Состав работы.

1. Изучить содержание топографической карты.

2. Выполнить задание по решению задач на топографической карте.

Лабораторная работа выполняется индивидуально; каждый студент получает для решения свой вариант. Время выполнения работы – шесть часов. Литература [1], [2]. Форма отчётности – лист прозрачной бумаги формата А4 с выкопировкой некоторых элементов карты, заполненный бланк задания, выданный преподавателем и продольный профиль по линии на листе миллиметровки формата А5.

Инструменты и оборудование.

1. Лист топографической карты.

2. Чертёжная линейка.

3. Геодезический транспортир на 360⁰.

4. Циркуль-измеритель.

Общие сведения о топографических картах

Картой называется уменьшенное изображение горизонтальной проекции участка местности в принятой картографической проекции. Масштабом карты называется отношение длины отрезка на карте к длине горизонтальной проекции этого же отрезка на местности (в одних и тех же единицах длины). Общегеографические карты масштаба 1 : 1 000 000 и крупнее называются топографическими картами.

Основой разграфки и номенклатуры топографических карт является лист карты масштаба 1 : 1 000 000. Ряды миллионных листов, ограниченные параллелями через 4⁰, обозначаются латинскими буквами от A до W. Колонны миллионных листов, ограниченные меридианами через 6⁰, нумеруются порядковыми арабскими числами от 1 до 60 (первая зона Гаусса от 0⁰ до 6⁰ восточной долготы изображается на миллионных листах 31-й колонны). Номенклатура миллионного листа складывается из буквы ряда и номера колонны, написанных через дефис, например, N-47.

Листы карт более крупных масштабов получаются последовательным делением одного листа карты исходного масштаба меридианами и параллелями, проведёнными внутри исходного листа.

Вверху каждого листа карты помещается его номенклатура; у учебных карт первая буква номенклатуры – это русская буква “У”.

Внизу листа карты подписан численный масштаб карты; строчкой ниже приводится его расшифровка ( в 1 см 250 метров - для масштаба 1:25 000). Ниже помещается линейный масштаб; ещё ниже – информация о высоте сечения рельефа.

Справа от линейного масштаба располагается график заложений; слева – схема взаимного расположения геодезического меридиана, осевого меридиана (параллельно линиям координатной сетки) и направления магнитной стрелки.

Границами листа карты являются два меридиана – с запада и с востока, и две параллели – с юга и с севера. Широты граничных параллелей подписаны слева и справа от углов листа карты; долготы граничных меридианов подписаны снизу и сверху от углов листа.

Внутри листа карты проведены линии сетки прямоугольных координат X и Y, образующие квадраты размером: 10 см ^. 10 см для листа карты масштаба 1:10 000 ( 1км ^. 1км на местности); 4 см ^. 4 см – для масштаба 1:25 000 ( 1км ^. 1км на местности); 2 см ^. 2 см – для масштаба 1:50 000 ( 1км ^. 1км на местности); 2 см ^. 2 см – для масштаба 1:100 000 (2 км ^. 2 км на местности).

Все выходы линий координатной сетки подписаны: слева и справа от каждой линии координаты X четырёхзначным числом подписана её координата X в км; снизу и сверху от каждой линии координаты Y четырёх- или пятизначным числом подписана её координата Y в км. При координате Y слева приписывают номер зоны Гаусса. Каждый квадрат координатной сетки имеет своё обозначение, которое образуется из десятков и единиц километров координат X и Y юго-западного угла квадрата, например 45-78.

Внешняя рамка листа карты – это декоративная рамка (чёрная линия толщиной около 1 мм). Следующая рамка, состоящая из двух параллельных линий, называется минутной рамкой; на ней с помощью заливки и отсутствием таковой отмечены минутные интервалы. Внизу и вверху листа вдоль параллелей располагается минутная рамка долготы; слева и справа листа вдоль меридианов – минутная рамка широты. Между минутной и декоративной рамками могут находиться точки, делящие каждую минуту широты или долготы на шесть частей; расстояние между соседними точками соответствует 10”.

На некоторых листах карт снаружи декоративной рамки могут находиться выходы координатной сетки соседней зоны Гаусса.

В разрывах рамки карты со всех четырёх сторон её листа подписывается номенклатура соседних листов карты того же масштаба.

Определение координат X и Y точки по карте.

Координаты X и Y имеющейся на карте точки определяются в следующем порядке:

• Записать на бланке задания координату X₀ (в метрах) юго-западного угла квадрата, в котором располагается точка (рис.4)

• С помощью циркуля-измерителя и линейного масштаба измерить приращение ΔX в метрах (сотни, десятки и единицы), численно равное расстоянию от точки до основания квадрата, и сложить X₀ и ΔX;

• Записать на бланке координату Y₀ (в метрах) юго-западного угла квадрата, в котором располагается точка;

• С помощью циркуля-измерителя и линейного масштаба измерить приращение ΔY в метрах (сотни, десятки и единицы), численно равное расстоянию от точки до западной стороны квадрата, и сложить Y₀ и ΔY.

X =6045470 м Y= 4378720 м

Рис. 4.

Определение широты и долготы точки по карте.

Для определения широты и долготы имеющейся на карте точки, нужно выполнить следующие действия:

• Используя минутные рамки широты, провести две параллели через 10” так, чтобы точка оказалась между ними;

• Отсчитать широту точки с точностью до секунд (секунды определяются “на глаз”);

• Используя минутные рамки долготы, провести два меридиана через 10” так, чтобы точка оказалась между ними;

• Отсчитать долготу точки с точностью до секунд (секунды определяются “на глаз”).

Измерение дирекционного угла линии.

Для измерения дирекционного угла имеющейся на карте линии, нужно выполнить следующие действия:

• Положить на карту круговой транспортир на прозрачной основе так, чтобы центр транспортира находился в точке пересечения искомой линии с любой вертикальной линией координатной сетки (рис.5);

• Ориентировать шкалу транспортира по этой вертикальной линии (0⁰ – на север, 180⁰ – на юг);

• Взять отсчёт по шкале транспортира в месте пересечения шкалы с искомой линией.

Е сли искомая линия не пересекает вертикальных линий сетки, то центр транспортира совмещают с точкой её пересечения с любой горизонтальной линией сетки и ориентируют шкалу транспортира по этой линии (90⁰ – на восток, 270⁰ – на запад).

α _3-4 = 232⁰30’

Рис. 5.

Измерение географического азимута.

Перед выполнением этой задачи нужно убедиться, что на карте проведены несколько географических меридианов и параллелей.

• Положить на карту круговой транспортир на прозрачной основе так, чтобы центр транспортира находился в точке пересечения искомой линии с любым географическим меридианом;

• Ориентировать шкалу транспортира по этому меридиану (0⁰ – на север, 180⁰ – на юг);

• Взять отсчёт по шкале транспортира в месте пересечения шкалы искомой линией.

Если искомая линия не пересекает меридианы, то центр транспортира помещают в точку её пересечения с любой параллелью и шкалу транспортира ориентируют по этой параллели (90⁰ – на восток, 270⁰ – на запад).

Точность измерения ориентирных углов с помощью транспортира оценивается половиной цены деления шкалы транспортира (обычно около 15’).

Определение отметок точек.

Относительно горизонталей искомая точка может занимать три положения: 1 – на горизонтали, 2 – между горизонталями, 3 – особое.

Если точка находится на горизонтали, то её отметка равна отметке горизонтали.

Определить отметку горизонтали можно двумя способами:

1. Найти горизонталь с подписанной отметкой (коричневым цветом) и, выяснив направление ската (вверх или вниз), определить отметки всех сплошных горизонталей от подписанной до искомой, каждый раз прибавляя (направление ската вверх) или вычитая (направление ската вниз) высоту сечения рельефа;

2. Найти вблизи искомой горизонтали точку с подписанной отметкой (чёрным цветом) и определить отметку соседней с этой точкой горизонтали, помня правило: отметки сплошных горизонталей кратны высоте сечения рельефа. Например, подписанная отметка точки равна 141,3 м; высота сечения рельефа 10 м; отметка соседней с точкой горизонтали вниз по скату будет равна 140 м, а вверх по скату - 150 м.

Если искомая точка находится между горизонталями, то сначала нужно определить отметки этих горизонталей, и затем на глаз определить отметку точки с точностью до целых метров; отметка точки должна лежать в интервале между отметками двух горизонталей.

Рис. 6.

Определение угла наклона ската

Для определения угла наклона ската нужно выполнить следующие действия:

1. Зафиксировать циркулем-измерителем расстояние между соседними сплошными горизонталями (его называют заложением); если это расстояние меньше 2 мм, то оно фиксируется на глаз.

2. Приложить циркуль к графику заложений, как показано на рис.6, и, используя нижнюю иголку в качестве индекса, взять отсчёт по шкале горизонтальной оси графика в градусах с точностью до десятых долей градуса (на рис. 6 ν = 1,6⁰).

Построение профиля местности по линии AB

Профиль местности по заданной линии AB – это линия пересечения створа линии AB с поверхностью земли. Створ линии AB –это вертикальная плоскость, проходящая через концевые точки линии AB.

Профиль обычно строят в прямоугольной системе координат; по горизонтальной оси откладывают расстояния S точек линии AB от её начала (точки A), по вертикальной оси – отметки H точек линии AB. Масштаб вдоль оси S (горизонтальный масштаб) обычно равен масштабу карты, масштаб вдоль оси H (вертикальный масштаб) – в десять раз крупнее. Например, для топографической карты масштаба 1:25000 вертикальный масштаб будет 1:2500, однако для удобства его можно взять равным 1:2000.

Порядок построения профиля по линии AB:

1. Взять небольшой лист миллиметровой бумаги и провести оси координат так, чтобы ось S отстояла от нижнего края листа на 2 см, а ось H – на расстоянии 2 см от левого края листа.

2. На оси S пометить точку A - на расстоянии 1 см от начала координат.

3. Перегнуть лист бумаги по оси S и приложить линию сгиба к линии AB на карте.

4. Перенести на ось S с линии AB на карте все точки пересечения линии AB с горизонталями и точку B.

5. Подписать на оси S отметки перенесённых точек.

6. По принятому вертикальному масштабу вычислить, сколько метров высоты укладывается в 1 см оси H (например, для масштаба 1:2000 в 1 см оси H будет укладываться 20 м).

7. Подписать значение H у сантиметровой линии оси H, отстоящей на 1 см от начала координат; это значение должно быть меньше наименьшей отметки точек линии Подписать значение H у остальных сантиметровых AB.линий, параллельных оси S.

8. Построить точки профиля: от каждой точке на оси S нужно восстановить перпендикуляр к оси S, и на этом перпендикуляре отметить высоту данной точки.

9. Соединить точки профиля ломаной линией.

10. Примечание: отметки точек A и B и точек перегиба скатов определяются отдельно и подписываются на оси S.

Рис.7.

Работа 4. Устройство и поверки теодолита.