Укажите основные элементы карты и кратко их охарактеризуйте

Обновлено: 05.07.2024

На топографических картах отображают все важнейшие элементы местности: рельеф, гидрографию, растительный покров и грунты, населенные пункты, дорожную сеть, границы, промышленные, сельскохозяйственные, социально культурные и другие объекты. Чем крупнее масштаб карты, тем с большими подробностями показывают объекты на карте. При этом в целях повышения наглядности изображения проводят картографическую генерализацию, то есть объекты, имеющие второстепенное значение и небольшие размеры, на картах не показывают.

Полнота отображения элементов местности на карте зависит от масштаба и географических особенностей картографируемой территории. Так, колодцы в обжитых районах с хорошо развитой сетью рек и каналов не имеют существенного значения и на картах масштаба 1:100 000 и мельче, как правило, не показывают. В пустынных и полупустынных районах колодцы приобретают важное значение и подлежат обязательному отображению на картах масштаба 1:200 000 и крупнее.

На мелкомасштабных картах полнота отображения достигается обобщением очертании контуров объектов, объединением нескольких объектов в одно целое.

Картографические условные знаки (приложение 4) представляют собой применяемые на картах обозначения различных объектов и их качественных и количественных характеристик. Условные знаки одних и тех же объектов на всех крупномасштабных картах в основном одинаковы по своему начертанию и окраске и различаются лишь размерами. Для каждой группы однородных объектов установлен, как правило, общий условный знак, определяющий род предмета. Он имеет обычно простое начертание, удобное для вычерчивания и запоминания, и своим рисунком или цветом напоминает внешний вид или какие-либо другие признаки изображаемого местного предмета.

Условные знаки для топографических карт передают форму, размеры, местоположение, взаимные связи объектов местности, а также некоторые качественные и количественные их характеристики. Они подразделяются на масштабные или площадные, внемасштабные, линейные и пояснительные.

Масштабными или площадными условными знаками обозначаются объекты, изображаемые в масштабе карты, то есть такие, размеры которых (длину, ширину и площадь) можно измерить по карте, например, крупное озеро, река и др. Каждый такой знак состоит из контура планового очертания изображаемого объекта и заполняющего его пояснительного обозначения в виде фоновой окраски, цветовой штриховки или сетки одинаковых по рисунку значков. Контуры объектов показываются на карте сплошными линиями или пунктиром в точном соответствии с их действительными очертаниями на местности.

Внемасштабными условными знаками изображаются главным образом малоразмерные объекты (колодцы, сооружения башенного типа и др.). Положению этих объектов на местности соответствуют на картах следующие точки внемасштабных условных знаков (рис. 10):

Рис. 10. Положение главной точки внемасштабных условных знаков

для знаков, имеющих правильную геометрическую форму (прямоугольник, треугольник, круг, звезда и др.), – геометрический центр знака;

для знаков, имеющих вид перспективного изображения объекта (условные знаки заводских и других труб, буддийских и других храмов и пагод и др.), – середина основания знака;

для знаков в виде фигуры с прямым углом в основании (условные знаки бензоколонок и заправочных станций, ветряных мельниц и др.) – вершина угла;

для знаков в виде сочетаний нескольких фигур (условные знаки нефтяных и газовых скважин с вышками, часовен и др.) – центр нижней фигуры.

При точных измерениях на карте расстояний между объектами и при определении координат пользуются точками, определяющими их положение.

Линейными условными знаками изображаются дороги, малые реки и ручьи, электролинии, нефтепроводы и другие объекты, у которых в масштабе выражается только длина по оси их протяжения. Особую категорию линейных условных знаков представляют изолинии, в том числе и горизонтали, с помощью которых на картах показывается рельеф местности.

Пояснительные условные знаки применяются для дополнительной характеристики объектов и показа их разновидностей, например, порода леса, направление течения реки и т.п.

