Вводная часть

Проверить готовность слушателей к занятию, а так же наличие указанного материального обеспечения. Задать несколько вопросов по теме и убедиться в готовности курсантов к занятию. Сделать вступительное слово.

Вопрос 1. Понятие масштаба. Измерение расстояний по карте.

Местность на карте всегда изображается в уменьшенном виде. Степень уменьшения местности определяется масштабом карты.

Масштаб показывает во сколько раз длина линии на карте меньше соответствующей ей длины на местности. Масштаб указан – на каждом листе карты под южной (нижней) стороной рамки в числовом и графическом виде.

Численный масштаб обозначается на картах в виде отношения единицы к числу, показывающему, во сколько раз уменьшены длины линий на местности при изображении их на карте.

Пример: масштаб 1:25 000 означает, что все линии местности изображены на карте с уменьшением в 25000 раз, т. е. 1 см на карте соответствует 25000 см на местности.

Количество метров (километров) на местности, соответствующее 1 см на карте, называется величиной масштаба. Она указывается на карте под численным масштабом.

Полезно запомнить правило: если в правой части отношения зачеркнуть два последних нуля 1:25000, то оставшееся число покажет, сколько метров на местности содержится в 1 см на карте, т. е. величину масштаба.(250м)

При сравнении нескольких масштабов более крупным будет тот, у которого число в правой части отношения меньше. Чем крупнее масштаб карты, тем подробнее и точнее на ней изображена местность.

Линейный масштаб– графическое изображение численного масштаба в виде прямой линии с делениями (в километрах, метрах) для непосредственного отчета расстояний, измеряемых на карте.

Способы измерения расстояний по карте.

Расстояние по карте измеряют, пользуясь численным или линейным масштабом.

Расстояние на местности равно произведению длины отрезка, измеренного на карте в сантиметрах на величину масштаба.

Расстояние между точками по прямым или ломаным линиям измеряют обычно при помощи линейки, умножая это значение на величину масштаба.

Пример 1: по карте 1:25000 (СНОВ) измерить длину дороги от мукомольного завода в свх. Беличи (6511) до пересечения с железной дорогой.

Длина дроги на карте – 9, 3 см Величина масштаба – 250 м

Длина дороги на местности 9,3х250 = 2325 м

Пример 2: по карте 1:25000 (СНОВ) измерить длину шоссе от моста(7311) до пристани через реки Соть(7213). Длина шоссе по карте равна 4,5 см + 2,5 см + 1см = 8см. Длина шоссе на местности 8 х 250 = 2000 м.

Небольшие прямолинейные участки измеряют, пользуясь линейным масштабом без всяких вычислений. Для этого достаточно отложить циркулем расстояние между заданными точками на карте и, приложив циркуль к линейному масштабу, снять готовый отсчет в метрах или километрах.

Пример 3: пользуясь линейным масштабом определить длину реки Каменка от моста(6613) до впадения в озеро Чёрное.

Длина реки Воронка – 175 м.

Для измерения кривых и извилистых линий используют либо циркуль-измеритель, либо специальный прибор – курвиметр.

При использовании циркуля – измерителя необходимо установить раствор циркуля, соответствующий целому числу метров (километров), а также соизмеримый с кривизной измеряемой линии.

Этим раствором проходят измеряемую линию, считая «шаги». Затем, пользуясь величиной масштаба, находят длину линии.

Пример 5: по карте 1:25000 (СНОВ) измерить длину участка реки Андога от железнодорожного моста до моста (7308).

Выбранный раствор циркуля – 0,5 см.

Количество шагов – 5.

Остаток – 0,5 см.

Величина масштаба – 250 м.

Длина участка реки Андоги на местности (0,5х5)х250+(0,5х250)= =1375м.

Для измерения кривых и извилистых линий используют также специальный прибор – курвиметр. Механизм этого прибора состоит из измерительного колесика, соединенного со стрелкой, которая движется по циферблату. При движении колесика вдоль измеряемой по карте линии стрелка передвигается по циферблату и указывает пройденное колесиком расстояние в сантиметрах .Для измерения кривых линий курвиметром следует предварительно установить стрелку курвиметра на «0», а затем прокатить его по измеряемой линии, следя за тем, чтобы стрелка курвиметра двигалась по направлению движения часовой стрелки. Умножив показания курвиметра в см на величину масштаба, получают расстояние на местности.

Пример 6: по карте 1:25000 (СНОВ) при помощи курвиметра измерить длину участка железной дороги Мирцевск – Бельцово ограниченного рамкой карты.

Показания стрелки курвиметра – 24.8 см

Величина масштаба – 250 м

Длина участка железной дороги Мирцевск – Бельцово на местности составляет: 24,8х259 = 6200 м = 6, 2 км.

Точность измерения расстояния по карте.

Точность измерения расстояний по карте зависит от ее масштаба, погрешностей в составлении самой карты, помятости и деформации бумаги, рельефа местности, измерительных приборов, зрения и аккуратности человека.

Предельная графическая точность в топографии принята 0,5 мм 5% от величины масштаба карты.

Измеренные по карте расстояния получаются всегда несколько короче действительных. Это происходит потому что, по карте измеряются горизонтальные проложения, в то время как соответствующие им линии на местности наклонные, т. е. длиннее своих горизонтальных проложений.

Поэтому при расчетов приходится вводить соответствующие поправки на наклон линий.

Наклон линий—10° поправка – 2% от длины линии

Наклон линий—20° поправка – 6% от длины линии

Наклон линий—30° поправка – 15% от длины линии

Измерение площадей по карте.

Площади объектов чаще всего измеряют подсчетом квадратов координатной сетки. Каждому квадрату сетки карт 1:10000 – 1:50000 на местности соответствует 1 км, 1:100000 – 4 км, 1:200000 – 16 км.

При измерении больших площадей по карте или аэрофотоснимку применяется геометрический способ, который заключается в измерении линейных элементов участка и последующем вычислении его по формулам.

Если участок на карте имеет сложную конфигурацию, его делят прямыми линиями на прямоугольники ( (а+в)х2), треугольника ((ахв):2) и вычисляют площади полученных фигур, которые затем суммируют.

Площади небольших участков удобно измерять офицерской линейкой, имеющей специальные вырезы прямоугольной формы.

Площадь радиоактивного заражения местности рассчитывают по формуле для определения площади трапеции:

P = Ra:2,

где R – радиус круга заражения, км

R а – хорда, км.

Вопрос 2. Определение абсолютных высот и взаимных превышений точек местности.

Способы определения абсолютных высот точек местности.

Абсолютная высота это высота точки местности над уровнем моря (в России – над средним уровнем Балтийского моря). Абсолютные высоты подписывают на возвышенностях, (высоты) характерных точках рельефа, горизонталях и урезах воды (отметки).

Если точка расположена на горизонтали, то ее абсолютная высота равна высоте этой горизонтали.

Если точка расположена между горизонталями, то ее абсолютная высота равна высоте нижней (верхней) горизонтали плюс (минус) превышение точки (определяется на глаз). Если в нужном районе нет цифровой подписи горизонтали, то ее можно определить по ближайшей отметке и направлению ската.

Пример 1: определить абсолютную высоту развилки грунтовой и полевой дорог (6609 8).

Отыскав на карте указанную развилку, находят абсолютную высоту ближайшей горизонтали – 170 м.

По цифровой подписи горизонтали или бергштриху определяют направление понижения ската – северо-восточное.

Развилка расположена между горизонталями 170 и 175, но ближе к горизонтали с отметкой 175. Следовательно, абс. высота примерно 174 м.

Пример 2: определить абсолютную высоту сарая(7111).

По цифровой подписи горизонтали находят абсолютную высоту ближайшей горизонтали – 185 м.

Определяют по бергштрихам направление понижения ската – северо-восточное. Сарай находится между горизонталями 185 и 180, ближе к горизонтали 180. Следовательно, абсолютная высота отдельно лежащего камня примерно 182 м.

ВНИМАНИЕ: Для решения этих примеров и последующих, используйте карту СНОВ масштаба 1:25 000, находя объекты по предложенным квадратам.

Определения взаимных превышений точек местности.

Превышение одной точки местности над другой определяется, как разность абсолютных высот и называется относительной высотой.

Относительную высоту ската вершины и глубины лощины удобно определять по числу промежутков между горизонталями на них, подсчитав число промежутков между горизонталями на скате и умножив его на высоту сечения, получим относительную высоту ската.

Пример 1: Определить относительную высоту отм. 142.8(7213) по юго-западному скату к домику лесника(7113).

Наюго-западном скате высоты с отметкой 142.8(7213)к домику лесника(7113) имеются 3 промежутка между основными горизонталями и ещё по половинке от каждого объекта, и того 4. Высота сечения 5 м., поэтому относительная высота ската 5х4=20 м.

Относительные высоты (глубины) курганов, обрывов, оврагов, промоин, насыпей, выемок определяются по подписям, стоящим рядом с условными знаками.

Пример 2: Определить взаимное превышение моста (7010) и г. Дубровина(6910).

Условный знак моста расположен на утолщенной горизонтале высота которой равной 200м. Понижение ската северо-западное. Следовательно абсолютная высота будет равнятся 200 м. Определяем по горизонталям абс. высоту г. Дубровина. Его абсолютная высота будет равна 216,4 метров.

Из большего значения вычитаем меньшее Нотн.= 216,4 – 200 = 16,4 метра.

Определение относительных высот или взаимных превышений точек необходимо для выбора наиболее удобного места обзора участка местности для его изучения или контроля.

Вопрос 3. Определение формы и крутизны скатов.

Понятие формы ската.

Форма ската определяется по взаимному расположению горизонталей на скате. Если скат ровный, то его горизонтали на карте располагаются на равных расстояниях друг от друга; при выпуклом скате они учащаются к подошве; при вогнутом скате, наоборот – к вершине.

Выпуклый скат

Волнистый скат

Способы определения крутизны ската.

Крутизна скатаопределяется по величине заложения: чем меньше величина заложения, тем скат круче; чем больше, тем положе.

На топографических картах с нормальной высотой сечения (Н= 0,02 величины масштаба) заложению в 1см. соответствует крутизна ската в 1,2 градуса (округленно 1 градус).

Из этой взаимосвязи между заложением, высотой сечения и крутизной ската можно вывести правило: во сколько раз заложение меньше одного сантиметра, во столько раз больше одного градуса крутизна ската.

Более точно крутизна ската может быть определена по шкале заложений, расположенной на каждом листе топокарты справа от линейного масштаба. Она представляет собой график, вдоль горизонтального основания, которого подписаны цифры, обозначающие крутизну скатов в градусах. На перпендикулярах к основанию отложены соответствующие им заложения. Левая часть шкалы заложений для основной высоты сечения (между основными горизонталями) правая для пятикратной (между утолщенными).

Для определения крутизны ската по шкале заложений следует измерить расстояние между двумя основными горизонталями, приложить его к шкале заложений и снять в градусах внизу против приложенного отрезка.

На крутых скатах, где горизонтали проходят близко одна от другой, крутизну удобнее определять по утолщенным горизонталям, используя при этом правую часть шкалы заложений.

Точность определения крутизны скатов по шкале заложений равна примерно 0,3 – 0,4 цены деления этой шкалы в том ее интервале, в котором определяется крутизна данного ската.

При глазомерном определении крутизны ската оценивают в миллиметрах заложение (d) и определяют крутизну a в градусах по формуле a = 12/d

Пример 1:Определить среднюю крутизну ската по грунтовой дороге от развилки грунтовых дорог (6607 4) до моста (6608).

Используя циркуль-измеритель и линейку, замеряем расстояния между всеми по отдельности горизонталями в миллиметрах ; складываем их и делим на количество измерений dср. = 4,5+4+2,7

3+1,5+1,9= 17,6 : 6 = 2,9мм

Затем подставляем полученное среднее значение заложения в формулу:

а = 12 : dср. = 12 : 2,9 = 4,1 град.

