Лабораторная работа 1. Работа с картой

Цель работы – научится пользоваться планом (картой) для решения различных прикладных задач, определять координаты точек и измерять ориентирующие углы, а также строить профили линий по горизонталям.

Материалы, приборы и принадлежности: карта масштаба 1:50 000, чертежные инструменты, транспортир.

Задание:

1. Определить географические координаты (φ, λ) двух заданных точек (табл.1).

2. Определить прямоугольные координаты (х, у) двух точек(см. табл.1).

3. Измерить дирекционный угол (α) заданного направления по карте (см. табл.1).

4. Определить истинный и магнитный азимуты (А_и, А_м) заданного направления(см. табл.1).

5. Построить профиль линии по отметкам горизонталей (табл. 2).

Определение координат точек по карте

При решении различных инженерно-технических задач по карте часто возникает необходимость определения географических (геодезических) и прямоугольных координат точек или нанесения точек по известным координатам. Для решения этих вопросов используется градусная и километровая сетка карты.

Определение географических координат. Чтобы определить географические координаты заданной точки, надо провести через эту точку линии, параллельные рамке карты, до пересечения с ней, подсчитать число минут и секунд по широте и долготе от юго-западного угла рамки и прибавить эти величины к географическим координатам юго-западного угла рамки (рис. 1).

Например: φ _А = 54º40'00" + 00º00'15" = 54º41'15"; λ_А = 18º00'00" + 00º01'15" = 18º01'15"

Определение прямоугольных координат.Чтобы определить прямоугольные координаты заданной точки в метрах, надо измерить расстояния (м) от этой точки до южной (по оси абсцисс) и западной (по оси ординат) координатных линий, ограничивающих километровый квадрат, в котором располагается данная точка, и сложить эти величины с координатами юго-западного угла километрового квадрата (рис. 1).

Например: Х_В = 6065 (км) + 570 (м) = 6065570 м; У_В=4307 (км) + 240 (м) = 4307240 м.

Рис. 1. Определение географических и прямоугольных координат

Определение углов ориентирования

Направления на местности могут быть заданы (или определены) истинным (географическим) азимутом А, магнитным азимутом А_м или дирекционным углом α.

Истинным азимутом называется угол, образованный северным направлением истинного (географического) меридиана и заданным направлением.

Магнитным азимутом называется угол, образованный северным направлением магнитной стрелки буссоли и заданным направлением.

Дирекционным углом называется угол, образованный северным направлением координатной сетки (осью абсцисс) и заданным направлением.

Отсчет азимутов и дирекционных углов ведется по часовой стрелке от меридиана (координатной сетки) до заданного направления от 0 до 360°.

В общем случае географический и магнитный меридианы и ось абсцисс координатной сетки, проведенные через данную точку местности, не совпадают, а образуют углы.

Угол, образованный истинным и магнитным меридианами, называется магнитным склонением δ.

Угол, образованный истинным меридианом и осью абсцисс координатной сетки, называется сближением меридианов γ.

В зависимости от того, к западу или к востоку от истинного меридиана отклоняются магнитный меридиан или ось абсцисс координатной сетки, сближение меридианов и магнитное склонение могут быть западными или восточными, соответственно, со знаками « - » или «+».

Для измерения дирекционного угла по карте центр транспортира совмещаетсяс точкой пересечения заданного направления DE(рис. 2) с координатной сеткой. Ноль транспортира совмещается с северным направлением координатной сетки. Дирекционный угол отсчитывается по шкале транспортира там, где шкалу пересекает заданное направление.Зависимость между А, А_м и α определяется формулами:

А=А_м+(±δ); А=α+(±γ);

α = А_м+(±δ)-(±γ);

А_м= α +(±γ)-(± δ).

Рис. 2. Принцип измерения дирекционного угла линии

Например: по карте измерен дирекционный угол направления α = 245°30'; магнитное склонение восточное δ = + 5°12'; сближение меридианов западное γ = - 1º32'. Определить истинный азимут А и магнитный азимут А_м этого направления.

А= α+ (±γ) = 245°30' + (- 1º32') =243°58';

A_м=α + (±γ) —(±δ) = 245°30' + (-1°32')-( + 5°12')=238°46', или

А_м = А- (± б) = 243°58' - (+ 5° 12') = 238°46'.

Построение профиля по отметкам горизонталей

Профилем называется чертеж, изображающий разрез местности вертикальной плоскостью.Профиль строится в двух разных масштабах. Обычно горизонтальный масштаб принимается равным масштабу карты, а вертикальный в десять или двадцать раз крупнее, то есть соотношение между вертикальным и горизонтальным масштабами должно быть равно 1:10 или 1: 20.

На листе миллиметровки проводят линию, по которой откладывают отрезок линии, взятой на карте между начальной (точкаА)и конечной (точкаВ)профиля(рис. 3). Между этими точками циркулем или с помощью бумажной полоски откладывают точки пересечения линии АВс горизонталями, а также характерными точками рельефа: впадинами, вершинами, седловинами, водоразделами, водосливами. Ниже линии размещают графы с номерами и отметками точек. Отметки горизонтали выписывают с карты, а отметки характерных точек между горизонталями определяют интерполированием.

Из точек восстанавливают перпендикуляры (или пользуются миллиметровкой) и откладывают в масштабе отметки точек. При этом отметки откладывают не от нуля, а от так называемой линии условного горизонта, отметка которого берется на 10 м меньше самой минимальной отметки точек и округляется до 10 м.

Например: Н_min= 125,50 м,тогда Н_УГ=110 м. Полученные точки соединяют плавной линией.

Рис.3. Принцип построения профиля по горизонталям

Таблица 1