Вимірювальні прийоми при роботі з картою

У практичній роботі з топографічною картою часто доводиться вимірювати відстані як по прямій лінії (визначення дальності до цілей, відстаней між місцевими предметами, координат точок), так і по звивистій лінії (визначення довжини маршруту), а також вимірювати, обчислювати різні кути.

Щоб виміряти відстань по карті, потрібно знати її масштаб. Масштаб карти вказується під нижньою рамкою карти і виражається чисельно - чисельний масштаб і графічно - лінійний масштаб (рис. 5).

Мал. 5. Чисельний і лінійний масштаби карти

Щоб визначити по карті відстань між місцевими предметами (точками місцевості) користуючись чисельною масштабом, вимірюють лінійкою або циркулем відстань між цими предметами (точками місцевості) в сантиметрах і множать отримане число на величину масштабу. Наприклад, по карті масштабу 1. 25 000 відстань між наглядовими пунктами одно 5,5 см, а відстань між цими пунктами на місцевості дорівнюватиме 5,5 X 250 = 1 375 м.

При визначенні невеликих відстаней між двома точками простіше користуватися лінійним масштабом. Для цього циркулем або лінійкою вимірюють на карті відстань між цими точками і прикладають його до лінійного масштабу карти, за яким визначають шукане відстань (в кілометрах і метрах) на місцевості.

При відсутності циркуля і лінійки відстань між точками по карті можна визначити за лінійним масштабом, користуючись рівною смужкою паперу. Для цього смужку паперу прикладають до точок на карті, між якими визначають відстань, і проти цих точок на папері роблять позначки у вигляді штрихів. Приклавши зазначений штрихами відрізок паперу до лінійного масштабу, визначають відстань між цими точками на місцевості.

На великомасштабних картах часто доводиться визначати координати точок (цілей, орієнтирів, елементів бойового порядку своїх військ і військ противника).

Координатами точки називають кутові або лінійні величини, що характеризують її стан на поверхні або в просторі.

Оскільки визначення координат по карті дуже поширене, детально це питання буде викладено в розділі 9.

При вимірюванні відстаней для визначення координат точок користуються так званої координатної міркою (рис. 6) або коордінатомером (рис. 7), які дещо спрощують роботу, замінюючи при цьому масштаб, циркуль і лінійку.

Мал. 6. Координатна мірка

Мал. 7. Коордінатомер і користування ним для визначення координат точки на карті

Координатна мірка є прозорою целулоїдну пластинку з координатної сіткою. Дві взаємно перпендикулярні лінії ділять координатну сітку на чотири рівних квадрата; ці лінії закінчуються стрілками, що мають позначення: С (північ), Ю (південь), В (схід) і 3 (захід). Відстань між лініями сітки дорівнює 2 мм; ціна поділок сітки для карт масштабів 1. 25 000 і 1. 50 000 відповідно дорівнює 50 і 100 м. У північно-східній частині сітки виділений масними лініями квадрат зі сторонами в 2 см. На кутах пластинки є шкали, службовці для визначення координат точок карти при різних її масштабах. Шкали для масштабів 1. 25 000 і 1. 50 000 мають міліметрові ділення і оцифровані в сотнях метрів: шкала для масштабу 1. 42 000, оцифрована через 0,2 дюйма, призначається для старих карт, розграфлених на дюймові і дводюймовим квадрати. У центрі пластинки є отвір для накола точок при нанесенні їх на карту.

Коордінатомер має вигляд кутника, на внутрішніх сторонах якого нанесені міліметрові ділення, оцифровані в сотнях метрів.

Якщо відстані між штрихами поділів рівні 2 мм, то ціна поділки для карт масштабів 1. 25 000 і 1. 50 000 відповідно дорівнює 50 і 100 м.

Коордінатомери будь-якого масштабу легко виготовити з картону, пластику або целулоїду.

Великі відстані по прямих лініях вимірюють на карті по частинах. Для цього за масштабом встановлюють розчин циркуля, відповідний цілому числу кілометрів, і цим розчином вимірюють на карті задану відстань. При цьому відрізок на кінці вимірюваної відстані, що не укладається в розчині циркуля, визначають за допомогою лінійного масштабу і отримане значення додають до відліченому числу кілометрів.

Таким же способом вимірюють відстані по кривим і звивистих лініях. У цьому випадку розчин циркуля роблять невеликим в залежності від ступеня звивистості вимірюваного відстані.

Для зручності визначення довжини маршруту, особливо по довгим і звивистим лініях, користуються спеціальним прібором- курвиметром (рис. 8).

