План местности. Географическая карта
Карта — уменьшенное обобщенное условно-знаковое изображение поверхности Земли (ее части), других планет или небесной сферы, построенное в масштабе и проекции.
План местности — чертеж местности, выполненный в условных знаках и в крупном масштабе (1:5000 и крупнее).
При построении планов кривизна земной поверхности не учитывается, т.к. изображаются небольшие по площади территории или участки местности.
Отличие плана местности от географической карты:
1) на планах изображаются небольшие участки местности, поэтому они строятся в крупных масштабах (например, в 1 см — 5 м). Географические карты показывают значительно большие территории, их масштаб мельче;
2) план изображает местность подробно, сохраняя точные очертания изображаемых объектов, но только в уменьшенном виде. Крупный масштаб плана позволяет отразить на нём практически все объекты, находящиеся на местности. На карту, имеющую более мелкий масштаб, все объекты нанести не удаётся, поэтому при создании карт производится генерализация объектов. Точные очертания всех объектов на карте также показать нельзя, поэтому они искажаются в той или иной мере. Многие объекты на карте, в отличие от плана, изображаются внемасштабными условными знаками;
3) при построении плана кривизна земной поверхности не учитывается, т. к. изображается небольшой участок местности. При построении карты она учитывается всегда. Карты строят в определенных картографических проекциях;
4) на планах нет градусной сети. На карту обязательно наносят параллели и меридианы;
5) на плане направление на север по умолчанию считается направлением вверх, направление на юг — вниз, на запад — влево, на восток — вправо (иногда на плане направление север — юг показано стрелкой, которая не совпадает с направлением вверх — вниз). На картах направление север — юг определяется по меридианам, запад — восток — по параллелям.
Значение плана местности для человека
План местности нужен не только для изучения географии, но и для повседневной деятельности людей. Чаще всего план местности используется в строительных работах. Строители, перед началом строительства любого объекта составляют план, который помогает определить все неровности земной поверхности местности. План местности часто используется фермерами в процессе занятия посевными работами и освоения новых сельскохозяйственных площадей. Также план местности незаменим во время туристических походов.
Картографические способы изображения
Способ качественного фона. Применяется для изображения на карте качественных особенностей определенных объектов или явлений, имеющих сплошное распространение на земной поверхности или занимающих большие площади. Суть его заключается в том, что на карте выделяют однородные по определенному признаку (признакам) участки (например, природные зоны) и закрашивают (или штрихуют) их в подобранные для них цвета (штриховки).
Способ ареалов. Ареал — область распространения на земной поверхности какого-либо явления (например, территория, на которой обитает определенное животное, или территория, на которой выращивается та или иная сельскохозяйственная культура, и т. п.).
Способ изолиний. Изолинии (от греч. isos — равный) — линии на географических картах, проходящие по точкам с одинаковым значением какого-либо количественного показателя (температуры, количества осадков, глубины, высоты и т. д.), характеризующего изображаемое явление. Например, изотермы — линии, соединяющие места с одинаковой температурой; изобаты — линии, соединяющие места с одинаковой глубиной; горизонтали — линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой. Суть способа изолиний заключается в том, что на карте пункты с одинаковыми величинами определенного показателя соединяют тонкими линиями, т. е. наносят изолинии.
Линии движения. Линиями (стрелками) показывают направление движения каких-либо объектов — воздушных масс, ветров, океанических течений, рек и т. п.
План
Превышение
— То же, что относительная высота.
Профиль
— Вертикальное сечение, разрез какого-либо участка земной поверхности, земной коры, гидросферы или атмосферы по заданной линии.
Пикет
— Точка на местности (обозначенная знаком), служащая ориентиром для установки рейки при нивелировании и для закрепления трассы на местности. Закрепляет заданный интервал.
Пятка рейки
— Основание рейки, предназначенное для установки ее на репер, башмак или костыль.
Планшет
— 1) Часть мензулы, квадратная деревянная доска (размер стороны от 40 до 70 см), на которую наклеивается чертежная бумага. 2) Дощечка или папка, на которой укрепляются компас и бумага при глазомерной съемке.
Палетка
— Прозрачная пластинка с нанесенной на нее сеткой линий (реже — точек), предназначенная для вычисления площадей на планах и картах, отсчета координат и т. д.
