Разграфка и номенклатура топографических карт и планов

Понятие номенклатуры в картогафии абсолютно отличается от ее других значений в нашей повседневной негеодезической жизни (лат. — nomenklatura). Номенклатура — это и совокупность или перечень названий, терминов, употребляющихся в какой-либо отрасли науки, техники, искусства и т. п.; это и круг должностных лиц, назначенных вышестоящей инстанцией. Смысловое понятие номенклатуры в геодезии исходит из того, что принимаемые положения должны обеспечивать однозначное обозначение листов топографических либо каких других карт различных масштабов. Нельзя сказать, что принятая картографами в работе номенклатура является удобной. Не будет удобной и другая какая-нибудь система обозначений, поскольку так много последовательных делений от первичного листа карты, что остается только надеяться на свою память либо пользоваться справочником, что во многом в этих случаях надежнее.

Номенклатура топографических карт — это система обозначения листов карт разных масштабов.

Система деления карт на отдельные листы с помощью линий картографической сетки (линий меридианов и параллелей) или прямоугольной координатной сетки (координатных линий) называется разграфкой.

В основу деления карт на листы в нашей стране принята международная разграфка карт масштаба 1:1 000 000 (рис. 2.15). Разбивка на ряды параллелями производится от экватора через каждые 4° широты. Ряды обозначают буквами латинского алфавита: А, В, С, D, Е, F, G, Н( I, J, К, L, М, N, О, Р, Q, R, S, Т, V, W. Колонны в своих границах совпадают с б°-ми зонами проекции Гаусса — Крюгера, но нумерация их ведется от меридиана ±180° на восток. Таким образом, номер колонны отличается от номера зоны на 30 единиц в ту или другую стороны. Колонны обозначаются (по номерам) арабскими цифрами.

Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:1 000 000

Рис. 2.15. Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:1 000 000

Предположим, что номер колонны 47. Тогда номер соответствующей зоны будет 47 - 30 = 17. Если номер колонны меньше 30, то для определения номера зоны следует к номеру колонны прибавить 30.

Номенклатура первого листа топографической карты масштаба 1:1 000 000 составляется из буквы ряда и номера колонны. Например, Н —47.

Других листов карты масштаба 1:1 000 000 с таким обозначением нет. Но вы можете задать вполне разумный вопрос: «Для обозначения рядов картографы использовали все буквы латинского алфавита для северного полушария. А как же быть тогда с листами карт на южное полушарие? Придется повториться?» Зачем повторяться. Номенклатура — это система обозначений. Так и давайте чуть-чуть изменим эту систему для южного полушария. Например, в южном полушарии подобный лист обозначить как 47 — Н. И никаких проблем и вопросов. А можно придумать и другое, например, брать в скобки (Н) для южного полушария. И снова — никаких проблем. И снова с вашей стороны разумный вопрос: «Ну а как же на самом деле обозначают?» Проще, чем мы с вами подумали: после номенклатуры в скобках указывают (Ю. П.). Наши с Вами способы все-таки поинтереснее.

Разграфку более крупных масштабов из листа 1:1 000 000 можно проследить по приведенной ниже схеме, табл. 2.2 и рисункам 2.16 — 2.21, относящимся к приведенному ниже примеру.

Схема деления листов карт и их обозначений

  • 1: 500 000 = (1:1 000 000): 4 -> (А, Б, В, Г) 1: 25 000 = (1: 50 000): 4 -> (а, б, в, г) 1:300 000 = (1: 1 000 000): 9 -> (I-IX) 1: 10 000 = (1: 25 000): 4 -> (1, 2, 3, 4)
  • 1: 200 000 = (1:1 000 000): 36 -> (I - XXXVI) 1: 5000 = (1:100 000): 256 -> [ (1) - (256) ] 1:100 000 = (1:1 000 000): 144 -> (1 - 144) 1: 2000 = (1: 5000): 9 -» (а, б, в, .... и, к)
  • 1: 50 000 = (1:100 000): 4 -> (А, Б, В, Г)

