Контрольная работа по "Картографии"

      Министерство образования Республики Беларусь

 

УО «Могилёвский государственный  университет имени А.А.Кулешова»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа  по картографии

 

 

 

 

 

 

 

         студентки 1 курса  группы А (ЗФПО) факультета естествознания

           Авраменко А.А.

                                                          Научный руководитель: магистр

                                                            географических наук , ст. препод.

                             Кабушева Т.С.

 

 

 

 

 

Могилёв,  2013

 

                                                     

                                           ОГЛАВЛЕНИЕ 

I.Теоритическая часть.

      1.1.Общее письменное  задание.                                                                                             

      1.2.Индивидуальное письменное задание.

      1.3. графические работы

 II.Письменные задания

      2.Масштабы карт

      3.Номенклатура топографических карт

      4. Азимуты, румбы, азимутальные углы.

      5.Содержание топографических карт

 

III.Литература.

 

 

 

                                 

                                    

 

                                       

                                  I. Теоретическая часть

 

1.1.Общее письменное задание

 Задание 1-(1)

Топографическая карта –уменьшенное и обобщенное изображение земной поверхности, созданное по единой математической основе и оформлению передающее размещение и свойства основных природных и социально-экономических объектов местности.

 

Планом называется плоское изображение небольших участков земной поверхности, кривизной которых можно пренебречь либо это-чертёж или схема с изображением вида сверху на местность или сооружение. Планы составляются обычно в масштабах 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000.

 

Масштаб топографической  карты – это степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности при изображении их на плане, карте или аэроснимке. Масштаб указан на каждом листе  карты под южной (нижней) стороной рамки в числовом (численный масштаб) и графическом (линейный масштаб) виде.

 

Графическая точность – 0.2 мм – это допустимая ошибка в положении объекта на карте. Разрешающая способность глаза в среднем 0.1 мм., и она считается графической точностью карты.

 

Предельная точность масштаба карты представляется длиной такого отрезка на местности, который соответствует  на карте отрезку в 0.1 мм.

 

В нашей стране приняты  следующие масштабы топографических  карт: 1:1000000, 1:500000, 1:200000, 1:100000, 1:50000, 1:25000, 1:10000. Этот ряд масштабов называется стандартным. Раньше этот ряд включал  масштабы 1:300000, 1:5000, 1:2000.

 

Для измерения и откладывания расстояний по карте применяют поперечный масштаб – специальный график, награвированный на металлической линейке. Карта для таких измерений должна быть хорошо расправлена и прикреплена к какой-либо жёсткой основе (планшету).

 

Приближенную оценку размеров площадей производят на глаз по квадратам  километровой сетки. Каждому квадрату  сетки карт масштабов 1:10000 – 1:50000 на местности  соответствует 1км2.Более  точно площади измеряют палеткой.По картам масштабов 1:25000 и 1:50000 площади небольших участков удобно измерять офицерской линейкой.

 

В нашей стране принята  международная система разграфки и номенклатуры топографических карт; её основой является лист карты масштаба 1:1000000. Разграфкой отечественных топографических карт называется разделение топографических карт на листы. Номенклатурой отечественных топографических карт называется система обозначений отдельных листов топографических карт.

 

Вся поверхность Земли  условно разделена меридианами  и параллелями на трапеции размером 6o по долготе и 4o по широте; каждая трапеция изображается на одном листе карты  масштаба 1:1 000 000. Листы карт, на которых  изображаются трапеции, расположенные  между двумя соседними параллелями, образуют ряды, которые обозначаются буквами латинского алфавита от A до V от экватора к северу и к югу. Листы карт, на которых изображаются трапеции, расположенные между двумя  соседними меридианами, образуют колонны. Колонны имеют порядковые номера от 1 до 60, начиная с меридиана 180o; колонна листов карт, на которой  изображена 1-я зона проекции Гаусса , имеет порядковый номер 31.

 

Рамки листов карт. Топографические  карты создаются на большие территории; издаются отдельными листами, ограниченными  рамками.Сторонами внутренних рамок служат линии параллелей и меридианов. Они делятся на отрезки, равные в градусной мере одной минуте (1’) на картах масштаба 1:25000 – 1:200000 и пяти минутам (5’) на картах масштаба 1:500000 и 1:1000000. Эти деления через одно залиты чёрной краской или заштрихованы. Каждый минутный отрезок на картах масштаба 1:25000 – 1:100000 делится точками на шесть частей по 10‘’каждое, за исключением листов карты масштаба 1:100000, расположенных в пределах широт 60-70 градусов, на которых минутные отрезки по северной и южной сторонам рамки делятся на три части (по 20’’), а расположенные севернее параллели 76 градусов на две части (по30’’).

 

Определение координат. Местоположение интересующих нас точек на карте  обычно определяют с помощью координат.При определении координат точек местности по карте применяют географические, плоские прямоугольные и полярные координаты.Географические координаты представляют собой угловые велечины (широту и долготу), которые определяют положение точки на земной поверхности относительно экватора и меридиана, принятого за начальный.Географическая широта - это угол, образованный плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке земной поверхности. В зависимости от расположения точки относительно экватора географическая широта может быть северной или южной. Географическая долгота – это угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку.Для единообразия в определении долготы точек за начальный меридиан принято считать Гринвичский меридиан.Географические координаты на карте определяют по рамкам листа, подписанным в углах, и залитым штрихами (минутными делениями). Географические координаты даются через одну минуту на рамках карт масштабом от 1:10000 до 1:200000 и через 5 минут на рамках карт масштабом 1:500000 и 1:1000000.

 

 

Геодезической основой служат:

- пункты ГГС (плановых  и высотных), в том числе пункты  спутниковых геодезических определений  координат;

- пункты опорной  геодезической  сети, в том числе геодезических  сетей специального назначения  для строительства;

- пункты геодезической  разбивочной основы;

- точки (пункты) планово-высотной  съёмочной  геодезической сети  и фотограмметрического сгущения.

 

Изучение рельефа по топокартам.

На топокартах рельеф изображается горизонтальными – изолиниями, соединяющими между собой точки местности, имеющие одинаковую абсолютную высоту над уровнем моря. Понимание их рисунка позволяют увидеть формы и объёмность рельефа. Пластика рельефа даёт возможность понять направления миграционных и других гравитационных процессов, оценить эрозионные опасности, относительное плодородие и другие специфические особенности территории. Большинство форм рельефа состоят из наклонных и субгоризонтальных поверхностей. Субгоризонтальными считают поверхности с уклоном менее 2 градусов. Поверхности с уклонами более 2.5 градуса называются склонами.

Морфологически склоны бывают прямые, выпуклые, вогнутые. Поперечный профиль склона определяют по рисунку  горизонталей. Рисунок горизонталей может показывать выпуклость или вогнутость склонов как в профиле, так и в плане. При прямом склоне заложение или расстояние между горизонталями одинаково, у выпуклого – оно уменьшается к основанию склона, у вогнутого – увеличивается сверху вниз. Волнистые склоны имеют различные заложения по поверхности склонов.При анализе крупномасштабных топографических карт удаётся выделить наиболее простые, однородные по морфологии и генезису поверхности, называемые элементарными.

 

Определение высот и взаимного  превышения точек местности по карте. Высоты точек  местности над уровнем  моря (абсолютные высоты) определяют по карте с помощью отметок высот горизонталей и принятой на карте высоты сечения рельефа.Если точка расположена на горизонтали, то её абсолютная высота равна значению отметки этой горизонтали.

В случае, когда горизонталь  не имеет подписанной отметки, её значение определяют по отметкам других горизонталей или высот точек местности. Если точка находится между горизонталями, то её абсолютная высота определяется по значению отметки высоты одной из этих горизонталей. Для этого к значению отметки высоты горизонтали прибавляют или из неё вычитают (в зависимости от положения точки относительно горизонтали) ту часть высоты сечения, на которую точка удалена от горизонтали.

