Планы и карты. Планом называется уменьшенное изображение

Планы и карты.
Планом называется уменьшенное изображение местности на плоскости, построенное без
учета того, что земля имеет форму эллипсоида. Они составляются, как правило, на
небольшие участки территории. Карты охватывают большие участки, когда земную
поверхность уже нельзя считать плоской. Сложилась традиция называть
картографические изображения местности, на которых 1 см изображения соответствует 550 м земной поверхности, планом, а соответственно 100 м в 1 см и более - картами.
Карта - это изображение сферической поверхности земли (или отдельных ее участков) па
плоскости в определенном соотношении линейных размеров земной поверхности и
соответствующих линейных изображений на плоскости с помощью условных знаков
способом картографической проекции. На картах земная поверхность изображается с
определенными (вынужденными) искажениями. В зависимости от принятой
картографической проекции искажают" ся либо размеры площадей, либо углы, либо то и
другое, и во всех проекциях без исключения искажаются длины линий. Искажения на
картах тем значительнее, чем боль" шая площадь на них изображается. Поэтому они
наиболее заметны на так называемых географических картах, охватывающих
значительные территории. Поскольку изображение на карте во много раз меньше
соответствующей ему поверхности земли, то в картографии вводится понятие масштаба.
Масштабом называется отношение длин линий на карте к длинам горизонтальных
проложений этих линий на местности. Масштабы карт всегда связаны с линейными
мерами, принятыми в стране.
Карта (план) представляет собой наглядную и измсримую модель физической
поверхности земли, дающую ясное представление о характере местности, растительности,
речной сети, населенных пунктах и других географических объектах. По карте можно
быстро определять координаты любых точек местности, расстояния, площади,
направление движения и другие величины, измерение которых на местности часто
доставляет большие трудности.
Несколько слов необходимо сказать об определении координат точек на карте.
Координатами называются величины, определяющие положение точки па плоскости,
поверхности или в пространстве. Когда речь идет о точках земной поверхности, то в силу
ее сложности эти точки проецируются отвесными линиями на эллипсоид, имитирующий
некоторую воображаемую поверхность океанов и открытых морей, мысленно
продолженную под всеми материками.
Для определения положения горизонтальных проекций точек местности в топографии
применяются системы географических прямоугольных и полярных координат.
Для определения положения точек па физической поверхности Земли необходимо иметь
высоты этих точек над поверхностью уровня моря. Эти высоты называются абсолютными
высотами. Координаты точек в географических координатах определяются относительно
земного экватора и одного из меридианов, принимаемого за начальный.
Экватор - это линия пересечения плоскости экватора с земной поверхностью, а плоскость
земного экватора - это плоскость, перпендикулярная оси вращения Земли и проходящая
через се центр.
Плоскость, проходящая через отвесную линию в данной точке земной поверхности и ось
вращения Земли, называется плоскостью географического меридиана. Линия пересечения
этой плоскости с поверхностью Земли называется географическим или истинным
меридианом.
Географической широтой называется угол, составленный отвесной линией из данной
точки с плоскостью экватора. Географические широты отсчитываются по обе стороны от
экватора (к северу и югу) от 0° до 90°. Для точек, лежащих в северном полушарии,
широты называются северными, для точек, лежащих в южном,- южным.
Географической долготой называют двугранный угол, составленный плоскостью
меридиана данной точки с плоскостью начального меридиана, то есть меридиана, условно
принятого за пулевой. Отсчет ведется к западу (соответственно западная долгота) и к
востоку (восточная долгота). За нулевой (начальный) меридиан большинство стран
принимают меридиан, проходящий через обсерваторию в английском местечке Гринвич.
Путем несложных астрономических наблюдений географические координаты могут быть
определены в любой точке земной поверхности.
В туристской практике применяются простейшие способы определения расстояний:
промер шагами, на глаз, по линейным и угловым величинам предметов, по времени и
скорости движения, приборами.
Промер шагами. Наиболее простой и точный из перечисленных способов. Двигаясь от
одного объекта к другому, считают количество парных шагов, например под левую ногу.
Длину парного шага можно определить по эмпирической формуле: Ш=2(P/4+37) где Ш длина двойного шага, Р - рост человека в см, а 4 и 37 - постоянные числа.
Следует отметить, что длина шага меняется при движении в разных условиях (по дороге,
траве, мху, зарослям, вверх или вниз по склону). Поэтому надо знать поправки измерений,
которые легче всего определить, измерив несколько раз промеренный заранее отрезок в
200-300 м на разной местности.
Удобно знать количество парных шагов, соответствующее 100 м на местности. Человек
среднего роста при движении по тропе на 100 м делает 60-62 парных шага. Определяя
какое-либо расстояние, считают парные шаги и фиксируют "стометровки". Это можно
сделать, загибая пальцы на руке (100 м-один палец, загнуты пальцы па обеих рукахпройден 1 км). Некоторые спортивные компасы имеют специальные счетчики, на которых
можно фиксировать "стометровки".
Точность измерения шагами зависит от тренировки туриста и характера местности. При
овладении определенными навыками на ровной местности ошибки измерений не
превышают 2-4% пройденного пути.
Глазомерное определение расстояний. Самый быстрый, но требующий большой
предварительной
тренировки способ. Чтобы развить свой глазомер, надо возможно чаще в разных условиях
местности в различное время года и суток упражняться в оценке на глаз расстояний с
обязательной проверкой их шагами или по карте (па-пример, спортивной). Прежде всего
необходимо научиться мысленно представлять и уверенно различать на любой местности
несколько наиболее удобных в качестве эталонов расстояний. Начинать надо с расстояний
10, 50, 100 м и, только твердо овладев ими, переходить к отрезкам 200, 400, 600, 800, 1000
м. Закрепив в зрительной памяти эталонные отрезки, можно в дальнейшем мысленно
сравнивать с ними интересующие расстояния. Тренируя глазомер, следует иметь в виду,
что на оценку расстояний влияет ряд факторов, таких, как освещенность, характер
местности, контраст рассматриваемых объектов с окружающим фоном и их размеры.
Объекты кажутся ближе, чем находятся в действительности:

если они ярко освещены па темном фоне или, наоборот, темные на светлом фоне;

в ясный солнечный день при прямом освещении, на восходе солнца;

более крупные объекты по сравнению с мелкими, находящимися на таком же
расстоянии;

при наблюдении через открытые, особенно водные, пространства, долины и
лощины, пересекающие измеряемую линию (противоположный берег водоема
всегда кажется ближе);

светящиеся огни "приближаются" к наблюдателю;

при наблюдении снизу вверх, например от подножия горы к вершине.
И наоборот, объекты "удаляются" от наблюдателя:

в сумерки, при наблюдении против света и па закате солнца;

в тумане, при пасмурной и дождливой погоде;

если объекты плохо выделяются на общем фоне местности;

если интересующий нас объект расположен среди массы других мелких объектов
(кустов, отдельных деревьев, бугров, камней и т. п.);

мелкие и темные по сравнению с крупными и яркими;

при наблюдении сверху вниз, от вершины к подножию.
Глазомерная оценка расстояний может облегчаться и контролироваться следующими
приемами:
расстояние измеряется одновременно несколькими опытными наблюдателями независимо
друг от друга, среднее из всех определений даст наиболее точный результат;
измеряемое расстояние сравнивается с имеющимся на местности отрезком известной
длины, например расстоянием между опорами линий электропередачи.
Точность глазомерных измерений зависит от тренированности туристов, величины
расстояния, условий наблюдения. Обычно опытный наблюдатель для расстояний 1-1,5 км
не делает ошибок более 10-15%. При оценке больших расстояний ошибка возрастает до
30% и даже 50%.
Некоторое представление о глазомерной оценке расстояний может дать следующая
таблица , в которой приведены предельные расстояния видимости объектов в дневное
время для человека с нормальным зрением.
Наблюдаемый объект
Расстояние, км
Большие башни, маяки, элеваторы
16-20
Населенные пункты (общим контуром)
10-12
Фабричные корпуса и трубы
6
Небольшие отдельно стоящие дома, избы
4
Трубы на крышах
2-3
Отдельные высокие деревья
2-3
Стволы деревьев, телеграфные столбы, километровые столбы, фигура человека (общий
контур)
1
Движения рук и ног идущего человека
0,6-0,7
Сучья и ветви на деревьях
0,4-0,6
Овал лица, цвет и части одежды человека, переплеты рам в окнах
0,3
Черепица на крыше, листья деревьев, проволока на кольях
0,2
Черты лица, глаза, кисти рук человека
0,07-0,1
Для развития глазомера необходимо иметь представление о том, как далеко лежит от
наблюдателя линия горизонта. Дальность горизонта (ДГ) определяется по формуле:
ДГ= 113 *корень из (h)
где h - высота глаз наблюдателя над поверхностью местности.
Человек ростом 170 см, стоя на ровной местности, видит линию горизонта на расстоянии
около 4,5 км, а поднявшись на высоту 5 м, может наблюдать местность в радиусе до 9 км.
Определение расстояний по времени и скорости движения.
В качестве вспомогательного способа для общего ориентирования можно применить
расчет пройденного расстояния, зная время движения и среднюю скорость. Время
движения можно определить довольно точно по часам или секундомеру. Сложнее обстоит
дело с определением в походных условиях средней скорости движения группы. Причем
трудности возникают как с определением абсолютной величины скорости, так и с
поддержанием ее постоянства. Однако в некоторых видах путешествии (сплав по реке,
движение на лыжах) все-таки возникает необходимость в определении скорости. В
каждом конкретном случае надо пытаться определить скорость движения, например по
известному отрезку пути, и затем, двигаясь в том же темпе, можно использовать ранее
определенное значение скорости и время для расчета неизвестного отрезка пути. Более
подробно о скорости движения группы будет рассказано дальше.
В авто-, мото-, а также велосипедном путешествиях пройденный путь определяет
спидометр или специальный счетчик, установленный на велосипеде. Интересно, что тот
же принцип определения пройденного пути можно использовать в лыжном и пешем
походах. Полярные исследователи издавна пользуются для этой цели одометром прибором, состоящим из колеса, например от детского велосипеда, с насечкой на ободе и
счетчика оборотов. Колесо прикрепляется специальным кронштейном к нартам или саням.
Для повышения точности измерения одометр прокатывают несколько раз по заранее
отмеренному отрезку для определения поправки на проскальзывание по льду или
снежному насту. Для простоты расчетов составляют таблицу пройденного расстояния.
Определение расстояний по линейным размерам предметов.
Определение расстояний по известным линейным размерам предметов, расположенных на
местности. Сущность этого способа видна из рисунке. Наблюдатель держит линейку,
например, плиты спортивного компаса перед собой перпендикулярно лучу зрения на
расстоянии 50 см от глаз и определяет по ней величины отрезка ав, закрывающего
наблюдаемый объект (дерево высотой 20 м). Из подобия треугольников Оав и ОАВ видно,
что:
ОА=АВ х Оа/ав=500м.
Для точного выдерживания базы измерения - в нашем примере 50 см - удобно
пользоваться следующим приемом. Длина вытянутой руки фиксируется бичевкои или
ниткой с двумя узлами, удаленными друг от друга на заранее точно вымеренный отрезок
(50 см). Один узелок зажимается зубами, а другой прижимается пальцем к линейке.
Стороны горизонта, направление движения или па-правление на ориентир на местности
обычно определяют с помощью компаса, по небесным светилам и по естественным
приметам.
Ориентирование с помощью компаса. Для того чтобы определить по карте магнитный
азимут какого-либо направления, плиту компаса накладывают на ходовую карту так,
чтобы одна из красных линий или боковой торец плиты совпадали с нужным
направлением (проходили через исходный и конечный пункты движения - точки А и В), а
указатель направления был ориентирован в сторону движения или в сторону
интересующего нас ориентира. Прижимая одной рукой плиту к карте и не допуская ее
проскальзывания, вращают другой рукой корпус с лимбом до тех пор, пока указатели
магнитных меридианов не встанут параллельно линиям магнитных меридианов на
ходовой карте. При этом нужно обязательно следить за тем, чтобы указатель севера был
обращен в сторону севера карты. Итак, азимут установлен. Величину его в градусах
можно прочитать на лимбе против средней красной линии. Иногда бывает необходимо
определить с карты обратный азимут какого-либо направления (обратный азимут равен
прямому минус 180°). В этом случае все описанные выше действия повторяются, только
указатель севера на колбе направляется на юг карты.
Движение по избранному азимуту осуществляется следующим образом. Шнурок компаса
надевают петлей на запястье правой руки, плиту кладут на ладонь. Поворачиваясь всем
корпусом, добиваются совмещения северного конца стрелки с указателем севера на колбе
- вы стоите лицом в нужном вам направлении, вам его указывает длинная сторона плиты
компаса. Двигаясь но этому направлению, надо следить, чтобы северный конец стрелки
находился внутри двух рисок (в воротцах) указателя севера.
Для определения азимута па какой-либо предмет на местности из точки стояния длинный
край плиты направляют на предмет, вращением колбы добиваются параллельности линий
на дне колбы и стрелки, при этом северный конец стрелки должен находиться между
рисок указателя севера. Для более точного визирования надо смотреть на предмет строго
вдоль стороны плиты, для чего компас удобнее держать на уровне глаз. Но, чтобы
добиться параллельности стрелки и линий, на компас лучше смотреть сверху,
перпендикулярно плите. Перечисленные требования противоречивы и на практике