Цвета топографических условных знаков едины для карт всех масштабов. При издании карт печатаются черным цветом объекты контура; коричневым цветом – рельеф и относящиеся к нему подписи характеристик, пески и штриховой условный знак такыров; синим цветом – гидрография и относящиеся к ней подписи, вечные снега, ледники, солончаки и болота; бирюзовым цветом – площади водных пространств; зеленым цветом – площади лесов и садов, низкорослой растительности; оранжевым цветом – полотно автомобильных дорог с покрытием, площади плотно застроенных кварталов населенных пунктов на картах масштабов 1:25 000, 1:50 000 и крупных городов на карте масштаба 1:100 000, а также площади такыров; фиолетовым цветом дают окраску границ государств.

Кроме условных знаков на карте помещаются подписи собственных названий местных объектов (населенных пунктов, рек, озер, гор и др.), а также пояснительные подписи в виде буквенных и цифровых обозначений. Буквенные обозначения, как правило, даются в сокращенном виде согласно перечню сокращений, установленному в таблицах топографических условных знаков. Цифрами подписываются высоты точек местности над уровнем моря, относительные высоты обрывов, ширина и глубина рек и оврагов, характеристики мостов, деревьев в лесу и т.п.

Пояснительные подписи дают дополнительные характеристики объектов местности: собственные названия объектов, их назначение, количественные и качественные характеристики. Подписи в некоторых случаях сопровождаются условными значками, например при характеристике леса, обозначении направления течении воды в реке, глубины болота. Пояснительные подписи могут быть полными и сокращенными.

Топографические карты имеют цветовое оформление, единое для всех масштабов. Цвет в определенной степени соответствует действительной окраске местных предметов в летнее время года. Черным цветом изображают грунтовые дороги, границы, различные строения, сооружения и т. п., синим – гидрографию, коричневым – рельеф и песчаные поверхности (песчаные грунты), зеленым – растительность. Условные знаки наиболее важных объектов (городов, автомобильных дорог с покрытием и т. п.) затушевывают оранжевым цветом.

Рис. 10. Положение главной точки внемасштабных условных знаков

1а. Определение картографии. В стандарте государственных терминов картографией называют область науки, техники и производства, охватывающую создание, изучение и использование картографических произведений. Таким образом, современная картография существует в трех формах:
– как наука об отображении и познании явлений природы и общества посредством карт;
– как область техники и технологии создания и использования картографических произведений;
– как отрасль производства, выпускающего картографическую продукцию (а именно карты, атласы, глобусы и др.).
В других странах (в частности, англо- и франкоязычных) приняты иные толкования. Так, например, картографию отождествляют наряду с наукой, техникой и производством, еще и с искусством. Это имеет свой резон, т.к. картографические произведения должны не только соответствовать научно-технологическим и производственным нормативам, но и удовлетворять требованиям художественного дизайна, гармонического оформления и эстетического вкуса. Но, так или иначе, во всех определениях подчеркивается, что в ведении картографии находятся законы отображения и исследования явлений природы и общества посредством картографических изображений, как особых пространственных образно-знаковых моделей действительности, а также способы создания этих изображений.

1б. Структура картографии. Современная картография представляет собой разветвленную систему научных дисциплин и производственно-технических отраслей, одни из которых имеют многовековую историю, другие сформировались сравнительно недавно, а третьи находятся еще в стадии становления. Ядро картографии составляет картоведение, которое изучает общие проблемы, предмет и метод картографии как науки. История картографии изучает историю идей, представлений, методов картографии, а также старые картографические произведения. На стыке научно-технического направления находится математическая картография, изучающая математическую основу и геометрические законы построения карт. Проектирование и составление карт изучает и разрабатывает методы и технологии лабораторного, или камерального, изготовления карт. Картографическая семиотика разрабатывает язык карты, теорию и методы построения систем картографических условных знаков. Использование карт разрабатывает теорию и методы применения картографических произведений в различных сферах практической, научной, культурной и образовательной деятельности.
В рамках технологического подхода разрабатывается оформление карт, которое изучает теорию и методы художественного проектирования картографических произведений, в т.ч. и средствами компьютерной графики. Картографическое источниковедение изучает и разрабатывает методы оценки и систематизации картографических источников, используемых для составления карт. Картографическая информатика изучает и разрабатывает методы сбора, хранения и распространения информации о об изданных или издающихся картографических произведениях. Картографическая топонимика изучает географические названия для их правильной передачи на картах.
Наконец, сугубо утилитарное значение имеют издание карт и экономика и организация картографического производства. Первое разрабатывает технологию печатания картографической продукции. Вторая изучает проблемы оптимизации и планирования производства в целях уменьшения себестоимости картографической продукции.
В системе картографии сложилась также геоинформатика, которая в настоящее время вышла за рамки традиционной картографии. Также как и картография, геоинформатика – это наука, технология и производственная деятельность по изучению, созданию и использованию географических информационных систем (ГИС), под которыми в узком смысле понимаются электронные картографические произведения и географические базы данных.

