Основы топографии
Топография – это наука, занимающаяся изучением земной поверхности и её геометрии и разрабатывающая способы изображения поверхности на плоскости.
Конечным результатом топографии является топографическая карта, на которой изображается физическая поверхность Земли и объекты жизнедеятельности человека.
Возникла она раньше письменности, потому что человеку необходимо было какую-либо характерную ситуацию изобразить уловными знаками.
Развитие топографии шло в период освоения земледелия, открытия новых земель во время путешествий. Развитие этой науки продолжается и сегодня.
Поверхность Земли изучается на основе способов топографической съемки, состоящих из измерительных работ непосредственно на местности, вычислительных работ и графического изображения.
Статья: Основы топографии и ориентирования
Измерительные работы включают все виды съемок с использованием геодезических способов. Вычисления производятся с помощью математической обработки для получения конечных координат.
Для получения графического изображения прорисовывают все точки и оформляют геометрию контуров нужных объектов.
Главный способ графического воспроизведения – это топографическое черчение.
Топографические планы (карты) читаются при помощи специальных символов или, как они называются, условных обозначений, с помощью которых изображается рельеф земной поверхности, контуры объектов жизнедеятельности человека, территории строительных площадок, линии коммуникационных сетей, морской и океанический шельф и др.
При необходимости топографические карты дополняются нужной информацией.
Топографическая наука имеет свои предметные интересы, в основу которых входят:
- разработка методик создания топографических планов;
- разработка способов изображения поверхности Земли;
- точность исполнения топографических планов;
- разработка способов решения практических задач;
- классификация топографических карт.
Основная отличительная особенность топографических карт и планов заключается в возможности определения планово-высотного положения любой точки, что, безусловно, является очень ценным фактором.
Все географические карты классифицируются по масштабу, а топографические планы выполняются в масштабе 1:2000, 1:1000, 1:500.
Топография имеет тесную связь с геодезией и с целым рядом других точных наук.
Любая местность имеет основные топографические элементы, к которым относится рельеф и местные предметы, расположенные на ней.
Рельеф этой местности определяет её влияние на организацию ориентирования, маскировку, проходимость.
Формы рельефа, как топографические элементы местности, могут быть самые разные – горы, хребты, котловины, лощины, седловины.
К местным предметам относится всё то, что на этой местности создала природа и человек, поэтому их может быть очень много.
Местные предметы подразделяются на группы – населенные пункты, дорожная сеть, линии и сооружения связи, воды и сооружения, почвенно-растительный покров.
Сама местность в зависимости от характера рельефа подразделяется на равнинную, горную, холмистую.
Топографическая подготовка имеет в своей основе работу с картографическим материалом, глазомерную съемку маршрута и знание теории картографии.
Основы ориентирования
Ориентироваться на местности – значит определить свое местоположение относительно окружающих предметов и форм рельефа, найти нужное направление движения.
Основным средством ориентирования является топографическая карта, с помощью которой можно легко и быстро определить свое местоположение.
Рисунок 1. Способы ориентирования на местности. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Ориентирование с помощью карты носит общий или детальный характер. При общем ориентировании местоположение, вектор движения и время на преодоление маршрута определяется приблизительно. Чаще всего используется уже проложенный маршрут.
Детальное ориентирование предполагает точное определение местоположения и направление движения по карте.
В технике ориентирования важными элементами являются ориентирование карты по линиям местности и определение точки стояния.
Точкой стояния является место нахождения наблюдателя. Для того чтобы определить эту точку используются разные приемы, которые включают методы засечек, детальное сравнение карты с местностью.
При ориентировании по карте важно уметь определить её масштаб, по ряду причин он может быть неизвестен, например, в наличии находится только часть карты без указания масштаба.
Для определения масштаба карты существует несколько приемов:
- по карте измеряется расстояние между двумя точками, затем измеряется реальное расстояние между ними на местности – на глаз, по времени и скорости движения, шагами – тогда методом пропорций можно найти масштаб карты;
- определить масштаб карты можно и по координатной сетке, а для этого надо запомнить, что минута широты будет соответствовать «морской миле», которая равна 1852 м;
- компас помогает сориентировать карту, когда не определено свое местоположение или не видны ориентиры с точки стояния.
Хорошими и надежными ориентирами являются резко выделяющиеся объекты, например, вершины высоких холмов, вершины гор, вышки, колокольни, столбы линий электропередач, заводские трубы и др.
Эти ориентиры делят на точечные, линейные, площадные. Площадь точечных ориентиров небольшая, но на картах отмечается – это строения, башни, развилки дорого, перекрестки просек, слияние ручьев и др.
К линейным ориентирам относятся формы рельефа и сооружения с большой протяженностью и небольшой шириной, например, трубопроводы, ЛЭП, дороги, каналы.
Значительную площадь занимают площадные ориентиры – это болота, водоемы, поселения, озера, лесные массивы. Данная группа ориентиров легко запоминается и определяется.
Дальнейший этап ориентирования связан с определением направления движения и азимутом.
Азимут, ориентирование по азимуту
Азимут – это угол между направлением на север и направлением на предмет. Отсчитывается азимут от 0 до 360 градусов строго по ходу часовой стрелки.
Для определения азимута, компас надо сориентировать относительно сторон горизонта и добиться устойчивого положения стрелки на отметке «0» – это направление на север.
Затем зафиксировать предмет, азимут которого надо определить и через центр компаса провести мысленно или, например, соломинкой, направление на этот предмет.
Расстояние между направлением на север и соломинкой и будет азимутом.
Азимуты могут быть истинными и магнитными, что зависит от начала их отсчета, т.е. от какого меридиана, истинного или магнитного, он будет отсчитываться.
Рисунок 2. Движение по азимуту. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В результате того, что магнитный и географический полюсы располагаются в разных точках, то направления истинного и магнитного меридиана не совпадают.
Угол, который образуется между истинным и магнитным меридианом, получил название магнитного склонения. Магнитное склонение на компасе выглядит как отклонение магнитной стрелки влево от истинного меридиана на определенный угол.
Отклонение стрелки влево будет западным магнитным склонением, оно считается отрицательным.
Положительное восточное магнитное склонение будет при отклонении стрелки вправо.
При движении по азимуту существует определенный предел точности.
Пользование компасом при измерении на карте вызывает некоторые погрешности, которые являются неизбежными и влияющими на точность направления движения, т.е. точности ориентирования на местности и выхода в назначенный пункт.
В результате допущенных ошибок, возникает погрешность, которая может достигать не менее 5 градусов. Такая погрешность при движении по азимуту дает отклонение в 100 м на каждый километр пути.
Погрешность можно свести к минимуму. Для этого используют несколько способов:
- движение по азимуту по промежуточным ориентирам, когда весь путь по видимым ориентирам разбивается на отрезки и азимут определяется на каждый отрезок;
- движение по створам, когда направление движения проверяется по каким-либо оставленным вехам, например, воткнутым веткам;
- обход небольших препятствий справа и слева поочередно, в результате чего погрешности нивелируются;
- контроль пройденного расстояния по времени или парами шагов;
- обход препятствий с восстановлением прежнего направления;
- подготовка схемы движения по азимуту и составление таблицы.
Такое движение по азимуту оправдывает себя для небольших маршрутов.
