Классификация и номенклатура

Карты и планы классифицируются в основном по масштабам и назначению.

По масштабам карты подразделяют на мелко-, средне- и крупно­масштабные. Мелкомасштабные карты мельче 1:1000000 — это карты обзорного характера, и в геодезии практически не при­меняются, среднемасштабные карты называются обзорно-топогра­фическими, к ним относят карты масштабов 1: 1 000000, 1:500000, 1: 300 000 и 1: 200 000. Для крупномасштабных (топографических) карт применяют масштабы 1: 100000, 1: 50 000, 1:25 000, 1: 10000. Принятый в СССР масштабный ряд заканчивается топографически­ми планами масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. В строи­тельстве иногда составляют планы в масштабах 1:200, 1:100 и 1: 50.

По назначению топографические карты и планы делятся на ос­новные и специализированные. К основным относятся карты и планы общегосударственного картографирования. Это карты мно­гоцелевого назначения, поэтому на них отображают все элементы местности. Специализированные карты и планы создаются для ре­шения конкретных задач отдельной отрасли. На них выборочно показывают ограниченный круг элементов (например, геологии, почвенных структур). К специализированным относятся и изыска­тельские планы, используемые только в период проектирования и строительства данного вида сооружений.

Для удобства издания и практического пользования топографи­ческую карту большой территории делят на листы (рис. 15). Каж­дый лист ограничен меридианами и параллелями, длина дуг кото­рых зависит от масштаба карты. Разделение многолистной карты

на отдельные листы по определенной системе называется разграф­кой. Система обозначения листов многолистной карты называв

номенклатурой.

В основу номенклатуры положена международная разграфка листов карты масштаба 1: 1000000. Листы карты этого масштаба ограничены меридианами и параллелями по широте 4, по долготе 6° Каждый лист "занимает только ему принадлежащее место, бу­дучи обозначен заглавной латинской буквой, опреде­ляющей горизонтальный по­яс, и арабской цифрой, опре­деляющей номер вертикаль­ной колонны. Например, лист карты масштаба 1: 1000000, на котором на­ходится Москва, имеет но­менклатуру N-37.

Разграфка карт более крупных масштабов полу­чается последовательным де­лением листа карты мас­штаба 1: 1 000 000. Одному листу карты масштаба 1: 1 000 000 соответствуют: 4 листа масштаба 1: 500000, обозначаемые буквами А, Б,

8 и Г (номенклатура этих листов имеет вид, например, 1Ч-37-А);

Рис. 15. Деление карты (масштаб 1: 100000—1: 10000) на листы

9 листов масштаба 1: 300 000, обозначаемых римскими Цифрами
I, II.... IX (например, 1-Ы-37); 36 листов масштаба 1: 200
обозначаемых также римскими цифрами (например, N-37-1); 1 листа масштаба 1: 100000, обозначаемые арабскими

 

Цифрами до 144 (например, N-37-144) (см. рис. 15).

Одному листу карты 1: 100000 соответствуют 4 листа карты мае
штаба 1 -50000, обозначаемые буквами А, Б, В, Г; номенклатура
листов этой карты имеет вид, например, Ы-37-144-А. Одному листу
карты 15 50 000 соответствуют 4 листа карты масштаба 1:25 дао,
обозначаемые буквами а, б, в, г, например ^м-³⁷-¹⁴⁴/^А:^_л Одному
листу карты 1: 25 000 соответствуют 4 листа карты Ю, с

значаемые цифрами 1, 2, 3, 4, например N-37-1

На рис. 15 показана нумерация листов карт масштабов!. 50000—1 • 10000, составляющих лист карты масштаба 1

' Разграфка листов крупномасштабных планов производится дву­мя способами. Для съемки и составления планов на площади свы­ше 20 км² за основу разграфки принимают лист карты масштаба 1-100000 который делят на 256 частей для масштаба а'каждый лист масштаба 1:5000-на 9 частей для планов мас­штаба 1:2000. В этом случае номенклатура листа масштаба 1: 5000 имеет вид, например, N-37-144(256), а масштаба 1 N-37-144 (256-И).

ли пределов точности масштаба карты, проецируемую часть земной поверхности ограничивают меридианами с разностью долгот 6°, а при составлении планов в масштабах 1:5000 и крупнее — 3°. Та­кой участок называется зоной. Средний меридиан 3 каждой зоны называется осевым. Счет зон ведется от Гринвичского меридиана на восток.

 

Рис. 17. Поперечная цилиндрическая проекция Гаусса — Крюгера (а) и зональная система координат (б):

1 — зона, 2 — координатная сетка, 3 — осевой меридиан, 4 — ось у, 5 — экватор, 6 — проекция осевого меридиана, 7 — проекция эква­тора

После развертывания цилиндра в плоскость осевой меридиан зоны и экватор 5 изобразятся взаимно перпендикулярными пря­мыми линиями 6 (проекция осевого меридиана) и 7 (проекция эк­ватора). Изображение осевого меридиана и экватора принимают за оси зональной системы прямоугольных координат (рис. 17, б) с началом в точке их пересечения. С изображением осевого мери­диана совмещают ось абсцисс X, а экватора — ось ординат У.

Для всех точек на территории СССР абсциссы имеют положи­тельное значение. Для того чтобы и ординаты точек были только положительными, в каждой зоне ординату начала координат при­нимают равной 500 км. Таким образом, точки, расположенные к за­паду от осевого меридиана, имеют ординаты меньше 500 км, а к вос­току— больше 500 км. Эти ординаты называются преобразован­ными.

Для удобства пользования плоскими прямоугольными координа­тами на каждый лист топографической карты, начиная с масштаба 1:200000, наносят сетку квадратов, которая называется километ­ровой сеткой. Стороны квадратов параллельны осям X и К данной зональной системы координат. Размеры сторон зависят от масшта­ба карты. Например, на картах масштабов 1: 10000—1: 50 000 сто­роны квадратов соответствуют 1 км на местности.

Так как осевые меридианы зон непараллельны друг другу, кило­метровые сетки двух смежных зон не совпадают, поэтому на картах, расположенных в пределах 2° по долготе вдоль западной и восточ­ной границ зоны, показывают выходы координатной сетки соседних зон.

Рис. 18. Условные знаки:

в — площадные, б — линейные, в — внемасштабные, г — специальные; / — лес, 2 — вырубленный лес, 3 — луг, 4 — огород, 5 — пашня, 6 — фруктовый сад, 7 — шоссе, В — железная дорога, 9 — линия связи, 10 — линия электро­передач,)/— магистральный трубопровод (газ), 12 — деревянный мост, 13 — ветряная мельница, 14 — завод, фабрика, 15 — километровый столб, 16 —пункт геодези­ческой сети, 17 — трасса, 18 — водопровод, 19 — канали­зация, 20 — водоразборная колонка, 21 — фонтан

Условные знаки

На топографических картах и планах изображают разные объ­екты местности: контуры населенных пунктов, сады, огороды, леса, озера, реки, линии дорог, электропередач. Совокупность этих объек­тов называется ситуацией. Ситуацию изображают условными зна­ками.

Условные знаки, обязательные для всех учреждений и организа­ций, составляющих топографические карты и планы, устанавлива­ются Главным Управлением геодезии и картографии при Совете Министров СССР и издаются либо отдельно для каждого масштаба, либо для группы масштабов. Хотя количество условных знаков ве­лико (около 400), однако они легко запоминаются, так как внешне напоминают вид и характер изображаемых объектов.

Условные знаки делятся на пять видов: площадные, линейные, внемасштабные, пояснительные, специальные.

Площадные условные знаки (рис. 18, а) применяются для заполнения площадей объектов (например, пашни, леса, озера, лу­га) и состоят из знака границы объекта (точечный пунктир или

тонкая сплошная линия) и заполняющих его изображений или ус­ловной окраски, например на условном знаке / показан березовый

лес; цифры --------- 4 характеризуют древостой, м: числитель — высо-

0,18

ту, знаменатель —толщину ствола, 4 — расстояние между де­ревьями.

Линейными условными знаками (рис. 18,6) показывают объекты линейного характера (дороги, реки, линии связи, электро­передач), длина которых выражается в данном масштабе. На ус­ловных изображениях приводятся различные характеристики объ­ектов, например на шоссе 7 показаны (м): ширина проезжен части — 8 и всей дороги — 12; на однопутной железной дороге 8 (м): + 1,800 — высота насыпи, — 2,900 — глубина выемки.

Внемасштабные условные знаки (рис. 18, б) служат для изображения объектов, размеры которых не выражаются в данном масштабе карты или плана (мосты, километровые столбы, колод­цы, геодезические пункты). Как правило, внемасштабные знаки оп­ределяют местоположение объектов, но по ним нельзя судить об их размерах. На знаках приводятся различные характеристики, напри­мер длина 17 и ширина 3 деревянного моста 12, отметка 393, 500 пункта геодезической сети 16.

Пояснительные условные знаки представляют собой циф­ровые данные и надписи, дающие характеристики и названия объ­ектов, например глубину и скорость течения рек, грузоподъемность и ширину мостов, породу леса, среднюю высоту и толщину деревь­ев, ширину шоссейных дорог. Эти знаки проставляют на основных площадных, линейных, внемасштабных.

Специальные условные знаки (рис. 18, г) устанавливаются соответствующими ведомствами отраслей народного хозяйства и применяются для составления специализированных карт и планов этой отрасли, например знаки для маркшейдерских планов нефтега­зовых месторождений — нефтепромысловые сооружения и установ­ки, скважины, промысловые трубопроводы. Чтобы придать карте или плану большую наглядность, для изображения различных эле­ментов используют цвет: для рек, озер, каналов, заболоченных участков — синий; лесов и садов — зеленый; шоссейных дорог — красный; улучшенных грунтовых дорог — оранжевый. Всю осталь­ную ситуацию дают черным цветом. На изыскательских планах цветными делают подземные коммуникации (трубопроводы, ка­бели).

ГЛАВА IV

РЕЛЬЕФ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ЕГО ИЗОБРАЖЕНИЕ

§• 10. Формы рельефа и его изображение

Рельефом местности называется совокупность неровностей зем­ной поверхности.

 

В зависимости от характера рельефа местность подразделяется на равнинную, всхолмленную и горную. Равнинная местность име­ет слабовыраженные формы или почти совсем не имеет неровно­стей, всхолмленная характеризуется чередованием сравнительно небольших по высрте повышений и понижений, горная представля­ет собой чередование возвышений более 500м над уровнем моря, разделенных долинами.

Из всего многообразия форм рельефа местности можно выде­лить следующие наиболее характерные (рис. 19).

Гора— (холм, высота, сопка) —это возвышающаяся над окру­жающей местностью конусообразная форма рельефа, наивысшая точка которой называется вершиной (3, 7, 12). Вершина в виде площадки называется плато, вершина остроконечной формы — пи­ком. Боковая поверхность горы состоит из скатов: линия слияния их с окружающей местностью — подошва, или основание горы.

Котловина, или впадина, — углубление в виде чаши. Са­мая низкая точка котловины — дно. Боковая поверхность ее со­стоит из скатов, линия слияния их с окружающей местностью на­зывается бровкой.

Хребет 2 — возвышенность, постепенно понижающаяся в од­ном направлении и имеющая два крутых ската, называемых скло­нами. Ось хребта между двумя склонами называется водораздель­ной линией или водоразделом 4.

Лощина / — вытянутое углубление местности, постепенно по­нижающееся в одном направлении. Ось лощины между двумя ска­тами называется водосливной линией или тальвегом 6. Разновид­ностями лощины являются долины — широкая лощина с пологими склонами — и овраг — узкая лощина с почти отвесными склонами. Начальной стадией оврага является промоина. Овраг, заросший травой и кустарником, называется балкой. Расположенные иногда по склонам лощин площадки, имеющие вид уступа или ступени с почти горизонтальной поверхностью, называются террасами.

Седловина 5, 9 — пониженная часть местности между двумя вершинами 3, 7. Через седловины в горах часто проходят дороги; в этом случае седловина называется перевалом.

Вершина горы, дно котловины и самая низкая точка седлови­ны являются характерными точками рельефа. Водораздел и таль­вег представляют собой характерные линии рельефа. Характерные точки и линии рельефа облегчают распознавание отдельных форм его на местности и изображение их на карте и плане.

Способ изображения рельефа на картах и планах должен да­вать возможность судить о направлении и крутизне скатов, а так­же определять отметки точек местности. Вместе с тем он должен быть наглядным. Известны различные способы изображения рель­ефа: перспективное, штриховка линиями разной толщины, цветной отмыв (горы — коричневые, лощины — зеленые), подписи отметок точек, горизонтали. Наиболее совершенный с инженерной точки зрения — способ изображения рельефа горизонталями в сочетании с подписью отметок характерных точек (рис. 20).

Горизонталь — это линия на карте, соединяющая точки с рав­ными высотами. Если представить себе сечение поверхности Зем­ли горизонтальной (уровенной) поверхностью ро, то линия пересе­чения этих поверхностей, ортогонально спроецированная на плос-

Рис. 19. Характерные формы рельефа:

 

/ — лещина, 2 — хребет, 3, 7, 12 — вершины,

 

4 — водораздел, 5, 9 • седловины, 6 —

 

тальвег, 8 — река, 10 — обрыв, 11— терраса

Рис. 20. Изображение рельефа горизонталями

кость и уменьшенная до размера в масштабе карты или плана, и будет го­ризонталью. Если поверхность Р₀ рас­положена на высоте Н от уровенной по­верхности, принятой за начало счета абсолютных высот, то любая точка на этой горизонтали будет иметь абсо­лютную отметку, равную Н. Изображе­ние в горизонталях рельефа всего участка местности можно получить в результате сечения поверхности этого участка рядом горизонтальных плос­костей р!, Р₂,..., расположенных на одинаковом расстоянии Л друг от дру­га. В результате на карте получают го­ризонтали с отметками Н + Н, Я + 2/г и т. д.

Расстояние Н между секущими горизонтальными плоскостями называется высотой сечения рельефа. Ее значение указывается на карте или плане под линейным масштабом. В зависимости от мас-

штаба карты и характера изображаемого рельефа высота сечения различна.

Расстояние между горизонталями на карте или плане называ­ется заложением. Чем больше заложение, тем меньше крутизна ската на местности, и наоборот.

Горизонтали никогда не пересекаются, за исключением навис­шего утеса, естественных и искусственных воронок, узких оврагов, крутых обрывов, которые не вы­ражаются горизонталями, а обо­значаются условными знаками.

Основные формы рельефа изо­бражаются горизонталями так.

Рис. 21. Изображение горизонталями характерных форм рельефа: а — гора, б — котловина, в — хребет, г — лощина, д — седловина; / — вершина, 2 — дно, 3 — водораздел, 4 — тальвег

Изображения горы и котлови­ны (рис. 21, а, б), так же как хребта и лощины (рис. 21, в, г), сходны между собой. Чтобы отли­чить их друг от друга, у горизон­талей ставят бергштрихи — чер­точки, перпендикулярные гори­зонтали, указывающие направле­ние ската. На некоторых горизон­талях подписывают отметки ха­рактерных точек, причем так, что­бы верх цифр был направлен в сторону повышения ската.

Если при данной высоте сечения рельефа некоторые характер­ные особенности его не могут быть выражены, проводят дополни­тельные полугоризонтали и четвертьгоризонтали (рис. 22) соответ­ственно через половину или четвертую часть принятой высоты се­чения рельефа. Дополнительные горизонтали вычерчивают пунк­тирными линиями, иногда в виде отрезков.

Чтобы облегчить чтение горизонталей на карте, некоторые из них утолщают. При высоте сечения 1, 5, 10 и 20 м утолщают каж­дую пятую горизонталь с отметками, кратными соответственно 5, 10, 25 и 50 м. При высоте сечения 2,5 м утолщают каждую четвер­тую горизонталь с отметками, кратными 10 м.

§ 11. Решение задач по картам и планам с горизонталями

Определение крутизны ската (рис. 23). Крутизна ската харак­теризуется углом наклона v, который образует линия местности, например АВ с горизонтальной плоскостью Р.

Из прямоугольного треугольника АВВ' следует

1^=Я/а, (3)

где Н — высота сечения рельефа, а — заложение.

Зная тангенс, по таблицам значений тригонометрических функ­ций находят значение угла наклона.

 

Крутизну ската характеризуют также уклоном I:

1 = \%ч. (4)

Уклон линии выражается в процентах или промиле (%о), т. е. тысячных долях единицы.

Пример. Определить угол наклона и уклон ската местности между гори­зонталями на плане масштаба 1: 1000, если заложение равно 20 мм, а высота сечения рельефа А=1,0 м.

На местности заложению будет соответствовать длина отрезка, равная аМ= =20 ммХ 1000 = 20 000 мм = 20 м. По формулам (3) и (4) {%\ = 1= 1/20 = 0,05, откуда г = 5%=50%₀, а ^=2,9°.

При работе с картой или планом угол наклона либо уклон ска­та обычно определяют, пользуясь графиками (рис. 24, а, б), назы-

ваемыми масштабами (или шка­лами) заложений.

и чет-

Рис. 22. Полугоризонтали вертьгоризонтали В

Графиками пользуются так. С плана раствором циркуля берут заложение между двумя горизон­талями по данному скату, затем по графику находят то место, где расстояние между кривой и гори­зонтальной прямой равной этому заложению. Для найденной та­ким образом ординаты прочиты­вают значение v или г по горизон­тальной прямой (на приведенных графиках отмечено звездочками ^, = 2,9°,» = 0,05 = 5%).

Рис. 23. Схема к определению крутизны ската

Определение отметок точек местности. Если точка располо­жена на горизонтали, то ее отмет­ка равна отметке горизонтали. Когда точка находится между горизонталями с разными высо­тами, ее отметка определяется ин­терполированием (нахождением промежуточных значений вели­чин) на глаз между отметками этих горизонталей.

Интерполирование заключается в определении коэффициента пропорциональности расстояния а от определяемой точки до мень­шей по значению горизонтали (м.г.) к величине заложения а, т.е. отношения й\а, и умножении его на значение высоты сечения рель­ефа Н.

Пример. Отметка Я„ точки К (рис. 25, о), расположенной между горизон­талями с отметками 150 м и 152,5 м, равна Я„=Я_м.г.+ (й/а)/г=150 м+0,4> Х2,5 м = 151 м.

Если определяемая точка расположена между одноименными горизонталями (на седловине) (рис. 25, б) или внутри замкнутой горизонтали (на холме или

 

котловине) (рис. 25, в, г), ее отметку можно определить лишь приближенно, считая, что ее отметка больше или меньше высоты этой горизонтали на 0,5/?. Например, на рисунке для седловины отметка точки К. равна 138,8 м, для хол­ма — 128,8 м, для котловины — 126,2 м.

Проведение на карте линии заданного предельного уклона

(рис. 26). Между заданными на карте точками А и В требуется провести кратчайшую линию так, чтобы ни один отрезок не имел уклона больше заданного предельного «пред-

Масштаб'Г-1000 Высота сечения П = 1м а

12345 Ю 15 0,01 0,10,2 0,5 0,7 1,0

а) 6}

Рис. 24. Графики заложений к плану масштаба 1: 1000 при высоте сечения рельефа А=10 м:

а — для углов наклона, б — уклонов

Рис. 25. Схемы (а— г) для определения отметок точек по горизонталям

Проще всего задача решается с помощью масштаба заложения для уклонов. Взяв по нему раствором циркуля заложение а_пре_д, со­ответствующее г'цред, засекают последовательно точки 1...7 — все го­ризонтали от точки А до точки В. Если раствор циркуля меньше расстояния между горизонталями, то линию проводят по кратчай­шему направлению. Соединив все точки, получают линию с задан­ным предельным уклоном.

Если нет масштаба заложений, заложение а_пред можно подсчи­тать по формуле а_пред=/1/(г_Пред.М), где М — знаменатель числового масштаба карты.

 

 

Построение профиля местности по заданному на карте направ­лению (рис. 27). Пусть требуется построить профиль местности по

линии АВ. Для этого

Рис. 26. Схема проведения на карте линии заданного пре­дельного уклона

линию АВ переносят в масштабе карты на бумагу и отмечают на ней точки 1, 2, 4, 5, 7, 9, в которых она пе­ресекает горизонтали, а также харак­терные точки рельефа (3, 6, 8). Линия В АВ служит основанием профиля. Взя­тые с карты отметки точек откладыва-₄ ют на перпендикулярах (ординатах) к основанию профиля в масштабе, в 10 раз превышающем горизонтальный масштаб. Полученные точки соединяют плавной линией. Обычно ординаты профиля уменьшают на одну и ту же

150 г

Рис. 27. Построение профиля местности по линии

Рис. 28. Схема к вычислению

объемов по топографической

карте

величину, т. е. строят профиль не от нуля высот, а от условного горизон­та У Г (на рис. 27 за условный гори­зонт принята высота, равная 100м).

С помощью профиля можно ус­тановить взаимную видимость меж­ду двумя точками, для чего их нуж­но соединить прямой линией. Если построить профили из одной точки по нескольким направлениям, то можно нанести на карту или план участки местности, не видимые с этой точки. Такие участки называют полями видимости

Вычисление объемов (рис. 28), По карте с горизонталями можно вычислить объем горы и котловины, изображаемых системой горизонта­лей, замыкающихся в пределах не-

большой площади. Эти формы рельефа делят на части, ограничен­ные двумя соседними горизонталями. Каждую такую часть можно

приближенно принять за усеченный конус, объем которого равен v_I= (1/2) (S_I + S_I+ 1)h_сеч, где S_i и S_i+1 — площади, ограниченные на карте нижней и верхней горизонталями, являющимися основания­ми усеченного конуса; h_сеч — высота сечения рельефа; i=1,2,...,..., k — текущий номер усеченного конуса.

Площади S измеряют планиметром. Приближенно площадь участка можно 'определить, деля его на ряд правильных математи­ческих фигур (трапеций, треугольников и т. п.) и суммируя по пло­щади.

Объем V_B самой верхней части вычисляют, как объем конуса, площадь основания которого равна S_В а высота Н — разности от­меток верхней точки Т и горизонтали, ограничивающей основание конуса: V_в=(S_в/3)h

Если отметка точки Т на карте не подписана, то принимают

h=h_сеч/2

Полный объем вычисляют, как сумму объемов отдельных час­тей: V= v₁ + V₂ +... + V_K+ V_B, где к — число частей.

ГЛАВА V

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: