Геодезические датумы.

По логике вопросом определения понятия "датум" мы должны были ознакомиться несколько ранее, но учитывая довольно тяжёлую тему предыдущей лекции, было решено перенести рассказ о датумах чуть позже.

Что же такое эти датумы? Вкратце, геодезический (горизонтальный) датум - это референц эллипсоид плюс его расположение и ориентация относительно ссылочного каркаса (структуры) местности. В то время как сфероид аппроксимирует форму Земли, датум определяет положение сфероида относительно центра Земли. Геоцентрический датум предоставляет систему отсчета для определения местоположения объектов на всей поверхности Земли. Он определяет начальную точку и направление линий широты и долготы. Локальный датум центрирует сфероид таким образом, что он наилучшим образом описывает поверхность Земли для какой-то конкретной территории. Начало системы координат локального датума не расположено в центре Земли. Центр сфероида локального датума смещен относительно центра Земли с целью максимально приблизить его положение к некоторому участку Земли. Поскольку локальный датум столь тесным образом связывает сфероид с определенной территорией на поверхности Земли, он не подходит для использования за пределами того региона, для которого он был разработан.

Посмотрите на рисунок. Здесь чёрным цветом показан разрез Земли - геоид. Он не идеален и обладает довольно сложной формой, которая не поддаётся математическому описанию. Усредняя все выпуклости и впадины можно получить сфероид с минимально возможными искажениями для всей поверхности Земли - эллипсоид. Это будет геоцентрический датум. Он показан синим цветом. Но когда мы хотим как можно точнее описать какой-то определённый участок поверхности Земли, мы можем применить локальный датум. Его положение рассчитано именно для этой территории. На рисунке красным пунктиром показан локальный датум. Его поверхность максимально соответствует определённой области. Из самых известных датумов можно выделить геоцентрический датум WGS84. Обычно все данные, полученные приёмниками GPS пересчитываются именно в этот датум. В свою очередь карты России были созданы в другом датуме. Он называется Пулково 42. Разница между точками с одинаковыми координатами, но приведёнными в этих двух датумах составляет от 10 до 150м. В других датумах это значение может быть значительно больше. Координаты одной точки на поверхности Земли, указанные в разных датумах, в любом случае описывают одно и то же место. Поэтому имея координаты какой-либо точки на поверхности Земли необходимо знать к каком датуме они были зафиксированы. Иначе возможна ошибка. Тоже самое необходимо помнить и при обмене данными в электронном виде. Далее, в процессе создания карт, мы будем иметь дело только с датумом WGS84.

_______________

Контрольные вопросы.

1. Какой масштаб имеет карта с номенклатурным номером F-23-36-Б-а-2?

2. Может ли встретиться карта с номенклатурным номером S-61-24-А-в или I-22-130-Д-а? Почему?

3. Подумайте, насколько важен датум при определении Вами координат с помощью КПК с приёмником сигналов GPS и с загруженной в память электронной картой местности?

Номенклатура и разграфка топографических...

Номенклатура и разграфка топографических карт. Геодезические датумы.

Номенклатура и разграфка топографических карт

Система деления карты на отдельные листы называется разграфкой карты, а система обозначения (нумерации) листов — их номенклатурой.

Топографическими называются такие карты, полнота содержания которых позволяет решать по ним разнообразные задачи. Топографические карты создают обычно на большие территории земной поверхности. Самыми распространёнными картами, с которыми нам чаще всего приходится иметь дело, являются топографические карты местности. Для удобства пользования их издают отдельными листами, границы которых принято называть рамками карты. Сторонами рамок являются меридианы и параллели, они ограничивают изображенный на листе карты участок местности. Каждый лист карты ориентирован относительно сторон горизонта так, что верхняя сторона рамки является северной, нижняя - южной, левая - западной, правая - восточной. Местность на карте изображается в определенном масштабе. Масштаб показывает во сколько раз изображение на местности уменьшено при изображении на карте.

В нашей стране приняты следующие масштабы топографических карт:

1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000.

Этот ряд масштабов называется стандартным.

Карты масштабов 1:10 000 (1см =100 м), 1:25 000 (1см =250 м), 1:50 000 (1см=500 м), 1:100 000 (1см =1000 м), называются крупномасштабными.

Есть ещё более крупные масштабы, но они встречаются достаточно редко и носят специализированный характер - планы территорий предприятий, планы разводки энергетических линий и т.п.

Топографические карты обычно составляют в равноугольной поперечной цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера, вычисленной по элементам эллипсоида Красовского в принятой системе координат, и в Балтийской системе высот. При составлении карт земная поверхность разбивается на шестиградусные зоны по долготе и четырехградусные зоны по широте. Эта площадь и описывается в одном листе карты с масштабом 1:1 000 000. Такая карта является отправной точкой для всех последующих листов более крупных масштабов.

Разграфка и номенклатура листов...

Расположение, порядок нумерации и обозначения листов карт
масштабов 1:50 000 – 1:500 000 на листе карты 1:1 000 000.

Разграфка и номенклатура листов...

Разграфка и номенклатура листов карт масштаба 1:50 000 и 1:25 000 на листе карты 1:100 000..

