План, карта, профиль

ПЛАНЫ, КАРТЫ, ЦИФРОВЫЕ МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ

При решении многих технических, экономических, научных и иных задач пользуются планами и картами, представляющими собой изображения земной поверхности на плоскости (бумаге, пластике, экране).

Планом называется уменьшенное подобное изображение горизонтальной проекции небольшого участка местности.

Для составления плана местности расположенные на ней точки A, B, C, D,... (рис. 2.1) проецируют на уровенную поверхность Q по направлению отвесных линий.

Рис. 2.1. Проекция местности на уровенную поверхность

Ввиду малости участка отвесные линии оказываются практически параллельными и фрагмент уровенной поверхности Q может рассматриваться как плоскость. Полученную на ней проекцию местности (в данном случае фигуру abcd) уменьшают и наносят на план. Степень уменьшения при изображении местности на плане характеризуется масштабом плана.

Масштабом называется отношение длины отрезка на плане к длине горизонтальной проекции соответствующего отрезка местности. Масштаб записывают в виде дроби с числителем, равным единице, и знаменателем, показывающим во сколько раз уменьшены на плане длины линий. При строительстве железных дорог для выбора варианта трассы используют планы масштабов 1:2000 и 1:5000, для рабочего проектирования - 1:1000 и 1:2000, для проектирования мостов, тоннелей, железнодорожных станций - 1:500 ¸ 1:2000.

Сравнивая масштабы между собой, более крупным называют тот, у которого знаменатель меньше, а более мелким, – у которого знаменатель больше.

Наряду с представлением масштаба в виде дроби (численного масштаба) пользуются словесным описанием масштаба, например: “в одном сантиметре 20 метров”, что соответствует масштабу 1:2000. Такую словесную форму выражения масштаба называютименованным масштабом.

Для наглядного представления масштаба и облегчения измерения расстояний на плане, под его нижней рамкой, помещают линейный масштаб - отрезок (рис. 2.2), на котором несколько раз отложено одно и то же расстояние, называемое основанием масштаба и равное обычно 2 см. Крайнее левое основание делят на более мелкие отрезки. Деления линейного масштаба оцифровывают в метрах.

Рис. 2.2. Линейный масштаб

Картой называют уменьшенное и обобщённое изображение на плоскости всей земной поверхности или значительных её частей. Для изготовления карты объекты местности проецируют по направлениям нормалей на поверхность земного эллипсоида и полученное изображение переносят на плоскость. Такой перенос невозможно выполнить без искажений. Каковы будут искажения, определяется картографической проекцией – принятым для карты законом перехода от географических координат объектов к плоским координатам карты.

По характеру искажений принято различать равноугольные, равновеликие и произвольные проекции. В геодезии чаще всего пользуются равноугольными (или иначе - конформными) проекциями, сохраняющими без искажений углы и очертания малых объектов. Распространены карты с равновеликими (равноплощадными) проекциями, которые сохраняют величину площадей изображаемых территорий. Проекции с иными видами искажений относят к произвольным. Среди них выделим проекции равнопромежуточные (эквидистантные), то есть такие, где в любой точке не искажаются расстояния в одном из направлений, и ортодромические – в которых линии кратчайших расстояний (дуги больших кругов на шаре или геодезические линии на эллипсоиде) изображаются прямыми линиями.

Карты классифицируют также по виду изображения на них меридианов и параллелей. В конических проекциях параллели изображаются концентрическими окружностями, а меридианы – радиальными прямыми, углы между которыми пропорциональны разностям долгот. Если при этом углы между изображениями меридианов равны разностям долгот, проекция называется азимутальной. В круговых проекциях меридианы и параллели изображаются окружностями. В цилиндрических проекциях линии меридианов и параллелей изображаются взаимно перпендикулярными прямыми.

Особое место занимает поперечная цилиндрическая проекция Гаусса, которая уже знакома читателю (см. раздел 1.2). Это конформная проекция, в которой прямыми линиями без искажения масштаба изображаются осевой меридиан зоны и экватор. В проекции Гаусса в России издаются топографические карты масштабов 1:500000 и крупнее.

Вследствие искажений масштаб карты в разных её частях различен. Подписываемый под картой масштаб представляет собой некоторое среднее значение, относится к одной из линий (например, осевому меридиану, средней параллели) и называется главным масштабом карты.

От плана карта отличается не только наличием искажений, но и меньшей детальностью изображения местности, обобщённым представлением контуров - генерализацией.

По назначению карты различают топографические и специальные (экономические, политические, почвенные и другие). При проектировании железных и иных дорог используют топографические карты - подробные карты местности, позволяющие определять как плановое (горизонтальное), так и высотное положение точек. В России топографические карты издаются в масштабах 1:1000000 и крупнее.

Профилем называется чертёж, изображающий вертикальный разрез местности. Часто для наглядности горизонтальный и вертикальный масштабы на профиле различаются. Более крупный вертикальный масштаб подчёркивает неровности рельефа. Так, при проектировании железных дорог применяют продольные профили трассы с горизонтальным масштабом 1:10000 и вертикальным - 1:200.

Дата добавления: 2014-01-13