ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА. Топографические карты - разновидность общегеографических карт крупного масштаба (1 : 200000 и более) (рис. 18). Искажений на них почти нет. На топографической карте все составляющие земной поверхности показаны одинаково подробно: населённые пункты, промышленные и сельскохозяйственные объекты, дороги, рельеф, водные объекты, растительный покров. Это позволяет подробно представлять местность и ориентироваться на ней, точно измерять и вычислять расстояния, площади, направления, высоты точек. Топографические карты используют для проектирования строительства, они незаменимы в военном деле и туризме. Их элементами, как и обычных карт, являются картографическое изображение, легенда, вспомогательное оснащение, математическая основа, рамочное оформление.

ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ. В Украине топографические карты составляют в масштабах 1 : 200000, 1 :100000, 1 : 50000, 1 : 25000, 1 : 10000. В основе топографических карт лежит так называемая международная миллионная карта мира - обзорно-топографическая карта всей земной поверхности, составленная в масштабе 1 : 1000000. Для создания такой карты использовали равноугольную цилиндрическую проекцию, при которой искажения форм и размеров изображаемых объектов незначительны (рис. 16, а). При этом поверхность Земли отражают не целиком, а отдельными полосами (зонами) шириной 6° по долготе. Каждую полосу проецируют на боковую поверхность воображаемого цилиндра, касаясь земной поверхности вдоль среднего меридиана зоны. «Вращая» цилиндр вокруг земной оси Р1Р2, 6-градусные зоны проецируют последовательно одну за другой. Затем поверхность цилиндра разворачивают в плоскость. Спроецированные зоны будут соприкасаться только в одной точке - на экваторе (рис. 16, б). А если их сложить, то они образуют почти шарообразную фигуру. Топографические карты всей земной поверхности или только её части, например территории Украины, будут очень громоздкими: в масштабе 1 : 1000000 длина составит 132 см, ширина - 90 см, а в масштабе 1:100000 - соответственно 13,2 м и 9 м. Это усложнило бы её использование. Вот почему изображения земной поверхности для воспроизведения на топографических картах принято представлять на отдельных фрагментах-листах. Отсюда и название - многолистные топокарты. Лист одной миллионной карты получают путём разграфления земного шара меридианами на 6-градусные колонны (зоны) и параллелями на 4-градусные ряды (рис. 17). Итак, каждый лист карты масштаба 1 : 1000000 имеет вид трапеции размером 4° по широте и 6° по долготе. Ряды и колонны обозначают соответственно латинскими буквами и арабскими цифрами. Например, лист миллионной карты, на котором изображён Киев, имеет обозначение М-36. Для создания карты масштаба 1 : 100000 трапецию миллионной карты делят меридианами и параллелями на 144 меньшие трапеции. Листы карт каждого следующего масштаба (1 : 50000, 1 : 25000 и 1 : 10000) получают путём разделения карт каждого предыдущего масштаба на 4 меньшие трапеции. Таким образом, на всех листах топографических карт рамка имеет вид трапеции. Верхней (северной) и нижней (южной) сторонами рамки являются параллели, а боковыми (западной и восточной) - меридианы. На вершинах углов рамки приведены значения этих параллелей и меридианов, то есть широта и долгота (рис. 19). Математическая основа топографических карт предполагает наличие не только градусной, но и прямоугольной (километровой) сетки. Если градусная сетка позволяет определять географические координаты объекта в градусах, то прямоугольная - прямоугольные координаты этого объекта в километрах.

Рис. 16. Проекция топографических карт

Рис. 17. Схема разграфления земного шара для получения листа обзорнотопографической карты масштаба 1 : 1000000

Рис. 18. Фрагмент листа топографической карты масштаба 1:25000

Рис. 19. Рамка и километровая сетка топографической карты (1:100000): 1 - внутренняя рамка карты; 2 - минутная рамка; 3 - внешняя рамка; 4 - выходы параллелей и меридианов; 5 - значения широты и долготы углов рамки; 6 - линии километровой сетки; 7 - подписи километровой сетки

Рис. 20. Определение географических и прямоугольных координат точек по карте

Современные топографические карты создаются преимущественно в электронном виде.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ. Вы знаете, что параллели и меридианы образуют градусную сетку. С её помощью в градусах (°) определяют географические координаты (широту и долготу) любого объекта. По топографической карте координаты можно определить с большой точностью. Для этого рамка карты поделена не только на градусы, но и на его части. Градус как единицу измерения углов по аналогии с делением часа как интервала времени делят на 60 минут ('), а минуту - на 60 секунд ("). Для обозначения минут и секунд применяют знаки штрихов.

На топографической карте на каждом минутном отрезке точками обозначены деления, равные 10'' (рис. 20). Итак, чтобы определить географические координаты любой точки, надо мысленно провести через неё к сторонам рамки карты две линии, соответствующие параллели и меридиану, и прочитать на рамке значение широты и долготы с точностью до секунды. Например, точка А имеет широту 54°49'15'' и долготу 18°01'22'' (рис. 20). Широта в данном случае является северной, а долгота - восточной. Как это установить? По возрастанию значений параллелей с юга на север, а меридианов - с запада на восток.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ. На топографических картах нанесена также прямоугольная (километровая) сетка, что позволяет установить прямоугольные координаты любой точки на карте. Прямоугольные координаты - это система координат, в которой за ось X принят осевой меридиан 6-градусной зоны, а за ось Y - экватор. Именно эти две линии (осевой меридиан и экватор) при проектировании зоны на поверхность цилиндра превращаются в прямые взаимно перпендикулярные линии, остальные меридианы и параллели - в кривые (рис. 21, а, б). Точка пересечения осевого меридиана и экватора является началом прямоугольных координат каждой зоны.

Прямоугольные координаты показывают расстояние в километрах от экватора до данной точки (координата X может изменяться от 0 до более 10 000 км на полюсах) и от осевого меридиана зоны этой к точке (координата Y может изменяться от 0 до 333 км на экваторе в местах его пересечения с крайними западными и восточными меридианами зоны).

Рис. 21. Зональная система прямоугольных координат

На топографические карты нанесены линии, которые проведены через каждые 1 или 2 км параллельно осям X и Y (рис. 21, б). Они образуют километровую сетку, покрывающую карту системой одинаковых по площади квадратов. У рамок карты указаны значения линий километровой сетки (см. рис. 20). Двузначными числами в виде больших цифр у горизонтальной и вертикальной линий обозначен квадрат, в котором расположена искомая точка. Для определения прямоугольных координат сначала записывают число у нижней горизонтальной линии данного квадрата, а затем - у левой вертикальной линии. Например, точка А на рис. 20 лежит в квадрате 8108, точка В - в квадрате 8009. Для более точного установления положения точки внутри квадрата определяют её прямоугольные координаты с точностью до 1 м. Для этого из данной точки мысленно проводят перпендикуляры к южной и западной сторонам квадрата и с помощью масштаба измеряют расстояния до них. Полученные значения добавляют к числам соответствующих километровых линий. Итак, координаты точки В: X = 80 462, Y = 09 655. Для определения полного расстоянии от экватора до точки В нужно перед значением координаты Х написать двузначное число, указанное малыми цифрами над горизонтальной линией километровой сетки у боковой рамки; в нашем случае - это 60. Итак, расстояние от экватора до точки В составляет 6 080 462 м.

Пользуясь километровой сеткой топографической карты, можно выполнить и обратную задачу: нанести на карту точку по известным прямоугольными координатам. Например, если точка имеет прямоугольные координаты Х = 81 450, Y= 08 780, то её нужно наносить в квадрате 8 108. Точка будет расположена на расстоянии 450 м к северу от нижней горизонтальной линии квадрата и на расстоянии 780 м к востоку от левой вертикальной линии. Проводим в данном квадрате две линии на соответствующих расстояниях от указанных сторон квадрата и находим искомую точку в месте их пересечения.

ЗАПОМНИТЕ

• Топографические карты - это общегеографические карты крупного масштаба (1 : 200 000 и более).

• С помощью градусной сетки топографической карты можно с высокой точностью определить географические координаты объекта; с помощью прямоугольной километровой сетки - прямоугольные координаты точки.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Чем отличаются топографическая и физическая карты Украины в атласе?

2. Почему топографические карты называют многолистными?

3. Пользуясь рис. 17 на с. 32, выясните, в каких рядах и колоннах (зонах) согласно международной схеме разграфления земного шара расположена территория Украины.

4*. По топографической карте (рис. 18 на с. 33) определите координаты г. Русавской (квадрат 6611): а) географические; б) прямоугольные.