Мал. 8. Курвіметр

Прилад являє собою круглу коробочку з власником. У центрі приладу знаходиться циферблат зі стрілкою, внизу є коліщатко, за допомогою якого обводиться маршрут. Коліщатко пов'язано системою передач зі стрілкою на циферблаті, яка веде відлік величини пройденої відстані по карті.

Ділення на шкалі циферблата бувають різні: на одних Курвіметри вони позначають шлях, прохідний коліщатком по карті, в сантиметрах, на інших - показують безпосередньо відстань на місцевості в кілометрах в залежності від масштабу карти. На малюнку показаний курвиметр з трьома шкалами різних масштабів (1. 100 000, 1. 50 000, 1. 25 000). Поділу на шкалах показують відстані на місцевості в кілометрах.

Для визначення довжини маршруту за допомогою курвіметра стрілку приладу встановлюють на нульове положення циферблата. Потім курвиметр ставлять вертикально коліщатком на початкову точку маршруту і з рівномірним натиском прокочують його уздовж маршруту так, щоб показання стрілки зростали. У кінцевій точці маршруту знімають відлік по потрібної шкалою циферблата. Довжина маршруту дорівнює відліку, помноженому на ціну поділки шкали. Якщо курвиметр дає свідчення в сантиметрах, то для отримання відповідного їм відстані на місцевості множать відлік за шкалою на величину масштабу карти.

По карті можна визначати відстані і наближено. Для цього зазвичай використовують кілометрову сітку.

Однак точність визначення відстаней цим способом невелика.

Точність відстаней по карті залежить від багатьох причин: від масштабу карти і її якості, від характеру вимірюваних відстаней і точності їх виміру, від рельєфу місцевості.

Точність вимірювання відстаней за лінійним масштабом обмежується тим, що ділити його підставу на дуже дрібні частини не можна, так як це утруднить відлік. Для підвищення точності вимірювань застосовують так званий поперечний масштаб.

Поперечний масштаб являє собою прямокутник (рис. 9), горизонтальна сторона якого розділена на кілька рівних частин, зазвичай, по 2 см кожна.

Мал. 9. Поперечний масштаб

Кожна така частина називається підставою масштабу. Крайнє ліве підставу у верхній і нижній частинах поперечного масштабу ділиться на десять рівних частин. Кінці цих десятих часток підстави з'єднуються між собою прямими, відсікають на горизонтальних лініях соті частки підстави.

Таким чином, на поперечному масштабі вимірювана відстань може бути виражено в цілих, десятих і сотих частках підстави масштабу. А оскільки відома величина підстави масштабу (2 см), то можна легко визначити «ціну» підстави в метрах. Так, для масштабу 1. 25 000 «ціна» підстави поперечного масштабу складе 500 м, його десята частка - 50 м, а одна сота частина - 5 м. Крім того, на око можна взяти ще й половину «сотні» - 2,5 м.

На рис. 9 показано, як треба користуватися поперечним масштабом. Циркулем вимірюють відстань між двома предметами на карті. Потім прикладають циркуль до нижньої лінії поперечного масштабу і відраховують відстань, яке виходить - 2200 м з надлишком. Для визначення величини цього надлишку циркуль пересувають паралельно нижньої лінії вгору До перетину з діагоналлю і зчитують остаточну величину відстані - 2220 м.

Орієнтування на місцевості, а також вирішення багатьох спеціальних завдань здійснюється за допомогою азимутів і дирекційних кутів напрямків.

Пояснимо, що таке азимут і дирекційний кут.

Існує два види азимутів: азимут істинний (А) і азимут магнітний (Ам).

Справжнім азимутом називається кут між північним напрямком географічного (дійсного) меридіана і напрямком на місцевий предмет, відрахований по ходу годинникової стрілки.

Магнітним азимутом називається кут, відрахований по ходу годинникової стрілки від північного напряму магнітного меридіана до напряму на місцевий предмет; магнітний азимут завжди визначається за допомогою магнітної стрілки.

Дирекційний кут (а) - це кут між північним напрямком вертикальної лінії координатної (кілометрової) сітки і напрямком на місцевий предмет, відрахований по ходу годинникової стрілки.

Визначення азимутів і дирекційних кутів напрямків, а також кутів між місцевими предметами пов'язано з вимірюванням цих кутів на карті і місцевості.

Кути на карті і місцевості вимірюють в градусної системі, а також в поділка кутоміра.

Одну поділку кутоміра - це величина центрального кута, який відповідає дузі в 1/6000 окружності. Довжина дуги, відповідна кутку в одну поділку кутоміра, дорівнює

З достатнім для практики округленням приймають, що довжина цієї дуги дорівнює 1/1000 радіуса даної окружності. Цим і пояснюється інше, часто вживане найменування поділу кутоміра - тисячна.

