Предельная и графическая точность масштаба

Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,1 мм, на плане называется предельной точностью масштаба.

Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,2 мм, на
плане называется графической точностью масштаба.

Такие точности измерений по каре могут быть достигнуты применением поперечного масштаба

Вопрос. Системы координат, применяемые в геодезии

Положение точек поверхности земли определяется координатами.

Координаты —величины, определяющие положение точки на поверхности, в пространстве, на плоскости.

Системы координат —составляют исходные плоскости, линии, точки.

Все системы координат, применяемые в геодезии, можно разделить на две группы:

Пространственные системы координат:

1. Географическая система координат (обще название), которая объединяет астрономическую и геодезическую системы координат. Будем рассматривать геодезическую систему координат.

2.Пространственная полярная система координат.

Плоские системы координат:

1. Зональная система плоских прямоугольных координат.

2. Плоская условная система прямоугольных координат.

3. Система плоских полярных координат.

Плоская прямоугольная система координат.

А) зональная система плоских прямоугольных координат
В соответствии с принятой равноугольной поперечно-цилиндрической проекцией Гаусса, в геодезии принята зональная система плоских прямоугольных координат.

Положение точек земной поверхности определяется прямоугольными координатами Х и У. Оси координат в геодезии развернуты на 90 градусов по сравнению с декартовой системой координат.

Счет абсциссведется от экватора к северу со знаком плюс. К югу — со знаком минус. Для территории нашей страны абсциссы положительны, поэтому знак перед значением абсциссы не ставится (опускается).

Ординатык востоку от осевого меридиана положительны, а к западу отрицательны.

Для того, чтобы все значения ординат были со знаком плюс, счет их ведется от условного меридиана, вынесенного на запад на 500 км, т.е. осевому меридиану придается значение 500 000 м. при этом впереди значения ординаты пишут номер зоны.

Исправленную таким образом ординату называют приведеннойили условной,а координаты называют условнымиили действительными.

Связь между условными координатами и их

Х’, У’ — действительные значения координат

Х, У — условные значения координат.

Хм = 5 650 450, где 5 650 км, 450 м

Ум = 3 250 550, где 3 — номер зоны, 250 км, 550 м.

Это полные условные прямоугольные координаты точки.

Полные действительные координаты:

Х’ =5 650450

Точка М расположена в третьей зоне в 249 км 550 м к западу от осевого меридиана (250 550 — 500 000) и к северу от экватора на удалении 5 650 км 450 м.

Для измерения прямых координат на карты наносится координатная сетка.Координаты, в которых указываются только десятки и единицы километров и метров, называются сокращенными.

Они применяются при работе в пределах границ карты, плана. Система применяется при составлении планов, карт.

Б) Система плоских полярных координат.

Элемент системы:

— начало координатной системы (полюс)

Возможные варианты элементов системы координат: Полярная ось — любое ориентирное направление (А, Ам, а, сторона теодолитного хода и т.д.)

Начало координат: — точка стояния

— точка теодолитного хода

Координаты, определяющие положение точки:

— горизонтальный угол между полярной осью и направлением на определяемую точку

— горизонтальное расстояние от полюса до определяемой точки (d).

Применение системы:

— при теодолитной съемке

— при выполнении разбивочных работ (вынос точки в натуру).

В) Плоская условная система прямоугольных координат

Элементы системы:

-начало — произвольная точка

-ось абсцисс (произвольно)

— ось ординат (перпендикулярна к оси абсцисс)

Источник

Точность масштаба: определение, особенности и виды

Среди главных характеристик карт местности чаще всех выделяют данную. Это точность масштаба. В статье мы разберем, что скрывает в себе данное понятие. Также рассмотрим, что такое масштаб вообще, охарактеризуем его основные разновидности. Разберем, как понятие «графическая точность» связано с предметом нашего разговора.

Что это?

Вам будет интересно: Корпускулярная теория: понятие, автор, основные принципы и расчеты

Некоторые из этих применений, их особенности мы рассмотрим по ходу статьи.

Точность масштаба

Вам будет интересно: Распределительное свойство сложения и умножения: формулы и примеры

0,1 мм тут принят из-за того, что это наименьший отрезок, который может различить глаз человека на изображении без использования специальной техники, инструментов, приборов.

