Дайте определение масштаба. Именованный масштаб

2.3. Численный и линейный масштабы карты

Численный масштаб - это масштаб карты, выраженный дробью, числитель которой единица, а знаменатель - число, показывающее, во сколько раз уменьшены на карте линейные размеры всех объектов. Чем меньше знаменатель, тем крупнее масштаб карты. Так, например, масштаб 1:25 000 показывает, что все линейные размеры элементов и объектов местности при изображении на карте уменьшены в 25 000 раз.

Расстояние на местности в метрах и километрах, соответствующее 1 см на карте, называется величиной масштаба (см. табл. 5). Она указывается на карте под численным масштабом.

При пользовании численным масштабом расстояние, измеренное на карте в сантиметрах, умножают на знаменатель численного масштаба в метрах. Например, на карте масштаба 1:50 000 расстояние между двумя объектами равно 4,7 см; на местности оно будет 4,7x500=2350 м. Если расстояние, измеренное на местности, необходимо отложить на карте, то его надо разделить на знаменатель численного масштаба. Например, на местности расстояние между двумя объектами составляет 1525 м; на карте масштаба 1:50 000 оно будет 1525:500-3,05 см.

Линейный масштаб представляет собой графическое выражение численного масштаба. На шкале линейного масштаба оцифрованы отрезки, соответствующие расстояниям на местности в метрах и километрах. Это облегчает процесс измерения расстояний, так как не требуется производить вычисления.

Измерения по линейному масштабу выполняют с помощью циркуля - измерителя. Длинные прямые линии и извилистые линии на карте измеряют по частям.

Точность измерения длины прямолинейных отрезков на карте с помощью циркуля - измерителя не превышает 0,1 мм. Эта величина называется предельной графической точностью масштаба карты. Графическая ошибка измерения длины отрезка на карте зависит от деформации бумаги и условий измерения. Обычно она колеблется в пределах 0,5- 1мм.

Ошибки в определении расстояний по топографическим картам различных масштабов приведены в табл. 7.

Таблица 7

2.4. Географические координаты на карте

Внутренними рамками топографических карт являются отрезки параллелей и меридианов. Их широта и долгота подписана на углах каждого листа карты. На картах 1:25 000 - 1:200 000 стороны рамок разделены на отрезки, равные 1". Эти отрезки оттенены через один и разделены точками (кроме карты масштаба 1:200 000) на части по 10».

На каждом листе карты 1:50 000 и 1:100 000 показаны, кроме того, пересечение средних меридиана и параллели с оцифровкой в градусах и минутах, а по внутренней рамке - выходы минутных делений штрихами длиной 2-3 мм это позволяет при необходимости прочерчивать параллели и меридианы на карте, склеенной из нескольких листов.

При составлении карт 1:500 000 и 1:1 000 000 на них наносят картографическую сетку параллелей и меридианов. Параллели проводят соответственно через 20 и 40", а меридианы - через 30" и 1 °. На линиях параллелей и меридианов каждого листа карты этих масштабов подписывают широту и долготу, наносят штрихи соответственно через 5 и 10", что позволяет легко определять географические координаты точек на отдельном листе и на склейке карты.

Географические координаты точки определяют от ближайших к ней параллели и меридиана, широта и долгота которых известна. Точность определения географических координат по картам 1:25 000 - 1:200 000 составляет около 2 и 10» соответственно (рис. 10).

Масштаб – степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности при их изображении на плане и карте. М вычисляют как отношение длины линии на чертеже, плане, карте к длине горизонтального проложения этой линии на местности.

Горизонтальное проложение – ортогональная проекция линии с физической поверхности Земли на горизонтальную плоскость. Виды Масштаба:

а) численный;

Численный масштаб записывают в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе - степень уменьшения проекции. Например, масштаб 1:5 000 показывает, что 1 см на плане соответствует 5 000 см (50 м) на местности.

Более крупным является тот масштаб, у которого знаменатель меньше. Например, масштаб 1:1 000 крупнее, чем масштаб 1:25 000.

б) именованный;

вид масштаба, словесное указание того, какое расстояние на местности соответствует 1 см на карте, плане, снимке.

в) линейный;

Линейный масштаб- это графический масштаб в виде масштабной линейки, разделённой на равные части.

г) поперечный

масштаб - график (обычно на металлической пластинке) для измерения и откладывания расстояний на карте с предельной графической точностью (0,1 мм).

Расстояние на местности, соответствующее наименьшему делению линейного масштаба карты. Расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм в масштабе карты, называется предельной точностью масштаба .

Виды карт: Оперативные (1:10 6 ,500к,200к) тактические (1:100к,50к,25к,10к). Типы: Мелко-(1,2), средне-(3,4), крупномасштабные(5,6,7)

4.Понятия о плане и карте. Условные знаки.

План местности - простейшая разновидность географической карты; чертёж небольшого участка местности в крупном масштабе. Планы применяются туристами, коммунальными и аварийными службами, в сельском хозяйстве и в других местах, где нужно ориентироваться на местности и изучать участки

Карта - Географической картой называется уменьшенное в определенном масштабе изображение на плоскости земной поверхности в определенной картографической проекции. Это изображение обычно условное, так же это может быть чертеж земной поверхности или объекта, в уменьшенном или обобщенном виде.

В отличие от плана карта имеет более мелкий масштаб. Так на плане он крупнее, чем 1: 5000. Изображения земной поверхности с более мелким масштабом можно считать картами.

Масштаб влияет на изображаемую площадь. Чем крупнее масштаб, тем меньшую площадь можно изобразить. Соответственно на планах изображается небольшая территория, а на картах можно изобразить любую площадь, в том числе и весь земной шар.

На планы обычно стараются нанести все детали изображаемой местности, а на карту только наиболее существенные объекты. Причем карты бывают разного типа, и соответственно важные объекты для каждого типа карты свои.

На планы не наносят параллели и меридианы, в то время как на картах их обозначают всегда.

Условные знаки служат для того, чтобы на карте показать тот или иной объект (очень простым языком)

Картографические условные знаки - система символических графических обозначений (знаков), применяемая для изображения на картах различных объектов и явлений, их качественных и количественных характеристик. Условные знаки иногда также называют «легенда карты».

Например: Леса (вырубленный, горелый и др), колодцы, пещеры, ямы, болота, мосты, скалы, пещеры, ключи, жд дороги, овраги и тд.

ВОТ ВАМ КАК ПРИМЕР

ГОСТ 2.302-68

Группа Т52

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Единая система конструкторской документации

МАСШТАБЫ

Unified system for design documentation. Scales

МКС 01.100.01

Дата введения 1971-01-01

УТВЕРЖДЕН Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 28 мая 1968 г. N 752

ВЗАМЕН ГОСТ 3451-59

Изменение N 2 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 17 от 22 июня 2000 г.)

За принятие изменения проголосовали:

Изменение N 3 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол N 23 от 28 февраля 2006 г.).

За принятие изменения проголосовали национальные органы по стандартизации следующих государств: AZ, AM, BY, KZ, KG, MD, RU, TJ, TM, UZ, UA [коды альфа-2 по МК (ИСО 3166) 004 ]

ИЗДАНИЕ (август 2007 г.) с Изменениями N 1, , , утвержденными в феврале 1980 г., декабре 2000 г., июне 2006 г. (ИУС 4-80, 3-2001, 9-2006).

1. Настоящий стандарт устанавливает масштабы изображений и их обозначение на чертежах всех отраслей промышленности и строительства.

Стандарт не распространяется на чертежи, полученные фотографированием, а также на иллюстрации в печатных изданиях и т.п.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2а. В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

масштаб: Отношение линейного размера отрезка на чертеже к соответствующему линейному размеру того же отрезка в натуре;

масштаб натуральной величины: Масштаб с отношением 1:1.

масштаб увеличения: Масштаб с отношением большим, чем 1:1 (2:1 и т.д.).

масштаб уменьшения: Масштаб с отношением меньшим, чем 1:1 (1:2 и т.д.).

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

2. Масштабы изображений на чертежах должны выбираться из следующего ряда:

3. При проектировании генеральных планов крупных объектов допускается применять масштабы 1:2000; 1:5000; 1:10000; 1:20000; 1:25000; 1:50000.

4. В необходимых случаях допускается применять масштабы увеличения (100):1, где - целое число.

5. Масштаб, указанный в предназначенной для этого графе основной надписи чертежа, должен обозначаться по типу 1:1; 1:2; 2:1 и т.д.

Документы в электронной форме в своей реквизитной части должны содержать реквизит, указывающий на принятый масштаб изображения. При выводе документов в электронной форме на бумажный носитель масштаб изображения должен соответствовать указанному.

(Измененная редакция, Изм. N 3).



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Единая система конструкторской документации:
Сб. ГОСТов. - М.: Стандартинформ, 2007

Машины и некоторые их детали, здания и их части имеют большие размеры, поэтому начертить их в натуральную величину не представляется возможным. Их изображения приходится вычерчивать в . Мельчайшие детали ручных часов и других механизмов приходится вычерчивать, наоборот, в масштабе увеличения.

Во всех случаях, когда это возможно, детали следует вычерчивать в натуральную величину, т. е. в масштабе 1:1.

Уменьшать или увеличивать изображения в произвольное количество раз не разрешается. ГОСТ 2.302-68 установлены следующие масштабы уменьшения: 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000. При составлении генеральных планов крупных объектов допускается применять масштабы 1:2000; 1:5000; 1:10 000; 1:20 000; 1:25 000; 1:50 000. Масштабы увеличения записываются в виде отношения к единице; стандартом установлены следующие масштабы увеличения: 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40: 1, 50:1; 100:1. В необходимых случаях допускается применять масштабы увеличения (100л) : 1, где n - целое число. В тех случаях, когда полное слово «масштаб» отсутствует в записи, перед обозначением масштаба проставляют букву М, например пишут: М 1:2 (масштаб уменьшения), М 2:1 (масштаб увеличения). На рис. 1 шайба прямоугольной формы изображена в трех масштабах: в натуральную величину (М 1:1), в масштабе уменьшения и в масштабе увеличения. Линейные размеры последнего изображения в четыре раза больше, чем среднего, а площадь, занимаемая изображением, в шестнадцать раз больше. Такое резкое изменение величины изображения следует учитывать при выборе масштаба чертежа.

TBegin-->TEnd-->

Рис. 1. Сравнение различных масштабов. Линейные масштабы

Кроме численных масштабов в черчении применяют линейные масштабы. Линейные масштабы бывают двух видов: простые и поперечные (рис. 1). Простой линейный масштаб, соответствующий численному масштабу 1: 100, представляет собой линию, на которой от нулевого деления вправо отложены сантиметровые деления, а влево - одно такое же деление, разделенное на миллиметры. Каждое сантиметровое деление линейного масштаба соответствует 100 см (или 1 м). Каждое миллиметровое деление соответствует, очевидно, одному дециметру. Взяв измерителем какой-либо размер с чертежа, ставят одну иглу на соответствующее полное деление справа от нуля, на-
пример на деление 3. Тогда вторая игла покажет, сколько дециметров свыше 3 м имеет измеряемый размер. В данном случае он равняется 3,4 м.

Преимущества простого линейного масштаба перед обычной линейкой заключаются в следующем:

rn
1. он всегда находится на чертеже;
rn
2. дает более точные показания, так как размеры на чертеже откладывают, как правило, по данному линейному масштабу;
rn
3. после фотографирования чертежа, масштаб, уменьшаясь пропорционально, дает возможность получать размеры без построения пропорционального масштаба.
rn

Более совершенным является линейный поперечный масштаб . На чертеже он дан для того же масштаба 1:100. Наклонные линии, трансверсали, позволяют получить не только дециметры, но и сантиметры. Для примера на масштабе показан размер 3,48 м. Линейные масштабы применяют преимущественно на строительных и топографических чертежах.

