Содержание топографической карты (плана)

Разграфка и номенклатура топографических карт и планов

Рельеф местности

  • 2.4. Масштабы, их виды, точность и применение.
  • 2.5. Системы координат, применяемые в геодезии.
  • 2.6. Ориентирование линий. Азимуты и дирекционные углы.
  • 2Л. Содержание топографической карты (плана)

Топографической картой (планом) называют уменьшенное изображение на плоскости физической поверхности Земли, построенное по определенным математическим законам и наглядно показывающее при помощи системы условных знаков размещение и связи различных предметов, а также их качественные и количественные характеристики.

Главное отличие плана от карты заключается в том, что при изображении участков земной поверхности на плане горизонтальные проекции соответствующих отрезков наносят без учета кривизны Земли. При составлении карт кривизну Земли приходится учитывать.

По топографическому плану могут быть решены следующие задачи:

  • • изучение и оценка местности;
  • • решение различных инженерных задач, связанных с определением расстояний, углов, площадей, высот, превышений, взаимной видимости точек местности, крутизны и видов скатов и т. д.

В России топографические планы и карты строят в ортогональной равноугольной поперечно-цилиндрической проекции и соответствующей ей системе плоских прямоугольных координат Гаусса - Крюгера (Г - К).

Сущность поперечно-цилиндрической проекции Г - К изложена в разделе 1.3 и заключается в том, что, условно поместив земной шар в цилиндр, проецируют земную поверхность на его стенки. Чтобы искажения длин линий не превышали пределов точности масштаба карты, проецируемую часть земной поверхности ограничивают меридианами с разностью 6° (рис. 17).

Сущность поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера

Рис. 17. Сущность поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера

В поперечно-цилиндрической проекции искажения будут в длинах линий: зоны на цилиндре получаются более широкими, чем на шаре. Не будет никаких искажений осевого меридиана - он касается поверхности цилиндра, но чем дальше расположены отрезки от осевого меридиана, тем больше искажений в длинах линий.

Ширина зоны на экваторе около 670 км, т. е. крайние точки зоны удалены от осевого меридиана примерно на 335 км. Искажения в длинах линий на экваторе достигают: при удалении от осевого меридиана на 100 км--!—, на 300 км--—. Для широт терри-

8000 800

тории РФ наибольшие искажения могут достигать примерно ^ .

Топографические карты имеют зарамочное, межрамочное и внутрирамочное оформление. Их содержание представлено в табл. 1.

Для изображения на картах и планах различных объектов применяются картографические условные знаки, которые подразделяются на площадные, линейные и внемасштабные.

Площадные картографические условные знаки изображают объекты в их действительном очертании в масштабе карты. Они состоят из самого контура (линия или пунктир) и заполняющих значков или фона (цветной заливки или сетки). К ним относятся условные знаки площадей растительного покрова (леса, кустарники, луга и т. п.), площадей грунтов (пески, галечники и т. п.), контуры населенных пунктов, отдельных построек и зданий, выражающихся в масштабе карты, районы всевозможной деятельности человека или сил природы (районы добычи полезных ископаемых открытым способом, оползни, осыпи и т. п.). При этом контуром передается местоположение и геометрические очертания объектов, а значки и фон дают качественную характеристику.

Таблица 1

Содержание топографической карты (плана)

Зарамочное

оформление

Межрамочное

оформление

Внутрирамочное

оформление

Номенклатура Наименование листа по наиболее крупному населенному пункту

Сведения об издании карты Сведения об угловых соотношениях

Сведения о масштабе Данные о принятой системе высот и высоте сечения рельефа

Шкала заложений и крутизна скатов

Геодезические координаты углов рамки карты Градусная сетка Километровая (координатная) сетка с оцифровкой в километрах Номенклатуры соседних листов карт

Картографическое изображение объектов и местности условными знаками Населенные пункты и их обозначения Дорожная сеть Растительный покров и рельеф местности Пояснительные подписи

Линейные условные знаки отображают на картах и планах объекты линейного характера (дороги, линии связи, ручьи, береговая линия моря, и т. д.), длина которых выражается в масштабе карты, а ось совпадает с положением реального объекта на местности. Ширина объекта для наглядности увеличивается в 75-100 раз.