                                            

   Задание 1-(2)

Картография и телекоммуникационные сети.

Телекоммуникационные сети

Самая разветвлённая и  мощная планетарная компьютерная сеть Интернет (Internet) в короткий срок стала эффективным средством безбумажной передачи информации. Начало её разработки относится к 50-м годам ХХ в., когда в США создали сеть ARPANET–прообраз Интернета – для оповещения о возможной ядерной атаке. Вскоре эта сеть была поставлена на службу научному сообществу и коммерческим фирмам. А уже к началу 90-х годов Интернет превратился в «информационную супермагистраль», которая включала в себя около 5 тыс. сетей и свыше 700 тыс. компьютеров в 40 странах.

Развитию сети в решающей мере способствовала разработка протокола  ТСТ/IP (TransmissionControlProtocolInternetProtocol) – особой системы согласованных правил и способов обмена файлами в компьютерах. Все компьютеры, входящие в сеть, равноправны, что обеспечивает особую устойчивость системы и возможность практически неограниченного её расширения.

В настоящее время сеть Интернет – основной канал международного общения, универсальное средство передачи коммерческой, научной и учебной  информации.

Важная особенность компьютерной сети Интернет состоит в том, что  она является, с одной стороны, высокоскоростной и эффективной  транспортной средой, а с другой – совокупностью распределённых информационных ресурсов. С её помощью  реализуются услуги электронной  почты, доступ к удалённым базам  данных, различным научным документам, в том числе к картам и снимкам, электронным каталогам и библиотекам.

Специалисты в области  наук о Земле и обществе, картографы и геоинформатики, будь то отдельные исследователи или организации, имеют возможность, пользуясь Интернетом , реализовать «три желания»:

• Наладить оперативную передачу сообщений и изображений;
• Получить доступ к глобальным геоинформационным ресурсам;
• Ввести массивы собственных данных в международный оборот, заинтересовывая ими потенциальных партнёров и клиентов.

Общественный спрос на средства быстрого распространения  географической информации, карт, данных дистанционного зондирования очень  высок. Использование компьютеров  в сетях телекоммуникации (появился особый термин – сетевой компьютинг) называют иногда пятой информационной революцией, имея в виду, что первые четыре были связаны с изобретением печатного станка, телефон, радиосвязи и персональных компьютеров. Коммуникация перестала зависеть от расстояний, пространственная информация циркулирует в сетях практически в режиме реального времени. Это заметно изменило стиль управления, характер научной и производственной картографической деятельности.

Произошло органическое соединение  ГИС, геоинформационного картографирования и сетей телекоммуникации, развитие одной технологии повлекло новые разработки и решения в другой. Сформировалось глобальное геоинформационное пространство, т.е. среда,  в которой функционируют цифровая геоинформация и изображения разных видов и назначения.

Кроме глобальной существуют и другие сети: региональные (например, геонаучные  сети для стран Европы), локальные (сети Новосибирского академгородка, Московского университета), специализированные, ведомственные или корпоративные сети (земельные, учебные, академические и т.п.). Эти последние называют Интранет,  и они как правилоимеют выход в Интернет.

 

 

«Всемирная паутина»

 «Всемирная паутина» - точный перевод английского словосочетания WorldWideWeb (WWW, 3WилиWeb–(Веб)) – название системы, обеспечивающей поиск и обмен информацией в компьютерных сетях. Она была создана в 1989 г. для упрощения компьютерного обмена научными сведениями и вскоре широко распространилась в Интернете. С1993 г. Веб стала основным средством сетевого компьютинга, в том числе поиска и передачи изображений.

На самом деле Веб –  это не только система, но способ получения  и доставки необходимой информации, протокол поиска и передачи данных. Она опирается на язык HTML (HyperTextMarkupLanguage – язык гипертекстовой разметки), который позволяет удобно кодировать текстовые файлы. Благодаря этому любой элемент одного документа можно связать с другими документами, что обеспечивает достаточно простое передвижение – «навигацию» - по системе логических связей в Интернете. Иными словами, с помощью Веб согласуют коды и адреса поставщиков  и пользователей услугами электронных сетей. Благодаря этому HTML используется не только в Интернете, но и в других сетях, и на компакт-дисках (CD-ROM).

Кроме единого гипертекстового  языка HTML, Веб использует ещё и единый протокол обмена гипертекстами - HTTP(HyperTextTransferProtocol) и общий интерфейс. Таким образом, Веб является общедоступной системой, пригодной для любых компьютерных систем и не зависящей от программного обеспечения.

Работа с Веб напоминает  работу с энциклопедией, тексты снабжены системой перекрёстных ссылок к тем  или иным выделенным словам. Это  позволяет отыскивать дополнительные сведения в другом месте; достаточно лишь нажать клавишу, чтобы перейти от выбеленного слова к другому документу. Всё это обеспечивает удобство и скорость поиска нужной информации. Язык HTML быстро развивается, в него инкорпорируются другие языковые средства, появляются новые версии. Образ «всемирной паутины» оказался довольно удачным, карты словно вплетены в сеть линий связи, опутывающих земной шар.

 

Карты и атласы в компьютерных сетях

Все карты, атласы,аэро–и космические снимки, обращающиеся в Интернете, подразделяются на четыре большие группы:

• статичные изображения – карты, атласы, снимки, полученные путём цифрования и сканирования или поступившие в цифровом формате;
• интерактивные изображения, составляемые и обновляемые по запросам пользователей;
• картографические анимации, фильмы, мультимедийные продукты, виртуальные модели;
• карты, атласы, снимки  в ГИС.

«Публикация (размещение) карт и атласов в Интернете» оказалась  более простым и дешевым делом, чем их полиграфическое издание. Она к тому же не требует дополнительных затрат на распространение продукции (перевозка, продажа и др.). В этом одна из причин превращения Интернета  в важный канал картографической коммуникации, даже не смотря на то, что преобразование в цифровую форму и последующее воспроизведение карт несколько понижает их качество.

Число карт и атласов, существующих в Интернете, исчисляется сотнями  тысяч. Одна только Международная служба погоды регулярно посылает в Интернет метеорологические фотокарты разных районов планеты, каждые 15 минут  обновляя их по космическим данным. Существует целая телекоммуникационная индустрия создания карт погоды. Ряд  серверов содержат тематические карты  населения, транспорта, климата, растительности, ландшафтов и др. Для вызова их на экран достаточно указать тематику карты и название региона, интересующего  пользователя.

Особый интерес представляет публикация  в электронных сетях  национальных атласов. Это обеспечивает оперативное и, главное, экономичное  обновление карт по мере поступления  новой информации, например от государственной  статистической или земельной службы. Тем самым осуществляется постоянное «дежурство» по атласу или своеобразный мониторинг. По существу, формируются  национальные атласные информационные системы, которые могут использовать учреждения и частные лица. Такие  системы созданы во многих странах  мира.

Приходится, однако, принимать  во внимание, что растровые и векторные  картографические изображения образуют огромные массивы цифровой информации, на их передачу затрачивается очень  много времени. Приёмные каналы среднего пользователя не всегда соответствуют  огромности информационных ресурсов, содержащихся в Интернете. Для упрощения  процесса обновления картографической информации создают так называемые гибридные атласы, когда фундаментальные  базовые карты хранят в Интернете  постоянно, а быстроменяющиеся изображения  оперативно пересоставляют. Например, в атласе периодически актуализируются социально-экономические карты и метаданные, описывающие вновь поступившую информацию.

В Интернет попадают не только национальные атласы. На картографических серверах размещают справочные региональные, городские, туристские, учебные электронные  атласы и др. Есть атласы, пользуясь  которыми читатель может самостоятельно выбирать масштабы и способы картографического  изображения, создавать по одним  и тем же данным несколько вариантов  карт. Число атласов разного типа и назначения, размещённых в Интернете, уже с трудом поддаётся учёту.

