Проекция топографических карт конспект

Обновлено: 06.07.2024

Семенов-Тян-Шанский считал, что “карта важнее текста, так как говорит нередко ярче, наглядней и лаконичней самого лучшего текста”.

Топографическая карта – это особенная общегеографическая карта, она детальна и крупномасштабна, изображает местность практически приближенной к плоскости. Часто это что-то среднее между планом и картой. Используют знаки плана, но с географической сеткой. В школе эта тема изучается только в 6-м классе в разделе “План и карта”.

К 11-му классу учащиеся забывают все азы этой темы, и на дополнительных занятиях я уделяю особенное внимание повторению изученного ранее. А подготовка к ЕГЭ часто напоминает изучение нового материала.

Пользуясь этой картой, мы рассмотрим и решим несколько типов заданий.

Во-первых, рассмотрим масштаб. Здесь представлены все 3 вида:

– Численный 1:10.000 – это значит, что в 1 см на плане или карте 10.000 см в действительности. Для реальных вычислений этот масштаб неудобен.

– Именованный в 1 см 100 м – этим масштабом будем пользоваться при вычислениях расстояний по прямой (по линейке).

– Справа изображен линейный масштаб – этим масштабом будем пользоваться при вычислениях расстояний по кривой (с помощью циркуля с двумя иголками). Например длину изгиба р. Беличка по карте.

Задача № 1. Найди расстояние от точки А до точки Б.

1. Берем линейку и измеряем расстояние по прямой от А до Б – 10 см.

2. По именованному масштабу нам известно, что в 1 см на карте 100 м в действительности. Значит, что бы найти расстояние надо 100 м * на 10 см. = 1000 м или 1 км. Ответ: 1км.

Могут быть задания по переводу из одного масштаба в другой и наоборот. Например: численный масштаб 1: 50.000.000 переведите в именованный. Сколько нулей мы должны убрать? в 1 м 100 см – это 2 нуля + в 1 км 1000 м – это 3 нуля, итого надо убрать 5 нулей.

Ответ: в 1 см 500 км.

Во-вторых, задания по определению азимута, прямого и обратного. Для решения этих задач вам потребуется транспортир. Его тоже, как и линейку, можно брать на экзамен и на ЕГЭ.

Главное запомнить – транспортир надо прикладывать не горизонтально, а вертикально: по направлению север – юг. А центр – это точка, от которой мы находим азимут.

Задача № 2. Определите по карте азимут, по которому надо идти от точки Б до точки высоты 32 м.

Ответ: 42 градуса.

Обратный азимут найдем так: 360 – 42 = 318* (т.е. от т.32 м до точки Б).

Задача № 3. Определите по карте азимут, по которому надо идти от точки Б до точки высоты 27 м.

Ответ: Здесь надо помнить, что определяют по кругу по часовой стрелке от севера. Это значит, что 180 градусов уже есть. Плюс еще 100 градусов. Итого – 280*.

В-третьих, задания по определению знаков плана.

Например: Определить соответствие:

Ответ: А-2, Б-4, В-1, Г-3. Почти все знаки плана и топографической карты можно найти в атласе 6 класса.

Но есть ряд знаков, которых нет в атласе, но есть на экзамене:

1. На зеленом цвете леса стоит знак сосна

27 – средняя высота деревьев,

0,35 – средняя толщина дерева,

7 – среднее расстояние между деревьями.

2. Около моста стоит знак

Д – материал постройки,

5 – высота над уровнем воды, м.

121 – длина моста, м.

6 – ширина моста, м.

15 – грузоподъемность в тоннах.

9 – ширина одной полосы в м.

2 – количество полос.

Ц – материал покрытия (цеменобетон).

12 – ширина покрытой части дороги в м.

17 – ширина всей дороги от канавы до канавы в м.

4. Крутизна ската (КС) – называют угол склона ската к горизонтальной плоскости, чем этот угол больше, тем скат круче. Рассчитывают по формуле:

где h – высота ската в м., d – заложение ската (длина) в м.

Например: h – 30м. d – 600м.

5. Около туннеля

8 – высота туннеля, 12 – ширина, 125 – длина в м.

Напомню правила составления плана:

1) Знать знаки и другие обозначения (например горизонтали и бергштрихи).