Приведем конкретный пример. Дано 1:10000. Точность масштаба станет составлять, соответственно, 1 м. Разберем подробнее:

Графическая точность

А теперь познакомимся с графической точностью масштабов. Это еще одна значимая характеристика при использовании планов и карт.

Вам будет интересно: О том, как становился современный кыргызский язык

Графическая точность связывается с разрешением «и» глаза человека. В свою очередь, оно составляет «Г». Отсюда Г=и.

То есть, если угол «и» между векторами на две точки «В» и «Л» при рассматривании их наблюдателем с нормальным уровнем зрения составляет «Г» или же более, то они будут восприниматься, как две точки. Если же данный угол к понятию разрешения меньше «Г», то «Л» и «В» будут восприниматься человеком как одна точка.

Лучше всего тут познакомиться с определением точности масштаба на конкретном примере. Допустим, человек рассматривает карту с наилучшего расстояния «б», равного 35 см. Значение Г=и. Теперь нужно определить наименьшее расстояние (то есть, графическую точность) между «В» и «Л», при котором они еще будут восприниматься наблюдателем в виде двух разных точек. Тут проводится такое вычисление:

Связь понятий

Можно вывести формулу:

Расшифруем ее элементы:

Соответственно, точность масштаба станет изменяться вместе с ним самим. Она будет тем выше, чем крупнее составитель выбрал масштаб.

А теперь разберемся с особенностями такой характеристики, как масштаб, в различных сферах применения.

Проектирование, геодезия и картография

Вам будет интересно: Одомашнивание собак: история приручения, территории, временные рамки

Разновидности графической категории

Ряд масштабов изображений в проектировании

Мы уже знаем, что означает точность масштаба 1:500. Но в каких случаях ее выбирает составитель? Разберем и этот вопрос:

В фотографии

Конечно, точность масштаба 1:10 000 более связывается с картографией. Но это применимо и для мира фотосъемки. Под масштабом здесь подразумевается отношение так называемых линейных размеров изображения, полученного на сверхчувствительной матрице или же на фотопленке, к размеру проекции соответствующей зоны проекции на плоскость, которая перпендикулярна к камере.

Есть фотографы, которые измеряют масштаб в виде отношения размеров реального объекта к его размерам на экране, фотобумаге или другом носителе. Но верный способ определения масштаба в фотографии зависит только от контекста, в котором использовано изображение.

В фотосъемке масштаб характеризуется важным значением и при расчете глубины какого-либо резко изображаемого объекта, пространства. Сегодня специалистам доступен весьма широкий выбор диапазонов масштабов от бесконечно малого (применяется при съемке далеких небесных тел) до весьма крупного (без использования специальных оптических насадок, например, сегодня возможно получить снимок масштабом 10:1).

Здесь макрофотографией считается уже съемка в масштабе 1:1 (и, соответственно, крупнее). Но с распространением цифровых компактных фотоаппаратов макросъемкой также стали называть стиль, когда объектив располагают слишком близко к объекту. Если рассматривать классическое определение, то подобное толкование не будет верным.

В моделизме

Для каждого из видов стендового (или масштабного) моделизма определены свои масштабные ряды. Они состоят из нескольких масштабов, характеризующихся определенной степенью уменьшения. Что интересно, для каждого из видов моделизма (железнодорожного, автомобильного, судомоделизма, военной техники, авиамоделизма) есть определенные исторически сформированные масштабные ряды, которые не пересекаются с иными.

Здесь масштаб исчисляется по простой формуле:

В программировании

В этой сфере будет важен так называемый масштаб времени. Разберемся, что это.

В кинотехнике

В кинотехнике тоже важна точность масштаба времени. Под последним подразумевается количественный показатель замедления либо ускорения движения, который будет равняться отношению проекционный частоты кадров к частоте съемочной.

Рассмотрим это на простом примере. Проекционная частота кадров при съемке фильма составляет 24 кадра/сек. Киносъемка производилась при этом «со скоростью» 72 кадра/сек. Масштаб времени в данном случае будет равен 1:3.

А что тогда будет означать, к примеру, 2:1? Это ускоренное в два раза по сравнению со стандартным протеканием происходящего на экране.

