Топографические (картографические) условные знаки – символические штриховые и фоновые условные обозначения объектов местности, применяемые для их изображения на топографических картах .

Для топографических условных знаков предусмотрена общность обозначений (по начертанию и цвету) однородных групп объектов, при этом основные знаки для топографических карт разных стран не имеют между собой особых различий. Как правило, топографические условные знаки передают форму и размеры, местоположение и некоторые качественные и количественные характеристики воспроизводимых на картах предметов, контуров и элементов рельефа.

Топографические условные знаки принято разделять на масштабные (или площадные ), внемасштабные , линейные ипояснительные .

Масштабные, или площадные условные знаки служат для изображения таких топографических объектов, занимающих значительную площадь и размеры которых в плане могут быть выражены в масштабе данной карты или плана. Площадной условный знак состоит из знака границы объекта и заполняющих его знаков или условной окраски. Контур объекта показывается точечным пунктиром (контур леса, луга, болота), сплошной линией (контур водоема, населенного пункта) или условным знаком соответствующей границы (канавы, изгороди). Заполняющие знаки располагаются внутри контура в определенном порядке (произвольно, в шахматном порядке, горизонтальными и вертикальными рядами). Площадные условные знаки позволяют не только найти расположение объекта, но и оценить его линейные размеры, площадь и очертания.

Внемасштабные условные знаки используются для передачи объектов, не выражающихся в масштабе карты. Эти знаки не позволяют судить о размерах изображаемых местных предметов. Положению предмета на местности соответствует определенная точка знака. Например, для знака правильной формы (например, треугольника, обозначающего пункт геодезической сети, круга – цистерну, скважину) – центр фигуры; для знака в виде перспективного рисунка объекта (фабричная труба, монумент) – середина основания фигуры; для знака с прямым углом в основании (ветряной двигатель, бензоколонка) – вершина этого угла; для знака, сочетающего несколько фигур (радиомачта, нефтяная вышка), – центр нижней из них. Следует учесть, что одни и те же местные предметы на картах или планах крупных масштабов могут быть выражены площадными (масштабными) условными знаками, а на картах мелких масштабов – внемасштабными условными знаками.

Линейные условные знаки предназначены для изображения протяженных объектов на местности, например железные и автомобильные дороги, просеки, линии электропередач, ручьи, границы и другие. Они занимают промежуточное положение между масштабными и внемасштабными условными знаками. Длина таких объектов выражается в масштабе карты, а ширина на карте – вне масштаба. Обычно она получается больше ширины изображаемого объекта местности, а его положению соответствует продольная ось условного знака. Линейными топографическими условными знаками изображаются также горизонтали.

Пояснительные условные знаки применяются в целях дополнительной характеристики показываемых на карте местных предметов. Например, длина, ширина и грузоподъемность моста, ширина и характер покрытия дорог, средняя толщина и высота деревьев в лесу, глубина и характер грунта брода и т. д. Различные надписи и собственные названия объектов на картах также носят пояснительный характер; каждая из них выполняется установленным шрифтом и буквами определенного размера.

На топографических картах, по мере умельчения их масштаба, однородные условные знаки объединяются в группы, последние – в один обобщенный знак и т.д., в целом систему данных обозначений можно представить в виде усеченной пирамиды, в основании которой лежат знаки для топографических планов масштаба 1: 500, а на вершине – для обзорно-топографических карт масштаба 1: 1 000 000.

Цвета топографических условных знаков едины для карт всех масштабов. Штриховые знаки угодий и их контуров, строений, сооружений, местных предметов, опорных пунктов и границ печатаются при издании черным цветом; элементов рельефа – коричневым; водоемы, водотоки, болота и ледники – синим (зеркало вод – светло-синим); площади древесно-кустарниковой растительности – зелёным (карликовые леса, стланики, кустарники, виноградники – светло-зелёным); кварталы с огнестойкими строениями и шоссе – оранжевым; кварталы с неогнестойкими строениями и улучшенные грунтовые дороги – желтым.

