Что изучает наука топография
Топография
Топография (др.-греч. τόπος — место и γράφω — пишу) — научная дисциплина, изучающая методы изображения географических и геометрических элементов местности на основе съёмочных работ (наземных, с воздуха или из космоса) и создания на их основе топографических карт и планов.
Топография может рассматриваться и как самостоятельный раздел картографии, изучающий проблемы картографирования территорий, и как раздел геодезии, посвященный вопросам проведения измерений для определения геометрических характеристик объектов на земной поверхности.
В сферу интересов топографии входят вопросы содержания топографических карт, методики их составления и обновления, вопросы их точности и классификации, а также извлечения из них различной информации о местности.
Содержание
История топографических работ
Выдающиеся топографы и геодезисты
Методы топографии
Наземная съёмка
Наземная съёмка применяется преимущественно на таких участках, картографирование которых нерентабельно другими средствами из-за их малой площади или затруднительно по характеру территории (например, гористая или сильно пересеченная местность).
В начале выполняют мензульную съёмку, производимую целиком в натуре, а затем (особенно в горных районах) — фототеодолитную (наземную фотограмметрическую) съёмку, при которой часть работ ведут на местности с помощью фототеодолита, а часть — камерально на фотограмметрических приборах.
В настоящее время широко применяется тахеометрическая съемка при помощи электронных тахеометров, особенно при съемке городских территорий и промышленных объектов с наличием большого количества подземных коммуникаций.
Аэрофотосъёмка
Аэрофотосъёмка на сегодня является наиболее распространенным приемом создания топографических карт. Существует два ее вида:
Спутниковая съемка
Материалы спутниковой съёмки находят применение при изготовлении обзорно-топографических и мелкомасштабных топографических карт преимущественно для неосвоенных и малоизученных территорий, а также служат для выявления территорий, создание крупномасштабных карт которых с помощью аэрофотосъёмки должно быть проведено в первую очередь.
Относительно новой областью применения космической съемки является создание с помощью радаров и сонаров, установленных на спутниках, т. н. цифровых моделей рельефа местности (в виде матрицы высот) — формализованных её моделей, представленных координатами и характеристиками точек местности, записанными в цифровой форме для последующей обработки на ЭВМ. Эти модели служат двум целям:
Автоматизация топографических работ
Современный этап развития топографии характеризуется широким внедрением компьютерной обработки в процесс создания топографических карт. Наиболее перспективная область — автоматическое распознавание информации с аэроснимков (дешифрирование объектов) с помощью ЭВМ, дальнейшая ее классификация и построение на ее основе GIS-систем.
Топография в других областях
В более широком смысле топография подразумевает изучение не только рельефа, но любых других особенностей исследуемой территории или объекта. Например, в нейровизуализации при картировании мозга используется ЭЭГ-топография. Топография роговицы, или корнеотопография (в офтальмологии), используется как метод картирования кривизны поверхности роговицы.
При рентгеноструктурном анализе в ходе процесса рентгеновской топографии получают рентгенограммы (топограммы), показывающие дефекты в кристаллах — блоки и границы структурных элементов, дефекты упаковки, дислокации, скопления атомов примесей, деформации и др.
Краткие сведения о развитии топографии
Топография вместе с геодезией развивалась в периоды освоения земледелия, осуществления путешествий и мореплаваний, открытия новых территорий, География её описаний и исследований разнообразна. Будь-то деление земельных участков в Древнем Египте или в Подмосковье в двадцать первом веке. При всех торгово-коммерческих, географических или военных экспедициях возникала необходимость в формировании маршрутов, оформлении схем движения, описания посещаемых территорий и других завоеваний. В любой из таких экспедиций требовались топографы, специалисты по топографии.
Развитие топографии продолжается и в настоящее время. Кроме способов (спутниковые методы), средств измерений (фотосъемка) этапы развития происходят и в объектах съемок (океанический шельф), их видоизменении, средствах оформления, и методах изображений (компьютерной векторной графики). С возросшим темпом развития человеческой и технологической деятельности, топография расширяет свои взаимоотношения с новыми науками и сферами производства. С топографией через предоставление услуг и соответствующих документов, в которых присутствуют топографические приемы и способы, связаны простые физические лица, корпорации, государственные структуры.
Топографическая съемка и ее составные части
Топографию можно считать разделом науки, занимающуюся изучением и отображением местности земной поверхности на горизонтальной плоскости с применением различных средств геодезических измерений и методов изображений. Изучение поверхности Земли происходит на основе способов топографической съемки, которые состоят из комплекса:
К измерительным работам относятся все виды съемок с использованием геодезических способов измерений, позволяющих получать необходимые данные для определения положения всех снимаемых точек.
Вычислительные приемы с помощью математической обработки позволяют получить конечные координаты и точность выполненных измерений.
Графическое изображение получают прорисовыванием всех точек на плане и окончательного оформления геометрии контуров всех снятых объектов, изолиний рельефа, придание необходимого цвета массивам и так далее. Основным способом графического воспроизведения считается топографическое черчение, будь то оформление ручным способом на оригиналах планов, планшетах или техническим образом с применением компьютерных технологий. Многие специалисты маркшейдеры, топографы, геодезисты и картографы прошли школу топографического черчения. Для ручного способа оформления топосъемок использовали синусные линейки для миллиметровой разграфки, ручки и перья, туши разных цветов, воду и краски для отмывок, специальные кисточки и другие предметы. В современных условиях развития компьютерных информационных систем топографические карты вычерчиваются по специальным программным приложениям с учетом нормативных требований по условным знакам. Они обладают всем набором инструментов для оформления оригиналов чертежей.
Содержание топографических планов
Сущность топографического плана (карты) раскрывается при помощи специальных символов, называемых условными обозначениями. Вся полнота карты раскрывается дополнительными наименованиями, надписями, числовыми значениями.
С применением условных знаков изображают геометрию:
Периодически и по необходимости топокарты пополняют на специальных оригинальных форматах чертежей, планшетах, цифровых моделях.
Основные задачи топографии
В основу предметных интересов топографической науки входят:
Характерным отличием топографических карт и планов считается возможность определения планово-высотного положения практически любой точки на них. Ценность таких сведений трудно переоценить. За счет этих количественных характеристик (координат точек), можно сказать, возникает спрос на топографические съемки. Они становятся незаменимыми и даже обязательным требованием при предварительных расчетах новых проектов строительства объектов и всевозможных реконструкций, оформлении объектов в кадастровых реестрах. В рамках геодезических изысканий для начала нового строительства топографические съемки именуют как топооснова. Имеется, наверное, ввиду, что топография участвует, как основа, как начало для всех новых проектов строительства.
Классификация топографических карт и планов
Все физические карты страны можно сгруппировать в четыре группы:
• мелкомасштабные (масштабов 1:1000000, 1:500000, 1:200000);
• среднемасштабные (с масштабами 1:100000, 1:50000, 1:25000);
• крупномасштабные (соответствуют масштабам 1:10000, 1:5000);
• топографические планы (масштабы 1:2000, 1:1000, 1:500).
Встречаются и другие классификации карт. Но они могут отличаться только по относимости карт крайнего масштаба каждой отдельной группы к той или иной категории. Основной характеристикой карты считается точность измерений по ним, а также среднеквадратические и предельные погрешности их построения. На практике для решения различных задач по картам, возможно, выполнять измерения со снятием отсчетов точностью до 0,1 мм. При этом, как известно, для всех именно топографических карт существуют искажения в линейных величинах. Это связано с переходом от эллипсоидной формы Земли через проекцию Гаусса-Крюгера на плоскость, которая и отображает физическую поверхность на картах.
Обратим внимание на четвертую группу в классификации карт под названием топографические планы. В ней с применением съемок для построения топопланов от масштаба 1:5000 и крупнее линейные искажения практически не влияют на точность выполнения как геодезических, так и проектных работ. Следовательно, все задачи, устанавливаемые для решения по ним, возможно, выполнять без искаженной информации исходных данных и в получаемых результатах.
Значение слова «топография»
1. Наука, изучающая земную поверхность и способы ее измерения и изображения на плане или карте.
2. Поверхность какой-л. страны или местности и взаимное расположение ее пунктов, частей. Топография города. □ Бобоховская земля, о которой шла речь, как раз примыкала к Сусловке (Балахнов изучил топографию своего уезда в совершенстве). Григорович, Проселочные дороги.
[От греч. τόπος — место и γράφω — пишу]
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Топография может рассматриваться и как самостоятельный раздел картографии, изучающий проблемы картографирования территорий, и как раздел геодезии, посвященный вопросам проведения измерений для определения геометрических характеристик объектов на земной поверхности.
В сферу интересов топографии входят вопросы содержания топографических карт, методики их составления и обновления, вопросы их точности и классификации, а также извлечения из них различной информации о местности.
ТОПОГРА’ФИЯ, и, мн. нет, ж. [от греч. topos — место и graphō — пишу]. 1. Прикладной отдел геодезии, посвященный измерению земной поверхности для изображения ее на планах и картах. || Искусство изображать на планах и картах внешнее строение местности. 2. Поверхность и взаимное месторасположение частей, отдельных пунктов местности. Т. Москвы за годы революции очень сильно изменилась. Историческая т. Европы.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
топогра́фия
1. наука, изучающая земную поверхность и способы ее измерения и изображения на плане или карте
2. поверхность какой-либо страны или местности и взаимное расположение её пунктов, частей
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: монограмма — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Топография и Ориентирование. Лекция
Содержание
Цели и задачи
Данная лекция освещает основы топографии и ориентирования, необходимые для уверенного ориентирования на местности как в Подмосковье, так и в горах.
Общая продолжительность
Преподавательский состав
Место проведения
Наглядные пособия
Введение
Туризм, походы, путешествия немыслимы без карт и умения ими пользоваться. Читать карту приходится как при подготовке маршрута, так и во время его преодоления. Навыки ориентирования также очень полезно иметь и постоянно развивать. (Они пригодятся даже в городе.)
Данная лекция посвящена обзору картографических материалов, правил пользования некоторыми приборами, а также приемов ориентирования на местности.
Основы топографии
Топография – это наука, изучающая геометрию земной поверхности и разрабатывающая способы изображения её на плоскости. Основная задача топографии – получение точных данных о земной поверхности и расположении на ней природных и созданных человеком объектов. Основной метод – топосъемка (полевые работы + обработка результатов), конечным результатом которой является создание топографической карты.
Карта – это уменьшенное обобщенное изображение земной поверхности на плоскости, построенное в определенной картографической проекции с помощью специальных условных знаков. По содержанию карты подразделяются на общегеографические и специальные (тематические). На общегеографических картах изображаются все основные элементы местности, без особого выделения каких-либо из них. На специальных картах с большей детальностью отображаются некоторые элементы местности или наносятся специальные данные, не показанные на общегеографических картах. (Например, экономические, геологические, гидрологические карты и т. п.)
Разновидности карт, используемых туристами.
Масштаб – величина, показывающая степень уменьшения объектов на карте относительно соответствующих им объектов на местности.
Способы указания масштаба:
Чем крупнее масштаб, тем подробнее карта. По масштабу карты разделяются на:
Итак, номенклатура карты 1:1.000.000 будет представлена заглавной буквой латинского алфавита (от А до V) и арабской цифрой. Например, лист, на котором находится Москва, обозначается N-37.
Лист карты масштаба 1:500.000 является 1/4 частью листа миллионной карты и обозначается номенклатурой листа миллионной карты с добавлением одной из прописных букв (А, Б, В, Г) русского алфавита, обозначающих соответствующую четверть. Например, N-37-Б. Эта карта вдвое подробнее, чем карта масштаба 1:1.000.000.
Лист карты масштаба 1:200.000, так называемой двухкилометровки, образуется делением миллионного листа на 36 частей (6 строк и 6 столбцов). Номенклатура состоит из обозначения листа милионной карты плюс одна из римских цифр. Например, N-37-XVI.
Лист карты масштаба 1:100.000, так называемой километровки, получается делением листа миллионной карты на 144 части (12 строк и 12 столбцов). Номенклатура листа такой карты будет состоять из обозначения листа милионной карты плюс арабская цифра от 1 до 144. Например, N-37-56.
Способы определения масштаба:
Любая карта читается при помощи условных обозначений. Системы условных знаков на различных картах могут сильно отличаться друг от друга. Например, многие значки на картах для спортивного ориентирования абсолютно не похожи на обозначения тех же самых объектов на топокартах. Условные обозначения, принятые на данной карте, как правило помещают в так называемой легеде карты. Перед тем, как начать чтение карты, полезно эту легенду внимательно изучить.
Условные знаки разделяются на группы:
Условные знаки делятся на масштабные и внемасштабные.
Кроме значков на подробных картах часто содержится много числовой информации. Цифры, как правило, относятся к тому или иному знаку и уточняют характеристики объекта, такие как высота, ширина, характер грунта или покрытия, число жителей, проходимость перевала (категорию и месяцы, в которые он открыт) и т. п. Цифры имеют тот же цвет, что и знак, к которому они относятся.
Измерения по карте необходимо выполнять для оценки выбранного маршрута. Чаще всего выполняются измерения расстояний и высот.
Основы ориентирования
Как показывает практика, восстановление утерянной ориентировки требует больше умения и времени, чем простое ее сохранение.
Как известно, направление географического (истинного) и магнитного (на который указывает стрелка компаса) меридианов, не совпадают. Также они не будут, как правило, совпадать с осевым меридианом зоны Гаусса-Крюгера, в которой рисуется прямоугольная сетка на карте.
Так как направлений «на север» имеется несколько, то и азимуты бывают разные:
Величина магнитного склонения в Подмосковье незначительна, но в приполярных областях этой поправкой при использовании компаса пренебрегать уже не стоит.
Основные задачи ориентирования:
Приемы ориентирования
Вот некоторые советы и приемы ориентирования, помогающие в преодолении маршрута:
Спутниковая навигация
Как работает система GPS?
Орбиты вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Спутники непрерывно излучают сигналы точного времени в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, который вычисляет время задержки сигнала (сравнивая с собственными внутренними часами). Зная задержку радиосигнала, распространяющегося со скоростью света, можно вычислить расстояние до спутников. А зная расстояния от точки до трех точек с известными координатами можно вычислить трехмерные географические координаты (широту, долготу и высоту) самой этой точки, что нам и требуется.
Итак, в теории для определения координат достаточно трех спутников. Но в реальных условиях всегда существует ошибка синхронизации внутренних часов GPS-приемника с бортовыми часами спутников. (Отсчеты системного времени на всех спутниках очень точны и синхронизированы между собой.) Из-за смещения часов приемника относительно системного времени на поправку dT, в приемнике вычисляется лишь «псевдодальность» до спутников.
Так как поправка dT для всех спутников одинакова (их часы точно синхронизированы), то, получив псевдодальности до четырех спутников, можно решить систему уравнений с 4-мя неизвестными, получив трехмерные координаты точки приемника и точное время.
Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи. Если приемник установлен на движущемся объекте и наряду с «псевдодальностями» измеряет доплеровские сдвиги частот радиосигналов, то может быть вычислена и скорость объекта.
Что дает использование GPS?
Более подробно приемы работы с GPS-приемниками будут описаны в других статьях.
Основы топографии
Основы топографии
Топография – это наука, изучающая геометрию земной поверхности и разрабатывающая способы изображения её на плоскости. Основная задача топографии – получение точных данных о земной поверхности и расположении на ней природных и созданных человеком объектов. Основной метод – топосъемка (полевые работы + обработка результатов), конечным результатом которой является создание топографической карты.
Карта – это уменьшенное обобщенное изображение земной поверхности на плоскости, построенное в определенной картографической проекции с помощью специальных условных знаков. По содержанию карты подразделяются на общегеографические и специальные (тематические). На общегеографических картах изображаются все основные элементы местности, без особого выделения каких-либо из них. На специальных картах с большей детальностью отображаются некоторые элементы местности или наносятся специальные данные, не показанные на общегеографических картах. (Например, экономические, геологические, гидрологические карты и т. п.)
Разновидности карт, используемых туристами.
Масштаб – величина, показывающая степень уменьшения объектов на карте относительно соответствующих им объектов на местности.
Способы указания масштаба:
Чем крупнее масштаб, тем подробнее карта. По масштабу карты разделяются на:
Итак, номенклатура карты 1:1.000.000 будет представлена заглавной буквой латинского алфавита (от А до V) и арабской цифрой. Например, лист, на котором находится Москва, обозначается N-37.
Лист карты масштаба 1:500.000 является 1/4 частью листа миллионной карты и обозначается номенклатурой листа миллионной карты с добавлением одной из прописных букв (А, Б, В, Г) русского алфавита, обозначающих соответствующую четверть. Например, N-37-Б. Эта карта вдвое подробнее, чем карта масштаба 1:1.000.000.
Лист карты масштаба 1:200.000, так называемой двухкилометровки, образуется делением миллионного листа на 36 частей (6 строк и 6 столбцов). Номенклатура состоит из обозначения листа милионной карты плюс одна из римских цифр. Например, N-37-XVI.
Лист карты масштаба 1:100.000, так называемой километровки, получается делением листа миллионной карты на 144 части (12 строк и 12 столбцов). Номенклатура листа такой карты будет состоять из обозначения листа милионной карты плюс арабская цифра от 1 до 144. Например, N-37-56.
Способы определения масштаба:
Любая карта читается при помощи условных обозначений. Системы условных знаков на различных картах могут сильно отличаться друг от друга. Например, многие значки на картах для спортивного ориентирования абсолютно не похожи на обозначения тех же самых объектов на топокартах. Условные обозначения, принятые на данной карте, как правило помещают в так называемой легеде карты. Перед тем, как начать чтение карты, полезно эту легенду внимательно изучить.
Условные знаки разделяются на группы:
Условные знаки делятся на масштабные и внемасштабные.
Кроме значков на подробных картах часто содержится много числовой информации. Цифры, как правило, относятся к тому или иному знаку и уточняют характеристики объекта, такие как высота, ширина, характер грунта или покрытия, число жителей, проходимость перевала (категорию и месяцы, в которые он открыт) и т. п. Цифры имеют тот же цвет, что и знак, к которому они относятся.
Измерения по карте необходимо выполнять для оценки выбранного маршрута. Чаще всего выполняются измерения расстояний и высот.
Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 5472 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