МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
ФГТУ ВПО «ВОЛОГОДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ »
КАФЕДРА МІСЬКОГО КАДАСТРУ І ГЕОДЕЗІЇ
Дисципліна: Картографія
Курсова робота
Тема: «Проектування планово-картографічної основи для міського кадастру»
Вологда, 2007
Зміст
Введення
1. Характеристика району
1.1 Фізико-географічна характеристика району картографування
1.2 Картографічні джерела
2. Проектування середньомасштабних карт масштабу 1:1000000
2.1 Побудова математичної основи
2.2 Обчислення і побудову нормальної рівнокутної конічної проекції для карти масштабу 1:1000000
2.3 Визначення величини спотворень на карті
2.4 Зміст і призначення карти
2.5 Компонування карти масштабу 1:1000000
3. Проектування великомасштабної топографічної карти масштабу 1:200000 в проекції Гаусса-Крюгера
3.1 Призначення і використання карти
3.2 Побудова математичної основи для карт
3.3 Обчислення прямокутних координат за географічним
3.4 Зміст карти
3.5 Компонування карти
4. Побудова математичної основи для аркушів топографічних карт масштабу 1:10000. Розрахунок номенклатури аркушів топокарт картографується району. Визначення розмірів і площі трапецій масштабу 1:10000
4.1 Побудова математичної основи для аркушів топографічних карт масштабу 1:10000
4.2 Розрахунок номенклатури топографічної карти
5. Визначення за таблицями Гаусса - Крюгера координат х, у, зближення меридіанів g, розмірів рамки трапеції для аркуша масштабу 1:10000. Побудова та оформлення рамки знімальної трапеції аркуша масштабу 1:10000
Висновок
Список використаних джерел
Додаток А. Схема картографічних джерел Чагодощенского району
Додаток Б. Нормальна рівнокутні конічна проекція
Додаток В. Топографічна карта масштабу 1:200000
Додаток Г. Проект великомасштабного картографування на Чагодощенський район
Додаток Д. Топографічна карта масштабу 1:10000
1. Характеристика району
1.1 Фізико-географічна характеристика району картографування
Повне найменування: Чагодощенський муніципальний район. Дата утворення: 1918. Населення, тис. чол.: 17,3, в т.ч. сільське: 5,3
Географічне положення: Чагодощенський район - найбільш західна територія Вологодської області. Він розташований в басейнах річок Чагодощею і Кабожі, які є лівими притоками Мологи. На північному заході район межує з Ленінградською областю, на південному заході з Новгородської. На північному сході та сході його сусідами є Бабаєвський і Устюженський райони нашої області. Географічне положення Чагодощенского району досить вигідне, так як він знаходиться майже в рівновіддаленій відстані від таких великих адміністративних та індустріальних центрів, як Москва (600 км.), Санкт-Петербург (340 км.), Новгород (380 км.), Вологда (326 км.) і пов'язаний з ними шосейної і залізної дорогами. Площа території муніципального освіти: 2,4 тис. кв. км. Загальна площа району дорівнює 2,4 тис. кв. км, що становить 1,6% від всієї площі Вологодської області. Найбільше протягом території району в меридіальному напрямку 60 км, в широтному - 68 км.
Клімат Чагодощенского району, як і всієї західної частини Вологодської області, помірно-континентальний, з помірно теплим літом і помірно холодною зимою. Абсолютна максимальна температура повітря +35 ° С. Абсолютна мінімальна температура повітря -47 ° С. Кількість опадів за листопад-березень 174 мм. Кількість опадів за квітень-жовтень 450 мм.
Гідрографія. Район багатий гідромережа. Всі річки, що протікають по його території, є притоками Мологи, і через неї належать басейну Волги. Основні водні артерії району річка Чагодощею з притоками Смердомка, Горюн, Мідь, Вніна і річка Кобожа з притоками Біла, Чорна, Веуч. На території району понад 20 озер. Найбільш великі з них Чорне, Сіглінское, Углічное, Конево. Велика кількість боліт, в основному прохідні. Серед найбільш великих можна виділити болота Дідове Поле, Океан Великий Мох, Зибулінское та ін
Населені пункти. Адміністративний центр - сел. Чагода (1926). У районі налічується 7 сільських поселень. Найбільш великими населеними пунктами є районний сел. Чагода, районний сел. Сазонова. Усього налічується 91 сільський населений пункт (Анісімова, Стулова, Бортникова, Борисову, Олісово, Бабуся).
