Тема № 4 «Измерения по топографической карте».

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КРАСНОДАРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Утверждаю начальник кафедры деятельности ОВД в особых условиях полковник полиции   Д.В. Карабаш «   »­­_____________________2014 г.

Тактико-специальная подготовка

Специальность: 030901.65 – «Правовое обеспечение национальной безопасности»

для слушателей иностранных государств

Специализация: уголовно-правовая

Узкая специализация: «Предварительное следствие в органах внутренних дел».

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Для проведения практического занятия

Тема № 4 «Измерения по топографической карте».

Время: 2 часа

Место проведения:учебная аудитория (спецкласс)

Методика проведения:рассказ, показ, тренировка.

Основное содержание темы:Численный и линейный масштабы карт. Величина масштаба. Измерение расстояний по карте по прямым и извилистым линиям с помощью циркуля измерителя, курвиметра и линейки. Определение по карте протяженности маршрута. Поправки в длину маршрута, измеренного по карте, на наклон и извилистость линий. Точные и приближенные способы определения площадей по карте. Понятия: дирекционный угол, истинный азимут, магнитный азимут, сближение меридианов, склонение магнитной стрелки, поправка направления. Переход от дирекционных углов к магнитным азимутам и обратно. Способы измерения углов на карте с помощью транспортира.

Основные термины и понятия:«масштаб карты», «численный масштаб», «линейный масштаб», «основание линейного масштаба», «цена деления масштаба», «палетка»,  «дирекционный угол», «истинный азимут», «магнитный азимут», «сближение меридианов», «поправка направления».

Цели занятия:

1. Изучить с курсантами способы измерения прямых, извилистых линий и способы определения площадей объектов по карте.

2. Научить курсантов измерять по карте дирекционные углы и магнитные азимуты, осуществлять переход от дирекционных углов к магнитным азимутам и обратно.

3. Дать практические навыки в проведении измерений по топографической карте.

                    План практического занятия

Введение – 5 мин.

 - проверить наличие курсантов, готовность к занятиям;

 - объявить тему, цели, учебные вопросы и порядок их отработки.

Основная часть – 70 мин.

1. Численный и линейный масштаб карты.

2. Определение по карте протяженности маршрута и площадей объектов.

3. Измерение дирекционных углов и магнитных азимутов.

Заключение – 5мин.

-подвести краткий итог занятия;

- напомнить тему, цели занятия и как они достигнуты;

- напомнить учебные вопросы;

- ответить на возникшие вопросы;

- дать задание на самостоятельную работу.

Основная литература:

1. Кабанов А.Н., Шевченко И.В. Топографическая подготовка сотрудников ОВД: учебное пособие. – Краснодар: КрУ МВД России, 2008.

2. Баранов А.Р., Маслак Ю.Г., Ягодинцев В.И. Военная топография М. Трикста, 2006.

3. Супрун, В.Н. Основы топографии и спутниковой навигации: учеб. пособие / В.Н. Супрун, А.Л. Вострокнутов, М.А. Чварков.- М.: ЦОКР МВД России, 2008.

Дополнительная литература:

1. Бызов Б.Е., Коваленко А.Н. Военная топография для курсантов учебных подразделений. Учебник. М. Воениздат, 1990.

2. Супрун В.Н. Топографическая подготовка. Сборник задач М. ИМЦ ГУК МВД РФ, 2003.

3.  Белевцев Ю.А., Усольцев В.В. Использование военной топографии в деятельность органов и учреждениях ОВД: сборник практических занятий. Краснодар, КЮИ МВД РФ. 2000.

Первый учебный вопрос. Численный и линейный масштабы карты.

В процессе изучения местности и решения ряда задач при проведении специальных операций сотрудникам ОВД приходится выполнять различные измерения и вычисления по топографическим картам. Например – определение протяженности маршрутов нарядов ППСМ,  мест дислокации пожарных частей от особо важных объектов; подготовка данных для перевозки осужденных и важных грузов; определение площадей лесного массива, в котором находится группа преступников, и их координат, с целью расчета сил и средств для проведения специальной операции по их задержанию; определение возможных границ районов заражений в связи с авариями на химических и других предприятиях города для эвакуации населения из этих районов. Все эти и другие работы на картах,  выполняются с помощью простейших приборов и вычислений. Их выполнение требует определенных приемов и навыков.

Сотруднику ОВД при решении ряда задач на местности по картам необходимо быстро и точно проводить измерения и вычисления по ним.

Масштаб карты– степень уменьшения линий на карте относительно горизонтальных проложений соответствующих им линий на местности. Масштаб карты может быть выражен в числовом (численный масштаб) и графическом (линейный масштаб) виде, указан на каждом листе карты под южной (нижней) стороной рамки.

Масштаб выраженный  отношением двух чисел, называют  численным масштабоми представляют в виде отношения единицы к числу, показывающему, во сколько раз уменьшены длины линий местности при изображении их на карте. Например, масштаб 1: 50 000 показывает, что все линейные размеры на карте уменьшены в 50 000 раз, т.е. 1см карты на местности соответствует 500 м.

При помощи численного масштаба можно определять расстояния по карте, для чего необходимо знать величину масштаба.

Величина масштаба -расстояние на местности в метрах или километрах, соответствующее 1смна карте. В приведенном выше примере величина масштаба составляет 500 м. Величина масштаба в метрах соответствует знаменателю численного масштаба без двух нулей.

При пользовании численным масштабом, расстояния на карте измеряют в сантиметрах обычно при помощи линейки с сантиметровыми делениями. Полученное при этом число сантиметров умножают на величину масштаба. Например, на карте масштаба 1: 25 000 измерено 3,8см, на местности этому будет соответствовать:Д= 3,8 х 250 = 950 м.

Итак, длина линии на местности равна произведению величины масштаба (ВМ) на длину отрезка (d), измеренную на карте в сантиметрах:

формулаД = ВМ * d

Однако численный масштаб не дает результата сразу, и требует вычислений, что делает его неудобным в пользовании. Поэтому для более простого и быстрого определения расстояния на картах (планах) обычно пользуются линейным масштабом.

Линейным  масштабом называется графическое выражение численного масштаба в виде прямой линии с делениями для отсчета расстояний.

На рисунке 1 показано оформление численного и линейного масштабов топографических карт и планов городов.

Линейный масштаб  служит для определения по картам длин линий в натуральную величину. На шкале линейного масштаба оцифрованы отрезки, соответствующие расстояниям на местности в метрах или километрах, что облегчает процесс измерения расстояний, так как не требуется производить вычисления.

Длина отрезка, отложенная при построении линейного масштаба на прямой, которая соответствует на местности 1 км, называется основанием линейного масштаба.

Ценой деления масштаба называется расстояние на местности, соответствующее наименьшему делению его основания. Цена деления для карты масштаба:

1 : 25 000 равна 25 м.

1 : 50 000 равна 50 м.

1 : 100 000 равна 100 м.

Она определяет точность масштаба.

Линейный масштаб делится на правую и левую части (рис. 2). Вправо от нуля отсчитываются расстояния (в км), соответствующие целым основаниям масштаба, а влево – доля основания (в м), для малых расстояний.

Рис. 2. Элементы линейного масштаба топографической карты:

a – основание линейного масштаба; b – цена деление линейного масштаба.

Точность масштаба – 100 м, величина масштаба – 1 км

  Измерения по линейному масштабу производят обычно циркулем-измерителем. При отсутствии циркуля, его может заменить линейка или полоска бумаги, на которой черточками отмечается измеренное на карте или откладываемое расстояние.

Второй учебный вопрос. Определение по карте протяженности маршрута и площадей объектов.

Расстояние на карте могут быть измерены следующими способами:

1) линейкой с помощью численного или линейного масштаба;

2) циркулем-измерителем с помощью линейного масштаба;

3) курвиметром с помощью численного масштаба;

4) подручными средствами (плоской бумаги, ниткой, коробкой спичек,

карандашом и т.д. длина которых известна) с помощью линейного масштаба;

5) на глаз.

Рассмотрим выше перечисленные способы измерений.

Измерение расстояний линейкой.Линейкой измеряют расстояния по прямой линии. Линейку прикладывают к конечным точкам измеряемого расстояния и полученный результат умножают на величину масштаба или прикладывают к линейному масштабу (рис. 3).

Рис. 3. Измерение расстояний на карте линейкой

Измерение расстояний циркулем-измерителем. Данным прибором измеряют прямые, извилистые и ломаные линии.   При измерении прямых линий по линейному масштабу необходимо запомнить следующие правила:

1. Если линия короче размера линейного масштаба, острие одной ножки циркуля ставят на деление с целым числом километров (0,1,2,3...), а острие другой ножки на левое основание линейного масштаба, разбитого на более мелкие отрезки (рис. 4);

Рис. 4. Измерение расстояний на карте циркулем-измерителем по линейному масштабу

2. Если линия больше длины линейного масштаба, она измеряется по частям. Для этого берут по масштабу раствор циркуля, соответствующий какому-нибудь целому числу километров (1,2,3, и т.д.) и таким шагом проходят по карте определяемое расстояние, ведя счет перестановок ножек. Остаток расстояния домеряют по линейному масштабу, как в первом случае (рис. 5).

Рис. 5. Измерение извилистой линии на карте «шагом»циркуля-измерителя

Величина «шага» циркуля зависит от степени извилистости линии: от 1 – 2 см – при измерении кривых с плавными закруглениями и 0,5 см – при измерении линий с большим числом резких поворотов.

 Измерение ломаной линии наращиванием раствора циркуля.Этот способ применяется при измерении ломаных линий с отдельными прямыми участками и резкими поворотами. Последовательность измерения таких линий показана на рисунке 6.

Рис. 6. Измерение ломаной линии на карте

наращиванием раствора циркуля-измерителя

Измерение длины маршрута курвиметром.  Курвиметрпредназначается для измерения расстояний на карте по кривым линиям. Внешний вид этого прибора и его устройство показано на рисунке 7:

1 – корпус;

2 – шкала;

3 – стрелка;

4 – указатель;

5 – измерительное колесико.

Рис. 7. Курвиметр КУ-А:

1 – корпус; 2 – шкала; 3 – стрелка; 4 – указатель; 5 – измерительное колесико

Шкалы на циферблате курвиметра наносятся по-разному. На одной стороне шкалы курвиметра путь, проходимый колесиком, обозначается в сантиметрах (километрах), на другой – в дюймах (верстах).

Для измерения расстояния следует предварительно вращением обводного колесика установить стрелку курвиметра на начальное (нулевое) деление, а затем прокатить его вдоль всей измеряемой линии, наблюдая, чтобы показания стрелки при этом возрастали (т. е. чтобы стрелка курвиметра двигалась по ходу часовой стрелки – рис. 8). Если результат измерения курвиметра считать в сантиметрах, то соответствующие им расстояния на местности получают, умножая отсчет по шкале прибора на величину масштаба карты.

Перед применением курвиметра его следует проверить, измерив им какую-нибудь линию, длина которой известна.

Рис. 8. Измерение по карте длины маршрута курвиметром

Измерение расстояний подручными средствами (полоской бумаги).Этот способ применяют для измерения прямых отрезков в том случае, если отсутствуют измерительные приборы (рис. 9), в следующей последовательности:

- край полоски бумаги совместить с конечными точками измеряемого расстояния и против них сделать пометки;

- отмеченный отрезок приложить к линейному масштабу и отсчитать расстояние.

Если это расстояние превышает размеры линейного масштаба, то приложить полоску бумаги с отметками к координатной сетке карты, посчитать целое количество квадратов и в зависимости от масштаба карты перевести в километры, а остаток отрезка, невошедший в целое количество квадратов координатной сетки, предварительно сделав отметку этого остатка на полоске бумаги, перенести на линейный масштаб и полученные два результата суммировать.

Рис. 9. Измерение расстояний на карте полоской бумаги по линейному масштабу

Определение расстояний на глаз.Этот способ сводится к определению расстояния между точками в сантиметрах на глаз, умноженному на величину масштаба, или к определению количества квадратов километровой (координатной) сетки. Необходимо помнить, чему равны стороны этих квадратов и скольким километрам они соответствуютна местности.

Точность измерения и откладывания отрезков на карте ограничена известным пределом, который принимается равным 0,1 мм и называется  предельной графической точностью. Однако ошибки измерения расстояний по карте зависят не только от точности измерений и масштаба карты, но и от ряда других причин: погрешностей самой карты, деформации и помятости бумаги и т.п. Практически установлено, что фактическая точность измерения прямых линий по карте колеблется в пределах 0,5 – 1 мм.

Кроме этого, следует учитывать характер местности, изображенной на карте.

На равнинной местности измерения будут более точными, а на пересечённой и горной местности расстояния получаются уменьшенными и в них необходимо вносить поправку.

К измеренным по карте расстояниям необходимо прибавить поправку, зависящую от наклона линий на местности. (Наклон линий 10 градусов – поправка 2% от длины линии; 20 градусов – 6%; 30 градусов – 13%;
40 градусов – 23%).

Пример (рис. 10). На карте измерено расстояние в 2 000 м при наклоне линий 20 градусов.

Д = 2000 + 2000 *6 = 2120 м.

                                         100

Рис. 10. Проекция длины ската на плоскость (карту):

Д – расстояние на местности; Д1 – расстояние на плоскости (карте)