(особенно у неопытных туристов) могут привести к большим ошибкам. Для точного
визирования компас следует держать в руке так, чтобы длинный край плиты располагался
симметрично относительно глаз и взгляд падал на плоскость компаса близко к
перпендикулярному направлению. Точное визирование достигается быстрым, несколько
раз повторяемым переводом взгляда с визируемого предмета на край плиты.
При путешествиях в районах с резкими магнитными аномалиями или в высоких широтах
целесообразно использовать гироскопические приборы, например гирополукомпас или
солнечно-магнитные компасы, описание которых можно найти в специальной литературе.
Большие ферромагнитные массы или сильное магнитное поле заметно отклоняют стрелку
от правильного положения. Поэтому не рекомендуется пользоваться компасом на полотне
железной дороги, вблизи линий электропередачи, в кабине автомобиля. Штурман группы
или турист, работающий с компасом, не должны иметь у себя предметов из магнитных
материалов. Известно, что даже обычный топор, находящийся в рюкзаке за спиной
наблюдателя, или канцелярские кнопки, прикрепляющие карту к планшету, на котором
установлен компас, заметно искажают замеры направлений.
Определение направлений сторон горизонта по небесным светилам и выдерживание
направления движения по солнечному и лунному свету. Известно и используется
человеком давно. Зная положение Солнца, Луны, звезд па небосводе, можно найти
положение меридиана, а от него - и направление на любой ориентир.
Благодаря вращению Земли вокруг собственной оси мы наблюдаем перемещение Солнца
по небосводу, которое в средних широтах составляет около 15° в 1 час. Общеизвестно, что
в полдень (12 часов местного, или солнечного, времени) Солнце находится на юге, а тень
от любого предмета падает строго на географический север. Соответственно в 6 часов
утра солнце находится на востоке, а в 18 часов - на западе. Для того чтобы
ориентироваться с помощью Солнца с достаточной точностью, полезно вспомнить
некоторые понятия и условности, связанные со временем.
Каждая точка земной поверхности в зависимости от того, на каком меридиане она
находится, то есть от ее долготы, имеет свое время, которое называется местным. Местное
время во всех точках одного меридиана одинаково. К востоку от нашего меридиана
полдень наступает раньше, а к западу - позднее. Однако пользоваться местным временем
неудобно. Поэтому вся поверхность земного шара разбита по меридианам, а точнее, по
административным границам, на 24 часовых пояса (через 15° долготы) . Счет поясов
ведется с запада на восток от гринвичского меридиана, который принят за нулевой и
является серединой нулевого пояса. В пределах каждого часового пояса время
принимается одинаковым и равным местному времени центрального меридиана пояса,
кратного 15°. Такое время называется поясным временем.
Если условия путешествия требуют дополнительного ориентирования по солнцу,
целесообразно еще до выхода на маршрут учесть все поправки на летнее, декретное и
поясное время с учетом долготы района путешествия. Очевидно, что если маршрут
большой протяженности проходит в широтном направлении, то поправка будет
переменной. Зная поправку времени, нетрудно установить одни часы по местному
(солнечному) времени и использовать их для определений.
Солнечную и лунную тень очень удобно использовать для выдерживания направления
движения группы при движении по грубому азимуту. Заметив, под каким углом
расположена тень от деревьев по отношению к нужному направлению, во время движения
стараются выдержать этот угол. При этом следует помнить, что Солнце и Луна
перемещаются по небосводу на 15° за 1 час, и в зависимости от необходимой точности
выдерживания азимута вносятся соответствующие поправки.
Ночью направление истинного меридиана проще всего определить по Полярной звезде,
которая практически всегда находится в направлении севера. Отыскать Полярную звезду
на ночном небосклоне несложно. Вначале надо найти созвездие Большой Медведицы,
состоящее из семи ярких широко расставленных в виде ковша с ручкой звезд. Затем надо
мысленно продолжить прямую, проходящую через две крайние звезды ковша, и отложить
на ней в пять раз большее расстояние, чем расстояние между звездами ковша. В конце
этой прямой и будет Полярная звезда. Ошибка при этом способе определения меридиана
не превышает 2°.
Определение сторон горизонта по естественным приметам. Гораздо менее точно, чем
по компасу или небесным светилам. Однако в туристской практике оно может
пригодиться. Большинство естественных примет связало с различиями в освещенности и
количестве тепловой энергии, получаемой от Солнца растениями и предметами, в
зависимости от их положения относительно сторон горизонта.
У многих пород деревьев кора с северной стороны грубее, на ней больше трещин, здесь
обычно расположены лишайники и мох. Кора хвойных деревьев на южной стороне суше,
тверже и светлее, здесь образуются натеки смолы. У берез кора всегда белее и чище с
южной стороны. Весной травяной покров гуще и зеленее на южной стороне дерева, камня,
а осенью трава в этих местах быстрее желтеет. Муравейники, как правило, располагаются
к югу от дерева, пня, камня, причем южный склон муравейника более пологий, чем
северный. Так же ориентируют свои норки суслики в степи. Большие камни-валуны с
северной стороны сильнее обрастают мхом или лишайником, а в сухую погоду почва
около камня с южной стороны гораздо суше, чем с северной. В природе встречаются
растения-компасы. Листья степного растения латука (сорняк с корзинками желтых цветов)
обращены плоскостями на восток и запад, а ребра - соответственно на север и юг. Цветы
подсолнуха поворачиваются за солнцем в течение дня и никогда не бывают обращены к
северу. Созревающие ягоды земляники, брусники, клюквы краснеют с южной стороны.
Принятая в нашей стране система лесоустройства (с. 15) предусматривает определенную
систему нумерации лесных кварталов (с северо-запада к юго-востоку). Благодаря этому
наименьшая сумма двух из четырех цифр любого квартального столба указывает на север.
Весной стаи перелетных птиц летят на север, а осенью - на юг. В северных районах в
летний период северная часть небосвода ночи светлая.
Много информации о расположении сторон горизонта дает наблюдение снежного
покрова. В конце зимы и весной таяние снега идет интенсивнее на склонах, обращенных к
югу, снежный покров здесь покрывается ледяной корочкой, и образуются снежные иглы,
"смотрящие" на юг. Около деревьев образуются овальные лунки, вытянутые к югу. С
южной стороны любого предмета образуются сосульки. Метель, просто падающий снег
помогают выдерживать направление движения относительно ветра - нужно время от
времени проверять, не изменился ли ветер. Очень удобно контролировать направление
движения по полосам снега, образующимся после метели с наветренной стороны любого
предмета. Своеобразными указателями могут служить снежные заструги, образующиеся в
тундре и высокогорных районах и ориентированные вдоль направления господствующих
ветров.
В пустынях и полупустынях под воздействием господствующих ветров образуются
барханы, пологие склоны которых направлены навстречу ветру, а крутые - расположены с
подветренной стороны. По ним также можно определяться, зная направление
господствующего ветра.
Существует и много других естественных примет. Но пользоваться этим способом надо с
осторожностью. Достоверные в одном регионе приметы могут оказаться ошибочными в
другом. Их нужно проверять и по возможности определяться по нескольким приметам
или в комбинациях с другими способами.