ПМ 01. Выполнение геодезических работ МДК. 01.01. Топографо-геодезические изысканияРаздел 1. Топографические карты и планы, их построение, назначение и использование
ГБОУ СПО ИО "Бодайбинский горный техникум"
Курс лекций и практикум
преподаватель Тихонова О.Н.
Тема 1.1. Топографические планы и карты, ПРОФИЛЬ
(44 часов)
Понятие о форме и размерах Земли
Древние люди во что только не верили! Кто считал, что планета стоит на китах, кто думал, что в устройстве мира замешаны черепахи со слонами. С фантазией у них явно было лучше, чем с научными знаниями. Но общая идея была такова, что на чем бы Земля не стояла, она плоская.
Древние ученые о форме земли
В настоящее время не для кого не секрет, что Земля имеет шарообразную форму. Когда и кем было сделано это открытие?
Древнегреческий математик Пифагор (VI в.до н.э.) высказал мысль о шарообразности планеты.
Строил он свою идею на таких рассуждениях:
Все в мире стремится к гармонии в своем устройстве.
Земля– тоже не исключение. Значит, и она должна быть наиболее правильной формы.
А самая правильная форма, по мнению Пифагора, - шар. Значит, Земля тоже шар, все логично.
Само собой, такая аргументация никого не убедила.
Древние ученые о форме земли
Первые подлинно научные свидетельства шарообразности Земли представил Аристотель (IV в. до н.э.).
Первое доказательство - все тяжелые тела падают на землю под равными углами.
Второе доказательство связано с приплывающими с моря кораблями. Если за ними наблюдать, заметен странный оптический эффект: сначала заметно приближение мачт, а только потом – всего остального.
Третье доказательство– наблюдаемые лунные затмения: тень Земли, отбрасываемая на Луну всегда круглая.
Четвертое доказательство – звезды. На разных концах планеты будут видны разные части звездного неба, что подтверждает: Земля просто обязана иметь сферическую форму.
Древние ученые о форме земли
За 250 лет до н.э. ученый Эратосфен Киренский (греческий математик, философ, географ) решился измерить землю.
Его измерения показали, что длина экватора 40 тыс.км, а радиус – 6311 км. (Эратосфен ошибся всего на 67 км.) Этот момент можно считать днём рождения геодезии.
Геодезия — наука изучающая форму и размеры Земли.
Понятие о форме и размерах Земли
Физическая поверхность Земли имеет сложную геометрически неправильную поверхность. Известно, что площадь земной поверхности 510 млн кв. км, из них Мировой океан занимает 71 %, а суша 29 % поверхности. Средняя глубина Мирового океана составляет примерно 3800 м, средняя высота суши - примерно 875 метров,
Понятие о форме и размерах Земли
Поэтому говоря о форме Земли, имеют в виду не ее физическую поверхность со всеми неровностями (горы, возвышенности, овраги, ущелья и т. д.), а поверхность, совпадающую со средним уровнем вод Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии и мысленно продолженную под материками, называемую основной уровенной. Уровенная поверхность образует сложное геометрическое тело -геоид
Такое название для фигуры Земли дал в 1873 г. немецкий ученый И. Листинг.
Геоид – это тело Земли ограниченное основной уровенной поверхностью.
Понятие о форме и размерах Земли
Для удобства расчетов и измерений на земной поверхности геоид заменяют приближенной к фигуре Земли эллипсоидом.
Земной эллипсоид по объему равен геоиду, центр его совпадает с центром тяжести Земли, плоскость его экватора совпадает с плоскостью экватора Земли.
Эллипсоид вращения - тело, образованное вращением эллипса вокруг его малой оси.
Понятие о форме и размерах Земли
В России в 1946 принят референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского, названный именем ученного под руководством которого были определены наиболее точные размеры Земли. Его параметры приведены в таблице и на рисунке.
Элементы земного эллипсоида | Размеры |
Большая полуось (экваториальный радиус) - а | 6 378 245 м |
Малая полуось (полярный радиус) - б | 6 356 863 м |
Сжатие | 1:298,3 |
Средний радиус Земли, принимаемый за шар | 6 371 117,7 м |
Длина меридиана | 40 008 548 м |
Длина экватора | 40 075 040 м |
Понятие о форме и размерах Земли
Эллипсоид вращения характеризуется:
большой полуосью а (экваториальной) и малой полуосью в (полярной), а также сжатием α, которое вычисляется по формуле
α =(а - в) / а.
Точки пересечения малой оси с поверхностью эллипсоида называются полюсами.
Понятие о форме и размерах ЗемлиКонтрольные вопросы
Что изучает геодезия?
Что такое основная уровенная поверхность?
Дайте определение геоиду.
Что такое эллипсоид вращения?
Чем отличается эллипсоид от геоида?
Какой эллипсоид принят в России и когда?
Геодезия — наука о форме и размерах Земли.
Поверхность, совпадающую со средним уровнем вод Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии и мысленно продолженную под материками, называемую основной уровенной
Геоид - это тело Земли ограниченное основной уровенной поверхностью.
Эллипсоид вращения - тело, образованное вращением эллипса вокруг его малой оси.
Геоид – математически не правильная форма Земли, а эллипсоид - правильная форма Земли
В России в 1946 принят референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского
Что такое топографическая карта?
Топографическая карта – это уменьшенное, точное, подробное и наглядное изображение земной поверхности со всеми ее объектами и рельефом, выполненное в определенной картографической проекции и в определенном масштабе.
Карта - величайшее творение человечества. Она служит замечательным средством познания и преобразования окружающего мира.
Что такое картографическая проекция?
Картографическая проекция - переход с поверхности эллипсоида на плоскость.
Картографические проекции различаются по построению. В зависимости от способов переноса градусной сети с эллипсоида на плоскость карты различают следующие проекции: цилиндрические, конические, азимутальные.
Что такое картографическая проекция?
В зависимости от той или иной проекции меридианы и параллели, образующие картографическую сетку, принимают самый различный вид. На рисунке показаны виды сеток координат в разных картографических проекциях.
Сущность картографических проекций отражена в стихотворении картографа А. В. Гедымина:
Изучая суть проекций,
Надо помнить положение:
С переходом сферы в плоскость
Неизбежны искажения.
Карты вовсе не безгрешны
И в пределах разных норм
Нарушают верность линий,
Площадей, углов и форм.
Отличительные особенности карт
1. Математический закон построения - это применение картографических проекций, позволяющих перейти от поверхности Земли к плоскости карты, и использование различных масштабов.
2. Отбор и обобщение объектов - на любой карте производится отбор и обобщение объектов и явлений, который принято называть картографической генерализацией.
Познавательные свойства карты
Измеримость - обеспечивает возможность использования карты для решения вопросов научного и производственного характера, производства расчетов и измерений;
Наглядность - возможность быстрого обзора и восприятия наиболее важных элементов содержания карты. Чтобы карта была наглядной, необходимо правильно подбирать условные обозначения и оформлять карту;
Познавательные свойства карты
Информативность - способность хранить и передавать сведения об объектах и явлениях.
Информацию с карт мы считываем с помощью условных знаков. Но есть на карте и скрытая информация, которую можно извлечь, рассуждая логически. Например, мы можем определить по карте, что данный населенный пункт находится на правом берегу реки и т. д
Познавательные свойства карты
Читаемость - различимость деталей элементов картографического изображения;
Достоверность - правильность сведений, даваемых картой на определенную дату;
Точность - степень соответствия местоположения точек на карте их местоположению в действительности.
Классификация карт по масштабу
Деление карт по масштабу зависит, в первую очередь, от размеров картографируемой территории. А масштаб, в свою очередь, влияет на содержание карты и подробность изображения. Различают четыре основные группы:
планы - 1:5000, 1:2 000, 1:1 000 1:500;
2) крупномасштабные
(топографические карты) - 1:10 000,
1:25 000, 1:50 000, 1:100 000
– охватывают районы и города ;
Классификация карт по масштабу
3) среднемасштабные (обзорно-топографические карты) - 1:200 000,
1:500 000 и 1:1000000 –
охватывают области;
4) мелкомасштабные (обзорные) –
мельче 1:1000000– охватывают крупные регионы.
Классификация карт по охвату территории
По охвату территории, карты можно разделить:
Солнечной системы;
планеты (Земля);
полушарий;
материков и океанов;
стран;
республик, областей и других административных единиц;
промышленных, сельскохозяйственных районов;
отдельных (локальных) территорий (заповедников, курортных районов и т. д.);
населенных пунктов (городов, поселков);
городских районов и т. д.
Классификация карт по содержанию
Общегеографические карты - подробные карты местности, на которых показываются основные элементы местности.
К основным элементам местности относятся:
физико-географические (гидрография, растительный покров и грунты, рельеф)
социально-экономические (населенные пункты, дороги и границы).
Классификация карт по содержанию
Тематические карты, основное содержание которых определяется отображаемой конкретной темой. Они подразделяются:
на карты природных явлений (физико-географические): геологические, климатические, океанографические, зоологические, почвенные и т. д.;
карты общественных явлений (социально-экономические): карты населения, политические, экономические, исторические, науки и культуры и т. д.
Классификация карт по содержанию
Специальные карты предназначены для решения определенного круга задач или рассчитаны на определенные
круги пользователей. Чаще всего это карты
технического назначения.
Карты навигационные:
аэро-космические навигационные;
морские навигационные;
лоцманские;
дорожные, автодорожные.
Карты кадастровые:
земельного кадастра;
городского кадастра;
водного кадастра;
лесного кадастра и др.
Классификация карт по назначению
Основные виды карт по назначению:
Научно-справочные карты предназначены для справочных целей, а также для глубокого и полного изучения особенностей изображаемой территории. На этих картах отображаются взаимосвязи между объектами и явлениями, особенности их размещения. Основное назначение этих карт - проведение научных исследований и решение по ним различных практических вопросов.
Классификация карт по назначению
Пропагандистские карты предназначены для иллюстрации политических, научных, экономических и других знаний и подъема общей культуры людей. Чаще всего их изготавливают в виде плакатов или схем.
Туристские карты предназначены для туристов и отвечают запросам туризма. На них показаны различные интересующие туристов объекты - турбазы, кемпинги, историческиепамятники, места общепита и т. п. Различают обзорные, автомобильные карты, карты водного туризма и др.
Карты.Контрольные вопросы
Дайте определение топографической карте.
Назовите отличительные особенности карт.
Какие познавательные особенности карты вы знаете?
Как классифицируются карты по масштабу?
Какова классификация карт по охвату территории?
Что такое общегеографические карты, каково их подразделение?
Что изображается на тематических картах, как они подразделяются?
Для чего предназначены специальные карты, перечислите их виды?
Какова классификация карт по назначению?
Топографическая карта – это уменьшенное, точное, подробное и наглядное изображение земной поверхности со всеми ее объектами и рельефом, выполненное в определенной картографической проекции и в определенном масштабе.
1. Математический закон построения
2. Отбор и обобщение объектов
3. Применение специальных условных обозначений
4.Системный подход отображения действительности
Наглядность, измеримость, информативность, читаемость, достоверность, точность
планы,
крупномасштабные (топографические карты),
среднемасштабные (обзорно-топографические карты),
мелкомасштабные (обзорные)
Солнечной системы; планеты (Земля); полушарий; материков и океанов;
стран; республик, областей; промышленных, сельскохозяйственных районов;
отдельных территорий; населенных пунктов; городских районов
Общегеографические карты - подробные карты местности, на которых
показываются основные элементы местности (топографические карты и
планы).
Тематические карты - основное содержание определяется отображаемой
темой. Бывают:
карты природных явлений (физико-географические
карты общественных явлений (социально-экономические)
Специальные карты предназначены для решения определенного круга
задач Бывают:
Навигационные
Кадастровые
Технические
Проектные
Научно-справочные
Учебные
Пропагандистские
Туристские
Спортивные
Что такое план?
Планом участка местности называется чертеж, на котором в уменьшенном и подобном виде изображено горизонтальное положение сравнительно небольшого участка местности.
Планы составляются обычно в масштабах 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000.
Виды планов
Для инженерных целей необходимы планы с изображением на них предметов местности (ситуации) и рельефа. Такие планы называются топографическими.
Для решения отдельных специальных задач оказываются достаточными планы, на которых указана только ситуация без рельефа. Такие планы называются контурными или ситуационными.
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.