TBegin-->
TEnd-->

Рис. 2. График масштабов

В проектной и производственной практике нередко пользуются пропорциональным (угловым) масштабом . Он представляет собой простейший график. Пусть требуется построить такой график для масштаба 1:5. На горизонтальной прямой от точки А (рис. 2) Откладывают отрезок, равный 100 мм; в точке В строят прямой угол и по его второй стороне откладывают отрезок, уменьшенный в 5 раз (100: 5 = 20 мм); соединяют полученную точку С с точкой А. Величину 12,8 мм, соответствующую 66 мм, берут циркулем-измерителем непосредственно с графика, не вычисляя ее и не пользуясь линейкой. График строят на миллиметровой бумаге или на бумаге, графленой в клетку.

Для масштаба 1: 2,5 на продолжении катета ВС откладывают 40 мм, для масштаба 1: 2-50 мм. Изображенный на рисунке ряд пропорциональных масштабов называют графиком масштабов. Пользование им позволяет сберечь значительное количество времени. Построив график масштабов, пользуются им в течение всей работы над курсом черчения.

Масштаб карт . Масштабом топографических карт называется отношение длины линии на карте к длине горизонтальной проекции соответствующей линии местности. На равнинных территориях, при небольших углах наклона физической поверхности, горизонтальные проекции линий весьма мало отличаются от длин самих линий, и в этих случаях можно считать масштабом отношение длины линии на карте к длине соответствующей линии местности, т.е. степень уменьшения длин линий на карте относительно их длины на местности. Масштаб указывается под южной рамкой листа карты в виде отношения чисел (численный масштаб), а также в виде именованного и линейного (графического) масштабов.

Численный масштаб (М) выражается дробью, где в числителе единица, а в знаменателе число, показывающее степень уменьшения: М =1/m . Так, например, на карте в масштабе 1:100 000 длины уменьшены сравнительно с их горизонтальными проекциями (или с действительностью) в 100 000 раз. Очевидно, чем больше знаменатель масштаба, тем больше уменьшение длин, тем мельче изображение объектов на карте, т.е. тем мельче масштаб карты.

Именованный масштаб - пояснение, указывающее соотношение длин линий на карте и на местности. При М= 1:100 000 1 см на карте соответствует 1 км.

Линейный масштаб служит для определения по картам длин линий в натуре. Это прямая, разделенная на равные отрезки, соответствующие «круглым» десятичным числам расстояний местности (рис. 5).

Рис. 5. Обозначение масштаба на топографической карте: а - основание линейного масштаба: b - наименьшее деление линейного масштаба; точность масштаба 100 м. Величина масштаба - 1 км

Отрезки a, откладываемые вправо от нуля, называются основанием масштаба . Расстояние на местности, соответствующее основанию, называется величиной линейного масштаба . Для повышения точности определения расстояний крайний слева отрезок линейного масштаба делится на более мелкие части в, называемые наименьшими делениями линейного масштаба. Расстояние на местности, выражаемое одним таким делением, является точностью линейного масштаба. Как видно на рисунке 5, при численном масштабе карты 1:100 000 и основании линейного масштаба в 1 см величина масштаба будет 1 км, а точность масштаба (при наименьшем делении в 1 мм) - 100 м. Точность измерений по картам и точность графических построений на бумаге связаны как с техническими возможностями измерений, так и с разрешающей способностью человеческого зрения. Точность построений на бумаге (графическую точность) принято считать равной 0,2 мм. Разрешающая способность нормального зрения близка к 0,1 мм.

Предельная точность масштаба карты - отрезок на местности, соответствующий 0,1 мм в масштабе данной карты. При масштабе карты 1:100 000 предельная точность составит 10 м, при масштабе 1:10 000 она будет равна 1 м. Очевидно, что возможности изображения на этих картах контуров в их действительных очертаниях будут весьма различны.

Масштабы топографических карт в значительной степени обусловливают отбор и детальность показа изображаемых на них объектов. С уменьшением масштаба, т.е. с увеличением его знаменателя, теряется детальность изображения объектов местности.

Для удовлетворения разнообразных потребностей отраслей народного хозяйства, науки и обороны страны необходимы карты разных масштабов. Для государственных топографических карт СССР разработан ряд стандартных масштабов, основанных на метрической десятичной системе мер (табл. 1).

В комплексе карт, названных в табл. 1, выделяют собственно топографические карты масштабов 1:5000-1:200 000 и обзорно-топографические карты масштабов 1:500 000 и 1:1 000 000. Последние уступают в точности и подробности изображения местности, но отдельные листы охватывают значительные территории, и эти карты используют для общего ознакомления с местностью, для ориентирования при движении с большой скоростью.

Измерение расстояний и площадей по картам . При измерении расстояний по картам следует помнить, что в результате получают длины горизонтальных проекций линий, а не длины линий на земной поверхности. Однако при малых углах наклона разница в длине наклонной линии и ее горизонтальной проекции очень мала и может не учитываться. Так, например, при угле наклона 2° горизонтальная проекция короче самой линии на 0,0006, а при 5° - на 0,0004 ее длины.

При измерении по картам расстояний в горных районах действительное расстояние на наклонной поверхности можно вычислить

по формуле S = d·cos α, где d - длина горизонтальной проекции линии S, α - угол наклона. Углы наклона можно измерить по топографической карте методом, указанным в §11. Поправки в длины наклонных линий приводятся также в таблицах.

Рис. 6. Положение циркуля-измерителя при измерении расстояний по карте с помощью линейного масштаба

Для определения длины отрезка прямой между двумя точками в раствор циркуля-измерителя берут с карты заданный отрезок, переносят на линейный масштаб карты (как указано на рисунке 6) и получают длину линии, выраженную в поземельных мерах (метрах или километрах). Аналогичным образом измеряют длины ломаных линий, беря в раствор циркуля каждый отрезок отдельно и затем суммируя их длины. Измерения расстояний по кривым линиям (по дорогам, границам, рекам и т. п.) более сложны и менее точны. Очень плавные кривые измеряют как ломаные, разбив предварительно на прямолинейные отрезки. Извилистые линии измеряют малым постоянным раствором циркуля, переставляя его («шагая») по всем изгибам линии. Очевидно, что мелкоизвилистые линии следует измерять при весьма малом растворе циркуля (2-4 мм). Зная, какой длине на местности соответствует раствор циркуля, и подсчитав число его установок по всей линии, определяют общую ее длину. При этих измерениях применяют микроизмеритель или пружинный циркуль, раствор которого регулируется винтом, пропущенным через ножки циркуля.

Рис. 7. Курвиметр

Следует иметь в виду, что любые измерения неизбежно сопровождаются погрешностями (ошибками). По их происхождению ошибки подразделяются на грубые промахи (возникают из-за невнимательности лица, производящего измерения), систематические ошибки (из-за погрешностей мерных приборов и др.), случайные ошибки, которые не могут быть полностью учтены (причины их не ясны). Очевидно, что истинное значение измеряемой величины из-за влияния ошибок измерений остается неизвестным. Поэтому определяют ее вероятнейшее значение. Таким значением является арифметическое среднее из всех отдельных измерений x - (a 1 +a 2 + …+а n):n=∑a/n , где x - вероятнейшее значение измеренной величины, a 1 , a 2 … a n - результаты отдельных измерений; 2 - знак суммы, n - число измерений. Чем больше измерений, тем ближе вероятнейшее значение к истинной величине A. Если предположить, что значение A известно, то разность между этой величиной и измерением а даст истинную погрешность измерения Δ=A-a. Отношение погрешности измерения какой-либо величины A к ее значению называется относительной погрешностью -. Эта погрешность выражается в виде правильной дроби, где в знаменателе - доля ошибки от измеряемой величины, т.е. Δ/A = 1/(A:Δ).

Так, например, при измерении длин кривых курвиметром возникает ошибка измерений порядка 1-2%, т. е. она составит 1/100 - 1/50 часть длины измеряемой линии. Таким образом, при измерении линии длиной 10 см возможна относительная ошибка 1-2 мм. Эта величина в разных масштабах дает разные ошибки в длинах измеряемых линий. Так, на карте масштаба 1:10 000 2 мм соответствует 20 м, а на карте масштаба 1:1 000 000 это будет 200 м. Отсюда следует, что более точные результаты измерений получаются при использовании карт крупных масштабов.

Определение площадей участков по топографическим картам основано на геометрической зависимости между площадью фигуры и ее линейными элементами. Масштаб площадей равен квадрату линейного масштаба. Если стороны прямоугольника на карте уменьшены в n раз, то площадь этой фигуры уменьшится в п2 раз. Для карты масштаба 1:10 000 (1 см - 100 м) масштаб площадей будет равен (1:10 000)2 или 1 см 2 - (100 м) 2 , т.е. в 1 см 2 - 1 га, а на карте масштаба 1:1 000 000 в 1 см 2 - 100 км 2 .

Для измерения площадей по картам применяют графические и инструментальные способы. Применение того или иного способа измерений диктуется формой измеряемого участка, заданной точностью результатов измерений, требуемой быстротой получения данных и наличием необходимых приборов.

Рис. 8. Спрямление криволинейных границ участка и разбивка его площади на простые геометрические фигуры: точками обозначены отсекаемые участки, штриховкой - причленяемые участки

При измерении площади участка с прямолинейными границами делят участок на простые геометрические фигуры, измеряют площадь каждой из них геометрическим способом и, суммируя площади отдельных участков, вычисленных с учетом масштаба карты, получают общую площадь объекта. Объект с криволинейным контуром разбивают на геометрические фигуры, предварительно спрямив границы с таким расчетом, чтобы сумма отсеченных участков и сумма избытков взаимно компенсировали друг друга (рис. 8). Результаты измерений будут в некоторой степени приближенными.

Рис. 9. Квадратная сеточная палетка, наложенная на измеряемую фигуру. Площадь участка Р=a 2 n, a - сторона квадрата, выраженная в масштабе карты; n - число квадратов, попавших в пределы контура измеряемого участка

Измерение площадей участков, имеющих сложную неправильную конфигурацию, чаще производят с помощью палеток и планиметров, что дает наиболее точные результаты. Сеточная палетка (рис. 9) представляет собой прозрачную пластину (из пластика, органического стекла или кальки) с награвированной или начерченной сеткой квадратов. Палетку накладывают на измеряемый контур и по ней подсчитывают количество клеток и их частей, оказавшихся внутри контура. Доли неполных квадратиков оцениваются на глаз, поэтому для повышения точности измерений применяются палетки с мелкими квадратами (со стороной 2-5 мм). Перед работой на данной карте определяют площадь одной ячейки в поземельных мерах, т.е. цену деления палетки.

Рис. 10. Точечная палетка - видоизмененная квадратная палетка. Р=a 2 n

Помимо сеточных палеток, применяются точечные и параллельные палетки, представляющие собой прозрачные пластины с награвированными точками или линиями. Точки ставятся в одном из углов ячеек сеточной палетки с известной ценой деления, затем линии сетки удаляют (рис. 10). Вес-каждой точки равен цене деления палетки. Площадь измеряемого участка определяется путем подсчета количества точек, оказавшихся внутри контура, и умножением этого количества на вес точки.

Рис. 11. Палетка, состоящая из системы параллельных линий. Площадь фигуры равна сумме длин отрезков (средних пунктирных), отсекаемых контуром участка, умноженной на расстояние между линиями палетки. P = р∑l

На параллельной палетке награвированы равноотстоящие параллельные прямые. Измеряемый участок окажется разделенным на ряд трапеций с одинаковой высотой при наложении на него палетки (рис. 11). Отрезки параллельных линий внутри контура посредине между линиями являются средними линиями трапеций. Измерив все средние линии, умножают их сумму на длину промежутка между линиями и получают площадь всего участка (с учетом площадного масштаба).

Измерение площадей значительных участков производится по картам с помощью планиметра. Наиболее распространенным является полярный планиметр, работа с которым не представляет большой сложности. Однако теория этого прибора довольно сложна и рассматривается в руководствах по геодезии.