Таблица 2.2

Примеры номенклатуры топографических карт различных масштабов

Масштаб

карты

Число листов в исходном листе

Пример

номенклатуры

Размер листа

по долготе

по широте

1: 1 000 000

-

Н — 47

1:500 000

4

Н — 47 — Б

1:300 000

9

IV—Н —47

1°20'

1:200 000

36

Н-47-XXI

40'

1: 100 000

144

Н —47— 124

30'

20'

1:50 000

4

Н —47— 124 —Г

15'

10'

1:25 000

4

Н —47— 124 —Г —б

7'30"

5'

1: 10 000

4

Н —47 — 124 —Г —б —2

3'45"

2'30"

1:5000

256

Н — 47 — 124— (105)

У 52,5"

Г15"

1:2000

9

Н —47— 124 —(105 —к)

37,5"

25"

Разграфка и номенклатура листа топграфической карты масштаба 1

Рис. 2.16. Разграфка и номенклатура листа топграфической карты масштаба 1: 500 000

Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:300 000

Рис. 2.17. Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:300 000

Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:200 000

Рис. 2.18. Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:200 000

Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:100 000

Рис. 2.19. Разграфка и номенклатура топографических карт масштаба 1:100 000

Для топографических планов принята прямоугольная разграфка:

  • — для 1:5000 — 40 см х 40 см;
  • — для 1:2000, 1:1000 и 1:500 — 50 см х 50 см.

Основой для номенклатуры планов является лист масштаба 1:5000, обозначение которого берется по номеру топографической карты, например, 36. Схема разграфки на листы крупных масштабов (топографических планов) имеет вид, представленный на рис. 2.21:

  • 1:2000 = (1:5000) : 4 -» (А, Б, В, Г), например, 36—Г;
  • 1:1000 = (1:2000) : 4 -> (I, II, III, IV), например, Зб-Б-IV;
  • 1:500 = (1:2000) : 16 -> (1, 2, 3, ..., 16), например, 36-В-16.

По географическим координатам точки можно определить номенклатуру любого листа топографической карты, на котором находится эта точка.

Разграфка и номенклатура топографических карт масштабов 1:50 000, 1:25 000 и 1:10 000

Рис. 2.20. Разграфка и номенклатура топографических карт масштабов 1:50 000, 1:25 000 и 1:10 000.

  • (Примеры обозначений: 1:50 000 — Н-47-124-Г;
  • 1:25 000 — Н-47-124-Г-6; 1:10 000 — Н-47-124-Г-6-2;.
Разграфка и номенклатура топографических планов

Рис. 2.21. Разграфка и номенклатура топографических планов

Пример 2.1. Требуется определить номенклатуру листа топографической карты масштаба 1:10 000, на котором находится точка со следующими географическими координатами: долгота восточная X = 97°59'; широта северная ф = 28°28'.

Решение. Предварительно необходимо определить номенклатуру листа масштаба 1:1 000 000, а затем, пользуясь установленной последовательностью разграфки, получить масштаб 1: 10 000.

Для определения буквы ряда необходимо значение широты точки разделить на 4° с округлением результата в большую сторону:

(28°28') : 4° = (28,467°) : = 7,12 = 8.

Восьмой буквой латинского алфавита является буква Н.

Для определения номера колонны необходимо значение долготы точки разделить на 6°, прибавить 30 единиц и округлить полученный результат в большую сторону:

[(97°59'): 6°] + 30 = [(97,983°): 6°] + 30 = 16,33 + 30 = 46,33 = 47.

Следовательно, номенклатура топографической карты масштаба 1:1 000 000, на которой находится указанная в задании точка, — Н-47. Такой же результат получится и при использовании разграфки, приведенной на рис. 2.15.

Для получения номенклатуры листа топографической карты масштаба 1:10 000, как это видно из схемы разграфки, нет необходимости определять номенклатуры листов масштабов 1:500 000,1:300 000 и 1:200 000, однако только в учебных целях решим попутно и эту задачу.

Номенклатура листа карты масштаба 1:500 000 (рис. 2.16), на которой находится искомая точка — Н-47-В, листа масштаба 1:300000 (рис. 2.17) — VII—Н~47, а листа масштаба 1:200 000 (рис. 2.18) — H-47-XXXII.

А теперь перейдем непосредственно к решению поставленной задачи, т. е. определению номенклатуры листа карты масштаба 1:10000. На рис. 2.19 приведена разграфка карты Н-47 для получения листов масштаба 1:100000. В соответствии с разграфкой получен лист масштаба 1:100 000 — Н-47-124, соответствующий условию задачи.

Для масштаба 1:50 000 (рис. 2.20) — Н-47-124-Г.

Для масштаба 1:25 000 (рис. 2.20) — Н-47-124-Г-6.

Для масштаба 1:10 000 (рис. 2.20) — Н-47-124-Г-6-2 (ответ).

Если бы была поставлена задача определения номенклатуры листа масштаба 1:2000, то определение номенклатуры листов 1:50 000, 1:25 000 и 1:10 000 можно опустить, т. к. масштаб 1:2000 получают непосредственно из масштаба 1:5000, который, в свою очередь, образуется из листа масштаба 1:100 000. Принцип разграфки такой же, как и в рассмотренном выше решении.

Пример 2.2. Часто требуется использовать и соседние листы топографических карт данного масштаба (с севера, юга, запада и востока). Для этого в разрыве внешней рамки карты указывают номенклатуру соседнего листа.

Определим, например, номенклатуры листов топографических карт масштаба 1:10000, граничащих с листом того же масштаба, номенклатура которого получена в примере 2.1 (Н — 47 — 124 — Г — б — 2).

Решение. В соответствии с рис. 2.20, на полученной в примере топографической карте масштаба 1:10 000, номенклатура которой Н-47-124-Г-6-2, в разрывах внешней рамки были бы указаны следующие обозначения соседних листов:

северная рамка — Н-47-124-Б-Г-4;

южная рамка — Н-47-124-Г-6-4;

восточная рамка — Н-47-125-В-а-1;

западная рамка — Н-47-124-Г-6-1.

В связи с тем, что при движении на север или юг проектируемые на плоскость части земной поверхности по долготе уменьшаются, то листы топографических карт становятся узкими и для практического пользования неудобными. Поэтому листы топографических карт севернее параллели 60° издаются сдвоенными по долготе, а севернее параллели 76° (до 88°) — счетверенными по долготе. На участках (на севере и юге) по широтам от 88° до 90° находятся полярные шапки, которые изображают в азимутальной проекции.

§ 12. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса_

Вот и еще одна система координат. В § 9 была рассмотрена система географических координат, а теперь — другая, связанная и с другими единицами измерений — километрами, метрами и т. п.

Географическая система координат относится к т. н. плановым системам координат, т. е. к системам координат, которыми пользуются при решении различных задач на плоскости или известной геометрической поверхности.

Вообще к любой системе координат предъявляется основное требование: система координат должна однозначно задавать положение любой точки земной поверхности.

Здесь рассмотрим еще одну плановую систему координат — прямоугольную систему координат Гаусса.

Как уже указывалось в § 10, поверхность земного эллипсоида изображают на плоскости в проекции Гаусса — Крюгера в пределах 6° (или 3° — в маркшейдерии) зон. Проекции осевого меридиана зоны и экватора образуют на плоскости две взаимно перпендикулярные линии, которые и принимают в качестве осей х и у прямоугольной системы координат. Осью х является проекция осевого меридиана зоны, а осью у— проекция экватора (рис. 2.22). В каждой из зон образуется своя отдельная система прямоугольных координат. Они одинаковые, подобные по виду, но совершенно разные в разных зонах.

Для территории России абсциссы х всех точек положительные, а ординаты у могут быть положительными и отрицательными. Для удобства в работе в пределах одной зоны ось х вынесли за пределы зоны на запад на 500 км, т. е. сделали и ординаты всех точек зоны положительными.

Таким образом, положение любой точки в зоне определяется координатой х (расстоянием до точки от экватора) и координатой у, определяемой расстоянием от вынесенного на запад осевого меридиана (оси х') до искомой точки при перемещении на восток. Координата у взаимосвязана с расстоянием у(Ц от точки до осевого меридиана зоны следующим соотношением:

При этом следует иметь в виду, что значение y(L) может быть отрицательным, когда точка находится в западной от осевого меридиана части зоны (у < 500 км), т. е. слева от осевого меридиана, и положительным, если точка находится в восточной части зоны (у > 500 км), справа от осевого меридиана. Величины y(L) называют действительными значениями ординат в зоне, а значения у — преобразованными ординатами.

