостаточное знание топографии приводит к неправильной оценке маршрута, а неумение ориентироваться — к потере времени, срыву похода или к более серьезным последствиям. В этом разделе излагаются основные положения топографии, даются способы ориентирования и практические советы, которые облегчат туристу разработку маршрута похода и его проведение.
КАРТА И ПЛАН
Уменьшенное изображение земной поверхности на бумаге, выполненное условными знаками в определенном масштабе, называется планом или картой. Изображение, на котором дается значительный участок земной поверхности и при этом учитывается кривизна земли, называется картой. Небольшие участки, принимаемые за плоскость, изображаются в виде планов. Отличительный признак карты— сетка географических координат. На планы и топографические карты наносится сетка прямоугольных координат.
В отличие от плана масштаб карты не постоянен на разных ее участках. На крупномасштабных картах эта разница невелика, и карты крупнее 1: 20 000 не отличаются от планов. Но расстояние, измеренное на мелкомасштабной карте, будет отличаться от действительного.
Масштаб
Масштабом называется отношение длины линии на карте или плане к длине соответствующей линии на местности, выраженное в одинаковых мерах длины. Различают масштабы численные и линейные, которые обычно указываются на нижнем обрезе карты или плана.
Численный масштаб записывается в виде дроби или отношения двух чисел, причем в числителе всегда стоит единица, а в знаменателе — число, показывающее, во сколько раз действительные размеры на местности уменьшены при изображении их на карте. Например: 1/10000 1:10000 и т. д. Здесь число 10 000 показывает, что все расстояния на местности уменьшены в 10 000 раз. Или что 1 см на карте соответствует 10 000 см (100 м) на местности. Чем меньше знаменатель, тем крупнее масштаб карты, тем больше подробностей она содержит. Для разработки маршрута предпочтительнее иметь карты крупного масштаба.
Чтобы определить по карте или плану действительную длину на местности, пользуясь численным масштабом, необходимо измерить расстояние между двумя точками и помножить его на знаменатель численного масштаба.
Пример 1. На карте масштаба 1: 25 000 измерен отрезок в 3,68 см. Соответствующая ему длина на местности будет:
D = 3,68 смХ25 000 = 92 000 см = 920 м = 0,92 км.
Пример 2. На местности расстояние между двумя пунктами равно 12 240 м. Соответствующая ему длина на карте масштаба 1: 300 000будет:
Основное достоинство численного масштаба — возможность пользоваться любыми мерами (сантиметрами, дюймами и т. п.) для определения расстояний на картах любых масштабов, в том числе и неметрических, недостаток — необходимость производить вычисления.
Линейный масштаб. Чтобы избежать вычислений, связанных с пользованием численным масштабом, и получать значения расстояний непосредственно с карты, строят линейный масштаб. Он представляет собой прямую линию, разделенную на отрезки равной длины, называемые основанием линейного масштаба. Основание выбирается с таким расчетом, чтобы ему на местности соответствовало круглое число сотен или тысяч метров. Например, если требуется построить линейный масштаб для карты масштаба 1: 50 000, то целесообразно за основание принять отрезок 2 см. Тогда каждому такому отрезку на местности будет соответствовать расстояние 1 км. Для измерения линий, меньших длины основания, его делят еще на 5—10 равных частей. В указанном примере 1/10 часть основания соответствует 100 м на местности. Способ пользования линейным масштабом и его оцифровка показаны на рис. 18.
Расстояние можно измерять циркулем или полоской бумаги, на которой черточками отмечают измеряемую длину. Важно представлять себе, с какой точностью можно определять расстояние по карте в зависимости от ее масштаба. Минимальная ошибка, с которой может измеряться длина линии на бумаге циркулем или линейкой, составляет 0,01 см. Длина на местности, соответствующая этому расстоянию, например, на карте масштаба 1: 10 000 будет 10 м, а на карте 1: 500 000 — 50 м. Измерить линию на карте с большей точностью нельзя, поэтому расстояния на местности 10 и 50 м, соответствующие 0,01 см на карте, называются предельной точностью масштаба карты. Практически ошибка измерения линий на карте в полевых условиях составляет 0,05 см и более. составляет 0,01 см.
Рис. 18. Линейный масштаб ипользование им
Длина на местности, соответствующая этому расстоянию, например, на карте масштаба 1: 10 000 будет 10 м, а на карте 1: 500 000 — 50 м. Измерить линию на карте с большей точностью нельзя, поэтому расстояния на местности 10 и 50 м, соответствующие 0,01 см на карте, называются предельной точностью масштаба карты. Практически ошибка измерения линий на карте в полевых условиях составляет 0,05 см и более.
Переводной линейный масштаб. Впрактике туризма иногда приходится пользоваться картами неметрических масштабов или фотокопиями карт произвольного масштаба. Чтобы на них можно было производить измерения в метрических мерах, строится переводной линейный масштаб.
Например, после фотографирования карты масштаба 1: 300 000 масштаб фотокопии получился равным 1: 387 865. Если построить линейный масштаб с основанием 1 см, то пользоваться им будет неудобно, так как в натуре ему будет соответствовать 3878,65 м. Лучше построить такой линейный масштаб, основанию которого в натуре соответствовало бы круглое число километров или сотен метров, например 5000 м. Длину такого основания можно найти из следующей пропорции:
Определение масштаба карты
В ряде случаев масштаб карты или ее фотокопии может оказаться неизвестным. Для определения масштаба следует измерить расстояние на карте между двумя любыми точками и сравнить его с соответствующим ему расстоянием на местности. Это расстояние может быть определено по другой карте или быть заранее известным (например, расстояние между километровыми столбами).
Пример. На фотокопии расстояние между километровыми столбами получилось 3,65 см. Степень уменьшения размеров будет: 1 км=100 000 см: 3,65 см = 27 400 раз. Масштаб фотокопии 1: 27400.
Для определения масштаба карты по географической сетке полезно знать, что 1 минута широты равна 1852 м (1 миля).
Пример. Разность широт двух смежных параллелей составляет 30 минут. Расстояние между ними по карте равно 9,26 см. Степень уменьшения размеров будет:
Построение переводного масштаба показано на рис. 19. Пользуются им, как обычным линейным масштабом.
Масштаб карты 1: 600000.