Масштабы топографических карт и планов. Что такое масштаб карты в географии? Измерение площади участка со сложной конфигурацией

Дата написания: 08.04.2024

Время на чтение: 16 минут

Собираясь в интересное путешествие или же просто рассматривая карты на просторах Интернета, каждый человек сталкивается с таким понятием, как масштаб. Однако что это такое, какие бывают виды масштабов и как правильно его высчитывать, знает далеко не каждый.

Что такое масштаб

Слово «масштаб» пришло в русский язык из языка точности – немецкого - и дословно переводится как палка для измерения. Однако в картографии данный термин обозначает число, во сколько раз данная карта или иное изображение уменьшено в сравнении с оригиналом. Масштаб присутствует на каждой карте, а также является неотъемлемой частью любого чертежа.

Для чего нужен масштаб

Итак, зачем людям на практике нужен масштаб? Что показывает масштаб? На самом деле это понятие связано практически и теоретически со многими отраслями: математикой, архитектурой, моделированием и, конечно же, картографией. Ведь ни на одной карте, даже суперсовременной цифровой, невозможно отобразить географический объект в его реальном размере. Поэтому, при нанесении изображения тех или иных городов, рек, гор или даже целых материков на карту все эти объекты пропорционально уменьшаются. А во сколько раз это сделано, и является масштабом, который указывается на полях карты.

В старину, когда в картографии еще не применяли масштаб, а уменьшали изображаемые объекты по своему усмотрению, полученные карты были очень неточными и носили, скорее, приблизительный характер. Так что путешественники, использующие их, часто попадали впросак. Кто знает, возможно, у карты, которой пользовался Христофор Колумб, тоже был неверный масштаб, и поэтому вместо Индии он приплыл в Америку?

Еще одной отраслью, которая просто не может существовать без использования масштаба, является моделирование. Ведь, создавая чертеж будущего здания или самолета, инженер делает это в определенном масштабе, уменьшая или увеличивая изображение в зависимости от необходимости. Так что ни одна, даже самая крохотная деталь, не может быть сделана без использования чертежа, а ни один чертеж не обойдется без масштаба.

Основные виды масштабов

Несмотря на простоту понятия «масштаб», существует несколько его видов. На картах он, как правило, обозначается либо с помощью цифр (численный), либо графически. Графические масштабы подразделяются на два подвида: линейный вид масштаба и поперечный.

Также есть подвиды масштаба, которые больше относятся к видам карт. В зависимости от того, каковы размеры масштабов, выделяют карты:

Крупномасштабные - от одного к двумстам тысячам и меньше.
Среднемасштабные – от одного к миллиону до одного к двумстам тысячам.
Мелкомасштабные – до одного к миллиону.

Естественно, на мелкомасштабных картах некоторые детали не наносятся, в то же время крупномасштабные карты могут содержать названия улиц и даже небольших переулков. В современных электронных картах пользователь может сам регулировать масштаб, за одно мгновение превращая карту из мелкомасштабной в крупномасштабную, и наоборот.

Численный и именованный масштаб

Данные о масштабе могут указываться разными способами. Если на карте или чертеже масштаб указан с помощью дроби (1:200, 1:20 000 и тому подобное), то такой его вид называется численным. При расчете такого размера стоит брать во внимание тот факт, что крупнее будет тот масштаб, у которого число в знаменателе меньше. Иными словами, объекты на карте с масштабом 1:200 будет более крупными, нежели на карте с масштабом 1:20 000.

Именованный масштаб указывает не просто размер уменьшения изображения, но и называет единицы измерения, с помощью которых это делается. К примеру, на плане местности указано, что 1 сантиметр на ней равен 1 метру. Именованный масштаб редко применяется для мелкомасштабных карт, да и для карт вообще. Он более практичен для различных чертежей. Особенно если это крохотная деталь или же, наоборот, огромный жилой комплекс.

Графический масштаб

Графические виды масштабов, как уже было указано выше, бывают двух вариантов.

Линейный - это масштаб, изображенный в виде равномерно разграфленной двухцветной линейки. Как правило, он используется на крупномасштабных планах местности и дает возможность измерить на нем расстояние при помощи бумажной полоски или циркуля. Этот графический вариант масштаба может помочь узнать длину рек, дорог и других кривых линий.

Поперечный – это усовершенствованный вариант линейного масштаба. Его предназначение – максимально верно определить расстояние, указанное на плане. Подобный графический вариант, как правило, используется на специализированных картах.

Масштабы чертежей

Рассмотрев самые распространенные виды масштабов в картографии, стоит упомянуть, что это понятие также неотъемлемо связано с черчением и архитектурной графикой. Будь то инженерные чертежи крохотных механических деталей или же, наоборот, чертежи громадных архитектурных ансамблей, в любом случае к ним применяются специализированные масштабы чертежей. Каждый чертежный бланк имеет графу в которой в обязательном порядке указывается масштаб спроектированного изделия.

Примечателен тот факт, что даже если инженер создает чертеж детали в натуральную величину, все равно в информации о нем указывается масштаб 1:1. В отличие от карт, на чертежах масштаб может быть не только уменьшенным (1:5), но и увеличенным (5:1) если изображаемое изделие крохотных размеров.

На сегодняшний день только узким специалистам необходимо умение правильно высчитывать масштаб без помощи машин. Благодаря современным программам и приборам, остальным людям уже не нужно хорошо разбираться в масштабе той или иной карты - за них все сделает компьютер. Но все же каждому стоит иметь хотя бы приблизительное представление о том, что показывает масштаб, как его правильно вычислять и какие виды его существуют - ведь это составляющая элементарной грамотности и человеческой культуры.

В картографических проекциях степень уменьшения изображения в разных частях получается разной, а, следовательно, и масштаб карты получается величиной переменной.
В нашем примере экватор и меридиан остались той же длины, что и на глобусе. Все параллели сильно растянуты. Так, например, параллель с широтой φ = 750 изобразилась такой же длины, как и на экваторе, хотя в действительности длина дуги в 10 у них разная. На экваторе она равна 111,3 км, а на широте φ = 750 только 28,9 км. Следовательно, параллель растянулась почти в четыре раза.
Меридианы и экватор изобразились в масштабе глобуса. В таком случае говорят, что по всем меридианам и экватору сохранился главный масштаб.
При вычислении картографической проекции для составления карты, всегда задаются определенным масштабом, который должен сохраняться в определенных местах или по определенным направлениям (по среднему меридиану или по всем параллелям, или только по экватору). Такой масштаб, называемый главным, подписывают на карте. Он показывает общую степень уменьшения, принятую для данной карты.
Во всех остальных местах карты масштабы будут отличаться от главного, они будут крупнее или мельче главного, эти масштабы называют частными и обозначают буквой μ.
Под масштабом в картографии понимают отношение бесконечно малого отрезка, взятого на карте, к соответствующему ему отрезку на земном эллипсоиде (земном шаре). Все зависит от того, что берется за основу при построении проекции – земной шар или эллипсоид.
Чем меньше будет изменение масштаба в пределах данного участка, тем совершеннее будет картографическая проекция.
Для выполнения картографических работ необходимо знать распределение на карте величин частных масштабов, чтобы можно было вносить поправки в результаты измерений. На картах указывается только главный числовой масштаб, но, к сожалению, не указывается к каким линиям он относится.
Частные масштабы вычисляют по специальным формулам. Анализ вычисления частных масштабов показывает, что среди них имеется одно направление с наибольшим масштабом, а другое – с наименьшим.
В квадратной проекции наибольший масштаб совпадает с направлением параллели, а наименьший – с направлением меридиана.
Наибольший масштаб, выраженный в долях главного масштаба обозначают буквой «а», а наименьший – буквой «в».
Направления наибольшего и наименьшего масштабов называют главными направлениями. Главные направления только тогда совпадают с меридианами и параллелями, когда меридианы и параллели пересекаются под прямыми углами.
В таких случаях масштаб по меридианам обозначают буквой «m», а по параллелям – буквой «n».
Для удобства теоретических расчетов и анализа искажений длин, обычно главный масштаб принимают за единицу. Тогда отклонение частных масштабов от единицы будет характеризовать величину искажений на карте.
Разность между частным и главным масштабом называется относительным искажением длин, т.е.
υ = μ – 1 (1)
Рассмотрим это на примере. Пусть главный масштаб карты 1:200 000 000 (в 1 см – 2 000км на земном эллипсоиде), а частный масштаб μ = 4. Абсолютное значение частного масштаба будет равно: 4: 200 000 000 = 1: 50 000 000.
Относительное искажение длин определится так: υ = 4 – 1 = 3.
Искажения длин чаще всего выражают в процентах, тогда υ = 300 %.

