Визначення по карті координат точок місцевості

Координатами називаються кутові або лінійні величини, що визначають положення точок на якій-небудь поверхні або в просторі.

Існує багато різних систем координат. Для визначення положення точок на земній поверхні застосовуються головним чином географічні, плоскі прямокутні і полярні координати,

1. Географічні координати. Географічними координатами називаються кутові величини - широта і довгота, що визначають положення точок на земній ку-лі.

Географічною широтою називається кут між стрімкою лінією в даній точці

земної поверхні і площиною екватора. Широту прийнято позначати грецькою бук-

вою (фи). Очевидно, що для будь якої точки М на поверхні кулі (дивись малю-нок) кут MCN буде широтою цієї точки. Широти відлічуються по дузі меридіана в обидва боки від екватора, починаючи з 0° до 90°. У північній півкулі широти вважа-ються північними, а в південному - пів-денними.

Усі крапки, що лежать на одній гео-графічній паралелі, мають однакову широ-ту, тому одна широта ще не визначає поло-ження точки на земній поверхні. Необхідно знати другу координату довготу.

Географічною довготою називаєть-ся кут між площиною меридіана даної точки і площиною меридіана, умовно прий-нятого за початковий. Географічну довготу звичайно позначають грецькою бук-вою (ламбда). Кут OCN (див.мал.) буде довготою крапки М. Як уже вказувало-ся, у нас за початковий прийнятий Гринвічский меридіан. Довготи відлічуються по дузі екватора або паралелі в обидва боки від початкового меридіана, починаю-чи з 0° до 180°. Довготи до сходу від початкового меридіана до 180° називаються східними, а до заходу - західними. Усі точки, що лежать на одному меридіані, мають однакову довготу.

Різниця довгот двох пунктів показує не тільки їх взаємне розташування, але і різницю в часі в цих пунктах у той самий момент: кожні 15° по довготі відпові-дають одній годині часу. Наприклад, довгота м. Москва 37°37^/ (східна), а м. Хаба-ровськ 135°05', тобто останній лежить на схід на 97°28^/. Таким чином, коли в Москві полудень (13 годин), у Хабаровську 19 годин 30 хвилин (за поясним ча-сом 20 годин).

Визначення географічних координат по карті. На мал. 48 показане оформлення рамок аркушів топографічних карт.

Як видно з малюнка, у кутах рамки карти підписані довготи меридіанів і широти паралелей, що утворюють сторони цієї рамки. Між внутрішньою і зовніш-ньою рамками нанесена шкала, розбита на хвилини широти (по бічних сторонах рамки) і довготи (по верхній і нижній сторонам рамки).

Таким чином, щоб визначити широту якої-небудь крапки А на карті (див. мал. вище), треба через цю крапку провести паралель, тобто пряму, що з'єднує однойменні поділки (або їх частки) на шкалах хвилин західної і східної сторін рамки, а потім по одній із цих шкал відрахувати широту паралелі. Це і буде широ-та обумовленої точки А. Проводити при цьому паралель через увесь аркуш карти, не потрібно, а потрібно лише відзначити наколом циркуля або коротким штрихом точку її перетинання зі шкалою хвилин, по якій буде проводитися відлік широти. Для відліку широти треба порахувати по шкалі, скільки хвилин полягає між пів-денною стороною рамки карти і паралеллю обумовленої точки, і отримане число хвилин додати до широти південної сторони рамки.

Аналогічно, користуючись шкалами хвилин північної і південної сторін рамки карти, визначають і довготу точки. На наведеному малюнку широта точки А буде 54º58'6˝, а довгота 37°З1΄0˝(східна).

Для точного визначення географічних координат по карті необхідно мати лінійку довжиною не менш 40 см.

На картах останніх років видання хвилин на шкалах широт і довгот додат-ково розбиті крапками на 10-секундні поділи, що дозволяє визначати географічні координати з точністю порядку 3-4" (див. мал.).

2. Плоскі прямокутні координати. Плоскими прямокутними координата-ми називаються лінійні величини - абсциса і ордината, що визначають положення точок на площині.

Дві взаємно перпендикулярні прямі X і Y, щодо яких визначається поло-ження точок (див. мал. нижче), називаються осями координат; з них вісь X нази-вається віссю абсцис, а вісь Y - віссю ординат. точка перетинання осей - точка О - називається початком координат.

Осі координат ділять площину на чотири чвер-ті, рахунок яких ведеться в топографії по ходу го-динної стрілки від пози-тивного напрямку осі X. За позитивний напрямок осей координат ухвалю-ється для осі абсцис (X) напрямок на північ, а для осі ординат (Y) - на схід.

Положение будь-якої точки М на площині від-носно початку координат О(див. мал.) визначаєть-ся найкоротшими відста-нями до неї від осей ко-ординат, обмірюваними в яких-небудь мірах дов-жини, наприклад у метрах. Ці відстані, що є координатами точок, будуть відобра-жені, мабуть, відрізками прямих ліній, перпендикулярних до однієї з координат-них осей і паралельних іншої.

Координата X - абсциса - вверх від осі Y вважається позитивною, а вниз від неї - негативною.

Координата Y - ордината - вправо від осі X вважається позитивною, а вліво від неї - негативною.

Таким чином, точки на даному малюнку будуть мати наступні координати:

М₁........... х₁ = + 2 м; у₁ = + 4 м; М₂............ х₂ = - 4 м; у₂ = + 6 м;

М₃........... х₃ = - 2 м; у₃ = - 4 м; М₄............ х₄ = + 6 м; у₄ = - 6 м.

3. Прямокутна координатна сітка на топографічних картах. Визначен-ня координат значно спроститься, якщо розбити на площині (на карті) прямими лі-ніями, паралельними осям координат, сітку квадратів з розмірами сторін, допусти-мо, в 2, 4 або 5 см. Така сітка називається прямокутною координатною сіткою. На топографічних картах прямокутна координатна сітка наноситься не довільно, а в певному зв'язку з географічною сіткою меридіанів і паралелей. Це дає можливість зручно і просто наносити на карту, а також визначати і вказувати по ній у плоских прямокутних координатах географічне положення будь-якого пункту місцевості.

Розглянемо основи побудови прямокутної координатної сітки на наших картах. Вище було зазначено, що земна куля для зображення на топографічних картах розбивається на шестиградусні меридіанні зони, для кожної з яких у дано-му масштабі виготовляється своя окрема карта, яка складається з багатьох арку-шів. У кожній із цих зон осьовий меридіан і екватор зображуються на карті взає-мо-перпендикулярними лініями.

Прийнявши осьовий меридіан у кожній зоні за вісь X (абсцис), екватор - за вісь Y (ор-динат), а їх перетинання за початок координат, одержимо систему плоских прямокутних коор-динат для даної зони. Таким чином, кожна зона буде мати свої власні осі і початок координат, іншими словами, свою окрему систему коор -динат, на малюнку показана північна половина зони, яка цікавить нас. Разом з тим осі і поча-ток координат у кожній зоні будуть мати ціл-ком певне географічне положення, а отже, і зв'язок як із системою географічних координат, так і із системами прямокутних координат усіх інших зон. Ця єдність і взаємний зв'язок окре-мих координатних зон, об'єднаних загальною для всієї земноїкулі системою, досягається тим, що вісь X у кожній зоні сполучається з од-ним з меридіанів (осьовим меридіаном зони), а вісь Y - з екватором.

Якщо тепер на кожну зону окремо на-нести координатну сітку зі сторонами квадра-тів в 1 або 2 км у масштабі карти і позначити її відповідним цифрами, то така сітка буде, по суті, графічним вираженням плоскої прямокут-ної системи декартових координат, усі лінії якої будуть зв'язані певним чином з географічною сіткою меридіанів і паралелей. Завдяки наявності на карті коорди-натної сітки прямокутні координати будь-якої точки просто і зручно можуть бути обмірювані від найближчих до неї координатних ліній X і Y, позначка (нумерація) яких на карті вкаже їхнє віддалення в кілометрах від осей координат.

Абсциси X усіх то-чок, які перебувають у пів-нічній половині зони, мають позитивне значення. Орди-нати ж Y будуть мати різні знаки: на схід від осьового меридіана - знак плюс (+), на захід - знак мінус (-). Щоб не мати справи з різни-ми знаками, що утрудняло б роботу, значення ординати Y осьового меридіана умов-но ухвалюють рівним не ну-лю, а 500 км.

Цим самим вісь X як би переносять до заходу (уліво) від осьового меридіа-на на 500 км. У результаті цього всі ординати Y у межах усієї зони будуть мати лише позитивні значення, що зростають із заходу на схід, при цьому до сходу від осьового меридіана вони будуть мати значення, більші 500 км, а до заходу – мен-ші.

Якщо зображення зони з нанесеної на неї сіткою квадратів розділити на ок-ремі аркуші карти, то кожний аркуш буде покритий координатною сіткою, що ста-новить частина розграфки, загальної для всієї зони.

Так як лінії, що утворюють цю сітку, відстоять одна від іншої на ціле число кілометрів, відкладених у масштабі карти, вони називаються кілометровими лінія-ми (горизонтальними або вертикальними). По тій же причині уся координатна сіт-ка іноді називається кілометровою

Розміри квадратів сітки, тобто відстань між сусідніми кілометровими лініями,на наших картах прийняті наступні:

на карті 1: 25 000 ……………4 см або 1 км в масштабі карти

на карті 1: 50 000 ……………2 см або 1 км в масштабі карти

на карті 1: 100 000 …………..2 см або 2 км в масштабі карти

на карті 1: 200 000 …………..2 см або 4 км в масштабі карти.

Цифрове позначення кілометрових ліній і координатних зон на картах. Кожна координатна зона має свій порядковий номер. Рахунок зон (від 1 до 60) ве-деться від Гринвічського меридіана, із заходу на схід. Західною границею першої зони є початковий меридіан, довгота якого 0°.

Уся територія країн СНД, розтягнута по довготі приблизно на 170º, охоп-лює 29 зон, починаючи із четвертої; з них на частку Європейської частини СНД доводиться шість зон - із четвертої по дев'яту включно.

У кожній зоні числові значення координат X і Y повторюються. Щоб можна було визначити, до якої зони відноситься точка із зазначеними координатами, і тим самим знайти її положення на земній кулі, до значення координати Y ліворуч приписується цифра, що означає номер зони. Якби точки М₁ і М₂ (див. мал.) пере-бували, допустимо, у четвертій зоні, то їх координати X і Y позначались би:

Для крапки М1 Для крапки М₂

х₁ = 900 км х₂ - 900 км

у₁ = 4700 км у ₂ = 4300 км

Усі кілометрові лінії підписані на карті відповідно до розглянутого нами порядком рахунку координат. Цифри у виходів кілометрових ліній за рамку (див.

мал.) означають координати їх у кілометрах.

Координати ліній, найближчих до кутів рамки, підписуються повністю, ін-ші - скорочено, останніми двома цифрами. Таким чином, підпис 7434 у крайньої праворуч вертикальної кілометрової лінії (див.мал.) означає, що ця лінія перебуває в сьомій зоні і проходить в 66 км на захід осьового меридіана зони (для якого у = 500 км).

При роботі на карті звичайно немає потреби користуватися всіма цими чо-тирма цифрами координат. На площі у ме-жах декількох сотень квадратних кіломет-рів досить оперувати лише останніми дво-ма цифрами, які на картах підписані у ви-ходів кілометрових ліній за рамку біль-шим шрифтом. Плутанини при цьому ні-якої не відбудеться, тому що в межах всієї площі не буде повторення однакових ком-бінацій цифр. Повне цифрове позначення кілометрових ліній потрібно буде робити дуже рідко, наприклад, коли буде потріб-но вказати зону, у якій перебуває даний район, або ж користуватися координатами геодезичних пунктів при розв'язанні спеціальних завдань.

У польових умовах часто доводиться користуватися картою у складеному вигляді. Для того щоб можна було довідатися координати кілометрових ліній, не розгортаючи всієї карти, їх підписують у декількох місцях усередині кожного її аркуша (див. мал. вище), у перетинання горизонтальних ліній з вертикальними.

Додаткова сітка на стику сусідніх зон. Тому що вертикальні кілометрові лінії паралельні осьовому меридіану своєї зони, а осьові меридіани сусідніх зон між собою не паралельні, то при змиканні сіток двох зон лінії однієї з них розта-шуються під кутом до ліній іншої. Внаслідок цього при роботі на стику двох зон можуть виникнути ускладнення з використанням координатних сіток, так як вони будуть відноситися до різних осей координат.

Щоб усунути цю незручність, у кожній зо-ні всі аркуші карт, розташовані в межах 2° до сходу і заходу від границі зони, мають, крім своєї координатної сітки, ще додаткову, що є продовженням сітки сусідньої зони. Щоб не затемнити такі аркуші карти, додаткову сітку позначають на карті лише її виходами між шкалою хвилин і зовнішньою рамкою аркуша (див. мал.). Позначка її становить продовжен-ня нумерації ліній суміжної зони і підписуєть-ся за зовнішньою рамкою аркуша.

Якщо робота ведеться з аркушами кар-ти на стику двох зон і потрібно користуватися на всіх цих аркушах єдиною системою коор-динат, треба на аркушах карти однієї зони з'єднати олівцем по лінійці протилежні кінці однойменних кілометрових ліній сітки сусідньої зони (вертикальних і гори-зонтальних). Надалі при роботі на цих аркушах слід користуватися лише новою додатковою сіткою.

4. Використання координатної сітки при роботі на карті. Координатна сітка досить широко використовується при роботі на карті. Основне її призначен-ня - полегшити і спростити визначення прямокутних координат точок місцевості при цілевказівці по карті. Разом з тим вона полегшує орієнтування на карті і вка-зівку на ній місця розташування різних об'єктів при доповідях, постановці зав-дань, передачі розпоряджень і складанні повідомлень. Нарешті, вона допомагає швидко оцінювати по карті на око відстані і визначати азимути напрямків.

---

Дата добавления: 2015-07-11