Топографические карты и их содержание

Изучив материал главы, студент должен:

знать

• • форму, основные точки и линии на земном шаре;
• • понятия карты и ее проекций;
• • классификацию топографических карт;

уметь

• использовать сборные таблицы для определения номенклатуры карт;

владеть

• • навыками определения номенклатуры карты;
• • навыками подбора топографических карт по сборным таблицам.

Форма и размеры Земли. Основные точки и линии на земном шаре

Форма Земли представляет собой неправильную геометрическую фигуру

Почти три четверти физической поверхности планеты покрыты океанами и морями, водную поверхность условно принимают за основную при исследовании формы Земли. Таким образом, под общим видом Земли принято считать не физическую ее поверхность, а некоторую воображаемую уровненную поверхность, которая является продолжением поверхности океанов в их спокойном состоянии и во всех своих точках перпендикулярна направлению силы тяжести.

Геометрическое тело, ограниченное уровненной поверхностью, называется геоидом. Геоид не имеет точного математического выражения, поэтому производить вычисления по данным измерений на его поверхности очень сложно. Для упрощения вычислений результаты измерений с поверхности геоида переносят на поверхность эллипсоида вращения, форма и размеры которого ближе всего подходят к геоиду.

Отклонения геоида от эллипсоида вращения настолько незначительны, что ими пренебрегают, и форму Земли принимают за эллипсоид, который называют земным эллипсоидом, или сфероидом.

Форма земного эллипсоида (рис. 3.1) характеризуется размерами его полуосей а и b и сжатием, которое выражается формулой.

(3.1).

Геодезисты под руководством профессора Ф. Н. Красовского путем измерений с помощью точных геодезических приборов и исследований полученных результатов установили следующие размеры эллипсоида, названного эллипсоидом Красовского: а = 6 378 245 м, b = 6 356 863 м, с = 1: 298,3. Ныне в странах Восточной Европы и СНГ при составлении карт используются только эти данные.

Установление размеров земного эллипсоида, наиболее близко подходящего по своей форме и размерам к истинной фигуре Земли, имеет как теоретическое, так и практическое значение. Это особенно важно для создания точных топографических карт, так как при изображении на них физической поверхности Земли все ее неровности приходится проектировать на поверхность земного эллипсоида. Эллипсоид Красовского дает незначительные искажения длин и вполне обеспечивает необходимую точность картографирования.

Земной эллипсоид отличается от шара небольшим сжатием у полюсов. Ось вращения Земли короче диаметра земного экватора лишь на 43 км (приблизительно), поэтому для простоты решения многих задач Землю условно принимают за шар. Для уменьшения возникающих в результате.

Рис. 3.1. Земной эллипсоид.

этого ошибок радиус шара выбирают с таким расчетом, чтобы площадь поверхности или объем шара были равны площади поверхности или объему земного эллипсоида. В этом случае радиус Земли равен 6371 км 116 м, а вся поверхность — около 510 млн км2.

Основные точки и линии на земном шаре (см. рис. 3.1). Диаметр PP у, вокруг которого происходит суточное вращение Земли, называется осью вращения Земли. Точки пересечения оси вращения с земной поверхностью называются географическими полюсами — северным Р и южным Р. При наблюдении со стороны Северного полюса Земля вращается против часовой стрелки.

Окружность большого круга QMQ1M1Q, плоскость которого проходит через центр земного шара и перпендикулярна оси вращения Земли, называется экватором.

Окружность малого круга (плоскость которого не проходит через центр земного шара), параллельная плоскости экватора, называется параллелью.

Окружности большого круга, проходящие через оба географических полюса, называются меридианами. На земном шаре можно провести бесчисленное множество параллелей и меридианов. Сетка, образованная пересекающимися меридианами и параллелями, называется географической сеткой. Меридиан, проходящий через точку М на земной поверхности, называется меридианом места (точки); параллель, проходящая через данную точку, — параллелью места {точки). Через одну точку на земной поверхности проходят только один меридиан и одна параллель.

Для каждой точки на земной поверхности существует вполне определенная прямая, называемая отвесной линией. Она указывается направлением свободно подвешенной нити с грузом на конце (отвесом). Любая плоскость, проходящая через эту линию, называется вертикальной, или отвесной, а перпендикулярная к ней — горизонтальной плоскостью. Плоскость, касательная к земной поверхности в данной точке, называется плоскостью горизонта в этой точке.