1в. Место картографии в системе наук; междисциплинарные связи картографии. Современная картография имеет прочные двусторонние контакты со многими естественными, философскими, точными и техническими дисциплинами. С одной стороны картография пользуется их достижениями, а с другой – предоставляет им обширное поле для прикладного приложения сил. В самом близком контакте с картографией находятся науки о Земле и планетах – обширный и сильно разветвленный комплекс географических, геолого-геофизических, экологических и планетологических отраслей знания. В комплексе с науками о Земле существуют социально-экономические науки, такие как экономика, социология, демография, история, археология, этнография, геополитика и др. Для естественных наук картография служит одним из главных методов познания и средств систематизации данных.
Логико-философские науки (в первую очередь теория отражения, теория моделирования, формальная логика, системный анализ, психология) контактируют с картографией при разработке ее теоретических концепций, создании знаковых систем, разработке методов моделирования, решении проблем восприятия картографического изображения.
Астрономо-геодезические науки, включающие в себя астрономию, геодезию, гравиметрию, спутниковую геодезию и топографию, предоставляют картографии данные о фигурах и размерах Земли и планет, их физических полях, результаты спутникового позиционирования. Взамен картография предоставляет различные способы отображения криволинейных поверхностей на плоскость.
Математические науки – математический анализ, аналитическая геометрия, сферическая тригонометрия, статистика, неевклидова геометрия и ряд других математических дисциплин непосредственно контактируют с картографией. Математический аппарат используется на всех стадиях проектирования, создания и использования картографических произведений. Нет ни одной области математики, которая так или иначе не была бы связана с картографией.
Техника и автоматика включают в себя приборостроение, электронику, химическую технологию, материаловедение, полиграфию и многие другие отрасли, составляющие техническую базу создания, издания и использования картографических произведений. В последние годы особую значимость приобрели контакты с теорией систем управления, кибернетикой и информатикой, благодаря чему картография обогатилась лучшими достижениями современной научно-технической революции. Наконец, дистанционное зондирование, состоящее из комплекса дисциплин, включающих аэро-, космическую и подводную съемки, обработку и дешифрирование изображений, предоставляет картографии информацию для составления карт, отличающуюся высокой степенью надежности и оперативности.

Изучение всякого сложного явления требует мысленного расчленения его на элементы, т.е. слагающие его составные части. Основными элементами географической карты являются само картографическое изображение и его математическая основа.

Картографическое изображение — это все те условные обозначения, которыми на карте отображены явления и объекты действительности. Изучая эти условные обозначения и их сочетания, читатель карты осмысливает географические особенности показанной на ней местности. Характеристика свойств картографического изображения составляет основное содержание большинства последующих глав настоящего пособия.

Геометрические свойства картографического изображения — размеры и форма участков, занятых географическими объектами, расстояния между отдельными пунктами, направления от одного к другому — определяются его математической основой. Математическая основа карт включает в качестве составных частей геодезическую основу, масштаб и картографическую проекцию. Чтобы уяснить значение каждого из перечисленных компонентов математической основы карты, следует представить себе трансформацию, которую должен претерпеть участок земной поверхности от его истинной, натуральной формы до изображения на плоской бумаге. При этом следует помнить, что описываемые ниже преобразования участков земной поверхности осуществляются при создании карты путем математических расчетов.

