ТОПОГРАФІЧНА КАРТА. Топографічні карти - різновид загальногеографічних карт великого масштабу (1 : 200 000 і більше) (мал. 18). Спотворень на них майже немає. На топографічній карті всі складники земної поверхні показано однаково докладно: населені пункти, промислові та сільськогосподарські об’єкти, дороги, рельєф, водні об’єкти, рослинний покрив. Це дає змогу докладно уявляти місцевість й орієнтуватися на ній, точно вимірювати й обчислювати відстані, площі, напрямки, висоти точок.

Топографічні карти застосовують для проектування будівництва, вони незамінні у військовій справі й туризмі. їх елементами, як і звичайних карт, є картографічне зображення, легенда, допоміжне оснащення, математична основа, рамкове оформлення.

ОСОБЛИВОСТІ МАТЕМАТИЧНОЇ ОСНОВИ. В Україні топографічні карти складають у масштабах 1 : 200 000, 1 : 100 000, 1 : 50 000,1: 25 000, 1 : 10 000. В основі топографічних карт лежить так звана міжнародна мільйонна карта світу - оглядово-топографічна карта всієї земної поверхні, складена в масштабі 1 : 1 000 000. Під час створення такої карти застосували рівнокутну циліндричну проекцію, за якої спотворення форм і розмірів зображуваних об’єктів є незначними (мал. 16, а). При цьому поверхню Землі відображають не цілком, а окремими смугами (зонами) завширшки 6° за довготою. Кожну смугу проектують на бокову поверхню уявного циліндра, що дотикається до земної поверхні вздовж середнього меридіана зони. «Повертаючи» циліндр навколо земної осі Р1Р2, 6-градусні зони проектують послідовно одну за одною. Потім поверхню циліндра розгортають у площину. Спроектовані зони дотикатимуться лише в одній точці - на екваторі (мал. 16, б). А якщо їх скласти між собою, то вони утворять майже кулясту фігуру.

Мал. 16. Проекція топографічних карт

Мал. 17. Схема розграфлення земної кулі для одержання аркуша оглядово-топографічної карти масштабу 1 :1 000 000

Топографічні карти всієї земної поверхні або лише її частини, наприклад території України, будуть дуже громіздкими: в масштабі 1 : 1 000 000 її довжина становитиме 132 см, ширина - 90 см, а в масштабі 1 : 100 000 - відповідно 13,2 м і 9 м. Це ускладнило б користування нею. Ось чому зображення земної поверхні для відтворення на топографічних картах прийнято представляти на окремих фрагментах-аркушах. Звідси і назва - багатоаркушеві топокарти. Аркуш однієї мільйонної карти отримують шляхом розграфлення земної кулі меридіанами на 6-градусні колони (зони) і паралелями на 4-градусні ряди (мал. 17 на с. 32). Отже, кожен аркуш карти масштабу 1 : 1000000 має вигляд трапеції розміром 4° за широтою й 6° за довготою. Ряди і колони позначають відповідно латинськими літерами та арабськими цифрами. Наприклад, аркуш мільйонної карти, на якому зображено Київ, матиме позначення М-36.

Мал. 18. Фрагмент аркуша топографічної карти масштабу 1 : 25 000

Для створення карти масштабу 1 : 100 000 трапецію мільйонної карти поділяють меридіанами й паралелями на 144 менші трапеції. Аркуші карт кожного наступного масштабу (1: 50 000, 1 : 25 000 і 1 : 10 000) отримують шляхом поділу карт кожного попереднього масштабу на 4 менші трапеції.

Таким чином, на всіх аркушах топографічних карт рамка має вигляд трапеції. Верхньою (північною) і нижньою (південною) сторонами рамки є паралелі, а бічними (західною й східною) - меридіани. На вершинах кутів рамки наведено значення цих паралелей і меридіанів, тобто широта і довгота (мал. 19).

Математична основа топографічних карт передбачає наявність не тільки градусної, а й прямокутної (кілометрової) сітки. Якщо градусна сітка уможливлює визначення географічних координат об’єкта у градусах, то прямокутна - прямокутних координат цього об’єкта в кілометрах.

Сучасні топографічні карти, як і інші, створюються переважно в електронному вигляді.

Мал. 19. Рамка і кілометрова сітка топографічної карти (1 : 100 000): 1 - внутрішня рамка карти; 2 - мінутна рамка; 3 - зовнішня рамка; 4 - виходи паралелей і меридіанів; 5 - значення широти і довготи кутів рамки; 6 - лінії кілометрової сітки; 7 - підписи кілометрової сітки

Мал. 20. Визначення географічних і прямокутних координат точок за картою

ВИЗНАЧЕННЯ ГЕОГРАФІЧНИХ КООРДИНАТ. Ви знаєте, що паралелі та меридіани утворюють градусну сітку. За її допомогою в градусах (°) визначають географічні координати (широту й довготу) будь-якого об’єкта. За топографічною картою координати можна визначити з великою точністю. Для цього рамку карти поділено не лише на градуси, а й на його частини. Градус як одиницю виміру кутів за аналогією з поділом години як інтервалу часу поділяють на 60 мінут ('), а мінуту - на 60 секунд ("). Для позначення мінут і секунд застосовують знаки штрихів.

На топографічній карті на кожному мінутному відрізку точками позначено поділки, що дорівнюють 10" (мал. 20). Отже, щоб визначити географічні координати будь-якої точки, треба уявно провести через неї до сторін рамки карти дві лінії, які відповідають паралелі та меридіану, і прочитати на рамці значення широти й довготи з точністю до секунди. Наприклад, точка А має широту 54°49'15" і довготу 18°01'22" (див. мал. 20). Широта в даному випадку є північною, а довгота - східною. Як це встановити? За збільшенням значень паралелей з півдня на північ, а меридіанів - із заходу на схід.

ВИЗНАЧЕННЯ ПРЯМОКУТНИХ КООРДИНАТ. На топографічних картах нанесено також прямокутну (кілометрову) сітку, яка дає змогу встановити прямокутні координати будь-якої точки на карті. Прямокутні координати - це система координат, в якій за вісь X прийнято осьовий меридіан 6-градусної зони, а за вісь Y - екватор. Саме ці дві лінії (осьовий меридіан та екватор) під час проектування зони на поверхню циліндра перетворюються на прямі взаємно перпендикулярні лінії, решта меридіанів і паралелей - на криві (мал. 21, а, б). Точка перетину осьового меридіана та екватора є початком прямокутних координат кожної зони.

Прямокутні координати показують відстань у кілометрах від екватора до даної точки (координата А, що може змінюватися від 0 до понад 10 000 км на полюсах) і від осьового меридіана зони до цієї точки (координата Y, що може змінюватися від 0 до 333 км на екваторі в місцях його перетину з крайніми західними і східними меридіанами зони).

На топографічні карти нанесено лінії, що їх проведено через кожні 1 або 2 км паралельно осям X та Y (мал. 21, б). Вони утворюють кілометрову сітку, що вкриває карту системою однакових за площею квадратів. Біля рамок карти вказано значення ліній кілометрової сітки (див. мал. 20). Двозначними числами у вигляді великих цифр біля горизонтальної та вертикальної ліній позначено квадрат, у якому розташована шукана точка. Для визначення прямокутних координат спочатку записують число біля нижньої горизонтальної лінії даного квадрата, а потім - біля лівої вертикальної лінії. Наприклад, точка А на мал. 20 лежить у квадраті 8108, точка В - у квадраті 8009. Для точнішого встановлення положення точки всередині квадрата визначають її прямокутні координати з точністю до 1 м.

Мал. 21. Зональна система прямокутних координат

Для цього з даної точки уявно проводять перпендикуляри до південної і західної сторін квадрата і за допомогою масштабу вимірюють відстані до них. Отримані значення додають до чисел відповідних кілометрових ліній. Отже, координати точки В: Х = 80 462, Y = 09 655. Для визначення повної відстані від екватора до точки B потрібно перед значенням координати X написати двозначне число, зазначене малими цифрами над горизонтальною лінією кілометрової сітки біля бокової рамки; у нашому випадку - це 60. Отже, відстань від екватора до точки В становить 6 080 462 м.

Користуючись кілометровою сіткою топографічної карти, можна виконати й зворотну задачу: нанести на карту точку за відомими прямокутними координатами. Наприклад, якщо точка має прямокутні координати Х= 81 450, Y= 08 780, то її потрібно наносити у квадраті 8108. Точка буде розташована на відстані 450 м на північ від нижньої горизонтальної лінії квадрата і на відстані 780 м на схід від лівої вертикальної лінії. Провівши в даному квадраті дві лінії на відповідних відстанях від зазначених сторін квадрата, ми знайдемо шукану точку в місці їх перетину.

ЗАПАМ'ЯТАЙТЕ

• Топографічні карти - це загальногеографічні карти великого масштабу (1 : 200 000 і більше).

• Топографічні карти створюють у рівнокутній циліндричній проекції, що має незначні спотворення форм і розмірів зображуваних об’єктів.

• За градусною сіткою топографічної карти можна з великою точністю визначити географічні координати об’єкта; за прямокутною кілометровою сіткою - прямокутні координати точки.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Чим різняться між собою топографічна і фізична карти України в атласі?

2. Чому топографічні карти називають багатоаркушевими?

3. Користуючись мал. 17 на с. 32, з’ясуйте, в яких рядах і колонах (зонах) згідно з міжнародною схемою розграфлення земної кулі розташована територія України.

4*. За топографічною картою (мал. 18 на с. 33) визначте координати г. Русавської, що розташована у квадраті 6611: а) географічні; б) прямокутні.