2) Знаки суши, в том числе и названия населенных пунктов (их пишут горизонтально), рисуются черным цветом.

3) Знаки водных объектов – синим цветом, в том числе и названия водоемов (названия рек – по течению, названия озер – горизонтально).

4) Каждый объект имеет точечную границу.

5) Одноэтажные, деревянные постройки тонируются желтым цветом, высотные – черным. Асфальтированные дороги – красным, лес – зеленым.

6) Почти все знаки плана рисуются в шахматном порядке (сад – столбиками, болота и солончаки – хаотично параллельно, овраг – по границе склона).

7) Самое главное – сориентировать план по отношению к северу.

Север – верх плана, юг – низ, правая сторона – восток, левая – запад. Но могут быть и задачи на засыпку: определенную часть карты повернули в любом другом направлении и задание таково: определить стороны горизонта. Здесь надо ориентироваться по меридианам (все соединяются на северном полюсе), и параллелям (они направлены с запада на восток).

В-четвертых, в ЕГЭ используют топографические карты для разнообразных логических задач. Приведу в пример некоторые задания из прошлых лет.

Задача 1: Оцените, какой из участков, обозначенных на карте цифрами 1, 2 и 3, наиболее подходит для устройства тренировочного футбольного поля школьной команды. Для обоснования своего ответа приведите не менее двух доводов.

Ответ: Для этих целей подходит площадка № 2. Потому что она ровная. № 1 не подходит, потому что она заболоченная. № 3 тоже не подходит, потому что на ней есть овраги.

Задача 2: Оцените, какую из площадок, обозначенных на карте цифрами 1 и 2 , лучше выбрать для сооружения ветровой энергетической установки, предназначенной для аварийного энергоснабжения школы в селе Верхнее. Свой выбор обоснуйте.

Ответ: Для сооружения ветровой энергетической установки более подходит площадка № 2. Во-первых, потому что она находится на более высоком уровне (площадка № 2 на высоте 32 м, а №1 – 25 м. Во-вторых, от площадки № 1 надо тянуть линию электропередач (ЛЭП) через болото и реку. В-третьих, площадка №2 ближе к школе.

Задача № 3. Для строительства колодца с ветряным двигателем, предназначенного для водоснабжения поселка Новый, предлагаются площадки, обозначенные на карте цифрами 1 и 2.

Определите, какими преимуществами обладает площадка 2, если известно, что водоносные слои на обеих площадках залегают на одинаковой глубине.

Ответ: Во-первых, ветряной двигатель надо ставить на значительной высоте – площадка 2 находится выше чем площадка 1. Во-вторых, площадка 1 находится на болоте. В-третьих, площадка 2 ближе чем площадка 1, значит длина труб для подачи воды меньше.

Задача № 4. Оцените, какой из участков, обозначенных на карте цифрами 1 и 2, лучше выбрать для размещения новой базы отдыха. Свой выбор обоснуйте.

Ответ: Для строительства новой базы отдыха подходит участок №1. Во-первых, здесь более ровная территория. Во-вторых, этот участок рядом с дорогой, а значит к нему будет удобный подъезд в течении всего года. И еще участок расположен рядом с озером. Это тоже очень важно для базы отдыха. Участок №2 хоть и находится рядом с рекой, но территория заболочена.

Оцените, какой из участков, обозначенных на карте цифрами 1, 2 и 3, наиболее подходит для тренировок членов школьной горнолыжной секции. Для обоснования своего ответа приведите два довода.

Ответ: Наиболее подходит для тренировок участок №3. Участок №1 слишком пологий, да и от дороги до него долго идти. Участок №2 овражист и находится около реки. А это опасно. Участок №3 имеет склон, находится рядом с дорогой.

И наконец, самая трудная работа по топографической карте – построение профиля.

Этой работе уделю максимум внимания, так как в программах по географии эту тему вообще не изучают. Даже иллюстрации профилей материков в атласах за 7 класс имеются, а в учебниках об этом – ни слова.

Приложение 1. Задача № 1. Постройте профиль рельефа местности по линии А – Б.

Приложение 2. Задача № 2. Постройте профиль рельефа местности по линии А – В. Для этого

Важным требованием, предъявляемым к топографическим картам, является установление единой картографической проекции, в которой должны составляться по возможности топографические карты всех масштабов. Это связано с тем, что использование топографических карт, составленных в разных проекциях, создает большие неудобства в работе.