Поверхность суши Земли со всеми ее неровностями называется физической, или топографической поверхностью (рис. 1). Она очень сложна и трудно поддается математическому выражению. Поэтому для построения карт приходится проектировать ее на иную, более простую, теоретическую (т.е. мысленную) поверхность, которая называется уровенной.

Рис. 1. Физическая и теоретические поверхности Земли

Уровенную поверхность представляют как поверхность Мирового океана, мысленно продолженную под материки при условии, что она в любой точке перпендикулярна отвесной линии.

По сравнению с физической поверхностью ее отличает большая сглаженность.

Фигуру Земли, ограниченную уровенной поверхностью, называют геоидом (т.е. подобная Земле). Сложная форма геоида не может иметь математического выражения, но она близка к эллипсоиду (рис. 2). Эллипсоид — поверхность, образованная вращением эллипса вокруг меньшей оси.

Рис. 2. Эллипсоид вращения (разница полуосей а и b утрирована)

В разных странах размеры земного эллипсоида несколько различаются. В СССР принят эллипсоид Красовского со следующими размерами:

большая полуось (в плоскости экватора) a=6 378 245 м;

малая полуось (совпадает с осью вращения Земли) b = 6 356 863 с;

разность полуосей а — b = 21 382 м;

сжатие = (a — b)/a=1/298,3.

Как показывает величина сжатия, эллипсоид Красовского мало отличается от шара, поэтому его называют также сфероидом.

На картах больших территорий истинные размеры земной поверхности оказываются уменьшенными в миллионы раз. При таком уменьшении различие величин большой и малой полуосей оказывается на глаз незаметным. Поэтому при построении карт для упрощения расчетов Землю принимают за правильный шар с радиусом 6371,1 км.

От размеров принятого эллипсоида зависит положение точек земной поверхности, изображенных на картах, их взаимное расположение, а сам результат вычисления формы и величины земного эллипсоида составляет геодезическую основу карт. Для построения карты точки и линии физической поверхности Земли проектируют нормалями (ортогонально) на поверхность эллипсоида. Затем эту поверхность с спроектированными на нее точками физической поверхности Земли уменьшают в нужное число раз.

Степень уменьшения определяется масштабом будущей карты. Масштаб выражается дробью, числитель которой равен единице, а знаменатель — величиной, указывающей, во сколько раз производится уменьшение.

Уменьшенную до нужного размера поверхность эллипсоида требуется далее отобразить на плоскости. Для такого перехода применяют ту или иную картографическую проекцию. Картографическими проекциями называют математические способы изображения на плоскости поверхности эллипсоида (или шара).

Таким образом, для того чтобы получить изображение физической поверхности Земли (или ее части) на плоскости, нужно применить все три элемента математической основы и выполнить следующие операции: 1 — перенести ее на уровенную поверхность; 2 — выполнить уменьшение до нужных размеров и 3 — применить картографическую проекцию.

Естественно, что в результате изображение физической (и даже уровенной) поверхности на плоскости (на карте) оказывается неизбежно деформированным в геометрическом отношении, т.е. искаженным. Особенно заметные искажения проявляются на последней из трех операций — при применении картографических проекций. Картографические искажения, однако, могут быть учтены для внесения необходимых поправок при измерениях расстояний, направлений и площадей участков по картам.

Практически то или иное значение элементов математической основы карты используется следующим образом. Точки земной поверхности, будучи спроектированными на эллипсоид Красовского, приобретают определенные географические координаты — широту и долготу. Их величина связана с тем, какие меридианы и параллели пересекаются в данной точке.

Рис. 3. Меридианы и параллели

Напомним, что меридианом точки называют линию пересечения земного эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и ось суточного вращения Земли (рис. 3). Параллель — линия пересечения земного эллипсоида плоскостью, перпендикулярной оси вращения. Линии меридианов и параллелей образуют градусную сеть Земли, а их изображение на картах называют картографической сеткой. Попутно вспомним, что экватор — параллель, плоскость которой проходит через центр Земли, а полюсами называют точки пересечения оси вращения Земли с поверхностью эллипсоида.