 

Картографирование в Интернете имеет три аспекта:

• получение информации для составления карт;
• сам процесс интерактивного картографирования;
• презентация картографических произведений.

Следует иметь в виду и  ещё один важный момент. Коммуникация в компьютерных сетях обеспечивает налаживание тесных контактов между  картографическими учреждениями, фирмами, отдельными лицами для обмена опытом.Картографы – пользователи Интернета имеют возможность оперативно участвовать в обсуждении актуальных профессиональных проблем, регулярно отыскивать необходимые картографические сведения на справочных серверах и в базах метаданных.

Возможность интерактивного составления карт в Интернете  весьма разнообразны. Один из самых доступных вариантов – построение картограмм и картодиаграмм по статистическим данным (с этого начиналась вся автоматизированная картография). Это своеобразная «интерактивная композиция карт», которая не предполагает какой-либо сложной обработки исходной информации. Достаточно  иметь базы цифровых статистических данных и картографическую основу с сеткой административных районов.

Новые технологии позволяют  разнообразить способы изображения, менять стили оформления карт, использовать эффекты машинной графики и компьютерного дизайна, применять анимации  и средства мультимедиа. Настольные электронные издательские картографические системы высокого разрешения оперативно размножают составленные карты в требуемом количестве экземпляров.

Все эти процедуры и  технологии обозначаются терминами  Интернет-картографирование и  Веб-картографирование

Картографирование сетей  телекоммуникации – особое направление  тематической картографии, которое  охватывает разные аспекты размещения, оценки состояния и перспективы  развития сетей.

Карты телекоммуникационных сетей показывают положение каналов  и центров связи, сетевую инфраструктуру в целом, объёмы информации, проходящей в единицу времени, степень и  динамику загрузки по месяцам, неделям, дням и т.п. Особое направление – картографирование взаимодействия сетей со средой, в которой они функционируют, показ региональных различий в плотности сетей, обеспечении коллективных и индивидуальных пользователей услугами телекоммуникации. Наконец, карты способствуют прогнозированию и планированию территориального развития сетей, оптимизации их функционирования.

 

Интернет – ГИС.

Широкая экспансия Интернета  значительно изменила ГИС-технологии. Здесь обнаружилась любопытная диалектика. Вначале развитие ГИС закономерно  привело к сетевым технологиям. Они позволили интегрировать  многие источники информации, обновлять  их в оперативном режиме, а главное  – пользоваться распределёнными  базами данных. Но затем оказалось, что одиночные ГИС, создаваемые  отдельными лицами (или коллективами исследователей), становятся малоэффективными, если они не интегрированы в компьютерные сети.

Во всяком случае по мере развития Интернет всё более отчётливо приобретает черты глобальной ГИС. В самом деле, всемирная компьютерная сеть, подобно огромной ГИС, обеспечивает сбор и хранение данных, доступ к ним клиентов, передачу и обмен информацией, её программную обработку и анализ, а в итоге – представление результатов (часто новых карт) широкому кругу пользователей.

Интернет ГИС – это  геотелеинформационная система, использующая телекоммуникационные сети как средство передачи информации, доступа к удалённым базам данных  и программным модулям для анализа, принятия решений и презентации результатов, включая карты.

Интернет-ГИС воспринимает и воспроизводит в расширенном  виде все функции обычных ГИС, а к тому же обеспечивает доступ и обмен прикладными программами.

Интернет-ГИС реализует  две технологии картографирования. В одном варианте карты полностью  создаются на удалённом сервере  по запросу пользователя и затем  передаются ему, в другом – к пользователю поступают лишь файлы исходных данных, и он самостоятельно выполняет их обработку и составление карт в интерактивном режиме. Обе технологии предполагают достаточно высокую картографическую культуру пользователей в сочетании  с хорошим знанием возможностей электронных сетей.

Виды и варианты пользовательских Интернет-ГИС весьма разнообразны по назначению и функциям. Одни из них позволяют только находить, визуализировать и обрабатывать не обходимую информацию, другие, кроме того, осуществляют оперативное слежение за ресурсами пространственными данными, а третьи, наиболее развитые системы, обеспечивают ещё и обмен данными с другими серверами.

Функционирование картографических Интернет-ГИС потребовало определённой перестройки системы хранения цифровой информации, большей её концентрации, централизации фондов и совершенствования  системы доступа для максимального  количества пользователей

Многие страны предпринимают усилия для создания единых региональных инфраструктур пространственных данных. Так поступили западноевропейские государства, страны Азии и Тихого океана. Идеи формирования подобной инфраструктуры прорабатывают и картографо-геодезические службы стран СНГ, ощущающие необходимость сотрудничества в этой сфере.

 

Перспективы взаимодействия.

Геоинформация составляет обширную часть информации, жизненно необходимой современному обществу

Соединение картографии, ГИС-технологий и телекоммуникационных сетей закономерно ведёт к  формированию особого научного направления  – геотелекоммуникации как дисциплины, изучающей обращение геоинформации в компьютерных сетях. При этом взаимодействие происходит по двум главным направлениям:

• использование телекоммуникационных сетей (Интернета и др.) как средство распространения картографической информации;
• развитие телекоммуникационного картографирования как особого направления картографии, опирающегося на ГИС- и  
  Интернет-технологии.

Развитие первого направления  предполагает решение технических  и организационных проблем, и  прежде всего повышение пропускной способности и расширение каналов  связи, совершенствование средств  навигации в сетях и упрощение  интерфейса. Для второго направления  необходима разработка теориикартографического  моделирования в компьютерных сетях, средств и языка представления  геоинформации, новых методов пространственно-временного анализа, способов визуализации. Таким образом, в первом случае внимание акцентируется на технических и технологических аспектах, а во втором – на проблемах методологического характера.

                              

 

 Задание 1-(3)

Картографические проекции.

Математически определённые условные способы изображения на плоскости всей или части поверхности  шара или эллипсоида вращения с малым  сжатием называются картографической проекцией, а принятая при данной картографической проекции система  изображения сети меридианов и параллелей – картографической сеткой.

 

Все существующие картографические проекции могут быть подразделены на классы по двум признакам: по характеру  искажений и по способу построения картографической сетки.

По характеру искажений  проекции разделяют на равноугольные (или конфорные), равновеликие (или эквивалентные) и произвольные.

По способу построения картографической нормальной сетки  все проекции делятся на конические, цилиндрические, азимутальные, условные, перспективные.

Проекции различают нормальные (ось цилиндра или конуса при проецировании  совмещена с осью Земли), косые (наклон цилиндра или конуса относительно полярной оси составляет острый угол) и поперечные (угол между осью Земли и осью фигуры проекции составляет 90 градусов).

 

Картографических проекций бывают трех видов. Они могут создаваться  с использованием: а) плоских поверхностей, Ь) цилиндров, с) конусов.

 

 

 Для  определения  проекции следует  выяснить:

   – какая территория изображена на карте и по какой таблице следует

        проводить определение;

    – какова форма рамки географической карты;

    – какими линиями (прямыми, кривыми, дугами концентрических или

        эксцентрических окружностей) изображаются меридианы и

        параллели (пря-

        молинейность линии устанавливается с помощью линейки; для того, чтобы

        установить, является ли кривая дугою окружности, на листе кальки на рас-

        стоянии 3 – 5 мм друг от друга отмечают три точки этой кривой ;

        если все три точки при движении листа по кривой будут совпадать с нею, то

        кривая – дуга окружности ; у концентрических окружностей про-

        межутки между смежными окружностями, измеренные циркулем-

        измерителем, равны по величине, у эксцентрических вследствие разных ра-

        диусов кривизны – изменяются;

   – как изменяются промежутки между параллелями по прямому

        (среднему) меридиану;

   – каковы дополнительные сведения о проекции 1.

 По таблице-определителю  дать полное название картографической  про-

екции, выяснить класс проекции по виду вспомогательной геометрической поверх-

ности, использованной при ее построении, и по характеру искажений.

Результаты работы должны быть представлены в виде таблицы.