Как найти масштаб карты правило. Техника измерения и откладывания расстояний на карте. Что показывает масштаб
На картах ниже подписи числового масштаба (например, 1:10000) приводится именованный или пояснительный масштаб : «в 1 сантиметре 100 м ». Т.е. именованный или пояснительный масштаб – это числовой масштаб, выраженный не в числовой, а в словесной (пояснительной) форме.
С помощью масштабов решаются следующие задачи.
1. Определение длины отрезка на плане масштаба по длине горизонтальной проекции линии на местности.
Пусть 
, .
Из соотношения находим 
2. Определение горизонтальной проекции линии местности по длине отрезка на плане масштаба .
Пусть 
, .
При большом объеме работ для исключения вычислений в решении указанных задач удобнее пользоваться изображениями масштабов в графическом виде , к которым относятся линейный и поперечный (трансверсальный ) масштабы.
Линейный масштаб – это графическое изображение числового масштаба в виде прямой линии с делениями для отсчета расстояний.
Линейный масштаб изображают в виде отрезка двойной линии, разделенной на равные интервалы , которые называются основанием масштаба (рис. 8.1).
Для построения линейного масштаба на прямой линии откладывают ряд отрезков одинаковой длины (например, ), называемой основанием линейного масштаба . Обычно равно одному или двум сантиметрам.
Крайний левый отрезок для более точных измерений делят на 10 равных частей и на правом его конце ставят 0, а на левом – число метров (километров), которое на плане соответствует основанию в заданном масштабе. Доли деления оценивают на глаз. Вправо от нулевого деления масштаба подписывают значения соответствующих расстояний на местности. Размерность ставится один раз в правом конце линейного масштаба.
Например, для карты масштаба 1:25000 основанию на местности соответствует отрезок длиной 250 м.
На топографических картах указывают числовой, именованный и линейный масштабы, а на топографических планах – числовой и именованный.
При использовании карт для измерений необходимо знать погрешности, обусловленные графическими построениями и чувствительностью человеческого зрения во время оценки наименьших делений линейного масштаба «на глаз». Считается, что человеческий глаз может различать отдельно две точки, если их видно под углом не менее . При таком угле линейная величина на расстоянии наилучшего зрения 25 см от глаза равна 0.1 мм (0.01 см) (след от укола на бумаге острой иголкой). Принято считать величину 0.1 мм граничной или предельной графической точностью построений на картах и планах. Величину отрезка на местности, которая равна 0.1 мм на карте или плане, называют точностью масштаба. Для карт масштабов 1:100000, 1:50000, 1:25000 точность масштабов составляет соответственно 10 м, 5 м, 2.5 м.
Практически принимается, что длина отрезка на плане или карте может быть оценена с точностью 0.2 мм.
Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0.2 мм (0.02 см) на плане, называется графической точностью масштаба.
Как уже было указано выше, топографические карты – это карты масштаба 1:1000000 и крупнее. В Украине, еще со времен СССР, с 1934 года, приняты следующие масштабы топографических карт:
1:1000000; 1:100000; 1:10000;
1:500000; 1:50000; 1:5000;
1:200000; 1:25000; 1:2000.
а масштабы топографических планов следующие:
1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.
Карта масштаба 1:1000000 составляется в проекции, которая получила наименование «видоизмененная простая поликоническая проекция». Для карт масштаба 1:200000 и крупнее на III Геодезическом Совещании в 1928 году была принята проекция Гаусса-Крюгера, а в 1939 году и для составления карты масштаба 1:50000.
Ширина зон по долготе - 6º для карт масштабов 1:500000 – 1:10000, и 3º для карт масштабов 1:5000-1:2000.
Карты масштабов 1:1000000 – 1:200000 называют обзорно-топографическими. Их используют при решении задач научного и прикладного содержания, во время промышленного освоения значительных по размерам территорий страны..
Карты масштабов 1:100000 – 1:10000 служат основой во время планирования и проектирования инженерных сооружений, геологических и геодезических изысканий, проведения мероприятий военного характера и т.д.
Карты и планы масштабов 1:5000 – 1:2000 используют при разработке генеральных планов городов, составлении технических проектов промышленных и горнодобывающих предприятий, проектировании железнодорожных и автомобильных дорог, каналов и т.п. Основными элементами топографических карт являются населенные пункты, промышленные объекты, гидрография, дорожная сеть, рельеф, границы и т.д.
Поперечный (трансверсальный) масштаб
Точность определения расстояний на плане или карте порядка 0.2 мм не может быть достигнута при использовании линейного масштаба. Поэтому для повышения точности измерений расстояний на плане или карте применяют поперечный (трансверсальный ) масштаб .
Поперечный масштаб является разновидностью линейного масштаба.
Для его построения на отрезке прямой несколько раз откладывают основание масштаба, равное 2 см (рис. 2). В полученных точках восстанавливают перпендикуляры к линии произвольной, но равной длины. Два крайних перпендикуляра делят на равных частей и через одноименные точки проводят линии, параллельные прямой . Левые нижнее и верхнее основания делят на равных частей. Точку нижнего основания соединяют наклонной линией с первой точкой верхнего основания , а через все остальные точки проводят линии, параллельные (трансверсали).
Для определения величины наименьшего деления поперечного масштаба из подобия треугольников и можно записать
.
Поскольку , а , то получим, что отрезок равен
,
Например, для масштаба 1:2000 
Нетрудно убедиться, что для нормального сотенного поперечного масштаба его точность равна графической точности масштаба.
Поперечный масштаб обычно гравируют на металлических пластинках, которые закрепляются на некоторых геодезических приборах (геодезических транспортирах, масштабных линейках, кипрегелях). Оцифровка поперечного масштаба производится так же, как и линейного – в соответствии с численным масштабом. С помощью поперечного масштаба можно решать те же задачи, что и по численному или линейному масштабам.
Каждая линия, откладываемая на плане или карте с помощью поперечного масштаба, слагается из трех частей :
а) числа целых оснований , взятых от нулевого перпендикуляра до правой ножки циркуля;
б) числа малых делений (десятых долей основания), взятых от нулевого перпендикуляра до левой ножки циркуля;
в) сотых долей основания , расположенных между вертикальной линией и трансверсалью.
Аналогично можно решить обратную задачу – по длине отрезка на плане или карте определить длину соответствующей линии местности.
Для примера на поперечном масштабе 1:2000 (рис. 2) показано положение ножек циркуля-измерителя при взятии отрезков длиной 62,8 м и 131,4 м. При пользовании поперечным масштабом необходимо следить, чтобы концы обеих ножек циркуля-измерителя располагались на одной горизонтальной линии масштаба либо в середине между одноименными горизонтальными линиями.
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
|
Масштаб карты |
Предельная графическая ошибка, м |
Средняя ошибка, м |
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 - это отношение 2-х линейных размеров, которое используется при создании чертежей и моделей и позволяет показывать крупные объекты в уменьшенном виде, а мелкие в укрупненном. Иными словами, это отношение длины отрезка на карте к истинной длине на местности. Разные практические ситуации могут потребовать от вас знания о том, как найти масштаб.
Когда появляется необходимость в определении масштаба? В основном это происходит в следующих ситуациях:
- при использовании карты;
- при выполнении чертежа;
- при изготовлении моделей различных объектов.
Виды масштаба
Под численным масштабом следует понимать масштаб, выраженный дробью. Ее числитель - единица, а знаменателем является число, показывающее, во сколько раз изображение меньше реального объекта.
Линейный масштаб - это мерная линейка, которую вы можете увидеть на картах. Этот отрезок поделен на равные части, подписанные значениями соразмерных им расстояний на реальной местности. Удобен линейный масштаб тем, что обеспечивает возможность измерять и строить расстояния на планах и картах.
Именованный масштаб представляет собой словесное описание того, какое расстояние в реальности соответствует одному сантиметру на карте. К примеру, в одном километре 100000 сантиметров. При этом численный масштаб выглядел бы следующим образом: 1:100000.
Как найти масштаб карты?
Возьмите, к примеру, школьный атлас и взгляните на любую его страницу. В нижней части вы можете увидеть линейку, на которой указано, какое расстояние на реальной местности соответствует одному сантиметру на вашей карте.
Масштаб в атласах обычно указывается в сантиметрах, которые нужно будет перевести в километры. К примеру, увидев надпись 1:9 500 000, вы поймете, что 95 километрам реальной местности соответствует всего-навсего 1 см карты.
Если, вы к примеру знаете, что расстояние между вашим городом и соседним - 40 км, то можно просто измерить линейкой промежуток между ними на карте и определить соотношение. Итак, если путем измерения вы получили расстояние 2 см, то получите масштаб 2:40=2:4000000=1:2000000. Как видите, находить масштаб совсем несложно.
Другие случаи использования масштаба
При изготовлении моделей самолетов, танков, кораблей, автомобилей и других объектов используются определенные стандарты масштабирования. К примеру, это может быть масштаб 1:24, 1:48, 1:144. При этом изготовленные модели должны быть меньше своих прототипов именно в указанное число раз.
Масштабирование может понадобиться, к примеру, при увеличении какого-либо рисунка. При этом изображение разделяется на клетки определенного размера, к примеру, 0.5 см. Лист бумаги надо будет тоже расчертить на клетки, но уже увеличенные в необходимое число раз (примеру, длины их сторон могут составлять полтора сантиметра, если рисунок нужно увеличить в 3 раза). Нанеся контуры исходного рисунка на расчерченный лист, можно будет получить изображение, очень близкое к оригиналу.
Собираясь в интересное путешествие или же просто рассматривая карты на просторах Интернета, каждый человек сталкивается с таким понятием, как масштаб. Однако что это такое, какие бывают виды масштабов и как правильно его высчитывать, знает далеко не каждый.
Что такое масштаб
Слово «масштаб» пришло в русский язык из языка точности – немецкого - и дословно переводится как палка для измерения. Однако в картографии данный термин обозначает число, во сколько раз данная карта или иное изображение уменьшено в сравнении с оригиналом. Масштаб присутствует на каждой карте, а также является неотъемлемой частью любого чертежа.
Для чего нужен масштаб
Итак, зачем людям на практике нужен масштаб? Что показывает масштаб? На самом деле это понятие связано практически и теоретически со многими отраслями: математикой, архитектурой, моделированием и, конечно же, картографией. Ведь ни на одной карте, даже суперсовременной цифровой, невозможно отобразить географический объект в его реальном размере. Поэтому, при нанесении изображения тех или иных городов, рек, гор или даже целых материков на карту все эти объекты пропорционально уменьшаются. А во сколько раз это сделано, и является масштабом, который указывается на полях карты.
В старину, когда в картографии еще не применяли масштаб, а уменьшали изображаемые объекты по своему усмотрению, полученные карты были очень неточными и носили, скорее, приблизительный характер. Так что путешественники, использующие их, часто попадали впросак. Кто знает, возможно, у карты, которой пользовался Христофор Колумб, тоже был неверный масштаб, и поэтому вместо Индии он приплыл в Америку?
Еще одной отраслью, которая просто не может существовать без использования масштаба, является моделирование. Ведь, создавая чертеж будущего здания или самолета, инженер делает это в определенном масштабе, уменьшая или увеличивая изображение в зависимости от необходимости. Так что ни одна, даже самая крохотная деталь, не может быть сделана без использования чертежа, а ни один чертеж не обойдется без масштаба.
Основные виды масштабов
Несмотря на простоту понятия «масштаб», существует несколько его видов. На картах он, как правило, обозначается либо с помощью цифр (численный), либо графически. Графические масштабы подразделяются на два подвида: линейный вид масштаба и поперечный.
Также есть подвиды масштаба, которые больше относятся к видам карт. В зависимости от того, каковы размеры масштабов, выделяют карты:
- Крупномасштабные - от одного к двумстам тысячам и меньше.
- Среднемасштабные – от одного к миллиону до одного к двумстам тысячам.
- Мелкомасштабные – до одного к миллиону.
Естественно, на мелкомасштабных картах некоторые детали не наносятся, в то же время крупномасштабные карты могут содержать названия улиц и даже небольших переулков. В современных электронных картах пользователь может сам регулировать масштаб, за одно мгновение превращая карту из мелкомасштабной в крупномасштабную, и наоборот.
Численный и именованный масштаб
Данные о масштабе могут указываться разными способами. Если на карте или чертеже масштаб указан с помощью дроби (1:200, 1:20 000 и тому подобное), то такой его вид называется численным. При расчете такого размера стоит брать во внимание тот факт, что крупнее будет тот масштаб, у которого число в знаменателе меньше. Иными словами, объекты на карте с масштабом 1:200 будет более крупными, нежели на карте с масштабом 1:20 000.
Именованный масштаб указывает не просто размер уменьшения изображения, но и называет единицы измерения, с помощью которых это делается. К примеру, на плане местности указано, что 1 сантиметр на ней равен 1 метру. Именованный масштаб редко применяется для мелкомасштабных карт, да и для карт вообще. Он более практичен для различных чертежей. Особенно если это крохотная деталь или же, наоборот, огромный жилой комплекс.
Графический масштаб
Графические виды масштабов, как уже было указано выше, бывают двух вариантов.
Линейный - это масштаб, изображенный в виде равномерно разграфленной двухцветной линейки. Как правило, он используется на крупномасштабных планах местности и дает возможность измерить на нем расстояние при помощи бумажной полоски или циркуля. Этот графический вариант масштаба может помочь узнать длину рек, дорог и других кривых линий.
Поперечный – это усовершенствованный вариант линейного масштаба. Его предназначение – максимально верно определить расстояние, указанное на плане. Подобный графический вариант, как правило, используется на специализированных картах.
Масштабы чертежей
Рассмотрев самые распространенные виды масштабов в картографии, стоит упомянуть, что это понятие также неотъемлемо связано с черчением и архитектурной графикой. Будь то инженерные чертежи крохотных механических деталей или же, наоборот, чертежи громадных архитектурных ансамблей, в любом случае к ним применяются специализированные масштабы чертежей. Каждый чертежный бланк имеет графу в которой в обязательном порядке указывается масштаб спроектированного изделия.
Примечателен тот факт, что даже если инженер создает чертеж детали в натуральную величину, все равно в информации о нем указывается масштаб 1:1. В отличие от карт, на чертежах масштаб может быть не только уменьшенным (1:5), но и увеличенным (5:1) если изображаемое изделие крохотных размеров.
На сегодняшний день только узким специалистам необходимо умение правильно высчитывать масштаб без помощи машин. Благодаря современным программам и приборам, остальным людям уже не нужно хорошо разбираться в масштабе той или иной карты - за них все сделает компьютер. Но все же каждому стоит иметь хотя бы приблизительное представление о том, что показывает масштаб, как его правильно вычислять и какие виды его существуют - ведь это составляющая элементарной грамотности и человеческой культуры.
Для того чтобы крупные объекты можно было изобразить и отобразить на бумаге, его вид уменьшают. Примером может стать любая топографическая карта, в которой используется масштаб, необходимый для расчетов размеров и расстояний в реальном виде. Чтобы произвести необходимые измерения, необходимо знать, где и как найти масштаб. Как правило, данный показатель размещается в легенде карты или изображается в зарамочном оформлении. Также иногда для указания масштаба карты используется заголовок и пояснительные надписи в нижней части. В редких случаях популярные карты содержат масштаб в основной части. В случае отсутствия зарамочного оформления или обрезанной карты, зная как определить масштаб, можно самостоятельно произвести все необходимые расчеты.
С помощью чего и как определить масштаб карты?
- Прежде чем приступить к определению масштаба карты необходимо взять другую карту такой же территории с уже известным масштабом.
- Далее переходим к поиску одинаковых пар точек местности, отображаемых на обеих картах.
- С помощью линейки производятся измерения расстояний между выбранными объектами на каждой из карт.
- Используя полученные измерения, необходимо рассчитать разницу масштаба искомой карты по отношению к масштабу другой.
- Важно конечное значение масштаба привести в установленный вид, а именно к целому, кратному ста или тысячи значению.
- При отсутствии возможности использования второй карты, есть другой способ, как определить масштаб карты. В этом вопросе помогут специальные картографические сервисы, найти которые можно в поисковой системе. Выбрав сервис, необходимо найти ту же территорию, что изображена на карте, и выбранные характерные точки. Далее путем использования инструмента «Линейка» можно легко определить искомое расстояние по выбранным для космоснимков единицам измерения. Последним действием станет определение масштаба карты по известным значениям расстояний на местности и по карте.
Как самостоятельно определить масштаб чертежа.
При отсутствии указания масштаба чертежа в одном из установленных мест есть вариант, как определить масштаб чертежа самостоятельно.
- Сначала определяется изображенный на чертеже объект с габаритными размерами.
- Необходимо на чертеже найти вид детали с указанными габаритными размерами. Далее, используя размерную линию какого-либо габаритного размера, путем приложения любого измерительного прибора производится измерение ее длины.
- После чего для сравнения числового значения размера с полученным результатом необходимо использовать деление результата с числовым значением. Полученное число и будет являться искомым масштабом.