Выбор картографической проекции для топографических карт зависит от размеров картографируемой территории и ее географического положения. Большинство стран мира для составления топографических карт используют равноугольные проекции, сохраняющие равенство углов между направлениями на карте и на местности и подобие бесконечно малых фигур. В РФ и других странах для топографических карт масштабов 1:25 000 – 1:1 000 000 принята единая равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса. Эта же проекция принята у нас, для обработки результатов полевых геодезических измерений при определении координат геодезических пунктов.

Геометрическую сущность проекции топографических карт РФ можно представить следующим образом. Весь земной эллипсоид делят на зоны и для каждой зоны в отдельности составляют карты. При этом устанавливают такие размеры зон, чтобы можно было каждую из них развернуть в плоскость, то есть изобразить на карте, практически без заметных искажений.

Для получения картографической сетки и составления по ней карты по проекции Гаусса, поверхность земного эллипсоида разбивают по меридианам на 60 зон по 6° каждая (рисунок 78).

Рисунок 78 – Деление поверхности Земли на шестиградусные зоны

Чтобы представить, как получается на плоскости изображение зон, вообразим цилиндр, который касается осевого меридиана одной из зон глобуса. Зону спроектируем по законам математики на боковую поверхность цилиндра так, чтобы при этом сохранилось свойство равноугольности изображения (равенство всех углов на поверхности цилиндра их величине на глобусе). Затем спроектируем на боковую поверхность цилиндра все остальные зоны, одну рядом с другой. Разрезав далее цилиндр по образующей АА₁ или,ВВ1 и развернув его боковую поверхность в плоскость, получим изображение земной поверхности на плоскости в виде отдельных зон (рисунок 79).

Осевой меридиан и экватор, каждой зоны изображаются прямыми линиями, перпендикулярными друг к другу. Все осевые меридианы зон изображаются без искажения длин и сохраняют масштаб на всем своём протяжении. Остальные меридианы в каждой зоне изображаются в проекции кривыми линиями, поэтому они длиннее осевого меридиана, то есть искажены.

Рисунок 79 – Проекция зоны на цилиндр, касательный к земному эллипсоиду по осевому меридиану.

Все параллели также, изображаются кривыми линиями с некоторым искажением. Искажения длин линий увеличиваются по мере удаления от осевого меридиана на восток или запад и на краях зоны становятся наибольшими, достигая величины порядка 1/1000 длины линии, измеряемой по карте. Например, если вдоль осевого меридиана, (рисунок 80) где нет искажений, масштаб равен 500 м в 1 см, то на краю зоны он будет равен 499,5 м в 1 см.

Рисунок 80 – Изображение зон земного эллипсоида на плоскости.

Отсюда следует, что топографические карты имеют искажения и переменный масштаб. Однако эти искажения при измерениях на карте очень незначительны, и поэтому считают, что масштаб любой топографической карты для всех ее участков является практически постоянным.

Благодаря единой проекции все наши топографические карты связаны с системой плоских прямоугольных координат, в которой определяется положение геодезических пунктов, а это позволяет получать координаты точек в одной и той же системе как по карте, так и при измерении на местности.

Рисунок 78 – Деление поверхности Земли на шестиградусные зоны

Рисунок 79 – Проекция зоны на цилиндр, касательный к земному эллипсоиду по осевому меридиану.

Рисунок 80 – Изображение зон земного эллипсоида на плоскости.

_______ При изображении небольшого участка земной поверхности радиусом до 20 км его проецируют на горизонтальную плоскость. Полученную горизонтальную проекцию участка в уменьшенном виде наносят на бумагу. Ошибки, возникающие в этом случае за счет кривизны Земли, находятся в пределах самой высокой точности линейных измерений и поэтому не имеют практического значения.

_______ Чертеж, дающий в подобном и уменьшенном виде изображение горизонтальной проекции участка местности, называется планом .

_______ При изображении на плоскости значительных территорий проекцирование их производят уже на сферическую поверхность , которую затем развертывают в плоскость. При этом получают определенные искажения контуров.

_______ Уменьшенное изображение на плоскости значительных участков поверхности, полученное с учетом кривизны Земли, называются картой .