На практиці іноді застосовують терміни «мале поділ кутоміра» і «велике розподіл кутоміра». «Малим розподілом кутоміра» називають одну поділку кутоміра (одну «тисячну дальності»), «великим поділом-100 поділок кутоміра (100« тисячних дальності »).

Так як коло містить 360 "або 360 * 60 = 21 600 ', то одну поділку кутоміра одно 21600/6000 = 3', 6, а 100 поділок (одне велике поділ кутоміра) рівні 3 ', 6 * 100 = 360' = 6 °.

Для системи вимірювання кутів в тисячних існує проста залежність між кутовими і лінійними величинами, а саме: кутова відстань між двома рівновіддаленими від спостерігача місцевими предметами одно лінійному відстані між ними, помноженому на 1000 і поділеній на величину дальності. Ця залежність виражається формулою

де а - кутова відстань між місцевими предметами в поділка кутоміра;

l - лінійне відстань між місцевими предметами в метрах;

Д- відстань від спостерігача до місцевих предметів в метрах.

Приклад. Відстань від спостерігача до лінії електропередачі Д = 500 м; лінійне відстань між стовпами l = 50 м. Визначити кутову відстань а між цими стовпами.

Користуючись наведеною формулою, можна визначити лінійне відстань між предметами, якщо відомі дальність до них і виміряно кут

Якщо визначено лінійне і кутове відстань між двома предметами, то дальність до них

Величини кутів, виміряних в тисячних, вимовляють, розділяючи число сотень і число одиниць. Наприклад, величину кута 1235 поділів кутоміра записують 12-35, а вимовляють «дванадцять тридцять п'ять». Кут в 38 поділок кутоміра записують 0-38, а вимовляють «нуль тридцять вісім», кут в 300 тисячних записують 3-00, а вимовляють «три нуль» і т. Д.

Для вимірювання та побудови кутів на карті користуються транспортують і целулоїдними колами. Для більш точних вимірювань і побудов кутів застосовують спеціальні тахеографа.

Тахеографа є латунну хромовану пластинку, на одній стороні якої завдано власне тахеографа, а на іншій - два поперечних масштабу.

Власне тахеографа (рис. 10) -це графік хорд для кутів, виражених в поділка кутоміра, побудований за принципом поперечного масштабу.

Спосіб вимірювання і побудови кутів по хордам заснований на тому, що кожному гострого кута (до 15-00) відповідає певної величини хорда окружності, проведеної з вершини кута.

По верхній горизонтальній лінії графіка від початкової точки відкладені хорди, відповідні кутах через 0-20. У кінців хорд, відповідних кутах від 1-00 до 15-00, написані числа від «1» до «15».

Кожне велике поділ на верхній горизонтальній лінії графіка розділене на п'ять малих поділок ціною 0-20, позначених цифрами «2». «4», «6», «8», що відповідає 0-20, 0-40, 0-60, 0-80. Зліва на вертикальній лінії графіка на кінцях парних горизонтальних ліній проставлені числа «2», «4», «6» ... до «18», відповідні 0-02, 0-04, 0-06 і т. Д.

Тупі кути (від 15-00 до 30-00) знаходять шляхом вимірювання відповідної додаткової до 30-00 кута.

Для відшукання хорд гострих кутів, додаткових до 30-00, великі поділу нижньої горизонтальної лінії оцифровані справа наліво числами «15», «16», «17» ... до «30», а ділення правої вертикальної лінії графіка - від низу до верху числами «2 »,« 4 »,« 6 »... до« 18 ».

Порядок вимірювання кутів на карті за допомогою хордо-кутоміра наступний (рис. 11).

Рис.11. Вимірювання кутів на карті за допомогою тахеографа

З вершини вимірюваного кута А за допомогою циркуля проводять дугу радіусом, рівним хорді кута 10-00 на тахеографа. Циркулем беруть величину хорди БВ вимірюваного кута і переносять його на тахеографа.

Розташувавши ліву ніжку циркуля в нульовій точці лівої вертикальної лінії графіка тахеографа, а праву ніжку на верхній горизонтальній лінії, пересувають обидві ніжки по вертикалі вниз. Пересування відбувається до тих пір, поки права ніжка циркуля не співпаде з перетинанням одного з похилих ліній з однієї з горизонтальних ліній графіка; при цьому обидві ніжки циркуля повинні бути на одній горизонтальній лінії (точки а й б на рис. 10).

Читають величину кута по верхньому ряду чисел графіка проти похилої лінії, на якій розташувалася права ніжка циркуля, і додають до неї кількість поділів по лівому ряду цифр проти горизонтальної лінії, на якій знаходяться обидві ніжки циркуля. Виміряний кут дорівнює 5-17