Военная кафедра ВОЕННАЯ ТОПОГРАФИЯ
Тема № 2: Подготовка карты к работе, измерения по карте, определение координат. Занятие № 1: Подготовка карты к работе, измерения по карте, определение координат.
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Подготовка карты к работе (подбор, склеивание, складывание и подъём карты). Принадлежности для работы. 2. Предельная точность измерения расстояний по карте. Определение по карте протяжённости маршрута. Способы определения площадей по карте. 3. Системы координат, их назначение и использование в войсках. Полярные и биполярные координаты. 4. Способы целеуказания по карте.
ЛИТЕРАТУРА: «Военная топография» , - Воен. Издат, Москва, 2008 г. «Справочник по военной топографии» , - Воен. Издат, Москва, 1973 г.
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС № 1: Подготовка карты к работе (подбор, склеивание, складывание и подъём карты). Принадлежности для работы.
Перед склейкой листы карты раскладывают в соответствующем порядке. Для ускорения раскладки большого количества листов рекомендуется составить схему их расположения или воспользоваться сборной таблицей, очертив на ней склеиваемые листы. После этого приступают к обрезке краев соприкасающихся листов; обрезают восточные края (кроме листов крайней правой колонны) и южные (за исключением нижнего ряда). Обрезка производится острым ножом (лезвием бритвы) или нож ницами точно по внутренней рамке листа. Обрезку карт ножом обычно производят без линейки на картонной подкладке. Лезвие ножа (бритвы) следует держать под острым углом (с наклоном по направлению линии обреза). Вначале склеивают листы по рядам или по колоннам в том направлении, где полоса получится короче, затем склеивают между собой ряды или колонны. Склейку листов в колоннах начинают снизу, а в рядах — справа.
При склеивании карты кладут обрезанный лист оборотной стороной на смежный необрезанный и, сблизив их по линии склейки, наносят кистью на полосу склейки тонкий равномерный слой клея. Затем, перевернув верхний лист, совмещают рамки листов, километровые линии и соответствующие контуры. Место склейки протирают сухой тряпкой (бумагой), делая движение поперек линии склейки в сторону обреза. Небольшое несовмещение может быть исправлено протиранием в направлении, противоположном направлению смещения. Таким же порядком производится склейка рядов или колонн. При склейке длинных полос (рядов или колонн) рекомендуется полосу с обрезанными листами свернуть в рулон, а клей наносить на нижнюю полосу (с обрезанными краями) и, разматывая постепенно рулон, совмещать и проглаживать склеиваемые полосы. При неодинаковой деформации двух смежных листов (одна сторона рамки длиннее другой) клеем смазывается более короткий лист, что позволяет несколько растянуть его и уравнять с более длинным.
Обрезка листов, предназначенных для склейки карт
Складывание карты. При подготовке карты для работы в помещении ее складывают «гармошкой» в двух направлениях. Вначале «гармошку» образуют в направлении вытянутой стороны карты, а затем образовавшуюся полосу вновь складывают «гармошкой» . Размер сложенной карты должен соответствовать размеру стандартного листа (21 х31 см) или размеру папки для ее хранения. Для работы на местности карту складывают «гармошкой» вдоль полосы действия (маршрута) с учетом удобства ее хранения в полевой сумке (планшете). В этом случае развернутую карту ориентируют вдоль маршрута и ненужные части карты подворачивают, оставляя полосу по размеру полевой сумки (планшета), а затем ее складывают «гармошкой» . Карту при складывании необходимо тщательно разглаживать и возможно плотнее перегибать, не допуская перегибов ее на местах склейки листов.
Склеивание листов карт
Складывание карты гармошкой
Подъем элементов местности на карте (подъем карты) применяется, когда требуется более наглядно показать (выделить) местные предметы и элементы рельефа, которые имеют важное значение для данной задачи. Элементы местности поднимают на карте цветными карандашами путем расцветки, увеличением условного знака, подчеркиванием или увеличением подписи названия. Реки, ручьи и каналы поднимают утолщением линий и тушевкой синего цвета. Болота покрывают синей штриховкой, линиями, параллельными нижнему обрезу карты. Мосты, переправы, гати и т. п. поднимают увеличением условного знака карандашом черного цвета. Используемые при ориентировании местные предметы, изображаемые внемасштабными условными знаками, обводят кружками черного цвета.
Рельеф поднимают растушевкой светлокоричневым цветом вершин или утолщением некоторых горизонталей и их оттенением (оттушевкой) в сторону понижения. Леса, сплошные кустарники и сады поднимают обводом опушки утолщенной линией и легким закрашиванием контура зеленым цветом. Дороги и маршруты поднимают проведением вдоль условного знака утолщенной линии коричневого цвета. Населенные пункты поднимают подчеркиванием или увеличением надписей их названий. Небольшие населенные пункты, кроме того, выделяют обводом их по внешнему контуру.
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС № 2: Предельная точность измерения расстояний по карте. Определение по карте протяжённости маршрута. Способы определения площадей по карте.
Масштаб карты - это отношение длины линии на топографической карте (плане) к длине соответствующей линии на местности.
Виды масштабов: численный масштаб линейный масштаб пропорциональный масштаб поперечный масштаб
Численный масштаб М – знаменатель масштаба карты, d – длина линии на карте; D – длина горизонтального проложения этой линии на местности.
Для нанесения на карту или план линий, измеренных на местности, используют равенство:
Линейный масштаб
Определение расстояний по линейному масштабу м 1000 500 0 1 2 км
Нормальный поперечный масштаб 1: 50 000 8 6 4 2 1 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5
При измерении расстояний по топографическим картам с помощью поперечного масштаба можно пользоваться данными таблицы:
Способы измерения расстояний: - линейкой; - циркулем - измерителем ( «шагом» и «наращивание раствора» ); - курвиметром; - приближенно (по координатной сетке). С помощью линейки: При пользовании численным масштабом расстояние на карте измеряют в сантиметрах. Полученное при этом число сантиметров умножают на знаменатель масштаба. Во избежание производства вычислений при работе с численным масштабом, используют линейный масштаб.
С помощью циркуля – измерителя: При пользовании линейным масштабом, измеренное расстояние (отрезок) на карте прикладывают к линейному масштабу. Основание, которое обычно соответствует целому числу километров или сотни метров, а первое основание разделено на более мелкие части. Искомое расстояние будет равно сумме отчетов, заключенных между иглами циркуля.
Способ наращивания раствора циркуля. Положение циркуля-измерителя постоянно будет находиться, как бы, на прямой линии. Раствор циркуляизмерителя постоянно будет увеличиваться. Не изменяя полученного раствора, переносят его на линейный масштаб или линейку и определяют расстояние между точками на карте. С помощью курвиметра. Для измерения извилистых линий на карте используется специальный прибор курвиметр. Внизу прибора имеется обводное колесо, которое системой зубчатых передач соединено со стрелкой. Стрелка при вращении колеса движется по шкале. На шкале нанесены деления от 0 до 100 (нулевое деление соответствует 100).
порядок работы с курвиметром: Для измерения расстояний необходимо предварительно вращением обводного колеса установить стрелку курвиметра на начальное (нулевое) деление, а затем прокатить его по всей измеряемой линии, наблюдая, чтобы показания стрелки обязательно возрастали. Если шкала курвиметра в сантиметрах, то соответствующее им расстояние на местности получают умножая отсчеты по прибору на знаменатель масштаба. Погрешность измерения отрезка прямой линии длиной не менее 50 см. не должна превышать 0, 5. Приближенно (по координатной сетке). Во многих случаях возникает необходимость приближенного определения расстояний по карте, не применяя измерительных инструментов. Приближенную оценку расстояния производят глазомерно, зная размер квадрата километровой сетки. Каждому квадрату километровой (координатной) сетке карт 1: 10 000 1: 50 000 на местности соответствует 1 кв. км, масштаба 1: 100 000 – 4 кв. км, масштаба 1: 200 000 - 16 кв. км.
Точность измерения расстояний по карте При оценке точности измерений (нанесения точек) по карте (плану) следует исходить из физиологических возможностей человеческого глаза. Как известно, глаз человека способен отчетливо различать две точки, если они располагаются под углом не менее 60" к наблюдателю. При меньшем угле зрения глаз воспринимает две точки слившимися в одну. Для расстояния наилучшего зрения, равного 25 см, углу в 60" соответствует отрезок (точка), равный 0, 1 мм. Таков, например, диаметр кружка от укола остро отточенной иглы. Отсюда следует, что на карте (плане) в самом благоприятном случае можно изобразить лишь такие горизонтальные проекции линий местности, которым в данном масштабе соответствует отрезок 0, 1 мм и более. Таким образом, при графических построениях диаметр накола и толщина линии составляют 0, 1 мм, так как наколы и линии меньших размеров плохо заметны невооруженным глазом. Минимальная величина, которую можно видеть невооруженным глазом и ощущать при измерении циркулем, называется предельной графической точностью. Предельная графическая точность равна 0, 1 мм.
Измерение площадей. Площади участков местности могут быть измерены по карте (плану) графическим, аналитическим и механическим способами либо их комбинациями. Приближенную оценку размеров площадей производят на глаз подсчетом целых квадратов километровой сетки и их долей. Каждому квадрату сетки карт масштабов 1: 10 000 -1: 50 000 на местности соответствует 1 км 2, 1: 100 000 – 4 км 2, 1: 200 000 – 16 км 2. Способы определения площадей: *приближенно (по квадратам километровой сетки); *геометрический способ (по формулам геометрии); *с помощью специальных палеток; *по шаблонам офицерской линейки.
Для более точного определения крупных площадей участков по карте (плану) применяется графический способ с разбивкой участка на геометрические фигуры либо с помощью палеток. В первом случае (графический способ с разбивкой участка на геометрические фигуры) искомую площадь небольшого (до 10 -15 см 2 в плане) участка разбивают на простейшие геометрические фигуры: треугольники, прямоугольники, трапеции (рис. 4). При криволинейном контуре участка его разбивка на геометрические фигуры выполняется с таким расчетом, чтобы стороны фигур по возможности ближе совпадали с этим контуром. Затем измеряют соответствующие элементы фигур (длины оснований и высоты) и по известным геометрическим формулам вычисляют площади этих фигур. Площадь всего участка определяется как сумма площадей отдельных фигур.
2 3 1 4 7 5 6 Рис. 4. Схема разбивки участка на геометрические фигуры
формулы для вычисления площадей (Р) геометрических фигур: - прямоугольника со сторонами а и в: - прямоугольного треугольника с катетами а и в: Р = а х в; Р - треугольника со стороной а и высотой h: Р - трапеции с параллельными сторонами а и высотой h: Р
Точность определения площади в рассматриваемом случае во многом зависит от масштаба карты: чем мельче масштаб, тем грубее измеряется площадь. Поскольку графическая погрешность линейных измерений на карте не зависит от длины отрезков, то относительная погрешность короткой линии будет больше, чем длинной. Поэтому заданный участок следует разбивать на фигуры возможно больших размеров с примерно одинаковыми длинами оснований и высот. Для контроля и повышения точности площадь участка определяется дважды, для чего строят новые геометрические фигуры или в треугольниках измеряют другие основания и высоты. Относительное расхождение в результатах двукратных определений общей площади участка не должно превышать 1: 200.
Определение площадей небольших участков с резко выраженными криволинейными границами рекомендуется производить с помощью квадратной палетки. Палетка представляет собой (рис. 5 а) лист прозрачной основы (стекла, целлулоида или восковки), на которую нанесена сетка квадратов со сторонами 2 -10 мм (в зависимости от масштаба карты и необходимой точности измерений). Зная длину сторон и масштаб плана, легко вычислить площадь квадрата палетки s. а б m n Рис. 5. Схема определения площадей с помощью палетки: а – квадратной, б – линейной
Для определения площади участка палетку произвольно накладывают на измеряемый объект и подсчитывают число N 1 полных квадратов, расположенных внутри контура участка. Затем оценивают на глаз число квадратов N 2, составляемых из неполных квадратов у границ участка. Перемножив площадь одного квадрата на сумму квадратов, получают общую площадь измеряемого участка S = s × (N 1+N 2). Для контроля площадь заданного участка измеряют повторно, развернув палетку примерно на 45°. При определении площадей до 10 см 2 можно использовать параллельную (линейную) палетку (рис. 5 б), представляющую собой лист прозрачной основы, на которой через равные промежутки (2 -5 мм) нанесен ряд параллельных линий.
Палетка накладывается на заданный участок таким образом, чтобы крайние точки m и n контура разместились посредине между параллельными линиями палетки. В результате измеряемая площадь оказывается расчлененной на фигуры, близкие к трапециям с равными высотами; при этом отрезки параллельных линий внутри контура являются средними линиями трапеции. Следовательно, для определения площади участка с помощью циркуля-измерителя и масштабной линейки нужно измерить длины средних линий трапеций l 1, l 2. . . ln и их сумму умножить на расстояние между линиями с учетом масштаба карты или плана, то есть S = a (l 1 + l 2 + … +ln).
Суммарная длина отрезков может быть замерена с помощью курвиметра. Для этого колесо курвиметра последовательно прокатывают по измеряемым линиям и по разности начального и конечного отсчетов на циферблате определяют суммарную длину отрезков в сантиметрах в масштабе карты. Для контроля измеряют площадь при втором положении палетки, развернув ее на 60 -90° относительно первоначального положения. Относительная погрешность определения площади палеткой составляет 1: 50 -1: 100.
Приближенно (по квадратам километровой сетки): Приближенную оценку размеров площадей производят глазомерно по квадратам километровой сетки. Каждому квадрату километровой сетки карт масштаба 1: 10 000 - 1: 50 000 на местности соответствует 1 кв. км, масштаба 1: 100. 000 - 4 кв. км, масштаба 1: 200. 000 - 16 кв. км. С помощью шаблонов офицерской линейки: По картам 1: 25 000 и 1: 50 000 площади небольших участков удобно измерять с помощью шаблонов офицерской линейки. Площади этих прямоугольников в гектарах (га) указаны на линейке для каждого масштаба карты. Наложив линейку на карту, сравнивают на глаз измеряемую площадь с площадью прямоугольника. Определяют площадь участка с помощью шаблонов офицерской линейки на которой имеются вырезы прямоугольной формы, соответствующие 6 га в масштабах 1: 25 000 и 1: 50 000. Наложив шаблон офицерской линейки на определяемый объект местности по карте, измеряют его площадь. Если объект местности по карте больше шаблона, тогда подсчет производится как и по палетке.
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС № 3: Системы координат, их назначение и использование в войсках. Полярные и биполярные координаты.
Полярные координаты Р Полярная ось М D Θ О Θ – угол положения D – дальность
Биполярные координаты Р 1 Р 2 Полярная ось М Полярная ось D 1 D 2 α Θ 1 Θ 2 A AB – базис B β
Масштаб карты Размер стороны квадрата 1: 10 000 1: 25 000 1: 50 000 1: 100 000 1: 200 000 1: 500 000 1: 1 000 на карте, см 10 4 2 2 2 на земной поверхности км 1 1 1 2 4 10 20
Цифровые обозначения координатных линий
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС № 4: Способы целеуказания по карте.
Нанесение объекта (цели) на карту прямой засечкой с трех точек
Нанесение цели на карту засечкой с трех точек по измеренным расстояниям
Нанесение цели на схему проложением компасного хода