Зональная система прямоугольных координат

Рис. 2.22. Зональная система прямоугольных координат

Поскольку системы прямоугольных координат подобны для каждой зоны, то необходимо ввести параметр для различения двух точек А и В, имеющих одинаковые координаты х и у (I), но находящихся в разных зонах. Задача была решена очень просто: впереди координаты у принято приписывать номер зоны.

Пример 2.3. Точка находится на расстоянии 5237,635 км от экватора и на расстоянии 105,842 км к западу от осевого меридиана 7-й зоны. Записать прямоугольные координаты точки.

Решение. Координатой х будет указанное расстояние точки от экватора — 5237,635 км. Поскольку L = -105,842 км (западная часть зоны), то, пользуясь формулой (2.9), получим у = 500,000 км — 105,842 км = 394,158 км (7-я зона). Следовательно:

Для того чтобы определить номер зоны по координате у, необходимо от запятой, отделяющей целые километры, отсчитать влево три значащих цифры. Остаток будет номером зоны.

Пример 2.4. Найти расстояние от искомой точки до осевого меридиана зоны, если у = 16 636 835 м = 16 636, 835 км -> 16-я зона.

Решение. у(Ц = 636,835 км - 500,000 км = +136,835 км (восточная часть зоны).

Как уже говорилось в этом параграфе выше, системы прямоугольных координат в зонах разные. Но как тогда быть, если нам придется перейти из данной зоны в соседнюю, какие координаты следует брать там для одной и той же точки, в которой мы находимся? Задача эта не совсем легкая. Вы это увидите при изучении дисциплины «Высшая геодезия». Одна из практических расчетных работ, которую вам придется выполнить, как раз и предусматривает перевычисление прямоугольных координат из зоны в зону.

§ 13. Система высот_

Высота — местоположение какой-либо точки земной поверхности вверх по вертикальной линии от уровня моря.

Словарь русского языка

Только такое определение понятию «высота», самое близкое по его значению для этого параграфа, и удалось найти автору в словаре С.И.Ожегова. Почему самое близкое? Да потому, что авторы словаря решили словом «высота» определить расстояние от уровня моря только вверх по вертикальному направлению. Тогда, по логике, следует в том же словаре посмотреть, вероятно, слово «низина'»? Но такого нет. Есть слово «низи'на» — низменное место. Может быть «глубина» ? В том же словаре — расстояние от поверхности... по направлению к низу.

Поэтому давайте определимся с понятием высота, используемым в геодезии.

Не лишне повториться, что в § 9 и § 12 были рассмотрены т. н. плановые системы координат, географические и прямоугольные, определяющие положение любой точки на поверхности земного эллипсоида, либо референц-эллипсоида, либо на плоскости. Однако указанные плановые системы координат не позволяют получить однозначное положение точки на физической поверхности Земли. Географические координаты относят положение точки к поверхности референц-эллипсоида, прямоугольные координаты Гаусса относят положение точки к плоскости, полученной от развертки эллиптического цилиндра. И все эти определения никак не касаются физической поверхности Земли, которая для нас и является более интересной, чем референц-эллипсоид, которого мы никак не ощущаем. Таким образом, плановые системы координат не дают возможности однозначно определить положение данной точки. Необходимо как-то определить свое положение хотя бы словами «выше», «ниже». Только относительно чего?

Для получения полной информации о положении точки на физической поверхности Земли используется третья координата — высота. Поэтому и возникает необходимость рассмотреть третью систему координат — систему высот.

За начало отсчета высот принимается средний уровень Балтийского моря, являющегося основной уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью геоида. Положение среднего уровня Балтийского моря определено в результате многолетних наблюдений и отмечено на футштоке на водомерном посту в г. Кронштадте.

