Картография мен топография негіздері» пәніне арналған жинақ

«Картография  мен топография негіздері» пәніне арналған   жинақ

 

КІРІСПЕ

       Картография – табиғат пен қоғамның құбылыстарын географиялық карта мен басқа картографиялық өнімдерді кескіндеу және оларды құру, пайдалану әдістемелері туралы ғылым.

     Пәнді оқытудың мақсаты: білімгерлерге географиялық карталардың ерекшелігін, картографиялық проекциялардың   түрлеріне түсінік беру

Пәнді оқытудың міндеттері:

1. Географиялық карталарда қолданатын масштабтың түрлерін түсіндіру.

2. Географиялық карталардың жіктелуін және ерекшелігін білу.

3. Топографиялық карта бойынша есептер шығару.

4. Географиялық карта бойынша профильдер түсіру.

5. Географиялық карталар бойынша картографиялық проекцияларды ажырата білу.

 

Лекция №1

Географиялық  карталар туралы түсінік

1. Карталарды қолдану.

2. Картографияның құрылымы мазмұны мен бөлімі.

3. Географиялық карталардың қасиеті және негізгі элементі.

Карта – жер бетінің таңба  үлгісіндегі моделі. Карта немісше Каrte-түп нұсқа, ал грекше chartes-жазуға пайдаланатын папирус парағы деген мағына білдіреді.

Картография – географиялық карталардағы табиғат құбылыстарымен   картографиялық бейнелеулерді, карталардың шығару әдістерін және қолдануын зерттейтін ғылым.

Картография зерттейтін басты проблемалар:

1.Ғылымның теориялық негізі, оның  ішінде картографияның пәні мен әдісі, карта туралы ілім, картографиялық проекциялар теориясы. Генерализация мен кескіндеу әдістерінің теориясы жатады.

2.Картография ғылымының даму тарихы.

3.Картографиялық деректер тану.

4. Карталарды жобалау және оны  дайындау теориясы мен технологиясы.

5.Карталарды пайдаланудың теориясы  мен әдісі.

Географиялық карталарды әр түрлі саладағы мамандар, жорық жетекшілер, саяхатшылар мен оқушылар қолданады.

Картаны қолдану – бұл картографиялық бейнелеулерді қолдану жағын  қарастырады. Карта мен атластарды мына уақытта қолданылады:

1. Новигациялар мен жергілікті жерді бағдарлау (құрлықта, теңізде, әуеде).
2. Шаруашылықта (жерді игеру, пайдалы қазбалар).
3. Инженерлік жобалау және құрылыстық (жол қатынастар).
4. Экологиялық жағдайды қадағалау, табиғатты қорғау және қауіпті құбылыстарды ескерту жасау.
5. Ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізу кезінде  және болжау.
6. Ішкі және сыртқы саясатты қамтамасыз ету жағдайын қарастыру және

шешім қабылдау.

Картография құрылымына қарай үлкен  картографиялық пәндер жүйесін құрайды. Олар: картаны тану, картографиялық информатика, математикалық картография, картометрия, картаны құрастыру және проектілеу, безендіру, картаны шығару және қолдану.

Картаны тану - географиялық карталардың элементін, құрылымын, карталардың даму тарихын және карталарды қолдану жолдарын қарастырады.

Картографиялық информатика  – карталардың жіктелуін және баға беруін, сақтау мен таралуын қарастырады.

Математикалық картография  – карталардағы географиялық объектілердің нақтылығын қарастырады.

Картометрия – географиялық карталардағы объектілердің ұзындығын, ауданын өлшеуін қарастырады.

Картографияны оқытуда ең негізгі  болып табылатын саланың бірі топография. Топография – жер бетінің біршама шағын учаскілерін түсірумен байланысты мәселелерді зерттейді.

Картография гуманитарлық және жаратылыстану ғылымдарымен байланысты Гуманитарлық ғылымдарға: экономика, тарих, жаратылыстану ғылымдарға: физикалық география, ландшафттану, осының ішінде салалық ғылымдарға: геология, климатология мен метеорология, топырақтану, ботаника, зоология және нақты ғылымдарға: математика, геодезия, кибернетика, статистика жатады.

Ғылыми практикада модельдендіру  нақты объектіні оқып білуде және жасауда орын бастаушы ретінде түсіндіріліп келеді. Картографияда «модель» деген  термин қолданады және өзінің ерекшеліктері бар. Модель жер бедерін, географиялық қабықты, жер қыртысын және атмосферада тіршілік ететін тірі организмдермен әлеуметтік құбылыстармен адамның іс-әрекетінен болатын құбылыстарды көрсетеді. Осы «Картографиялық модельдендіру» ұғымын орыс ғалымы географ, картограф К.А.Салищев қолданды. Ғалым К.А.Салищев карталардың ең негізгі  4 функциясын атап көрсетті. Олар: коммуникативті, оперативті, танымдық, болжамдық.

