Ce este o hartă topografică și cum diferă aceasta de alte hărți (geografice)?
Mai întâi de toate, scara. O hartă topografică reprezintă o imagine precisă și detaliată a unui teren pe un plan (hârtie), realizat cu o scădere a liniilor de teren de la zece mii la un milion de ori. Dacă reducerea liniilor de teren este reprezentată de mai mult de un milion de ori, atunci o astfel de hartă se numește o hartă geografică. În consecință, principala diferență dintre hărțile topografice și hărțile geografice este că imaginea de pe harta de teren va fi întotdeauna mai detaliată decât pe hărțile geografice. Pe o hartă topografică poate fi prezentată suficient de detaliat toate elementele de teren - așezări, drumuri, râuri, mlaștini, păduri și rugozitatea (de relief) a suprafeței Pământului, care nu poate fi realizat pe o hartă, din cauza reducerii în mare măsură dimensiunea zonei. Prin urmare, hărți topografice complete de mai intenționează să exploreze zona și orientarea în ea, pentru producția de măsurători și calcule necesare în armată, și în scopuri economice.
Care sunt scările pentru hărțile topografice?
O scară a unei hărți este o relație care arată de câte ori lungimea liniilor de pe hartă este redusă în comparație cu valoarea reală pe teren. De exemplu, dacă 1 cm pe hartă corespunde la 10 km pe teren, atunci scara hărții va fi 1. 100000. Această scală este numită numerică. Această cantitate este abstractă și nu depinde de sistemul de măsuri liniare. Dacă se compară mai multe scale, cea mai mare va fi cea cu numitorul mai mică și, invers, cu cât este mai mare numitorul, cu atât scara este mai mică. Precizia măsurătorilor, detaliile hărții și dimensiunea imaginii cartografice a aceluiași teren depind de scara hărții. Evident, pe măsură ce scara scade, cantitatea de părți de teren aplicate la ea scade. În funcție de scara hărți topografice pot fi împărțite în scară mare (1: 10.000, 1: 25.000, 1: 50000), (1 100 000 1: 200 000) mijlocii și la scară mică (1: 500 000 1: 1 000 000).
Practic, distanțele de pe hartă sunt determinate utilizând o scală liniară. Este reprezentat pe hartă ca o linie dreaptă cu diviziuni pentru a citi distanțele. Hărțile din (numerice, textuale și de linie) este întotdeauna sub granița de sud într-o astfel de formă așa cum este prezentat în figura 41. Distanța în metri sau kilometri zona corespunzătoare la un centimetru pe hartă, numita valoare la scară și este întotdeauna semnat între o numeric și liniară cântare.
Dar o hartă topografică nu poate satisface întotdeauna cerințele care pot apărea în practică, mai ales atunci când este necesar să se studieze în detaliu o mică zonă separată a terenului. În aceste cazuri, desene și mai detaliate ale terenului sunt create pentru secțiuni individuale ale localității localității, numite planuri. Ele diferă de harta topografică prin faptul că nu se ia în considerare curbura suprafeței pământului. Faptul este că pe o hartă topografică, zonele mici ale terenului în care abruptitatea suprafeței pământului este nesemnificativă, de asemenea diferă foarte mult de imaginea plat. Și aceasta înseamnă că atât pe hărțile topografice, cât și pe planuri, toate măsurătorile pot fi făcute ca și cum nu ar avea nici o diferență.
Planurile sunt emise de foi nestandardizate, elementele locale pe ele sunt reprezentate prin semne convenționale speciale. Iar relieful nu este descris deloc. De fapt, planurile sunt un fel de hărți topografice. Cel mai adesea sunt create planuri pentru studierea așezărilor, a zonelor forestiere, a aerodromurilor, a șantierelor de construcții cu o reducere a tuturor liniilor terenului cu 5-10 mii de ori.
Cum se poate obține o imagine a unei suprafețe terestre sferice fără distorsiuni în avion? Ce fel de proiecție cartografică este folosit pentru acest lucru?
Toată lumea știe că planeta noastră este ca o minge. Cea mai corectă idee a locației reciproce a continentelor și oceanelor, pădurilor și munților ne dă un glob. Sunt bune de folosit, dar nu întotdeauna convenabile. Mai des este nevoie de o imagine plat a porțiunii necesare a Pământului pe hârtie. Dacă Pământul avea forma unui cilindru sau a unui con, atunci nu ar fi dificil să faci o scanare a suprafeței sale pe plan. Dar nici mingea, nici elipsoidul nu pot fi desfășurate în avion fără falduri și lacrimi. Prin urmare, pentru descrierea suprafeței pământului, se folosesc mereu construcții condiționate, care au primit numele de proiecții cartografice. Sarcina lor este să construiască pe hârtie o rețea de meridiane și paralele, adică baza, scheletul oricărei cărți.
Imaginați-vă că paralelele și rețeaua de meridiane de pe suprafața balonului de sticlă, ceea ce reprezintă un glob în miniatură metaforic vorbind (fig. 19 a, b) proiectată pe suprafața laterală a cilindrului (a) sau conul (b), realizat din hârtie. Apoi, aceste suprafețe se taie de-a lungul generatoarei și se desfac. În primul caz, proiecția se numește cilindrică, iar pe ea paralele și meridiane sunt reprezentate sub forma unor linii drepte reciproc perpendiculare. În al doilea caz, proiecția este conică. În el, paralelele sunt reprezentate de cercuri concentrice, iar meridianele prin linii drepte radiale care se deosebesc de centrul cercurilor. În cazul în care sfera de sticlă, în plus față de grila de paralele și meridiane pentru a pune pe unul din jumătatea lui chiar și contururile continente, mări, râuri și lanțuri muntoase, și se aprind lampa lui la nivelul ecuatorului, pe ecran vom obține o imagine a suprafeței Pământului. În acest caz, proiecția se numește ecuatorial (azimutal), care de obicei sunt construite hărți geografice sub formă de semisfere (fig. 19 c).
Mulți oameni de știință de diferite epoci au lucrat la crearea de proiecții cartografice, convenabile pentru percepție. Acest lucru poate fi atribuită marilor gânditori ai cele mai vechi timpuri, Aristotel și Ptolemeu, și genii remarcabile ale Renașterii, cum ar fi Leonardo da Vinci și Descartes, iar oamenii de știință talentați o perioadă mai târziu - Lomonosov și Gauss, și multe altele. În ciuda faptului că au fost propuse mii de modalități de reprezentare a Pământului în plan, nici unul nu dă reproducerea exactă. Pe unele hărți, ei încearcă să descrie corect contururile continentului și oceanului, însă dimensiunile lor sunt distorsionate. În altele, zonele sunt păstrate, dar forma continentelor este distorsionată.
În țările noastre și în alte țări pentru hărți topografice este utilizată o proiecție cartografică încrucișată, propusă de matematicianul german Karl Gauss (1777-1855).
Esența acestei proiecții hartă este că suprafața Pământului este reprezentată pe un plan nu dintr-o dată, iar benzile individuale (benzi) lățime de 6 ° în longitudine din nord spre polul sud (Fig. 20). Fiecare astfel de zonă este proiectată pe suprafața laterală interioară a unui cilindru imaginar care atinge suprafața pământului de-a lungul meridianului mijlociu, numit meridianul axial pentru zona dată. "Întoarcerea" Pământului în jurul axei de rotație, zonele cu șase grade sunt proiectate succesiv unul după celălalt pe suprafața laterală a cilindrului. Apoi, suprafața laterală a cilindrului este desfășurată în plan, iar zonele proiectate sunt afișate unul lângă celălalt. Între ele, ele ating doar într-un singur punct - la ecuator (Figura 20). Imaginea suprafeței pământului, astfel obținută, este împărțită apoi printr-o rețea de meridiane și paralele în foi separate de hărți topografice.
Care este precizia imaginii suprafeței pământului într-o astfel de proiecție cartografică?
Din descrierea se observă că meridianul în fiecare zonă este în contact cu suprafața pământului și, prin urmare, este reprezentată în Gauss fără o denaturare a lungimii sale și reține harta de reducere la scară identică pe toată lungimea lor. Meridianele rămase (lateral) în fiecare zonă sunt prezentate în proiecția liniilor curbe, astfel încât acestea sunt mai lungi decât meridianul central adică distorsionat harta. Toate paralelele de deasupra și dedesubtul ecuatorului sunt de asemenea reprezentate de linii curbe și cu o anumită distorsiune. Aceste distorsiuni de lungime cresc cu distanța de la meridianul axial la est și vest și de la ecuator la nord și sud. Cea mai mare distorsiune se obține la marginile zonei, unde acestea pot atinge valori de ordinul a 0,1% din lungimea liniilor măsurate. Dar acest lucru îndeplinește practic toate cerințele de precizie pentru măsurătorile efectuate la sol.
Câteva cuvinte despre forma și mărimea Pământului în sine. Până în prezent, Pământul a fost considerat în mod obișnuit o minge, dar, în realitate, este departe de a fi cazul.
După mai multe măsurători și calcule, continuând până în ziua de azi, inspectorii au ajuns la concluzia că forma Pământului este foarte aproape de un elipsoid de revoluție, care este, corp geometric regulat este format prin rotirea unei elipse în jurul axei sale minore (Fig. 21). Suprafața elipsoidului este o suprafață imaginară a oceanelor și a mărilor, extinsă peste toate continentele, adică suprafața nivelului mijlociu al oceanului care acoperă întreaga planetă. Prin urmare, pe hărți, toate cotele sunt măsurate de la nivelul mării. Dimensiunile uniforme ale elipsoidului pământ pentru toate țările nu sunt încă acceptate. În URSS și în alte țări socialiste, elipsoidul Krasovskii a fost adoptat ca bază pentru crearea hărților topografice și determinarea coordonatelor de pe suprafața pământului. numit în onoarea remarcabil om de știință sovietic și geodez FN Krasovsky (1878-1948), care a propus următoarele dimensiuni ale elipsoidului pământului: semiaxa mare este egal cu - 6,378,245 km, axa mică - 6,356,863 km. Din aceste dimensiuni se vede că axa de rotație a Pământului este mai mică decât diametrul ecuatorului Pământului cu aproximativ 43 km. Prin urmare, pentru probleme practice care nu necesită precizie specială, forma Pământului este considerată ca o minge, a cărei rază este de aproximativ 6.371 km.
Următoarele puncte principale și linii se disting pe globul nostru (Figura 21, b). Capetele axei Pământului, în jurul cărora se produce rotația zilnică a Pământului, se numesc poli geografici; nord este indicată prin literele alfabetului roman - N și sud - S. plan perpendicular pe axa de rotație și care trece prin centrul său, numit planul ecuatorului terestru, și intersecția cu suprafața Pământului dă un cerc, numit ecuator. Deasupra planului ecuatorial este emisfera nordică, mai jos este emisfera sudică. Liniile de planuri de suprafață intersecție pământ paralel cu planul ecuatorial, numite paralele și planuri verticale linia de intersecție suprafața Pământului care trec prin axa pământului, - sau adevărate meridiane geografice. O grilă formată de intersectarea meridianelor și paralelelor se numește o rețea geografică.
Deci, orice hartă topografică are un cadru sub formă de trapez, laturile superioare și inferioare ale cărora sunt paralele, iar cele laterale sunt meridiane. O astfel de împărțire a cărților în foi separate este numită desenul cărților.