Футшток — рейка с делениями, укрепленная отвесно на берегу так, чтобы обеспечивалась возможность определения по ней положения поверхности воды, находящейся в спокойном состоянии. Кронштадтский футшток — черта на медной пластине (доске), вмонтированной в гранитный устой Синего моста Обводного канала в г. Кронштадте. Первый футшток был установлен во времена правления Петра I, и с 1703 г. начались регулярные наблюдения за уровнем Балтийского моря. Вскоре футшток был разрушен и только с 1825 г. (и до настоящего времени) были возобновлены регулярные наблюдения. В 1840 г. гидрографом М.Ф. Рейнеке была вычислена высота уровня Балтийского моря и зафиксирована на гранитном устое моста в виде глубокой горизонтальной черты. С 1872 г. эта черта принята за нулевую отметку при вычислении высот всех точек на территории государства. Кронштадский футшток неоднократно видоизменялся, однако положение его основной отметки при изменениях конструкции сохраняли прежним, т. е. определенным в 1840 г.

Положение точки определяется расстоянием от нее по линии направления силы тяжести до основной уровенной поверхности (рис. 2.23). Это расстояние называют абсолютной высотой точки.

Абсолютные высоты Н могут быть положительными (для точек, находящихся в нашем представлении выше уровня Балтийского моря), и отрицательными (для точек, тоже находящихся в нашем представлении ниже уровня Балтийского моря). Например, абсолютные высоты точек А и В — положительные, а абсолютная высота точки С — отрицательная.

Разность абсолютных высот двух точек называется относительной высотой или превышением, обозначаемым буквой h:

Превышение одной точки над другой также может быть положительным и отрицательным. Если абсолютная высота точки А больше абсолютной высоты точки В, т. е. точка А находится выше точки В, то превышение точки А над точкой В будет положительным, и наоборот, превышение точки В над точкой А — отрицательным.

Пример 2.5. Абсолютные высоты точек А и В: НА=+124,78 м; Нв = +87,45 м.

Найти взаимные превышения точек А и В.

Решение.

Превышение точки А над точкой В hA{B) = +124,78 - (+87,45) = +37,33 м. Превышение точки В над точкой A hB{A)= +87,45 - (+124,78) = -37,33 м.

Рис. 2.23. Система высот

Пример 2.6. Абсолютная высота точки А равна +124,78 м. Превышение точки С над точкой А равно hC{A) = -165,06 м.

Найти абсолютную высоту точки С.

Решение.

Используя формулу (2.10), найдем: абсолютная высота точки С равна Нс= НА + hC[A) = +124,78 + (-165,06) = -40,28 м.

Географическая и прямоугольная системы координат являются неизменными, практически установленными один раз и навсегда. Но можно в некоторых случаях использовать и промежуточные условные системы, принимая какое-либо условное значение начала той или иной системы координат. Зная этот «сдвиг», всегда можно возвратиться к исходным координатам. В применении к плановым системам координат такие «сдвиги» применяют сравнительно редко. А вот в системе высот применение т. н. условной системы высот используется весьма часто. Для любой исходной точки на поверхности Земли можно принять исходную высоту, считая, что через эту точку проходит т. н. исходная условная уровенная поверхность. Все высоты, определенные в новой принятой системе высот, называются условными высотами. Зная превышение исходной условной уро- венной поверхности над основной уровенной поверхностью, легко перевычислить в абсолютную систему высот на величину этого превышения все полученные в расчетах условные высоты точек местности.

Россия имеет весьма большое протяжение по долготе, да и в широтном направлении тоже расстояния большие. А система высот используется Балтийская, т. е. для всех точек России, а немного раньше — и для всех точек Советского Союза, пользуются всего одной точкой, от которой и ведут счет высот. Во-первых, не одной. Можно использовать и другие системы высот, связанные с Балтийской, например, Черноморскую систему высот, Тихоокеанскую систему высот. Во-вторых, в каждом необходимом случае не ведут измерения непосредственно от уровня Балтийского или Черного моря. Существуют на местности специальные точки, высоты которых заранее были определены в Балтийской системе высот. Эти точки называют реперами.

Пока на этом и остановимся, потому что несколько дальше о таких точках речь будет идти подробнее.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >