Картографическая основа и определение площади на примере выделенного фрагмента карты

Министерство образования и науки Республики Дагестан

Государственное профессиональное образовательное бюджетное учреждение

«Республиканский промышленно-экономический колледж №1»

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

По дисциплине: «Геодезия и картографическое черчение»

На тему: «Картографическая основа и определение площади на примере выделенного фрагмента карты»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Махачкала 2015

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...…5

Глава I.Математическая основа карты …………………………………. ………...........7

1.1.Найти именованный масштаб……………………………………………………….11

1.2.Найти численный масштаб………………………………………………………….11

1.3. Определить предельную  точность карты………………………………………….12

1.4. Определить масштаб  карты……………………………………………...................12

1.5. Измерить расстояние  на прямой между двумя точками…………………….……13

Глава II. Описание выделенного фрагмента…………………………………………...14

Глава III. Определение площади выделенного фрагмента …………………………..15

2.1. Определение площади аналитическим способом………………………………....16

2.2.Определение площади графическим способом………………………………....…16

2.3. Определение площади механическим способом………………………………….18

Глава IV. Чтение рельефа по топографической карте ………………………………..20

Глава V. Условные знаки топографических карт………………………………….…..21

Глава VI. Техника безопасности при геодезических работах и

охрана окружающей среды………………………………………………….…………..24

Заключение……………………………………………………………………………….27

Список литературы……………………………………………………………………....28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Цель данной курсовой заключается в нахождении именованных и численных масштабов, определении площадей аналитическим, графическим и механическим способами.

Геодезия – это наука и учебная дисциплина, изучающая форму и размеры поверхности всей Земли или отдельных ее частей путем измерений, вычислительной обработки их построений карт, планов, профилей и методы использования их при решении инженерных, экономических и других задач.

Слово «геодезия» происходит от греческих слов «ge» - земля и «dazomaj» - разделяй, что буквально означает «землеразделение».

Геодезия разделяется на несколько дисциплин – высшая геодезия, космическая геодезия, топография, картография, фотограмметрия, инженерная геодезия, маркшейдерия.

Задачи геодезии:

• провести необходимые измерения;
• обработать результаты измерений;
• построить карты, планы, профили;
• использовать графические материалы по назначению.

Геодезия в своем развитии опирается на достижение математики, физики, астрономии, геофизики, тесно связана с географией, геологией, геоморфологией, почвоведением, земледелием, землеустройством, геоботаникой, мелиорацией и широко используется в сельском хозяйстве.

Особо большая роль принадлежит геодезии при ведении земельного кадастра, направленного на организацию эффективного использования земли и ее охраны.

Землеустройство имеет тесную связь с геодезией.

В землеустроительные работы входит:

1. образование новых или упорядочение существующих землевладений и землепользований с устранением их недостатков, уточнения и изменения их границ.
2. внутрихозяйственная организация территорий сельскохозяйственных предприятий
3. введение экономически обоснованных севооборотов на пахотных землях
4. устройство сельскохозяйственных угодий
5. разработка мероприятий по борьбе с эрозией почв и т.д.

Для проведения землеустроительных мероприятий требуются планы, карты и профили. На основании которых определяется существующее положение и состояние земельного фонда.

Геодезические работы производятся также в связи с проведением осушительной или оросительной мелиорации земель, планировкой сельских населенных пунктов и других мероприятий, связанных с землеустроительством.  В проведении землеустроительных работ под руководством землеустроителя участвует большое число различных специалистов: геодезисты и топографы, почвоведы и геоботаники, мелиораторы и дорожники, агрономы и строители и много других, которым также необходимы планы и карты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I. Математическая основа карты

Сферическую поверхность невозможно развернуть в плоскость без складок и разрывов, т. е. без искажений. Поэтому значительный участок земной поверхности или вся земная поверхность может быть изображена с сохранением подобия всех очертаний только на поверхности шара, поскольку форма Земли близка к шару. Шар с изображенной на нем поверхностью Земли носит название глобуса.

Изображение земной поверхности, представленное на глобусе, характеризуется следующими ценными свойствами:

• углы между направлениями на глобусе равны углам между соответствующими направлениями на земной поверхности;
• отношение длин линий на глобусе к соответствующим длинам линий на земной поверхности сохраняется постоянным, т. е. масштаб изображения одинаков на всей поверхности глобуса;
• отношение площадей на глобусе к соответствующим площадям на земной поверхности имеет постоянное значение.

Однако глобусы при всех их достоинствах являются громоздкими и пользование ими связано с большими неудобствами. Несмотря на неизбежность искажений, прибегают к изображению земной поверхности на плоскости — к составлению карты, которая является портативной, удобной для хранения и пользования.

При изображении земной поверхности на плоскости нарушаются или все вышеуказанные свойства ее изображения, представленного на глобусе, или большая часть их. Сохранение одних, определенных свойств может быть осуществлено только за счет нарушения других.

Для наглядной иллюстрации того, как возникают на картах искажения, представим себе поверхность глобуса, разрезанную по меридианам на зоны — достаточно узкие, чтобы каждую из них без ощутимых искажений можно было развернуть в плоскость. При соединении этих зон на плоскости так, как показано на рис. 1, получаются разрывы по меридианам, параллелям.

Рис 1. Поверхность глобуса, разрезанная по меридианами параллелям на зоны.

Рис 2. Поверхность глобуса, разрезанная по меридианам на зоны

Если поверхность глобуса разрезать на достаточно узкие пояса по параллелям, то при их соединении на плоскости так, как показано на рис. 2, получаются разрывы по параллелям.

Рис 3. Поверхность глобуса, разрезанная по параллелям на пояса

Для того чтобы из совокупности таких зон или поясов получить непрерывное и вместе с тем однозначное изображение — географическую карту, необходимо в местах разрывов произвести их растяжение. Это и приведет к искажению изображения, имевшегося на зонах или поясах (рис. 4 и 5).

Рис 4. Карта мира, полученная растяжением зон, показанных на рис 4

Рис 5. Карта мира, полученная растяжением поясов, показанных на рис 4

Сравнивая изображения материков, островов, морей на глобусе и на карте, можно видеть все виды искажений, свойственные географической карте, а именно искажение длин, искажение площадей, искажение углов и искажение форм состоит в том, что фигуры на карте не подобны соответствующим фигурам на глобусе. Известно, что фигуры, расположенные на плоскости, являются подобными, если у них равны соответствующие углы. Однако, если одна из фигур находится на плоскости, а другая на поверхности шара, то это положение остается в силе только для бесконечно малых фигур. Поэтому очертания (форма) материков, островов, морей и т. д. при перенесении их с глобуса на карту даже при сохранении равенства соответствующих углов все равно будут изображены с искажением. Отсюда следует, что искажение форм на карте равнозначно искажению углов на ней только для бесконечно малых фигур.

При различных способах изображения земной поверхности на карте неизбежно будут искажаться длины и, кроме того, углы или площади в одних случаях, углы и площади одновременно — в других. Величины искажений, которые могут быть значительными или мало ощутимыми, зависят от размера картографируемой территории и способа построения изображения.

Для того чтобы на карте можно было производить различные измерения, связанные с определением расстояний, площадей, углов и направлений, к картографическому изображению предъявляются следующие требования:

• изображение должно быть подчинено определенному математическому закону, позволяющему определять в любой точке карты масштаб (искажение длин), искажение площадей, угловые искажения и искажение форм;
• искажения картографируемой территории должны быть, возможно меньшими;
• изображение должно быть непрерывное, сплошное, т. е. без разрывов;
• изображение должно быть однозначным: каждой точке на земной поверхности должна соответствовать одна единственная точка на карте.

С целью выполнения этих требований всякая географическая карта строится на определенной геодезической и математической основе.

Геодезическая основа определяет переход от физической поверхности Земли к условной математической поверхности (поверхности эллипсоида) и обеспечивает правильное положение изображаемых на карте географических объектов соответственно их широте, долготе и высоте.

К геодезической основе относятся опорные пункты, закрепленные на местности точки, положение которых на земной поверхности или на условной математической поверхности (поверхности эллипсоида) определено при помощи координат. Опорные пункты, если, например, известны их широта и долгота, позволяют при составлении карты правильно располагать элементы ее содержания относительно линий меридианов и параллелей.

К математической основе относятся масштаб, картографическая проекция и система разграфки карты на листы. Масштаб определяет степень уменьшения изображения местности на карте и степень детализации при построении этого изображения.

Картографическая проекция обусловливает переход от условной математической поверхности (поверхности эллипсоида) к плоскости и дает закон распределения возникающих при этом искажений. Система разграфки определяет количество и величину листов, на которые делится та или иная карта.

   

1. Найти именованный масштаб

Именованный (словесный) масштаб - вид масштаба, словесное указание того, какое расстояние на местности соответствует 1 см на карте, плане, снимке.

Найти именованные масштабы для заданных численных масштабов 1:3000; 1:90000; 1:20000; 1:200000; 1:500000.

1:3000 – 30 м 

1:90000 – 900 м 

1:20000 – 200 м 

1:200000 – 2000 м 

1:500000 – 5000 м 

 

1.2. Найти численный масштаб

Численный масштаб - масштаб, выраженный в виде дроби, где числитель - единица, а знаменатель - число, показывающее во сколько раз уменьшено изображение.

Найти численный масштаб по заданному именованному масштабу 1:50;  1:250; 1:5000; 1:1000; 1:20000.

1:50 м – 1:5000

1:250 м – 1:25000

1:5000 м – 1:500000

1:1000 м – 1:100000

1:20000 м – 1:2000000

 

1.3. Определить предельную точность масштаба карты

 Точность масштаба даёт возможность определить, какие предметы местности можно изобразить на плане, а какие нет из-за их маленьких размеров. Решается и обратный вопрос: в каком масштабе надо составить план, чтобы предметы, имеющие, например, размеры 5 м, были изображены на плане. Для того чтобы в конкретном случае можно было принять определённое решение, вводится понятие точности масштаба. При этом исходят из физиологических возможностей человеческого глаза. Принято, что измерить расстояние, пользуясь циркулем и масштабной линейкой, точнее, чем 0,1 мм, в данном масштабе невозможно (таков диаметр кружка от остро отточенной иглы). Поэтому под предельной точностью масштаба понимают длину отрезка на местности, соответствующую 0,1 мм на плане данного масштаба. Практически принимается, что длина отрезка на плане или карте может быть оценена с точностью ± 0,2 мм. Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,2 мм на плане, называется графической точностью масштаба. Следовательно, в этом масштабе (1:2000) наименьшие различия, которые можно выявить графически, составляют 0,4 м. Точность поперечного масштаба совпадает с точностью графического масштаба.

• Определить предельную точность масштаба карты.  Масштаб карты равен 1:25000 т.е, 2.5 м. 

 

1.4.  Определить масштаб карты

Масштаб карты показывает, во сколько раз длина линии на карте меньше соответствующей ей длины на местности. Он выражается в виде отношения двух чисел. Масштаб 1:25 000 означает, что все линии местности изображены на карте с уменьшением в 25000 раз, т. е. 1 .см на карте соответствует 25000 см (или 250 м) на местности.

При сравнении нескольких масштабов более крупным будет тот, у которого число в правой части отношения меньше. Допустим, что на один и тот же участок местности имеются карты масштабов 1:25 000, 1:50 000 и 1:100000. Из них масштаб 1:25000 будет самым крупным, а масштаб 1:100 000—самым мелким.