Проектирование планово картографической основы для городского када

Определение длин меридиана и параллели

2. Определили масштаб по меридиану. Масштаб вдоль меридиана вычислили по формуле:

m = (1)

где l₁ – длина меридиана в мм;

m – знаменатель масштаба карты;

L₁ – длина дуги соответствующего меридиана по поверхности эллипсоида.

L₁ =

где L_i – длины дуг меридианов в 1° по широте

l₁ = 223 мм

L₁ = 222794 м = 222794 ´10³ мм

m = 1000000

m === 1,000925.

3. Определили масштаб по параллели

n = (2)

где l₂ – длина параллели в мм;

L₂ – длина соответствующей параллели на поверхности эллипсоида (L₂ = L_{j А} ´Dl)

L_{j А} – длина параллели в м соответствует 1° на широте j_А

Dl – длина параллели в градусной мере равна разности долгот между восточным и западным меридианом.

l₂ = 114 мм

L₂ = 57476 м ´ 2 = 114952 м = 114952 ´10³ мм

m = 1000000

n === 0,991718.

4. На карте транспортиром измерили угол t (угол между меридианом и параллелью), определили уклонения угла t от 90° по формуле:

e = 90° – t (3)

e = 90° – 89°59¢ = 0°01¢

5. Вычислили масштаб площади:

p = m´n´cose (4)

где m – масштаб по меридиану (1)

n – масштаб по параллели (2)

e – уклонение угла t от 90° (3)

p = 1,000925 ´ 0,991718 ´cos 0°01¢ = 0,992635

6. Определили наибольшее искажение углов в точке А по формуле:

(5)

гдеa – b =

a + b =

a – b = = 0,009207

a + b = = 1,992643

w = 0

7. Вычислили коэффициент искажения форм по формуле

(6)

= 1,009283

Для нормальной конической проекции с одной главной параллелью значение m , n частных масштабов и масштаб площади р вычислены по следующей формуле:

,

гдеm _о = 1000000 (знаменатель масштаба карты),

r – радиусы параллелей.

результаты вычислений представлены в таблице по форме 6.

Вычисление масштабов длин и площадей для нормальной конической проекции с одной главной параллелью

На основании найденных масштабов длин и площадей построены кривые изменения масштабов m=n, p.

График масштабов длин и площадей в нормальной равноугольной конической проекции

2.4 Содержание и назначение карты

Содержание общегеографических карт является наиболее полным и включает изображение как элементов природного ландшафта, так и социально-экономических элементов.

Для составления карты масштаба 1:1000000 привлекаются топографические карты разных масштабов. Наиболее удобно использовать листы географической карты масштаба 1:1000000.

При выполнении данной курсовой работы в качестве картографического источника используется карта Вологодской области масштаба 1:1000000.

Картографическое изображение включает физико-географические и социально-экономические объекты содержания карты.

К физико-географическим объектам относятся:

- гидрография;

- рельеф;

- растительность;

- почвы и грунты.

К социально-экономическим объектам относятся:

- населённые пункты;

- пути сообщения и линии связи;

- промышленные и социально-культурные объекты;

- исторические памятники.

В зависимости от назначения и масштаба общегеографических карт элементы их содержания изображают с большей или меньшей подробностью.

Составление начинают с подготовки картографической основы.

Порядок составления элементов содержания следующий: гидрография, населённые пункты, дорожная сеть, рельеф, границы, растительный покров, остальное содержание, зарамочное оформление листа.

На составительском оригинале элементы содержания вычерчивают, как и во всех случаях, установленными красками: зелёной – гидрографию, ледники, болота, солончаки, изобаты, гидрографические названия, цифры, знаки и пояснения к элементам, печатаемым синим цветом; коричневой – рельеф, пески; оранжевой – автомобильные дороги; фиолетовой – изгоны, аномалии магнитного склонения; чёрной – всё остальное содержание карты.

На составительском оригинале даётся фоновая окраска водных пространств (голубая), лесов и садов (светло-фиолетовая), виноградников, стлаников, саксаула (бледно-зелёная), крупных городов, полотна автомагистралей (розовая), городов с населением менее 50000 (светло-серая).

Гидрография. Район богат гидросетью. Все реки, протекающие по его территории, являются притоками Мологи, и через нее принадлежат бассейну Волги. Основные водные артерии района река Чагодоща с притоками Смердомка, Горюн, Медь, Внина и река Кобожа с притоками Белая, Черная, Веуч. Реки по характеру водотока являются постоянными.

На территории района более 20 озер, но показаны те из них, которые на карте выражаются площадью более 2 мм² . Наиболее крупные из них Черное, Сиглинское. Большое количество болот, в основном проходимые. Среди наиболее крупных можно выделить болота Дедово Поле, Океан, Великий Мох, Зыбулинское и др.

Населённые пункты показаны на карте с подразделением

- по типу поселения – города и посёлки городского типа, посёлки сельского типа;

- по политико-административному назначению – до центров районов включительно.

Политико-административное значение выражается рисунком пунсонов, принятых для обозначения населённых пунктов, являющихся центрами.

Для названий городских поселений использованы прямые шрифты, заглавные и строчные, в зависимости от числа жителей, для сельских населённых пунктов – наклонные шрифты.– пос. Чагода. Наиболее крупными населенными пунктами являются пос. Чагода (от 2000 до 10000 жителей) – административный центр, пос. Сазоново (от 2000 до 10000 жителей). Сельские населенные пункты Стулово, Избоищи, Горка, Борисово (менее 1000 жителей).

Пути сообщения. На территории Чагодощенского района показаны проселочные, грунтовые улучшенные, дороги с покрытием, автомобильная дорога с усовершенствованным покрытием с номером А‑114, электрифицированная однопутная железная дорога.

Рельеф. Рельеф суши изображен основными и дополнительными горизонталями. Колебания высот от 128 до 175 м. Поверхность района наклонена в северо-восточном направлении.

Растительность и грунты. На территории Чагодощенского района изображены леса и болота.

Границы. Показаны границы соседних Новгородской и Ленинградской областей, а также соседних районов: Бабаевского и Устюженского.

2.5 Компоновка карты масштаба 1:1000000

Расположение рамки карты относительно изображаемой на карте области и размещение названия карты, её легенды, дополнительных карт и других данных называется компоновкой карты. Характер компоновки зависит от масштаба карты, формы границ и расположения изображаемой территории (акватории), от используемой проекции. Компоновка ряда карт бывает заранее определена в руководстве по созданию.

Выражением картографической проекции на карте является сетка меридианов и параллелей, система прямоугольных координат х , у которая в одних случаях строится на карте, а в других служит внутренними рамками листа карты. Внутренней рамкой карты называется рамка, ограничивающая картографическое изображение или ближайшая к нему.

Помимо внутренней рамки, ограничивающей картографическое изображение, на карте может быть построена градусная рамка, которая служит для определения координат пунктов по карте или для нанесения пунктов на карту по координатам.

Оформление листа карты завершается внешней рамкой, которая состоит из одной или нескольких линий, окаймляющих карту.

За рамкой карты размещают зарамочное оформление, которое содержит совокупность данных, облегчающих пользование картой (название карты или номенклатуру, масштаб и др.).

Лист масштаба 1:1000000 на котором расположен Чагодощенский район (О‑36) ограничен меридианами с долготами l_зап =30°l_вост =36° и параллелями с широтами j_сев =60°j_юж =56°. При компоновке берем часть листа масштаба 1:1000000 ограниченного меридианами с долготами l_зап =34°l_вост =36° и параллелями с широтами j_сев =60°j_юж =58° (Рис. 3.) Приложение Б.

3. Проектирование крупномасштабной топографической карты масштаба 1:200000 в проекции Гаусса-Крюгера

Проектирование крупномасштабной топографической карты масштаба 1:200000 состоит из нескольких этапов:

- построение математической основы;

- вычисление прямоугольных координат по географическим;

- содержание карты, назначение карты;

- компоновка карты.

Топографическую карту масштаба 1:200000 составляют в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса, вычисляют по параметрам эллипсоида Красовского в системе шестиградусных зон. Осевой меридиан каждой зоны и экватор изобразятся прямыми линиями.

Проекции Гаусса-Крюгера, их применение для топографических карт

С 1928 г. применяется для геодезических топографических работ сначала на эллипсоиде Бессели, а затем на референц-эллипсоиде Красовского для масштабов карт 1:500000 и крупнее. Проекция Гаусса-Крюгера практически является равноугольной. Поверхность эллипсоида на плоскости отображается по меридианным зонам, ширина которых равна 6° (для масштабов 1:500000 – 1:10000) и 3° (для масштабов 1:5000 – 1:2000). Меридианы и параллели изображаются кривыми, симметричными относительно осевого меридиана зоны экватора, однако их кривизна настолько мала, что западная и восточная рамки карты практически изображаются прямыми линиями. Параллели, совпадающие с северной и южной рамками карт изображаются прямыми на картах крупных масштабов (1:2000 – 1:50000), на картах мелких масштабов они изображаются кривыми. Начало прямоугольных координат каждой зоны находится в точке пересечения осевого меридиана зоны с экватором. В нашей стране принята нумерация колонн карты масштаба 1:1000000 на 30 единиц.

Целью данного раздела курсовой работы является проектирование карты масштаба 1:200000 в проекции Гаусса-Крюгера на этапах: построение математической основы для района согласно варианту, вычисление прямоугольных координат углов рамок трапеций масштаба 1:200000, 4-5 точек района картографирования по географическим координатам снять с атласа Вологодской области масштаба 1:200000 или с карты Вологодской области масштаба 1:1000000; привязать район картографирования к системе прямоугольных координат, оформить район картографирования согласно условным знаков, выполнить компоновку карты.

3.1 Назначение и использование карты

Обзорно – топографическую карту масштаба 1:200000 используют для:

- изучения и оценки общего характера местности;

- планирования крупного промышленного, транспортного и энергетического строительства;

- предварительных расчётов при размещении и проектировании крупных сооружений народного значения;

- нужд обороны;

- при изысканиях;

- как дорожную карту;

- в качестве основного картографического материала при составлении обзорно – топографических карт более мелких масштабов и тематических карт масштаба 1:200000.

Эта карта должна:

- быть наглядной, подробно и достоверно отображать современное состояние местности;

- содержать подробную характеристику дорожной сети и водных рубежей;

- обеспечивать возможность определения координат с точностью, соответствующей масштабу карты;

- быть согласованной по содержанию с топографическими картами смежных масштабов.

3.2 Построение математической основы для карт

Для топографической карты масштаба 1:200000 принята равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса, вычисленная по элементам эллипсоида Красовского. Листы карты представляют трапеции, стороны которых – меридианы и параллели. Боковые стороны трапеции – прямые линии. Северная и южная рамки изображаются ломаными прямыми с точками излома через 15¢ по долготе. Размеры листа карты в градусной мере 40¢ по широте и 1° по долготе.

На карте масштаба 1:200000 картографическую сетку через лист карты не проводим, а даем её выходы за внутренней рамкой карты через 10¢ по широте и 15¢ по долготе.

Кроме картографических сеток на топографические карты наносим прямоугольную (километровую) сетку через 2 см. Все необходимые данные для построения картографических сеток можно найти в таблицах координат Гаусса-Крюгера и в альбоме Приложений.

Построение математической основы карты проводим с помощью линейки Дробышева. Для этого (см п. 3.3.) выполняются расчёты для построения рамок и координатной сетки. Предварительно определяется номенклатура листа карты 1:200000 и его географические координаты.

В данной курсовой работе в качестве картографического источника используется атлас «Вологодской области» масштаба 1:200000.

На листе чертёжной бумаги строим квадрат 50 см ´ 50 см при помощи линейки Дробышева. Расхождение длин сторон и диагонали, длина которой должна быть 70,711 см, не более ±0,2 мм. Стороны квадрата делим на дециметры засечками, сторону каждого дециметра на пять равных частей, получая таким образом сетку квадратов со стороной 2 см, обозначаем выходы координатных линий по оси абсцисс и ординат, кратные 4 км.

По координатной сетке с помощью измерителя и масштабной линейки по прямоугольным координатам наносим точки пересечения крайних параллелей с меридианами, проведёнными через 15¢.

Для контроля правильности построения картографической сетки сверяем практические размеры сторон и диагоналей с их теоретическими размерами, взятыми из таблиц размеров рамок трапеций для масштаба 1:200000 (таблицы Гаусса-Крюгера).

Геодезической основой карты являются пункты государственной геодезической сети, как правило, 1, 2, 3 классов (8-10 пунктов на 1 дм² ).

Для составления карты используем следующие картографические материалы:

-топографические карты масштабов крупнее 1:200000;

-каталоги координат и высот геодезических пунктов;

-дежурные справочники и карты по элементам содержания карты.

3.3 Вычисление прямоугольных координат по географическим

Для вычисления прямоугольных координат углов рамок трапеции для картографируемого района необходимо знать их географические координаты. Для этого определяют номенклатуру листов карт масштаба 1:200000, на которых располагается Чагодощенский район.

Зная номенклатуру можно определить координаты углов карт масштаба 1:200000. Вычисления географических координат углов карт масштаба 1:200000 сведены в таблицу по форме 7.

Вычисление географических координат

Поскольку Чагодощенский район располагается на двух листах карт масштаба 1:200000, то для построения математической основы выбираем один из листов. В данной курсовой работе лист с номенклатурой О – 36 – XI.

Определяем х, у, у_пересч , g для листа карты масштаба 1:200000. Вычисления представлены в таблицах по формам 8–11.

Определение координаты х

Определение координаты y

Определение координаты y_пересч

Определение координаты γ

Определяем размеры съемочной трапеции a_ю , a_с , c, d, p для листа карты масштаба 1:200000. Данные приведены в таблице по форме 12.

Размеры съемочной трапеции a_ю , a_с , c, d, p для листа масштаба 1:200000

3.4 Содержание карты

Карта масштаба 1:200000 содержит все элементы топографических карт, но с большей степенью генерализации по сравнению с крупномасштабными картами.

Гидрография. На части исследуемой карты показаны реки и ручьи шириной 20 м и более: Чагода, Горюн, Песь; реки и ручьи шириной менее 20 м: Городенка, Смердомка, Ратца, Крутик. На карте реки и ручьи подразделяют на 2 вида: с постоянным течением и пересыхающие. Показаны отметки урезов воды, например, у реки Чагода 136 м, направления и скорости течения рек в м/с. На данной территории озера очень малы и их названия не указаны

Населённые пункты. Населённые пункты подразделяются по типу поселения, количеству жителей. Здесь преобладают поселки сельского типа с населением менее 100 человек (Стулово, Пучнино, Игнашино, Новая, Пахново).

Дорожная сеть. На карте изображена автодорога с усовершенствованным покрытием, автодороги с покрытием, без покрытия, грунтовые проселочные дороги, полевые и лесные дороги, зимние дороги. На данной части исходной карты не изображена железная дорога.

Рельеф суши на карте изображен горизонталями: основными (сплошные линии) и дополнительными (пунктирные линии). Горизонтали проведены через 20 м. Основные горизонтали имеют подписи отметок в м. Бергштрихи указывают направления скатов. Показаны отметки высот отдельных точек местности (151 м, 149 м, 169 м и т.д.)

Растительный покров и грунты. На карте показаны леса, просеки, преобладающие породы деревьев, редколесье, вырубленные леса, болота проходимые и непроходимые (болото Великий Мох, Океан, Зыбулинское)

Границы. На части исследуемой карты изображена граница Вологодской области.

3.5 Компоновка карты

Определение границ картографируемой территории и её расположения относительно рамок, а также размещение внутри рамок и на полях карты её названия, легенды и, если потребуется, дополнительных карт, графиков и т.п. называют компоновкой карты.

Компоновка принадлежит к ответственным картографическим задачам. При её разработке учитывают технические условия (например, стандартные размеры бумаги для печатания карт), эстетические моменты (например, зрительную уравновешенность всей композиции) и особенно принципиальные требования, направленные к правильному отображению замысла карты, к обеспечению её идейной ценности и удобств пользования ею.

Часто изображение картографируемой страны (или региона) требует показа ближайшего окружения, формально лежащего за её пределами, но полезного для уяснения внешних связей, облегчающего ориентирование, и т.п. Компоновка карты, проекции, масштаб и формат карты как бы входят в одно уравнение – изменение одного из этих элементов воздействует на значение других.

Таким образом, компоновка карты масштаба 1:200000 включает:

- построение картографической сетки системы географических координат и прямоугольных координат (расчерчиваем координатную сетку 10´10 см при помощи линейки Дробышева, выполняем оцифровку координатной сетки через 2 см, наносим точки рамки съемочной трапеции по координатам);

- оформление внутренней, внешней рамки;

- оформление содержания листа карты;

- зарамочное оформление.

После нанесения точек съемочной трапеции по координатам производят расчет минутной рамки.

Расчет минутной рамки

-восточная (западная) рамки 1¢Þ с/40¢ = 37,13/40¢ = 0,93 см.

-северная рамка 1¢Þ а_с /60¢ = 28,46/60¢ =0,47 см.

-южная рамка 1¢Þ а_ю /60¢ = 29,02/60¢ = 0,48 см.

4. Построение математической основы для листов топографических карт масштаба 1:10000. Расчет номенклатуры листов топокарт картографируемого района. Определение размеров и площади трапеций масштаба 1:10000

В данном разделе курсовой работы выполняем некоторые этапы проектирования крупномасштабной карты: определяем номенклатуры для всех листов карты, определяем размеры сторон трапеций и площадей для всех листов карты, создать каталог координат углов рамок трапеций.

Результаты проектирования, расчеты представляем в соответствующем разделе пояснительной записки курсовой работы, схемы расположения листов, каталоги координат – в Приложениях.

Проектирование крупномасштабной топографической карты рассмотрено на примере топографической карты масштаба 1:10000

4.1. Построение математической основы для топографических карт масштабов 1:10000

Для топографических карт масштаба 1:10000 принята равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса, вычисленная по элементам эллипсоида Красовского.

Листы карт представляют собой трапеции, ограниченные выпрямленными дугами меридианов и параллелей, которые и являются внутренними рамками карт.

Геодезической основой карт являются пункты государственной геодезической сети и точки плановой съёмочной сети, а в высотном отношении пункты, высоты которых определены геометрическим или геодезическим нивелированием. На карты масштабов 1:10000 наносятся все пункты геодезической сети 1, 2, 3 классов, а пункты 4-го класса и точки съёмочного сети с отбором, согласно Инструкции по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:1000 и 1:500. На листы карт наносится прямоугольная координатная (километровая) сетка через 1 км. У выходов линий километровой сетки указываются их значения. У вершины рамок трапеции указываются их географические координаты.

Построение координатных сеток, рамок карты и нанесение опорных пунктов можно выполнять на координатографе при помощи


29-04-2015, 01:09