ТОПОГРАФІЧНА КАРТА: ПРОЕКЦІЯ, РОЗГРАФЛЕННЯ. Топографія — наукова дисципліна, що детально вивчає вимірювання, потрібні для зображення порівняно невеликих частин поверхні Землі на топографічних картах і планах.

Топографічні карти — великомасштабні загальногеографічні карти, що відображають розміщення і властивості основних природних і соціально-економічних об'єктів місцевості.

При створенні топографічних карт ураховують форму Землі (кривизну її поверхні), а тому застосовують картографічну проекцію. Для виготовлення топографічних карт в Україні використовують поперечно-циліндричну рівнокутну проекцію Гаусса—Крюгера. Для зображення невеликих територій у цій проекції всю поверхню Землі було умовно поділено на 60 зон — ділянок поверхні, обмежених двома меридіанами через 6° довготи (мал. 3). Поверхню кожної зони проектують на бічну поверхню циліндра. Циліндр розгортають, отримуючи площину, на яку спроектовано всі 6-градусні зони. Середній (осьовий) меридіан зони й екватор зображуються в цій проекції взаємно перпендикулярними прямими лініями без спотворень. Усі 60 таких зон пронумеровані арабськими цифрами, починаючи від Гринвіцького меридіана на схід. (Поясніть, чому обрано цей меридіан.)

Мал. 3. Проектування 6-градусної зони на бокову поверхню циліндра

Топографічна карта світу має багато аркушів. Кожний аркуш карти має стандартне оформлення. Поділ карти на аркуші називають розграфленням, а прийнята система позначення аркушів — номенклатурою. Номенклатура перебуває в тісній залежності як від масштабу карти, так і від географічного розміщення (за географічною широтою і довготою) зображеної на даному аркуші території. В основу розграфлення й номенклатури топографічних карт усіх масштабів покладено розграфлення й номенклатуру аркушів єдиної міжнародної карти масштабу 1:1 000 000. Її рамки — трапеції, утворені меридіанами й паралелями, проведеними відповідно через 6° довготи й 4° широти.

Паралелі, проведені від екватора через кожні 4° широти, утворюють широтні пояси (ряди). Пояси позначають великими літерами латинської абетки, починаючи від екватора до Північного полюса в Північній півкулі й до Південного полюса — у Південній (мал. 4). Меридіани, проведені через 6° довготи, утворюють колони. Їх позначають арабськими цифрами із заходу на схід від меридіана з довготою 180°. Оскільки 6-градусні зони відлічують від Гринвіцького меридіана, номери зон і колон різняться на 30. Так, якщо номер колони 1, то зони — 31, якщо колони 31, то зони — 1. Отже, всю земну поверхню зображають на 2 640 аркушах карти масштабу 1:1 000 000 у вигляді трапецій розмірами 4° за широтою і 6° за довготою.

Мал. 4. Система розграфлення топографічної карти

Положення аркуша карти масштабу 1:1 000 000 в загальній системі позначень, тобто його номенклатура, визначається літерним позначенням широтного поясу та номером колони. На малюнку 4 виділено аркуш F-33. Спочатку пишуть літеру поясу, потім через тире — номер колони. Наприклад, аркуш карти масштабу 1:1 000 000, де розташовується м. Київ, — М-36.

Подальше розграфлення аркушів карт більших масштабів здійснюють за паралелями та меридіанами так, що кожному аркушеві карти масштабу 1:1 000 000 відповідає ціле число аркушів цих карт. Позначають ці аркуші номенклатурою відповідного аркуша карти масштабу 1:1 000 000 в Україні додаванням українських великих і малих літер та римських й арабських цифр.

Таблиця 1. Дані про розграфлення, номенклатуру та розміри аркушів топографічних карт

ГЕОГРАФІчНІ КООРДИНАТИ. На топографічних картах можна визначити географічні координати. Для цього звернемо увагу на внутрішню рамку аркуша топографічної карти, що обмежує картографічне зображення. Її утворюють випрямлені дуги паралелей і меридіанів. У кутах рамок підписані їхні географічні координати. Паралельно до внутрішньої рамки проведена мінутна рамка — подвійна лінія, поділена на світлі й темні відрізки. Кожний відрізок уздовж західної та східної рамки карти відповідає 1' широти, а північної та південної — 1' довготи. Кількість мінутних відрізків на північній і південній сторонах рамки дорівнює різниці значень довготи західної і східної сторін. На західній і східній сторонах рамки кількість відрізків визначається різницею значень широти північної і південної сторін. На кожному мінутному відрізку точками позначені поділки секунд, що дорівнюють 10". Отже, для того щоб знайти географічні координати будь-якої точки, треба провести через неї до сторін рамки карти (мал. 5) дві лінії, які відповідали би паралелі та меридіану, і прочитати на рамці значення широти й довготи з точністю до секунд.

Мал. 6. Прямокутна система координат у шестиградусній зоні

ПРЯМОКУТНА (КІЛОМЕТРОВА) СІТКА І ПРЯМОКУТНІ КООРДИНАТИ. Для зручності визначення місцезнаходження об'єктів на топографічних картах було створено прямокутну систему координат, подібну до декартової, яку використовують у математиці. Точкою відліку координатної сітки в кожній 6-градусній зоні є перетин її осьового меридіану з екватором (мал. 6). За осьовий меридіан взято вісь Х, а за вісь Y — лінію екватора.

На північ від екватора відповідно всі значення Х є додатними. Щоб уникнути від'ємних значень координати Y, за лінію відліку беруть не сам осьовий меридіан зони, а уявну лінію, що віддалена від нього на захід на 500 км і розміщується поза межами кожної із зон (мал. 6, а).

Положення точки в системі прямокутних координат визначають за допомогою кілометрової сітки. На топографічних картах лінії кілометрової сітки наносять через певне ціле число кілометрів у масштабах: 1:10 000 — через 10 см (1 км), 1:25 000 — 4 см (1 км), 1:50 000 — 2 см (1 км), 1:100 000 — 2 см (2 км), 1:200 000 — 2 см (4 км). Значення ліній кілометрової сітки вказують між внутрішньою й мінутною рамками. Абсциси горизонтальних ліній, паралельних екватору, виписані вздовж бокових рамок, ординати вертикальних ліній, паралельних осьовому меридіану, — уздовж верхньої і нижньої рамок. Координати ліній біля кутів рамки підписують повністю, а решти — тільки двома останніми цифрами. Абсциса Х певної горизонтальної лінії дорівнюватиме найкоротшій відстані від цієї лінії до екватора, а ордината Y вертикальної лінії — найкоротшій відстані від цієї лінії до осьового меридіана зони (осі Х зони), уявно перенесеного на 500 км на захід.

Для приблизного визначення місцезнаходження об'єкта зазвичай користуються скороченими координатами, тобто вказують тільки квадрат, у якому розміщується об'єкт. Для цього слід прочитати за рамкою двозначні числа, позначені великими цифрами біля горизонтальної і вертикальної ліній, що утворюють нижній лівий (південно-західний) кут потрібного квадрата. При цьому спочатку записують число нижньої горизонтальної лінії даного квадрата по осі Х, а потім — число лівої вертикальної лінії по осі Y. Наприклад, квадрат, у якому лежить точка А (мал. 7), позначено 4746. Якщо потрібно точніше визначити положення точки всередині квадрата, то визначають її прямокутні координати з точністю до метра. Для цього з даної точки проводять перпендикуляри до південної (ΔΧ) і західної (ΔΥ) сторін квадрата і за допомогою масштабу вимірюють відстані до них. Отримані величини додають до чисел відповідних кілометрових ліній. Таким чином, знаходять прямокутні координати точки А:

Х = Хк + ΔΧ,

Y = Yk + ΔΥ,

де Хк, Yk — координати південно-західного кута квадрата кілометрової сітки, у якому розміщена точка, м;

ΔХ, ΔΥ — довжина перпендикулярів, м.

Шукані прямокутні координати точки А:

абсциса Х = 5 447 000 + 550 = 5 447 550 м;

ордината Y = 7 446 000 + 220 = 7 446 220 м.

Це означає, що точка А розміщується на північ від екватора на 5 447 550 м у сьомій зоні, а від осьового меридіана віддалена на захід на 446 220 - 500 000 = 53 780 м.

Мал. 7. Визначення прямокутних координат точки

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ: стисло про головне

• Топографічні карти — це великомасштабні загальногеографічні карти, що відображають розміщення та властивості основних природних і соціально-економічних об'єктів місцевості.
• Під час складання топографічних карт в Україні використовують поперечно-циліндричну проекцію Гаусса-Крюгера.
• Топографічна карта світу має багатоаркушевий вигляд. Поділ карти на аркуші називають розграфленням, а прийняту систему позначення аркушів — номенклатурою.
• В основу розграфлення й номенклатури топографічних та оглядово-топографічних карт усіх масштабів покладено розграфлення й номенклатуру аркушів міжнародної карти масштабу 1:1 000 000. Її рамки — трапеції, утворені меридіанами й паралелями, проведеними відповідно через 6° довготи й 4° широти.
• Внутрішню рамку аркуша топографічної карти утворюють випрямлені дуги паралелей і меридіанів. У кутах рамок підписані їхні географічні координати.
• Щоб визначити географічні координати певної точки, треба провести від неї до сторін рамки карти дві лінії, які відповідали би паралелі й меридіану, та прочитати на рамці значення широти й довготи з точністю до секунд.
• Положення точки в системі прямокутних координат визначають за допомогою кілометрової сітки.

Знаю і вмію обґрунтувати

• 1. Поясніть, чим відрізняються топографічні карти від інших типів географічних карт.
• 2. Що називають номенклатурою карти? Чим зумовлено використання номенклатури на багатоаркушевих топографічних картах?
• 3. Що називають розграфленням топографічної карти?
• 4. Які лінії слугують рамками аркушів топографічних карт?
• 5. Карта якого масштабу покладена в основу розграфлення й номенклатури, які розміри (у градусній мірі) аркуша карти цього масштабу?
• 6. З якими лініями збігаються межі аркуша карти масштабу 1:1 000 000?
• 7. Що називають колоною та зоною карт? Як ведеться рахунок колон і зон?
• 8. Що називають рядом (поясом) карт? Як позначаються ряди?
• 9. Визначте масштаби карт за номенклатурою їхніх аркушів:

1. а) L-42-16-Б-б;
2. б) M-27-A;
3. в) VII-K-31;
4. г) O-41-XXV;
5. д) Р-59.

• 10. Поясніть відмінність між географічними та прямокутними координатами.

Працюю з картою

На частині аркуша топографічної карти (мал. 16 на с. 19) знайдіть нівелірний репер (квадрат 4855) і башту (квадрат 4759), що є орієнтиром. Визначте їхні географічні та прямокутні координати.

Шукаю в Інтернеті

За допомогою матеріалів сайту http://freemap.com.ua/karty-ukrainy/karty-genshtaba знайдіть карту свого населеного пункту. Визначте номенклатуру аркуша топографічної карти масштабу 1:100 000 та квадрати, у яких розташований ваш населений пункт.

Генерую ідеї

Запропонуйте кілька способів визначення масштабу топографічної карти, якщо з якихось причин його підпис відсутній.