Вимірювання відстаней і площ

Лекція

з навчальної дисципліни

“ Військова підготовка ”

Модуль ТСП 03.02. “ Військова топографія ”

Змістовий модуль 3.2.1.2. “ Вимірювання за картою ”

Заняття 1. “ Вимірювання за картою ”

Навчальний потік: усі потоки за всіма спеціальностями

Час: 90 хвилин

Місце: аудиторія згідно з розкладом занять

Навчальна та виховна мета:

- надати поняття про системи координат, що застосовуються у військовій топографії, дирекційні кути та азимути;

- довести способи вимірювання за картою відстаней та площ, координат та кутів напрямків, а також порядок переходу від вимірювань за картою до вимірювань на місцевості та зворотно.

Навчальні питання і розподіл часу

Вступ --------------------------------------------------------------------------------- -10 хв

1.Вимірювання відстаней і площ ---------------------------------------------- -30 хв

2.Системи координат, що застосовуються у військовій

топографії, їх порівняльна характеристика ---------------------------------- -- -25 хв

3.Визначення дирекційних кутів і азимутів напрямків. Залежність

між ними ----------------------------------------------------------------------------- -15 хв

Висновки та відповіді на запитання ------------------------------ --------------- -10 хв

Навчально-матеріальне забезпечення

1.Плакати: “Визначення геодезичних координат ”, “Визначення прямокутних

координат ”, “ Визначення дирекційного кута, істинного та магнітного азимутів ”,

”Перехід від дирекційного кута до магнітного азимуту та навпаки ”.

2. Курвіметр, офіцерська лінійка, транспортир, вимірювальний циркуль.

3. Учбові топографічні карти М-1: 50 000 У-41-96-А.

Навчальна література

1. Шмаль С.Г. Військова топографія. Підручник. Київ, 1998.С.68-74, 87-103.

2. Підготовка офіцерів запасу. Загальна тактика. Військово-інженерна підготовка. Військова топографія. Харків, 2010. С.131-153.

3. Псарев А.А., Коваленко А.Н.и др. Военная топография: Учебник.- М.: Воениздат, 1986. С.140-173.

4. Комов Г.Ф. Военная топография: Учебное пособие. ХВВКИУ РВ, 1988. С.47-63

ВСТУП

В практиці командира підрозділу часто виникає необхідність визначати або показувати положення окремих об'єктів і місцевих предметів, які знаходяться на місцевості або на карті. Така необхідність виникає, наприклад, при цілевказуванні, при донесенні командира про результати розвідки, при підготовці даних для стрільби.

Так, наприклад, при визначенні місцезнаходження точок і вказуванні цілі безпосередньо на місцевості користуються орієнтирами, по відношенню до яких визначається положення цілей і об'єктів. При визначенні місцезнаходження об'єктів, орієнтирів, цілей і т.д. за картою використовуються координати сітки, які дозволяють швидко та надійно знайти або вказати точне положення тієї чи іншої точки місцевості. Для того, щоб уміло використовувати координатні сітки на карті, необхідно вивчити сутність географічних, геодезичних плоских прямокутних та інших координат, що широко використовуються у військовій топографії.

Ось чому, вивчаючи дану тему про системи координат та засоби визначення на карті об'єктів і методів управління, кожний офіцер повинен не тільки знати цей матеріал, але й практично правильно та грамотно використовувати його у своїй подальшій службі.

ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНЕЙ І ПЛОЩ

Топографічна карта являє собою зменшене і точне зображення місцевості. Місцевість на топографічних картах зображується практично без спотворень, із за кривизни Землі. Тому карту можна використовувати для визначення лінійних і кутових розмірів об'єктів місцевості. Лінійні і кутові величини які визначаються, за картою, використовуються для підготовки вогню артилерії і пуску ракет, для орієнтування на місцевості і для вирішення різних інженерних задач.

При створенні топографічних карт спроектовані на поверхню рівня лінійні розміри всіх об’єктів місцевості зменшують у певну кількість разів.

Ступінь зменшення ліній на карті відносно горизонтальних прокладень відповідних їм ліній на місцевості називається масштабом карти.

Масштаб може бути виражений у числовій формі (числовий масштаб) або графічній (лінійний, поперечний масштаб) у вигляді графіка. Оформлення числового та лінійного масштабів вказують на карті (рис.1).

Масштаб карти зазначається на кожному аркуші карти під південною стороною рамки в числовому і графічному виді.

При роботі з картою і на топографічних зйомках використовують наступні види масштабів: а) числовий; б) лінійний; в) клиновий; г) поперечний.

Найбільш часто використовується числовий і лінійний масштаб.

Числовий масштаб – масштаб карти, виражений дробовим числом, чисельник якого – одиниця, знаменник – число, що показує, в скільки разів зменшені на карті горизонтальні лінії місцевості. Наприклад, масштаб 1: 50 000 показує, що всі лінійні розміри на карті зменшені в 50 000 разів, тобто 1 см карти на місцевості відповідає 500 м, або 0, 5 км.

Відстань на місцевості у метрах або кілометрах, що відповідає 1 см карти, називається величиною масштабу. Її вказують на карті під числовим масштабом. У наведеному прикладі величина масштабу буде 500 м.

Очевидно, що чим менше знаменник числового масштабу, тим зображення на місцевості крупніше, і навпаки, більш крупним буде той масштаб, в якого знаменник менше.

Перевага числового масштабу - числовий масштаб є величиною відволікаючою, а тому він дозволяє визначити відстань за картою в будь-яких лінійних мірах. Недолік числового масштабу – потрібні математичні обчислення.

Лінійний масштаб – графічне зображення числового масштабу у вигляді прямої лінії.

На шкалі лінійного масштабу відрізки позначені цифрами й відповідають відстані на місцевості в метрах або кілометрах. Це полегшує процес вимірювання відстані, тому що не потрібні підрахунки.

Переваги лінійного масштабу:

Недолік лінійного масштабу: - необхідність декількох вимірювань при вимірюванні довгих ліній.

Клиновий масштаб – це графік у виді кута, розсіченого системою паралельних прямих. Клиновий масштаб використовується для виміру відстаней за аерофотознімками (рис.2). Переваги клинового масштабу: - висока точність; - зручний для негативних масштабів. Недолік – використовується тільки для одного масштабу аерофотознімка.

Рис. 2 Клиновий масштаб

Поперечний масштаб – це графік, що використовує лінійний і клиновий масштаби, забезпечує високу точність і зручність у роботі (рис. 3).

Рис. 3. Поперечний масштаб

Порядок вимірювання відстаней і площ. При користуванні числовим масштабом відстань, що вимірюється на карті в сантиметрах, множать на знаменник числового масштабу в метрах.

Наприклад, на карті масштабу 1: 50 000 відстань між двома точками дорівнює 14, 7 см, на місцевості вона становитиме 14, 7× 500 = 7 350 м. Якщо відстань, виміряну на місцевості, необхідно відкласти на карті, то її потрібно поділити на знаменник числового масштабу.

Наприклад, на місцевості відстань між двома точками дорівнює 1 525 м, на карті масштабу 1: 50 000 вона буде становити 1 525: 500 = 3, 05 см.

Вимірювання за лінійним масштабом виконують за допомогою вимірювального циркуля (рис.4).

Довгі прямі та хвилясті лінії на карті вимірюють частинами. Для цього встановлюють крок вимірювального циркуля, що дорівнює 0, 5-1, 0см, і ним проходять по лінії, що вимірюється, підраховуючи кількість переходів ніжки вимірювального циркуля. Решту відстані вимірюють за лінійним масштабом.

Для визначення відстані множать число переходів циркуля на величину кроку в кілометрах і додають до отриманої величини залишок. Якщо немає вимірювального циркуля, його можна замінити смужкою паперу, на якій штрихом відмічають виміряну на карті або відкладену на ній за масштабом відстань.

Довжину маршруту вимірюють, як правило, курвіметром (рис.5.). Стандартний курвіметр має дві шкали: з однієї сторони метричну (від 0 до 100см), з другої сторони дюймову (від 0 до 39, 4 дюйма).

а б

Рис. 4. Вимірювання відстані за картою вимірювальним циркулем

а) прямолінійних відрізків; б) довгих прямих та хвилястих відрізків.

Механізм приладу складається із обвідного коліщати, з’єднаного системою зубчатих передач зі стрілкою. Для вимірювання довжини на карті необхідно обертанням коліщати стрілку встановити на нульову поділку, а потім коліщам провести по вимірюваній лінії зліва направо, або знизу вгору: отриманий відлік у сантиметрах множать на величину масштабу даної карти.

Правильність роботи курвіметра провіряють шляхом вимірювання відомої довжини лінії, наприклад, відстань між лініями кілометрової сітки на карті. Похибка у вимірюванні лінії довжиною 50 см курвіметром повинна бути не більше 0, 25 см. При відсутності курвіметра по звивистій лінії викладають нитку, а потім, випрямляючи її, визначають довжину лінійкою.

Відстань між двома точками (об’єктами), які знаходяться в одній координатній зоні, можна обчислити за формулою

де, Д – відстань на місцевості по прямій між двома точками, м;

Х₁, Y₁ – прямокутні координати першої точки;

Х₂, Y₂ – прямокутні координати другої точки.

Виміряна за картою довжина маршруту завжди буде коротшою за дійсну, тому що топографічна карта це площина і вона не враховує підйоми та спуски доріг. У зв’язку з цим, у виміряну за картою довжину маршруту потрібно вводити поправку. Поправочні коефіцієнти для різних типів місцевості неоднакові (табл. 1).

Таблиця 1