Особый вид линейных условных знаков - изолинии, которые соединяют точки с одинаковыми значениями какого-либо показателя. Например, линии равных высот - горизонтали; линии равных глубин - изобаты; линии одинакового магнитного склонения - изогоны и т. д.

Внемасштабные условные знаки изображают объекты, площади которых не выражаются в масштабе карты. На топографических картах и планах внемасштабные условные знаки изображают местные предметы и ориентиры (заводы, церкви, памятники, геодезические и астрономические пункты, нивелирные знаки и т. п.). Внемасштабные условные знаки имеют самый разнообразный рисунок. По форме и внешнему виду различают геометрические, символические, художественные и буквенные условные знаки. Точное положение внемасштабного условного знака определяется главной точкой условного знака.

Помимо топографических карт широко используются топографические планы. По своему содержанию топографические планы разделяют на основные и специализированные.

Основные представляют собой общегеографические планы универсального назначения, рассчитанные на комплексное удовлетворение большинства потребителей.

Специализированные планы создаются для решения конкретных задач строительства. В градостроительстве нашли применение следующие планы:

  • • топографические планы масштабов 1:5000 и 1:2000 для составления проекта детальной планировки и точного местоположения кварталов, площадей, улиц и проездов, рынков, промышленных площадок, общественных зданий и сооружений, мест озеленения и т. п.;
  • • топографические планы масштабов 1:1000 и 1:500 для составления рабочих чертежей застройки и вертикальной планировки территории, озеленения кварталов и дворов и т. д.;
  • • топографические планы масштаба 1:200 для детального изображения подземных переходов, сложных узлов подземных коммуникаций (водопровода, электросетей, газовых, тепловых и телефонных сетей, канализации).

На этих планах в обязательном порядке наносят все изменения в сетях при их реконструкции и развитии после завершения соответствующей исполнительной съемки; координат и высот пунктов геодезической сети в районе предполагаемого строительства.

Кроме перечисленных выше материалов, разрабатываются профили, под которыми понимается уменьшенное изображение вертикального разреза местности в заданном направлении. Профили бывают продольные и поперечные и составляются обычно в двух масштабах - горизонтальном и вертикальном. Для разработки продольного профиля, для большей наглядности, вертикальный масштаб выбирают крупнее масштаба горизонтальных расстояний (обычно в 10 раз). Так, при строительстве городских трасс для продольного профиля, как правило, выбираются следующие масштабы: горизонтальный - 1:1000, вертикальный - 1:100, а загородных трасс - 1:2000 и 1:200 соответственно.

Поперечные профили к трассам строят в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах (1:100 или 1:200 соответственно).

С картой связаны понятия разграфка и номенклатура. Разграфкой называется система деления земной поверхности на топографические карты с определенным обозначением. Обозначение одного листа карты называется номенклатурой.

Полученная при реализации картографической проекции зона покрывается листом карты масштаба 1:1 000 000. В результате получается трапеция, в которой верхняя и нижняя части параллельны, а левая и правая стороны сходятся к северу или югу в зависимости от полушария. Один лист карты масштаба 1:1 000000 покрывает территорию в 6° долготы и 4° широты. Ряды обозначаются заглавными буквами латинского алфавита от А (на экваторе) до V (на полюсах). Колонны (зоны) нумеруются от 1 до 60, начиная от меридиана в 180° с запада на восток (рис. 18).

Схема разграфки и номенклатуры топографических карт и планов

Рис. 18. Схема разграфки и номенклатуры топографических карт и планов

Каждый полученный таким образом участок земной поверхности изображается на отдельном листе карты масштаба 1:1 000 000. Номенклатура такого листа будет складываться из буквы, обозначающей ряд, и номера колоны, например N-31 (рис. 19, а).

