Текст
                    i 1
I
1


В .С ЛОД ОБЕДОВ ПОЛЕВАЯ КАРТОГРАФИЯ

Т.В.ВЕРЕЩАКА Н.С.ПОДОБЕДОВ ПОЛЕВАЯ КАРТОГРАФИЯ ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Картография» МОСКВА ’’НЕДРА” 1986
УДК 528.93:528.4(075.8) Верещака Т. В., Подобедов Н. С. Полевая картография: Учебник для вузов.— 3-е изд., перераб. и доп.— М.: Недра, 1986. — 351 с., ил. В третьем издании (2-е изд.—1979) рассмотрены особенности топографических карт и планов, их назначение, географическое содержание, теоретические основы и методы топографического дешифрирования аэрофотоснимков, вопросы методики и техноло- гии создания и обновления топографических карт по материалам аэрофотосъемки. Показаны новые типы топографических карт, приведены сведения о зарубежных топографических картах. Из- ложена специфика дешифрирования аэрофотоснимков при созда- нии крупномасштабных карт и планов, освещены особенности космических снимков и направления их использования в топо- графическом картографировании. Отражены новейшие данные по обновлению и редактированию топографических карт. Для студентов картографических специальностей вузов. Табл. 18, ил. 124, список лит.— 36 назв. Рецензенты: кафедра картографии Новосибирского ин- ститута инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии; И. П. Заруцкая, проф., д-р геогр. наук (Московский государст- венный университет им. М. В. Ломоносова) л 1902030000—007 В 043(01)—86 22—86 © Издательство «Недра», 1986
ПРЕДИСЛОВИЕ Большие объемы общегосударственного топографического кар- тографирования в широком диапазоне масштабов, значитель- ная дифференциация в содержании, методах создания и обнов- ления топографических карт вызвали необходимость выделения самостоятельной области картографической науки — полевой топографической картографии, а также потребовали соответст- вующей подготовки специалистов. Такое выделение вполне оп- равдано вследствие огромного значения топографических карт. Они составляют основу картографического фонда страны, слу- жат для решения народнохозяйственных, научных и других за- дач, являются базовыми для тематического картографиро- вания. «Полевая картография» — один из фундаментальных курсов подготовки студентов картографической специальности геоде- зических вузов. Его цель — ознакомить студентов с теоретиче- скими основами и практическими приемами построения карто- графического изображения по материалам аэрофотосъемки и полевого изучения местности. Главные вопросы, изучаемые в курсе: назначение и содержание топографических карт разных масштабов и типов, дешифрирование аэрофотоснимков и карто- графирование рельефа по материалам аэрофотосъемки, обнов- ление, редактирование карт. Отличительная особенность курса — изложение перечисленных вопросов с отражением гео- графических основ создания топографических карт, методики географически верного отображения земной поверхности, ее характерных особенностей в разных районах, базирующейся на географическом понимании местности. В названии курса подчеркнуто значение полевых работ, обя- зательных при создании первичных топографических карт, хотя объемы их, зависящие от специфики картографируемой терри- тории и масштаба съемки, могут быть и небольшими при совре- менном техническом оснащении производства. Для изучения курса необходимо знание основ геодезии, фо- тограмметрии, картоведения, общего землеведения, геоморфо- логии, физической географии. По сравнению с предыдущим изданием (2-е изд. — 1979) содержание настоящей книги значительно изменилось: ее раз- делы существенно переработаны, включены новые главы и па- раграфы, охарактеризованы топографические карты нового типа, зарубежные топографические карты, значительно расши- рены разделы, освещающие вопросы дешифрирования как в тео- ретическом, так и в методическом аспекте. Раскрыты и полно освещены системы и принципы обновления топографических I* 3
карт, оценка их современности, применяемые технологии и по- становка обновления карт за рубежом. Кроме того, выполнена сводка и приводится характеристика источников, используемых при обновлении и создании первичных топографических карт. Глава «Редактирование топографических карт» впервые в учеб- ной литературе достаточно полно освещает организацию и ме- тодику редакционных работ при создании первичных топогра- фических карт, включая редактирование карт нового типа. В приложении к учебнику помещен справочный материал в виде таблиц и схем, необходимый студентам при выполнении курсовой работы и лабораторных заданий по дешифрированию фотоснимков. Предисловие, главы 2, 4, 6, 7 написаны Т. В. Верещакой, главы 1, 3, 5 — Н. С. Подобедовым.
Раздел I ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ Глава 1 ОСНОВНЫЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ § 1. СУЩНОСТЬ, МАСШТАБЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ Топографические карты являются наиболее точными, подробными, многолистными, общегеографическими картами и широко используются при решении многочисленных народнохо- зяйственных задач. Они позволяют определять как плановое, так и высотное положение точек. Государственные топографи- ческие карты СССР издаются в масштабах 1 : 1 000 000 и круп- нее. Топографический план — картографическое изобра- жение на плоскости в ортогональной проекции в крупном мас- штабе ограниченного участка местности, в пределах которого кривизна уровенной поверхности не учитывается. Топографические карты, создаваемые непосредственно путем топографических съемок, относят к первичным; карты, состав- ляемые в камеральных условиях по первичным, считают про- изводными, или вторичными. При изучении содержания, методов создания и использо- вания топографических карт прежде всего следует иметь в виду их назначение, которое во многом определяется масштабом. Топографические планы масштаба 1 : 500, в основном, предназ- начаются для: составления исполнительного, генерального плана участка строительства и рабочих чертежей многоэтажной застройки территории, а также строительства промышленных предприя- тий, решения задач вертикальной планировки и составления планов подземных сетей и сооружений; составления рабочих чертежей плотин, шахт, напорных тру- бопроводов, зданий ГЭС, порталов туннелей. Топографические планы масштаба 1 : 1000 предназначаются для: составления технических проектов и рабочих чертежей за- стройки незастроенной территории или территории с одноэтаж- ной застройкой; 5
решения задач вертикальной планировки и составления проектов озеленения территории; составления планов существующих подземных сетей и соору- жений городов и промышленных предприятий; детальных разведок запасов полезных ископаемых место- рождений со сложными геологическими условиями и неравно- мерным распределением промышленного оруденения; проектирования различных гидротехнических сооружений, полей фильтрации и канализации; разработки рабочих чертежей при проектировании и строи- тельстве горнодобывающих и обогатительных предприятий. Топографические планы масштаба 1 : 2000 предназначаются для: разработки генеральных планов малых городов, поселков городского типа, а также сельских населенных пунктов; составления проектов детальной планировки городских про- мышленных районов и исполнительных планов горнопромыш- ленных предприятий; составления технических проектов и генеральных планов морских портов, судоремонтных заводов и отдельных гидротех- нических сооружений; составления технических проектов орошения земель, про- кладки трасс каналов в условиях горной местности, строитель- ства с площадью зеркала воды до 0,5 км2; проектирования железных и автомобильных дорог в горных районах. Топографические планы масштаба 1 :5000 предназначаются для: разработки генеральных планов и проектов размещения стро- ительства крупных и средних городов, составления проектов промышленных районов и сложных транспортных развязок в крупных городах; ведения земельного кадастра и землеустройства в районах со сложными условиями местности; составления технических проектов орошения и осушения земель и создания водохранилищ с площадью зеркала воды от 0,5 до 3,0 км2; камерального трассирования автомобильных дорог на мест- ности со сложным рельефом и ситуацией. Топографические карты масштаба 1 : 10 000 предназнача- ются для: использования при землеустройстве и в целях учета земель в районах интенсивного земледелия, при выполнении детальных почвенных съемок и проведении противоэрозионных мероприя- тий; разработки проектов мелиоративного строительства; привязок при выполнении геологических и геофизических съемок и производстве детальных поисково-разведочных работ в целях поисков полезных ископаемых; 6
составления планов разрабатываемой площади нефтяных и газовых месторождений, разработки проектов обустройства площади и размещения скважин, а также для привязки к пунк- там геодезических сетей различных инженерных объектов: выбора местоположения гидроузла и разработки проектов водохранилищ в равнинных районах и проектирования защит- ных противопаводковых сооружений; разработки проектов трасс железных и автомобильных дорог на сложных равнинных участках, а также выбора трасс маги- стральных трубопроводов, линий электропередачи и связи; проведения лесоустроительных работ, выполнения мероприя- тий по лесной мелиорации, транспортировки древесины и дру- гих мероприятий лесохозяйственного назначения; составления генеральных планов городов и проектов разме- щения строительства в них жилых массивов, промышленных предприятий, инженерных сетей, участков зеленых насаждений, выполнения в городах инженерно-геологических и гидрогеоло- гических изысканий. По своему назначению близка к карте масштаба 1 : 10 000 карта масштаба 1 :25 000. Она предназначена для: составления схем районной планировки, проведения работ по землеустройству колхозов и совхозов, проектирования и осу- ществления противоэрозионных мероприятий, а также для про- ведения почвенных съемок земель и геоботанических обследо- ваний; проведения работ по перспективному проектированию работ по осушению, орошению и обводнению территории; проведения поисковых и поисково-разведочных работ, а также при выполнении геофизических исследований; предварительного проектирования промыслов при разра- ботке нефтяных и газовых месторождений; установления объемов и площадей затопления земель при строительстве гидроузлов, проектировании магистральных ка- налов и судоходных трасс; изысканий и проектирования железных и автомобильных до- рог, выбора вариантов трасс трубопроводов, линий электропере- дачи и связи; проектирования мероприятий по лесоустройству, лесомелио- рации и организации лесхозов и леспромхозов; предварительной разработки проектов планировки и заст- ройки населенных пунктов, составления оперативных схем го- родского хозяйства и разработки проектов планировки приго- родных зон. Топографические карты мелких масштабов (1:50 000, 1 : 100 000 и 1 :200 000) предназначаются для изучения и оценки местности, ориентирования на ней, производства измерений и расчетов при проведении различных мероприятий народнохо- зяйственного значения, включая планирование и проектирова- ние инженерных сооружений, а также для выполнения карто-
МеТрйЧескйх, ландшафтных й Других исследований с ЦеЛьЮ изучения природного и экономического потенциала страны. Важная особенность назначения топографических карт со- стоит в том, что они являются источником для составления общегеографических и тематических карт. Характеристика назначения карт показывает, что области применения топографических карт разнообразны и различны задачи, решаемые с их помощью. Этот вопрос может быть предметом специальных исследо- ваний, и его разработка, несомненно, имеет большое научное и практическое значение. Многогранное использование топографических карт в раз- личных областях науки и практики, достижения аэрогеодези- ческого производства, географическое изучение отображаемых на картах объектов и явлений служат основой для совершенст- вования топографических карт. В настоящее время главными направлениями совершенство- вания топографических карт являются: установление соответствия между назначением карты дан- ного масштаба и ее содержанием, отражаемым в таблицах условных знаков; проектирование таблиц условных знаков с соблюдением ло- гических связей между знаками; изменение условных знаков одновременно и согласованно для всего масштабного ряда топо- графических карт; повышение качества оформления карт на основе современ- ных достижений полиграфии; создание новых типов топографических карт, в наибольшей степени соответствующих их многостороннему использованию. Важной особенностью топографических карт является их документальный характер, поскольку отображение элементов содержания опирается на полевые обследования. Сведения, получаемые по топографическим картам, имеют ценность для физико-географического изучения территории, так как на них с большой полнотой показываются внешние эле- менты ландшафта. Система обозначений обеспечивает отобра- жение объектов, выделяющихся по своей экономической значи- мости, характеризующих важные природные особенности тер- ритории и имеющих значение хороших ориентиров. Особенно ценны сведения о причинных связях элементов ландшафта, осо- бенностях генезиса рельефа и другие важные для физико-гео- графического исследования территории данные, которые могут быть получены по картам. Например, крупномасштабные карты малоисследованных тундровых и таежных районов представ- ляют собой наиболее современную и полную сводку географиче- ских особенностей этих районов. Всестороннее исследование ландшафтов по топографическим картам повышает степень до- стоверности географических исследований той или иной терри- тории и поможет сократить объем полевых работ. 8
Использование материалов географического анализа имеет важное значение для картографического производства при про- ведении редакционно-подготовительных работ по созданию об- зорно-топографических карт более мелких масштабов, что спо- собствует повышению качества создаваемых карт. § 2. ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТОПОГРАФО- ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЛУЖБА СССР. ДОКУМЕНТЫ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ РАБОТЫ ПО СОЗДАНИЮ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ Топографо-геодезическая служба СССР обеспечивает народное хозяйство картографическими и геодезическими материалами. Она создана на основании Декрета об учреждении Высшего геодезического управления, подписанного В. И. Лениным 15 марта 1919 г. Руководство деятельностью этой службы в на- стоящее время осуществляет Главное управление геодезии и картографии (ГУГК) при Совете Министров СССР. ГУГК выполняет геодезические, астрономические, гравимет- рические работы и топографические съемки на всей территории страны силами и средствами входящих в его состав производ- ственных предприятий и учреждений; составляет и издает об- щегеографические, учебные и тематические карты, различные атласы; организует научно-исследовательские работы; разраба- тывает и издает обязательные для всех ведомств инструкции и положения по топографо-геодезическим работам и координирует топографо-геодезические работы всех ведомств страны. Госгеонадзор ГУГК осуществляет государственный геодези- ческий учет и надзор за топографо-геодезическими работами. Целями контроля и приемки топографо-геодезических работ являются: проверка соответствия результатов выполненных работ и их оформления требованиям технических и технологических ин- струкций; определение степени завершенности и качества работ; целенаправленное воздействие на условия и факторы, влия- ющие на качество работ; установление причин, обуславливающих появление брака, и принятие мер к их устранению. Советские топографические карты — основные карты госу- дарства. Они должны отвечать определенным требованиям, предъявляемым к математической основе, точности содержания и методам создания. С этой целью ГУГК разрабатывает доку- менты, регламентирующие все вопросы создания топографиче- ских карт в стране. Определение назначения, проекции, системы разграфки листов, номенклатуры, методов создания, точности и содержа- ния топографических карт сформулированы в «Основных поло- 9
жениях по созданию топографических карт масштабов 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000», «Основных положениях по со- держанию топографических карт масштабов 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, 1 : 200 000, 1 : 500 000, 1 : 1 000 000» и «Основных по- ложениях по созданию топографических планов масштабов 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 : 500». Основные положения являются базовыми документами для разработки инструкций, руководств, условных знаков. В этих документах, имеющих значение государственного стандарта, более подробно применительно к масштабу карты рассматри- ваются назначение, проекция, система координат и высот, раз- графка, номенклатура, содержание, точность, методика и техно- логия создания карт и планов. § 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОСНОВА И МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ К элементам математической основы относятся масштаб, карто- графическая проекция и система разграфки карт. Картографическими проекциями называются ма- тематические способы изображения на плоскости всей или части земной поверхности, которая принимается за поверхность шара или эллипсоида вращения. Картографической сет- кой называется изображение меридианов и параллелей на карте. Каждая картографическая проекция устанавливает строгую математическую связь между координатами точек на уровенной поверхности * и на плоскости. Этим создается возможность учета искажений и получения точной информации о положении на картах объектов земной поверхности. Каждой точке на поверхности земного эллипсоида соответ- ствуют географические координаты — широта и долгота (<р иХ), а на плоскости — прямоугольные координаты х и у. Топографические карты создаются в равноугольной попереч- но-цилиндрической проекции Гаусса, вычисленной по элементам референц-эллипсоида Красовского. Высоты точек земной по- верхности вычисляются в Балтийской системе высот. Топографические карты являются многолистными картами. Обозначение каждого листа карты определяется номенкла- турой, которая представляет собой систему обозначений ли- стов карты. Система деления карт на листы называется разграфкой. Для топографических карт и планов используют две системы разграфки: 1) границами листов карт служат линии картографической сетки, т. е. линии меридианов и параллелей; * Уровенная поверхность — поверхность, в каждой точке ко- торой нормаль к ней совпадает с направлением силы тяжести. 10
2) границами листов карт служат линии прямоугольной ко- ординатной сетки (координатные линии). На топографических картах мелких, средних и большинстве крупных масштабов используется первая система и лишь для некоторых планов масштаба 1 : 1000 и особенно 1 :500 исполь- зуется вторая система разграфки. В основе разграфки и номенклатуры топографических карт лежит карта масштаба 1:1000 000, которая имеет размеры рамок листов по широте 4° и по долготе 6° (табл. 1). В основу разграфки масштабов 1 : 5000 и 1 : 2000, создаваемых на тер- м-зб-80-(37) ритории площадью более 20 км2, при- нимается лист карты масштаба 1 : 100 000, который делится на 256 ча- стей для карты масштаба 1 : 5000, а каждый лист карты масштаба 1 :5000 делится на 9 частей для карты мас- штаба 1 : 2000. Для топографических планов, со- здаваемых на участки площадью ме- нее 20 км2, применяется разграфка по 1:5000 Рис. 1. Деление листа карты масштаба 1 :5000 при разграфке по прямо- угольной координатной сетке прямоугольной координатной сетке с размерами рамок 40X40 см2 для пла- нов масштаба 1 :5000, а для масшта- бов 1 : 2000 и крупнее — 50X50 см. В последнем случае за основу разграф- ки принимается лист карты масштаба 1: 5000, обозначаемый арабскими циф- рами. Ему соответствуют 4 листа масштаба 1:2000, каждый из которых обозначается заглавными буквами русского алфавита (рис. 1). Каждому листу плана масштаба 1:2000 соответствуют 4 листа плана масштаба 1: 1000, обозначаемые римскими циф- рами (I, II, III, IV) и 16 листов карты (плана) масштаба 1:500. Таким образом, при разграфке карты масштаба 1 : 5000 по прямоугольной координатной сетке номенклатура входящих в него листов будет следующая: 1 : 5000—4; 1: 2000 — 4Б; 1 : юоо — 4B-IV; 1 : 500 — 4Б-16. В связи с тем, что листы топографических карт в высоких широтах получаются узкими и неудобными для практического использования было установлено, что к северу от параллели 60° листы топографических карт следует составлять и издавать сдвоенными по долготе, а севернее параллели 76°—счетверен- ными (рис. 2). При сдваивании листов соединяется лист с не- четным номером со следующим порядковым листом с четным номером, причем в зарамочном оформлении листа карты слева подписывается нечетный номер номенклатуры, а затем уже четный: 11
Номенклатура сдвоенных листов 1 : 100 000 1 : 50 000 1 : 25 000 1 : 10 000 ...............................Р-40-13,14 ...............................Р-40-13-А, Б ...............................Р-40-13-А-а, б ...............................Р-40- 13-А-а-1,2 Номенклатура счетверенных листов 1 : 100 000 .................................Т-40-13, 14, 15, 16 1 : 50 000 ...............................Т-40-13-А, Б, 14-А, Б 1 : 25 000 ...............................Т-40-13-А-а, б; Б-а, б 1 : 10 000 ...............................Т-40-13-А-а-1, 2; А, 6-1, 2 Таблица 1. Разграфка топографических карт Масштаб Размеры листов Средняя площадь листа на широте 54°, км2 Количество листов в одном листе карты масштаба 1 : 1 000 000 Номенклатура по широте по долготе 1 : 1 000 000 4° 6° 175 104 1 М-36 1 : 500 000 2° 3° 43 776 4 М-36-А 1 : 200 000 40' 1° 4 864 36 M-36-XII 1 : 100 000 20' 30' 1 216 144 М-36-80 1 : 50 000 10' 15' 306 576 М-36-80-А 1 : 25 000 5' 7'30" 76 2304 М-36-80-А-а 1 : 10 000 2' 30" 3' 45" 19 9216 М-36-80-А-а-1 1 : 5000 1' 15,0" 1'52,5" М-36-80-(35) 1 : 2000 25,0" 37,5" М-36-80-(35-е) На всех топографических картах, границами листов которых служат меридианы и параллели, подписываются географические координаты (широта и долгота) углов рамок каждого листа и изображается внутренняя рамка с отрезками, соответствую- щими минутным делениям широты и долготы (рис. 3). Для удобства пользования прямоугольными координатами на листы топографических карт наносят координатную сетку, линии которой проводятся через определенное число сантимет- ров. На картах масштаба 1:100 000 и 1:50 000 ее проводят через 2 см, на карте масштаба 1 : 25 000 — через 4 см, а на картах и планах масштабов 1 : 10 000, 1 : 5000, 1 : 2000 — через 10 см. Точность топографических карт является важным показате- лем, определяющим возможности их практического использова- ния при решении тех или иных задач. Под точностью топо- графической карты понимают степень соответствия поло- жения точек контуров и горизонталей величинам предельных ошибок их нанесения на карту относительно точек рабочего планово-высотного съемочного обоснования. Величины этих ошибок подсчитывают по формулам средней квадратической ошибки с учетом ошибок исходных геодезических данных. 12
Рис. 2. Схема расположения одинарных, сдвоенных стов топографических карт и счетверенных ли- ₽096 64 | д> 62 1 мин. по широте Цифровые обозначения Плпгпта чап Ц вертикальных линии Д^ки 37°30' координатной сетки 37® 30 Рамка с минутами Внутренняя рамка Широта южн. стороны рамки54%0' Долгота вост, стороны рамки 38 OU Номер зоны Имин.1 (7-ой) по долготе 40 37 00' 55 00' Широта сев.сторонь1- рамки 55 00 74 00’ 74 34 Цифровые значения гори- зонтальных линий.коорди- натной сетки 38° Географические координаты точки А ____^4-Широта 54 58£______________ ____j Долгота 37"31'01восточн.) § Горизонтальная^ “километровая линия 6082» 54° 4(7 38° 00' Рис. 3. Рамка листа топографической карты
Современные топографические карты крупных и средних масштабов создаются, как правило, методами аэрофототопогра- фической съемки и лишь в отдельных случаях (например, при съемке городов) для этой цели используют мензульную и фото- теодолитную съемку. Аэрофототопографическая съемка осуще- ствляется двумя методами: стереотопографическим и комбини- рованным. При создании топографических карт используется преимущественно стереотопографический метод. Комбинированный метод аэрофототопографической съемки используют при картографировании главным образом залесенных равнинных районов, где фотограмметрическое опре- деление высот точек земной поверхности затруднено из-за сомк- нутости крон деревьев, закрывающих полностью земную поверх- ность. Кроме того, комбинированный метод съемки применяется при создании топографических карт для нужд мелиоративного строительства. Мензульная съемка используется при создании карт и планов в масштабах 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 : 500 на не- большие участки местности при отсутствии материалов аэро- фотосъемки или наземной фотосъемки. Этот метод отличается большой трудоемкостью. Наземная фототопографическая съемка осно- вана на фотографировании местности с точек земной поверх- ности при помощи фототеодолита. Этот вид съемки применя- ется главным образом в горных и городских районах. Во всех случаях выбор метода съемки должен быть обосно- ван технико-экономическими показателями. Топографические планы и карты характеризуются высокой точностью положения предметов, контуров местности относи* тельно ближайших точек съемочного геодезического обоснова- ния. В настоящее время в инструкциях и других нормативных документах по топографической съемке, на основании практи- ческого опыта контроля топографических работ, при оценке точности для удобства и простоты принята средняя ошибка. Переход от средних ошибок 0 к средним квадратическим т осуществляется по формуле ш=1,40. В отдельных случаях топографические планы могут созда- ваться с точностью планов смежного более мелкого масштаба. Гак, например, планы масштаба 1 : 2000 могут быть созданы с точностью, предусмотренной для планов масштаба 1 :5000. В подобных случаях на планах за восточной рамкой обяза- тельно указывается методика их создания (съемка на увеличен- ных фотопланах, фотомеханическое увеличение планов и т. п.), а также и точность съемки. Инструкцией по топографической съемке в масштабах 1 : 500 — 1 :5000 предусматривается, что средние ошибки в по- ложении на плане предметов и контуров местности с четко вы- раженными границами не должны превышать 0,5 мм, а на пла- нах горных и залесенных районов — 0,7 мм. На территориях 14
городов и других населенных пунктов с капитальной и много- этажной застройкой предельные погрешности во взаимном по- ложении на плане точек ближайших капитальных сооружений, зданий и т. п. не должны превышать 0,4 мм. Кроме того, этой же инструкцией определены средние ошибки положения гори- зонталей относительно точек геодезического обоснования. Они не должны превышать по высоте: 1/4 высоты сечения рельефа при углах наклона поверхности до 2°; 1/3 высоты сечения рельефа при углах наклона от 2 до 6° для планов масштабов 1 : 5000, 1 : 2000 и до 10° для планов масштабов 1 : 1000 и 1 : 500; 1/3 высоты сечения рельефа при ее величине, равной 0,5 м, на планах масштабов 1 : 5000 и 1 :2000. Для залесенных террито- рий указанные выше допуски увеличиваются в 1,5 раза. В рай- онах с углами наклона поверхности более 6° для планов мас- штабов 1 : 5000 и 1 : 2000 и более 10° для планов масштабов 1 : 1000 и 1 : 500 число горизонталей должно соответствовать разности высот, определенных на перигибах склонов, а средние ошибки высот, определенных на характерных точках рельефа, не должны превышать 1/3 высоты сечения рельефа на данном плане. Практически точность планов оценивается по расхождениям положения контуров и высот точек, рассчитанных по горизонта- лям, с данными контрольных определений. При этом предельные расхождения не должны превышать удвоенных значений до- пустимых средних ошибок, а их количество не должно превы- шать 10 % общего числа контрольных определений. Отдельные результаты контрольных определений могут превышать удвоен- ную среднюю погрешность, однако их количество не должно быть более 5 % общего числа контрольных определений. Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1 : 10000 и 1 :25 000 определяет средние и допустимые ошибки положения четких контуров и горизонталей относительно бли- жайших точек съемочного обоснования. Они не должны превы- шать 0,5 мм на картах равнинных и всхолмленных районов с наклонами поверхности до 6° и 0,7 мм на картах горных и вы- сокогорных районов. Средние ошибки съемки рельефа в незале- сенных районах относительно ближайших точек съемочного обоснования не должны превышать величин, указанных в табл. 2. На сплошь залесенных участках местности средние ошибки съемки рельефа допускаются в 1,5 раза больше средних ошибок, установленных для соответствующего незалесенного района. Кроме того, средние ошибки высот характерных точек, под- писываемых на карте, не должны превышать 75 % средних ошибок съемки рельефа, а в горных и высокогорных районах не должны превышать 1/2 высоты сечения рельефа. На картах масштабов 1 : 50 000 и 1 : 100 000 средние ошибки в плановом положении предметов и контуров местности относи- тельно ближайших обозначений геодезических опорных пунктов и линий километровой сетки не должны превышать 0,5 мм для 15
Таблица 2. Средние ошибки съемки рельефа относительно точек съемочного объединения Районы съемки Высота сечения рельефа, м Средняя ошибка съемки рельефа* доли высоты сечения 1 : 10 000 1 : 25000 1 : 10 000 1 : 25 000 Плоско-равнинные с ук- лоном местности до 1 ° Равнинные с уклоном 1,0 2,5 1/4 1/3 1,0»; 2,0 2,5; 5,0* * 1/3 1/3 местности от 1 до 2° Равнинные пересечен- 2,0; 2,5 2,5***; 5,0 1/3 1/3 ные и всхолмленные с уклоном местности от 2 до 6° Горные и предгорные 5,0 5,0 В долинах — 1/3; на Высокогорные — 10,0 склонах — числа гор разности bi перегибал соответствие изонталей ысот между «и склона * В районах мелиоративного строительства. ** В залесенных районах. *** В незалесенных районах при уклонах до 4°. Таблица 3. Средние ошибки высот, подписанных на карте, относительно точек высотной съемочной сети (в м) Район картографирования Масштаб карты 1 : 50000 1 : 100 000 Плоскоравнинный 2,5 5,0 Плоскоравнинный залесенный в азиатской части 3,0 7,0 СССР севернее 56° Равнинный пересеченный и всхолмленный с преобла- 3,0 7,0 дающими углами наклона до 6° Горный и предгорный, а также песчаные пустыни 5,0 10,0 Высокогорный 10,0 20,0 равнинных районов, а для горных, высокогорных и пустынных районов — 0,75 мм. Средние ошибки высот, подписанных на карте, относительно ближайших точек высотной съемочной сети не должны превы- шать величин в метрах, указанных в табл. 3. Средние ошибки в положении горизонталей по высоте отно- сительно ближайших точек съемочного обоснования на картах масштабов 1 : 50 000 и 1 : 100 000 плоскоравнинных районов не должны превышать соответственно 3 и 6 м, а равнинных пере- 16
сеченных и всхолмленных районов с преобладающими углами наклона поверхности до 6° — 4 и 9 м. Предельные ошибки по высоте, превышающие удвоенные значения средних ошибок, на картах недопустимы. Ошибки в положении горизонталей на картах залесенных районов не должны превышать удвоенных ошибок, установлен- ных для карт соответствующих незалесенных районов. На картах горных, высокогорных районов, а также районов песчаных пустынь горизонтали должны географически пра- вильно отображать формы рельефа, согласовываться с подпи- санными на картах отметками высот и высотами, определенными на перегибах склонов. §4. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ Условные обозначения являются языком современных карт, который развивался и совершенствовался одновременно с раз- витием картографии. Для всех топографических карт и планов применяется единая система условных знаков, которая основана на следующих положениях: каждому условному знаку всегда соответствует определен- ный объект или явление земной поверхности; каждый условный знак должен иметь четкий и несложный рисунок, отличающийся от других; на картах разных масштабов условные знаки аналогичных объектов могут отличаться только размерами; рисунки условных знаков должны по возможности напоми- нать профиль или внешние очертания соответствующих объек- тов земной поверхности; число условных знаков на топографических картах и планах среднего и мелкого масштабов должно быть меньше, чем на картах и планах крупного масштаба, за счет замены индивиду- альных обозначений их собирательными обозначениями. Таблицы условных знаков имеют значение государственного стандарта, а их использование является обязательным для всех ведомств и учреждений, создающих топографические карты. По мере изучения удовлетворения растущих требований к содержа- нию карт таблицы условных знаков пересматриваются и пере- издаются. Условные знаки топографических карт и планов подразде- ляются на масштабные, отображающие размеры и форму объектов земной поверхности в масштабе данной карты, и внемасштабные, применяющиеся для отображения объек- тов, не выражающихся в масштабе карты. Надписи и пояснительные подписи дополняют изображения объектов и явлений более подробными сведениями. 17
Прежде всего на картах помещают надписи собственных на- званий всех населенных пунктов, большинства рек и озер, про- ливов, заливов, островов, горных хребтов и т. д. Не менее важное значение имеют пояснительные подписи и характеристики, которые обычно передаются в виде общепри- нятых сокращений: Шах. — шахта; ПТФ — птицетоварная ферма; СС — сельсовет и др. Некоторые подписи передают качественную или количествен* ную характеристику объектов: скорость течения воды в реках (в м/с), качество воды в озерах (сол. или г.-сол.), грузоподъем- ность мостов на автогужевых доро- гах, высоту водопадов на реках и др. Рис. 4. Внемасштабные условные знаки § 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОДЕРЖАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ В таблицах условные знаки топо- графических карт и планов распо- лагаются в определенной последо- вательности и подразделяются на группы с учетом родства соответст- вующих объектов местности. В не- обходимых случаях дается два ва- рианта условных знаков: для пере- дачи объектов в масштабе плана или карты и для их внемасштаб- ного изображения. Внемасштабные условные знаки в большинстве случаев имеют вид геометрических фигур. Необходимо знать, какая точка изображения предмета соответствует его положению на местности. Принято, что: для знаков, имеющих вид геометрической фигуры (круга, квадрата, треугольника, звезды, прямоугольника), положение объекта на местности соответствует геометрическому центру знака (рис. 4, а); для знаков в виде перспективного изображения объекта (на- пример, нефтяной вышки, ветряной мельницы) — середине ос- нования знака (рис. 4, б); для знаков с прямым угом в основании — вершине угла (рис. 4, в); для знаков, представляющих сочетание нескольких фигур,— центру нижней фигуры (рис. 4, г). Внемасштабные условные знаки используют и для изобра- жения линейных объектов (шоссейных дорог, небольших рек), ширина которых в масштабе карт не выражается, и соответст- вующие условные знаки имеют вид двух параллельных линий. 18
В этих случаях ось дороги в натуре должна соответствовать середине просвета между двумя линиями на карте. Крупные строения (дома в городах, крытые стадионы, за- воды и др.) изображают в масштабе соответствующих карт и планов в точном соответствии с их размерами, ориентировкой и формой. Полнота и достоверность топографических карт и планов зависят от географически верного восприятия и передачи сущ- ности изображаемых объектов специалистами, создающими карту. Приведем краткую характеристику основных элементов содержания карт. Геодезические пункты На всех топографических картах и планах показывают все пункты государственной геодезической сети. Особыми услов- ными знаками показывают пункты геодезических сетей сгуще- ния и точки съемочных сетей, закрепленные на местности цент- рами. Некоторые пункты геодезических сетей располагаются на зданиях (в городах), на курганах и скалах-останцах. Для них предусмотрены сочетания знаков геодезических пунктов и соот- ветствующих объектов местности. Обозначение геодезических пунктов сопровождается под- писью абсолютной высоты, а для пунктов, расположенных на курганах, скалах-останцах и др.— также относительной вы- соты (в м) формы рельефа. Центр треугольника условного знака пункта государствен- ной геодезической сети, расположенного на здании, должен точно соответствовать той точке здания, кооординаты которой определены. Кроме пунктов плановых геодезических сетей показывают закрепленные на местности точки высотных геодезических се- тей (нивелирные марки и реперы), условные знаки которых сопровождаются подписями абсолютных отметок центра марки или головки репера, а также абсолютных отметок земли около соответствующей марки или репера. В случаях расположения реперов на скалах условный знак репера сочетается с обозначе- нием скалы. Населенные пункты и отдельные строения На топографических картах и планах показывают все населен- ные пункты, имеющиеся на местности, а также все отдельно расположенные постоянные жилые и нежилые постройки. Населенные пункты подразделяют по числу жителей и поли- тико-административному значению. Выделяют четыре основные категории поселений: города, поселки городского типа, дачные поселки и населенные пункты сельского типа. Города — это населенные пункты, отнесенные к этой катего- рии указами или решениями Президиума Верховного Совета 19
СССР и Верховных Советов союзных республик. Они характе- ризуются значительным количеством жителей, деятельностью населения преимущественно в сфере промышленного производ- ства, а также соответствующим благоустройством и сетью со- циально-культурных учреждений. Поселки городского типа (рабочие, курортные и др.) — это населенные пункты, отнесенные к данной категории решениями краевых и областных Советов народных депутатов или Прези- диумов Верховных Советов автономных республик. Они зна- чатся в справочниках административно-территориального деле- ния СССР и союзных республик. Большая часть их населения занята в сфере промышленного производства, здравоохранения, отдыха трудящихся и др. Населенные пункты дачного типа функционируют главным образом в течение летнего периода. Для них характерны мало- этажная застройка и наличие зеленых насаждений. К населенным пунктам сельского типа относятся селения, жители которых в основном работают в сфере сельскохозяйст- венного производства. Кроме того, на картах показывают изолированно располо- женные строения детских домов, больниц, лесных школ, домов отдыха, пионерских лагерей, лесхозов, лесничеств и др. К числу застроенных территорий относятся участки населен- ных пунктов, на которых располагаются различные жилые и нежилые строения. Строения в пределах застроенных террито- рий могут образовывать ряды (рядовая застройка), кварталы (квартальная застройка) или располагаться без всякой види- мой системы (бессистемная застройка). При рядовой застройке строения располагаются вдоль улиц или переулков (рис. 5). Этот видзастройкихарактерен для боль- шинства населенных пунктов сельского типа. Квартальная застройка чаще всего встречается в городах. Участки населенного пункта, ограниченные со всех сторон ули- цами, переулками, проездами, водными пространствами, назы- ваются кварталами. Жилые и нежилые строения располага- ются в пределах кварталов с различной степенью плотности, причем подразделение их на жилые и нежилые осуществляется только на картах крупных масштабов (до 1 : 5000). Строения, выражающиеся в масштабе, изображаются с учетом их разме- ров, формы и ориентировки (рис. 6), а остальные — внемасш- табными знаками с сохранением ориентировки. Бессистемная застройка характеризуется расположением жилых и нежилых строений без видимого порядка. Населенные пункты этого типа могут пересекать дороги, не оказывая су- щественного влияния на взаимное расположение строения (рис. 7). На топографических картах и планах строения в населен- ных пунктах изображают с подразделением на огнестойкие и неогнестойкие. Огнестойкими считаются здания, построенные 20
Рис. 5. Рядовая застройка населенного пункта сельского типа из камня, кирпича, бетона, шлакоблоков и имеющие крыши из железа, шифера и других негорючих материалов. Саманные и деревянные постройки, а также любые строения с тесовыми, дранковыми, рубероидными, Камышевыми и соломенными кры- шами, т. е. с крышами из горючих материалов, относятся к не- огнестойким. Промышленные, сельскохозяйственные и социально- культурные объекты На крупно- и среднемасштабных топографических картах и пла- нах изображаются все промышленные и сельскохозяйственные предприятия, сооружения и социально-культурные объекты, а также постройки религиозно-культового значения, имеющие своеобразную архитектуру (церкви, мечети и др.). Большинство из них имеют ориентирное значение и являются пунктами съе- мочного геодезического обоснования. Изображения промышленных предприятий, как правило, должны сопровождаться сокращенными пояснительными подпи- сями, указывающими род производства (прядильная фабрика— «пряд», радиозавод—«рад»; химический завод—«хим» и др.). Изображения заводских и фабричных труб высотой более 21
Рис. 6. Квартальная застройка города Рис. 7. Бессистемная застройка населенного пункта
50 м сопровождаются надписями их высоты (в м). Участки, за- нятые промышленными предприятиями, выделяют на картах и планах с сохранением особенностей внешних очертаний зани- маемой ими площади, внутри которой обозначаются (масштаб- ными или внемасштабными знаками) отдельные строения. При этом в городах и поселках городского типа эти строения на- носят без подразделения по огнестойкости, но в изображения кварталов территории предприятия вводят фоновую окраску, отображающую их огнестойкость. В сельской местности завод- ские и фабричные здания на карте масштаба 1 : 10 000 изобра- жают с подразделением на огнестойкие и неогнестойкие. Железные дороги и сооружения при них Железные дороги при изображении на топографических картах и планах подразделяются в зависимости от ширины колеи, числа путей, вида тяги и состояния пути. Прежде всего по ширине колеи выделяют дороги с нормаль- ной колеей и узкой. В СССР железными дорогами с нормаль- ной колеей считаются такие, у которых на прямолинейных уча- стках расстояние между внутренними головками рельсов равно 1524 мм. В настоящее время появились монорельсовые (одно- колейные) дороги на опорах со специальными конструкциями вагонов и средствами тяги. Узкоколейные железные дороги для перевозок пассажиров используются редко, чаще они сооружаются для обслуживания лесо- и торфоразработок, карьеров по добыче полезных ископа- емых, рудников и различных промышленных предприятий. К числу узкоколейных дорог относятся также трамвайные пути в городах. В зависимости от числа путей железные дороги с нормаль- ной колеей подразделяются на трех-, двух- и однопутные. Трех- путные дороги сооружают в густонаселенных районах с напря- женными пассажирскими и грузовыми перевозками. В настоя- щее время широкое распространение получили двухпутные же- лезные дороги. Ширококолейными железными дорогами во многих городах СССР являются наземные линии метрополитена, которые изо- бражаются условным знаком электрифицированной железной дороги. Вдоль условного знака линии метрополитена помеща- ется пояснительная подпись «метро». Своеобразными видами железных дорог являются фунику- леры и бремсберги. Фуникулер представляет собой железную дорогу с наклонным полотном, по которому движутся один-два вагона. Они сооружаются в основном в горной местности. Брем- сберг — устройство для спуска и подъема грузов по наклонным рельсовым путям. Кроме того, в горных районах сооружают подвесные (канатные) дороги на опорах. 23
По виду тяги железные дороги подразделяются на электри- фицированные и дороги с прочими видами тяги (дизельной и паровой). По состоянию все железные дороги предусмотрено разделять на действующие, строящиеся и разобранные. Строящиеся же- лезные дороги нормальной колеи изображают одним и тем же условным знаком без подразделения их по числу путей и виду тяги. При изображении полотна разобранной железной дороги сохранившиеся мосты, трубы, насыпи и выемки показывают так же, как и для действующих дорог, причем около знаков насыпей и выемок помещают подписи, характеризующие отно- сительные высоты насыпей и глубины выемок (в м). Шоссейные и грунтовые дороги Шоссейные и грунтовые дороги подразделяют на несколько типов. Автострады — дороги, предназначенные для интенсивного движения автотранспорта на высоких скоростях. Дороги этого типа обычно имеют большую длину, оборудованы зданиями и устройствами для ремонта и обслуживания машин, а также заправочными пунктами. Они допускают интенсивное скорост- ное движение автотранспорта любого тоннажа. Автострады имеют прочное покрытие (дорожную одежду) из асфальто- или цементобетона на твердом основании. Ширина проезжей части не менее 14 м, посередине — непроезжая разделительная по- лоса. С другими дорогами автострады пересекаются на разных уровнях. Усовершенствованное шоссе имеет ширину проезжей части 6 м и более, твердое покрытие. В равнинных районах радиусы закруглений порядка 250—400 м, а в горных — до 60 м. Шоссе представляют собой дороги с основанием из колотого камня, гравия, щебня, шлака или песка, уплотненных укаткой. Дорожной одеждой служит слой укатанного асфальта с гравием или щебнем. Изображение дорог сопровождается характеристикой их ширины от канавы до канавы, ширины проезжей части и мате- риала дорожной одежды. Например, 7 (12) А — усовершенство- ванное шоссе шириной от канавы до канавы 12 м, шириной проезжей части 7 м и с покрытием из асфальта. Улучшенные грунтовые дороги — это профилированные, ре- гулярно ремонтируемые, но не имеющие прочного основания и покрытия дороги, ограниченные с обеих сторон канавами. На пониженных участках местности при пересечении дорогами за- болоченных территорий грунт улучшается добавками гравия, щебня и шлака. Такие участки выделяют на картах соответст- вующими обозначениями. Подписывается ширина проезжей части дороги (в м). 24
Грунтовые проселочные дороги являются наиболее распро- страненным видом непрофилированных дорог в большинстве районов. Качество их определяется грунтом, сезонно-климати- ческими условиями территории, а также степенью ее залесен- ности. Проселочные дороги соединяют между собой населенные пункты, служат выездом из последних к дорогам высших клас- сов, железнодорожным станциям и пристаням. Разновидностью грунтовых дорог являются полевые и лесные дороги. Они отли- чаются от проселочных тем, что используются главным обра- зом в период сельскохозяйственных работ или лесозаготовок. Нередко эти дороги начинаются от населенных пунктов или дорог высших классов и заканчиваются в лесу или поле. Своеобразным видом дорог в тайге и на болотах являются зимние дороги, или зимники. Они прокладываются через таеж- ные пространства, болота, озера и реки в местах, где проезд возможен только зимой по льду. При изображении дорог, про- ходящих по льду рек и озер, соответствующие условные знаки помещают только в местах спуска зимника на лед и выхода его на берег. На картах малообжитых труднодоступных тундровых и та- ежных районов изображают вьючные тропы, постоянные нарто- вые и тракторные дороги. Гидрография К элементам гидрографии, отображаемым на картах, отнесены береговые линии морей, реки, озера, водохранилища, каналы и многие другие объекты, так или иначе характеризующие во- доемы суши и береговые зоны морей. Береговыми линиями водоемов называют границы суши и воды. Они подразделяются на постоянные и определенные, не- постоянные и неопределенные. Береговые линии рек и озер на топографических планах и картах соответствуют линии уреза воды* в межень**. Береговые линии морей соответствуют линии уреза воды при наиболее высоком приливе, а при его отсутст- вии — линии прибоя морских волн. Береговые линии, постоянные и определенные, характеризу- ются стабильностью своего положения в плане и по высоте, четким изображением на аэрофотоснимках. Береговые линии, непостоянные, свойственны рекам и озе- рам, пересыхающим в засушливый период года. Береговые линии, неопределенные, характеризуются частыми изменениями положения. Они трудно определяются на мест- * Урез воды — линия пересечения свободной поверхности воды с по- верхностью суши. ** Межень — фаза водного режима рек, характеризующаяся устойчи- выми и низкими уровнями и расходами воды, когда преобладающим или единственным источником питания реки являются подземные воды. 25
ности и на аэрофотоснимках. Примером могут служить плоские низменные берега морей и водоемов со сгонными и нагонными явлениями, берега озер, рек и ручьев на заболоченных терри- ториях и др. В карстовых районах нередко встречаются реки и ручьи, значительные участки русла которых могут исчезать в карсто- вых понорах. Они показываются как пропадающие реки (уча- стки рек). В морях с приливами и отливами, а также при нагоне и сгоне воды ветром между крайними положениями береговых ли- ний (при большой и малой воде) формируется полоса дна, осу- шаемая при отливе или во время сгона и покрываемая водой при приливе или во время нагона. Она называется полосой осушки. Осыхающие берега обозначают знаками грунта полосы осушки (песчаные, песчано-каменистые и галечно-гравийные, песчано-илистые, скалистые). В береговой зоне изображают условным знаком береговые валы. Они представляют собой простейшие аккумулятивные формы рельефа, вытянутые параллельно направлению берега, и образуются морским прибоем из песка, гравия, гальки и скоп- лений раковин моллюсков. В пределах прибрежных частей акваторий условными зна- ками предусмотрено отображать отмели и мели. Отмелью называется участок дна водоема, для которого характерны меньшие глубины по сравнению с окружающими участками. Иногда она начинается сразу от береговой линии. Мели — участки мелководья реки, озера или моря. Они представляют опасность для судоходства. Водопад — уступ в русле реки, с которого падает вода. Они изображаются на картах с характеристикой высоты падения воды. Порог — участок речного русла с бурным течением. Обра- зование порогов обусловлено геологическими причинами, к числу которых относят выходы в русле рек твердых горных пород, тектонические нарушения, загромождение русла круп- ными обломками горных пород (мореной, горными обвалами и др.). Банка — изолированно расположенная мель в море, характе- ризующаяся резким местным поднятием дна. В зависимости от характера донных отложений выделяют банки песчаные, каме- нистые, коралловые, ракушечные и др. Подводные и надводные выступы горных пород, в том числе скальных на дне водоемов, при изображении их на топографи- ческих картах предусмотрено разделять на подводные, надвод- ные, осыхающие камни и надводные скалы. Рифами называют подводные или возвышающиеся над водой скалы, представляющие опасность для судоходства. 26
Объекты гидротехнические и водного транспорта К числу объектов этой группы относятся различные инженер- ные сооружения и устройства на водоемах. Канализованные реки представляют собой искусственно спрямленные участки русл. Канал — искусственная водная артерия для переброски воды от водозабора на реке к участкам ее потребления. Каналы могут иметь большую длину, значительную ширину и использо- ваться для судоходства. Подземная дренажная сеть — это система подземных труб (дрен), используемая для отвода подземных вод при осушении территории. Дамбы—сооружения в виде валов из земли, камня и бе- тона, которые предохраняют берега рек и каналов от размы- вания. Они удерживают воду в водохранилищах, а также ис- пользуются для прокладки путей вдоль берегов водохранилищ и рек. Плотины подводные сооружаются в руслах рек для регу- лирования стока воды или для борьбы с интенсивным размы- вом русла. Шлюзы (на реках) — сооружения для перевода судов из одного водного пространства в другое, которое отличается от первого высотой уровня воды. Условными знаками дюкеров и акведуков на топографиче- ских картах и планах показывают части каналов (канав), имеющие особые устройства для пересечения естественных и искусственных препятствий. Дюкер в виде изогнутой трубы прокладывается в попереч- ной выемке под дорогой, рекой, по дну оврага, акведук — преи- мущественно по мосту на опорах. Выражающиеся в масштабе карты длинные дюкеры изобра- жают условным знаком подземного водопровода и сопровож- дают пояснительной подписью «дюкер». Набережные представляют собой искусственные отвесные берега водоемов, сложенные из камня, бетона, железобетона или из бревен и деревянных брусьев. Их сооружают в городах, у пристаней речных и морских судов. Берега с укрепленными откосами отличаются от набереж- ных не отвесными, а круто наклоненными к воде откосами, ко- торые могут быть искусственно спланированы и состоять из естественного грунта или укрепленного камнем и бетоном. Бермой называется горизонтальная площадка на укреплен- ном откосе, которая сооружается для повышения его устойчи- вости. Водомерные посты — устройства для измерения уровня воды на реках, озерах, морях и каналах. Для непрерывной ре- гистрации колебаний уровня на постах используются самоза- писывающиеся приборы. 27
Футшток — рейка с нанесенными делениями, которая уста- навливается на водомерном посту для наблюдения за уровнем воды в море, реке или озере. Молы — сооружения, возводимые в гаванях и портах. Они имеют вид прочной стены, примыкающей одним концом к бе- регу и служащей для причала судов и защиты порта от волн со стороны открытого моря. Пирс — выступ причального сооружения, к которому при- чаливают морские суда. Морские каналы — искусственно созданные вытянутые уг- лубления морского дна, служащие для прохода морских судов к портам и гаваням в условиях мелководья. Маяки — башни, сооружаемые на берегах морей, оборудо- ванные мощными источниками света и служащие для ориенти- рования морских судов в ночное время. Буй — плавучий морской навигационный знак, который ус- танавливается в открытых морских районах для указаний ме- лей, подводных камней и других опасных мест для судов. Со- временные морские буи снабжены автоматически действую- щими световыми и звуковыми сигналами. Объекты водоснабжения К объектам водоснабжения относятся искусственные сооруже- ния, служащие для добычи, хранения, транспортировки воды, и естественные источники. Кяризы — подземные сооружения для сбора грунтовых вод и вывода их на поверхность. Распространены они в горных и предгорных районах Средней Азии и используются для ороше- ния и водоснабжения. Как известно, колодцы — это простейшие сооружения, слу- жащие для подъема подземных вод на поверхность. В безвод- ных и засушливых районах на топографических картах около условных знаков колодцев помещаются подписи, характери- зующие периоды (месяцы), когда тот или иной колодец имеет воду, а также их дебит (наполняемость в л/ч). Кроме обычных колодцев, на картах особыми условными знаками выделяются артезианские колодцы с указанием дебита воды. К числу артезианских относятся колодцы и скважины, по- дающие на поверхность напорные подземные воды, которые заключены в водоносных пластах горных пород. Чигири — это простейшие сооружения в засушливых райо- нах, предназначенные для подачи воды из поверхностных во- доемов на поля и для использования ее населением. Они пред- ставляют собой деревянные колеса большого диаметра, на внешнем ободе которых закреплены черпаки, подающие воду. В условиях засушливых и безводных районов воды атмо- сферных осадков и грунтовые воды собираются в открытые и 28
крытые водохранилища, бассейны, дождевые ямы и другие по- добные им объекты. При этом те из них, которые не имеют крыши (открытые) изображаются знаками водоемов, а закры- тые (с крышей) — знаками соответствующих строений. Все эти объекты сопровождаются пояснительными сокращенными надписями. Небольшие объекты этого типа, не выражающиеся в масштабе карты, сопровождаются местными названиями (сар- доба, хауз, копань и др.). Объекты водоснабжения естественного происхождения (ис- точники и гейзеры) изображают на топографических картах и планах принятыми для них условными знаками. Источники — выходы на поверхность грунтовых безнапор- ных вод (ключи и родники) показываются с подразделением на необорудованные и оборудованные. Изображения минерализованных источников сопровожда- ются сокращенными пояснительными подписями: «серн.», «шел.», и др. (при наличии достоверных сведений о химических особенностях воды). В районах вулканической деятельности встречаются источ- ники, периодически выбрасывающие фонтаны горячей воды и пара,— гейзеры. Рельеф В современной геоморфологии выделяют формы и типы рель- ефа, которые представляют собой сочетание форм. Для изуче- ния рельефа с целью создания топографических карт обычно используется понятие «морфогенетический тип рельефа» — со- четание форм рельефа, сходных по генезису, морфологии и воз- расту. Как известно, рельеф на топографических картах изобра- жают горизонталями, отметками абсолютных высот и ус- ловными знаками. Для правильной передачи особенностей рельефа необходимо знание процессов его образования. Гори- зонтали должны рассматриваться не только как линии, соеди- няющие точки с одинаковыми высотами, но и как линии, харак- теризующие внешние особенности форм рельефа того или иного генезиса (расчленение, профили склонов, водоразделов и др.). Горизонтали основные (рис. 8) соответствуют основной вы- соте сечения рельефа, установленной для топографической карты данного масштаба при картографировании конкретной территории. Горизонтали основные утолщенные вычерчивают утолщен- ными линиями для облегчения их чтения на карте. В практике топографических работ принято утолщать при высоте сечения рельефа 1, 5 и Юм каждую пятую горизонталь, а при высоте сечения 2,5 м — каждую десятую. Горизонтали дополнительные проводятся на половине вы- соты основного сечения рельефа (полугоризонтали). Они нано- 29
сятся на карту для изображения изменений крутизны склонов, а также для изображения характерных форм рельефа, не изо- бразившихся основными горизонталями. Полугоризонтали од- ноименные, т. е. проведенные на одинаковой высоте, обяза- тельно наносятся на карту на противоположных склонах воз- вышенностей или седловин. Такие полугоризонтали называют ответными. Горизонтали вспомогательные вычерчивают на произволь- ной высоте сечения рельефа. Они применяются для изображе- ния на топографических картах от- дельных характерных форм рельефа, которые не выражаются как основ- ными горизонталями, так и полугори- зонталями (западины, пойменные гривы и др.). Все вспомогательные го- ризонтали надписываются на картах и планах. При проведении этих гори- зонталей нанесение ответных горизон- талей не требуется. Горизонтали для отображения на- висающих склонов (более 90° согласно только основной высоте се- чения рельефа. Вогнутые нишеобраз- ные полости с нависающим карнизом встречаются в горных районах, где карнизом является пласт или массив более плотной породы. Подобные яв- ления можно наблюдать в полярных районах, в береговых уступах, где они образуются в результате вытаивания льда. Перевалы главные — наиболее по- ниженные и удобные места для пере- хребтов и массивов. Главными считаются пере- ) дают 1 — основные; 3 — полугоризонтали; произвольной высоте; штрихи рос. 8. Виды горизонталей на топографических картах: 2 — утолщенные; 4 — на 5 — берг- сечения горных валы, которые регулярно используются для этих целей. Скалы-останцы — это изолированные скалистые возвышен- ности, не выражающиеся в масштабе карты, которые выделя- ются в пределах выровненных или всхолмленных пространств. Отдельно лежащие камни представляют собой крупные об- ломки горных пород, в том числе и валуны (окатанные об- ломки), находящиеся на сравнительно ровной поверхности и выделяющиеся среди окружающей местности. Скопления камней — это близко расположенные друг к другу обломки горных пород разного размера и формы. Они могут быть результатом процессов выветривания горных пород или складирования обломков при очистке от них земной по- верхности в процессе мелиорации земель. Гряды камней представляют собой скопления обломков гор- ных пород разных размеров и форм, вытянутые узкой полосой 30
в каком-либо направлении. Они могут быть искусственного или естественного происхождения. В первом случае — это собран- ные на пашнях камни, выложенные на межах или по границам пахотных земель, а во втором — скопления обломков горных пород, образовавшихся в результате процессов выветривания даек * на склонах или гребнях горных хребтов. Валы корчевания — формы рельефа искусственного проис- хождения, имеющие небольшую ширину и значительную длину. Они могут быть сложены поваленными стволами деревьев (на- пример, на гарях), грунтом, камнями, песком и др. Обрывы — крутые (более 60°) или отвесные обнаженные уступы. Они изображаются в тех случаях, когда их протяжен- ность не менее 3 мм на карте или плане. Условные знаки зна- чительных обрывов сопровождаются подписями их относитель- ных высот. Обрывы естественного происхождения наиболее часто встре- чаются по берегам рек, на оползневых и осыпных участках. Они изображаются на картах и планах условным знаком коричне- вого цвета. Курганы и ямы искусственного происхождения представ- ляют собой формы рельефа, образованные в результате дея- тельности человека (антропогенные формы). Курган — округлый холм над древней могилой, характер- ный для степных и полупустынных районов, сложенный из грунта, реже — из камней. На картах и планах условный знак курганов изображается черным цветом. Ямы искусственного происхождения чаще встречаются вблизи населенных пунктов или внутри них. Они разнообразны по размерам и форме. Курганы и ямы в зависимости от размеров и масштабов карт изображаются масштабными и немасштабными услов- ными знаками черного цвета. Бугры, ямы и западины естественного происхождения явля- ются результатом тех или иных геоморфологических процессов. В качестве примера можно указать на байджарахи, гидролако- литы, бараньи лбы и др. Байджарахи — бугры округлой формы, высотой до 15 м, об- разующиеся при вытаивании из ископаемого льда обломочного материала. Они встречаются только в областях развития мно- годетной мерзлоты грунта. Гидролаколиты (булгунняхи)—многолетние бугры вспучи- вания грунта с ледяным ядром внутри, образующиеся в ре- зультате увеличения объема замерзающей подземной воды. Они встречаются только в областях развития многолетней мерзлоты грунта. * Дайка — стенообразная гряда, сложенная магматическими горными породами и образующаяся в результате заполнения трещин земной коры магмой. 31
Бараньи лбы — сглаженные и Отполированные ледником скалистые выступы плотных горных пород (часто гранитов) в районах четвертичного и современного оледенения. Наиболее распространенными ямами и другими впадинами естественного происхождения являются карстовые воронки, различные просадочные углубления. Карстовые воронки — конусообразные или чашевидные уг- лубления. Они образуются в условиях близкого расположения к земной поверхности горных пород осадочного происхождения, сравнительно легко растворимых (известняк, доломит и др.) и проницаемых для воды. Образование этих воронок происходит главным образом при растворении водой горных пород. Суффозионные впадины представляют собой замкнутые по- нижения, образующиеся в результате оседания верхней толщи пород из-за выноса минеральных частиц и растворимых ве- ществ водой, фильтрующейся в горных породах. Аласы — впадины округлой формы, поперечники которых достигают сотен метров. Они образуются за счет таяния иско- паемого льда, находящегося в толщах многолетней мерзлоты грунта. Причиной таяния чаще всего является нарушение поч- венного покрова вследствие лесных пожаров, вырубки лесов и др. Степные блюдца (западины) — неглубокие плоскодонные впадины округлой формы в степных и лесостепных районах. Возникают при оседании почвы из-за выщелачивания и вымы- вания нижележащих рыхлых пород. Вымочки — плоские блюдцеобразные углубления на водо- раздельных пространствах, переувлажненные в течение теплого периода года. Кратеры вулканов представляют собой чашеобразные или воронкообразные углубления на вершине, а иногда и на скло- нах вулканических гор, через которые во время извержений выбрасываются на поверхность лава, вулканический пепел и другие продукты извержения. Диаметры кратеров крупных вул- канов достигают нескольких километров. На дне кратеров име- ется один или несколько вертикальных или круто наклоненных каналов (жерл), которые соединяют дно кратера с очагом вул- кана. Условный знак кратера вулкана располагают на картах в центре углубления, а его внутренние склоны изображают го- ризонталями или условными знаками скал. Грязевые вулканы (грязевые сопки)—разнообразные по внешнему виду образования, постоянно или периодически из- вергающие грязевые жидкие массы и газы, нередко с водой и нефтью. Они встречаются главным образом в нефтеносных и вулканических областях. Задернованные уступы (бровки), не выражающиеся гори- зонталями, представляют собой линейно вытянутые участки крутых склонов, отделяющиеся от вышерасположенных склонов 32
резко выраженным перегибом. Такие уступы могут иметь раз- личное происхождение (боковая эрозия, солифлюкция и др.). Сухие русла встречаются в засушливых и маловодных райо- нах, где реки имеют воду только во время дождей или в период весеннего снеготаяния. Большую часть года они лишены воды и представляют собой вытянутые понижения с обрывистыми берегами, выстланные речным аллювием (песком, галькой и др.) и частично поросшие травянистой или кустарниковой ра- стительностью. Овраги — глубокие крутосклон- ные размывы, образованные вре- менными водными потоками. Они возникают на склонах возвышен- ных равнин или холмов, сложенных рыхлыми горными породами (су- глинками и др.). Промоины — крутосклонные вы- тянутые рытвины, образованные временными водными потоками, яв- ляющиеся начальными формами ов- рагов. Оползни — участки склонов, образованные смещением масс рых- лых горных пород вниз под дейст- вием силы тяжести. В месте от- рыва оползня в верхней части склона образуется обрыв. Для по- d’ верхности оползневого тела харак- Рис д Изображение осыпей: терно беспорядочное чередование у_рыхлЬ1х пород: 2_твердых повышений и понижений разнооб- пород разной формы и размеров. Эти формы рельефа довольно быстро изменяются, что подчеркива- ется прерывистыми линиями горизонталей условного знака оползня. У оползней, прекративших развитие, обрыв в месте отрыва оползневого тела отсутствует, и такой оползень назы- вается недействующим. Осыпи — скопления продуктов разрушения горных пород у основания и в нижней части крутых горных склонов и скло- нов речных долин. Осыпи образуются в результате выветрива- ния горных пород. При изображении на топографических кар- тах и планах они подразделяются на осыпи рыхлых (мелкооб- ломочных) пород (песчаные, суглинистые и др.) и на осыпи щебеночные и галечниковые (рис. 9). Многие осыпи начина- ются с обрыва в верхней части. Скалы — это участки поверхности, сложенные плотными горными породами и представляющие собой сложные сочета- ния различных, часто угловатых форм рельефа, которые харак- теризуются преобладанием крутых склонов (45—90°) и зна- чительными колебаниями относительных высот на коротких расстояниях. 2 Заказ Ns 1429 33
Скалистые обрывы — крутые склоны, сложенные плотными горными породами, часто встречающиеся в речных долинах и горных районах (рис. 10). Рис. 10. Скалистый обрыв Каменные реки — скопления обломочных материалов, угло- ватой формы, являющихся результатом выветривания горных пород, которые по углублениям склонов гор медленно спуска- ются вниз. Они представляют собой полосы разной ширины и 34
часто начинаются у краев каменистых россыпей*, располо- женных на относительно плоских водораздельных простран- ствах. Ледники — движущиеся по наклонной поверхности скопле- ния льда, образованные из снега в районах, где в течение года, вследствие преобладания отрицательных температур, снега от- Рис. И. Морены ледника: 1 — боковая; 2 — срединная; 3 — внут- ренняя; 4 — донная Рис. 12. Поверхность боковой морены лагается больше, чем стаивает или испаряется за один и тот же промежуток времени. Горные ледники, или стоки льда в горных районах занимают верхние части долин и понижения на склонах горных хребтов. Фирновые поля — области питания ледника, накопления снега, его уплотнения и превращения в зернистый лед, или фирн. * Россыпи — скопление обломочных материалов, образующееся на водо- раздельных пространствах в результате процессов выветривания. 2* 35
Ледниковые трещины — узкие и глубокие полости на поверх- ности ледника или фирнового поля, которые возникают благо- даря неровностям ледникового ложа или трению ледника об края ледникового ложа (ледниковой долины). Морена — скопление обломков горных пород, переносимых или отложенных ледником. Движущиеся морены подразделя- ются на поверхностные, внутренние и донные (рис. И). По- верхностные морены, в свою очередь, подразделяются на боко- вые (рис. 12) и срединные. Отложенные морены представляют Рис. 13. Речная наледь собой скопления моренных материалов, оставленных ледником после его отступа. Снежники — неподвижные скопления снега, фирна и льда на неровной поверхности горных склонов в местах, защищен- ных от солнечных лучей и ветра. Они подразделяются на се- зонные и многолетние. Сезонные снежники временно остаются после таяния снега на окружающих горных склонах, а много- летние не тают в течение теплого периода года. Наледь — ледяное образование, возникающее в результате замерзания воды, поступающей через трещины льда на его по- верхность. Речные наледи (рис. 13) образуются в сильные морозы, когда речная вода изливается из русла на поверхность ледя- ного покрова реки и, замерзая, значительно увеличивает тол- щину речного льда. 36
Грунтовые наледи образуются вследствие замерзания грун- товых вод, выходящих на земную поверхность через источники (ключи, родники). Ледяные обрывы — отвесные уступы, сложенные ископае- мыми подземными льдами, залегающими в верхних горизонтах земной коры, и погребенные под более поздними осадочными отложениями. Обрывы, сложенные этими льдами, встречаются по берегам морей, рек и озер в районах Крайнего Севера. Растительность На топографических картах и планах изображается естествен- ная и культурная растительность. Естественная растительность подразделяется по жизненным формам растений на следую- щие типы: древесная, кустарниковая, кустарничковая, полуку- старниковая, травянистая, моховая и лишайниковая. Кроме того, особым условным знаком принято выделять водную ра- стительность у морских берегов, а также и зарастание водной (гидрофитной) растительностью поверхности воды в реках и озерах. Четкие, хорошо заметные в натуре границы распростране- ния различных типов растительности обозначают на картах то- чечным пунктиром черного цвета. В тех случаях, когда один тип растительности постепенно сменяет другой и четкой гра- ницы между ними нет, на картах показывают перемежающиеся условные знаки соответствующих типов растительности в пре- делах полосы перехода. В таблицах условных знаков помещаются примеры изобра- жения растительности и грунтов сочетаниями условных зна- ков, которые, однако, не могут отобразить всего огромного раз- нообразия в размещении растительного покрова. В пределах одного контура помещают, как правило, не более трех видов различных обозначений. Древесная растительность. Лес — один из основных типов растительного покрова Земли. Он представлен разнообраз- ными жизненными формами, среди которых главная роль при- надлежит деревьям. Для передачи сплошных древостоев сред- ней высоты 4 м и более на тиражном оттиске применяется фоновая заливка, а на съемочном оригинале — штриховые ус- ловные знаки леса (кружки, равномерно размещаемые по пло- щади без разграфки). Кроме того, помещается условный знак, характеризующий породный состав насаждений (хвойные, лиственные или сме- шанные), подписываются преобладающие породы деревьев, их высота, средний диаметр стволов на высоте 1,5 м и среднее рас- стояние между деревьями (в м). Криволесье — это лес из невысоких деревьев, для которого характерны искривленные стволы и ветви. Участки такого леса встречаются обычно в лесотундре, у верхней границы леса 37
в горах, а также на оползневых участках в лесных районах (пьяный лес). Угнетенные низкорослые и карликовые леса — это леса вы- сотой, как правило, менее 6 м. Для деревьев характерно нали- чие слаборазвитых крон, часто неправильной формы, а также тонких и нередко узловатых стволов. Подобные леса встреча- ются на моховых (сфагновых) болотах и в горных районах. Поросль и молодые посадки — это участки молодого леса с высотой деревьев менее 4 м. Поросль леса — насаждение естественного происхождения, а посадки леса — искусственного. При изображении порослей и посадок леса на топографиче- ских картах в пределах соответствующего контура указываются название породы и средняя высота деревьев (в м). Если вы- сота поросли или посадки менее 1 м, ее определяют и подпи- сывают с точностью до десятых долей метров. В лесотундровых, лесостепных и в некоторых других райо- нах нередко встречаются небольшие участки леса. Для их ото- бражения используют условный знак леса, не выражающегося в масштабе карты. При этом большой кружок условного знака ставится в цен- тре соответствующего участка леса, а малый — в направлении его наибольшего протяжения. На картах показывают отдельные небольшие рощи и от- дельно расположенные деревья в открытой местности, имею- щие значение ориентиров (с подразделением на хвойные и лиственные). Отдельные деревья, не имеющие значения ориен- тиров, также предусмотрено изображать на картах соответ- ствующим условным знаком. Вырубленные участки леса изображают сочетанием услов- ных знаков вырубки и возобновляющейся поросли леса. Горелые леса, или гари — это участки леса, поврежденные или даже полностью уничтоженные лесными пожарами. Условным знаком гарей обозначают на картах также уча- стки засохшего леса, пораженного вредителями. Буреломы (ветровалы)—участки леса с поваленными вет- ром деревьями, количество которых может достигать 50 % от общего их числа. Нередко деревья бывают вывернуты с корнем и стволы лежат в одном направлении, которое соответствует направлению ветра. Особенно часто буреломы встречаются в районах развития многолетней мерзлоты грунта, где корне- вая система деревьев развита лишь в верхних горизонтах грунта. Своеобразную форму деревьев имеют стланики. Они пред- ставляют собой стелющиеся низкорослые деревья, которые произрастают в условиях низких температур воздуха и сильных ветров в течение многих месяцев года. Ветви стлаников обычно тесно прижаты к земле, и их заросли часто являются трудно- проходимыми участками. Стланиковую форму могут иметь кедр, сосна, лиственница, ель, береза, ольха и др. Стланики 38
распространены fi горах у верхней границы леса, в тундре, на морских берегах. Кустарниковая, полукустарниковая и кустарничковая расти- тельность. Кустарники — многолетние растения с деревяни- стыми наземными частями, которые в отличие от деревьев вет- вятся от самого основания и не имеют главного ствола. Сплошные заросли кустарников обозначают на картах с под- разделением на хвойные, лиственные и колючие (шиповник, барбарис и др.) с характеристикой их высоты (в м). Кустар- ники, образующие узкие полосы, изображают особым условным знаком (без контура). Своеобразные внешние особенности имеет черный саксаул. Это кустарники или небольшие деревья, у которых ветвление начинается близко от земли, а стволы имеют причудливо изви- листые изгибы. Характерной особеностью этого растения яв- ляется отсутствие листьев, вместо которых на концах веток об- разовались колючки и растение кажется засохшим. Белый саксаул имеет обычно кустарниковую форму, растет преимущественно в песчаных пустынях отдельными экземпля- рами или же образует разреженные куртины. Оба вида сак- саула изображаются на топографических картах одним услов- ным знаком в пределах соответствующего контура или же ус- ловным знаком без контура. Полукустарники — это растения, распространенные в пусты- нях, полупустынях и в сухих степях (аридных территориях). Для них характерны многолетние нижние части побегов и одно- летние, ежегодно отмирающие на зиму их верхние части. К числу наиболее распространенных полукустарников аридных территорий относятся многие виды полыней, солянок, эфедры и др. Кустарнички — низкорослые кустарники, высотой до 0,8 м, нередко стелющиеся или имеющие подушковидную форму, для которой характерно густое скопление коротких побегов, усаженных мелкими листьями, что внешне напоминает подушку, лежащую на поверхности. Подобные жизненные формы харак- терны для тундры и высокогорных районов. К числу кустар- ничков относятся многие растения наших лесов и болот: ве- реск, багульник, черника, голубика, брусника, клюква и др. В районах развития супесчаных почв встречаются верещат- ники— пространства в сосновых лесах, на вырубках, занятые вереском (высота растений 0,2—0,4 м). У вереска игловатые трехгранные листья, мелкие лилово-розовые цветы, собранные в метелки. Все кустарнички на топографических картах и пла- нах изображаются одним условным знаком. Травяная, моховая и лишайниковая растительность. Травя- нистые растения составляют наиболее многочисленную группу наземных растений. Их особенностью является отсутствие жест- ких стеблей и отмирание всех наземных частей растений на зиму. 39
Травянистая растительность характерна для лугов, зара- стающих водоемов и степей. Луговая травянистая растительность — это тип растительно- сти, для которого характерно преобладание многолетних травя- нистых растений (мезофитов) обычно высотой до 1 м, обитаю- щих в условиях достаточного, но не избыточного увлажнения почвы. В условиях умеренного климата эти растения широко распространены в лесах и лесостепях. Различают луга заливные, или пойменные, распространен- ные в поймах речных долин, а также материковые луга, ко- торые расположены на водоразделах и незаливаемых террасах речных долин. В горах луга подразделяются на субальпийские и альпийские. Субальпийские луга характеризуются высокотравной расти- тельностью. Высота травостоя здесь достигает 1,2—2,5 м. Эти луга являются прекрасными летними горными пастбищами. На топографических картах площади этих лугов изображают ус- ловными знаками высокотравной растительности. Альпийские луга относятся к высокогорной луговой расти- тельности. Растения этих лугов имеют незначительную высоту, листья нередко прижаты к почве, а для многих растений ха- рактерны крупные и ярко окрашенные цветки и соцветия (маки, тюльпаны, примулы и др.). На топографических картах пло- щади этих лугов изображаются условными знаками обычных лугов. Мочажины — обычно небольшие слабовогнутые и увлажнен- ные понижения на полях, лугах, болотах с луговой или болот- ной растительностью (осоки, пушица, камыш и другие). Степная травянистая растительность — тип растительности с преобладанием засухоустойчивых растений (ксерофитов), в основном узколистных злаков (ковыль, типчак и др.). Мхи — внешне наиболее просто устроенные растения; менее организованные мхи не имеют расчленения на стебель и листья. Тело их называют слоевищем. Корни у них отсутствуют. На топографических картах различные виды мхов изобража- ются одним обобщенным условным знаком. Лишайники — представляют собой сложные растительные организмы. Они состоят из гриба и включенных в его тело зе- леных водорослей. Лишайники выше всех проникают в горы, а также далее всех распространяются в Арктике и Антарктике. В тундровой зоне светлый лишайник — ягель (олений мох) яв- ляется основным кормом северных оленей, которые добывают его из-под снега. На картах его выделяют пояснительной надписью. Культурная растительность. Ее можно объединить в пять ос- новных групп: полевые культуры, входящие в севооборот; ого- родные, бахчевые и декоративные культуры; культуры планта- ций, не входящие в севооборот; растительность садов; лесные питомники, саженые леса и парки. 40
К группе полевых культур, входящих в севооборот, отно- сятся продовольственные культуры, высеваемые на полях (рожь, пшеница, кукуруза, просо, гречиха, горох, овес и др.), технические культуры (лен, конопля, хлопок, джут, и др.) и ча- стично некоторые кормовые травы (клевер и др.). Площади, находящиеся вне населенных пунктов, системати- чески обрабатываемые и используемые под посевы сельскохо- зяйственных культур, многолетних трав, под пары, обознача- ются как пашни. Технические культуры могут быть древесными кустарнико- выми и травянистыми. Для этого предусмотрено специальное обозначение, дополняемое подписью. Огородные, бахчевые и декоративные культуры выращива- ются на специально выделенных для них постоянных участ- ках. На начальных стадиях вегетации растения этой группы нуждаются в регулярном поливе. К декоративным культурам относятся садовые цветы, декоративные травы и кустарники, ампельные растения. На топографических картах огороды и бахчи, расположен- ные на приусадебных участках в населенных пунктах, пока- зывают основным знаком огородов. При размещении огород- ных и бахчевых культур в поле их относят к пашне и соответ- ственно обозначают на картах. Культуры, не входящие в полевой севооборот, требующие специального ухода, например рис, отображают на картах бо- лее подробно: рисовые поля; рисовые поля, покрытые водой (в период вегетации); рисовые поля с межчековыми валиками. Растительность садов — посадки плодоносящих деревьев (яблони, вишни и др.) и ягодных кустарников (малины, смо- родины и др.). Особую группу садовой растительности состав- ляют виноградники. Ягодные кустарники могут быть посажены вместе с фруктовыми деревьями и образовывать фруктово- ягодные сады. Кроме перечисленных выше элементов культурной расти- тельности, на всех топографических картах и планах крупного масштаба (1 5000 и крупнее) изображаются залежи (ранее использовавшиеся под пашню земли со следами обработки) и пустыри. Знак пустыря в виде подписи по изображению зани- маемой им площади предусмотрен для лишенных растительно- сти неблагоустроенных участков в населенных пунктах или вблизи них. Грунты и микроформы земной поверхности Грунтом называют любые горные породы, залегающие под почвой в пределах зоны выветривания и являющиеся объектом деятельности человека. Грунты подразделяют на рыхлые и скальные. Рыхлыми грунтами называются скопления продук- тов выветривания горных пород, состоящих из обломков разной величины (крупные обломки, щебень, песок, глина). 41
Каменистые поверхности — не разрушенные процессами вы- ветривания или находящиеся в начальной стадии разрушения участки, сложенные обнаженными плотными породами. Галечники — участки поверхности, покрытые окатанными обломками горных пород (галькой) размером от 1 до 5 см в поперечнике. Эти участки встречаются на побережье морей, в поймах рек и в районах, где поверхностными водами раз- мыты толщи моренных отложений. На топографических картах и планах пески ровные и не- ровные, обозначающие форму микрорельефа, изображаются условным знаком ровного песка и горизонталями в сочетании с пояснительными подписями, характеризующими формы рель- ефа песчаной поверхности (барханы, гряды, бугры и др.). Такыры — плоские понижения в пустынях Средней Азии и Казахстана. Дно такыров имеет твердую глинистую поверх- ность, разбитую трещинами на небольшие полигоны. Раститель- ность на поверхности такыров обычно отсутствует. Площади такыров, выражающиеся в масштабе карты, изо- бражаются на картах контуром и соответствующими услов- ными знаками. Небольшие площади такыров изображаются ус- ловным знаком без контура. Условным знаком глинистых поверхностей предусмотрено изображать обширные пустынные пространства с глинистым или суглинистым грунтом. Каменистые россыпи и щебеночные поверхности изобража- ются на картах одним и тем же условным знаком, хотя в на- туре они друг от друга значительно различаются. Каменистые (каменные) россыпи представляют собой скопления обычно крупных, угловатых обломков горных пород на плоских участ- ках водораздельных поверхностей гор, отлогих склонах и у подножий гор. Они являются результатом физического вы- ветривания твердых горных пород. Полигональные поверхности, или полигональные образова- ния— это формы микрорельефа в областях распространения многолетних мерзлых грунтов. Они характеризуются наличием сети трещин глубиной до 1—1,5 м, часто образующих геометри- чески правильные фигуры (четырех-, пяти- и шестиугольники). Поверхности с буграми, не выражающиеся горизонталями, наиболее часто встречаются в лесотундре и тундре. Бугры здесь — это небольшие возвышенности высотой 1—5 м и в по- перечнике иногда до нескольких десятков метров. Их образо- вание связано с процессами мерзлотного пучения торфяного грунта. Кочки — типичные формы микрорельефа болотных ландшаф- тов, особенно в тундровой зоне северо-востока Сибири. Их об- разование является результатом жизнедеятельности болотных растений (чаще всего осок). Кочковатая поверхность значи- тельно осложняет проходимость территории. Поэтому в допол- нение к условным знакам нр планах и картах дается ПОЯСНИ- 42
тельная подпись, характеризующая высоту кочек (в м) данного участка кочковатой поверхности. На топографических картах и планах предусмотрено ото- бражать наличие в углублениях или по берегам соленых озер отложения самосадочной соли. Соответствующие участки по- верхности выделяются на картах и планах точечным пункти- ром и сопровождаются пояснительной подписью «слой соли». Болота и солончаки. Болотами называются участки земной поверхности с постоянным и избыточным увлажнением грунта и наличием поверхностного слоя торфа толщиной не менее 30 см. Их подразделяют на два основных типа: низинные (или травяные) и верховые (или моховые). Травяные болота обычно располагаются в понижениях рель- ефа и имеют плоскую или слегка вогнутую поверхность. В рас- тительном покрове этих болот преобладают осоки, хвощи, а также высокотравная растительность (камыш, тростник, ро- гоз). Здесь также встречаются заросли и отдельные кусты ив- няка. Верховые болота чаще всего занимают плоские водораз- дельные пространства. В их растительном покрове преобла- дают сфагновые мхи, использующие атмосферную влагу. Эти мхи образуют плотный ковер, выпуклый в центральной части болота. Кроме сфагновых мхов здесь распространены также ку- старнички (клюква, багульник и др.). Сфагновые болота на пе- риферии болотных массивов нередко бывают покрыты редко- стойными угнетенными лесами. При изображении на топографических картах и планах предусмотрено два вида обозначений: для непроходимых и труднопроходимых болот и для проходимых болот. Кроме того, на территориях, занятых болотами, изображают растительный покров. На картах и планах всех масштабов для болотных масси- вов принято подписывать глубину (мощность торфяного слоя) болот (в м). Кроме собственно болот, на картах и планах изображают заболоченные земли, которые характеризуются меньшей сте- пенью увлажненности, чем проходимые болота, малой мощно- стью или отсутствием торфяного слоя и определяются по на- личию влаголюбивой растительности (осоки и др.). Солончаками называют понижения в рельефе или дно вы- сохшего временного озера, покрытого глинистой коркой или слоем соли. При изображении на топографических картах и планах солончаки, в зависимости от условий проходимости, подразделяются на непроходимые и проходимые. В природе встречаются следующие виды солончаков: пухлые, мокрые, чер- ные и шоры. Пухлые солончаки характеризуются наличием на поверхно- сти весьма рыхлого слоя соли белого цвета, напоминающего свежевыпавший снег. Солончаки такого типа при мощности 43
солевого слоя до 10 см могут быть отнесены к категории про- ходимых. При большей мощности солевого слоя они непрохо- димы. Мокрые солончаки имеют сырую поверхность, нередко тем- ного цвета, которая в сухие периоды года покрывается тонкой стекловидной коркой. Отмеченные особенности мокрых солон- чаков объясняются тем, что имеющиеся в них слои обладают высокой гигроскопичностью, благодаря чему почва поддержи- вается во влажном состоянии. Мокрые солончаки относятся к числу непроходимых. Черные солончаки по внешнему виду напоминают мокрые, но имеют более темную окраску поверхности. Грунт этих солон- чаков отличается слабой водопроницаемостью. Чаще всего чер- ные солончаки проходимы для пешеходов. Шоры — это соленые грязи, образованные на месте вре- менно высыхающих соленых озер, где близко к поверхности подходят минерализованные грунтовые воды. Их относят к чи- слу непроходимых солончаков. Содержание всех топографических карт и планов съемоч- ных масштабов отображается в таблицах условных знаков, в которых оно распределено по трем группам масштабов 1: 500—1: 5000; 1: 10000; 1 : 25000—1: 100000. Условные знаки советских топографических карт и планов для всех масштабов, разработаны на основе единых принципов с учетом назначения карт и планов каждого масштаба. Содержание планов 1:500—1:5000 отличается большой подробностью. Особенно детально показывают выражающиеся в крупных масштабах (1:500, 1 : 1000) опорные пункты, здания, постройки, объекты коммунального хозяйства и связи. До мас- штаба 1 :2000 включительно изображают такие объекты, как навесы на столбах, подвальные люки, электрические фонари на столбах электролиний, телефонные будки и др. Весьма существенной особенностью содержания планов масштабов 1: 500—1: 5000 является почти одинаковое отображе- ние как по количеству, так и по начертанию условных знаков природных объектов: гидрографии, рельефа, растительности, грунтов, микроформ земной поверхности, болот и солончаков. Между тем при крупных масштабах появляется больше воз- можностей для географически правдоподобного изображения этих объектов. Например, существующее изображение скали- стых обрывов в таблицах условных знаков для крупномас- штабных планов практически повторяет рисунок карт более мелких масштабов, а обозначений скалистых горных хребтов вообще нет. Поэтому задачей дальнейшего совершенствования топографических карт и планов крупных масштабов является приведение в соответствие их содержания с назначением и мас- штабными возможностями, в отношении всех элементов, осо- бенно характеризующих природу изображаемой территории. 44
Глава 2 ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ НОВОГО ТИПА. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАРУБЕЖНЫХ КАРТАХ § 6. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ НОВОГО ТИПА Система условных обозначений топографических карт, охарак- теризованная в предыдущем изложении, создавалась на протя- жении многих десятилетий, и содержание карт в основном со- ответствует их назначению. В настоящее время число народно- хозяйственных и научных задач, решаемых с помощью топографических карт, резко увеличилось, поэтому возникла необходимость создания различных по назначению и содержа- нию топографических карт нового типа. Это — специализиро- ванные топографические карты и планы, планы городов, топо- графические карты шельфа, карты рек, озер, водохранилищ, фотокарты и ортофотокарты, цифровые модели местности. Рас- смотрим особенности содержания и назначения этих карт. Специализированные топографические карты и планы Для обеспечения плана развития народного хозяйства в на- стоящее время резко увеличился объем топографических съе- мок крупных масштабов: 1: 10 000, 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 ; 500. Крупномасштабные съемки необходимы для обеспече- ния топографической основой проектирования, строительства и эксплуатации различного рода сооружений, детального учета земельных ресурсов. Ранее крупномасштабные съемки выполнялись большим числом различных проектно-изыскательских организаций, как правило, маломощных и неспециализированных, на небольших участках — в зависимости от потребностей и возможностей этих организаций. Выполнение съемок слабо координировалось, что приводило к дублированию топографо-геодезических работ. Современные темпы развития народного хозяйства потребо- вали усовершенствования методики съемочных работ, их орга- низационной перестройки, выразившейся в передаче предприя- тиями государственной топографо-геодезической службы испол- нения всех топографических съемок — как универсального, многоцелевого, так и отраслевого назначения Соответственно назначению топографические карты и планы разделены на основные (универсальные) и специали- зированные (отраслевые). Первые — общегосударственные карты, предназначенные для удовлетворения основных требова- 45
ний многих отраслей народного хозяйства. Они имеют унифици- рованное содержание, передаваемое единой системой условных обозначений. Рельеф местности изображается с точностью, уста- новленной основными положениями по созданию топографиче- ских карт. Вторые—карты отраслевого назначения — созда- ются для решения конкретных задач отдельной отрасли или группы смежных отраслей народного хозяйства. При создании специализированных топографических карт (планов) допуска- ется отображение не всей ситуации местности, а только необхо- димой части имеющихся объектов, применение нестандартных высот сечения рельефа, снижение или, наоборот, повышение требований к точности изображения контуров и рельефа мест- ности. Технические требования к специализированным топографи- ческим съемкам излагаются в ведомственных инструкциях, со- гласованных с ГУГК. Требования, не предусмотренные ведом- ственными инструкциями, согласовывают с Государственным геодезическим надзором. На специализированных топографических картах в зарамоч- ном оформлении указывается вид съемки, средняя ошибка по- ложения контуров (в мм) и изображения рельефа (в м) отно- сительно пунктов геодезической основы. Такая постановка работ исключает дублирование съемок различными ведомствами, повышает качество карт, поскольку они создаются высококвалифицированными специалистами на предприятиях государственной топографо-геодезической службы, оснащенных всеми необходимыми приборами и приме- няющих передовые технологии. Таблицы условных знаков топографических карт и планов масштабов 1: 10000, 1: 5000—1 : 500 содержат обозначения, обязательные для всех топографических карт, и обозначения, учитывающие дополнительные требования отраслей народного хозяйства. Примером специализированных топографических карт и планов могут служить карты и планы, создаваемые для целей мелиорации земель, сельского хозяйства, для геологической разведки и добычи полезных ископаемых, горнодобывающей, нефтегазодобывающей промышленности, для промышленного, сельского, гидроэнергетического, дорожного строительства и для многих других отраслей народного хозяйства. Содержание специализированных топографических карт и планов зависит от их назначения. Для одних различия с основ- ными топографическими картами невелики по объему, иногда выражаются даже в упрощении изображения, для других они значительны: вся топографическая ситуация существенно ус- ложняется дополнительной нагрузкой, детализацией ряда изо- бражаемых объектов. Условно можно выделить следующие группы специализиро- ванных карт: 46
карты, мало различающиеся по содержанию с основными (примером могут быть карты геологического назначения); карты, содержание которых шире и сложнее содержания ос- новных топографических карт, но не расходится с ним в прин- ципах классификации главных элементов — рельефа, гидро- графии, растительности и др. (например, карты мелиоративного назначения); карты, содержание которых расходится с содержанием уни- версальных карт в принципах отображения основных элементов (карты сельскохозяйственного назначения); топографические карты природного типа с детализирован- ными характеристиками ландшафтов, их динамики, процессов, определяющих развитие территории, тенденцию естественного развития, антропогенных воздействий и т. п. Картами этого типа могут быть карты засоления, опустынивания, нарушен- ных земель, охраны природы и др. Рассмотрим особенности содержания некоторых специали- зированных карт. I Специализированные карты и планы геологического назна- чения (рис. 14). Они служат топографической основой для раз- ведочных работ. Их содержание значительно проще, чем со- держание основных топографических карт. Населенные пункты показывают обобщенно, контурами застроенной части без шра- фировки. Опорные геодезические пункты отображают знаком высотной точки; дороги передают без характеристики полотна и знаков мостов, каналы — без показателей ширины и глубины; растительность, грунты, границы землепользований и ограж- дения не наносятся. Специализированные топографические карты и планы ме- лиоративного назначения (рис. 15, 16). Топографические карты в этой отрасли широко используют при инженерных изыска- ниях, проектировании, мелиоративном строительстве, трассиро- вании каналов и трубопроводов, промерах глубины реконструи- руемых водотоков, выявлении границ затопления и т. п. В за- висимости от характера местности, объема, сложности и вида мелиораций используют топографические карты и планы раз- личных масштабов от 1:500 до 1:25 000. Особые требования на картах мелиоративного назначения предъявляют к изобра- жению рельефа, так как необходима подробная высотная ха- рактеристика местности. Требуемая высота сечения рельефа на картах 1, 0,5 и даже 0,25 м* при значительно большем, чем на основных картах, количестве высотных отметок (до 60—80 на 1 дм2). Также детально со всеми качественными и количественными характеристиками показывают элементы гидрографической сети. * На планах масштаба 1 : 2000, предназначенных для одноразового ис- пользования при проектировании вертикальной планировки местности. 47
Рис. 14. Фрагмент специализированного топографического плана масштаба 1 :5000 геологического назначения (воспроизведен с уменьшением) К изображению других топографических объектов предъяв- ляют ряд дополнительных требований. Например, определяют высотные отметки полотна профилированных автодорог возле 48
Рис. 15. Фрагмент основного топографического плана масштаба 1 :2000 (воспроизведен с уменьшением) всех мостов; подписывают высотные отметки дна водозаборных и водоотводных сооружений, дна подводящих и отводящих ка- налов у насосных станций; отметки по тальвегам и урезы воды в ручьях определяют через каждые 5 см на карте; показывают 49
Рис. 16. Фрагмент специализированного топографического плана мас- штаба 1 :2000 мелиоративного назначения (воспроизведен с уменьше- нием) 50
Рис. 17. Фрагмент специализированного топографического плана мас- штаба 1 : 5000 сельскохозяйственного назначения 51
границы проектируемых водохранилищ; характеристику лесо- полос дополняют показателями их ширины и числом рядов де- ревьев; болота отображают по трем, а не по двум категориям проходимости; при изображении линий связи и электропередач определяют высоту над землей нижних и верхних проводов. Дополнительные требования варьируют в зависимости от масштабов и конкретного назначения карт. Топографические карты сельскохозяйственного назначения (рис. 17). Их широко используют при государственном учете земель, сельскохозяйственном, почвенном картографировании; перспективно их использование также для создания земельного кадастра страны. Основные масштабы топографических съемок для сельского хозяйства— 1:25000 и 1:10 000, но на отдель- ные территории (интенсивное хозяйство, участки под особо ценные культуры, сельские населенные пункты) изготавлива- ются планы масштабов 1 : 5000, 1 : 2000, реже— 1 : 1000. Требо- вания сельского хозяйства к планово-высотной основе карт, их точности согласуются с действующими требованиями ГУГК. Требования к содержанию карт существенно различаются и могут быть обеспечены только постановкой специализированной топографической съемки. Специфические требования сельско- хозяйственного производства предъявляются к отображению площади выделяемых контуров, принципам картографирования земельных угодий, полноте передачи объектов. Например, уча- стки ценных культур (чая, винограда и др.) выделяют при пло- щади 2 мм2, в то время как на основных топографических кар- тах их показывают, начиная с минимальной площади 25 мм2. Растительность и земельные угодья на специализирован- ных картах изображаются в соответствии с хозяйственной зна- чимостью угодий, в то время как на основных топографических картах характеризуется жизненная форма растений и ланд- шафтные особенности территории. Так, на картах сельскохо- зяйственного назначения показывают пашни 12 видов, за- лежи—13 (на основных картах — по одному обозначению), сенокосы — 24, пастбища — 28, плантации — 7. В таблицах ус- ловных знаков для топографической карты масштаба 1:10 000 введен раздел «Основные сельскохозяйственные угодья» для создания топографической карты с нагрузкой сельскохозяйст- венного назначения. Специализированные топографические планы изготавливают в едином технологическом цикле с основными. Технология их изготовления зависит от различий в содержании основных и отраслевых карт и планов. При небольших и непринципиаль- ных различиях дешифрирование и составление для основного и специализированного планов выполняют на одном оригинале. При принципиальных расхождениях создаются два различных по содержанию оригинала с общей основой. Специализирован- ная топографическая съемка выполняется по заявкам той или иной отрасли народного хозяйства. Дополнительные требования 52
и технические условия отражают в техническом проекте на съемку. Выполнение требований специализированных топографиче- ских съемок обеспечивается, как правило, силами аэрофотогео- дезических предприятий. В отдельных случаях для консульта- ций привлекают специалистов соответствующих отраслей — представителей заказчика. Специализированные топографические карты размножают в зависимости от их назначения либо путем изготовления ко- пий с полевых или составительских оригиналов, либо подготав- ливают к изданию средствами офсетной печати и другими спо- собами. Планы, предназначенные для разового использования, могут вычерчиваться только в карандаше. Топографические планы городов Современный процесс интенсивной урбанизации ведет к непре- рывному росту городов и возрастанию их роли в жизни челове- чества. В результате одним из важнейших направлений топо- графо-геодезических работ становится картографирование го- родов. Топографические планы создаются на территорию городов, крупных поселков городского типа, железнодорожных узлов, других важнейших населенных пунктов и их окрестностей. Планы городов предназначаются для детального изучения го- родов и их окрестностей, производства точных измерений и рас- четов при планировании и проведении мероприятий народно- хозяйственного значения. Их широко используют при разра- ботке генеральных планов, проектов различного назначения, разведке грунтов для строительства, проведения различного вида изысканий. Планы городов должны удовлетворять следующим основ- ным требованиям: быть наглядными, подробно и правильно отображать плани- ровку и застройку городов, характер их окрестностей; обеспечивать быстрое выявление магистральных улиц, на- званий основных улиц, важных объектов, надежное ориентиро- вание, хорошее восприятие деталей плана; обеспечивать возможность быстрого определения прямо- угольных и географических координат; абсолютных и относи- тельных высот, качественных и количественных характеристик объектов; быть согласованными по содержанию с топографическими и морскими картами идентичных и смежных масштабов. Создание планов городов отличается большой сложностью из-за специфики самого объекта съемки, насыщенности его по- стройками, различными сооружениями, наземными и подзем- ными коммуникациями, из-за высоких требований к точности городских планов. При создании планов необходим сбор боль- 53
шого количества разнообразных сведений об объектах съемки, таких, как названия улиц, номера домов, технические характе- ристики наземных и подземных коммуникаций, промышленных, транспортных объектов и др. Сложность состоит и в том, что используются геодезическая основа и материалы предыдущих съемок, различных по качеству и времени производства, поле- вые работы производятся в условиях интенсивной деятельности населения города. Топографические планы городов создают в проекции, си- стеме высот и координат, принятых для топографических карт. Содержание планов передается действующими условными зна- ками топографических карт соответствующих масштабов. Планы городов составляют по новейшим аэрофотосъемочным материалам, топографическим картам и планам тех же или более крупных масштабов с обязательным привлечением лите- ратурных и справочных источников, а также планово-картогра- фических материалов различных ведомств. Рассмотрим особенности топографических планов городов по основным группам масштабов. Планы городов масштабов 1:25 000 и 1:10 000. Они созда- ются на одном или нескольких листах. В масштабе 1:25000 издают планы крупных городов, изображение которых в мас- штабе 1:10 000 занимает площадь более шести листов макси- мально допустимого формата. Наряду с изображением на плане территории города показывают примыкающие к нему в преде- лах 1—2 км окрестности. Компоновка планов городов устанав- ливается по крупномасштабным картам. Размер листа не дол- жен превышать 80X100 см, в исключительных случаях допус- кается увеличение размеров до 88X120 см. Сторонами рамок планов городов служат линии прямоугольной координатной сетки, которые проводятся на планах масштаба 1 : 10 000 через 5 см, а на планах масштаба 1:25000 — через 4 см. Квадраты прямоугольной сетки за внутренней рамкой плана обознача- ются индексами: вертикальные колонны — арабскими цифрами (слева направо), а горизонтальные полосы — заглавными бук- вами русского алфавита (сверху вниз). Содержание планов городов в основном не отличается от содержания топографических карт соответствующего масштаба. Однако некоторые объекты — улицы и кварталы, раститель- ность в городе, выдающиеся здания и ориентиры, объекты, имеющие политическое, экономическое и другое жизненно важ- ное для города значение, отображаются на планах с большей подробностью и детальностью. Для более полного и быстрого изучения планов дополнительно к картографическому изобра- жению составляются: справка (описание города) и перечень названий улиц, подписанных на плане. Справка содержит сведения, не получившие графического отображения на плане, а также данные, обобщающие и разъ- ясняющие его содержание. Она составляется в соответствии 54
с определенной программой, с четкой рубрикацией по разде- лам. Программа справки предусматривает изложение общих сведений о городе, характеристику его географического поло- жения, окрестностей, непосредственно городской территории, промышленных и транспортных объектов, коммунального хо- зяйства и медико-санитарных учреждений. Текстовое описание может быть дополнено схемами. Справку и перечень названий улиц размещают на свободных участках листа. При создании планов на большие города справка и перечень улиц могут издаваться отдельным приложением в виде брошюры. На пла- нах изображают, как правило, все улицы, площади, переулки, проезды и тупики с точной передачей их положения, конфигу- рации, относительной ширины и значимости. Магистральные улицы, которые соединяют подходящие к го- роду главные шоссейные дороги, выделяются на планах закрас- кой, принятой для условных знаков шоссейных дорог. Все на- звания улиц, бульваров, площадей, набережных, переулков и т. п., помещенные на плане, включают в перечень названий улиц. Перечень составляется в алфавитном порядке собствен- ных названий. После каждого названия указывают квадрат плана, где расположена надпись. Перечень названий улиц тща- тельно сверяют с планом и готовят к типографскому набору или фотонабору. Планы городов могут создаваться в процессе аэрофотото- пографической съемки путем составления по картографическим материалам с использованием фотоснимков или обновлением старых планов по материалам новой аэрофотосъемки. К изда- нию они готовятся гравированием или одновременным состав- лением и гравированием на пластике. На каждый план города, независимо от количества листов, ведется один формуляр по установленной форме. Издаются планы городов в восемь или десять красок. Планы городов масштабов 1:5000—1:500. Их создают в со- ответствии с действующими инструкциями и условными зна- ками для крупномасштабных съемок. Основные методы их создания — аэрофототопографическая съемка и обновление. Планы составляют на одном или нескольких листах в границах городской черты. Специфика создания планов городов в масштабах 1 : 5000— 1 :500 обусловлена особенностями изображения застроенных территорий на аэрофотоснимках крупного масштаба. Большое количество объектов, подлежащих съемке, может быть закрыто перспективными изображениями высоких зданий и сооруже- ний, их тенями. Здания и сооружения различных типов явля- ются основными объектами съемки в городах. Между тем определение их местоположения значительно осложнено тем, что основания построек не видны на аэроснимках или видны с одной, максимум — с двух сторон. Поэтому при определе- нии планового положения и размеров построек по аэрофото- 55
снимкам используются изображения крыш, которые всегда бу- дут больше оснований построек из-за наличия карнизов и свесов крыш, а также из-за разномасштабности изображения крыш и цоколей зданий. Следовательно, при определении пла- нового положения построек необходимо вводить поправки за разномасштабность и смещение изображений их верхних час- тей, а также выполнять досъемку деталей наземными мето- дами. Аэрофототопографическая съемка, так же как и обновление планов городов, отличается разнообразием технологических схем в зависимости от масштаба съемки, характера рельефа и характера застройки. Большое значение придается правильно- сти выбора времени аэрофотосъемки, условий освещения, тех- нологии фотографических процессов. Экономическая эффектив- ность создания крупномасштабных планов городов зависит так- же от полноты сбора и использования справочных материалов, исключающих наземные полевые измерения. Получение оригиналов планов осуществляется с учетом воз- можностей их оперативного размножения при широком исполь- зовании малодеформирующихся прозрачных пластиков. Изда- ние планов крупных масштабов осуществляется, как правило, в три цвета: черный (контур), коричневый (рельеф), зеленый (гидрография). Крупномасштабные планы городов в зависимо- сти от назначения могут издаваться как основные и как спе- циализированные. Топографические карты шельфа С каждым годом возрастает интерес к изучению Мирового океана и роли в экономике его минерально-сырьевых и биоло- гических ресурсов. В решении проблемы рационального ис- пользования Мирового океана и его ресурсов особое место отводится картографированию шельфа* и топографо-геодезиче- скому обеспечению различных видов работ народнохозяйствен- ного и научного значения. Возникла необходимость в морских топографических картах, которые составили бы единое целое с топографическими картами суши. Такие карты называют «То- пографические карты шельфа». Общегосударственное топографическое картографирование шельфа морей СССР в интересах различных отраслей народ- ного хозяйства и науки начато Главным управлением геодезии и картографии в 1974 г. Топографические карты шельфа представляют собой новый тип карт (рис. 18). Они значительно отличаются как от навига- ционных, так и от топографических карт суши. ♦ Шельф — зона вокруг континентов, простирающаяся от линии малой воды до глубины, на которой становится заметным увеличение наклона дна в сторону возрастающих глубин. 56
Топографические карты шельфа предназначаются для изу- чения, хозяйственной эксплуатации и охраны природных ресур- сов шельфа. Для карт шельфа установлен следующий масштаб- ный ряд: 1 : 2000, 1 : 5000, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 100 000, 1 : 200 000, 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000. Карты масштабов 1 : 2000—1 : 10 000 предназначаются для изучения небольших участков акватории, детальных разведок, ведения промыслового хозяйства, для строительства, эксплуата- ции, а также контроля состояния различных сооружений по до- быче полезных ископаемых, освоению береговой зоны, берего- защитных и водоохранных, гидротехнических и многих других. Карты масштаба 1:25 000—1:50000 предназначаются для изучения и оценки района акватории при планировании и про- ектировании сооружений и мероприятий различного назначе- ния. Карты более мелких масштабов служат для изучения круп- ных районов, генерального планирования и проектирования крупнейших сооружений, обеспечения геологической съемки, геодезических и структурно-геологических исследований, реше- ния других народнохозяйственных и научно-исследовательских задач. Топографические карты шельфа могут служить основой для тематических карт. Для навигационных целей они не предназ- начаются. Топографические карты шельфа создают в единой с топо- графическими картами суши проекции, системе координат и высот, имеют ту же разграфку и номенклатуру. Такое един- ство математической основы наиболее удобно для совместного использования топографических карт суши и шельфа, обеспе- чивает непрерывность картографирования шельфа с прилегаю- щей сушей, при этом отражается общность геологического строения и геоморфологических особенностей прибрежной части суши и шельфа как продолжения материка под водой. Карты масштаба 1 :50 000 и крупнее создаются в резуль- тате съемочных работ: систематического промера глубин, гид- ролокационной съемки, аэрофотосъемки мелководий. Основным видом съемочных работ, выполняемых с целью создания топо- графических карт шельфа является морская топографическая съемка. Для съемок на шельфе служат гидрографические суда, оснащенные радионавигационными или радиогеодезическими системами для плановой привязки съемочных работ. Измерение морских глубин осуществляется с помощью гидроакустической аппаратуры. Съемка морского дна ведется методом профилиро- вания — непрерывного измерения необходимых параметров с борта судна по заданному курсу его следования — галсу. Вы- сотную съемку дна путем измерения глубин выполняют с по- мощью эхолотов. Для получения более полной информации при обследовании межгалсовых площадей применяют гидролока- торы. Листы карт составляют в целых трапециях. Изображение 57
Рис. 18. Топографическая карта шельфа масштаба 1 :25 000 с географиче- ской характеристикой: а — фрагмент карты; б — схема положения съемочного листа относительно ближай- ших населенных пунктов на берегу; в —схема течений; а—границы распространения дрейфующего льда; д — дополнительные условные знаки прибрежной части суши переносится с топографических карт, полученных методом съемки или обновления. Карты шельфа масштаба 1 :100000 и мельче получают пу- тем составления по картам более крупного масштаба. Допол- 58
710/711 -морские навигационные карты м-ба 1-25OOOO,покры- вающие территорию съемки Положение листа карты на схемах в Гидрологическая станция зо BZI Изоаномалы Средняя многолетняя грани- ца распространения дрей- фующего льда Морские звезды и крупные брюхоногие - группировки донных организмов нительно используют морские навигационные карты, материалы аэро- и космических съемок, тематические карты. Плановой основой карт шельфа служат пункты государст- венной геодезической сети, сетей сгущения и точки съемочного обоснования, расположенные на берегу и на акватории; высот- ной основой — реперы государственного нивелирования, пункты государственной геодезической сети, сетей сгущения и точки съемочного обоснования, высоты которых определены геомет- рическим нивелированием, а также реперы постоянных уровен- ных постов, привязанных к государственной нивелирной сети. Средние квадратические ошибки в положении твердых конту- ров и ориентиров на акватории относительно ближайших пунк- тов геодезического обоснования не должны превышать 0,7 мм для объектов, расположенных на островах и искусственных сооружениях, связанных с государственной геодезической сетью, и 1,5 мм — для прочих объектов. Требования к точности карт определяются нуждами их использования, масштабом, точно- стью лучших из применяемых для измерения глубин приборов. 59
Содержание карт шельфа пока не регламентируется единой системой обозначений, разработанной специально для этого принципиально нового типа карт. При их создании широко используется опыт гидрографической съемки и топографиче- ского картографирования и соответственно условные знаки, разработанные как для морских карт, так и для топографиче- ских. Ключевым вопросом в проблеме топографического кар- тографирования шельфа является повышение информативности карт, т. е. расширение их содержания. Основные элементы со- держания карт шельфа в настоящее время — элементы мате- матической основы, ориентиры, рельеф дна, берега, донные отложения (грунты), подводная растительность и донные ор- ганизмы. Многие организации заинтересованы в получении ин- формации о гидрологическом режиме акватории, в сведениях о скорости и направлении поверхностных и глубинных морских течений, приливах и отливах, сгонно-нагонных явлениях, мутье- вых потоках. Важными показателями на картах являются соле- ность и температура воды, границы распространения и харак- теристика ледовых явлений. Ряд отраслей народного хозяйства заинтересован в представлении на картах гравиметрических данных, инженерных коммуникаций с техническими характери- стиками. Рассмотрим особенности изображения на топографи- ческих картах шельфа основных элементов содержания. Опорные пункты и ориентиры. На картах показы- ваются опорные пункты высотной и плановой геодезической основы, закрепленные центрами или расположенные на стацио- нарных средствах навигационного оборудования, а также по- стоянные уровенные посты. С навигационных карт наносят на- вигационные ориентиры, которые могут служить для привязки специальных тематических съемок. Берега. Изображение береговой линии моря не согласо- вано на двух типах основных государственных карт — топогра- фических и навигационных, опыт создания которых широко используется при картографировании шельфа. На топографи- ческих картах береговая линия привязана к нулю Кронштадт- ского футштока и показывается максимальный уровень воды во время прилива, а на навигационных картах отображается наи- низший теоретический уровень моря. Принципиальный подход к изображению береговой линии на топографических картах шельфа неоднократно обсуждался и в результате принято сле- дующее: очертания материков и островов, омываемых морями с ве- личиной прилива менее 0,5 м, изображаются одной береговой линией, соответствующей урезу воды при среднем многолетнем уровне моря; берега, омываемые морями с величиной прилива 0,5 м и более, изображаются при ширине осушки не менее 1,5 мм на карте двумя береговыми линиями. Из них одна, соответствую- щая урезу воды при наинизшем теоретическом уровне моря и 60
получаемая по данным промера, представляет собой границу осушки, другая, соответствующая высокому уровню из средних наблюдений,— собственно береговую линию. За южной рамкой листа карты приводятся сведения о соотношении Балтийской системы высот со средним многолетним или наинизшим теоре- тически возможным уровнем моря. Для приливных морей при- водятся обе величины. Рельеф дна. На топографических картах шельфа он изо- бражается горизонталями (в отличие от изобат* на навигаци- онных картах) и отметками дна в Балтийской системе высот. Особенностью и одновременно трудностью изображения рель- ефа является отсутствие видимой его модели и привычного при создании топографических карт аэрофотографического изо- бражения. Картографируемая поверхность скрыта под слоями воды различной прозрачности и плотности. Рельеф морского дна воспроизводится по отметкам высот, полученных в результате морского и прибрежного промера (галсовой съемки). Горизон- тали проводят методом линейной интерполяции. Геоморфоло- гическая достоверность обеспечивается анализом эхолотных профилей промерных галсов, отражающих профили форм рельефа. Подход к разработке вопросов точности изображения рельефа, выбора высот сечения аналогичен принятому в топо- графической картографии и учитывает масштаб съемки, харак- тер рельефа дна, погрешность измерения глубин на разных го- ризонтах. Большие требования предъявляются к подробности изображения форм и микроформ подводного рельефа — бровок, уступов, камней скал, рифов, мелей, борозд, затопленных до- лин, каньонов, указанию динамичных форм, их количествен- ных характеристик. Донные отложения (грунты). Они показываются на картах с характеристиками, принятыми для навигационных морских карт. Сокращенными индексами отображают: название грунта («П» — песок), цвет («бл» — белый), состав и свойства грунтов («б» — битый, «вулк» — вулканический, «ерд» — сред- ний и т. д). Обследование донных грунтов производят специ- альными грунтодобывающими приборами. Характеристики грунта подписывают строго в местах их определения. При однородном составе донных осадков приводят одну характери- стику на 1 дм2 при резкой смене грунтов до четырех. При на- личии данных, соответствующих масштабу съемки, показывают подводную растительность и донные организмы. Существенным дополнением содержания топографической карты шельфа является географическая характери- стика, прилагаемая к выпускаемым листам. Географическая характеристика содержит сведения, которые не удалось отобра- * Изобаты — изолинии глубин водоемов. Отсчет глубин на морях без приливов производится от среднего уровня моря, на морях с приливами — от наименьшего уровня наибольшего (сизигийного) отлива, на озерах и ре- ках — от условного нуля футштока или от репера. 61
зить на оригинале; она максимально конкретизирована для каждого листа карты и включает следующие основные разделы: положение съемочного участка относительно населенного пункта на берегу, краткое описание поверхности морского дна и особенностей форм рельефа, характеристика грунта, клима- тические особенности района, течения и приливно-отливные яв- ления, ледовая обстановка в районе работ, температурный и солевой режим на поверхности воды, сведения о плотности воды, ее цвете, явлениях свечения моря, биоресурсы моря. Географическая характеристика размещается на полях карты. Она может быть дополнена схемами, картами-врезками. Например, на схемах-врезках (рис. 18, б, в, г) показывают положение съемочного листа относительно ближайших населен- ных пунктов на берегу, схемы течений, границы распростране- ния дрейфующего льда, гравиметрические данные и другие сведения. Компоновка текста по возможности стандартизиру- ется для группы листов. Содержание топографических карт шельфа продолжает отрабатываться и совершенствоваться в процессах съемок, отвечая задаче повышения информативно- сти карт, от которой зависит их хозяйственная и научная цен- ность. Топографические карты шельфа издают, как правило, по- лиграфическим путем. Тираж устанавливается по согласова- нию с органами государственного геодезического надзора. По заявкам отраслей народного хозяйства могут изготавливаться и специализированные карты геологического, биологического, промыслового назначения и др. Топографические съемки для организаций различных ми- нистерств и ведомств выполняют в настоящее время не только на шельфах морей, но и на таких озерах, как Байкал, Севан, Ильмень, Чаны, Ладожское, Онежское и др.; создаются карты крупных рек. Многие отрасли народного хозяйства заинтере- сованы в детальном топографическом изучении водных прост- ранств, которые становятся составной частью территориально- производственных комплексов и играют все возрастающую роль в развитии производительных сил страны. Задача производства топографических съемок шельфа и во- доемов решается на базе новейшего технического оснащения. Ведется разработка технических средств и методов гидролока- ционной съемки, которая позволяет получать изображение дна, внедряется математическое моделирование с применением ЭВМ и автоматизированных координатографов. Используется также космическая съемка в разных диапазонах спектра и специаль- ные виды аэрофотосъемки. Актуальной является задача созда- ния и закрепления геодезической основы на дне акваторий. В районах перспективных морских промыслов предстоит в пер- вую очередь создать сеть опорных морских геодезических пунк- тов. Вопросы геодезического обеспечения и картографирования шельфа, озер, водохранилищ, рек стали в настоящее время со- 62
ставной частью общей научно-технической проблемы государ- ственного значения — изучения Мирового океана и водных ре- сурсов. Топографические фотокарты Фотокарты — это карты с комбинированным графическим и фотографическим изображением местности. Фотокарты у нас и за рубежом появились в конце первой мировой войны. Они получили широкое применение как заменители крупномасштаб- ных топографических карт. Первоначально это были ориенти- рованные фотопланы, обычно репродуцированные растровым способом с впечатанной координатной сеткой, названиями на- селенных пунктов, пояснительными подписями и отметками высот, гидрографической сетью, дорогами. Затем на них по- явились горизонтали, заимствованные с топографической карты смежного более мелкого масштаба, реже — нарисованные на аэрофотоснимках с помощью стереоприборов. Существенными недостатками таких фотокарт были пониженные измерительные свойства и слабая наглядность растрового воспроизведения по- лутонового фотоизображения. В дальнейшем проводились исследования по содержанию, методике составления и технологии издания фотокарт, позво- лившие повысить их точность, выразительность, полноту содер- жания. Для топографических фотокарт установлены те же про- екция, разграфка, номенклатура, масштабы, требования к точ- ности, условные знаки, что и для топографических карт. Создаются они, как правило, по материалам новейшей аэрофо- тосъемки. В нашей стране создаются черно-белые и многоцвет- ные фотокарты. Черно-белая фотокарта является основным вариан- том этого вида картографической продукции. Она представляет собой полиграфически воспроизведенный фотоплан со штрихо- вой нагрузкой, необходимой для большинства отраслей народ- ного хозяйства. Штриховую нагрузку составляют элементы математической основы, гидрографическая сеть, высотные от- метки, горизонтали, дороги, политико-административные гра- ницы и географические названия. В серое полутоновое изобра- жение фотоплана впечатывают изображения: гидрографии — синим цветом, рельефа — коричневым, остальных объектов — черным. Населенные пункты выделяются одними надписями их названий, границы и характер растительности и грунтов пере- даются только аэрофотоизображением. Предусмотрено и упрощенное оформление фотокарты в чер- но-белом варианте: по темно-серому фотоизображению штрихо- вая нагрузка впечатывается белым цветом, по светло-серому — черным. Черно-белая фотокарта рассчитана на изготовление и применение в комплекте с обычной топографической картой. Многоцветная фотокарта представляет собой фото- план, издаваемый с полной нагрузкой в цветах и условных 63
знаках Для топографических карт. Изготавливается она вместо обычной карты, как правило, по специальным заказам. При полиграфическом воспроизведении применяется до шести кра- сок. Для фоновых окрасок аэрофотографических изображений на карте используются специально подобранные цвета. На местности им соответствуют ареалы распространения угодий, изображение границ которых осуществляется цветопередачей без точечного пунктира. Смена различных видов угодий, для которых принят один цвет, подчеркивается расстановкой штри- ховых обозначений. Например, оливковый цвет принят одно- временно для травянистой, моховой, лишайниковой раститель- ности. Границы распространения и местонахождения каждой из этих жизненных форм передаются соответственно условными знаками луга, мха, лишайника по оливковому фону фотоизо- бражения. Часть объектов на цветной фотокарте, таких, как пресные водоемы, дороги высокого класса, застроенные части населен- ных пунктов, для большей выразительности карты иногда могут быть переданы без фотографического изображения. Для них сохранена фоновая окраска, принятая на обычных топографи- ческих картах. Фотокарты на районы со значительной разно- стью высот создаются на основе ортофотопланов и называются ортофотокартами. Ортофотоплан — фотографическое изображение мест- ности на геодезической основе, полученное из аэроснимков, на которых путем дифференциального трансформирования, позво- ляющего преобразовать центральную проекцию исходного аэроснимка в ортогональную, устранены искажения, обуслов- ленные рельефом местности и отклонениями оси аэрофотоаппа- рата от вертикали во время съемки. Фотокарты и ортофотокарты отличаются от обычных карт большой наглядностью, объективностью, являются наилучшими для ориентирования в натуре, передают сезонный облик мест- ности. Они могут быть изготовлены и использованы значительно раньше, чем завершится полный комплекс топографической съемки. Однако фото- и ортофотокарты не лишены и ряда не- достатков: на них отсутствует изображение земной поверхности, скрытой растительностью или тенью гор; богатое содержание аэрофотоснимка не всегда может быть использовано полностью из-за недостаточной контрастности полутонового изображения. Фотоизображение элементов местности и местных предметов требует расшифровки, тогда как потребитель обычно предпо- читает расшифрованное, однозначное изображение, свойствен- ное топографической карте. Поэтому фотокарты с неполной штриховой нагрузкой, издаваемые отдельно как самостоятель- ная продукция, не могут полностью заменить топографические карты. Наиболее эффективно фотокарты могут быть изготовлены и использованы на такие районы, где внешний вид, сезонный 64
облик или важные подробности плохо передаются условными обозначениями и изолиниями. Это — песчаные пустыни, тундро- вые районы, болотные массивы со сложным микрорельефом и озерковым комплексом, береговая зона морей (озер) с неоп- ределенной береговой линией, водной растительностью и от- мелями, горные районы со скалистыми участками. Хорошо пе- редает фотокарта различия в густоте лесов, нередко позволяет выделить участки с преобладанием различных пород, распоз- нать ряд деталей, существенных для ориентирования в лесу и для оценки проходимости лесных массивов в разных направле- ниях. Фотокарты широко применяются не только как источник информации, но и как картографическая основа, облегчающая локализацию объектов и проведение границ при различного рода исследованиях и изысканиях (географических, геологиче- ских, мелиоративных и др.). Фотокарты создаются по той же технологической схеме, что и обычные топографические карты, но качество аэрофото- съемки и фотопланов (ортофотопланов) должно быть обяза- тельно высоким. Существенные отличия в изготовлении фото- карт имеются на стадии их подготовки к изданию и при самом издании. В соответствии с требованиями народного хозяйства выпус- кают универсальные и специализированные фотокарты. Все большее применение получают фотокарты, составленные на ос- нове космических снимков, подводных фотоснимков — фото- карты шельфовых зон. К числу экспериментальных относятся стереофотокарты, обеспечивающие объемное восприятие по ним изучаемой территории с помощью стереоскопов, и так на- зываемые «говорящие» фотокарты, в комплект которых входят магнитные ленты с текстами, дополнительно характеризую- щими избранные участки карты. Цифровые карты В основу ряда принципиальных схем при исследовании воз- можностей автоматического создания топографических карт положена мысль, что при обработке исходных аэроснимков целесообразно первоначально создавать цифровую модель мест- ности, выражая в цифровом коде пространственные коорди- наты, характеристики объектов местности и фиксируя их на магнитной ленте или другом носителе информации. Такой способ цифровой фиксации данных о местности рас- сматривается как особый вид картографической продукции, как «цифровая карта», хотя карты в действительности здесь нет. Это особый вид хранения информации о местности, при- годный для использования в ЭВМ и в любом другом автома- тическом устройстве, управляемом с помощью цифрового кода. На основе цифровой модели могут быть составлены серии карт разных масштабов. 3 Заказ № 1429 65
Цифровое представление информации о местности возможно в виде цифровых моделей отдельных элементов; например, цифровых моделей рельефа, ситуации и др. Рельеф является одной из основных количественных характеристик местности, поэтому большое количество исследований посвящено построе- нию цифровой модели рельефа (ЦМР). Достоинство ЦМР со- стоит в обеспечении значительно большей точности и плотности информации (густоте точек), воспроизведение которой в графи- ческой форме ограничено условиями читаемости, полиграфиче- ского воспроизведения. При съемках застроенных территорий широкое применение находят цифровые модели ситуации (ЦМС), так как обычное картографирование застроенных го- родских территорий с промышленными комплексами затруд- нено из-за большой густоты различных объектов и сложности их характеристик. Сложность ситуации требует иногда созда- ния раздельных ЦМС наземного пространства и подземных коммуникаций и сооружений. Цифровая модель может быть использована не только для создания топографических и тематических карт, но и для ин- женерных расчетов, при дорожно-строительных и гидротехни- ческих работах, для ведения кадастра. По-видимому, эта новая форма накопления и хранения ин- формации о местности будет развиваться и существовать на- ряду с топографическими картами, так как наглядность тради- ционных карт делает их незаменимыми при решении многих научных и практических задач. § 7. ЗАРУБЕЖНЫЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ СОДЕРЖАНИЯ В настоящее время все страны, включая менее развитые в эко- номическом отношении, видят в топографических съемках важ- ное условие более полного и рационального использования своих природных богатств. Топографическая изученность суши*. В последние годы она значительно улучшилась. Практически вся Европа, многие азиатские страны, Северная Америка, Австралия обеспечены топографическими картами. Стремятся укрепить свои карто- графические службы после завоевания национальной независи- мости молодые африканские государства. В 1970 г. ООН опубликовала сводный труд «Состояние то- пографического картографирования мира», содержащий под- робную опись топографических карт почти всех стран мира. Сводка официальных данных о топографической изученно- сти мира выполнена Экономическим и социальным советом * Под топографической изученностью понимается степень обеспеченно- сти территории топографическими картами. 66
ООН. Она включает топографические карты четырех масштаб- ных групп: первая группа 1 : 1250—1 : 31 680 (в нее входят масштабы 1 : 1250, 1 : 2500, 1 : 5000, 1 : 10 000, 1 : 25000 и др.); вторая группа 1:40 000—1:75000 (1:50 000); третья группа 1 : 100 000—1 : 126 720; четвертая группа 1 : 140 000—1 :253000 (1 : 200 000, 1 : 250 000). Данные, основанные на опубликованных сводках [21], [23], [29], [36], показывают, что мир в целом обеспечен картами чет- вертой группы — более 70 % площади суши. Европа по степени топографической изученности находится впереди других континентов. Большинство европейских стран завершило картографирование в масштабах 1 : 25 000 и 1 : 50 000 и теперь там создаются карты в масштабах 1:10000, 1:5000 и крупнее. Азия по степени топографической изученности может быть поставлена на второе место после Европы, хотя имеет очень неравномерное и неравноценное покрытие территории топогра- фическими картами. Наилучшую обеспеченность картами мас- штабов 1 :25 000 и 1 : 50000 имеют Япония, Турция, Ливан, Аф- ганистан, Иордания, Южная Корея, Лаос, Таиланд, Филип- пины, Шри Ланка, Индия, которая на 72 % обеспечена картой масштаба 1:63 360. В качестве «полюсов» в Азии могут рас- сматриваться хорошо обеспеченная картами самых крупных масштабов Япония и Саудовская Аравия, где топографические карты даже последней, 4-й группы, имеются лишь на 16 % территории. В Африке 20 % территории покрыто картами второй группы, 15 % —картами третьей группы и около 70 % материка обеспечено картами четвертой группы. Здесь сказалось коло- ниальное прошлое континента, когда топографические съемки имели выборочный характер и выполнялись в районах интен- сивной эксплуатации природных богатств или стратегического значения. В разное время здесь вели съемки Национальный географический институт Франции (в бывших французских колониях), Английское управление заморских съемок (в быв- ших английских колониях), военные и гражданские организа- ции США, Португалии, Бельгии. После завоевания националь- ной независимости молодые государства стремятся укрепить свои картографические службы, но некоторые из них еще при- бегают к помощи экономически развитых стран. Задачи раз- вития национальной экономики ставят вопросы интенсифика- ции картографических работ. В Северной Америке карты четвертой группы имеются на 98 % территории. США и Канада полностью обеспечены кар- той 1 :250 000. В США топографическими картами масштабов 1 :24 000 и 1 : 62 500 покрыто около 80 % территории. В Канаде 30 % территории покрыто картой масштаба 1 :50 000, на города и их окрестности создаются планы масштаба 1:25000. В Юж- ной Америке большая часть территории лишена топографиче- 3* 67
ских карт. Наиболее обеспечены картами Колумбия, Арген- тина, Венесуэла, Чили. Австралия в целом имеет карту масштаба 1:250 000. Осу- ществляется следующий этап программы топографического картографирования — съемка страны в масштабе 1:100 000. Новая Зеландия более чем на 70 % покрыта картой мас- штаба 1 :63 360. Хорошо обеспечены топографическими картами острова Океании (кроме Папуа-Новая Гвинея). В экономически развитых странах большое значение при- дается крупномасштабным топографическим картам, обладаю- щим большей полнотой, подробностью, точностью. