Топографические карты, измерения и построения на них

Топографические карты, измерения  и построения на них. 

1. Классификация и  назначение топографических  карт.  

Топографическая карта — уменьшенное, точное, подробное и наглядное изображение земной поверхности со всеми ее объектами, выполненное в определенной картографической проекции.

Классификация топографических  карт. Советские топографические карты являются общегосударственными. Они издаются в масштабах, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Топографические карты масштаба 1: 25 000—1: 1 000 000

Примечание: Первое число размеров листа означает протяженность с севера на юг; этот размер является постоянным для любой широты; второе число — протяженность с востока на запад; этот размер с увеличением широты постепенно уменьшается.

Используемые  в войсках топографические карты  подразделяются на: крупномасштабные (1:25000, 1:50000), среднемасштабные (1:100000, 1:200000), мелкомасштабные (1:500000 I : 1 000 000).

Назначение  топографических  карт. Топографические карты служат основным источником информации о местности и используются для ее изучения, определения расстояний и площадей, дирекционных углов, координат различных объектов и решения других измерительных задач. Они широко применяются при управлении войсками, а также в качестве основы для боевых графических документов и специальных карт. Топографические карты (преимущественно масштаба 1: 100000 и 1: 200000) служат основным средством ориентирования на марше и в бою.

Топографическая карта масштаба 1:25 000 предназначается для детального изучения местности, а также для производства точных измерений и расчетов при строительстве инженерных сооружений, форсирования водных преград и в других случаях.

Топографические карты масштаба 1: 50 000 и I: 100 000 предназначаются для изучения и оценки местности командирами и штабами при планировании и подготовке боевых действий, управления войсками в бою, для определения координат огневых (стартовых) позиций, средств разведки и целей, а также для измерений и расчетов при проектировании и строительстве военно-инженерных сооружений и объектов.

Топографическая карта масштаба 1:200 000 предназначается для изучения и оценки местности при планировании и подготовке боевых действий всех видов Вооруженных Сил СССР и родов войск, управления войсками в операции (бою) и планирования передвижения войск.

Топографические карты масштаба 1: 500 000 и I: 1 000 000 предназначаются для изучения и оценки общего характера местности при подготовке и ведении операций, а также используются авиацией в качестве полетных карт. 

2. Проекции топографических  карт. 

Картографические  проекции — математические способы изображения на плоскости поверхности земного шара при составлении карт.

Сферические поверхности  не развертываются на плоскости без  складок и разрывов и по этой причине  на картах неизбежны искажения длин, углов, площадей. Лишь в некоторых  проекциях сохраняется равенство  углов, но из-за этого значительно  искажаются длины и площади, или  сохраняется равенство площадей, но значительно искажаются углы и  длины.

Проекция карт масштаба 1:25000—1:500 000. Топографические  карты СССР и многих иностранных  государств создаются в поперечно-цилиндрической проекции Гаусса.

Проектирование  земной поверхности на плоскость  в проекции Гаусса производится по зонам, вытянутым от северного полюса до южного. Границами зон служат меридианы с долготой, кратной 6° (всего 60 зон). В пределах каждой зоны земная поверхность проектируется  на плоскость путем преобразования географических координат точек  земной поверхности в прямоугольные  координаты на плоскости.

Длины линий  сохраняются только вдоль осевого  меридиана, в остальных местах они  несколько преувеличены. Наибольшие относительные искажения длин имеют  место на границах зон и в пределах СССР достигают 1/1000, относительные  искажения площадей— 1/500. Искажения  расстояний при графических измерениях на топографических картах не обнаруживаются; они учитываются только при выполнении специальных задач, связанных с  использованием больших дальностей.

Углы в пределах небольшого участка не искажаются; очертания контуров на местности  и карте практически подобны. Искажения любых направлений  на листе карты масштаба 1:100000 не превышают 40". Все листы карт любого масштаба в пределах одной зоны могут  быть склеены в один блок без каких-либо складок и разрывов.

Проекция  топографической  карты масштаба 1: 1 000 000 — видоизмененная поликоническая проекция, принятая в качестве международной проекции для карт масштаба 1: 1000 000. Ее основные характеристики: проектирование земной поверхности, охватываемой листом карты, производится на отдельную плоскость; параллели изображаются дугами окружностей, а меридианы — прямыми линиями; наибольшее искажение длин в пределах листа достигает 0,14%, искажение углов—до 7, искажения площадей—до 0,08%.

При сложении четырех  листов карты масштаба 1 : 1000 000, расположенных  в пределах широт 40—60°, возникает  угловой разрыв порядка 20—40' и линейный разрыв — 2—6 мм. (несходимость листов возрастает к полюсам). В один блок склеивается без заметных разрывов не более 9 листов. 