Наряду с условными знаками для топографических карт установлены условные сокращения собственных названий политико-административных единиц (например, Московская область – Моск.) и пояснительных терминов (например, электростанция – эл.-ст., болото - бол., юго-западный – ЮЗ). Стандартизованные шрифты для надписей на топографических картах позволяют дополнительно к условным знакам давать существенные сведения. Например, шрифты для наименований населенных пунктов отображают их тип, политико-административное значение и населенность, для рек – величину и возможность судоходства; шрифты для отметок высот, характеристик перевалов и колодцев дают возможность выделить главные из них и т.д.

Рельеф местности на топографических планах и картах изображается следующими методами: методами штрихов, отмывки, цветной пластики, отметок и горизонталей. На картах крупного масштаба и планах рельеф изображается, как правило, методом горизонталей, имеющим значительные преимущества перед всеми остальными методами.

Все условные знаки карт и планов должны обладать наглядностью, выразительностью и легко вычерчиваться. Условные знаки для всех масштабов карт и планов устанавливаются нормативными и инструктивными документами и являются обязательными для всех организаций и ведомств, выполняющих съемочные работы.

Учитывая многообразие сельскохозяйственных угодий и объектов, которое не укладывается в рамки обязательных условных знаков, землеустроительные организации издают дополнительные условные знаки, отражающие специфику сельскохозяйственного производства.

В зависимости от масштаба карт или плана местные предметы показываются с различной подробностью. Так, например, если на плане масштаба 1: 2000 в населенном пункте будут показаны не только отдельные дома, но и их форма, то на карте масштаба 1: 50 000 – только кварталы, а на карте масштаба 1: 1 000 000 весь город обозначится небольшим кружком. Подобное обобщение элементов ситуации и рельефа при переходе от более крупных масштабов к более мелким называется генерализацией карт .

Картография как наука возникла еще в бронзовом веке. Археологические раскопки продемонстрировали то, что самые старые образцы создавались на территории Египта, древнего Вавилона, Малой Азии (современной Турции), Маршалловых островов и Италии. Без схематического начертания местности невозможно точное передвижение и реализация военной тактики. Несмотря на абсолютно разное представление о форме планеты, жители Древнего мира, Средневековья, эпохи Ренессанса, Нового века и современности старались зафиксировать как можно достовернее все особенности ландшафта. Древние люди допускали в картографии много географических неточностей, а создание схем можно было приравнивать к искусству – они исполнялись настоящими мастерами и дополнялись множеством художественных элементов. Например, города прорисовывались в виде башен замков с фамильными гербами, леса представлялись несколькими породами деревьев, торговые порты обозначались видом судов, популярных в регионе (Рисунок 1).

Рисунок 1. Используемые до прошлого века карты

Более схожие с современные образцы появились только после XVIII века, когда человечество получило полное представление о географии планеты, расположении всех рек, морей, океанов.

Однако наиболее точные планы стали доступны к середине ХХ века.

В повседневности знание того, что означают условные знаки географических карт, поможет быстро добраться до любой точки назначения. В условиях дикой природы и выживания, заблудившись в лесу, но имея при себе карту, можно сохранить жизнь и легко выбраться. Несмотря на популярность GPS-навигаторов, электронная техника всегда может подвести, неправильно определить координаты или разрядиться. Бумажные аналоги находятся под рукой и приходят на помощь в любых ситуациях. Их легко использовать не только для того, чтобы узнать свое месторасположение в дикой или населенной местности, но и для прокладывания более короткого автомобильного маршрута. Без использования схем сложно представить работу военных, лесников, рыбаков, инженеров-геологов и строителей. Какие существуют виды условных знаков на картах и как определять их точное значение, рассмотрим далее.

Условные знаки географических карт

Условные знаки на карте представлены в виде упрощенных графических символов, обозначающих объекты ландшафта, например, горные кряжи, озера, лесопосадки, тропинки, автострады, общественные и жилые здания, границы между населенными пунктами. Значки различаются в зависимости от типа применения. Например, для городских планов они будут одними, а для загородных – совершенно другими.

Рисунок 2. Основные группы знаков

Выделяют следующие группы знаков (Рисунок 2):

1. Научные или справочные. Включают типы почв, подробности ландшафта и грунта, расположенные на территории ископаемые, типы водоемов и деревьев, распространенных животных, птиц и рыб, здания, муниципальные и социально-культурные памятники, транспортные развязки и многое другое. Предназначение таких схем – детальное отображение всех важных особенностей ландшафта для точной ориентировки. Также используются в ознакомительных целях;
2. Учебные. Разрабатываются для обучения детей дошкольного и школьного возраста. Зачастую интерактивные и интуитивно понятные;
3. Туристические. Без них невозможно представить багаж любого путешественника. Содержат точные детали ландшафта. Однако больше внимания уделено тропинкам в лесах и горах, переходам по пересеченной или заболоченной местности. В эту группу входят и городские варианты, которые наглядно объясняют новый город. С их помощью легко посетить все экскурсионные места, не заблудившись в переплетении жилых кварталов и многочисленных улиц.

Чем более новая схема, тем больше она соответствует реальному расположению всех объектов. Зачастую представлена в цветном виде для более легкой ориентировки.

Рисунок 3. Пример легенды у разных карт

Структура всех географических карт – и устаревших, и современных – делится на две основных части:

• Схематически отображенный ландшафт. Расцветки вызывают правильные ассоциации с реальными составляющими рельефа: лесопосадки зеленые, водоемы голубые или синие, возвышенности коричневые, автострады красные или оранжевые, а железнодорожные колеи черные. Иногда указываются детали, например, материал моста или тип леса. Впрочем, на каждом плане отображено гораздо больше знаков, многие из них могут казаться на первый взгляд непонятными;
• Легенда (Рисунок 3). Легендой называют разъяснения к каждой отдельно взятой схеме. Общей стандартизации в картографии нет, но расшифровка обозначений и содержание должны присутствовать в обязательном порядке, иначе она считается недействительной. Найти легенду можно на свободных полях. Иногда для нее выделяется отдельное место. Даже если вы забыли, что означают пиктограммы на плане, обратившись к легенде, можно интуитивно разобраться.

Вопреки сложившимся стереотипам, для чтения географической карты не нужно обладать специализированными навыками, и справиться с этой задачей может даже школьник. Столкнувшись с новой схемой, достаточно ознакомиться с легендой и приступать к ориентировке.

Виды условных знаков на картах

Условные знаки географических карт необходимы для отображения на плане местности схематических объектов, их особенностей и характеристик. Делятся на три разновидности, которые определяются масштабностью: линейные, площадные и точечные. Каждая из них включает в себя схожие по особенностям объекты: индустриальные постройки и административные объекты (мосты, железнодорожные переправы, границы между областями и странами) или детали природного ландшафта. Каждая группа обозначается простым и легко запоминающимся значком. Например, хвойные леса представлены схематичным символом сосны (Рисунок 4). Он достоверно отображает род предмета и универсален для большинства планов местности, что обеспечит удобную и мгновенную ориентировку в любых условиях.

Рисунок 4. Виды знаков на картах

Основные требования к значкам, по которым можно осуществить подбор подходящей географической карты:

1. Удобочитаемость и узнаваемость;
2. Отсутствие перегруженности элементов;
3. Легкость в запоминании;
4. Компактность и достоверность.

Что включают в себя условные знаки топографических карт, мы рассмотрим далее.

Линейные знаки

Линейные условные знаки на карте изображают объекты, имеющие определенную протяженность (Рисунок 5).