В математике

В этой сфере под масштабом понимается линейное соотношение двух размеров. Также во многих практически применимых областях так будет называться отношение размера изображения к реальному размеру изображаемого.

Источник

Лекция № 5

ТОЧНОСТЬ КАРТ И ПЛАНОВ. МАСШТАБЫ

1. Понятие точности измерения и его отображения на карте и плане.

2. Понятие масштаба, виды масштабов.

3. Численный масштаб.

4. Линейный масштаб.

5. Поперечный масштаб

1. Предельная и графическая точности масштабов.При оценке точ­ности нанесения точек на план следует исходить из физиологических возможностей человеческого глаза. Как известно, глаз человека спосо­бен отчетливо различать две точки, если они располагаются под утлом не менее 60″ к наблюдателю. При меньшем угле зрения глаз восприни­мает две точки слившимися в одну. Расстоянию наилучшего зрения, равному 25 см, углу в 60 » соответствует отрезок, равный 0,1 мм. Таков, например, диаметр кружка от укола остро отточенной иглы. Отсюда следует, что на плане (карте) в самом благоприятном случае можно изобразить лишь такие горизонтальные проекции линий местности, которым в данном масштабе соответствует отрезок 0,1 мм и более.

Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,1 мм (0,01см) на плане, называется предельной точностью масштаба.

Практически принимается, что длина отрезка на плане или карте может быть оценена с точностью 0,2 мм.

Горизонтальное расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,2 мм (0,02 см) на плане, называется графической точностью масштаба.

Значения предельной и графической точностей различных числен­ных масштабов, найденные по формулам (17) и (18), приведены ниже.

Такая точность определения расстояний на плане или карте не мо­жет быть достигнута при использовании линейного масштаба. Поэто­му для повышения точности измерений расстояний на плане или карте применяют поперечный (трансверсальный)масштаб.

2. Масштаб— это отношение длины линии на чертеже, плане, карте l к длине горизонтального проложения, соответствующей линии местности S:

М = l/ S.

При выполнении съемок, составлении геодезических чертежей и при работе с ними приходится пользоваться следующими видами масштабов: численным, пояснительным, линейным, поперечным, переводным.

Численным горизонтальным масштабом называется отношение длины линии, взятой на чертеже, к длине той же линии, взятой на проекции, т.е. на уровенной поверхности или на горизонтальной плоскости.

На профилях различают еще вертикальный численный масштаб, относящийся к высотным элементам проекции.

3. Численный масштаб записывают в виде правильной дроби, у которой числитель единица, а знаменатель показывает степень уменьшения линейных размеров на плане. В метрической системе мер пользуются такими масштабами: 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000 и т.д. При сравнении двух или нескольких масштабов между собой надо иметь в виду, что чем больше знаменатель, тем, крупнее масштаб плана, и на таком плане изобразится больше мелких деталей, а измерение линий по нему можно сделать с большей точностью. Следовательно, масштаб 1:5000 крупнее 1:10 000, но мельче 1:2000. Например, численный масштаб 1:1000 показывает, что все горизонтальные проложения линий местности при перенесении их на план уменьшены в 1000 раз, то есть отрезок в 1 см на плане соответствует линии в 1000 см (10 м) на местности

Пример 1: Длина линии на плане масштаба 1:5000 равна 4 см. Определить ее длину на местности. Решение: 4х5000=20000 см = 200 м.

Пример 2: Если горизонтальное проложение линии местности равно 283,7 м, масштаб 1:5000, т.е. в сантиметре 50 м, то длина линии на плане будет 283,7:50 = 5,67 см.

4. Линейный масштаб представляет собой шкалу, деления которой подписаны применительно к заданному численному масштабу. Им пользуются при нанесении проекции линий на чертеж, а также при измерении линий на чертеже с целью определения соответствующей им длины на проекции. Применение линейного масштаба избавляет от вычислений, выполняемых при пользовании численным масштабом. Хотя эти вычисления просты, но при большом их количестве становятся утомительными и отнимают много времени.

