Анализ и оценка исходных картографических материалов

 

Содержание

 

 

Задание 1. Анализ и оценка исходных картографических материалов, используемых при создании сельскохозяйственной карты заданной тематики………………………………………………………………………………...3

 

1. топографическая карта……………………………………………………..3
2. тематическая карта…………………………………………………………5
3. административная карта района…………………………………………..6

 

Задание 2. Проектирование математической основы карты………………..6

 

2.1 Расчёт частных масштабов, длин  и площадей, величин искажений  на территорию картографируемого  района……………………………………..7

2.2 Расчёт прямоугольных координат вершин углов трапеции и координат опорных точек. Построение математической основы фрагмента карты….9

2.3 Разработка макета компоновки  создаваемой карты……………………13

 

Задание 3. Проектирование содержания и оформления карты……………14

 

3.1 Разработка элементов географической  основы………………………....15

3.2 Разработка тематического содержания  карты…………………………..16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 1. Анализ и оценка исходных картографических материалов, используемых при создании сельскохозяйственной карты заданной йтематики

Описание топографической карты.

 

Топографическая карта У-34-37-В-в  масштаба 1:25000 составлена в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера, в системе координат 1963 г. Картографическая сетка представлена параллелями и меридианами, образующими внутреннюю рамку листа карты с эллипсоидальными (географическими) координатами: 54˚45` и 54˚40` северной широты, 18˚00` и 18˚07`30`` восточной долготы. Создание карты датируется 1958г. В 1985 году производилось обследование с помощью аэрофотоснимков и в 1987г карты была переиздана. Количество листов на район картографирования составляет 76 штук. Составлена с использованием 4 различных цветовых красок (коричневый, синий, зеленый и черный). Геодезическую основу топографических карт составляют плановые и высотные пункты государственной геодезической сети (астрономические пункты, пункты триангуляции, пункты полигонометрии, реперы, марки, межевые знаки) и точки плановой съемочной сети.

Дополнительная информация содержится в зарамочном оформлении, включающем в себя: название крупнейшего населенного пункта на карте, номенклатуру листа карты, номер карты в комплекте, назначение карты, сведения об издании, схема расположения карт в комплекте, сведения о съемке, масштабы: численный, линейный, натуральный; сведения о высоте сечения рельефа и системе высот, схема сближения меридианов и склонения магнитной стрелки и пояснения к ней.

 

На карте расположены такие группы топографических знаков как: гидрография, дорожная сеть, населенные пункты, растительность, грунты.

Объекты гидрографии, нанесенные на карту – реки и ручьи, озера, источники (ключи, родники), колодцы , постоянные знаки береговой сигнализации, пристани, водокачки, водяные мельницы. По типу шрифта можно узнать судоходная река или нет. На реках и ручьях указаны отметки урезов воды. Имеются стрелки, указывающие направление течения рек, подписана скорость течения реки, ее ширина, глубина в метрах и характер грунта дна. Подписаны названия рек, озер, ключей; глубина колодцев указана в метрах.

Из населенных пунктов на карту нанесены города, поселки городского типа, поселки сельского типа. Они показаны кварталами, отдельно расположенными дворами и строениями. Города на карте характеризуются классом по числу жителей, состоят из следующих планировочных элементов: кварталов с преобладанием огнестойких строений, парков, площадей, скверов, улиц. Посёлки городского типа, села и хутора характеризуются числом домов, состоят из улиц, площадей, кварталов с указанием огнестойкости  и типов застройки.

Из элементов дорожной сети имеются: автомобильные и ж/д сооружения (железные дороги, усовершенствованное шоссе, шоссе, улучшенная грунтовая дорога, грунтовые просёлочные дороги, полевые и лесные дороги) с указанием их параметров (материала постройки,  длинны моста, ширины проезжей части в метрах, грузоподъемности в тоннах; железные дороги проходят по насыпям и выемкам с указанной высотой и глубиной в метрах и характеризуются количеством путей), броды с указанием глубины, длины, характера дна и скорости течения в м/с, паромные переправы с указанием ширины реки, размера парома в метрах, грузоподъемности в тоннах.

Растительный покров представлен урочищами, крупными массивами лесов, вырубленными, горелыми лесами, буреломами и редколесьями, отдельно стоящими деревьями и кустами, кустарниковой и луговой растительностью, многолетними насаждениями, садами и питомниками. В урочищах подписаны их названия, в лесах указаны преобладающие породы деревьев, их средняя высота, обхват на уровне груди, среднее расстояние между деревьями; в сплошных зарослях кустарника указана высота; в лесах проведено землеустройство, указана ширина прорубленных просек.

Грунты представлены болотами – непроходимыми, труднопроходимыми и проходимыми, указан тип их растительности.

 

 

 

Описание тематической карты

 

Тематическая карта содержания обменного калия Лукьяновское отделения, масштаба 1:25000, составлена в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера, картографическая и координатная сетки отсутствуют, рамочное оформление представляет собой чёрную сплошную линию, размеры рамки 360×265 мм, формат листа 389×297 мм.

Содержание тематической карты складывается из элементов географической ос-новы, отделённых друг от друга границами, представленными элементами: естественных урочищ, гидрографии (р.Лужа, характеризующаяся направлением течения), населённых пунктов (показанных общим контуром и штриховкой), элементов дорожной сети, с/х угодий (пашня, сенокос суходольный и заболоченный, пастбища (в т.ч. орошаемые), залежь; элементов растительности – кустарники, лесные массивы (редколесья). Дорожная сеть представлена улучшенными грунтовыми дорогами, просёлочными и полевыми дорогами.

К элементам тематического содержания относят информацию о разновидностях почв, их механического состава и их площади, способствующих интенсификации процессов гумификации и минерализации; результаты оценки земель (площадь обследованных и необследованных угодий). Также к элементам тематического содержания относятся почвенные разности, обозначенные цветом в зависимости от содержания подвижного калия.

0-5 мг на 100 г почвы-очень низкая  обеспеченность почв калием. Цвет  жёлтый.

5-10 мг на 100 г почвы-низкая обеспеченность  почв калием. Цвет оранжевый.

10-15 мг на 100 г почвы-средняя обеспеченность  почв калием. Цвет красный.

15-20 мг на 100 г почвы-выше средней обеспеченность почв калием. Цвет серый.

20-30 мг на 100 г почвы-высокая обеспеченность  почв калием. Цвет зелёный.

Более 30 мг на 100 г почвы-очень высокая обеспеченность почв калием. Цвет синий.

Количество красок, используемых при печати фоновых знаков 6.

 

Описание административной карты района. 

Административная карта Тракайский  район Литовская  области составлена в масштабе 1:400000. Картографическая сетка представлена меридианами и параллелями с частотой 20 град. по широте и 30 град. по долготе. Населённые пункты: изображён крупнейший город Таракай и ближайшие города с указанием названий. Дорожная сеть представлена автодорогой и дорогой с автобусным сообщением. К элементам тематического содержания относятся населённые пункты и границы района.

 

Задание 2

Проектирование математической основы тематической карты

Данное задание включает в себя три работы:

— расчет частных масштабов длин и площадей, величин искажений на территорию картографируемого района;

— расчет прямоугольных координат вершин углов трапеции и координат опорных точек. Построение математической основы фрагмента карты;

— разработка макета компоновки создаваемой карты.

Работа 2.1. Расчет частных масштабов длин и площадей, величин искажений на территорию картографируемого района.

Известно, что при создании карт эллипсоид вращения должен быть развернут на плоскость. Однако ни эллипсоид вращения, ни шар (в некоторых случаях) не могут быть развернуты на плоскости без складок или разрывов, поэтому при создании карт прибегают к помощи картографических проекций, в которых отображение поверхности земли или иного небесного тела происходит по строгим математическим законам. Эти законы выражают функциональную связь координат точек на поверхности эллипсоида вращения и плоскости (карте).

В основу такого отображения положена система географических или геодезических координат, координатными линиями которой являются меридианы и параллели.

Общее уравнение картографических проекций выглядит так:

  , где:

В,L — широта и долгота некоторой точки на поверхности эллипсоида;

 — прямоугольные координаты  этой же точки в проекции  на карте;

 — функции, определяющие свойства  проекции.

Поскольку таких функций может быть множество, то и картографические проекции могут быть разными по своим свойствам.

Растяжение и сжатие отдельных частей изображения картографируемой поверхности в той или иной проекции неизбежно сопровождается искажениями длин, площадей и углов, причем эти искажения зависят от вида функций . В одних проекциях можно избежать искажения углов, в других — площадей, но длины линий будут искажаться во всех проекциях, за исключением отдельных точек или некоторых линий на карте.

Каждая карта имеет главный масштаб, который показывает общую степень уменьшения картографируемой поверхности при ее отображении на плоскости. Этот масштаб подписывается на карте, но сохраняется только в отдельных точках или на некоторых линиях карты.

Главный масштаб обозначается буквой и при исследовании проекций принимается равным 1, так как он не влияет на свойства используемой картографической проекции.

Поскольку масштаб — величина переменная, в практику вводится понятие частного масштаба длин и площадей в данной точке по данному направлению.

Частным масштабом длин называют отношение бесконечно малого обрезка на карте к соответствующему бесконечно малому отрезку на поверхности эллипсоида, т.е.:

Частный масштаб является функцией географических координат, определяющих положение точки на земной поверхности, и азимута направления, по которому частный масштаб определяется, т.е. .

Для простоты изложения частные масштабы называют масштабами вдоль каких-либо направлений, например:

— для меридиана о или — масштаб по меридианам;

— для параллели о или — масштаб по параллелям.

На картах существуют точки, в которых по одному из направлений масштаб длин имеет максимальное (a) или минимальное (b) значение. Эти направления взаимно перпендикулярны и их называют главными направлениями.

Частный масштаб может быть больше главного, например 1,95 — тогда говорят о растяжении изображения, или меньше, например 0,59. Тогда имеет место сжатие изображения.

Частный масштаб не может быть отрицательным, в случае — изображение пропадает.

Частным масштабом площадей р называют отношение бесконечно малой площади на карте к соответствующей бесконечно малой площади на поверхности эллипсоида.

р

Как правило . Зависимость верно только для тех точек карты, где сохраняется отношение площадей, т.е. искажение площадей отсутствует.

Частный масштаб площади зависит только от географических координат изображаемой точки

р .

Искажением длин называется разность между частным масштабом длин и единицей, выраженная в процентах

;

;

т.е. искажение длин может быть положительным и отрицательным.

Искажением площадей называется разность между частным масштабом площади и единицей, выраженная в процентах

;

В пределах карты все виды искажений изменяются. В некоторых картографических проекциях имеются точки или линии, в которых искажения невелики, а с удалением от них вначале медленно, а затем быстро возрастают. Чтобы обеспечить возможно меньшую величину искажений при проектировании карты проводят предрасчет величин искажений и анализируют характер распределения искажений в пределах картографируемой территории.

Для того чтобы показать, как изменяются искажения удобно пользоваться изоколами, т.е. линиями, соединяющими точки с одинаковыми величинами того или иного показателя искажений. Изоколы показывают на макетах карт.

В данной работе все расчеты предлагается провести по эмпирической формуле, которая имеет следующий вид:

m = 1+ 0,000152*L2*cos 2 В.

Частный масштаб площади: р = m2.

Для нас будут представлять интерес значения средних и максимальных величин частных масштабов длин и площадей и их искажений в пределах картографируемой территории. Тогда:

m ср = 1+ 0,000152*(Lср– L0)2*cos 2 Вср,