Топографические карты — общегеографические карты масштабов 1: 1 000 000 и крупнее, подробно изображающие местность. Они издаются отдельными листами определенных размеров и установленных масштабов.
Размеры листа карты в километрах означают: первое число—протяженность с севера на юг, этот размер является практически постоянным для любой широты; второе число — протяженность с востока на запад, этот размер с увеличением широты постепенно уменьшается. Для карт масштабов 1:25 000— I:200 000 боковые стороны рамки составляют от 36,86 см на экваторе до 37,14 см на широте 60°, а нижняя (южная) сторона — от 55,66 см на экваторе до 27,9 см на широте 60°.
Классификация топографических карт. Советские топографические карты являются общегосударственными. Они используются как при решении народнохозяйственных задач, так и для нужд обороны страны.
Используемые в войсках топографические карты подразделяются на крупномасштабные (1:25000, 1: 50 000), среднемасштабные (1: 100 000, 1: 200 000) и мелкомасштабные (1: 500 000, I: I 000 000).
Назначение топографических карт. Топографические карты служат основным источником информации о местности и используются для ее изучения, определения расстояний и площадей, дирекционных углов. координат различных объектов и решения других измерительных задач. Они широко применяются при управлении войсками, а также в качестве основы для боевых графических документов и специальных карт. Топографические карты (преимущественно карты масштабов 1:100000 и 1:200000) служат основным средством ориентирования на марше и в бою.
Карта масштаба 1:25 000 предназначается для детального изучения отдельных участков местности (при форсировании водных преград, десантировании и в других случаях), выполнения точных измерений, а также для расчетов при строительстве военно-инженерных сооружений и военных объектов.
Карты масштабов 1: 50000 и 1:100000 предназначаются для детального изучения местности и оценки ее тактических свойств при планировании и подготовке боевых действий, управления войсками в бою, целеуказания и ориентирования на поле боя, определения координат огневых (стартовых) позиций, средств разведки, целей и выполнения необходимых измерений и расчетов.
Карта масштаба 1:200 000 предназначается для изучения и оценки местности при планировании и подготовке боевых действий всех родов войск, управления войсками в операции (бою), планирования передвижения войск и ориентирования на местности при совершении марша.
Карты масштабов 1:500 000 и 1:1 000 000 предназначаются для изучения и оценки общего характера местности при подготовке и ведении операций, а также используются авиацией в качестве полетных карт.
Картографические проекции и геодезическая основа карт. Горизонтальная проекция (горизонтальное положение) — изображение точек, линий и фигур земной поверхности, полученное проектированием на уровенную поверхность Земли по перпендикулярам к ней.
Картографическая проекция — математический способ построения на плоскости картографической сетки (сетки параллелей и меридианов), на основе которой на карте изображают поверхность земного шара.
Сферические поверхности не развертываются на плоскости без складок и разрывов, и по этой причине на картах неизбежны искажения длин, углов, площадей. По характеру искажений картографические проекции могут быть равноугольными (сохраняется равенство углов, искажаются длины и площади), равновеликими (сохраняется равенство площадей, искажаются длины и углы) и произвольными. По способу проектирования земной поверхности проекции могут быть азимутальными (параллели изображаются концентрическими окружностями, а меридианы—радиальными прямыми), коническими (параллели изображаются дугами, а меридианы — расходящимися прямыми) цилиндрическими (параллели и меридианы изображаются в виде параллельных прямых, пересекающихся под прямыми углами).
Определение прямоугольных координат. Прямоугольные координаты (плоские) — линейные величины (абсцисса Х и ордината У), определяющие положение точки на плоскости (карте) относительно двух взаимно перпендикулярных осей Х и У. Абсцисса Х и ордината У точки А — расстояния от начала координат до оснований перпендикуляров, опущенных из точки А на соответствующие оси, с указанием знака.
В топографии и геодезии ориентирование производится по северу со счетом углов по ходу часовой стрелки, Поэтому для сохранения знаков тригонометрических функций положение осей координат, принятое в математике, повернуто на 90° (за ось Х принята вертикальная линия, за ось У—горизонтальная).
Прямоугольные координаты (Гаусса) на топографических картах применяются по координатным зонам, на которые делится поверхность Земли при изображений ее на картах в проекции Гаусса (см. п. 1,4). Координатные зоны — части земной поверхности, ограниченные меридианами с долготой, кратной 6°,
Счет зон идет от Гринвичского меридиана с запада на восток. Первая зона ограничена меридианами 0 и 6°, вторая—б и 12°, третья—12 и 18° и т. д. Территория СССР располагается в 29 зонах (от 4-й до 32-й включительно). Протяженность каждой зоны с севера на юг составляет примерно 20 000 км. Ширина зоны на экваторе равна примерно 670 км, на широте 40°— 510, на широте 50° — 430, на широте 60е — 340 км.
Все топографические карты в пределах одной зоны имеют общую систему прямоугольных координат. Началом координат в каждой зоне служит точка пересечения среднего (осевого) меридиана зоны с экватором (рис. 15), средний меридиан зоны соответствует оси абсцисс (Х), а экватор—оси ординат (У). При таком расположении координатных осей абсциссы точек, расположенных южнее экватора, и ординаты точек, расположенных западнее среднего меридиана, будут иметь отрицательные значения. Для удобства пользования координатами на топографических картах принят условный счет ординат, исключающий отрицательные значения координаты У. Это вызвано тем, что отсчет ординат идет не от нуля, а от величины 500 км, т. е. начало координат в каждой зоне как бы перенесено на 500 км влево вдоль оси У. Кроме того, для однозначного определения положения точки по прямоугольным координатам на земном шаре к значению координаты у слева приписывается номер зоны (однозначное или двузначное число). Если, например, точка имеет координаты х = 5 650 450; у = 3 620 840, то это значит, что она расположена в третьей зоне на удалении 120 км 840 м (620840—500000) к востоку от среднего меридиана зоны и на удалении 5650- км 450 м к северу от экватора.
Определение прямоугольных координат точек по карте. Вначале измеряют по перпендикуляру расстояние от точки до нижней километровой линии, по масштабу определяют его действительную величину в метрах и приписывают справа к подписи километровой линии. При длине отрезка более километра вначале суммируют километры, а затем также приписывают число метров справа. Это будет координата х (абсцисса).
Таким же образом определяют н координату у (ординату), только расстояние от точки измеряют до левой стороны квадрата. Нанесение точек на карту по прямоугольным координатам. Прежде всего по координатам в километрах и оцифровкам километровых линий находят на карте квадрат, в котором должна быть расположена точка.
Квадрат местонахождения точки на карте масштаба 1:50 000, где километровые линии проведены через 1 км, находят непосредственно по координатам объекта в километрах. На карте масштаба 1: 100000 километровые линии проведены через 2 км и подписаны четными числами, поэтому если одна или две координаты точки в километрах, нечетные числа, то нужно находить квадрат, стороны которого подписаны числами на единицу меньше соответствующей координаты в километрах.
На карте масштаба 1:200000 километровые линии проведены через 4 км и подписаны числами, кратными 4. Они могут быть меньше соответствующей координаты точки на 1,2 или 3 км. Например, если даны координаты точки (в километрах) х = 6755 и у = 4613, то стороны квадрата будут иметь оцифровки 6752 и 4612.
После нахождения квадрата, в котором расположена точка, рассчитывают удаление ее от нижней стороны квадрата и полученное расстояние откладывают в масштабе карты от нижних углов квадрата вверх. К полученным точкам прикладывают линейку и от левой стороны квадрата также в масштабе карты откладывают расстояние, равное удалению объекта от этой стороны. Географические координаты и определение их по карте. На топографических картах применяются геодезические координаты. На практике при работе с картами их обычно называют географическими.
Географические координаты какой-либо точки М (рис. 20) — это ее широта В и долгота L.
Широта точки — угол. составленный плоскостью экватора и нормалью к поверхности земного эллипсоида, проходящей через данную точку. Счет широт ведется по дуге меридиана от экватора к полюсам от 0 до 90°; в северном полушарии широты называют северными (положительными), в южном—южными (отрицательными).
Долгота точки — двугранный угол между плоскостью начального (Гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Счет долготы ведется по дуге экватора или параллели в обе стороны от начального меридиана, от 0 до 180°. Долготу точек, расположенных к востоку от Гринвича до 180°, называют восточной (положительной), к западу—западной (отрицательной).
Географическая (картографическая, градусная) сетка — изображение на карте линий параллелей и меридианов; используется — для определения географических (геодезических) координат точек (объектов) и целеуказания. На топографических картах линии параллелей И меридианов являются внутренними рамками листов; их широта и долгота подписываются на углах каждого листа.
На картах масштабов 1: 25 000, 1: 50 000. 1: 100 000 и 1:200 000 стороны рамок разделены на отрезки, равные в градусной мере 1′. Минутные отрезки оттенены через один и разделены точками (за исключением карты масштаба 1:200000) на части по 10″. Кроме того, внутри каждого листа карт масштабов 1: 50 000 и 1: 100 000 показывается пересечение средних параллели и меридиана и дается их оцифровка’ в градусах и минутах, а вдоль внутренней рамки даны выходы минутных делений штрихами длиной 2—3 мм, по которым можно прочертить параллели и меридианы на карте, склеенной из нескольких листов.
Определение географических координат точки по карте производится по ближайшим к ней параллели и меридиану, широта и долгота которых известны. Для этого на картах масштабов 1:25000—1:200000 следует предварительно провести южнее точки параллель и западнее — меридиан, соединив линиями соответствующие штрихи по сторонам рамки листа (рис. 21). Затем от проведенных линий берут отрезки до определяемой точки (аа1, Аа2), прикладывают их к градусным шкалам на сторонах рамки и производят отсчеты.
Нанесение точки на карту по географическим координатам. На западной и восточной сторонах рамки листа карты отмечают черточками отсчеты, соответствующие широте точки. Отсчет широты начинают от оцифровки южной стороны рамки и продолжают по минутным и секундным промежуткам. Затем через эти черточки проводят линию — параллель точки.
Таким же образом строят и меридиан точки, проходящий через точку, только долготу его отсчитывают по южной и северной сторонам рамки. Пересечение параллели и меридиана укажет положение данной точки на карте.
1. Что называется топографической картой?
2. Что называется масштабом карты?
3. Чему равна величина масштаба карты?