Тема 1.1. Поняття топографічної карти. Масштаб та номенклатура

У військовій справі топографічна карта – один із найважливіших документів, за допомогою яких військові усіх рівнів управляють військами під час бою.

За допомогою карт можна швидко вивчити і дати оцінку місцевості, визначати координати і висоти точок, отримувати якісні та кількісні характеристики різних об’єктів місцевості.

У цьому модулі ми розглянемо, що таке топографічна карта, які бувають карти, що таке масштаб, номенклатура карти, як позначається рельєф на карті, які є умовні позначки, що таке географічні та прямокутні координати.

Усі карти із зображенням поверхні Землі, зокрема, морів і океанів, називаються географічними. Однак, на практиці до географічних карт відносять лише карти малих масштабів, на яких всі лінійні розміри земної поверхні зменшені більш ніж у мільйон разів. Карти ж масштабу 1 : 1 000 000 і більші, що детально відображають поверхню земної суші, називаються топографічними.

При створенні топографічних карт розміри всіх об’єктів місцевості зменшуються у певну кількість разів. Ступінь такого зменшення називають масштабом.

Масштаб карти – це відношення довжини лінії на карті до довжини відповідної лінії на місцевості. Величиною масштабу називають відстань на місцевості в метрах або кілометрах, що відповідає одному сантиметру карти.

Карти за масштабом класифікуються на великомасштабні (1:10 000 – 1:50 000), середньомасштабні (1:100 000 і 1:200 000) та дрібномасштабні (1:500 000 і 1:1 000 000).

Топографічні карти, які використовують Збройні Сили України, залежно від їх використання можна розділити на три групи: точні вимірювальні, оперативно-тактичні і оперативні.

Точні вимірювальні карти призначені для проведення точних вимірювань і розрахунків щодо використання бойової техніки, інженерного обладнання місцевості та ін. Це карти масштабу 1 : 10 000, 1 : 25 000 та 1 : 50 000 (в 1 см – 100, 250 та 500 м відповідно). Карти масштабу 1 : 25 000 та 1 : 50 000 використовуються для детального вивчення і оцінки лише окремих, порівняно невеликих, але важливих ділянок місцевості – під час прориву оборони противника і форсування водних перешкод, під час повітряного десантування, під час дій у великих населених пунктах, в артилерії і ракетних військах – для топографічного визначення даних для стрільби і пуску ракет.

Рис. 1 Зразок карти масштабу 1:25 000 (фрагмент)

Рис. 2 Зразок карти масштабу 1:50 000 (фрагмент)

Оперативно-тактичні карти призначені для планування бойових дій і управління військами на полі бою. Це карти масштабу 1 : 100 000 та 1 : 200 000 (в 1 см – 1 км та 2 км відповідно). За картою масштабу 1 : 200 000 вивчають загальний характер рельєфу місцевості, дорожньої мережі, водних рубежів, лісових масивів, великих населених пунктів.

Рис. 3 Зразок карти масштабу 1:200 000 (фрагмент)

Оперативні карти призначені для оперативної роботи штабів, вивчення фізико-географічних умов великих територій і для планування операцій. Це карти масштабів 1:500 000 і 1:1 000 000 (в 1 см – 5 і 10 км відповідно).

Для складання топографічних карт використовують дві близькі за побудовою поперечні циліндричні рівнокутні проекції, а саме проекцію Гаусса-Крюгера та Універсальну проекцію Меркатора (UTM). В Україні топографічні карти складаються в єдиній поперечній циліндричній рівнокутній проекції Гаусса-Крюгера.

Літерні та цифрові позначення окремих аркушів у прийнятій міжнародній системі розграфлення називають номенклатурою карти. Наприклад, N-36-41-В-в.

За рішенням Міжнародного географічного конгресу, для створення системи топографічних карт за основу беруть карту світу в масштабі 1 : 1 000 000. Вона називається Міжнародною мільйонною картою світу. На ній усю земну кулю умовно поділяють меридіанами на 60 рівних частин – колони по 6°. Їх нумерують арабськими цифрами, починаючи від 180° меридіана із заходу на схід. Таким чином, колони 1–30 лежать у Західній півкулі, 31–60 – у Східній.

Колони поділяють на широтні ряди по 4°. Їх позначають літерами латинської абетки від екватора в бік полюсів від А до Z. Іноді, щоб розрізнити півкулі Землі, для позначення Північної півкулі перед літерою ряду ставлять ще літеру N (від англ. north – північ), Південної – S (від англ. south – південь). Наприклад, NN, або SN.