_______ При составлении карт по определенным математическим законам строят сетку меридианов и параллелей, называемую картографической сеткой , внутри которой располагают изображаемые контуры. Наличие такой сетки служит признаком карты.

Классификация карт и планов:

_______ Планы и карты с изображением контуров и рельефа называют топографическими .

_______ Планы с изображением только контуров называются контурными или ситуационными . Карты, на которых изображены географические объекты, называются географическими . Карты и планы, на которых имеется дополнительная информация называются специальными (например, климатические).

_______ Для проектирования сооружений линейного типа необходимо знать рельеф по оси сооружения. В этом случае строится профиль .

_______ Профилем называется изображение на бумаге в уменьшенном виде вертикального разреза местности.

2. Масштабы

_______ Масштабом называется отношение длины линии на плане (карте) к длине горизонтальной проекции соответствующей линии на местности.

_______ Масштабы бывают :
_________ • численными,
_________ • линейными,
_________ • поперечными.

_______ Примеры численного масштаба: 1:2000 , 1:500 , 1:10000 .

_______ Знаменатель дроби показывает, во сколько раз горизонтальная линия местности уменьшена при перенесении ее на план.

_______ Для удобства работы с планом или картой пользуются линейным или поперечным масштабом.

_______ Точность, с которой можно производить измерения по плану или карте, зависит от масштаба. Наименьшая величина, различимая невооруженным глазом, составляет 0,1 мм .

_______ Расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,1 мм на плане или карте, называется точностью масштаба .

_______ Например: 1:1000 – точность 0,1 м . Чем крупнее масштаб, тем выше точность.

3. Планы, применяемые в строительстве. Их номенклатура

_______ В землеустройстве используются обычно планы масштабов 1:10 000 и 1:25 000 . Также такие планы используются для целей земельного кадастра и мониторинга земель.

_______ В строительстве применяются планы от масштаба 1:500 до 1:5000 . Они используются для составления генпланов, технических проектов, рабочих чертежей.

_______ Для составления планов участков применяется разделение всех планов на листы, что и называется разграфкой .

_______ Чтобы определить положение листа нужного плана среди других листов, пользуются номенклатурой.

_______ Номенклатура – это система обозначений отдельных листов топографических планов.

_______ В основу разграфки и номенклатуры топографических карт и планов положена карта масштаба 1:1 000 000 .

_______ При создании топографических планов участков площадью до 20 км 2 , может быть применена прямоугольная разграфка. В основу разграфки в этом случае положен лист плана масштаба 1:5000 с размерами рамок 40х40 см .

4. Изображение рельефа на планах и картах

_______ Рельефом местности называется совокупность неровностей физической поверхности Земли.

_______ Существует несколько способов изображения рельефа. Наиболее распространенным является способ горизонталей . Сущность этого способа заключается в следующем. Поверхность участка Земли через равные промежутки мысленно рассекают горизонтальными плоскостями. Пересечение этих плоскостей с поверхностью Земли образуют кривые линии, которые называются горизонталями .

_______ Горизонталью называется линия, соединяющая точки с одинаковыми абсолютными высотами.

_______ Расстояние между секущими плоскостями называют высотой сечения рельефа (h) .

_______ Для данного листа плана или карты высота сечения рельефа – величина постоянная. Чем меньше высота сечения, тем подробнее будет изображен рельеф.

_______ Расстояние между горизонталями в масштабе плана называется заложением (d) .

_______ Для отличия повышения от понижения применяется бергштрих . Подписи отметок горизонталей делаются на повышение. Высота сечения рельефа для данного плана – величина постоянная, она зависит от масштаба плана и существующего рельефа.

5. Формы рельефа

_______ Гора - возвышение в виде купола или конуса.

_______ Котловина - чашеобразная вогнутая часть земной поверхности.

_______ Хребет - возвышенность, вытянутая в одном направлении.

_______ Лощина - углубление, вытянутое в одном направлении.

_______ Седловина - перегиб хребта между двумя вершинами.

6. Условные знаки топографических карт и планов.

_______ Для обозначения на планах и картах различных предметов и контуров местности применяются условные знаки. Условные знаки делятся на масштабные и внемасштабные.

_______ Масштабными или контурными называются такие знаки, которыми предметы местности изображаются с соблюдением масштаба данной карты или плана, например, леса, луга, пашни, озера.

