Лабораторне заняття 1
Тема: Топографічні та спортивні карти
Мета: Повідомлення нових фактів. Введення нових понять, категорій.
План:
2. Масштаб топографічних карт.
3. Елементи змісту карти:
– населені пункти;
– гідрографія;
– рельєф;
– дорожня сітка;
– рослинний покрив.
4. Математичні елементи топографічної карти:
– масштаб;
– кілометрова сітка;
– відмітки висот.
5. Спортивна карта.
6. Чорно-білі і кольорові спортивні карти.
Карта - це зображення поверхні землі на площині у певному співвідношенні лінійних розмірів на місцевості та відповідних лінійних розмірів на карті за допомогою умовних знаків.
Залежно від призначення використовуються оглядово-топографічні карти, топографічні, плани лісовпорядження, атласи автошляхів, туристичні схеми і карти, карти для спортивного орієнтування. Так, оглядово-топографічні карти використовуються для ознайомлення з районом подорожі. Топографічні великомасштабні допомагають точно орієнтуватися на маршруті, але вони є найбільш недоступними у зв'язку з секретністю, яку визначають силові структури. Плани лісовпорядження дозволяють ознайомитися з основними дорогами та просіками лісових угідь, нумерацією кварталів, характеристикою лісових насаджень. Але на них бракує позначення рельєфу і тому при використанні виникають певні ускладнення.
Найбільшою точністю відрізняються карти спортивного орієнтування, але вони відображають обмежену площу.
За масштабом карти класифікують на:
- великомасштабні – з масштабом від 1:5000 до 1:200000;
- середньомасштабні – масштаб яких від 1:200000 до 1:1000000;
- дрібномасштабні карти – масштаб дрібніший від 1:1000000.
За змістом виділяють групи карт:
- загальногеографічні;
- тематичні (зокрема спортивні);
- оглядові;
За призначенням карти поділяються на:
- науково-довідкові (призначені для виконання за ними наукових досліджень і отримання максимально повної інформації);
- культурно-освітні (призначені для популяризації знань, ідей), технічні (відображають об'єкти та умови, необхідні для вирішення якихось технічних завдань);
- навчальні (використовуються в якості наочності для вивчення географії, історії, геології та інших дисциплін),
туристичні та інші.
За охопленням території виділяють:
- карти світу;
- карти півкуль;
- карти материків;
- карти частин світу;
- карти океанів;
- карти окремих країн та їх адміністративних територій
Топографічними називають загальногеографічні карти великого масштабу (1 : 200 000 і більшого). Спотворень на них практично немає, об'єкти місцевості передано досить детально. Тому топографічні карти використовують для докладного вивчення місцевості, точних вимірювань і розрахунків, проектування будівництва, проведення військових навчань, туристичних походів. Видано топо-карти всіх областей України в масштабі 1:200 000 та 1:100 000.
Запам'ятайте. Топографічними називаються загальногеографічні карти великого масштабу (1 : 200000 і більшого), на яких об'єкти місцевості відтворено досить детально.
Масштаб топографічних карт.
Масштаб - це ступінь зменшення довжини відстані на карті відносно відповідної довжини на місцевості. Масштаб завжди позначається на топографічних картах, туристських схемах, картах для спортивного орієнтування. Існують різні способи запису масштабу: чисельний, лінійний або словесний. Чисельний масштаб виражається відношенням, наприклад: 1:50000. Це означає, що одному сантиметрові карти відповідає 50000 сантиметрів (500 метрів) місцевості. Лінійний масштаб використовується тільки на топографічних картах. Він являє собою дві паралельні лінії на невеликій відстані одна від одної, на яких відкладені стовщені відрізки. Через певні проміжки (як правило 1 сантиметр) записано відповідну відстань місцевості, приклади запису масштабу показані на рис.
Рис. Приклади позначення масштабу
на картах:
а) чисельний, б) лінійний, в) словесний.
Відомо, що масштаб показує, в скільки разів на карті зменшені дійсні відстані та лінії місцевості. Так, якщо на карті вказаний чисельний масштаб, наприклад, 1:100 000, то це значить, що 1 см на карті дорівнює 100 000 см на місцевості. Якщо відкинути два останніх нулі, то число, яке залишиться, показує, скільки метрів містить один сантиметр карти. Таким чином, щоб від чисельного масштабу перейти до лінійного, треба для карт, складених в метричних мірах, розділити знаменник на 100, тобто, на кількість сантиметрів в одному метрі.
Елементи змісту карти:
Карта читається за допомогою умовних позначень. Системи умовних знаків на різних картах можуть сильно відрізнятися один від одного. Наприклад, більшість позначок на картах для спортивного орієнтування абсолютно не схожі на позначення тих же самих об'єктів на топокарті. Умовні позначення, прийняті для конкретної карти , як правило поміщають в так званій легенді карти.
Умовні знаки поділяються на групи:
• Позначення рельєфу. Рельєф - сукупність нерівностей земної поверхні. Як правило наноситься на карту коричневим кольором. Способів зображення рельєфу досить багато:
Горизонталі - лінії, що з'єднують точки з однаковою абсолютною висотою над рівнем моря. Поділяються на основні, потовщені (кожна п'ята горизонталь ) і додаткові (між основними, зображуються штриховою лінією). Додаткові горизонталі застосовуються в тих випадках, коли деталі рельєфу не можуть бути виражені за допомогою основних горизонталей. На картах вказано, через скільки метрів по висоті проведені горизонталі, це називається висотою перетину карти. Для визначення напрямку ухилу горизонталі доповнюються бергштрихами, які спрямовані в бік стоку води. Чим частіше (щільніше) проведені горизонталі, тим крутіше схил.
Додаткові спеціальні знаки - застосовуються для позначення деталей рельєфу (природних і штучних), які не можуть бути в масштабі карти виражені горизонталями. Спеціальні знаки застосовують для позначення ям, воронок, горбів, насипів, виїмок, обривів, скель, печер тощо.
Пошарова забарвлення. Використовується разом з горизонталями. Кожен наступний шар зафарбовується все більш темним кольором (гори - від жовтого до темно-коричневого, рівнини - від жовтого до темно-зеленого).
Відмивання – відтінення скатів нерівностей. Тінь накладається сірою фарбою зазвичай на східні та південні схили.
• Гідрографія. Синім кольором наносяться річки, озера, болота, канали, джерела тощо. На докладних картах може міститися інформація про напрямки і швидкості течії, глибини, характер дна тощо.
• Рослинність. Зеленим або білим кольором позначають ліси, сади, зарості чагарників тощо. Існує також маса умовних знаків для позначення характеру рослинності, колір штрихування може позначати щільність або прохідність лісу (наприклад, на картах для спортивного орієнтування) .
• Штучні споруди. До цієї групи відносяться знаки для позначення населених пунктів, доріг, мостів, окремо розташованих споруд тощо.
Умовні знаки діляться на масштабні і позамасштабні.
• масштабні застосовують для відображення об'єктів значних розмірів і площі, наприклад, великих водойм, лісів, великих селищ тощо.
• позамасштабні знаки застосовують для нанесення на карту об'єктів, розмір яких не може бути виражений в масштабі карти. Порамасштабні знаки діляться на лінійні і точкові.
Лінійні - це, наприклад, дороги, малі річки та струмки, насип тощо. Їх довжина відповідає масштабу, а от ширина стандартна, і для визначення реальних характеристик потрібно читати додаткову числову інформацію або просто здогадуватися.
Точкові знаки - це, наприклад, окремі дерева або будови, мости, джерела тощо. У позамасштабних точкових знаків є так звана базова точка, яка вказує реальне місце розташування об'єкта. У семетрічних (круглих, трикутних, квадратних) знаків базова точка знаходиться в центрі, у симетричних витягнутих (конусів тощо) - в середині основи, у знаків типу "прапорець" - в основі вертикальної риси або в нижньому її куті .
Крім значків на докладних картах часто міститься багато числової інформації. Цифри, як правило, ставляться до того чи іншого знаку і уточнюють характеристики об'єкта, такі як висота, ширина, характер ґрунту або покриття, число жителів, прохідність перевалу (категорію і місяці, в які він відкритий) тощо. Цифри мають той же колір, що й знак, до якого вони належать .
Спортивна карта.
Спортивна карта – це спеціальна великомасштабна тематична багатокольорова карта місцевості, призначена для спортивного орієнтування і виконана в специфічних умовних знаках. Вона повинна відображати кожен об’єкт, який впливає на читання карти чи на вибір шляху: форми рельєфу, каміння, стан поверхні землі, прохідність, землекористування, гідрографію, населені пункти, окремі будівлі, мережу доріг і стежок, комунікаційні лінії, а також деталі, які використовуються з точки зору орієнтування. Форми рельєфу є одними із важливих аспектів карти. Особливу увагу треба звернути на правильність використання горизонталей для показу тривимірного зображення форми поверхні та різниці висот.
При підготовці карти необхідно взяти до уваги критерії розмірів відображених об’єктів, при яких вони будуть розрізнені на місцевості, видимість лісу і прохідність. Межі між різними типами поверхні землі також є потрібними орієнтирами для спортсменів. Важливо, щоб карта показувала межі боліт, твердої землі, кам’янистих площ та ліній скельних виходів.
Прохідність та видимість місцевості впливає на вибір шляху та швидкість бігу. Інформація про це повинна бути показана на карті класифікацією стежок доріг, боліт, водних перешкод, прохідністю скельних виходів та лісу; показом стану поверхні, землі і наявністю відкритих просторів. Чітко видимі межі рослинності також повинні бути показані, бо можуть бути використані спортсменом при виборі шляху.
Карта повинна містити деталі, які помітні на місцевості і мають значення з точки зору спортсмена. Тобто, всі умовні позначення виконуються чітко, у допустимих розмірах, прийнятих для нормального зору.
На картах всі написи орієнтуються у напрямку південь – північ, що полегшує її орієнтування. Крім того, як правило, край аркуша карти теж паралельний магнітному меридіану.
За межами зображення місцевості на картах, підготовлених для масових змагань, часто наводять таблицю з умовними позначеннями основних знаків, що полегшує новачкам проходження дистанції. До того ж, така карта має яскраві стрілки, що вказують на північ. Але, карта повинна бути виконана точно.
Точність спортивних карт в цілому залежить від точності вимірів (положення об’єктів, їх форма, висота) і точності креслення. Точність положення на карті повинна узгоджуватися з точністю, яка вимірюється компасом та кроками. Деталі місцевості повинні бути нанесені з такою точністю, щоб бути впевненим, що спортсмен, користуючись картою, компасом і кроками, не відчує різниці між картою та місцевістю.
Точність відображення форми є найважливішою для спортсмена.
Правильна, детальна та інколи перебільшена картина орієнтирів також є важливою умовою для читання карти. Однак включення великої кількості малих деталей не має робити незрозумілою загальну форму об’єктів. Абсолютна точність не має визначального значення. З іншого боку, важливо, щоб карта показувала якомога точніше різницю віддалі між розташованими поблизу об’єктами. Точність креслення є першорядною для кожного користувача карти, тому що вона тісно пов’язана з надійністю інформації, яку він отримує.
Хороша місцевість для орієнтування містить велику кількість різноманітних деталей. Ті, які є найважливішими для спортсмена на змаганнях, повинні бути відібрані та зображені на карті. Щоб досягнути цього, причому залишивши карту чіткою та придатною для читання, потрібно застосувати картографічну генералізацію. Існує дві фази генералізації: селективна та графічна.
Селективна генералізація – критерій, згідно з яким орієнтири і деталі мають бути позначені на карті. На цей критерій впливають два чинники: вагомість орієнтира з точки зору спортсмена та його вплив на читання карти. Ці дві вимоги часом бувають несумісними, але вимога читання не повинна послаблюватися намаганням зобразити на карті надто малі орієнтири. Таким чином, необхідно на стадії інспектування встановити мінімальні розміри більшості деталей. Ці мінімальні розміри можуть змінюватися на різних картах в залежності від кількості деталей. Постійність є однією з важливих якостей карти, тому селективні критерії повинні бути однаковими на всій площі карти.
Графічна генералізація може сильно впливати на чіткість карти. Для цього використовується спрощення, переміщення, перебільшення. Розбірливість карти ґрунтується на тому, що розміри умовних знаків, товщина ліній та відстань між ними зображаються на принципах нормального зору при денному світлі. При підборі умовних знаків беруться до уваги всі чинники, включаючи відстань між сусідніми символами. Розмір мінімального орієнтиру, який з’явиться на карті, частково залежить від графічної якості умовного знаку (форма, розміри, колір) і частково від положення сусіднього знаку. Між безпосередньо сусідніми об’єктами, умовні знаки яких займають більше місця на карті, ніж на місцевості, важливо дотримуватися правильного співвідношення з іншими оточуючими орієнтирами.
Основним масштабом для карт з орієнтування прийнято масштаб 1:15000. Місцевість, зобразити яку у масштабі 1:15000 неможливо, є непридатною для міжнародних та офіційних національних змагань. Карти масштабу 1:10000 можуть використовуватися для естафет та коротких дистанцій.