3. Условные знаки  и оформление карт 

Условные  знаки топографических  карт — система графических, буквенных и цифровых обозначений, с помощью которых показывается на карте местоположение объектов местности, и передаются их качественные и количественные характеристики.

Условные знаки, изображающие одни и те же объекты, на картах масштаба 1: 25000—1: 200000 по своему начертанию почти одинаковые и отличаются только размерами.

Условные знаки  подразделяются на масштабные, внемасштабные  и пояснительные.

Масштабные (контурные) условные знаки состоят из контура (внешнего очертания объекта); изображаемого  сплошной линией или пунктиром, внутри которого значками, цветом или штриховкой обозначается характер объекта.

Линейные условные знаки (разновидность масштабных условных знаков) применяются при изображении  объектов линейного характера —  дорог, линий электропередачи, границ и т. п. Местоположение и плановое очертание оси линейного объекта  изображаются на карте точно, но их ширина значительно преувеличивается. Например, условный знак шоссе на картах масштаба 1: 100000 преувеличивает ее ширину в 8—10 раз.

В немасштабные условные знаки используются при  изображении объектов, плановое очертание  которых не может быть передано в  масштабе карты. Местоположение таких  объектов определяется главной точкой условного знака. Главными точками  могут быть: геометрический центр  фигуры, середина основания знака, вершина  прямого угла или геометрический центр нижней фигуры.

Пояснительные условные знаки применяются для  дополнительной характеристики объектов местности, например, стрелка на реке обозначает направление течения  и т. п.

Условные знаки  карт и перечень условных сокращений, применяемых на топографических  картах, даны в приложении 2.

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—1:200 000 и пяти минутам (5') на картах масштаба 1:500000 и 1:1000 000. Эти деления через одно залиты черной краской или заштрихованы. Каждый минутный отрезок на картах масштаба 1: 25 000—1: 100000 делится точками на шесть частей по 10" каждое, за исключением листов карты масштаба 1:100 000, расположенных в пределах широт 60—76°, на которых минутные отрезки по северной и южной сторонам рамки делятся на три части (по 20"), а расположенных севернее параллели 76°—на две части (по 30").

Зарамочное  оформление топографических карт содержит справочные сведения о данном листе карты, сведения, дополняющие характеристику местности, и данные, облегчающие работу с картой.

Расположение  элементов зарамочного оформления карт масштаба 1: 25 000, I: 50 000, I: 100 000, 1: 200 000 и 1: 500 000 показано на рис. 1. Они означают:

1. Система координат.
2. Название республики и области, территория которых изображена на данном листе.

Рис. 1. Расположение элементов зарамочного оформления карт масштаба 1:25000, 1: 50 000, I: 100 000, 1: 200 000 и 1:500000

3. Наименование  ведомства, подготовившего и издавшего  карту.

4. Номенклатура  листа и название наиболее  значительного населенного пункта (для карт масштаба 1: 200 000 и 1: 500 000 — только название населенного  пункта).

5. Номер и  год издания (на картах масштаба 1:200 000 и 1:500 000 номенклатура, номер  и год издания указываются  ниже подписи «Гриф карты»). 6. Гриф карты.

7. Метод и  год съемки или год составления  и исходные материалы, по которым  составлена карта; год подготовки  к изданию и печати карты.

8. Исполнители.

9. Шкала заложений  (только на картах масштаба 1:25 000, 1:50000 и 1:100000).

10. Численный  масштаб.

11. Величина масштаба.

12. Линейный масштаб.

13. Высота сечения  (на карте масштаба 1 : 500000 здесь  же дается шкала ступеней высот).

14. Система высот  (за исключением карты масштаба 1 : 500 000).

15. Схема взаимного  расположения вертикальной линии  координатной сетки, истинного  и магнитного меридианов и  величины склонения магнитной  стрелки, сближения меридианов  и поправки направления (за  исключением карты масштаба 1:500000).

16. Данные о  склонении магнитной стрелки,  сближении меридианов и годовом  склонении магнитной стрелки  (эти сведения на карте масштаба 1 : 500 000 не даются).

Кроме расположения элементов, показанных на рис. 1, на карте  масштаба 1 :200 000 справа и слева от масштаба даются условные знаки, характеризующие  проходимость местности, а на обороте  или на полях листа печатаются схема грунтов и справка о  местности- на карте масштаба 1:500000 справа от масштаба размещаются схема расположения прилегающих листов и схема административного  деления, а левее масштаба даются основные условные знаки. 

4. Полнота, детальность  и точность карт 

Полнота и детальность  топографических карт зависят главным  образом от их масштаба (чем крупнее  масштаб, тем полнее и детальней  изображаются и характеризуются  на карте элементы местности) и характера  местности (чем меньше на местности  различных объектов, тем полнее они  отображаются на карте). Полнота и  детальность отображения отдельных  объектов на топографических картах масштаба 1:50000-1:500000 на среднепересеченную обжитую местность указаны в  табл. 2.

Холмы котловины, лощины и другие формы рельефа  показываются на топографических картах при высоте (глубине) более 0,5 высоты сечения данной карты.

Таблица 2

Основные  нормативы изображения  объектов местности

На карте масштаба 1:1000000 элементы местности изображаются с более значительным отбором. Например, на карте среднепересеченной обжитой  местности показываются только главные  шоссейные дороги, важнейшие населенные пункты, но не более одного на 100 кв. км, реки длиной более 10 км и т. п.

На всех топографических  картах возможно полнее показываются объекты местности, существенно  определяющие ее тактические свойства: на картах пустынно-степных районов  до масштаба 1:200 000 включительно даются все элементы гидрографии, дороги, тропы, а также местные предметы, имеющие  ориентирное значение; на картах труднодоступных  районов более полно отображается дорожная сеть и т. п.

Точность топографических  карт принято характеризовать средними ошибками положения на карте объектов местности.

Наиболее точно (со средней ошибкой 0,1—0,2 мм в масштабе карты) показываются геодезические пункты и некоторые ориентиры (отдельные выделяющиеся башни, заводские трубы, церкви и т. п.).

Элементы Местности, ясно и четко выраженные на местности, изображаются на картах со средней ошибкой 0,5 мм. На картах труднодоступных районов (горных, горно-таежных, лесисто-болотистых и др.) такие же элементы местности показываются менее точно—со средней ошибкой 0,75—1 мм.

Средние ошибки положения горизонталей по высоте на картах равнинной и холмистой  местности составляют половину высоты сечения рельефа данной карты, а  на картах горных районов — высоту сечения рельефа.

При оценке точности положения на карте данного объекта  следует учитывать не только его  характер, но и местонахождение.

В населенных пунктах  с необходимой точностью показывается только их внешний контур, а также  главные проезды и ближайшие  к перекресткам строения; при сосредоточенном  расположении однородных объектов на небольшой площади (строений, курганов и т. п.) с сохранением точного  положения показываются только крайние  из них; точному положению на карте  объекта, изображенного внемасштабным  условным знаком, соответствует главная  точка условного знака (см. раздел 1.3). 

5. Планы городов  и специальные  карты 

План (топографический) — изображение небольшого участка или объекта местности на бумаге. Планы составляются обычно в крупных масштабах, местность на них характеризуется, как правило, более детально, чем на картах.

Планы городов предназначаются для детального изучения городов, для ориентирования, целеуказания и управления войсками в ходе боя.

На плане города помещаются данные не только о наземных, но и подземных объектах (метро, канализация, коллекторы связи и т. п.), дается наименование улиц (непосредственно  на плане или списком на полях  с указанием их места по квадратам  сетки, нанесенной на план), указывается  подробный перечень важнейших объектов, иногда дается справка, характеризующая  данный пункт в политическом, экономическом  и военном отношении.

Специальные карты — карты, на которых с большей детальностью отображены отдельные элементы местности или нанесены специальные данные. Специальные карты весьма многочисленны и разнообразны. К ним относятся карты: исторические, экономические, политико-административные, гидрологические, геологические дорожные и многие другие.

Основными специальными картами, предназначаемыми для использования  в штабах и войсках, являются: аэронавигационные  карты, карты с сеткой ПВО, карты  путей сообщения, рельефные карты, обзорно-географические (в прямоугольных  рамках), карты изменений местности, карты водных рубежей (участков реки), карты горных проходов и перевалов, карты с разведывательными данными  о противнике, карты источников водоснабжения  и др. Некоторые из них создаются  заблаговременно в мирное время, а другие — в ходе боевых действий.

Аэронавигационные карты предназначаются для подготовки и выполнения полетов авиации. Картографическая проекция этих карт, их содержание и оформление подчинены удовлетворению требований аэронавигации.

Карты путей сообщения  и автодорожные карты предназначаются для планирования и осуществления передвижения войск и организации воинских перевозок. Они содержат более детальные технические и эксплуатационные характеристики дорожной сети по сравнению с топографическими картами.

Рельефные карты изготовляются, как правило, в масштабе 1:500 000 и 1: 1000 000, а на отдельные районы в масштабе 1:200 000 и крупнее; они предназначаются для более наглядного представления о рельефе местности при планировании и организации боевых действий войск.

Содержание рельефных  карт такое же, как и топографических  карт соответствующего масштаба, но рельеф на них дан объемно и несколько  утрированно (вертикальный масштаб  всегда крупнее горизонтального) -

Обзорно-географические карты (в прямоугольных рамках) создаются в масштабе 1: 500 000, 1: 1 000 000, 1: 2 500 000, 1: 5 000 000; они используются для изучения местности театров военных действий, отдельных районов и операционных направлений.

Карты изменений  местности в районах ядерных  ударов издаются в масштабе 1:100000 и 1:200000; они представляют собой топографические  карты соответствующего масштаба, в  которые впечатаны данные, характеризующие  происшедшие изменения местности (разрушенные населенные пункты, завалы в лесах, затопленные и заболоченные участки местности и т. п.).

Карты водных рубежей  и участков реки предназначаются  для изучения и оценки водных преград (участков реки); масштаб карт преимущественно 1:50000 и 1:100 000, иногда масштаб ширины реки более крупный, чем масштаб  изображения прилегающей местности. Карта содержит детальные характеристики водного рубежа, существующих переправ (мостов, паромов, бродов), гидротехнических сооружений и поймы реки (заболоченность, пересеченность старицами и протоками, грунты и т. п.).

Разведывательная  карта представляет собой обычную  или бланковую (одноцветную) карту, на которую нанесены условными знаками  разведывательные данные. Она издается для доведения до войск результатов  дешифрирования аэроснимков (см. раздел 2.4). 

6. Разграфка и номенклатура  карт 

Разграфка карт — система деления карт на отдельные  листы. Номенклатура карт — система  нумерации и обозначения отдельных  листов. Каждый лист ограничен рамкой. Сторонами рамок листов топографических  карт служат параллели и меридианы (табл. 3).

Таблица 3

Размеры листов топографических  карт

В основу номенклатуры топографических карт СССР положена карта масштаба 1 : 1 000 000.

Номенклатура  карты масштаба 1 :1000 000 (рис. 2). Вся  поверхность Земли делится параллелями  на ряды (через 4°), а меридианами—на колонны (через 6°); стороны образовавшихся трапеций служат границами листов карты  масштаба 1 : 1000 000. Ряды обозначаются заглавными латинскими буквами от А до V, начиная от экватора к обоим полюсам, а колонны — арабскими цифрами, начиная от меридиана 180° с запада на восток. Номенклатура листа карты состоит из буквы ряда и номера колонны. Например, лист с г. Москва обозначается N—37,

Лист  карты масштаба 1 :500 000 является четвертой частью листа карты 1 : 1000 000 и обозначается номенклатурой листа миллионной карты с добавлением одной из заглавных букв А, Б, В, Г русского алфавита, обозначающих соответствующую четверть (рис. 3). Например, лист карты масштаба 1:500000 с г. Рязань имеет номенклатуру N—37—Б.

Лист карты масштаба 1:200000 образуется делением миллионного листа на 36 частей (рис. 3); номенклатура его состоит из обозначения листа карты масштаба 1 : 1000 000 с добавлением одной из римских цифр 1, II, III, IV, . . ., XXXVI. Например, лист с г. Рязань имеет номенклатуру N—37—XVI

Рис. 3. Разграфка и номенклатура листов карт масштаба 1 : 500 000 и I : 200 000

Лист  карты масштаба 1:100 000 получается делением листа миллионной карты на 144 части (рис. 4); номенклатура его состоит из обозначения листа карты 1:1000 000 с добавлением одного из чисел 1, 2, 3, 4, ..., 143, 144. Например, лист стотысячной карты с г. Рязань будет ^—37—56.

Лист карты  масштаба 1:50 000 образуется делением листа  карты масштаба 1:100000 на четыре части (рис. 5); его номенклатура состоит  из номенклатуры стотысячной карты  и одной из заглавных букв А, Б, В, Г русского алфавита. Например, N—37—56—А. Лист карты масштаба 1:25000 получается делением листа карты масштаба 1:50 000 на четыре части; номенклатура его образуется из номенклатуры пятидесятитысячной карты с добавлением одной из строчных букв а, б, в, г русского алфавита. Пример на рис. 5 N— 37— 56— А— б.

На листах карт на южное полушарие  к номенклатуре листа добавляется  подпись в скобках Ю.П.; например, А—32—Б (Ю.П.).

Листы карт, расположенные  между широтами 60—76°, сдваиваются  по долготе; например, лист карты масштаба 1 : 1000 000 по долготе будет иметь  протяженность не 6, а 12°.

Сдвоенные листы  миллионной карты обозначаются указанием  ряда (буквой) и двух соответствующих  колонн (нечетным и последующим четным числом); например, лист карты масштаба 1 : 1 000 000 на район г. Мурманска имеет  номенклатуру R—35,36.