Среди них:

1. Дороги (автострады, трассы, шоссе, тропинки). Разделяются на грунтовые и асфальтированные. Современные и пригодные для автомобильной езды выделяются оранжевым. Серым или черным представлены не асфальтированные участки дороги или тропы;
2. Железнодорожные и трамвайные колеи. Разделяются по количеству путей (одна или несколько пар рельс), ширине (узкая или стандартная), а также общему состоянию (рабочие, закрытые и в режиме стройки). Обозначаются горизонтальной линией, на которую нанесены перпендикулярные черточки в порядке: одна колея – одна черта. На линию наносится прямоугольник, который обозначает здание вокзала или платформу;
3. Мосты. Различаются в зависимости от материала (железобетонные, деревянные, каменные и другие), количества ярусов, динамики (цельный, раздвижной или подъемный). Понтонные (плавучие) обозначаются отдельными символами;
4. Газо- или нефтепроводы;
5. Линии электропередач;
6. Вышки сотовой или радиосвязи;
7. Реки любой длины или ручьи, каналы;
8. Любые ограждения или стены,
9. Границы между населенными пунктами и странами.

Рисунок 5. Пример линейных знаков

Представлены цветными тонкими, полужирными и жирными линиями (прямыми, кривыми). Стоит отметить, что точной является только их длина в миллиметрах с переводом в масштабе.

На географических картах отсутствует правильное обозначение ширины линейных знаков.

Преувеличенная ширина упрощает процесс чтения. К данной группе относятся также изолинии (изогипсы), необходимые для объемного обозначения форм и особенностей территории.

Площадные знаки

Площадные (они же масштабные) условные знаки на карте местности нужны для правильной передачи формы и очертаний, рельефа, размеров и расположения крупных географических объектов (Рисунок 6). Также носят название «контурные». В их число входят как отдельные участки местности, так и целые города. Имеют достоверную длину и ширину в двухмерной плоскости, представленную в уменьшенном масштабе (например, 1:10000) и максимально приближенные к действительности формы. Их структура делится на контур и цветной фон, штриховку или сетку одинаковых символов, обозначающих свойства объекта.

С военной топографией я познакомился на втором курсе своего института. Условные знаки, применяемые там, немного отличаются от общих топографических по причине необходимости обозначения совсем других объектов. Тем более, там широко применяется цветовая палитра, что, по моему мнению, делает эти карты более удобочитаемыми.

Условные тактические знаки

Такими знаками на военных картах обозначают свои войска и войска неприятеля, виды подразделений (пехота, танки) на оперативном театре, размещение оборонительных сооружений, направление вероятных ударов и т. п. Отличие же от обычных карт заключается в необходимости изображения специальных объектов, которых на гражданских картах быть не может. Например, одни лишь военные вертолеты могут иметь несколько разных вариантов изображения, в зависимости от их назначения: разведывательный, боевой, противолодочный и т. д. Большую роль для динамической информации карты играют цвета. В армии РФ принято использовать следующие цвета:

• Красный - наши войска. Этот же цвет применяется для обозначения пожаров.
• Синий - войска противника. Он же - для зон подтопления.
• Черный - положение при перемещении наших войск.
• Коричневый - дороги и маршруты.
• Зеленый - границы радиоактивного заражения.

В армии каждого военного блока приняты свои цвета и обозначения.

Условные знаки для подразделений

Как мне объяснял преподаватель, военная карта должна быть максимально трудна для прочтения противником. Поэтому изображения, применяемые на ней, не должны читаться интуитивно. Грубо говоря, танк не должен обозначаться, как квадратик с линией.

Однако общие требования для своих командиров должны существовать. Во времена, когда планы рисовались вручную, для этих целей подходила офицерская линейка. Да она и сейчас используется при создании крупномасштабных планов, когда необходимо точно и быстро, в относительно спокойных условиях, набросать план. Но все же во всех странах мира, даже не специально, но существуют объекты, которые обозначаются одинаково. Например, радиостанцию и в РФ, и в странах НАТО символизирует значок молнии.

На топографических картах и планах изображают разные объекты местности: контуры населенных пунктов, сады, огороды, озера, реки, линии дорог, электропередачи. Совокупность этих объектов называется ситуацией . Ситуацию изображают условными знаками .

Стандартные условные знаки, обязательные для всех учреждений и организаций, составляющих топографические карты и планы, устанавливаются Федеральной службой геодезии и картографии РФ и издаются либо отдельно для каждого масштаба, либо для группы масштабов.

Условные знаки делятся на пять групп:

1. Площадные условные знаки (рис. 22) применяют для заполнения площадей объектов (например пашни, леса, озера, луга); они состоят из знака границы объекта (точечный пунктир или тонкая сплошная линия) и заполняющих его изображений или условной окраски; например, на условном знаке 1 показан березовый лес; цифры (20/0,18) *4 характеризуют древостой, (м): числитель - высоту, знаменатель - толщину ствола, 4 - расстояние между деревьями.

Рис. 22. Площадные условные знаки:

1 - лес; 2 - вырубка; 3 - луг; 4 - огород; 5 - пашня; 6 - фруктовый сад.

2. Линейными условными знаками (рис. 23) показывают объекты линейного характера (дороги, реки, линии связи, электропередачи), длина которых выражается в данном масштабе. На условных изображениях приводятся различные характеристики объектов; например, на шоссе 7 (м) показаны: ширина проезжей части - 8 и всей дороги - 12; на однопутной железной дороге 8: +1,800 - высота насыпи, - 2,900 - глубина выемки.

Рис. 23. Линейные условные знаки

7 - шоссе; 8 - железная дорога; 9 - линия связи; 10 - линия электропередачи; 11 - магистральный трубопровод (газ).

3. Внемасштабные условные знаки (рис. 24) служат для изображенияобъектов, размеры которых не выражаются в данном масштабе карты или плана (мосты, километровые столбы, колодцы, геодезические пункты). Как правило, внемасштабные знаки определяют местоположение объектов, но по ним нельзя судить об их размерах. На знаках приводятся различные характеристики, например, длина 17 м и ширина 3 м деревянного моста 12, отметка 393,500 пункта геодезической сети 16.

Рис. 24. Внемасштабные условные знаки

12 - деревянный мост; 13 - ветряная мельница; 14 - завод, фабрика;

15 - километровый столб, 16 - пункт геодезической сети

4. Пояснительные условные знаки представляют собой цифровые и буквенные надписи, характеризующие объекты, например, глубину и скорость течения рек, грузоподъемность и ширину мостов, породу леса, среднюю высоту и толщину деревьев, ширину шоссейных дорог. Эти знаки проставляют на основных площадных, линейных, внемасштабных.

5. Специальные условные знаки (рис. 25) устанавливают соответствующие ведомства отраслей народного хозяйства; их применяют для составления специализированных карт и планов этой отрасли, например, знаки для маркшейдерских планов нефтегазовых месторождений - нефтепромысловые сооружения и установки, скважины, промысловые трубопроводы.

Рис. 25. Специальные условные знаки

17 - трасса; 18 - водопровод; 19 - канализация; 20 - водозаборная колонка; 21 - фонтан

Чтобы придать карте или плану большую наглядность, для изображения различных элементов используют цвета: для рек, озер, каналов, заболоченных участков - синий; лесов и садов - зеленый; шоссейных дорог - красный; улучшенных грунтовых дорог - оранжевы. Всю остальную ситуацию дают черным цветом. На изыскательских планах цветным делают подземные коммуникации (трубопроводы, кабели).

Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах

Рельефом местности называется совокупность неровностей физической поверхности Земли.

В зависимости от характера рельефа местность разделяют на горную, холмистую, равнинную. Все разнообразие форм рельефа местности обычно сводят к следующим основным формам (рис. 26):

Рис. 26. Основные формы рельефа

1. Гора - куполообразная или коническая возвышенность земной поверхности. Основные элементы горы:

а) вершина - самая возвышенная часть, заканчивающаяся или почти горизонтальной площадкой, называемой плато, или острым пиком;

б) скаты или склоны, расходящиеся от вершины во все стороны;

в) подошва - основание возвышенности, где скаты переходят в окружающую равнину.

Небольшая гора называется холмом или сопкой ; искусственный холм называется курганом .

2. Котловина - чашеобразная, вогнутая часть земной поверхности, или неровность, противоположная горе.

В котловине различают:

а) дно - самую низкую часть (обычно горизонтальная площадка);

б) щеки - боковые покатости, расходящиеся от дна во все стороны;

в) окраину - границу щек, где котловина переходит в окружающую равнину. Небольшая котловина называется впадиной или ямой .

3. Хребет - возвышенность, вытянутая в одном направлении и образованная двумя противоположными скатами. Линия встречи скатов называется осью хребта или водораздельной линией . Понижающиеся части хребтовой линии называются перевалами .

4. Лощина - углубление, вытянутое в одном направлении; форма противоположная хребту. В лощине различают: два ската и тальвег, или водосоединительную линию, которая часто служит ложем ручья, или реки.

Большая широкая лощина, с мало наклонным тальвегом, называется долиной ; узкая лощина с крутыми скатами, быстро понижающимися, и прорезывающим хребет тальвегом, называется тесниной или ущельем . Если она расположена в равнине, то называется оврагом . Небольшая лощина с почти отвесными скатами называется балкой, рытвиной или промоиной .

5. Седловина - место встречи двух или нескольких противоположных возвышенностей, или противоположных лощин.

6. Уступ или терраса - почти горизонтальная площадка на скате хребта или горы.

Вершина горы, дно котловины, самая низкая точка седловины являются характерными точками рельефа .

Водораздел и тальвег представляют собой характерные линии рельефа .

В настоящее время для крупномасштабных планов приняты лишь два способа изображения рельефа: подпись отметок и проведение горизонталей.

Горизонталью называется замкнутая кривая линия местности, все точки которой имеют одну и ту же высоту над уровнем моря или над условной уровенной поверхностью.

Горизонтали образуются так (рис. 27). Пусть возвышенность омывается поверхностью моря с отметкой, равной нулю. Кривая, образованная пересечением поверхности воды с возвышенностью, и будет горизонталью с отметкой, равной нулю. Если мысленно рассечем гору, например, двумя уровенными поверхностями с расстоянием между ними h=10 м, то следы сечения возвышенности этими поверхностями дадут горизонтали с отметками 10 и 20 м. Если спроектировать следы сечения этих поверхностей на горизонтальную плоскость в уменьшенном виде, получим план возвышенности в горизонталях.

Рис. 27. Изображение рельефа горизонталями

На плане в горизонталях возвышенности и углубления имеют одинаковый вид. Чтобы отличить возвышенность от углубления, в сторону понижения ската перпендикулярно к горизонталям ставят короткие штрихи - указатели скатов. Эти штрихи называют бергштрихами . Понижение и повышение местности можно установить и подписи отметок горизонталей на плане. Избражение основных форм рельефа представлены на рисунке 28.

В случаях когда элементы ската не отражаются сечением основных горизонталей, на плане проводят полугоризонтали и четвертьгоризонтали на высоте половины и четверти основного сечения.

Например, выступ и подошва ската возвышенности не отражаются основными горизонталями. Проведенная полугоризонталь отражает выступ, а четвертьгоризонталь - подошву ската.

Рис. 28. Изображение основных форм рельефа горизонталями

Основные горизонтали вычерчивают коричневой тушью тонкими сплошными линиями, полугоризонтали - прерывистыми линиями, четверть горизонтали - коротким штрихпунктиром (рис. 27). Для большей наглядности и удобства счета некоторые горизонтали утолщают. При высоте сечения 0,5 и 1 м утолщают каждую горизонталь, кратную 5 м (5, 10, 115, 120 м и т.д.), при сечении рельефа через 2,5 м - горизонтали, кратные 10 м (10, 20, 100 м и т. д.), при сечении 5 м утолщают горизонтали, кратные 25 м.

Для определения высоты рельефа в разрывах утолщенных и некоторых других горизонталей подписывают их отметки. При этом основания цифр отметок горизонталей ставят в сторону понижения ската.