Внаслідок такого розграфлення земну кулю поділяють на трапеції розміром 6° за довготою та 4° за широтою. Номенклатура аркуша карти 1 : 1 000 000 у формі трапеції складається з літери ряду й номера колони. Наприклад, N-36.

Далі кожний аркуш поділяють на 144 рівні частини. Їх нумерують арабськими цифрами. Тому N-36-41 означає: 41-й лист із трапеції N-36. Так одержують аркуші карти масштабу 1 : 100 000 з розмірами 20’ за широтою та 30’ за довготою.

Потім даний лист поділяють на чотири менші аркуші й позначають великими літерами кирилиці: А, Б, В, Г. Масштаб такого аркушу – 1 : 50 000. Його номенклатура – N-36-41-В, а розміри – 10’ за широтою та 15’ за довготою.

Потім ще раз кожний з одержаних аркушів поділяють на чотири ще менших. Їх підписують малими літерами кирилиці: а, б, в, г.

Отже, номенклатура N-36-41-В-в означає: з трапеції N-36 виокремлено 41-й аркуш, з нього нижній лівий аркуш В, а з того, в свою чергу, нижній лівий аркуш в. Масштаб такого аркуша 1 : 25 000; розміри аркуша – 5' за широтою та 7'30" за довготою.

Якщо створюють карту ще у більшому масштабі – 1 : 10 000, то попередній аркуш знову поділяють на чотири частини розміром 2’30’’ за широтою та 3’45’’ за довготою. Їх позначають арабськими цифрами: 1, 2, 3, 4. Номенклатура такого аркуша, наприклад, може бути такою: N-36-41-В-в-1.

Рис. 4 Міжнародне розграфлення аркушів топографічних карт

Тема 1.2. Складові елементи карти. Рамка та кілометрова сітка

Топографічна карта має властиві тільки їй елементи, яких немає на дрібно- та середньомасштабних картах – рамка, яка складається із внутрішньої, зовнішньої і мінутної або градусної, а також прямокутна, або кілометрова, сітка.

На полі топографічної карти не проводять лінії градусної сітки: меридіани і паралелі. Натомість вони є як елементи її потрійної рамки. Внутрішня рамка, що обмежує картографічне зображення, являє собою дві паралелі (верхня й нижня лінії) та два меридіани (ліва й права лінії). У кутах рамки підписують їх градусну міру. Наприклад, біля нижньої горизонтальної рамки на рисунку 6 написано: 54°40’. Це паралель 54°40’ пн. ш. Біля правої вертикальної лінії рамки зазначено: 18°07’30’’. Це меридіан 18°07’30’’ сх. д. Також подано виходи по рамці ліній градусної сітки через 1’. Наступна мінутна рамка показує відрізками чорного та білого кольорів, що чергуються, поділ на мінути. Біля зовнішньої рамки точками показаний поділ на секунди. Відстань між двома сусідніми точками становить 10’’.

Рис. 5 Фрагмент аркуша топографічної карти

Прямокутна, або кілометрова, сітка – це сітка квадратів, утворена горизонтальними і вертикальними лініями. Лінії проводять через 2 см (на картах с масштабом 1 : 50 000, 1 : 100 000), 4 см (1 : 25 000), або 10 см (1 : 10 000). На місцевості квадрат відповідає 1 км на картах 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, і 2 км на картах 1 : 100 000. Виходи прямокутної сітки на рамку оцифровуються в кілометрах у кутах рамки повністю, в інших місцях – двома останніми цифрами.

Горизонтальні лінії кілометрової сітки креслять паралельно екватору. Тому числа біля них означають відстань у кілометрах від екватора. Наприклад, число 6065 на нижній горизонтальній лінії кілометрової сітки означає, що відстань від екватора до цієї лінії становить 6065 км. Відповідно, на північ від цієї лінії віддаленість від екватора зростає.

Вертикальні лінії проводять таким чином. Землю поділяють, починаючи від нульового меридіана, на 60 геодезичних зон по 6° кожна й нумерують від 1 до 60. У центрі кожної зони виокремлюють осьовий меридіан і надають йому значення 500 км. Паралельно йому на захід і схід проводять вертикальні лінії кілометрової сітки й підписують їх. Значення чисел вертикальної лінії кілометрової сітки 4314 означає наступне: перша цифра «4» показує, що місцевість лежить у 4-й геодезичній зоні. «314» – кількість кілометрів відносно осьового меридіана. Оскільки йому надано число 500 км, то місцевість розташована на захід від нього на 186 км (500 км – 314 км = 186 км).

Прямокутну (кілометрову) сітку використовують для обчислення відстаней, площ об’єктів, напрямків, у разі виконання різноманітних геодезичних робіт, для зазначення цілей у військовій справі.

Тема 1.3. Види рельєфу і його позначення на карті. Спосіб горизонталей

Сукупність нерівностей земної поверхні називається рельєфом місцевості, а вся решта розташованих на ній об’єктів як природного походження, так і створених людиною, – місцевими предметами. Всі ці об’єкти місцевості – рельєф і місцеві предмети – є топографічними елементами карти.

На сьогодні основний спосіб зображення рельєфу на картах – це спосіб горизонталей. Сутність способу полягає в тому, що всі нерівності місцевості відображено кривими замкнутими лініями, що з'єднують точки цих нерівностей, які мають однакову висоту над рівнем моря. Ці лінії проводять через визначені проміжки по висоті, наприклад, через 5, 10 або 20 м. За допомогою цього способу можна визначати по карті висоти точок, їх взаємне перевищення, міряти крутизну схилів.

Рис. 6 Зображення рельєфу місцевості способом горизонталей

Для визначення напрямку підвищення або пониження місцевості на деяких горизонталях, перпендикулярно до них, ставлять короткі риски – показники напрямку схилу. Вони завжди спрямовані у бік зниження схилу.

Рис. 7 Зображення типових форм рельєфу горизонталями: 1- гора (висота); 2 – хребет; 3 – котловина; 4 – лощина; 5 - сідловина

Властивість горизонталей передавати крутизну схилу дозволяє відобразити на карті його форму. За своєю формою схил може бути рівним, випуклим, вигнутим або хвилястим.

Рис 8 Зображення горизонталями різних форм схилів

Стрімкість схилу характеризується на карті відстанню між двома сусідніми горизонталями, яка називається закладанням. За умови однакової висоти перерізу рельєфу залежно від зміни стрімкості схилу змінюється і величина закладання. У рівного схилу горизонталі розміщуються на рівних відстанях одна від одної, в увігнутого, випуклого і хвилястого схилів відстань між горизонталями збільшується або зменшується залежно від зміни крутизни окремих ділянок між перегинами схилу.

Рівний схил на всій своїй довжині від вершини до підошви має однакову стрімкість, добре проглядається в обох напрямках, а, отже і прострілюється вогнем зі стрілецької зброї.

Увігнутий схил стрімкий до вершини та пологий до підошви і добре проглядається. На рівному і увігнутому схилах, звернених у сторону противника, доцільно розміщувати спостережні пункти та вогневі позиції, маскуючи їх від спостереження противником.

Випуклий схил пологий від вершини і стрімкий до підошви. Нижня частина його не проглядається і не прострілюється вогнем зі стрілецької зброї з вершини, а верхня частина – зі сторони підошви. На такому схилі пункти спостереження і вогневі позиції розміщують в місцях перегину схилу (на бойовому гребені), що полегшує маскування та можливість проглядати і прострілювати весь схил.

Хвилястий схил - це сполучення схилів різної форми, його профіль має вид звивистої лінії. Наявність на такому схилі перегинів складає несприятливі умови для спостереження і ведення вогню, оскільки схил повністю не проглядається. До об’єктів рельєфу, які неможливо показати способом горизонталей, належать природні утворення (яри, водориї, скелі, обриви, ями, осипи, кургани), а також штучні утворення (дорожні насипи та виїмки, терикони, скелі-останці, перевали, входи в печери і гроти, скупчення каміння). Умовні знаки природних утворень рельєфу і відповідні до них підписи зображуються на картах коричневим кольором, а штучних – чорним кольором.

Тема 1.4. Системи координат. Географічні координати, прямокутні координати

Координатами називаються кутові, лінійні величини (числа), які визначають положення точки на будь-якій поверхні чи у просторі. Система координат - це сукупність ліній та площин, які орієнтовані певним чином у просторі, відносно яких визначають місцезнаходження точок (об’єктів, цілей). Основними системами координат, які використовують в військовій справі, є географічні та плоскі прямокутні системи координат.

Системою географічних координат називається система, у якій розміщення точки на земній поверхні визначається кутовими величинами (широтою та довготою) відносно площини екватора та початкового меридіана.

В Україні за початковий взяли меридіан Гринвіча. Рахунок географічних координат ведеться від точки його перетину з екватором. Відлік довготи відбувається по дузі екватора або паралелі в обидва боки від початкового меридіана, починаючи з 00 до 1800. Довгота на схід від початкового меридіана до 1800 називається східною, а на захід – західною. Всі точки, що розміщені на одному меридіані, мають однакову довготу. Широта та довгота вимірюються в градусах, хвилинах, секундах. Для перетворення географічних координат на плоскі координати використовується картографічна проєкція: вона проєктує координати і висоту на плоску поверхню карти. Загальні картографічні проєкції в поточному використанні включають систему координат UTM (UTM), Військову систему координат Грід (MGRS), Національну мережу США (USNG), Глобальну систему координат (GARS) і Всесвітню географічну систему (GEOREF).

Плоскі прямокутні координати – це лінійні величини, що визначають відносне положення точки на площині. За лініями прямокутної (кілометрової) сітки, що їх проведено на топографічній карті зазвичай через 1 км, визначають прямокутні координати точок Х та У. Дві взаємно перпендикулярні прямі Х і Y, відносно яких визначається положення точок, називаються осями координат, з них вісь Х називають віссю абсцис, а вісь Y – віссю ординат. Точка перетину осей, точка О, називається початком координат.

Координата Х визначається за горизонтальними лініями кілометрової сітки й показує відстань у метрах будь-якої точки від екватора. Координату У визначають за вертикальними лініями кілометрової сітки. Вона показує відстань у метрах від осьового меридіана певної геодезичної зони.

Прямокутні координати записують семизначними числами. За такої умови одиниці вимірювання не вказують. У Північній півкулі координата Х завжди є додатним числом, у Південній півкулі – від’ємним. Координата У – завжди додатне число. Щоб число не було від’ємним, навмисно початок відліку від осьового меридіана геодезичної зони позначили не в 0 км, а в 500 км. Максимальна відстань від осьового меридіана до країв зони – на екваторі й становить близько 330 км. Що далі до полюсів, то зона вужчає через кулястість Землі.

Рис. 9 Вигляд прямокутних координат

Тема 1.5. Умовні позначки на карті

Умовні знаки місцевих предметів за їх призначенням і властивостями поділяють на такі три види: масштабні, позамасштабні і пояснювальні.

Масштабні, або контурні, умовні знаки застосовуються для позначення місцевих предметів, що виражаються у масштабі карти, тобто розміри яких (довжину, ширину, площину) можна виміряти по карті, наприклад площа лісу, болота, населеного пункту. Кожний масштабний знак складається з контуру, тобто межі площі даного об’єкту і однаковими за своїм малюнком знаками, що його заповнюють. Їх називають умовним знаками заповнення.

Рис. 10 Умовні знаки певних місцевих предметів і їх різновидів

Позамасштабні умовні знаки застосовуються для зображення дрібних місцевих предметів, які не виражаються у масштабі карти, – окремі дерева, будинки, колодязі та ін.

Рис 11 Масштабні умовні знаки: 1 – будівля; 2 – фруктовий сад; 3 – ставок і болото з очеретом; 4 – улоговина з кущами

До позамасштабних умовних знаків відносять також знаки доріг, струмків та інших лінійних предметів, у яких масштаб виражається лише у довжині, ширина не може бути виміряна по карті. Позамасштабні умовні знаки самі по собі не вказують на розмір предметів або площин, що вони займають, тому неможливо, наприклад, виміряти по карті ширину мосту.

Пояснювальні умовні знаки застосовуються для додаткової характеристики місцевих предметів і показу їх різновидів. Наприклад, фігурка хвойного або листяного дерева всередині лісу показує породу, яка в ньому переважає, стрілка на річці – напрямок течії.

Окрім умовних знаків, на картах використовують повні і скорочені підписи, а також цифрові характеристики певних об’єктів.

Кольори карт, які використовуються під час друку топографічних карт, стандартні і більш-менш відповідають забарвленню об’єктів, що зображуються: позначення лісових масивів, садів, виноградників, чагарників зображують зеленою фарбою; моря, ріки, озера, колодязі, джерела, болота, солончаки, льодовики, а також цифри і знаки, що показують ширину і глибину рік, водоспади, пороги, моли, причали і т.ін., – синім або блакитним (бірюзовим) кольором; зображення рельєфу і його елементів (скель, обривів, осипів, вимоїн і т.д.), а також умовні знаки берегових валів, сухих русел рік, кам’яних розсипів, гальки, кам’яних поверхонь, пісків – коричневим кольором; полотно шосейних доріг і автострад позначається помаранчевим кольором, а покращених доріг – жовтою фарбою.

Інформацію взято з курсу

"База: Сучасна військова підготовка"

Центр спеціальної підготовки ASKOLD

посилання на курс - https://prometheus.org.ua/course/course-v1:Prometheus+GMT101+2022_T3