_______ Если предмет в данном масштабе не может быть выражен контурным знаком вследствие своей малости, то применяется условный знак, который называется внемасштабным .

_______ Примером внемасштабных условных знаков могут являться знаки, обозначающие километровые столбы, колодцы, указатели дорог и т.д.

7. Задачи, решаемые по топографическому плану при проектировании инженерных сооружений

_______ Для определения прямоугольных координат точек по плану или карте пользуются координатной сеткой, линии которой параллельны и перпендикулярны осевому меридиану зоны. Координаты вершин квадратов координатной сетки подписаны на карте.

Например: X_А=79200+ΔX,
__________ Y_А=66200+ΔY.

7.2 Длины отрезков прямых линий между заданными точками на плане измеряются с помощью измерителя и поперечного масштаба.

7.3 Дирекционный угол линии на плане измеряется между северным направлением вертикальной линии километровой сетки и данной линией с помощью транспортира.

7.4 Отметка любой точки может быть определена относительно горизонталей. При положении точки между горизонталями проводят прямую, перпендикулярную горизонталям, и измеряют расстояние от младшей горизонтали до точки и заложение d .

__________ Отметки точек вычисляются по формуле:

____ где а – расстояние от младшей горизонтали до точки,
_______ d – заложение,
_______ H_І – отметка младшей горизонтали,
_______ h – высота сечения рельефа.

7.5 Крутизна ската линии

__________ Крутизна ската линии местности характеризуется ее уклоном ( u ).

Повторяем основы топографии из 6 класса: стороны горизонта, азимут, масштаб, определение расстояний.

Вложение	Размер
topograficheskaya_karta.docx	19.04 КБ

Предварительный просмотр:

УРОК географии в 8 классе. ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА.

Учитель географии- Прозорова Надежда Николаевна,

МБОУ СОШ р.п. Тамала Пензенской области

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания.

ПИСЬМЕННО (у доски) : а) по административной карте определить координаты городов:

Псков - 57°с.ш. 28°в.д. Чита - 52°с.ш. 114°в.д Владивосток - 43°с.ш.132°в.д

б) определить протяженность в градусах и км между городами, расположенными на одной широте 51°с.ш.: Белгород (36°в.д) – Благовещенск (127°в.д): 127-36= 91° х 71,7= 6524,7 км.

УСТНО: А) Что такое карта, какие математические показатели ее характеризуют?

Б) Проекции карт, как изображают местность?

III. Актуализация знаний. Изучение нового материала .

- Откуда вы сможете получить информацию о районе похода? (По карте.)

Показываю две карты: географическую и топографическую.

- Какую карту нужно взять в поход? (Топографическую.)

Работа учителя . Обращаю внимание детей на рисунок 3 учебника и задаю вопрос:

- Какое изображение местности лучше и удобнее использовать для изучения и описания района, где будет проходить маршрут похода? (Топографическую карту.)

- Почему именно топографическую карту? Вспомним условные знаки карты (показ знаков +).

План местности - простейший вид карты, это чертеж небольшого (порядка 0,5 км) участка местности в крупном масштабе в условных знаках. План напоминает вид сверху и похож на аэрофотоснимок, но предметы здесь показываются условными знаками и сопровождаются надписями. В отличие от карты на план наносятся все объекты (для карты отбираются самые существенные), изображаются значительно меньшие территории, для которых искажения за счет кривизны поверхности настолько малы, что могут не учитываться.

В любую погоду и время суток направление на север показывает стрелка компаса, прибора указывающего направление магнитного меридиана. Географический и магнитный меридианы не совпадают, как не совпадают соответствующие полюса, поэтому чтобы найти точное направление на север, надо учитывать угол между северным направлением географического меридиана и направлением северного конца магнитной стрелки - магнитное склонение.

Разбор материала по учебнику стр. 14. Если северный конец магнитной стрелки компаса отклоняется к востоку от географического меридиана склонение называется восточным и имеет знак плюс (положительное), при отклонении к западу - западным и имеет знак минус (отрицательное). Магнитное склонение указывается на топографических картах. Например, магнитное склонение Москвы +8°. Точное направление на объект показывает географический (истинный) азимут - угол, который отсчитывают от северного конца географического меридиана по часовой стрелке до направления на предмет.

Читайте также: