Для чего используется численный масштаб. Что такое масштаб. Виды масштабов

На картах ниже подписи числового масштаба (например, 1:10000) приводится именованный или пояснительный масштаб : «в 1 сантиметре 100 м ». Т.е. именованный или пояснительный масштаб – это числовой масштаб, выраженный не в числовой, а в словесной (пояснительной) форме.

С помощью масштабов решаются следующие задачи.

1. Определение длины отрезка на плане масштаба по длине горизонтальной проекции линии на местности.

Пусть , .

Из соотношения находим

2. Определение горизонтальной проекции линии местности по длине отрезка на плане масштаба .

Пусть , .

При большом объеме работ для исключения вычислений в решении указанных задач удобнее пользоваться изображениями масштабов в графическом виде , к которым относятся линейный и поперечный (трансверсальный ) масштабы.

Линейный масштаб – это графическое изображение числового масштаба в виде прямой линии с делениями для отсчета расстояний.

Линейный масштаб изображают в виде отрезка двойной линии, разделенной на равные интервалы , которые называются основанием масштаба (рис. 8.1).

Для построения линейного масштаба на прямой линии откладывают ряд отрезков одинаковой длины (например, ), называемой основанием линейного масштаба . Обычно равно одному или двум сантиметрам.

Крайний левый отрезок для более точных измерений делят на 10 равных частей и на правом его конце ставят 0, а на левом – число метров (километров), которое на плане соответствует основанию в заданном масштабе. Доли деления оценивают на глаз. Вправо от нулевого деления масштаба подписывают значения соответствующих расстояний на местности. Размерность ставится один раз в правом конце линейного масштаба.

Например, для карты масштаба 1:25000 основанию на местности соответствует отрезок длиной 250 м.

На топографических картах указывают числовой, именованный и линейный масштабы, а на топографических планах – числовой и именованный.

При использовании карт для измерений необходимо знать погрешности, обусловленные графическими построениями и чувствительностью человеческого зрения во время оценки наименьших делений линейного масштаба «на глаз». Считается, что человеческий глаз может различать отдельно две точки, если их видно под углом не менее . При таком угле линейная величина на расстоянии наилучшего зрения 25 см от глаза равна 0.1 мм (0.01 см) (след от укола на бумаге острой иголкой). Принято считать величину 0.1 мм граничной или предельной графической точностью построений на картах и планах. Величину отрезка на местности, которая равна 0.1 мм на карте или плане, называют точностью масштаба. Для карт масштабов 1:100000, 1:50000, 1:25000 точность масштабов составляет соответственно 10 м, 5 м, 2.5 м.

Практически принимается, что длина отрезка на плане или карте может быть оценена с точностью 0.2 мм.

Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0.2 мм (0.02 см) на плане, называется графической точностью масштаба.

Как уже было указано выше, топографические карты – это карты масштаба 1:1000000 и крупнее. В Украине, еще со времен СССР, с 1934 года, приняты следующие масштабы топографических карт:

1:1000000; 1:100000; 1:10000;

1:500000; 1:50000; 1:5000;

1:200000; 1:25000; 1:2000.

а масштабы топографических планов следующие:

1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.

Карта масштаба 1:1000000 составляется в проекции, которая получила наименование «видоизмененная простая поликоническая проекция». Для карт масштаба 1:200000 и крупнее на III Геодезическом Совещании в 1928 году была принята проекция Гаусса-Крюгера, а в 1939 году и для составления карты масштаба 1:50000.

Ширина зон по долготе - 6º для карт масштабов 1:500000 – 1:10000, и 3º для карт масштабов 1:5000-1:2000.

Карты масштабов 1:1000000 – 1:200000 называют обзорно-топографическими. Их используют при решении задач научного и прикладного содержания, во время промышленного освоения значительных по размерам территорий страны..

Карты масштабов 1:100000 – 1:10000 служат основой во время планирования и проектирования инженерных сооружений, геологических и геодезических изысканий, проведения мероприятий военного характера и т.д.

Карты и планы масштабов 1:5000 – 1:2000 используют при разработке генеральных планов городов, составлении технических проектов промышленных и горнодобывающих предприятий, проектировании железнодорожных и автомобильных дорог, каналов и т.п. Основными элементами топографических карт являются населенные пункты, промышленные объекты, гидрография, дорожная сеть, рельеф, границы и т.д.

Поперечный (трансверсальный) масштаб

Точность определения расстояний на плане или карте порядка 0.2 мм не может быть достигнута при использовании линейного масштаба. Поэтому для повышения точности измерений расстояний на плане или карте применяют поперечный (трансверсальный ) масштаб .

Поперечный масштаб является разновидностью линейного масштаба.