Из полученного значения можно сделать вывод: средняя крутизна ската по дороге к населенному пункту Палихово, на указанном участке, составляет примерно 4 градуса (1 град. 06 мин.).

Вопрос 4. Полярные координаты на топографической карте и на местности. Измерение углов положения.

Система полярных координат.

Система полярных координат представляет собой точку (полюс)- начало координат и полярную ось – начальное направление.

За полюс может приниматься любая точка местности (исходный пункт движения, точка стояния, наблюдательный пункт).

Полярной осью может служить магнитный меридиан, географический (истинный меридиан), вертикальная линия координатной сетки.

Положение любой точки на местности или на карте в системе полярных координат определятся двумя координатами: углом положения, измеряемым от полярной оси по ходу часовой стрелки и расстоянием от полюса до определяемой точки.

В зависимости от принятого начального направления (полярной оси) различают три вида углов положения:

дирекционный угол -α

истинный азимут -А

магнитный азимут -Ам.

Дирекционный угол (α) - угол между северным направлением вертикальной линии координатной сетки и направлением на определяемую точку, измеряемый на карте по ходу часовой стрелки от 0° до 360°

Истинный азимут ( А ) - угол между северным направлением истинного меридиана и направлением на определяемую точку, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360°. Направление истинного меридиана совпадает с направлением боковых сторон рамки карты.

Магнитный азимут ( Ам ) – угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением на определяемую точку, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0°до 360°.Направление магнитного меридиана совпадает с направлением магнитной стрелки компаса.

Так как вертикальная линия координатной сетки, истинный меридиан и магнитный меридиан не совпадают по направлению, то между ними образуются углы, которые необходимо учитывать при решении практических задач. Этими углами являются:

Магнитное склонение ( d ) - угол между истинным (географическим) меридианом и магнитным меридианом. Магнитное склонение может быть восточным (положительным) – магнитная стрелка отклоняется на восток от истинного меридиана и западным (отрицательным) – стрелка отклоняется на запад от истинного меридиана.

Величина магнитного склонения и его годовые изменения указаны под южной стороной каждого листа топографической карты.

Сближение меридианов (γ) - угол между истинным меридианом и вертикальной линией координатной сетки.

Сближение меридианов также может быть восточным (положительным) и западным (отрицательным).

Величина сближения меридианов возрастает с удалением от среднего меридиана зоны и может иметь значение от 0 до +- 3 .

Среднее сближение меридианов указывается под южной стороной рамки каждого листа топографической карты.

На практике, в основном, приходится иметь дело с дирекционными углами и магнитными азимутами и переходить от дирекционных углов на карте к магнитным азимутам на местности и обратно.

Для того, чтобы перейти от дирекционного угла к магнитному азимуту или от магнитного азимута к дирекционному углу, необходимо внести поправку на магнитное склонение и сближение меридианов (поправку направления).

Поправка направления (ПН) – угол между направлением вертикальной линии координатной сетки и направлением магнитного меридиана (стрелки компаса). Она равна алгебраической разности магнитного склонения (d) и сближения меридианов ( γ).

ПН= ( ±d ) – ( ± γ )

Данные о величине поправки направления и составляющих ее магнитном склонении и сближении меридианов указываются на карте, под южной стороной рамки в виде схемы с пояснительным текстом, при использовании которого за основу надо брать предложение: «При прикладывании буссоли (компаса) к вертикальным линиям координатной сетки среднее отклонение магнитной стрелки восточное 8 °36’ - это и будет поправкой направления.

Зависимость между дирекционным углом и магнитным азимутом одного и того же направления выражается формулами.

Если на карте измерен дирекционный угол, то магнитный азимут этого направления на местности:

Ам = γ – ( ± ПН )

Измеренный на местности магнитный азимут какого-либо направления переводится в дирекционный угол этого направления по формуле:

γ = Ам + ( ± ПН)