Коммуникативті – картаны қолдану кезінде ең негізгі хабарлар беру;

Оперативті- карта бойынша  практикалық жұмыстарды орындау;

Танымдық - әртүрлі саладағы мамандар мен оқушылар  өздерінің білімін дамыту  үшін  қолданады.

Болжамдық- картографиялық моделдеу  кезінде бір құбылысты бағыт бере  отырып  дамыту.

Географиялық  карталардың  элементтеріне: математикалық негіздер (масштаб, тор, проекция), картографиялық  бейнелеулер (шартты белгілер), қосалқы  элементтердің сипаттамасы (график, диаграмма, статистикалық көрсеткіштер), жабдықтау (картаның аты және масштабы, картографиялық торда сызықтардың бейнеленуі) жатады.

Географиялық  карталар территорияларына,  маңызына,  мазмұнына  және  масштабына қарай  жіктеледі.

Территориясына  қарай: материктік,  мұхиттық  жеке  мемлекет

Маңызына  қарай: оқулық карталар, ғылыми - анықтамалық, әскерлік,  туристік және т.б.

Мазмұнына  қарай: жалпы географиялық  карталар және тақырыптық   карталар.

Масштабына  қарай:  ірі масштаб, орта масштаб, ұсақ масштаб.  

Бұл масштабтар жалпы географиялық және тематикалық карталарға тән. Ірі  масштабты жалпы географиялық карталарды – топографиялық карталар, орта масштабты жалпы географиялық карталарды – жалпы  топографиялық карталар, ал ұсақ масштабты жалпы географиялық карталарды – жалпы карталар деп атайды.

 

Лекция №2,3.

Топографиялық карталар және оны пайдалану

 

1.Топографиялық карталардың  қасиеттері.

2.Топографиялық карталардың  номенклатурасы.

Топографиялық карталар шағын территорияларға жасалады, олар көптеген беттен тұрады. Картаның бетке бөлінуін жол сызық, ал беттің белгісін номенклатура деп атайды. Топографиялық карталардың әрбір беті трапеция болып табылады оған номенклатура беріледі. Карта бетінің номенклатурасы рамканың солтүстік қабырғасының үстінде орналасқан.

Картаның номенклатурасы негізінен 1:1000 000 масштабтағы карта құрады, оның рамкасының өлшемі бойлықта 6°, ал ендікте 4°. Осы масштаб бетінің номенклатурасы белдеуді білдіретін латын алфавитінің бас  әрпінен және реттік нөмірін көрсететін цифралардан тұрады.

Мысал ретінде N-36-54-Г-а карта бетінің номенклатурасының 1:1000 000 масштабтан бастап рет-ретімен құрастыруды қарастырамыз.

N-36 бет 1:100 000 масштабтағы 144 бетке бөлінеді, олар  1,2,3 …, 144 цифрларымен белгіленеді. Осы масштабтың 54 нөмірлі бетінің номенклатурасы   N-36-54 болады.

1:100000 масштабтағы N-36-54 картасының беті 1:50 000 масштабтағы картаның бетіне                 4 бетіне сәйкес келеді: олар А,Б,В және Г әріптерімен белгіленді. Осы масштабтың екінші номенклатурасы N-36-54-Г болады.

Осы  бетті 4-ке бөлуден 1:25000  масштабтағы  картаның 4 бетін алады. Бұл беттер а,б,в,г әріптерімен белгіленеді. Осы масштабтағы картаның ең соңғы бетінің номенклатурасы                             N-36-54-Г-а болады.

1:5000 масштабтағы картаның номенклатурасының  негізі болып, 1:10000 масштабтағы картаның  беті саналады, ал ол болса 1:5000 масштабтағы картаның 256 бетіне бөлінеді. 1:5000 масштабтағы картаның ең соңғы бетінің номенклатурасы N -41-60-(256) болады.

1:2000 масштабтағы картаның номенклатурасын  алу үшін 1:5000 масштабтағы картаның  беті 9 бөлікке бөлінеді. Оларды орыс алфавитінің кіші әріптерімен белгілейді. Сонымен 1:2000 масштабтағы картанаң ақырғы бетінің номенклатурасы   N -41-60-(256-и) болады.

Топографиялық карталардың масштабына байланысты жеке беттерінің өлшемі туралы мәліметтер және номенклатура үлгілері  1-кестеде  берілген.

1-кесте- Карталардың номенклатурасы

Масштаб	Беттің өлшемі		Номенклатураның үлгілері
	Ендікте	Бойлықта
1:1000 000	4º	6º	N-36
1:500000	2º	3º	N-36-А
1:200000	40'	1º	N-36-ХХХ
1:100000	20'	30'	N-36-54
1:50000	10'	15'	N-36-54-Г
1:25000	5'	7'30"	N-36-54-Г-а
1:10000	2'30"	3'45"	N-36-54-А-а-1
1:5000	1'15	1'52,5	N-36-54 (256)
1:2000	25"	37",5	N-36-54 (256-и)

Пландар мен карталардың шартты белгілері. Топографиялық карталардың шартты белгілері мен шартты белгілерден және оларды түрлі-түсті безендіруден, түсіндірме жазулар мен цифрлы белгілерден тұратын біртұтас жүйе болып табылады.

Шартты белгілер және олардың түрлі- түстері жердің әртүрлі объектілерін және тектік түрлерін көрнекі көрсетеді. Түсіндірме жазбалар және цифрлық белгілер шартты белгілерді кескінділетін объектілердің жеке ерекшеліктері туралы мәліметтер мен толықтыралды.

Біркелкі объектілердің әртүрлі  масштабты топографиялық карталардағы кескіні және бояуы  негізінен  алғанда, бірдей, тек көлемдері жағынан ғана өзгеше болады. Белгілі бір топқа енетін объектілердің сандық және сапалық сипаттамалары олардың өзіне тән ерекшеліктерін аздаған толықтырумен еске салатын бастапқы графикалық белгілермен беріледі.

Шартты белгілер өзінің атқаратын  міндеті және қасиеттері жағынан  масштабтық, масштабтан тыс және түсіндірме шартты белгілер болып бөлінеді.

Лекция №4.

Топографиялық картадағы географиялық және тік  бұрышты координаттар

1.Тік бұрышты  Гаус-Крюгер  проекциясы.

2.Географиялық тікбұрышты координаттарды  анықтау.

       1.1928 ж. КСРО-да барлық геодезия және топографиялық жұмыстарға арналған геодезия мәжілісінде Бессель эллипсоидында Гаусс - Крюгер проекциясы қабылданған болатын. Бұл проекцияда 1:500000 - нан ірі масштабты топографиялық карталарды жасай бастады, ал 1939 ж. бастап Гаусс-Крюгер проекциясы 1:500000 масштабты картасында қолданылды.                                  1825 ж. К.Гаусс алғашқы рет бір жазықтықты екіншісінің үстіне шексіз кіші бөлшектер түрінде бейнелеп сақтап отырудың жалпы шешімін тапты. 1912 ж. А.Крюгер жазықтықта қолданылған формулаларды есептеп, баспадан шығарды. Осыдан кейін бұл проекция Гаусс - Крюгер атауын алып, топография-геодезиялық жұмыстарда кең қолданыла бастады. Гаусс – Крюгердің тең бұрышты көлденең-цилиндрлі проекциялау заңы бойынша проекцияланады. Сондықтан жер эллипсоиды бойлықта әрбір 6° сайын меридиандармен 60 зонаға бөлінеді, олар полюстен полюске дейін созылады. Зоналардың нөмірлері батыстан шығысқа қарай Гринвич меридианнан жүргізіледі, ал Грнивич меридианы бірінші зонаның батыс шекарасы болып саналады. Әрбір зонаның ортадағы меридианы остік меридиан деп аталады.

Меридиандар мен параллельдер қисықтармен бейнеленеді, меридиан зонасы мен экваторға салыстырмалы түрде симметриялы, бірақ олардың  қисықтығы шамалы болғандықтан, картаның батыс пен шығысындағы шегі түзу сызықтармен бейнеленеді. Карталардың солтүстік және оңтүстік шегімен сәйкес келетін параллельдер ірі масштабты карталарда түзумен бейнеленеді (1:2000-1:50000), ұсақ масштабтыкарталарда қисықпен бейнеленеді . Әрбір зонадағы тік бұрышты координаталарының басы осьтік меридиан зонасының экватормен қиылысу нүктесінде орналасады.

Гаусс - Крюгер проекциясы - геодезиялық проекция, жердің беті шартты түрде меридиандармен 60 зонаға бөлінеді.

               Гаусс - Крюгер проекциясындағы аймақтарды санау гринвич меридианынан шығысқа жүргізіледі. Орта меридиан зонасы осьтік деп аталады. Шығыс жарты шарының кез келген аймағындағы L₀ осьтік меридиан ұзақтығы мына формуламен есептеледі:

L₀=6°* n -3°

               Ал батыстағыда - мына формула :

               L₀=360°-(6°* n -3°),

                n - аймақ нөмірі.

Топографиялық  картаның беті солтүстік және оңтүстік жағынан параллельдермен, ал батыс  және шығыс жағынан меридиандармен шектелген. Кескінделген заттар мен жергілікті жердің контурларының географиялық координаталарын анықтау мүмкіндігі болу үшін картада градус рамкасы балады. Ол карта бетінің ішкі және сыртқы рамкаларының аралығында орналасқан. Градус рамкасы шығыс пен батыс қабырғаларындағы ендіктің минуты мен солтүстік пен оңтүстік қабырғаларындағы бойлықтың минуты кезектесіп отыратын қара және ақ шашқалармен белгіленген. Әр ендік пен бойлықтың минуты алты тең бөлікке бөлінген. Осы белгіленген нүктелердің ара қашықтығы 10 секундке тең. Градус рамкасының жол-жол сызықтарын пайдаланып карта бетінде градус торын жүргізуге болады. Олар картада нүктелердің географиялық координаталарын анықтауға мүмкіндік береді.