Размеры сторон квадратов координатной сетки карты в зависимости от ее масштаба

Рис.8.40. Координатные зоны и их нумерация

Применение системы плоских прямоугольных координат в топографии имеет свои особенности, вызванные шарообразной формой Земли, которая не может быть изображена на плоскости без разрывов и искажений.

Чтобы свести эти искажения к минимальным, земную поверхность условно делят на равные части, ограниченные меридианами с разностью долгот 6°, которые назвали координатными зонами. Счет зон ведется от 1 до 60, начиная от Гринвичского (начального) меридиана к востоку (рис.8.40).

В каждой зоне за вертикальную ось координат (ось X) принимают осевой меридиан X. Горизонтальной осью У во всех зонах является линия земного экватора.

Все топографические карты в пределах одной зоны имеют общую систему прямоугольных координат. Чтобы исключить отрицательные значения координаты У в западной части зоны, принято начало координат в каждой зоне условно переносить на запад на 500 км. Поэтому координаты, определяемые по карте, будут не действительными, а условными (рис.8.41).

Рис.8.41. Система прямоугольных координат на топографических картах:

а – одной зоны; б–- части зоны

Для однозначного определения положения точки на земном шаре к значению координаты У слева приписывается номер зоны (одна или две цифры).

На топографических картах система плоских прямоугольных координат дается в виде сетки взаимно перпендикулярных линий. Горизонтальные линии сетки проведены параллельно экватору, а вертикальные - параллельно меридиану зоны.

Вертикальные и горизонтальные линии проводятся на картах на равных расстояниях одна от другой и образуют сетку квадратов, которая называется координатной или километровой сеткой. Для каждого масштаба установлены соответствующие размеры сторон квадратов сетки (табл. 8.7).

Таблица 8.7

Масштаб карты	Размер стороны квадрата
на карте, см	на местности, км
1: 25 000
1: 50 000
1: 100000
1: 200000

На изображенной части листа карты (рис. 8.42) вертикальные линии (на южной стороне рамки) имеют следующие подписи:

4506 — первая от угла рамки подпись, а далее — 07, 08 и т. д. Эти подписи служат для отсчета координаты у. Подпись 4506 означает: первая цифра (4) — номер зоны, следующее за ней число (506) — километры. Поскольку значение у точки 0 (начала координат) равно 500 км, нетрудно определить, что данная линия находится восточнее осевого меридиана на удалении 6 км (506—500=6). Подписи 07, 08 (десятки и единицы км) даются без повторения первых двух цифр.

Рис. 8.42. Определение координат по координатной (километровой) сетке карты и нанесение цели на карту по известным координатам

У горизонтальных линий на западной стороне рамки для отсчета координаты х даны подписи 6065, далее 66, 67 и т. д. Цифры показывают удаление линий от экватора: первой снизу — на 6065 км, второй — на 6066 км и т. д. Как и для вертикальных линий, первые две цифры (60) обозначаются только у крайних к углам линий сетки; они приписываются, когда нужно записать полные координаты точек.

Требуется определить по карте масштаба 1:50 000 полные прямоугольные координаты перекрестка дорог (рис.8.42).

Определим полное значение координат ближайших к нему координатных линий, расположенных снизу и слева. Горизонтальная линия, образующая нижнюю сторону квадрата 6506, имеет подпись 6065, т. е. х=6065 км. Вертикальная линия, образующая левую сторону этого же квадрата, имеет значение 4506, т. е. у = 4506 (4 — номер зоны, 506 — значение координаты у в километрах).

Затем определяем расстояние от нижней горизонтальной стороны квадрата до перекрестка. Оно будет равно, с учетом масштаба карты, 400 м на местности. Измерив расстояние, от левой вертикальной стороны квадрата, получим 650 м. Прибавив полученные расстояния к соответствующим значениям координатных линий, будем иметь полные координаты перекрестка дорог:

X = 6 065 400 м; У = 4 506 650 м.

Полученные координаты означают, что требуемая точка удалена на 6 065 км 400 м от экватора, находится в 4-й зоне на удалении 506 км 650 м от условного начала координат.

Полные прямоугольные координаты точек указывают, как правило, если район действия охватывает пространство протяженностью более 100 км по широте и долготе или при работе с картой на стыке координатных зон. Во всех остальных случаях используют сокращенные координаты, где не пишутся цифры, обозначающие тысячи и сотни километров.

Сокращенные координаты развилки дорог будут иметь вид:

Х = 65400 м; У = 06 650 м.

Часто приходиться наносить на карту цели, ориентиры, огневые позиции и другие объекты по известным координатам. Допустим, что у цели (танк, рис. 8.42) известны сокращенные координаты:

Х=65450; У=08800.

Цель находится в квадрате 6508 (65 — горизонтальная линия, 08 — вертикальная). В квадрате 6508 отложим по вертикальным линиям сетки снизу вверх 450 м, полученные точки соединим прямой линией. На ней должна находиться цель. По прочерченной линии вправо от вертикальной линии сетки, имеющей подпись 08, отложим отрезок 800 м. Полученная на линии точка и будет местом расположения цели.

В войсковой практике требуется определять координаты или наносить по известным координатам на карту местоположение огневых позиций артиллерии, позиций технических средств разведки и т.д., требующих повышенной точности координат. Этого достигают топогеодезической привязкой на геодезической основе, применением электронных средств вычислений, более совершенных приборов для измерения углов и расстояний. На карте точность графических работ, определения координат точек или их нанесение по известным или полученным координатам можно повысить, применяя для измерений циркуль-измеритель и поперечный масштаб. Средняя ошибка измерений, как правило, колеблется в пределах 0.5-1 мм в масштабе карты, а предельная графическая точность составляет 0,1 мм.

Можно повысить точность определения координат, применяя обычную линейку. При определении координат точки измеряются длины их приращений от соответствующих линий внутри квадрата по кратчайшим расстояниям (перпендикулярам). Точность измерений линейкой не превышает 0,5 мм масштаба карты, что составляет, например, для карты масштаба 1:50 000 – 25 м.

Примем условие, что 10 см линейки соответствует 1 км на карте, тогда 1 см будет соответствовать 100 м, 1 мм - 10 м. Высокой точности измерений можно добиться даже линейкой невысокого качества.

Для определения координаты X точки линейку располагают так, чтобы ее нулевой штрих совпал с горизонтальной линией квадрата, лежащей ниже определяемой точки, штрих, обозначающий 10 см - с верхней, лежащей выше точки, срез линейки проходил через определяемую точку. Отсчет по линейке против точки в миллиметрах умножают на 10 и получают длину приращения координат по оси X.

Координату У определяют аналогично, только линейку помещают между вертикальными линиями сетки карты так, чтобы нулевой штрих совпадал с линией, лежащей левее точки, штрих 10 см - с линией, лежащей правее точки, срез линейки проходил через определяемую точку.

Пример. На карте масштаба 1:50 000 требуется определить полные прямоугольные координаты сарая.