Рельєф. Головна роль у формуванні рельєфу належить дії материкових льодів. Коливання висот від 128 до 175 м. Поверхня району нахилена в північно-східному напрямку.
Рослинний покрив. 159 тис. га (66%) території району займають ліси (вони складаються з хвойних порід - ялини і сосни і мілколистної - берези, осики, вільхи та ін.) Ліси й гаї району рясніють грибами та цінними ягодами (морошка, чорниця, брусниця, журавлина, малина, суниця та ін.) Ботанічними експедиціями описані і зібрані в гербарії 500 видів рослин, у тому числі 173 рідкісних, 159 лікарських, що на 15-20 видів більше, ніж у сусідніх районах.
Тваринний світ. У річках і озерах водитися щука, окунь, плотва, лящ, язь, карась та інші види риб. Різноманітний пташиний світ району. Серед мисливських видів - глухар, рябчик, тетерев, біла куріпка, качки. Найбільш поширені тварини: лось, кабан, бурий ведмідь, руда лисиця, вовк, рись, куниця, горностай, тхір чорний, заєць-біляк, білка-летяга, заєць-русак, ондатра, бобер.
Корисні копалини. Надра краю багаті корисними копалинами. Його мінерально-сировинний ресурс представлений родовищами кварцових пісків, вапняків, карбонатових порід, цегляних і фарбувальних глин, бутового каменю, торфу та ін
Особливо охоронювані природні території. Загальна площа особоохраняемих територій - 9035 га.
Ландшафтний заказник «Ратца» (площа 3201 га.) - Типовий для південно-заходу області природний комплекс з різноманітними типами лісу, верховими болотами;
Рекреаційний ботанічний заказник «Падун» (площа 1213 га.);
Ландшафтний заказник «Чагодощенський» (площа 4524 га);
Природний резерват місцевого значення «Стара Пустинь» (площа 97 га.) - Створення природного резервату обумовлено необхідністю збереження в незмінному вигляді культурно - історичного містечка «Стара Пустинь», пов'язаного з ім'ям преподобного Евфросина Сінозерского.
Дорожня мережа. Автошляхи з удосконаленим покриттям, з покриттям, без покриття, грунтові польові, польові і лісові дороги, зимові дороги, залізні дороги.
Картографічні джерела
Процес камерального складання карти припускає наявність іншої карти (карти-джерела), яка може бути використана для нанесення гідрографії та інших елементів змісту на нову карту. Використання карти-джерела може бути повне або часткове по деяким елементам. Може виявитися необхідним залучення декількох карт для нанесення різних елементів змісту. Як карт-джерел залучаються карти загальногеографічні, тематичні та спеціальні.
Загальногеографічні карти використовують в якості джерел при складанні будь-яких тематичних карт. Вони служать основою для нанесення тематичного змісту. Топографічні, оглядово-топографічні та оглядові карти - це надійні і достовірні джерела, які створюють по державним інструкціям, в стандартній системі умовних знаків з певними, строго фіксованими вимогами до точності.
Вся територія Росії покрита топографічними картами масштабів 1:25000 і дрібніше. На окремі території є карти більших масштабів. Інші, порівняно невеликі за площею країни мають картами значно більших масштабів, наприклад територія Великобританії цілком закартографірована в масштабі 1:2500. Вся планета охоплена міжнародними картами масштабів 1:1000000 (близько 1000 листів) і 1:2500000 (262 аркуші).
Значення загальногеографічних карт не обмежується використанням їх для прив'язки тематичного змісту. Вони забезпечують географічну достовірність картографування, граючи роль каркаса, щодо якого виконують нанесення і подальшу ув'язку тематичного змісту составляемой карти, а також взаємне узгодження карт різної тематики.
Тематичні картографічні матеріали - основне джерело для складання тематичних карт. До них відносяться результати польових тематичних зйомок (великомасштабні плани, схеми, абриси, маршрутні та стаціонарні зйомки і т.п.), власне тематичні карти різного масштабу і призначення, а також різного роду спеціальні матеріали такі, як схеми землекористуванні, лісовпорядні плани та ін .
Тематичні карти великих масштабів завжди служать джерелами для створення дрібномасштабних карт, але особливо важливо, що карти однієї тематики часто використовують при складанні карт суміжної тематики. Так, при грунтовому картографуванні привертають карти рослинності та геоморфологічні, при створенні геоморфологічних карт - геологічні та тектонічні, при складанні карт транспорту необхідні карти розселення і т.д. А для одержання синтетичних карт районування та оцінки території в якості джерел часто використовують серії карт різної тематики. Сучасне велика кількість тематичних матеріалів ставить завдання оптимізації їх вибору при створенні будь-якої карти, а це вимагає від картографа глибоких географічних знань.
Особливий вид джерел - кадастрові карти і плани. Вони з документальною точністю відображають розміщення, якісні і кількісні характеристики явищ і природних ресурсів, дають їх економічну або соціально-економічну оцінку, містять рекомендації щодо раціонального використання та охорони природних ресурсів. Такі карти кадастру земельного, міської, корисних копалин, лісового, водного, промислового і ін
Крім карт використовуються й інші джерела, що містять дані, необхідні для складання:
каталоги координат опорних пунктів;
літературно-описові матеріали: книги, науково-технічні звіти, описи;
довідники та статистичні дані по населенню, економіці, адміністративно-територіального устрою, шляхами сполучення і т.д.;
довідкові чергові посібники по окремих елементах змісту карт.
Для складання різних за змістом, масштабами і призначенням карт навіть для складання однієї картки картографічні джерела мають різне значення і ступінь використання.
Прийнято поділяти які використовуються для складання кожної карти картографічні джерела на основні та додаткові. До групи основних джерел завжди входять загальногеографічні карти, за якими складається гідрографія, а в багатьох випадках і інші елементи (рельєф, шляхи сполучення, населені пункти, політико-адміністративні кордони та ін.) Основними картографічними джерелами можуть бути різні спеціальні карти, за якими складаються всі елементи змісту - загальногеографічні і спеціальні. Іноді в якості основних джерел залучаються дві або кілька карт.
Основними картографічними джерелами для складання спеціального змісту спеціальних карт часто є довідники, статистичні, а також літературно-описові матеріали. Наприклад, спеціальне зміст карт економічних, населення, деяких карт природи найбільш часто складається за статистичними даними; історичні події дуже часто наносяться на карту по літературно-описовим даними.
До додаткових картографічним джерел відносяться карти, довідники та літературно-описові джерела, які не ввійшли в основні, але з яких беруться додаткові дані для нанесення на карту або уточнюється її зміст (наприклад, встановлюється класифікація шляхів сполучення, проводиться транскрибування назв, уточнюється положення кордонів і т . д.). До додаткових картографічним джерел відносяться також чергові довідкові посібники.
Джерела, які залучаються для картографування, також поділяються на первинні, отримані в ході прямих вимірювань і спостережень, і вторинні, що є результатом обробки та перетворення первинних матеріалів.
Картографічні джерела, використовувані при написанні даної курсової роботи наступні:
карта масштабу 1:1000000;
карта масштабу 1:200000;
таблиця дуг меридіан в 1 ° по широті, довжин дуг паралелей в 1 ° по довготі;
таблиця відрізків меридіанів Д, величин lg;
таблиця значень радіусів перший вертикала N, меридіанів М, паралелей r, радіусів кривизни R;
таблиці Гаусса-Крюгера для обчислення прямокутних координат;
таблиці розмірів рамок і площ топографічних карт масштабів 1:200000, 1:1000000.
Схема картографічних джерел показана в Додатку А.
2. Проектування середньомасштабних карт масштабу 1:1000000
Проектування середньомасштабних карт 1:1000000 складається з кількох етапів:
побудова математичної основи;
обчислення і побудову нормальної рівнокутної конічної проекції;
обчислення спотворень на проектованої карті;
зміст, призначення карти;
компонування карти.
Карта масштабу 1:1000000 створюється в рівнокутної поперечно-циліндричної проекції Гаусса, обчисленої за параметрами еліпсоїда Красовського для шестіградусной зони або в конічних і Поліконічна проекціях.
У даному розділі курсової роботи виконано проектування карти масштабу 1:1000000 в конічній проекції з однією головною паралеллю, для цього виконані розрахунки параметрів конічної проекції для картографується району відповідно до варіанту, визначені величини спотворень для даної проекції, побудована за результатами розрахунків проекція, прив'язаний район картографування до цій проекції, виконана компонування карти.
Нормальна конічна проекція - проекція, у якої паралелі нормальної сітки - дуги концентричних кіл, центр яких в точці сходу меридіанів, а меридіани - їх радіуси, кути між якими пропорційні відповідним разностям довгот.
У цій проекції застосовуються дві системи координат: плоскі полярні координати d і r і прямокутні координати х і у. Зв'язок між координатами за наступними формулами:
(1)
,
де q - відстань між полюсом полярних і початком прямокутних координат, тобто величина постійна.
Нормальні конічні проекції найбільш вигідно застосовувати для територій, розташованих в середніх широтах і витягнутих уздовж паралелей.
2.1 Побудова математичної основи
До математичній основі карти відносять: картографічну проекцію, компонування, масштаб (для багатолисті карт - разграфку на листи, номенклатуру) і геодезичну основу.
Карту масштабу 1:1000000 необхідно створювати в конічній проекції з однією головною паралеллю.
Розміри одинарних аркушів карт у межах широт від 0 до 60 ° по широті 4 ° і по довготі 6 °, меридіани і паралелі проводять через 1 °.
Кожен аркуш карти масштабу 1:1000000 буде мати сім меридіанів і п'ять паралелей.
Таким чином, Вологодська область знаходиться на кількох аркушах карт масштабу 1:1000000, що має номенклатури: Про 36, Про 37, Про 38, N 36, N 37, Р 36, Р 37, Р 38.
Математичну основу викреслюють або гравірують на координатографа, а за відсутності - за допомогою найпростіших приладів. З цією метою розбивають кілометрову сітку через 2 см і її оцифровують. Для побудови картографічної сітки треба знати координати 35 точок (по сім крапок на кожній паралелі).
Точність нанесення точок перетину меридіанів і паралелей ± 0,2 мм. Практичні розміри рамок не повинні відрізнятися від теоретичних на 0,2 мм по сторонах і на 0,3 мм по діагоналі.
За внутрішньою рамкою аркуша карти дають виходи кілометрової сітки через 2 см і її оцифровку через 20 км. Лінії меридіанів і паралелей, які є внутрішніми рамками аркушів, ділять на відрізки через 5 ¢, а всередині аркуша через 10 ¢.
2.2 Обчислення і побудову нормальної рівнокутної конічної проекції для карти масштабу 1:1000000
Територія Чагодощенского району знаходиться на аркуші карти масштабу 1:1000000, що має номенклатуру Про 36 і обмежена меридіанами з довготами l зап = 30 ° l сх = 36 ° і паралелями з широтами j сівбу = 60 ° j пд = 56 °. Довгота середнього меридіана l ср = 33 °. Картографічну сітку побудувати через 1 °, Dj = Dl = 1 °. Параметр a знайти під умовою, що паралель з широтою j о = j сер = 58 ° зберігає довжину, n о = 1. Земну поверхню прийняти за еліпсоїд. Формули для обчислення:
1. , (2)
де a - параметр проекції (величина постійна).
2. , (3)
де С - параметр проекції (постійна величина);
r екв - радіус екватора на проекції;
, (4)
де е - ексцентриситет земного еліпсоїда;
,
де а - велика піввісь еліпсоїда;
b - мала піввісь еліпсоїда;
а = 6378245 м;
b = 6356863 м;
R = 6371116 м (середній радіус Землі, прийнятої за кулю).
.
3. , (5)
де d - полярний кут.
4. , (6)
де r - радіус паралелей по проекції.
5. , (7)
де q - відстань між полюсом полярної системи координат початком рахунку прямокутних координат на проекції;
х - абсциса.
6. , (8)
де у - ордината.
7. , (9)
де m, n - масштаби по меридіанах і паралелях;
r - радіуси паралелей земного еліпсоїда.
8. , (10)
де р - масштаб площі.
9. (W - максимальне спотворення в проекції).
Величини r, lgv, N o, ctg j o вибирають за значенням широти головною паралелі j о з картографічних таблиць.
Обчислення параметрів конічної проекції a і С проведені за формулами (2) та (3), результати представлені в таблиці за формою 1.
Обчислення параметрів a і С
Позначення і формули | Обчислення значень j о = 58 ° |
| 0,8480481 |
| 0,5400344 |
lg = | 0,4579751 |
| 2,870616 |
| 3995197 '1 / 1000000 х 100 = 399,5197 |
З | 1146,867643 |
Обчислення полярних координат d і r проведені за формулою (5) для різниць довгот , Де l i - Меридіани, l ср = 33 °, результати представлені у таблиці за формою 2.
Обчислення полярних кутів d
Позначення та формули | Обчислення значень для різниці довгот | |||
Dl | 0 | 1 ° | 2 ° | 3 ° |
a | 0,8480481 | |||
| 0 | 0,8480481 | 1,6960962 | 2,5441443 |
Радіуси паралелей r проекції обчислюють, перетворюючи формулу (6) . Радіуси паралелей r проекції представлені у таблиці за формою 3.
Обчислення радіусів паралелей
Позначення та формули | Обчислення значень для широт | ||||
56 ° | 57 ° | 58 ° |