Каким бы способом не развертывать земную поверхность на плоскость, обязательно возникнут разрывы и перекрытия, что в свою очередь приводит к растяжениям и сжатиям.
Но на карте вместе с тем будут места, в которых не будет сжатий и растяжений.
Линии или точки на географической карте, в которых нет искажений, называют линиями или точками нулевых искажений.
По мере удаления от них искажения возрастают.

Что такое масштаб и как его правильно истолковать? Как понять, что такое 1:1000, как измерить расстояние от одного города до другого, как перенести размер в реальный?

В средние века первооткрыватели могли легко ориентироваться на местности. Сегодня мы постараемся научиться читать географический атлас также как они.

Калькулятор масштабов

Что такое масштаб

Попробуем ответить на вопрос человека впервые открывшего карту или строительный чертеж. Что такое масштаб? Несколько заветных цифр в углу карты (плана) позволяют строителям, архитекторам и геодезистам делать точные измерения.

Точность – главная причина, необходимо знать, во сколько раз должен быть увеличен тот или иной объект в графическом исполнении.

Масштаб – дробное соотношение единицы измерения на чертеже к реальным размерам изображенного на плане (карте) объекта.

Что такое масштабная линейка

Масштабная линейка — это трехсторонняя линейка, используемая архитекторами и чтения чертежей для преобразования между масштабируемыми и фактическими размерами плана без необходимости прибегать к каким-либо математическим расчетам.

Архитектор использует масштабную линейку при черчении для преобразования размеров планируемого объекта (в меньшую сторону), чтобы создать план здания.

После строитель при чтении плана воспользуется подобной линейкой для перевода размеров (указанных архитектором плана) в реальные для строительства.

В географии линейка используется схожим образом. Картограф измеряет расстояние до объекта и указывает во сколько раз оно уменьшено.

Что показывает масштаб

Показывает во сколько раз уменьшен чертеж или географическая карта по отношению к реальным размером местности или строительного объекта.

Чем меньше изображение объекта на карте, тем мельче ее масштаб, и наоборот: если меньше показатель, то крупнее объект на чертеже.

Виды масштабов

Разобравшись с тем, что такое масштаб, перейдем к видам его использования.

В основном, их три:

Численный – это дробное соотношение единицы к степени проекционного уменьшения.
Именованный – расстояние заложенное в один сантиметр на карте (плане).
Графический – запись измерений длинны в виде отрезков.

В свою очередь графические способы отображения масштабности бывают:

линейными – когда записывается в виде линейки, разделенной на равные отрезки;
поперечными – описывается при помощи номограммы (пропорционального деления отрезков линейки).

Также есть два стандартных вида масштабирования:

уменьшения (1 к 500);
увеличения (2 к 1).

Масштабы чертежей

При составлении чертежей есть смысл руководствоваться принципом дробления крупного проекта на маленькие.

Если есть цель спроектировать особняк, то архитектор, скорее всего, составит план каждой комнаты, кабинета, зала, гостиной и прочего. А уже потом объединит это в один генеральный план особняка с указанием масштаба.

Способы такой записи регулируются ГОСТом 2.302-68. Архитектору остается только выбрать вариант из предоставленной таблицы:

А вот если вы занимаетесь моделированием, то при создании объектов следует прибегать ко второй части таблицы, где самый крупный показатель:

Что такое масштаб в географии

До восемнадцатого века карты большинства регионов нашей страны выполнялись в виде простых чертежей, без указания размеров и возможности математического расчета расстояния. Так продолжалось до конца XVII века. Петр Первый, заинтересованный географией, при помощи треноги произвел замер реки Дон во время войны с турками.

В дальнейшем карты России стали составлять с учетом достаточно строгих правил, чтобы любой мог прочитать чертеж. Впоследствии такие чертежи стали называть географическими картами – т. е. чертежами, выполненными в соответствии с координатами и масштабным корректированием, а объекты на них стали обозначать специальными символами.

Определение в географии такое: в переводе с немецкого «мерная палочка». Поскольку карта – это чертеж местности, то при ее вычерчивании (либо съемке) расстояние уменьшают в несколько раз.

Другими словами масштабирование в географии показывает кратность уменьшения графического изображения и расстояния на нем относительно снимаемой местности.

Как определить масштаб карты

На политической, административной или карте местности масштабная линейка указывается в углу изображения (обычно в правом нижнем).

Приведем пример расшифровки. На карте указана цифра «1:25000».Это означает, что карта уменьшает размер местности в 25 тысяч раз. При чтении и последующем определении расстояния числовую запись следует перевести в именную «1 к 25 тысячам».

При помощи калькулятора (а лучше в голове) несложно сделать более детальный перевод расстояния: если какое-то расстояние на местности составляло 1000 метров, то на карте он будет в 25 тысяч раз меньше.

Делим 1000 на 25 тысяч и получаем четыре сотых метра или 4 сантиметра. Путем простого деления выясняем, что в 1 сантиметре 250 метров. Произносится это так: в 1 см двести пятьдесят метров.

Решение задач на тему масштаб

Несколько задач, которые встречаются в курсе математики в школе:

Масштаб карты 1:10000. Найти, сколько в 1 сантиметре метров?

Для начала переведем сантиметры в метры (0.01). Умножаем одну сотую метра на 10000 высчитываем 100 м.

На плане с масштабированием «один к двадцати тысячам» расстояние между одним автовокзалом и остановкой составляет 4,8 см, а на втором плане 9,6 см. Вычислить масштаб второго плана.

Зная масштабное уменьшение, выясняем, что в 1 см 200 метров. Умножаем на количество сантиметров в первом плане получаем 960 метров. Делим на количество сантиметров второго плана и находим 100 метров. В 1 см — 100 метров, масштабирование «1 к десяти тысячам».

Заключение

Теперь, руководствуясь статьей, можно в режиме онлайн, узнать расстояние от магазина до дома. Посчитать сколько потребуется пройти по лесу до дороги, когда заблудился. Находить, во сколько раз уменьшен план архитектора при проектировании этажа.

Масштаб карты

Масшта́б ка́рты

степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности. Постоянен только на планах местности, на картах меняется от точки к точке по разным направлениям – всё зависит от свойств картографической проекции.
В России для топографических карт принята определённая система масштабов:

Тематические карты составляются и в других масштабах, напр. карты городов часто имеют масштаб 1:40 000 (сорокатысячная), а карты областей – 1:600 000 (шестисоттысячная). Обзорные географические карты составляют в любых масштабах мельче миллионного: 1:1 500 000, 1:2 500 000, 1:10 000 000 и т. д.
На морских навигационных и некоторых английских и американских картах можно встретить английскую систему масштабов: одна английская миля равна 1,609 км, она содержит 63 360 дюймов.
Масштаб указывают на картах в разных вариантах. Численный масштаб – это дробь с единицей в числителе, он показывает, во сколько раз длина на карте меньше соответствующей длины на местности (напр., 1:1 000 000). Линейный (графический) масштаб дают в виде линейки, разделённой на сантиметры, с подписями, означающими расстояния на местности, что облегчает измерения по карте. Именованный масштаб указывают в виде подписи, напр. «в 1 см 10 км».

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. - М.: Росмэн . Под редакцией проф. А. П. Горкина . 2006 .

Смотреть что такое "масштаб карты" в других словарях:

Карты - получить на Академике активный купон GamesDealer или выгодно карты купить по низкой цене на распродаже в GamesDealer

масштаб карты - — Тематики нефтегазовая промышленность EN map scale … Справочник технического переводчика

Необходимо перенести содержимое этой статьи в статью «Interfax.by Карты». Вы можете помочь проекту, объединив статьи. В случае необходимости обсуждения целесообразности объединения, замените этот шаблон на шаблон {{к объединению}} и добавьте… … Википедия

Сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? масштаба, чему? масштабу, (вижу) что? масштаб, чем? масштабом, о чём? о масштабе; мн. что? масштабы, (нет) чего? масштабов, чему? масштабам, (вижу) что? масштабы, чем? масштабами, о чём? о… … Толковый словарь Дмитриева

Карты - *КАРТЫ, сплошн. изображеніе на плоскости части или всей земной поверхности въ перемѣнномъ масштабѣ. Вслѣдствіе шарообразности земли пов сть ея м. б. изображена точно съ сохраненіемъ подобія фигуръ и площадей только на глобусѣ, при чемъ численный… … Военная энциклопедия

Карты Google … Википедия

Географические карты, предназначенные для обеспечения лётного устава навигационными данными, необходимыми при подготовке к полёту и в полёте. По назначению К. а. делятся на полётные, бортовые и специальные. Полётные карты, применяемые для… … Энциклопедия техники

- (нем. Masstaq, от нем. Mass мера). 1) мерило, мера линейная, принятая при чертежах в уменьшенном виде. 2) в артиллерии: медная линейка с обозначением на ней калибра орудий, снарядов и употребительнейших мер в артиллерии. Словарь иностранных слов … Словарь иностранных слов русского языка

Карты, характеризующие размещение или условия образования месторождений полезных ископаемых. Составляются на основании списков месторождений полезных ископаемых, данных геологической съёмки, поисков и разведок; часто с проведением… … Большая советская энциклопедия

- (нем. Maβstab; от Maβ мера и Stab палка * a. scale; н. Maβstab, Skala; ф. echelle; и. escala) отношение длины линии на чертеже, плане, карте, предметной модели к длине соответствующей линии в натуре. Ha геогр. картах различают главный M.… … Геологическая энциклопедия

Карты сейсмического микрорайонирования - Карты сейсмического микрорайонирования: карты в масштабе 1:25000 1:2000, разрабатываемые для территорий городов, населенных пунктов или отдельных жилых микрорайонов, а также промышленных объектов. Для линейных сооружений допускается масштаб… … Официальная терминология

Книги

Мир. Россия. Политико-админитративная карта. Размер карты L (большой) , . Вашему вниманию предлагается политическо-административная карта Мира масштаб 1:30000000 и России масштаб 1:9500000. Размер карты в развернутом виде - 95 см х 67, 5…
Мир. Политико-административная и физико-географическая складные карты , . Складная двухсторонняя карта. Размер большой (L) Политико-административная (масштаб 1: 30000000) и физико-географическая (масштаб 1: 34500000) карты…

Главный и частный масштабы карты. Масштабы по меридиану и параллели

Под масштабом в общем смысле этого слова понимают степень уменьшения или увеличения изображения. Под масштабом плана понимают степень уменьшения линий плана по отношению к соответствующим горизонтальным приложениям тех же линий на местности. Масштаб плана практически остается постоянным для всех его частей, так как небольшие участки Земли, изображаемые на плане, с допустимой погрешностью принимаются за плоские.

В отличие от масштаба плана масштаб на карте является величиной переменной, так как карты составляются на всю поверхность Земли или на значительные ее участки, которые невозможно принять за плоские.

Для простоты рассуждений при изображении земной поверхности на плоскости представим, что земная поверхность вначале изображена на шаре определенного размера (т. е. представлена на глобусе), а затем с его поверхности тем или иным способом перенесена на плоскость. При таком способе изображения масштаб глобуса, служившего основанием для построения карты, называется главным, или общим, масштабом карты. Иначе это можно сформулировать так: главный, или общий, масштаб карты представляет собой степень уменьшения земного шара или эллипсоида перед последующим изображением его на плоскости. Главный масштаб карты обычно пишется внизу, под южной стороной рамки карты. Как будет показано ниже, главный масштаб карты имеют только отдельные ее точки и линии, которые называются точками и линиями нулевых искажений.

Масштаб карты изменяется не только при переходе от одной ее точки к другой, но и в одной точке при изменении направления. Поэтому в математической картографии наряду с главным масштабом карты вводится понятие частного масштаба. Частным масштабом в данной точке карты по данному направлению называется отношение бесконечно малого отрезка на карте к соответствующему бесконечно малому отрезку на поверхности эллипсоида или шара.

Для определения зависимости частного масштаба от главного введем обозначения:

Ds 0-бесконечно малый отрезок на земном эллипсоиде (рис. 1а);

Ds и D - соответствующие ему бесконечно малые отрезки на глобусе (рис. 1 б) и на карте (рис. 1 в);

Главный, или общий, масштаб карты;

Частный масштаб.

Согласно определению будем иметь

Определим отсюда отношение g частного масштаба к главному

Отношение частного масштаба к главному называется увеличением длин, или просто увеличением.

Рис 1 Бесконечно малый отрезок: а) на земном эллипсоиде, б) на глобусе, в) на карте

Как видно из формул (1) и (2), увеличение длин выражает собой отношение бесконечно малого отрезка на карте к соответствующему бесконечно малому отрезку на глобусе и характеризует изменение частного масштаба, представляя собой множитель, на который надо умножить главный масштаб, чтобы получить частный масштаб.

Пример. Известно, что на карте масштаба 1:10000000 , (при = 1:10 000 000) увеличение длин в данной точке по данному направлению g = 1,15. Определить, чему равен частный масштаб в данной точке по данному направлению.

Очевидно, что чем ближе к единице увеличение длин, тем меньшее искажение имеет изображение на карте.

Обозначив уклонение увеличения длин от единицы буквой v, будем иметь

Анализируя полученное выражение (3), видим, что числитель в правой части равенства и представляет собой абсолютное искажение длины отрезка ds при перенесении его с глобуса на карту, а в целом правая часть равенства выражает относительное искажение длины того же отрезка. Таким образом, уклонение увеличения от единицы v представляет собой относительное искажение длин. Значение v обычно выражают в процентах, например, если g=1,12, то v=g-1=0,12, или v=12%.

При изучении искажений той или иной проекции вызывает интерес не главный и не частный масштабы карты, а отношение частного масштаба к главному, т. е. увеличение длин, которое характеризует искажение длин линий при перенесении их с глобуса на карту.

В математической картографии для облегчения изложения об искажениях главный масштаб картыОбычно принимается равным единице, т. е. считается, что земной эллипсоид на карте изображается в натуральную величину.

Чтобы после вычисления данных для построения картографической сетки при условии Перейти к построению сетки в требуемом главном масштабе карты, необходимо уменьшить все линейные размеры сообразно действительному главному масштабу карты. При Будет справедливо равенство Учитывая указанное условие (), в дальнейшем изложении при исследовании линейных искажений под масштабом на карте фактически будет пониматься не частный масштаб карты, а увеличение длин g, т. е. отношение бесконечно малого отрезка на карте к соответствующему бесконечно малому отрезку на глобусе, масштаб которого равен главному масштабу карты. Под масштабом по меридиану (параллели) будет пониматься отношение бесконечно малого отрезка меридиана (параллели) на карте к соответствующему бесконечно малому отрезку меридиана (параллели) на глобусе.

Из всех частных масштабов, которые рассматриваются в математической картографии, наибольшее значение имеют масштабы по меридиану и параллели, так как меридианы и параллели являются неотъемлемой основой всякой карты. Меридианы и параллели на поверхности эллипсоида всегда пересекаются под прямым углом. На плоскости же меридианы и параллели могут пересекаться под углом, не равным 90°.

В математической картографии вводятся следующие обозначения:

M - масштаб по меридиану;

N -масштаб по параллели;

Угол между меридианом и параллелью на плоскости;

Азимут любого направления ОС на поверхности эллипсоида (рис. 2 а);

А - азимут соответствующего направления О1С1 на плоскости (рис. 2 6).

Если OD, ОВ и ОС представляют собой бесконечно малые отрезки соответственно по меридиану, параллели.