Для определения по топографической карте положения точки при помощи прямоугольных зональных координат на карту наносят координатную сетку. Она образована системой линий, параллельных изображению осевого меридиана зоны (вертикальные линии сетки) и перпендикулярных к нему (горизонтальные линии сетки). Расстояния между соседними линиями координатной сетки зависят от масштаба карты. Чтобы устранить затруднения с использованием координатных сеток, относящихся к соседним зонам, принято в пределах полос протяжением 2° долготы вдоль западной и восточной границ зоны показывать выходы линий координатной сетки не только своей зоны, но и ближайшей соседней.

Чтобы можно было легко и быстро находить нужные листы карты того или иного масштаба, каждый из них имеет свое условное обозначение - номенклатуру. Сейчас установлена номенклатура листов, единая для топографических карт всех масштабов. Номенклатура каждого листа указана над северной стороной его рамки.

Номенклатура листа карты масштаба 1:1 000 000 состоит из обозначений ряда и колонны. Ряды располагаются параллельно экватору и обозначаются заглавными буквами латинского алфавита. Границами рядов служат параллели, проведенные от экватора через 4° по широте. Счет рядов идет от экватора к полюсам: А, В, С, D, Е и т.д. Колонны располагаются вертикально. Границами их служат меридианы, проведенные через 6° по долготе. Колонны обозначаются арабскими цифрами с 1, 2, 3, 4 и т.д. от меридиана с долготой 180° с запада на восток. При обозначении номенклатуры листа карты первой пишется буква, обозначающая ряд, а затем через черточку-номер колонны, например М-38, К-36 и т. д.

Колонны листов миллионной карты совпадают с шестиградусными координатными зонами, на которые разбивается поверхность земного эллипсоида при вычислении координат и составлении карт в проекции Гаусса. Различие заключается лишь в их нумерации: так как счёт координатных зон ведётся от нулевого (Гринвичского) меридиана, а счёт колонн листов миллионной карты от меридиана 180 градусов, то номер зоны отличается от номера колонны на 30. Поэтому, зная номенклатуру листа карты, легко определить, к какой зоне он относится. Например, лист М-35 расположен в 5-й зоне (35-30), а лист К-29 — в 59-й зоне (29+30).

Номенклатура листов карт масштабов 1:100 000 – 1:500 000 слагается из номенклатуры соответствующего листа миллионной карты с добавлением к ней цифры (цифр) или буквы, указывающей расположение на нём данного листа. Как видно из рисунков, счёт листов всех масштабов ведётся слева направо и сверху вниз, при этом:

листы масштаба 1:500 000 (4 листа) обозначаются русскими прописными буквами А, Б, В, Г. Следовательно, если номенклатура листа миллионной карты будет, например, N-36, то лист масштаба 1:500 000 с г. Поленск имеет номенклатуру N-36-А;

листы масштаба 1:200 000 (36 листов) обозначаются римскими цифрами от I до ХХХVI. Таким образом, номенклатура листа с г. Поленск будет N-36-IХ. 36 листов получается потому, что приходится разбивать лист масштаба 1:500 000 не на 4 листа, как в предыдущем случае, а на 9 частей. Пользоваться римскими цифрами иногда неудобно, поэтому двухкилометровки иногда обозначают двузначными арабскими цифрами от 01 до 36. Так выглядят обозначения двухкилометровок в этом случае: О-37-01, О-37-25 О-37-36;

листы масштаба 1:100 000 нумеруются цифрами от 1 до 144. Например, лист с г. Поленск имеет номенклатуру N-36-41.

Чтобы в случае применения арабских цифр для масштаба 1:200 000, не путать обозначения листов масштабов 1:200 000 и 1:100 000, принято для масштаба 1:200 000 применяются двузначные номера от 01 до 36, а для масштаба 1:100 000 - трёхзначные от 001 до 144. Например: О-37-25 это двухкилометровка, а О-37-025 это километровка. Но в большинстве случаев применяются римские цифры для двухкилометровок и поэтому определить их достаточно просто.

Листу карты масштаба 1:100 000 соответствуют 4 листа масштаба 1:50 000, обозначаемые русскими прописными буквами "А, Б, В, Г", а листу масштаба 1:50 000 — 4 листа карты 1:25 000, которые обозначаются строчными буквами русского алфавита "а, б, в, г".

В соответствии с этим номенклатура листов карты 1:50 000 слагается из номенклатуры листа масштаба 1:100 000, а листов карты 1:25 000 — из номенклатуры листа масштаба 1:50 000 с присоединением к ней буквы, указывающей данный лист. Например, N-36-41-В обозначает лист масштаба 1:50 000, а N-36-41-В-а — лист масштаба 1:25 000 с г. Поленск.

Чтобы легче было подобрать нужные листы и определить их номенклатуру, пользуются сборными таблицами (бланковыми картами) для каждого масштаба. Иногда сборная таблица (бланковая карта) изготовляется на несколько масштабов. Сборная таблица (бланковая карта) представляет собой схематическую карту мелкого масштаба, разделенную горизонтальными и вертикальными линиями на клетки. Эти линии как бы совпадают с направлением меридианов и параллелей и обозначают рамки листов карты. Таким образом, на сборной таблице каждая клетка изображает границы листа карты того или иного масштаба. Для более быстрого определения номенклатуры листов карты на заданный участок (район) местности на сборных таблицах показываются крупные населенные пункты, реки, основные дороги и некоторые другие объекты. Пользуясь сборной таблицей, легко определить номенклатуру любого листа карты масштаба 1:1 000 000.