Чтобы изобразить на плоскости сферическую поверхность Земли в виде карты, на плоскость переносят сеть меридианов и параллелей - картографическую сетку - и затем по географическим координатам точек земной поверхности строят карту. Способ перенесения сетки со сферической поверхности на плоскость называется
23
Рис. 3.3. Поперечная цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера (
а) и зональная система координат (
б):
1 - зова,
2 - координатная сетка,
3 - осевой меридиан,
4 - ось
Y,
5 - экватор,
6 - проекция осевого меридиана,
7 - проекция экватора
картографическим проецированием. Существует много способов картографического проецирования и видов проекций. Их выбирают в зависимости от назначения карты и допускаемых вида и величины искажений при проецировании сферической поверхности на плоскость. В геодезии целесообразно применять такую проекцию, которая не искажала бы углов, т. е. сохраняла бы подобие изображаемых фигур. Такие проекции называют равноугольными. В России топографические карты строят в равноугольной поперечной цилиндрической проекции и соответствующей ей системе плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера (названа по имени немецких ученых, предложивших эту проекцию и разработавших формулы для применения ее в геодезии).
Проекцию Гаусса-Крюгера (рис. 3.3, а) получают, проецируя земной шар на поверхность цилиндра, касающегося Земли, по какому-либо меридиану. Чтобы искажения длины линий не превышали пределов точности масштаба карты, проецируемую часть земной поверхности ограничивают меридианами с разностью долгот 6°, а при составлении планов в масштабах 1:5000 и крупнее - 3°. Такой участок называется зоной. Средний меридиан 3 каждой зоны называется осевым. Счет зон ведется от Гринвичского меридиана на восток.
После развертывания цилиндра в плоскость осевой меридиан зоны и экватор 5 изобразятся взаимно перпендикулярными прямыми линиями 6 (проекция осевого меридиана) и 7 (проекция экватора).
Изображения осевого меридиана и экватора принимают за оси
24
зональной системы прямоугольных координат (рис. 3.3, б) с началом в точке их пересечения. С изображением осевого меридиана совмещают ось абсцисс X, а экватора - ось ординат Y.
Для всех точек на территории нашей страны абсциссы имеют положительное значение. Для того чтобы ординаты точек также были только положительными, в каждой зоне ординату начала координат принимают равной 500 км. Таким образом, точки, расположенные к западу от осевого меридиана, имеют ординаты меньше 500 км, а к востоку - больше 500 км. Эти ординаты называют преобразованными.
Для удобства пользования плоскими прямоугольными координатами на каждый лист топографической карты, начиная с масштаба 1:200000, наносят сетку квадратов, которая называтся километровой сеткой. Стороны квадратов параллельны осям Х и Y данной зональной системы координат. Размеры сторон зависят от масштаба карты. Например, на картах масштабов 1:10000... 1:50000 стороны квадратов соответствуют 1 км на местности.
Так как осевые меридианы зон не параллельны друг другу,
Рис. 3.4. Условные знаки:
а - площадные,
б - линейные,
в - внемасштабные,
г - специальные;
1 - лес,
2 - вырубка,
3 - луг,
4 - огород,
5 - пашня,
6 - фруктовый сад,
7 - шоссе,
8 - железная дорога,
9 - линия связи,
10 - линия электропередачи,
11 - магистральный трубопровод (газ),
12 - деревянный мост,
13 - ветряная мельница,
14 - завод, фабрика,
15 - километровый столб,
16 - пункт геодезической сети,
17 - трасса,
18 - водопровод,
19 - канализация,
20 - водозаборная колонка,
21 - фонтан
25
километровые сетки двух смежных зон не совпадают, поэтому на картах, расположенных в пределах 2° по долготе вдоль западной и восточной границ зоны, показывают выходы координат сетки соседних зон.
26