При построении карты сначала на листе бумаги в принятом масштабе и картографической проекции размещают узловые точки пересечения меридианов и параллелей и строят сами эти линии. Затем в образовавшиеся клетки врисовывают географические очертания. Деформации картографической сетки устанавливаются сравнительно легко (например, путем сличения ее с градусной сеткой глобуса). Выявленные искажения картографической сетки определяют и искажения географического содержания карты.

Рис. 4. Элементы географической карты

Местность – это часть (участок) земной поверхности. Неровности земной поверхности называются рельефом местности, а все расположенные на ней объекты как природного происхождения (леса, реки, болота и т. п.), так и созданные человеком (населенные пункты, дороги, каналы, сады и т. п.) – местными предметами. Все эти объекты принято называть топографическими элементами местности. Основными из них, оказывающими существенное влияние на боевую деятельность подразделений, являются рельеф, гидрография, почвенно–грунтовый покров, растительный покров, населенные пункты, дорожная сеть, промышленные, сельскохозяйственные и социально–культурные объекты.

Одно из основных требований, предъявляемых к топографическим картам, заключается в том, чтобы они изображали не только плановое положение объектов местности, но также пространственные формы и размеры неровностей земной поверхности. Иными словами, топографическая карта должна давать трехмерное представление о местности, позволяя не только производить измерения в горизонтальной плоскости, но и определять положение различных точек и объектов местности по высоте.

На современных топографических картах рельеф изображается горизонталями, т. е. кривыми замкнутыми линиями. Каждая линия обозначает на карте горизонтальный контур соответствующей неровности, все точки которого расположены на местности на одной и той же высоте над уровнем моря. Все точки данной горизонтали имеют одну и ту же высоту над уровнем моря. Высота этих точек отличается от высоты точек смежной горизонтали на высоту сечения. Направление, в котором местность понижается, можно определить по указателям скатов (бергштрихам), которые представляют собой короткие черточки, расположенные перпендикулярно горизонталям. Направления скатов также можно определить по цифровым обозначениям горизонталей. Верх этих цифр, обозначающих высоту над уровнем моря, всегда обращен в сторону повышения ската.

При изучении местности по карте мы рассматриваем ее одновременно как бы в двух планах: во–первых, представляем себе вид и особенности самой земной поверхности по ее изображению горизонталями и, во–вторых, выясняем наличие и характер расположенных на ней объектов местности. Эти объекты изображаются на картах топографическими условными знаками.

Топографические условные знаки представляют собой единую систему обозначения различных топографических объектов. В сочетании с горизонталями они позволяют отображать на карте действительную картину местности.

Для повышения наглядности карты печатаются в красках; цвета также играют роль условных обозначений. Применение красок позволяет как бы расчленить содержание карты на отдельные составные элементы (изображение лесных пространств, водной системы, рельефа, населенных пунктов, дорожной сети) и показать их более отчетливо, в различных планах, не нарушая при этом цельности всей картины местности. Это значительно облегчает чтение карты и в то же время позволяет обогатить ее содержание.

Цвета красок, применяющихся при издании топографических карт, стандартны и более или менее соответствуют окраске изображаемых ими объектов:

? изображения лесных массивов, садов, полезащитных лесонасаждений (выражающихся в масштабе), зарослей кустарников покрываются зеленой краской;

? изображения рек, озер, колодцев, источников, болот, а также цифры и знаки, обозначающие ширину и глубину рек – синей или голубой;

? изображение рельефа и его элементов (обрывов, осыпей, промоин и т. д.) – коричневой;

? полотно шоссейных дорог и автострад показывается оранжевой, а улучшенных грунтовых дорог – желтой краской.

Следует обратить внимание на то, что для обозначения высоты местности над уровнем моря в топографии цвета не используются.

Читайте также: