Картографія

1. а) основні знаки та символи

Топографічна мапа – це зменшене у масштабі зображення земної поверхні на площині, виконане умовними позначками. Топографічні карти відображають цілісну картину місцевості — будову земної поверхні та розташування об’єктів. Багатий зміст топографічних карт служить джерелом різносторонньої інформації про місцевість, причому об’єм інформації на одиницю площі цих карт дуже великий, тобто вони володіють великою інформаційною ємністю, яка, однак, зменшується із зменшенням масштабу карти.

Для зручності читання планів і географічних карт використовують систему умовних позначень, які складають легенду карти. Усі види умовних позначок поділяють на площадні, позамасштабні та лінійні.

Масштабні позначки передають справжні позначки об’єкта, вони складаються із контура і його заповнення кольором або штриховкою. Наприклад, ліс, болото, озеро на плані місцевості, гори, рівнини.

Позамасштабними позначками у вигляді геометричних фігур, символів,малюнків показують об’єкти, які неможливо позначити на плані чи карті в масштабі. Наприклад: джерело, криниця, школа на плані місцевості, вершини гір, міста.

Лінійними позначками передають на плані та карті лінійні об’єкти: дороги, річки, кордони тощо.

1. б) значення мірила (масштабу)

Показати всю планету чи її окремі частини у натуральну величину не можливо. Тому для пропорційного зменшення зображення на плані, географічній карті на глобусі використовують масштаб. Він показує, в скільки разів відстань на малюнку, кресленні, плані чи карті менша за відстань на місцевості. Існує кілька видів масштабів.

Масштаб у вигляді дробового числа,називають числовим. Він показує у скільки разів зменшене зображення. Наприклад масштаб 1:50 000 000 свідчить про те що зображення зменшено в 50 000 000 разів порівняно з справжніми розмірами. Отже 1 см. на карті чи глобусі відповідає 50 000 000 см. (500 км.) на місцевості. Крім числового є іменований масштаб, виражений словами. Його ще називають пояснювальний. Наприклад: в 1 см. – 500 км.

Іноді застосовують лінійний масштаб (особливо на планах і картах). Його подають у вигляді прямої лінії, поділеної на рівні частини, зазвичай сантиметри. Поділки відповідають відстані на місцевості. Першу поділку зліва від нуля ділять на дрібніші частини для одержання точних результатів вимірів. Для роботи з ними використовують циркуль вимірювач.

Чим меншою є зображувана територія на карті і чим більше подробиць її зображення,тим більший масштаб карти.

В Україні розрізняють топографічні карти як:
-оглядово-топографічні (масштаб 1:1000000, 1:500000);
-топографічні: дрібномасштабні (1:200000, 1:100000), середньомасштабні (1:50000, 1:25000), великомасштабні (1:10000, 1:5000) ;
-топографічні плани (1:2000, 1:1000, 1:500)

1. в) систему вживаних кольорів
1. г) спосіб означення рельєфу терену

Групи однорідних чи тісно пов’язаних один з одним об’єктів показують на карті приписними кольорами. Так водним об’єктам відповідає голубий колір, лісам — зелений, рельєфу земної поверхні — бронзовий, штучним формам рельєфу — чорний. Берегова лінія на карті відповідає найвищому рівневі води під чаї приливу, контури озер, ставків, берегова лінія рік позначаються в найбільш маловодний період. На картах масштабу 1:100000 і більшому наносять всі ріки і потоки. Рельєфом називається сукупність просторових форм (нерівностей) земної поверхні. На топографічних картах рельєф зображають за допомогою горизонталей, до яких додаються покази висот характерних точок місцевості і умовні знаки окремих елементів і форм рельєфу. Рельєф земної поверхні складений схилами (скатами) різної форми і крутизни. При зустрічі двох схилів виникають лінії перегину рельєфу: водороздільна і водозбірна лінії, бровка і підошва скату. Водороздільна лінія утворюється на випуклій формі рельєфу при зустрічі двох схилів протилежного напрямку; на ній проходить перехід від піднесення до спуску. Водозбірна лінія — лінія перегину схилів протилежного напряму на вгнутій формі рельєфу, на ній проходить перехід від спуску до піднесення. Горизонталь — це уявна лінія на фізичній поверхні Землі, всі точки якої мають однакову висоту над рівнем моря. Нескладні сукупності схилів утворюють прості форми рельєфу. До них відносяться додатні форми, що піднімаються над оточуючою їх місцевістю, — гора (пагорб), простий хребет, виступи від’ємні, вгнуті форми — впадина, долин,.» (лощина, балка), прогин схилу гора як і менша форма рельєфу — пагорб, зображаються замкнутими горизонталями з бергштрихами, напрямленими назовні від них. За топографічними картами визначають тип рельєфу, його складові форми, абсолютні і відносні висоти точок, крутизну схилів. Для вимірювання крутизни схилів на топографічних картах серед елементів додаткового оснащення під південною рамкою дається графік закладень.

1. ґ) сторони світу та магнетичне відхилення.

Головним призначенням топографічної карти є орієнтування на місцевості за її допомогою. При цьому спочатку орієнтують саму карту, потім звіряють карту з місцевістю і знаходять точку стояння. Положення точки стояння визначають шляхом співставлення карти з місцевістю, окомірне за оточуючими предметами (метод ресекції азимутів), а також промірюванням відстаней і засічками. Положення точки стояння на відкритій місцевості визначають окомірним шляхом вимірювання, відносно знайдених на карті найближчих помітних предметів місцевості.

На топографічній карті напрями сторін світу (горизонту) визначають за лініями градусної сітки. На плані місцевості напрям на північ часто позначають стрілкою у верхньому правому куті. Якщо стрілки немає, то північ плану завжди в горі, південь – внизу, захід – ліворуч, схід – праворуч.

2. а) зорієнтування мапи за допомогою компаса
2. б) визначення напряму азимутом та спосіб ходу за азимутом;

Зорієнтувати мапу – це означає надати їй положення, за якого верхня сторона рамки карти буде повернена на північ, а усі напрями й лінії обєкти на карті будуть паралельними відповідними напрямами і обєктами на місцевості.

Надійніше за все орієнтуватися за компасом. Темна частина його стрілки завжди вказує на північ. Напрям руху встановлюють за шкалою компаса, визначивши азимут (з арабської – напрям,шлях ) – кут між напрямом на північ і напрямом на даний предмет.

Розрізняють істинний та магнітний азимут. Насправді стрілка компаса показує не на північний географічний полюс Землі, а на магнітний (78۫۫ пн. ш., 101۫ зх. д.), який знаходиться в районі Канадського Арктичного архіпелагу. Тому азимут, визначений за допомогою компаса, називають магнітним. Він є кутом між напрямом на Північний магнітний полюс і на даний предмет. Істинним азимутом визначають як кут між напрямом на Північний географічний полюс так і на даний предмет.

Кут між істинним і магнітним азимутом називають магнітним схиленням. Його враховують штурмани кораблів та літаків визначаючи курс корабля а також військові і туристи при орієнтуванні на місцевості. Магнітне схилення підписують на планах та топографічних картах. Воно буває західним і східним. Щоб знайти істинний азимут, слід визначити за компасом магнітний азимут та врахувати магнітне схилення. Якщо магнітне схилення східне, його слід додати до показника магнітного азимута, якщо західне – відняти.

Величину магнітного та істинного азимутів виражають у градусах від 0۫ до 360۫ і відраховують за рухм стрілки годинника. Так, азимут предмета, що розміщений на північ від спостерігача, – 0۫ або 360۫, на південь – 180۫, на схід 90۫, на захід – 270۫.

2. в) як знайти місце свого перебування на мапі і визначити місце в терені способом ресекції азимутів.

Щоб зорієнтувати мапи за допомогою компаса потрібно спочатку визначити магнітний азимут на один із місцевих предметів, а потім знайти всі інші напрями горизонту (сторони світу) на мапі.

Головним завданням топографічної карти є орієнтування на місцевості за її допомогою. Отже, своє місце перебування на мапі визначається шляхом співставлення карти з місцевістю, окомірним методом за оточуючими предметами (метод ресекції азимутів) , а також промірювання відстаней і засічки.

3. а) обчислити довжину дороги на основі мапи;

Відстані на мапі можна вимірювати лінійкою, циркулем-вимірювачем і курвіметром.

Під час вимірювання лінійкою довжини дороги (Наприклад на карті масштабом в 1см 250м), спочатку вимірюємо відстань дороги лінійкою на мапі (20.3 см).І пізніше множимо відстань на карті на масштаб 20.3см x 250см = 5075 см = 5.075 км.

Для вимірювання циркулем – вимірювачем між голками циркуля встановлюємо на лінійці на два сусідні штрихи,що позначають сантиметри. Так щоб розхил ніжок дорівнював 1 см. Далі крокуючи циркулем за заданим маршрутом, відлічуємо кількість сантиметрів. На поворотах відрізки менші від 1см, тут вимірюємо лінійкою. В кінці знайдену відстань підраховуємо і множимо на масштаб.

Виміювання курвіметром використовують для більш точних вимірів відстаней.

Довжина звивистого маршруту на карті трохи менша від дійсного, оскільки повороти дороги на карті під час вимірювання ніби вирівнюють (узагальнюють), криві ділянки вимірюють по

хордах. Особливо спотворюються довжини на розчленованій місцевості .Виходячи з цього, у виміряну величину треба вводити поправку, помноживши одержану величину на коефіцієнт для гірської місцевості – 1.15, для горбистої (середньо розчленований ) – 1.05, для рівнниної ()слабо розчленованої) – 1,0.

3 б) знайти сторони світу за допомогою сонця та полярної зірки;

Для визначення сторін за допомогою сонця потрібно пам’ятати, що сонце знаходиться:

О 06:00 год. – на сході;
О 09:00 год. – на південному сході;
О 12:00 год. – на півдні;
О 15:00 год. – на південному заході;
О 18:00 год. – на заході;

Визначаючи напрями, слід враховувати, що сонце в середньому переміщується на 15˚ за 1 год або на 1˚ за 4 хв. У момент спостереження визначають на скільки градусів сонце змінило положення від напряму на схід або південь.

Улітку на широтах України в перші години після сходу і в останні перед заходом Сонця воно переміщується відносно лінії горизонту на 7 – 10˚ за 1 год. Це слід враховувати, визначаючи напрям до 7 год і після 19 год.

Дещо точніше сторони горизонту визначають за Сонцем та годинником: кладуть годинник горизонтально і повертають так, щоб годинникова стрілка вістрям була спрямована в сторону Сонця. Кут між стрілкою і напрямом від центру годинника на цифру «1» циферблату (влітку, а при відміні літнього часу — цифру «12»), уявно ділять навпіл прямоюлінією, яка і вкаже напрям на південь.

Оскільки напрям на Полярну зірку майже завжди співпадає з північним напрямом істинного меридіану, в ясну ніч знаходять Полярну за сузір’ям Великої Ведмедиці. Для цього пряму, що з’єднує дві крайні зірки «великого ківша», уявно продовжують і відкладають на ній збільшену в п’ять разів видиму відстань між цими двома зірками і в кінці лінії буде виявлена яскрава Полярна зірка.

3. в) обчислити геометричні виміри недоступних предметів в терені;

Навчимось вимірювати геометричні виміри за допомогою компаса методом засічок. Для прикладу візьмемо відстань між двома точками АВ, що знаходяться на протилежному березі річки.

На березі річки позначаємо базис (робочу основу) довжиною, трохи більшою ніж відстань точок АВ на протилежному березі. Кінці базису – точки 1 і 2 закріплюємо кілочками, ретельно вимірюємо його і записуємо. На точці 1 встановлюємо компас у робоче положення, вимірюємо магнітний азимут базису й магнітні азимути точок А і В.Результати записуємо. Потім встановлюємо компас на точці 2, вимірюємо магнітні азимути точок А, В і дані також записуємо. Щоб визначити відстань між двома не доступними точками А і В, результаи вімірювань треба нанести в прийнятому масштабі на мапу. Для цього на аркуш паперу наносять точк 1 базису і через неї проводять вертикальну лінію (меридіан) позначивши її кінці буквами Пн. – північ і Пд. – південь. За допомогою транспортира відкладають магнітний азимут лінії базису і під лінійку гостри олівцем проводять цю лінію на папері. Від точки 1 у масштабі відкладають довжину базаису, позначають точку 2 і проводять через неї магнітний меридіан, як на точці 1.

За допомогою транспортира із точок 1 і 2 відкладають магнітні азимути точок А В. Перетин на мапі ліній візування є місцем точок А і В. Вимірявши лінійкою відстані між цими точками всантиметрах, можна за масштабом мапи визначити її в метрах. Потім переносять із точки 1 напрям магнітного меридіана в точку А і за допомогою транспортира визначають магнітний азимут лінії АВ.

3. г) міряти віддаль в терені «на око»;

Досить зручним і наближеним методом вімірювання відстаней є метод міряти віддаль в терені «на око» або його ще називають окомірний метод. При окомірному методі порівнюють визначувану віддаль з відомим відрізком місцевості. Застосування цього методу доцільне при відстанях до 1000 м, оскільки помилки вимірювань при більших відстанях досягають 50%. На результати окомірних визначень помітно впливають умови спостереження та характер об’єктів. Наприклад, яскраві і добре освітлені предмети здаються ближчими, ніж темні чи ті, що знаходяться в затінку, в тумані, в поросі; в похмуру погоду предмети видно далі, в гористій місцевості, через яри, балки відстані здаються меншими; при спостереженні вгору чи лежачи предмети здаються ближчими, ніж при спостереженні стоячи чи зверху до низу. Ось поданні таблиці як приблизно вимірювати віддалі.

Орієнтування та вимірювання віддалі за світлом

№	Джерела світла	Видно вночі на відстані (км)
1	Відблиск вогнища	6-8
2	Відблиск пострілів рушниці	1.5-2
3	Світло кишенькового ліхтарика	1.5
4	Світло сірника	1.5
5	Вогник цигарки	0.5

Віддаль початку видимості предмета

№	Видно	На відстані, (м.)
1	Риси обличчя людини	100
2	Обрис голови і плечей людини	100-200
3	Постать людини і колір одягу	200
4	Рухома постать людини	400-700
5	Телефонні стовпи	1000-2000
6	Двер, вікна, димар, будинок	2000-3000
7	Двері, вікна, будинок	3000-4000
8	Контур будинку	5000
9	Водопровідні башти, високі будинки	11000-1500

Розміри деяких предметів для оцінки відстані

№	Середні розміри деяких предметів	Розмір (м.)
1	Відстань між телеграфними стовпами	50
2	Середня висота дерева у лісі	20
3	Висота телеграфного стовпа	6-8
4	Висота залізничного вагона	4,25
5	Висота залізничної будки	4
6	Висота вантажного автомобіля	2
7	Висота одноповерхового будинку	6
8	Висота одного поверху будинку	4
9	Висота вершника	2,5
10	Висота людини	1,75
11	Висота велосипедиста	1,75
12	Ширина кузова легкового автомобіля	1,9
13	Ширина кузова вантажного автомобіля	2
14	Ширина залізничного вагону	4,25
15	Довжина пасажирського вагону	20
16	Довжина коня	2,13
17	Розмір цеглини	025-012

3 ґ) міряти пройдену віддаль в терені, вживаючи довжину власних кроків.

Якщо вам потрібно виміряти пройдену відстань в терені а у вас немає ні мірної стрічки, ні рулетки не впадайте у відчай! Успішно і досить точно це можна зробити і кроками, треба тільки знати їх довжину.

Під час знімання і креслення мапи місцевості кроки переводять у метри, користуючись масштабом кроків. Розглянемо побудову масштабу кроків за таких умов: масштаб знімання 1:5000 (в 1 см – 50 м ), довжина кроку – 0.7 м.

Спочатку визначимо скільки кроків міститься в основі масштабу, тобто в 1 см на плані, або в 50 м на місцевості. 50:0,7 = 71,4 кроку. Це число важко превезти в метри.Тому обчислюємо величину основи масштабу для 100:71,4 = 1,4 см, тобто 100 кроками на місцевості відповідає 1,4 см на мапі. За результатами цих обчислень чіткими лініями з максимальною точністю (від точності масштабу залежить точність переведення крокв у метри ) креслимо лінійний масштаб.

4. а) намалювати план-шкіц табору включно з околицею в радіусі 200-300 м від центру табору в масштабі 1:1000;
4. б) накреслити шкіц з відбутої 4-кілометрової прогульки..

Візьміть планшет, прикріпіть до нього аркуш цупкого паперу розмірами 124 x 43 см і компас. Лінія північ-південь на компасі має бути паралельною довгому ребру планшета. Тонкими лініями розкресліть аркуш паперу на одно- та двосантиметрові квадрати. Знизу справа аркуші позначте лінійний масштаб у кроках або метрах.

Установіть планшет у висхідній точці таким чином, щоб було добре видно ділянку зйомки. Тепер слід зорієнтувати планшет за сторонами горизонту, повертаючи його доти, доки літери «Пн» на компасі не співпадуть з напрямком кінця магнітної стрілки, що показує на північ (планшет необхідно орієнтувати в кожній з точок).

Нанесіть на планшет висхідну точку. ЇЇ місце залежить від напряму наміченого шляху. Якщо місцевість, що знімається, розташована від неї на північ, то точку поставте у південній нижній частині планшета.

Огляньте місцевість, відзначаючи добре видимі , характерні передмети: окремий пагорб, високе дерево, водоймище, міст, насип. Це – орієнтири.

За допомогою візування визначте напрямок на орієнтир , до якого пролягає подальший маршрут. Притисніть візирну лінійку до планшета з прикріпленим аркушем паперу та нанесіть на шкіц лінію, що вказує напрямок до першого орієнтира.

Не змінюючи положення планшета, продовжуйте візування та прокресліть напрямок на характерні місцеві об’єкти.

Рухайтесь уздовж ходової лінії, вимірюючи відстані кроками , до другої точки стояння. Відповідно до масштабу нанесіть на шкіц положення цієї точки.

Подальша робота проводиться в тому ж порядку: зрубкою визначається положення предметів, візуються та прокреслюються напрямки на орієнтири. В результаті на шкіці з’являється ряд ліній та умовні позначення орієнтирів.

Закінчивши роботу в другій точці, пересуваються в точку 3, і так до кінця ділянки, що знімається.

Нанесіть на шкіц орієнтири, доповніть його деталями місцевості, зітріть лінії візування, зазначте район проведення зйомки та призвіща знімачів.

5. а) вживаючи тільки компас, успішно пройти за азимутами означену трасу довжиною 500 м із трьома змінами напряму;
5. б) вживаючи тільки топографічну мапу і компас, успішно пройти трасу «лисячого бігу» довжиною 3-4 км з 5-8 контрольними пунктами.;

Цю точку юнак/юначка має успішно пройти використовуючи всі набуті знання попередніх точок.