Каждому листу карты масштаба 1:1 000 000 соответствуют 4 листа карты масштаба 1:500 000, которые получают делением трапеции 1:1 000 000 на 4 части, каждую часть обозначают заглавными буквами русского алфавита А, Б, В, Г. Номенклатура последнего листа будет иметь вид N-37-Г.

Разграфка и номенклатура топографических карт

Рис. 19. Разграфка и номенклатура топографических карт: а - масштабов 1:1 000 000, 1:100 000; б - масштабов 1:50 000,

1:25000, 1:10000

Листы карты 1:200 000 получают делением трапеции 1: 1 000 000 на 36 частей (6x6) и обозначают латинскими цифрами. Номенклатура последнего листа будет иметь вид: N-37-XXXVI.

Один лист карты масштаба 1:100 000 получают делением трапеции 1:1 000 000 на 144 части (12x12) и обозначают арабскими цифрами, например N-37-144 (рис. 19, б).

Далее за основу для определения номенклатуры принимают лист карты масштаба 1:100 000.

Листы карты масштаба 1:50 000 получают делением листа карты 1:100 000 на 4 части и обозначают заглавными буквами русского алфавита А, Б, В, Г. Номенклатура последнего листа будет иметь вид А-37-144-Г (см. рис. 19, б).

Листы карты масштаба 1:25 000 получают делением листа карты 1:50 000 еще на 4 части и обозначают строчными буквами русского алфавита, например А-37-122-Г-г.

Листы карты масштаба 1:10 000 получают делением листа карты 1:25 000 еще на 4 части и обозначают арабскими цифрами, например 7У-37-122-Г-г-4.

Для топографических планов, создаваемых на территории городов и на участки незастроенной территории площадью менее 20 км2, применяется прямоугольная разграфка. За ее основу принимается лист плана масштаба 1:5000; листы плана масштаба 1:5000 нумеруются на участке съемки порядковыми номерами от 1 и далее.

Лист плана масштаба 1:5000 делится на 4 части, и получаются листы плана масштаба 1:2000, которые обозначаются русскими заглавными буквами, например 5-Г. Лист плана масштаба 1:2000 делится на 4 листа масштаба 1:1000 или на 16 листов масштаба 1:500. Листы плана масштаба 1:1000 обозначаются римскими цифрами от I до IV, например 5-T-IV; листы плана масштаба 1:500 обозначаются арабскими числами от 1 до 16, например 5-Г-16.

Размеры листа плана масштаба 1:5000 - 40x40 см; размеры листа плана масштабов 1:2000, 1:1000, 1:500 - 50x50 см.

На одном листе плана масштаба 1:5000 изображается участок местности площадью 4 км2 (400 га), на листе плана масштаба 1:2000 - 1 км2 (100 га), на листе плана масштаба 1:1000 - 25 га, на листе плана масштаба 1:500 - 6,25 га.

Схема разграфки и номенклатуры крупномасштабных планов показана на рис. 20.

Схема разграфки и номенклатуры крупномасштабных планов

Рис. 20. Схема разграфки и номенклатуры крупномасштабных планов

Под рельефом понимается совокупность неровностей земной поверхности. Для инженерных целей рельеф имеет очень большое значение, а потому подлежит тщательному изучению.

Существует несколько способов изображения и обозначения рельефа, но не все из них удовлетворяют необходимым требованиям.

Изображение рельефа горизонталями

Рис. 21. Изображение рельефа горизонталями

Наиболее распространенным является способ изображения рельефа на планах и картах горизонталями. Для наглядного представления на рис. 21 изображена некоторая местность в виде двух возвышенностей, рассеченная горизонтальными плоскостями через равные расстояния по высоте (высоты сечения И). В сечении этих плоскостей с земной поверхностью получаются плавные замкнутые кривые линии, соединяющие на топографической карте точки, лежащие на одной высоте над уровнем моря, которые называются горизонталями. Если на планах встречаются горизонтали в виде незамкнутых кривых, то это означает только то, что они не успели замкнуться в пределах чертежа.

