Основы топографии и ориентирования на местности. Часть 1 презентация

ПОНЯТИЕ ТОПОГРАФИИ
Топография (др.-греч. τόπος — место и γράφω — описание) — научная дисциплина, изучающая методы изображения географических и геометрических элементов местности на основе съёмочных работ (наземных, с воздуха или из космоса) и создания на их основе топографических карт и планов. Предметом топографии является изучение местности, ориентирование на ней, а также решение специализированных задач: подготовка и ведение боевых действий, поисково-спасательных работ, проведение туристических походов и экспедиций, научно-исследовательская деятельность в полевых условиях и др.
Местность — морфологическая единица ландшафта, природно-территориальный комплекс.
- участок земной поверхности, обладающий определенной формой и свойствами. Характер местности определяется ее рельефом и объектами, расположенными на ней.

МЕСТНОСТЬ
Горная
Холмистая
Равнинная
Лесистая
Болотистая
Открытая (поле, луг)
Застроенная (городская, сельская)

СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ МЕСТНОСТИ
План-схема
Территории небольших размеров, с небольшим количеством объектов, для задач, не требующих высокой точности
Фотография с поверхности земли
В горной местности. Публикуются в отчетах о походах
Аэро- и спутниковые снимки
Предварительное изучение местности. Изучение местности на ЭВМ. Составление маршрутов и написание отчетов. Ориентирование в населенных пунктах. Ориентирование с использованием навигационной аппаратуры
Топографическая карта
Максимально универсальное и информативное изображение, выполненное по общепринятым правилам

ПЛАН ДОМА

ПЛАН МЕСТНОСТИ

СПУТНИКОВЫЙ СНИМОК МЕСТНОСТИ

СПУТНИКОВЫЙ СНИМОК МЕСТНОСТИ

РЕЛЬЕФНЫЙ СПУТНИКОВЫЙ СНИМОК

КАРТА
Карта («чертеж» – лат) – уменьшенное изображение на плоскости земной поверхности или ее частей.
Карты с изображением земной поверхности называют - географические карты.
Их делят на несколько групп:
по охвату территории,
по масштабу,
по содержанию,
по назначению.

ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА
Топографическая карта – общегеографическая карта крупного масштаба, которая отражает элементы природного и культурного ландшафта местности с наибольшей подробностью, допускаемой масштабом.

КАРТЫ ГЕНЕРАЛЬНОГО ШТАБА

МАСШТАБ КАРТЫ
Масштаб (от нем. Mas Stab – мерная палка) – отношение двух линейных размеров
Масштаб карты:
отношение размеров изображения объекта (расстояния) на карте к размерам объекта (расстоянию) на местности
это соотношение 1 см на карте 1 см земной поверхности.

МАСШТАБ КАРТЫ
Именованный (словесный)
в 1 см 10 км в 1 см 2 км; в 1 см 1 км; в 1 см 500 м
Численный
1: 1 000 000; 1:200 000; 1:100 000; 1:50 000
Линейный

МАСШТАБЫ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1:2000000
1:25000
1:500000
1:1000000

РАСЧЕТ РАССТОЯНИЯ
Расстояние от А до В = х. Масштаб = 1:Y.
Рассчитываем расстояние:
х*Y= …. сантиметров
Масштаб карты 1:5000, расстояние от А до В – 6 см.
Масштаб карты 1:10000, расстояние от А до В – 5 см.
Масштаб карты 1:25000, расстояние от А до В – 3 см.

РАБОТА С ЛИНЕЙНЫМ МАСШТАБОМ КАРТЫ

КАРТА ДЛЯ СПОРТИВНОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ

КАРТЫ ДЛЯ СПОРТИВНОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ
Принцип построения: чем темнее область, тем она труднее проходима.
Масштаб, как правило, 1:50 000 и крупнее
Более подробные и точные, чем общегеографические
Регулярно обновляются

УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ
Топографический элемент – объект на местности, определяющий ее характер
постоянные (обозначены на картах) – элементы рельефа, водоемы, лесные массивы, строения, дороги и др.
временные (отсутствуют на картах) – обрушения, завалы, другие последствия стихийных бедствий или иных происшествий
Условный знак – общепринятый способ изображения топографического элемента на карте.
Условный знак должен быть максимально информативен и понятен при минимуме знаний.

КЛАССИФИКАЦИЯ УСЛОВНЫХ ЗНАКОВ
По масштабируемости:
Площадные (выражающиеся в масштабе карты)
Линейные (длинномерные, выражающиеся в масштабе карты только вдоль оси)
Точечные (не выражающиеся в масштабе карты)
http://zemle-mer.ru/category/topografia

УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ
Рельефные объекты
Гидрография
Лесные массивы и зеленые насаждения
Искусственные сооружения

ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЛЬЕФА НА СНИМКЕ И НА КАРТЕ

ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЛЬЕФА НА КАРТЕ
Неровности земной поверхности

ЭЛЕМЕНТЫ РЕЛЬЕФА
Горизонталь (линия равной высоты) – это линия, все точки на которой находятся на одинаковой высоте над уровнем моря

ШАГ ГОРИЗОНТАЛЕЙ НА РАЗНЫХ КАРТАХ

ГОРИЗОНТАЛИ И БЕРГШТРИХИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТИЗНЫ СКЛОНА ПО ГОРИЗОНТАЛЯМ
По соотношениям в треугольнике:
tgα = H/l
Для малых углов (до 30°) tgα ≈ sinα ≈ α (рад)
α° = α(рад)*180/π = α(рад)*57.3
Шкала заложения

ФОРМЫ РЕЛЬЕФА, НЕ ВЫРАЖАЮЩИЕСЯ ГОРИЗОНТАЛЯМИ

ОВРАГИ, ОБРЫВЫ И ПРОМОИНЫ

ГИДРОГРАФИЯ
Водоемы природного происхождения: реки, озера, ручьи, болота, моря и др.
Характеристики водоемов: ширина и глубина реки, характер дна, броды, скорость течения, урез воды (высота уровня воды над уровнем моря)
Подводный рельеф (на крупномасштабных картах)
Искусственные каналы, пруды и водохранилища
Гидротехнические сооружения
Некоторые навигационные знаки, причалы
Источники воды (колодцы, родники)

ГИДРОГРАФИЯ

ГИДРОГРАФИЯ НА КАРТЕ

ГИДРОГРАФИЯ НА КАРТЕ

РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ

ЛЕС НА КАРТЕ

ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Площадные: города, поселки и территории предприятий, выражаемые в масштабе
Линейные: автомобильные и железные дороги, линии электропередачи и связи, газовые и нефтяные магистрали, мосты, искусственные насыпи и выемки .
Точечные: отдельные строения, мосты, аэродромы и др.

ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА КАРТЕ

НЕФТЯНЫЕ И ГАЗОВЫЕ МАГИСТРАЛИ, ЛЭП

ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЙ НА КАРТЕ
Инструменты для измерения:
Километровая сетка
Циркуль
Курвиметр
Маркеры на автомобильных дорогах (на картах областей, спец. автомобильных картах)
Интернет-порталы, например, ati.su: расчет расстояний между населенными пунктами
http://www.ati.su/Trace/Default.aspx

ЛИНИИ КИЛОМЕТРОВОЙ СЕТКИ НА КАРТАХ

ПОПРАВКА НА РЕЛЬЕФ
Пример 1:
Длина маршрута по карте 1: 100 000 - 17 км.
Район похода – Средняя Карелия (холмы, понижения). Местность холмистая. Реальная длина маршрута: 17 х 1,10 = 18, 1 км.
Пример 2:
Длина маршрута по карте 1: 50 000 - 8 км.
Район похода – Хибины (низкогорье). Местность горная.
Реальная длина маршрута: 8 х 1,15 = 9,2 км.

УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ СПОРТИВНЫХ КАРТ

ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ НА МЕСТНОСТИ И КАРТЕ
Угол, измеренный на местности или на карте позволяет задать и удерживать направление!!!
Азимут – угол между направлением на север и направлением от наблюдателя на объект. Отсчитывается по часовой стрелке в градусах (0 . . 360°)
Магнитный азимут – угол между северным направлением магнитной стрелки компаса и направлением от наблюдателя на объект
Дирекционный угол (только на карте) – угол между линиями километровой сетки и направлением на объект
Обратный азимут – азимут от объекта на наблюдателя

ПОПРАВКИ НА ПРИ ВЗЯТИИ АЗИМУТА

ПОПРАВКИ НА ПРИ ВЗЯТИИ АЗИМУТА

РАБОТА С КАРТАМИ НА ЭВМ
Программа Ozi Explorer
http://www.oziexplorer.com
Работает с графическими изображениями карт, на которых есть точки с известными координатами
Совместим с множеством навигационных приборов (GPS)
По умолчанию считает расстояния без учета высоты

ПРОГРАММА GOOGLE EARTH
http://www.google.com/earth/index.html
3D спутниковые снимки
Регулярно обновляется
Расчет расстояний и координат с учетом рельефа (высоты)
Работа с графическими файлами, накладываемыми на спутниковые снимки с учетом рельефа

НАЛОЖЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА СНИМОК

РЕЛЬЕФНЫЙ СНИМОК С ТРЕКОМ GPS

ОРИЕНТИРОВАНИЕ НА МЕСТНОСТИ
Это четкое определение своего местоположения, направления движения и пройденного расстояния относительно объектов на местности
Ориентирование отвечает на вопросы:
Где я нахожусь?
Куда мне идти?
С использованием навигационных приборов
определение точных координат точки местонахождения и объектов, расчет маршрута на ЭВМ
С помощью карты и визуального изучения местности
определение местонахождения по видимым ориентирам на местности, обозначенным на карте

ТРИ КИТА ОРИЕНТИРОВАНИЯ
ПОЛОЖЕНИЕ
НАПРАВЛЕНИЕ
РАССТОЯНИЕ

ОБЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОРИЕНТИРОВАНИЯ
Ориентир – хорошо заметный и легко опознаваемый объект на местности (!),
Опознавание местности по характерным признакам и ориентирам
Определение местоположения (своего, интересующих объектов)
Отыскание и определение нужных направлений движения на местности, выдерживание заданного направления при любой обстановке

ВЫБОР СПОСОБА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

ПОДГОТОВКА К ОРИЕНТИРОВАНИЮ
Выбор карты (вид карты, масштаб нанесение на карту информации)
Определение сторон горизонта
Ориентирование карты
Выбор наиболее подходящих ориентиров на карте и на местности
Определение местоположения на карте
Предварительная прокладка маршрута движения

ДЕЙСТВИЯ ВО ВРЕМЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ
Отслеживание направления на север
Ориентирование карты
Определение местоположения
Удержание направления следования
Корректировка маршрута следования
Оценка расстояний (!)

СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ И УДЕРЖАНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ
По видимым ориентирам (максимально точный, но не всегда реализуемый)
По сторонам горизонта и азимуту, отслеживая по компасу (точность 5 – 10°)
По ориентиру, засеченному по ранее взятому азимуту.
По углу, отложенному от направления на Солнце (точность 15°)

5 ВИДОВ НАВИГАЦИИ
Геонавигация – по видимым ориентирам на земле (визуально)
Астронавигация - по видимым небесным светилам (астролябия, секстант)
Магнитная навигация – по магнитному полю Земли (магнитный компас)
Радионавигация – по радиомаякам на земле (радиокомпас)
Спутниковая навигация – по радиосингалам со спутников ( приемники GPS, ГЛОНАСС)

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОРОН ГОРИЗОНТА
Использование компаса
По Солнцу и другим небесным светилам
По местным признакам (сильно зависят от местного климата и ландшафта!!!)

РАСПОЛОЖЕНИЕ СТОРОН ГОРИЗОНТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОРОНГОРИЗОНТА ПО СОЛНЦУ

ПОЛЯРНАЯ ЗВЕЗДА
Указывает направление на север

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОРОН ГОРИЗОНТА
ПО МЕСТНЫМ ПРИЗНАКАМ
М.Ф. Беляков. Ориентирование на местности без карты
http://lib.rus.ec/b/248371/read
Статьи о выживании, в т.ч. ориентирование
http://nepropadu.ru/blog/theory/76.html

ОРИЕНТИРОВАНИЕ КАРТЫ
По сторонам горизонта
По линейным ориентирам
По азимутам на точечные ориентиры

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗИМУТА НА МЕСТНОСТИ
ДВИЖЕНИЕ ПО АЗИМУТУ
Определение азимута на объект на местности
На местности обычно определяют магнитный азимут с помощью компаса. При переносе азимута на карту при необходимости вносятся соответствующие поправки: магнитное склонение и девиация. Точность измерения азимута 5°.
Определение азимута на объект на карте
Для измерения углов на карте используется транспортир или лимб компаса. Далее вносятся поправки на магнитное склонение и сближение меридианов.
Движение по азимуту, удержание направления с помощью компаса
Штурманская прокладка – движение по азимуту в несколько приемов (увеличивает точность выхода к целевому объекту)

ПРИМЕРЫ ОРИЕНТИРОВ НА МЕСТНОСТИ
Линейные:
+ граница леса, водоема, населенного пункта
Точечные:
+ пересечение линейных объектов, пересечение линейного и площадного объекта
+ повороты линейных объектов
+ ярко выраженные очертания площадных объектов (угол леса, залив или мыс
Площадные:
+ области, ограниченные заметными объектами (развязка дорог, остров)