Для его построения на отрезке прямой несколько раз откладывают основание масштаба, равное 2 см (рис. 2). В полученных точках восстанавливают перпендикуляры к линии произвольной, но равной длины. Два крайних перпендикуляра делят на равных частей и через одноименные точки проводят линии, параллельные прямой . Левые нижнее и верхнее основания делят на равных частей. Точку нижнего основания соединяют наклонной линией с первой точкой верхнего основания , а через все остальные точки проводят линии, параллельные (трансверсали).

Для определения величины наименьшего деления поперечного масштаба из подобия треугольников и можно записать

.

Поскольку , а , то получим, что отрезок равен

,

Например, для масштаба 1:2000

Нетрудно убедиться, что для нормального сотенного поперечного масштаба его точность равна графической точности масштаба.

Поперечный масштаб обычно гравируют на металлических пластинках, которые закрепляются на некоторых геодезических приборах (геодезических транспортирах, масштабных линейках, кипрегелях). Оцифровка поперечного масштаба производится так же, как и линейного – в соответствии с численным масштабом. С помощью поперечного масштаба можно решать те же задачи, что и по численному или линейному масштабам.

Каждая линия, откладываемая на плане или карте с помощью поперечного масштаба, слагается из трех частей :

а) числа целых оснований , взятых от нулевого перпендикуляра до правой ножки циркуля;

б) числа малых делений (десятых долей основания), взятых от нулевого перпендикуляра до левой ножки циркуля;

в) сотых долей основания , расположенных между вертикальной линией и трансверсалью.

Аналогично можно решить обратную задачу – по длине отрезка на плане или карте определить длину соответствующей линии местности.

Для примера на поперечном масштабе 1:2000 (рис. 2) показано положение ножек циркуля-измерителя при взятии отрезков длиной 62,8 м и 131,4 м. При пользовании поперечным масштабом необходимо следить, чтобы концы обеих ножек циркуля-измерителя располагались на одной горизонтальной линии масштаба либо в середине между одноименными горизонтальными линиями.

Для того чтобы крупные объекты можно было изобразить и отобразить на бумаге, его вид уменьшают. Примером может стать любая топографическая карта, в которой используется масштаб, необходимый для расчетов размеров и расстояний в реальном виде. Чтобы произвести необходимые измерения, необходимо знать, где и как найти масштаб. Как правило, данный показатель размещается в легенде карты или изображается в зарамочном оформлении. Также иногда для указания масштаба карты используется заголовок и пояснительные надписи в нижней части. В редких случаях популярные карты содержат масштаб в основной части. В случае отсутствия зарамочного оформления или обрезанной карты, зная как определить масштаб, можно самостоятельно произвести все необходимые расчеты.

С помощью чего и как определить масштаб карты?

1. Прежде чем приступить к определению масштаба карты необходимо взять другую карту такой же территории с уже известным масштабом.
2. Далее переходим к поиску одинаковых пар точек местности, отображаемых на обеих картах.
3. С помощью линейки производятся измерения расстояний между выбранными объектами на каждой из карт.
4. Используя полученные измерения, необходимо рассчитать разницу масштаба искомой карты по отношению к масштабу другой.
5. Важно конечное значение масштаба привести в установленный вид, а именно к целому, кратному ста или тысячи значению.
6. При отсутствии возможности использования второй карты, есть другой способ, как определить масштаб карты. В этом вопросе помогут специальные картографические сервисы, найти которые можно в поисковой системе. Выбрав сервис, необходимо найти ту же территорию, что изображена на карте, и выбранные характерные точки. Далее путем использования инструмента «Линейка» можно легко определить искомое расстояние по выбранным для космоснимков единицам измерения. Последним действием станет определение масштаба карты по известным значениям расстояний на местности и по карте.

Как самостоятельно определить масштаб чертежа.

При отсутствии указания масштаба чертежа в одном из установленных мест есть вариант, как определить масштаб чертежа самостоятельно.

1. Сначала определяется изображенный на чертеже объект с габаритными размерами.
2. Необходимо на чертеже найти вид детали с указанными габаритными размерами. Далее, используя размерную линию какого-либо габаритного размера, путем приложения любого измерительного прибора производится измерение ее длины.
3. После чего для сравнения числового значения размера с полученным результатом необходимо использовать деление результата с числовым значением. Полученное число и будет являться искомым масштабом.

Масштаб – степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности при их изображении на плане и карте. М вычисляют как отношение длины линии на чертеже, плане, карте к длине горизонтального проложения этой линии на местности.

Горизонтальное проложение – ортогональная проекция линии с физической поверхности Земли на горизонтальную плоскость. Виды Масштаба:

а) численный;

Численный масштаб записывают в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе - степень уменьшения проекции. Например, масштаб 1:5 000 показывает, что 1 см на плане соответствует 5 000 см (50 м) на местности.