Высота сечения зависит от характера рельефа, назначения плана и масштаба. Чем круче склоны неровностей, чем больше разность высот отдельных точек в пределах плана, тем большую высоту сечения приходится назначать, чтобы уместить горизонтали. О крутизне склона можно судить по величинам заложений d (расстоянию между двумя смежными горизонталями в плане).

План может предназначаться как для общих соображений, касающихся выбора местоположения или даже района будущего сооружения, так и для детальной проектировки. В первом случае достаточно ограничиться сравнительно большой высотой сечения, во втором необходимо ее уменьшить. Особенно малую высоту сечения приходится назначать в тех случаях, когда характер будущего сооружения требует изучения микрорельефа. Наконец, чем мельче масштаб, тем меньше места для проведения горизонталей и, следовательно, тем больше должна быть высота сечения.

Перечисленные условия могут встречаться в различных сочетаниях, усиливая друг друга (например, пересеченная местность и крупный масштаб) или наоборот, компенсируя друг друга (ровный рельеф и мелкий масштаб); поэтому окончательный выбор высоты сечения делается по совокупности упомянутых условий.

В инженерной практике на планах чаще всего встречается высота сечения в 1 и 2 м, реже - 5 и 10 м, но бывают и другие, как более мелкие, так и более крупные.

Горизонтали на планах и картах проводят через изображения всех объектов, кроме водоемов, рек и каналов, железных и автомобильных дорог, оврагов и сухих русел, а также форм рельефа искусственного происхождения.

Зная высоту сечения и анализируя план, можно по расстоянию между горизонталями и их количеству составить общее представление о рельефе участка.

Характеристика формы и крутизны элементов рельефа отображается на карте системой основных, дополнительных (полугори- зонталей), вспомогательных и утолщенных горизонталей (рис. 22).

Виды горизонталей

Рис. 22. Виды горизонталей

Основные горизонтали равны установленной высоте сечения.

Дополнительные (полугоризонтали) проводят в особо важных случаях для более детального отображения рельефа между основными горизонталями. Они соответствуют половине высоты сечения рельефа. Чтобы не спутать основные горизонтали с дополнительными, последние проводятся не сплошной, а прерывистой линией.

Вспомогательные горизонтали наносятся там, где основные формы рельефа не могут быть отражены основными и дополнительными горизонталями, и проводятся прерывистыми линиями, но с более короткими звеньями.

Утолщенные горизонтали при сечении рельефа 1, 2, 5 м применяются для каждой пятой горизонтали, а при сечении 0,5 и 2,5 м - для каждой четвертой. Горизонтали подписываются в ее разрыве цифрой, основание которой направлено в сторону понижения рельефа.

Также при изображении рельефа горизонталями на план наносятся подписи отметок высот (командных отметок), характеризующих рельеф (рис. 23).

Подписи отметок высот (командных отметок)

Рис. 23. Подписи отметок высот (командных отметок)

Количество отметок высот, подписываемых на картах и планах, определяется заданием на съемку, но в целом должно быть не менее пяти отметок на 1 дм2, включая отметки высот геодезических пунктов и урезов воды.

Горизонтали не дают возможности отличить гору от котловины или хребет от лощины. Этот недостаток устраняется, во-первых, подписями отметок утолщенных горизонталей, а во-вторых, особыми черточками, которые ставятся в некоторых местах по направлению ската (понижения местности). Такие черточки называются бергштрихами. Штрихи, направленные наружу, свидетельствуют о возвышенности (повышении местности), направленные вовнутрь - о дне котловины (понижении). План в горизонталях обладает выразительностью, если только горизонтали не расположены очень далеко друг от друга.

Формы рельефа

Рис. 24. Формы рельефа

Рельеф можно разделить на два главных вида: возвышенности и впадины. Среди возвышенностей различаются горы и хребты; среди впадин - котловины и лощины (рис. 24). Основные формы рельефа представляют горы, котловины, хребты, лощины (долины овраги, балки, ущелье), седловины (перевалы), террасы.

Горой называется возвышенность конусообразной формы с основанием внизу. Элементами горы являются вершины, скаты и подошвы. Гора небольшой высоты называется холмом.

Котловиной называется впадина конусообразной формы (с основанием вверху). У котловины также различают дно, скаты или щеки и край.

Хребет - это возвышенность, которая тянется на большом протяжении. Он представляет собой как бы трехгранную призму, положенную на одну из граней. Линия, проходящая по самым высоким точкам хребта, называется водораздельной. В поперечном сечении хребта различают скаты. Чем круче скат, тем ближе располагаются горизонтали друг к другу. Различают ровный, вогнутый, выгнутый, смешанный виды скатов (рис. 25). Ровный скат на всем протяжении имеет одинаковый уклон и хорошо просматривается. Вогнутый скат круче к вершине и подошве. Выгнутый скат наоборот, более пологий к вершине и круче к подошве, его нижняя часть не просматривается. Смешанный скат представляет сочетание вогнутого и выгнутого скатов.

Виды скатов

Рис. 25. Виды скатов: а - ровный; б - вогнутый; в - выгнутый; г - смешанный

Лощиной называется удлиненная впадина в виде призмы, обращенной ребром вниз. Линия, проходящая по самым низким точкам лощины, называется водосоединительной, или тальвегом. Боковые скаты лощины называют также щеками. Лощина больших размеров, с пологим тальвегом и раздвинутыми скатами - это долина. Узкая лощина в горной местности с очень крутыми, почти отвесными скатами, называется ущельем. Такая же лощина в равнинной местности называется оврагом или балкой.

Иногда два хребта сходятся к одному месту, от которого начинаются две лощины. В этом месте среди хребтов наблюдается пониженное место, называемое седлом или седловиной, а седловины больших размеров в горной местности называются перевалами.

Если более или менее крутой скат хребта в некотором месте делается почти горизонтальным, то такой элемент его формы называют террасой.

Для отображения оврага, промоины, кургана, насыпи, выемки, других деталей рельефа, которые нельзя передать горизонталями, применяются условные знаки. На картах и планах даются названия гор, низменностей, горных хребтов, плато и других крупных географических объектов.

Следует иметь в виду, что план более нагляден и выразителен, если горизонтали не расположены очень далеко друг от друга.

При изучении рельефа прежде всего стремятся установить его основу, т. е. определить положение водораздельных линий. Для полного же изучения рельефа необходимо определить высоты и отметки отдельных точек, крутизну и направление скатов.

Чем подробнее надо отобразить рельеф, тем чаще назначают точки, отметки которых подлежат определению. В ходе решения задач по геодезическому обеспечению строительных работ, особенно линейных сооружений, важно уметь определять и учитывать крутизну ската (уклоны).

Крутизной ската называется отношение разности высот между точками ската Ah к его заложению d (/ = tg v = Ah Id). Крутизна ската (v) может выражаться в градусной мере, уклон (/) - в процентах, в промилле.

Обратное решение задачи состоит в определении превышений и отметок любой точки данной линии по отметке начальной точки линии и значению уклона. Для этого нужно расстояние этой точки от начальной умножить на уклон. Так, например, превышение Ah=d i.

Можно найти уклон для любой линии, проведенной между горизонталями. Если по характеру работы такое определение уклона необходимо для нескольких линий, то для облегчения работы следует составить таблицу заложений и по ней вычертить график.

Для определения крутизны ската необходимо измерить циркулем расстояние между двумя смежными основными горизонталями, приложить циркуль к графику заложений (рис. 26) и прочитать число градусов у основания шкалы. Крутизна ската между смежными утолщенными горизонталями определяется по шкале, соответствующей пятикратному сечению.

График заложений

Рис. 26. График заложений

На топографических картах (планах) могут быть решены следующие задачи:

  • 1) измерение расстояний;
  • 2) определение прямоугольных координат;
  • 3) определение геодезических координат;
  • 4) измерение дирекционных углов (азимутов истинных);
  • 5) определение отметок точек по горизонталям;
  • 6) определение крутизны скатов и уклонов линий по горизонталям;
  • 7) построение профиля местности по заданному направлению;

8) измерение площадей (графическими, аналитическими, механическими способами).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >