На топографических картах местные предметы изображаются условными знаками, которые подразделяются на масштабные, внемасштабные и пояснительные (рис. 1).
Рис. 1 Некоторые условные знаки топографических карт
Масштабными условными знаками изображаются местные предметы, которые по своим размерам могут быть выражены в масштабе карты, например, озера, леса, населенные пункты, крупные реки. Контуры (внешние границы) таких местных предметов показываются на карте сплошными линиями (дороги, канавы и др.) или пунктиром в точном соответствии с их действительными очертаниями. Масштабные условные знаки позволяют определять по карте действительную длину, ширину или площадь изображенных ими местных предметов.
Внемасштабные условные знаки применяются для изображения таких местных предметов, которые из-за малых размеров занимаемой ими площади не могут быть выражены в масштабе карты, например, шахты, радиомачты, колодцы, сооружения башенного типа и т. п. Точное местоположение таких предметов на карте определяется геометрическим центром фигуры, серединой основания знака, вершиной прямого угла. Это необходимо знать для того, чтобы правильно измерять по карте расстояния между местными предметами.
Пояснительные условные знаки применяются в сочетании с масштабными и внемасштабными. Они служат для дополнительной характеристики местных предметов. Например, знак хвойного или лиственного дерева на изображении леса показывает преобладающую в нем породу деревьев, стрелка на реке указывает направление ее течения.
Кроме условных знаков местных предметов и рельефа, на картах даются собственные названия населенных пунктов, рек, озер, урочищ, лесов и других объектов.
К изобразительным средствам относится и цветовое оформление карты. Цвет придает карте наглядность и позволяет обогатить ее содержание: леса, кустарники, сады, парки показываются на карте зеленым цветом; реки, озера, родники, болота — голубым; рельеф — коричневым.
Условные знаки в сочетании с пояснительными подписями, цифровыми обозначениями и расцветкой дают достаточно подробную количественную и качественную характеристику местным предметам (рис. 2).
Рис. 2 Некоторые условные знаки топографических карт
Рельеф на топографических картах изображается кривыми замкнутыми линиями, соединяющими точки местности, имеющие одинаковую высоту над уровнем поверхности моря, принятую за начало счета высот. Такие линии называются горизонталями.
Детали рельефа, которые не могут быть показаны горизонталями, например, обрывы, овраги, промоины и др., изображаются на карте условными знаками. Изображение рельефа на карте дополняется подписями абсолютных высот характерных точек местности. Высоты точек в метрах над уровнем моря (абсолютные высоты), подписанные на картах, называются отметками.
На картах горизонтали проводятся через определенные интервалы (по высоте), называемые высотой сечения. Для каждого масштаба она своя и подписывается под южной рамкой карты (например, для карты 1:50000 высота основного сечения 10 м, для карты 1:100 000–20 м).
Горизонтали, которые соответствуют основному сечению рельефа, называются основными. Они вычерчиваются на карте тонкими сплошными линиями; для удобства счета каждая пятая горизонталь утолщается. Для отображения некоторых характерных форм рельефа (отдельных вершин, котловин, седловин), которые не могут быть выражены на карте основными горизонталями, применяются половинные (через половину высоты основного сечения) и вспомогательные. Они вычерчиваются на картах прерывистыми линиями.
Направление понижения скатов определяется на карте по указателям скатов на горизонталях, путем сравнения отметок высот точек и горизонталей, a также по расположению объектов гидрографии (рек, озер и т. п.). Понижение ската будет всегда в сторону меньшей отметки. Цифры отметок горизонталей своим основанием направлены в сторону понижения ската.
Высоты точек местности над уровнем моря (абсолютные высоты) определяются по карте с помощью отметок и горизонталей. Если точка расположена на горизонтали, то ее абсолютная высота равна значению этой горизонтали. Если точка находится между горизонталями, то ее высота равна значению ближайшей горизонтали с учетом высоты сечения. Взаимное превышение точек местности определяется как разность их абсолютных высот.
Крутизна ската определяется по величине заложения (расстояния) между основными горизонталями. Чем ближе друг к другу на карте расположены горизонтали, тем скат круче; чем больше расстояние между соседними горизонталями, тем скат положе. При одной и той же высоте сечения в зависимости от изменения крутизны ската меняется и величина заложения.
Крутизну ската можно определить по шкале заложений, помещаемой под южной стороной рамки карты. Для этого надо измерить циркулем расстояние между двумя смежными сплошными горизонталями (рис. 3) и приложить циркуль к шкале так, как показано на рис. 3а. Отсчет внизу на шкале против ножки циркуля укажет крутизну ската в градусах. В нашем примере между точками «а» и «б» она равна 1°. На крутых скатах крутизну определяют по утолщенным горизонталям. Раствор ножек циркуля устанавливают между двумя соседними утолщенными горизонталями, a затем, приложив его ножки к графику, находящемуся справа, как показано на этом же рисунке, определяют крутизну ската. В нашем примере между точками «в» и «г» она равна 10°.
К рис. 3, 3а. Определение крутизны ската по шкале заложений
Взаимная видимость точек определяется путем внимательного изучения рельефа и местных предметов, расположенных по направлению наблюдения. Простейшим способом определить взаимную видимость точек можно путем сопоставления их высот (рис. 4). Для этого по линии пункт наблюдения (ПН) — цель (Ц) выявляют возможное укрытие (У) и по горизонталям определяют абсолютные высоты пункта наблюдения ПН, укрытия У и цели Ц. Если высота укрытия больше высоты ПН и высоты Ц, то цель не видна (рис. 4, поз. «a»), a если меньше — цель видна (рис. 4, поз. «б»). В сомнительных случаях эту задачу решают путем построения треугольника. Для этого соединяют на карте точки ПН и Ц прямой линией и отмечают укрытие У (рис. 4, поз. «в»); определяют абсолютные высоты ПН, У и Ц; высоту самой низкой точки принимают за нуль и относительно нее определяют превышение двух других точек; в нашем примере нулевой является высота цели, укрытие выше нее на 10 м, a пункт наблюдения на 50 м; полученные превышения откладывают в произвольном масштабе от соответствующих точек по перпендикулярам к линии НП — Ц (на рис. 4, 1 см на карте соответствует 20 м на местности). Точки на перпендикулярах соединяют прямой линией (луч зрения). Если эта прямая пройдет ниже нулевой точки, как в нашем примере, то цель будет видна.
Рис. 4 Определение видимости точек: а, б — сопоставлением высот; в — построением треугольника
Нанесение на карту целей, ориентиров или других объектов по их известным координатам. Допустим, что цель (пулемет) на местности расположена в точке, ничем не отмеченной на карте, но известны ее координаты: x = 15175; y = 52420. Для нанесения ее на карту необходимо определить квадрат, в котором она находится. Две первые цифры у координат х и у (десятки и единицы километров) показывают, что цель находится в квадрате 1552 (15 — горизонтальная линия, 52 — вертикальная линия). В квадрате 1552 отложим по вертикальным линиям сетки 175 м, нанесем точки и соединим их прямой. На этой прямой где-то находится цель. По прочерченной линии вправо от вертикальной линии сетки, имеющей надпись 52, отложим отрезок 420 м и нанесем точку. Полученная точка и будет местом расположения цели на карте (в нашем примере — пулемет) (рис. 5).
Определение по карте координат точек местности и объектов (целей). Координатами называются угловые или линейные величины, определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве. При определении координат точек (целей) на местности по карте широко применяются плоские прямоугольные координаты. Плоские прямоугольные координаты (рис. 5а) — линейные величины, определяющие положение точек на плоскости относительно установленного начала координат. В общем случае за начало координат принимается точка пересечения двух взаимно перпендикулярных линий (оси координат). Оси X и Y в геодезии расположены совсем не так, как в математике: вертикальная ось (направленная на север) здесь называется осью икс (X), а горизонтальная — осью игрек (Y). Положение точки М определяется отрезками осей 0а и 0б или, что то же самое, кратчайшими отрезками (перпендикулярами) от определяемой точки до соответствующих осей координат.