Рисунок 1 – Линейный масштаб

Для построения метрического линейного масштаба берут прямую линию и откладывают на ней несколько раз (четыре-пять) один и тот же отрезок (1-2 см), называемый основанием масштаба (рис.1). Первое основание делят на 10 равных частей и на правом конце его пишут нуль, а на левом – то число метров или километров, которое на проекции соответствует в заданном масштабе основанию. Вправо от нуля деления масштаба подписывают соответственно расстояниям на местности, выраженным отрезками от нуля до штриха с подписью. В качестве основания для метрических масштабов чаще всего берут отрезок в 2 см. При работе в масштабе 1:1000 и основании, равном 2 см, линейный масштаб подписывают так, как это указано на рис. 1.

При этом масштабе 2 см на бумаге соответствует 2000 см или 20 м на местности, а 1 см — соответственно 1000 см или 10 м.

При пользовании линейным масштабом правую ножку циркуля ставят на нулевое деление или на одно из делений справа от нуля в зависимости от того, меньше или больше одного основания нужно измерить или отложить линию. Левая ножка циркуля располагается либо на делении с нулевой подписью, если длина линии содержит целое число оснований, либо в пределах первого основания, имеющего мелкие деления, с оценкой на глаз десятых долей этих делений. По горизонтальным размерным линиям легко сообразить, где находились ножки циркуля, когда брали тот или иной отрезок. Видно также, что каждый отрезок составляется из двух частей: от нуля до правой ножки циркуля и от нуля до левой ножки его.

При откладывании с помощью измерителя круглых чисел 20, 40 м и т. д. одна ножка измерителя устанавливается на нулевое деление, а вторая — на деление с соответствующей надписью. Каждое деление первого основания слева равно: 20 м : 10 = 2 м. Чтобы отложить, например, 76 м, надо одну ножку измерителя поставить на деление 60, а вторую на восьмое деление от нуля слева (8 х 2 м = 16 м). В итоге получается: 60 м + 16 м = 76 м. Десятые доли метра определяются на глаз (рис. 1).

Применение простого линейного масштаба ограничено вследствие сравнительно небольшой его точности, поэтому для составления точных планов и карт пользуются преимущественно поперечным масштабом.

5. Поперечный масштаб применяют для того, чтобы избежать оценки на глаз долей делений первого основания и в результате повысить точность измерений и построений на чертежах. Обычно пользуются поперечными

Рисунок 2 – Поперечные масштаб

масштабами, награвированными на тонких металлических пластинках или на транспортирах. Поперечный масштаб строится в виде прямоугольника длиной 8-10 см и высотой 2-3 см. В случае надобности поперечный масштаб для заданного численного можно построить (рис.2) следующим образом.

На горизонтальной прямой, как и при построении линейного масштаба, откладывают несколько раз основание (6-10 отрезков, обычно 2 см) и первый отрезок делят на 10 равных частей (обычно в 2 мм). Полученные деления подписывают подобно тому, как это делалось при построении линейного масштаба. Из концов всех оснований проводят вверх вертикальные линии; на крайних линиях откладывают по 10 одинаковых отрезков, например, по 2 мм каждый; полученные в результате этого точки соединяют горизонтальными прямыми. Верхнюю линию первого основания делят на десять равных частей и к ранее нанесенным делениям внизу, на первом основании, проводят косые линии, называемые трансверсалями, как показано на рис.2. Между косыми параллельными линиями заключены горизонтальные отрезки, равные десятой доле основания каждой в отдельности. Между нулевой вертикальной линией и смежной с ней косой линией заключаются отрезки от одной до десяти десятых наименьшего деления основания или от одной до десяти сотых самого основания, т.е. как раз то, что приходится отсчитывать на глаз по линейному масштабу. Значение мелких делений подписано у крайней левой вертикальной линии масштаба, что облегчает пользование им.

Основание самого большого треугольника равно 2 мм. Основание (Х) самого маленького треугольника называется наименьшим делением поперечного масштаба.

Если высоту большого треугольника обозначить буквой Н, а маленького треугольника h, то из соотношения 2/Н=Х/h, получается, что

Х=(2· h)/Н; но h=Н/10,

тогда Х=(2·Н)/(Н·10)=0,2 мм

Каждая от откладываемых по масштабу линий слагается из трех частей:

1) количества целых основания, взятых от нулевой вертикальной линии до правой ножки циркуля;

2) десятых долей основания, взятых между косыми линиями от проходящей через нуль до левой ножки циркуля;

3) сотых долей основания, расположенных между вертикальной и косой линиями, выходящими из нулевой точки масштаба.