Проектный уклон
— Тангенс угла наклона проектной линии или плоскости.
Параллель
— Линия сечения поверхности земного шара плоскостью, параллельной плоскости экватора. Все точки этой линии имеют одинаковую широту.
Привязка геодезическая
— Интеграция (объединение) новых геодезических данных с ранее созданными.
Проектная линия
— Линия, определяющая положение сооружений в плане и по высоте.
Пространственные данные
— Цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении, форме и свойствах, представленные в координатно–временной системе.
Параллакс
— Видимое изменение положение предмета (тела) вследствие перемещения глаза наблюдателя.
Пеленг
— Угол между направлением на наблюдаемый объект и одной из основных плоскостей, принятых за начало отсчета угловых координат. В морской и воздушной навигации обычно то же, что азимут.
Постобработка (спутниковых наблюдений)
— Окончательная обработка данных в камеральных условиях с целью получения координат пунктов.
Полигонометрический пункт
— Геодезический пункт, координаты которого определены методом полигонометрии, а положение на местности обозначено металлическими столбами или бетонными монолитами.
Первый вертикал
— Плоскость перпендикулярная к меридиану.
Полигонометрия
— Метод построения геодезической сети в форме ломаной линии, в которой измеряют все стороны и углы.
Планиметр
— Механическое или электронное устройство для измерения площадей объектов по планам и картам.
Полевое трассирование
— Перенос запроектированной трассы на местность с уточнением ее изменения и закрепление в натуре.
Прямая геодезическая задача
— Вычисление геодезических координат — широты и долготы некоторой точки, лежащей на земном эллипсоиде, по координатам другой точки и по известным длине и дирекционному углу данного направления, соединяющей эти точки.
Прямоугольные координаты
— Система плоских координат образованная двумя взаимноперпендикулярными прямыми линиями, называемыми осями координат x и y. Точка их пересечения называется началом или нулем системы координат. Ось абсцисс – OX, ось ординат – OY.
Полярные координаты
— Система плоских координат образованная направленным прямым лучом OX, называющимся полярной осью. Чаще всего за полярную ось принимают ось северного направления какого-либо меридиана. Начало координат — точка O — называется полюсом системы.
Плоскогорье
— Обширный участок земной поверхности, представляющий собой горную равнину, характеризующуюся значительным эрозионным расчленением.
Произвольные проекции
— Картографические проекции, искажающие углы и площади. Выделяются равнопромежуточные, сохраняющие масштаб длин по одному из направлений (например, по меридианам или параллелям), и ортодромические, в которых большие круги шара (ортодромы) изображаются прямыми. Применяются для карт мира.
Пантометр
— Угломерный геодезический инструмент, применявшийся при съемке лесов и торфяных болот.
Плановая аэрофотосъемка
— Фотографирование местности при положении оптической оси аэрофотоаппарата, близком к вертикальному.
Пункт геодезический
— Закрепленная на местности точка геодезической сети.
Перекрытие снимка
— В фотограмметрии, доля площади снимка (аэроснимка), перекрываемая смежным снимком.
Пеленгация
— Определение направления на какой-либо объект — его угловых координат. Осуществляется оптическими, радиотехническими, акустическими и другими методами.
Плановая разбивочная основа
— Геодезическое построение на строительной площадке, обеспечивающее взаимную увязку всех проектных элементов комплекса и служащее для получения исходных данных для выноса в натуру.
Поликонические проекции
— Картографические проекции, параллели которых — дуги эксцентрических окружностей, а меридианы — кривые, симметричные относительно среднего прямолинейного меридиана. Применяются для карт мира.
Перспективная аэрофотосъемка
— Фотографирование местности аэрофотоаппаратом, оптическая ось которого отклонена от вертикали на некоторый постоянный угол.
Полюсы магнитные Земли
— Точки на земной поверхности, где магнитная стрелка располагается по вертикали, т. е. где магнитный компас неприменим для ориентировки по странам света.
Погрешности измерений
— Отклонение результата геодезических измерений от истинного (действительного) значения измеряемой геодезической величины.
Палеогеографические карты
— Отображают физико-географические условия геологического прошлого (распределение суши, моря и речной сети, характер рельефа материков, климатические особенности и т. п.).
Определение направлений, измерение расстояний на плане и карте
На плане север — юг показано стрелкой. Если на плане нет стрелки, то считается, что север — вверху, юг — внизу.
На карте направления определяют с помощью градусной сети. Направление север — юг соответствует направлению меридианов, запад — восток — параллелей.
Измерения азимутов по картам производят с помощью транспортира. Азимут — угол, образуемый в данной точке или на карте между направлением на север и какой-либо предмет и отсчитывающийся по часовой стрелке.
Так, если предмет находится строго к северу от точки, в которой находится наблюдатель, то азимут на него составит 0°, к востоку — 90°, к югу — 180°, к западу — 270°. Азимуты могут иметь значения от 0° до 360°. Для того чтобы измерить азимут по карте, нужно через начальную точку определяемого направления провести линию, параллельную направлению север — юг. Затем также через точку провести линию, соединяющую точку и объект, на который требуется определить азимут. А затем с помощью транспортира измерить образовавшийся угол (азимут), учитывая, что азимут всегда отсчитывается по часовой стрелке.
Относительная и абсолютная высота
Для полной передачи рельефа поверхности на плане местности следует знать на какой высоте находятся заданные точки. Для того, чтобы определить находится объект в низменности или на возвышенности, принято сравнивать его высоту относительно уровня океанов или морей. Высота уровня моря называется абсолютной и обозначается как нулевая (0). В Российской Федерации за абсолютную высоту принято считать уровень Балтийского моря. Точки, которые расположены выше абсолютной высоты, имеют положительную относительную высоту (горы, возвышенности, холмы). Точки, которые находятся ниже абсолютной высоты, обладают отрицательной относительной высотой (впадины, долины рек). Относительные высоты объектов земной поверхности измеряют при помощи прибора нивелира.
Определение географических координат
Градусная сеть и её элементы. Градусная сеть Земли — система меридианов и параллелей на географических картах и глобусах, служащая для отсчета географических координат точек земной поверхности — долгот и широт — или нанесения на карту объектов по их координатам.
Для создания градусной сети необходимы определенные точки отсчета. Шарообразная форма Земли определяет существование на земной поверхности двух неподвижных точек — полюсов. Через полюсы проходит воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля.
Географические полюсы — математически высчитанные точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью.
Экватор — воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении эллипсоида на две равные части (Северное и Южное полушарие). Все точки экватора равноудалены от полюсов. Плоскость экватора перпендикулярна оси вращения Земли и проходит через её центр. Полушария мысленно разделены ещё множеством плоскостей, параллельных плоскости экватора. Линии их пересечения с поверхностью эллипсоида называются параллелями. Все они, как и плоскость экватора, перпендикулярны оси вращения планеты. Параллелей на карте и глобусе можно провести сколько угодно, но обычно на учебных картах их проводят с интервалом 10-20°. Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе она самая большая, а на полюсах равна нулю.
При пересечении земного шара воображаемыми плоскостями, проходящими через ось Земли перпендикулярно плоскости экватора, образуются большие окружности — меридианы. Меридианы также можно провести через любые точки эллипсоида. Все они пересекаются в точках полюсов (рис. 4). Меридианы ориентированы с севера на юг. Средняя длина дуги 1° меридиана: 40 008,5 км : 360° = 111 км. Длина всех меридианов одинакова. Направление местного меридиана в любой точке можно определить в полдень по тени от любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном — на юг.
Градусная сеть необходима для отсчета географических координат точек земной поверхности — широты и долготы.
Географическая широта — расстояние вдоль меридиана в градусах от экватора до какой-либо точки на поверхности Земли. Началом отсчета является экватор. Широта всех точек на нём равна 0. На полюсах широта составляет 90°. К северу от экватора отсчитывают северную широту, к югу — южную.
Географическая долгота — расстояние вдоль параллели в градусах от начального меридиана до какой-либо точки земной поверхности. Все меридианы равны по длине, поэтому для отсчета необходимо было выбрать один из них. Им стал Гринвичский меридиан, проходящий недалеко от Лондона (там, где расположена Гринвичская обсерватория). Долгота отсчитывается от 0° до 180°. К востоку от нулевого меридиана до 180° отсчитывается восточная долгота, к западу — западная.
рис. 4
Таким образом, используя градусную сеть, можно точно определить географические координаты — величины, определяющие положение точки на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана. Например, географические координаты мыса Челюскин (крайней северной точки Евразии) — 78° с. ш. и 104° в. д.
Градусная сеть
На глобусе и всех географических картах есть сетка из тонких линий, получившая название градусная сеть. Каково же понятие и значение градусной сети?
Градусная сеть Земли состоит из условных линий, пересекающихся друг с другом. Линии эти крайне необходимы для нахождения объектов.
Мы уже знакомы с двумя точками – Северным и Южным полюсом. На равнозначном расстоянии от полюсов проведена линия градусной сети в виде окружности – экватор. Параллельно этой окружности проходят линии, получившие название параллели. Протягиваются они с запада на восток. Через полюса проведены окружности, пересекающие параллели, получившие название меридианы и составляющие градусную сеть. Протяженность меридианов определяется с севера на юг.
Градусная сеть на глобусе
Зная направление протяженности линий градусной сети, можем определить по сторонам горизонта, где находится участок на карте.
Длина параллелей по градусной сети может различаться. Длина по градусной сети меридианов везде одинаковая. В результате главной линией градусной сети считается нулевой или начальный меридиан. Эта главная линия градусной сети простирается по пригороду Лондона и ее легко найти на карте. Этот меридиан разбивает планету на 2 полушария: Западное и Восточное.
Важнейшие линии градусной сети изображены в виде окружности на карте. Поэтому длина параллелей и меридианов по градусной сети измеряется в километрах и градусах. Чтобы понять принцип определения расстояния в градусах, давайте разберемся, как устроена градусная сеть.
Возьмем любую окружность и разделим на 360 частей.
Точки деления соединим с центром окружности, в результате круг будет разбит на 360 углов. Каждый угол будет равен 10. На рисунке каждый угол равен 100, если бы мы провели через 10, то они бы слились друг с другом. Градусную сеть на карте обозначают так же, через определенное число градусов. Чаще всего линии проведены через 100. Очень хорошо видно градусную сеть на контурной карте.
Контурная карта
Отсчет градусов по параллелям ведется от экватора, а по меридианам от начального или Гринвичского меридиана. На градусной сети экватор и начальный меридиан имеют обозначение 00.
По градусной сети карты можно определять расстояние между объектами в градусах и километрах. Рассмотрим на примере.
1) Выявим географические координаты: долгота самой западной точки на параллели 10° с.ш будет соответствовать 15° з.д.; долгота самой восточной точки на этой же параллели будет 52° в.д.
2) Рассчитаем протяженность материка в градусах по 10°с.ш., для этого найдем сумму полученных градусов 15° + 52° = 67°
3) Определим протяженность в километрах по 10° с.ш. Нам необходимо узнать длину параллели. Однако все параллели различны по длине. Можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже для ее определения.
В таблице находим длину параллели 100, она составляет 109,6 км. Умножаем ее на выявленные градусы
109,6км • 67 = 7014 км
Получаем длину материка с запада на восток в километрах.
- Выявим географические координаты: широта северной точки на этом меридиане будет равна 32° с.ш., а южной — 37° ю.ш.
- Рассчитаем протяженность в градусах по 20° в.д., для этого сложим выявленные данные 32° + 37° = 69°
- Найдем протяженность в километрах по 20° в.д. Для этого длину 1° меридиана умножаем на полученные градусы
111,3 км • 69 = 7659 км
Величина 1° по меридиану всегда соответствует 111,3 км, так как все меридианы равны друг другу.
По градусной сети можно найти расположение любого участка на планете, их называют географические координаты.
Определение расстояний на карте
Масштабом называется отношение длины линии на чертеже, плане или карте к длине соответствующей линии в действительности. Масштаб показывает, во сколько раз расстояние на карте уменьшено относительно реального расстояния на местности. Если, например, масштаб географической карты 1 : 1 000 000, это значит, что 1 см на карте соответствует 1 000 000 см на местности, или 10 км.
Различают численный, линейный и именованный масштабы.
Численный масштаб изображается в виде дроби, у которой числитель равен единице, а знаменатель — число, показывающее, во сколько раз уменьшены линии на карте (плане) относительно линий на местности. Например, масштаб 1:100 000 показывает, что все линейные размеры на карте уменьшены в 100 000 раз. Очевидно, чем больше знаменатель масштаба, тем масштаб мельче, при меньшем знаменателе масштаб крупнее. Численный масштаб — это дробь, поэтому числитель и знаменатель даются в одинаковых измерениях (сантиметрах).
Линейный масштаб представляет собой прямую линию, разделенную на равные отрезки. Эти отрезки соответствуют определенному расстоянию на изображаемой местности; деления обозначаются цифрами. Мера длины, по которой нанесены деления на масштабной линейке, называются основанием масштаба. В нашей стране основание масштаба принято равным 1 см. Количество метров или километров, соответствующее основанию масштаба, называют величиной масштаба. При построении линейного масштаба цифру 0, от которой начинается отсчет делений, обычно ставят не у самого конца масштабной линии, а отступив на одно деление (основание) вправо; на первом же отрезке налево от 0 наносят наименьшие деления линейного масштаба — миллиметры. Расстояние на местности, соответствующее одному наименьшему делению линейного масштаба, отвечает точности масштаба, а 0,1 мм — предельной точности масштаба. Линейный масштаб по сравнению с численным имеет то преимущество, что дает возможность без дополнительных вычислений определять действительное расстояние на плане и карте.
Именованный масштаб — масштаб, выраженный словами, например, в 1 см 250 км. (рис. 5):
рис. 5
Измерение расстояний на карте и плане. Измерение расстояний с помощью масштаба. Для измерения расстояния нужно прочертить прямую линию (если нужно узнать расстояние по прямой) между двумя точками и с помощью линейки измерить это расстояние в сантиметрах, а затем следует умножить полученное число на величину масштаба. Например, на карте масштаба 1 : 100 000 (в 1 см 1 км) расстояние равно 5 см, т. е. на местности это расстояние составляет 1•5 = 5 (км). Если измерить расстояние нужно между объектами, обозначенными внемасштабными условными знаками, то измеряют расстояние между центрами условных знаков.
Измерение расстояний с помощью градусной сети. Для расчёта расстояний по карте или глобусу можно использовать следующие величины: длина дуги 1° меридиана и 1° экватора равна приблизительно 111 км. Полная длина земного меридиана — 40 009 км. Из-за того, что Земля сплюснута у полюсов (полярное сжатие), длина дуги 1° по меридиану у экватора (110,6 км) меньше, чем у полюсов (111,7 км). Считают, что в среднем длина 1° меридиана составляет 111,1 км. Длина дуги 1° по параллелям уменьшается к полюсам. На экваторе его можно тоже принять равному 111 км, а на полюсах — 0 (т. к. полюс — это точка). Чтобы определить расстояние в километрах между двумя пунктами, лежащими на одном меридиане, вычисляют расстояние между ними в градусах, а затем число градусов умножают на 111,1 км. Для определения расстояния между двумя точками на экваторе также нужно определить расстояние между ними в градусах, а затем умножить на 111,1 км. Для определения расстояния между двумя точками, расположенными на одной параллели, необходимо знать число километров, соответствующее длине 1° дуги каждой конкретной параллели.
Определение поясного и зонального времени
Часовые пояса. Местное и поясное время. Солнечное время в точках, расположенных на одном меридиане, называют местным. Из-за того, что в каждый момент суток оно различно на всех меридианах, им неудобно пользоваться. Поэтому по международному соглашению введено поясное время. Всю поверхность Земли разделили по меридианам на 24 пояса по 15° долготы. Поясное (одинаковое в пределах каждого пояса) время — это местное время срединного меридиана данного пояса. Нулевой пояс — это пояс, срединным меридианом которого является Гринвичский (нулевой) меридиан. От него счёт поясов ведётся к востоку.
На территории России с 2014 г. установлено 11 часовых зон. Исходным при исчислении местного времени часовых зон служит московское время — время II часовой зоны (см. карту). Таким образом, различие во времени первой часовой зоны и одиннадцатой составляет 10 часов.
Условно считают, что новые сутки начинаются в 12-м часовом поясе (через который проходит меридиан 180° — линия перемены дат). К западу от линии перемены дат начинается новый день (по календарю). Поэтому в бортовом журнале корабля, который плывет с запада на восток, должны дважды считать один день, а корабль, движущийся с востока на запад, как бы «пропускает» один день, после 31 декабря сразу попадает во 2 января.
