Практичне використання топографічних карт. Визначення географічних і прямокутних координат за топографічною картою

Державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки

Учень/учениця:

• називає елементи топографічної карти;

• читає топографічні карти, плани міст;

• характеризує методи та засоби отримання інформації з топографічних карт;

• пояснює особливості читання топографічної карти;

• визначає об’єкти, географічні та прямокутні координати за топографічною картою;

• вміє орієнтуватися на місцевості за допомогою топографічної карти, плану, схеми;

• оцінює значення топографічних карт для життєдіяльності людини.

Напрями використання топографічної карти. Топографічні карти мають широке застосування. їх використовують для вирішення багатьох господарських завдань. Не обійтися без точних карт й у будівництві; під час зведення будинків, прокладання наземних доріг і ліній метрополітену, спорудження мостів. У разі освоєння нових земель, пошуків корисних копалин, складання прогнозу погоди основним засобом у роботі є великомасштабна карта. За картами прокладають напрямки руху транспорту на суходолі, у повітрі, морі.

Топографічна карта є важливим засобом наукового пізнання. Її використовують у туристичних подорожах і наукових експедиціях. За допомогою топокарти можна оцінити географічне положення, лінійні розміри та площі об’єктів, виміряти відстані між ними, визначити абсолютні висоти точок і перевищення між ними, обчислити ухил схилів. У результаті за допомогою топографічних карт складають різноманітні тематичні карти. В географії існує особливий картографічний метод пізнання довкілля.

Без детального вивчення місцевості також не обходяться у військовій справі. За допомогою високоточних карт визначають положення різноманітних природних, господарських, військових об’єктів, прокладають напрями руху військової техніки.

Нарешті, топографічні карти використовують у навчанні як досконалий засіб, у якому зібрано чимало географічної інформації.

Навчимося й ми найважливіших прийомів роботи з топографічною картою. Уявлення про місцеположення будь-яких об’єктів на місцевості дають його географічні та прямокутні координати.

Як за топографічною картою визначають географічні координати. Географічні координати визначають положення будь-якої точки на земній поверхні в градусах від екватора (географічна широта, φ) та нульового меридіана (географічна довгота, λ). Вам уже відомо, що у середині аркуша топографічної карти (на відміну від дрібномасштабних карт) немає градусної сітки, за якою визначають географічні координати. Натомість верхня та нижня лінії рамки — це паралелі, а ліва та права — меридіани. У кутах аркуша підписано їх градусну міру.

Фрагмент карти, який використовується для ілюстрації рамок карти

Оскільки на топографічній карті показано невелику територію, градуси поділені на мінути (1°= 60'), а ті, в свою чергу, — на секунди (1' = 60")·

Під час визначення географічних координат за топографічною картою вимірюють відстані від точки до позначених координатних ліній: меридіанів або паралелей. Для точності визначення доцільно використовувати металеву лінійку. Крім того, точність визначення координат залежить і від масштабу карти: чим він більший, тим точніше визначення.

Спершу визначимо, у яких півкулях Землі розміщено зображену на фрагменті аркуша топографічної карти територію. Оскільки підписані значення горизонтальних ліній кілометрової сітки зростають на північ, можна зробити висновок, що у такому напрямку йде віддалення від екватора. Тобто місцевість перебуває в північній півкулі, а географічна широта (φ) усіх точок на карті північна (пн. ш.). За номенклатурою карти видно, що місцевість лежить у 34-й колоні, тобто у східній півкулі (оскільки номери колон східної півкулі 31-60). Отже, географічна довгота (λ) усіх точок на карті східна (сх. д.).

Далі з’ясуємо числові значення географічних координат потрібної точки. Визначимо для прикладу географічні координати точки Дідова Гора. Порядок дій такий. Для визначення широти точки (φ) шукаємо найближчу до неї паралель. Це — нижня рамка карти, на якій географічна широта підписана і становить 54°40' пн. ш. Прикладемо лінійку вздовж нижньої рамки карти й потім плавно пересунемо її паралельно цій лінії до заданої точки. Визначимо за вертикальною рамкою, що зміщення відбулося на 2 точки, тобто на 20" у бік зростання широти. Кількість мінут не змінилася (адже ви вже знаєте, що поділ на мінути показаний у середній рамці чорними та білими смугами, що змінюють одна одну). Тому географічна широта точки Дідова Гора становить 54°40'20" пн. ш.

Аналогічні дії проведемо для визначення довготи (λ). Підписаний меридіан — це права внутрішня рамка карти — 18°07'30" сх. д. Прикладемо лінійку вздовж правої рамки карти і плавно пересуватимемо її паралельно цій лінії до заданої точки. Окреслимо за горизонтальною мінутною рамкою та позначками секунд, що зміщення відбулося на 2'27" у бік зменшення значення довготи. Тобто географічна широта точки Дідова Гора — 18°05'03" сх. д.

Таким чином, географічні координати точки Дідова Гора становлять: φ = 54°40'20" пн. ш., λ = 180°0503" сх. д.

Як за топографічною картою визначають прямокутні координати. За лініями кілометрової сітки, проведеними на топографічній карті зазвичай через 1 км, визначають так звані прямокутні координати точок. Вони показують відстань у метрах будь-якої точки від екватора (координата х) та від осьового меридіана певної геодезичної зони (координата у). Координату х визначають за горизонтальними лініями кілометрової сітки, координату у — за вертикальними. Прямокутні координати записують семизначними числами. Одиниці вимірювання при цьому не вказують. У північній півкулі координата х завжди є додатнім числом, у південній півкулі — від’ємним. Координата у завжди додатне число. Щоб число не було від’ємним, навмисно початок відліку від осьового меридіана геодезичної зони позначили не в 0 км, а в 500 км. Максимальна відстань від осьового меридіана до країв зони — на екваторі й становить близько 330 км. Чим далі до полюсів, тим зона вужчає через кулястість Землі.

Визначимо для прикладу прямокутні координати тієї ж точки Дідова Гора, Порядок дій такий. Відшукаємо квадрат, у якому знаходиться заданий об’єкт. Першою визначимо координату х. Найближча горизонтальна лінія кілометрової сітки до точки має підпис 6065, що означає, що до цієї лінії від екватора 6065 км або 6 065 000 м. За допомогою лінійки визначимо, що Дідова Гора розташована на карті на 1 см південніше за цю лінію. У масштабі 1:25 000 це відповідає відстані на місцевості 250 м. Оскільки на південь відстань до екватора скорочується, 250 м слід відняти від значення 6 065 000, тобто: 6 065 000 м - 250 м = 6 064 750 м. Таким чином, х = 6 064 750.

Аналогічно за вертикальними лініями кілометрової сітки визначимо координату у. Як видно, Дідова Гора розташована між вертикальними лініями з координатами у (в метрах) 4 311 000 та 4 312 000, але ближче до другої, не досягаючи її на 4 мм. У масштабі карти це відповідає на місцевості відстані у 100 м. Отже, 4 312 000 м - 100 м = 4 311 900 м. Тобто координата у = 4 311 900.

Таким чином ми визначили прямокутні координати точки Дідова Гора:

х = 6 064 750;

у = 4 311 900.

Координата х означає, що точка Дідова Гора знаходиться на відстані 6 064 750 м на північ від екватора. Перша цифра координати у «4» означає, що точка лежить у 4-й геодезичній зоні. Осьовий меридіан цієї зони має координату у = 4 500 000. Тому решта цифр означає, що Дідова Гора розміщена західніше за осьовий меридіан 4-ї зони на 188 100 м (4 500 000 м - 4 311 900 м = 188 100 м).

Як пов’язані географічні координати з прямокутними. Знаючи географічні координати точки, можна визначити її прямокутні координати, і навпаки.

Наприклад, географічні координати Запоріжжя становлять φ = 48° пн. ш., λ = 35° сх. д. Географічна широта, як і координата х, показує віддаленість точки від екватора по меридіану: широта — в градусах, ах — в кілометрах. Тому слід перевести 48° пн. ш. у кілометри. Оскільки усі меридіани рівні за протяжністю, довжина дуги в 1° будь-якого з них становить приблизно 111,1 км. Тому градусну міру можна перевести у кілометрову, помноживши її значення на 111,1 км, тобто 48° • 111,1 км = 5332,8 км = 5 332 800 м. Отже, х = 5 332 800.

Географічну довготу перевести в прямокутну координату у дещо складніше. Перш за все слід з’ясувати, у якій геодезичній зоні знаходиться Запоріжжя. Найлегше це зробити шляхом підбору. Оскільки зони по 6° починають відраховувати від нульового меридіану, вони розподіляються так. 1-а зона: 0-6° сх. д. із осьовим меридіаном 3° сх. д.; 2-а зона: 6-12° сх. д. із осьовим меридіаном 9° сх. д.; 3-я зона: 12-18° сх. д. з осьовим меридіаном 15° сх. д. і т. д. Україна потрапляє у 4-7 у геодезичні зони. Зокрема, Запоріжжя, як і Київ, — у 6-у зону з осьовим меридіаном 33° сх. д. Тому перше число координати у з’ясовано — 6. Координата у осьового меридіана шостої зони 6 500 000. Оскільки Запоріжжя розташоване східніше осьового меридіану на 2° (35° сх. д. - 33° сх. д.), значення його координати у більше. На відміну від меридіанів, паралелі різні за протяжністю. Щоб дізнатися довжину дуги в 1° паралелі 48° пн. ш., на якій лежить Запоріжжя, скористаємося фізичною картою України атласу, де ці показники підписані на кожній проведеній паралелі. Вона становить 74,6 км. Отже, координата у Запоріжжя — 6 574 600, де 6 — номер геодезичної зони, а число 574 600 означає, що Запоріжжя віддалене на схід від осьового меридіана шостої зони на 574 600 м, або 574,6 км. Таким чином, прямокутні координати Запоріжжя:

х = 5 332 800;

у = 6 574 600.

Зміст