Пользуясь поперечным масштабом, нужно следить за тем, чтобы при отложении или измерении отрезка концы обеих ножек циркуля всегда находились на одной и той же горизонтальной линии масштаба.

Масштабы, награвированные на пластинках или на транспортирах, следует разметить соответственно тому численному масштабу, в котором составлен или будет составляться чертеж.

Предельной точностью масштаба называется отрезок на проекции местности, который соответствует наименьшему делению поперечного масштаба, т.е. одной сотой основания его. Наименьшее деление поперечного масштаба равно 0,2 мм или 1/100 основания масштаба.

Дата добавления: 2015-02-13 ; просмотров: 8441 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Точность масштаба и точность карты

Глаз человека не может различать очень мелких делений, а циркуль, как бы ни были тонки острия его иголок, не позволяет совершенно точно устанавливать раствор ножек. Каким же пределом ограничена точность измерения отрезков по карте? Обычно в топографии такой предел называют предельной графической точностью и принимают равным 0,1 мм.

Расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм на карте того или иного масштаба, представляет собой предельную точность масштаба карты. Величина предельной точности, например, для карты масштаба 1 : 25 000 будет соответствовать 2,5 м, а для карты 1 : 100 000 — 10 м.

Предельная графическая точность может быть реальной только для особо точных построений. Достаточно сказать, что при колебаниях температуры в пределах 10°лина пятидесятисантиметровой медной линейки изменится почти на 0,1 мм. Если прибавить сюда ошибки делений, ошибки совмещения ножек циркуля и т. д., то станет ясно, что выдержать предельную точность 0,1 мм почти невозможно. Практически точность графических построений и измерений на карте не превышает 0,2 мм> Но и эта цифра условна. Принимая ее за точность графических построений, имеют ввиду, что в этих пределах при помощи циркуля и так называемого поперечного масштаба мы можем на бумаге намечать точки, проводить и измерять линии.

Поперечный масштаб из всех существующих является наиболее точным. Он имеет широкое применение при работах, требующих точных измерений. Поперечные масштабы обычно гравируются на металлических линейках.

Строится поперечный масштаб следующим образом. На прямой КМ откладывается несколько раз отрезок, равный 1 см. Этот отрезок называется основанием масштаба. От концов каждого отрезка восстанавливаются перпендикуляры. На крайних перпендикулярах откладываются по 10 равных между собой частей, и через полученные точки проводятся горизонтальные прямые. Первые слева сантиметровые отрезки по верхней и нижней линиям также делятся на 10 равных частей, и все точки деления соединяются между собой, как показано на рисунке. В результате такого деления отрезки по горизонтальным линиям будут отличаться один от другого на величину 0,1 мм, что позволит произвести отсчет расстояния с предельной графической точностью.

Вы, наверное, заметили в изложении некоторое противоречие. Выше было отмечено, что практически графическая точность равна 0,2 мм, а минимальный отрезок на поперечном масштабе соответствует 0,1 мм. Конечно, такая точность для поперечного масштаба не нужна. Топографы в своей работе используют поперечные масштабы, у которых основание в два раза больше, т. е. 2 см. На таком масштабе минимальный отрезок равен 0,2 мм, то есть будет соответствовать величине графической точности, с которой можно снять расстояние с карты. Но значит ли, что с такой точностью будет определено истинное расстояние по карте между какими-либо двумя пунктами. Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно познакомиться с требованиями к точности нанесения объектов местности на карту.

Различные объекты показываются на карте с разной точностью. Геодезические пункты, а также некоторые возвышающиеся ориентиры (вышки, заводские трубы, колокольни церквей), т. е. те пункты, которые составляют каркас карты, наносятся с предельной графической точностью.

Четкие, ярко выраженные местные предметы и детали рельефа со средней ошибкой ±0,5 мм, а объекты, имеющие нечеткие границы, показываются на карте с еще меньшей точностью. Но последние нельзя принимать во внимание при оценке точности карты, так как они и на местности имеют неопределенное положение.

Источник