Более крупным является тот масштаб, у которого знаменатель меньше. Например, масштаб 1:1 000 крупнее, чем масштаб 1:25 000.

б) именованный;

вид масштаба, словесное указание того, какое расстояние на местности соответствует 1 см на карте, плане, снимке.

в) линейный;

Линейный масштаб- это графический масштаб в виде масштабной линейки, разделённой на равные части.

г) поперечный

масштаб - график (обычно на металлической пластинке) для измерения и откладывания расстояний на карте с предельной графической точностью (0,1 мм).

Расстояние на местности, соответствующее наименьшему делению линейного масштаба карты. Расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм в масштабе карты, называется предельной точностью масштаба .

Виды карт: Оперативные (1:10 6 ,500к,200к) тактические (1:100к,50к,25к,10к). Типы: Мелко-(1,2), средне-(3,4), крупномасштабные(5,6,7)

4.Понятия о плане и карте. Условные знаки.

План местности - простейшая разновидность географической карты; чертёж небольшого участка местности в крупном масштабе. Планы применяются туристами, коммунальными и аварийными службами, в сельском хозяйстве и в других местах, где нужно ориентироваться на местности и изучать участки

Карта - Географической картой называется уменьшенное в определенном масштабе изображение на плоскости земной поверхности в определенной картографической проекции. Это изображение обычно условное, так же это может быть чертеж земной поверхности или объекта, в уменьшенном или обобщенном виде.

В отличие от плана карта имеет более мелкий масштаб. Так на плане он крупнее, чем 1: 5000. Изображения земной поверхности с более мелким масштабом можно считать картами.

Масштаб влияет на изображаемую площадь. Чем крупнее масштаб, тем меньшую площадь можно изобразить. Соответственно на планах изображается небольшая территория, а на картах можно изобразить любую площадь, в том числе и весь земной шар.

На планы обычно стараются нанести все детали изображаемой местности, а на карту только наиболее существенные объекты. Причем карты бывают разного типа, и соответственно важные объекты для каждого типа карты свои.

На планы не наносят параллели и меридианы, в то время как на картах их обозначают всегда.

Условные знаки служат для того, чтобы на карте показать тот или иной объект (очень простым языком)

Картографические условные знаки - система символических графических обозначений (знаков), применяемая для изображения на картах различных объектов и явлений, их качественных и количественных характеристик. Условные знаки иногда также называют «легенда карты».

Например: Леса (вырубленный, горелый и др), колодцы, пещеры, ямы, болота, мосты, скалы, пещеры, ключи, жд дороги, овраги и тд.

ВОТ ВАМ КАК ПРИМЕР

Машины и некоторые их детали, здания и их части имеют большие размеры, поэтому начертить их в натуральную величину не представляется возможным. Их изображения приходится вычерчивать в . Мельчайшие детали ручных часов и других механизмов приходится вычерчивать, наоборот, в масштабе увеличения.

Во всех случаях, когда это возможно, детали следует вычерчивать в натуральную величину, т. е. в масштабе 1:1.

Уменьшать или увеличивать изображения в произвольное количество раз не разрешается. ГОСТ 2.302-68 установлены следующие масштабы уменьшения: 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000. При составлении генеральных планов крупных объектов допускается применять масштабы 1:2000; 1:5000; 1:10 000; 1:20 000; 1:25 000; 1:50 000. Масштабы увеличения записываются в виде отношения к единице; стандартом установлены следующие масштабы увеличения: 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40: 1, 50:1; 100:1. В необходимых случаях допускается применять масштабы увеличения (100л) : 1, где n - целое число. В тех случаях, когда полное слово «масштаб» отсутствует в записи, перед обозначением масштаба проставляют букву М, например пишут: М 1:2 (масштаб уменьшения), М 2:1 (масштаб увеличения). На рис. 1 шайба прямоугольной формы изображена в трех масштабах: в натуральную величину (М 1:1), в масштабе уменьшения и в масштабе увеличения. Линейные размеры последнего изображения в четыре раза больше, чем среднего, а площадь, занимаемая изображением, в шестнадцать раз больше. Такое резкое изменение величины изображения следует учитывать при выборе масштаба чертежа.

TBegin-->TEnd-->

Рис. 1. Сравнение различных масштабов. Линейные масштабы

Кроме численных масштабов в черчении применяют линейные масштабы. Линейные масштабы бывают двух видов: простые и поперечные (рис. 1). Простой линейный масштаб, соответствующий численному масштабу 1: 100, представляет собой линию, на которой от нулевого деления вправо отложены сантиметровые деления, а влево - одно такое же деление, разделенное на миллиметры. Каждое сантиметровое деление линейного масштаба соответствует 100 см (или 1 м). Каждое миллиметровое деление соответствует, очевидно, одному дециметру. Взяв измерителем какой-либо размер с чертежа, ставят одну иглу на соответствующее полное деление справа от нуля, на-
пример на деление 3. Тогда вторая игла покажет, сколько дециметров свыше 3 м имеет измеряемый размер. В данном случае он равняется 3,4 м.

Преимущества простого линейного масштаба перед обычной линейкой заключаются в следующем:

rn
1. он всегда находится на чертеже;
rn
2. дает более точные показания, так как размеры на чертеже откладывают, как правило, по данному линейному масштабу;
rn
3. после фотографирования чертежа, масштаб, уменьшаясь пропорционально, дает возможность получать размеры без построения пропорционального масштаба.
rn

Более совершенным является линейный поперечный масштаб . На чертеже он дан для того же масштаба 1:100. Наклонные линии, трансверсали, позволяют получить не только дециметры, но и сантиметры. Для примера на масштабе показан размер 3,48 м. Линейные масштабы применяют преимущественно на строительных и топографических чертежах.

TBegin-->
TEnd-->

Рис. 2. График масштабов

В проектной и производственной практике нередко пользуются пропорциональным (угловым) масштабом . Он представляет собой простейший график. Пусть требуется построить такой график для масштаба 1:5. На горизонтальной прямой от точки А (рис. 2) Откладывают отрезок, равный 100 мм; в точке В строят прямой угол и по его второй стороне откладывают отрезок, уменьшенный в 5 раз (100: 5 = 20 мм); соединяют полученную точку С с точкой А. Величину 12,8 мм, соответствующую 66 мм, берут циркулем-измерителем непосредственно с графика, не вычисляя ее и не пользуясь линейкой. График строят на миллиметровой бумаге или на бумаге, графленой в клетку.

Для масштаба 1: 2,5 на продолжении катета ВС откладывают 40 мм, для масштаба 1: 2-50 мм. Изображенный на рисунке ряд пропорциональных масштабов называют графиком масштабов. Пользование им позволяет сберечь значительное количество времени. Построив график масштабов, пользуются им в течение всей работы над курсом черчения.

Ни один географический объект, например реку, мост, поселок, невозможно изобразить на топографическом плане в натуральную величину. В древности люди рисовали уменьшенные изображения местности, на которых разные участки уменьшались произвольно, в разной степени. Поэтому старинные чертежи местности не дают возможности понять, например, каково расстояние между берегами реки, чему равна длина реки и т. д. Чтобы был более точным, необходимо все расстояния уменьшать в одинаковое число раз с сохранением всех пропорций, делать изображение в масштабе.

Показывает, во сколько раз расстояния на плане уменьшены по отношению к реальным расстояниям.

Длина школы на плане школьного двора в 1000 раз меньше, чем в действительности. Это означает, что на данном плане все расстояния уменьшены в 1000 раз.

Численный и именованный масштабы

Масштаб пишут по-разному. В виде числа масштаб изображается так: 1:100 (это означает, что 1 см плана заменяет 100 см на местности). Это численный масштаб. 100 см - это 1 м, поэтому можно просто написать: в 1 см - 1м. Масштаб, записанный в таком виде, - именованный масштаб.

Линейный масштаб

Обычно на планах, кроме численного и именованного масштабов, помещают линейный масштаб. Он представляет собой линию, разделенную на равные отрезки. Отрезки справа от 0 показывают, какому расстоянию на местности соответствуют расстояния на плане в 1 см, 2 см и т. д. Отрезок слева от 0 разделен на равные мелкие части. Зная расстояние на местности, которому соответствует большой отрезок, и количество мелких отрезков, можно вычислить, какому расстоянию на местности соответствует каждый мелкий отрезок. Например, длина большого отрезка слева от 0 на рисунке равна 10м. Этот отрезок разделен на 5 мелких частей, значит, длина одной такой части составляет 10м:5=2 м.

Линейный масштаб позволяет измерять расстояния на плане при помощи циркуля-измерителя или полоски бумаги.

При помощи линейного масштаба можно определять длину кривых линий, например реки, дороги. Для этого надо отметить на полоске бумаги небольшое расстояние или установить небольшой раствор между иглами циркуля-измерителя и переставлять бумагу с отметкой или циркуль вдоль измеряемой линии, считая число перестановок. Определив при помощи линейного масштаба длину одного «шага» в метрах и умножив ее на число перестановок, мы получим длину кривой линии.

Выбор масштаба

Масштаб выбирают в зависимости от величины расстояний. Например, надо изобразить расстояние в 6 км. Тогда масштаб в 1 см - 10 м не годится, потому что это расстояние изображается линией в 600 см, то есть в 6 м; но линию в 6 м нельзя поместить на обычном листе бумаги. Удобнее взять масштаб: в 1 см - 1 км. При таком масштабе расстояние в 6 км будет соответствовать линии в 6 см.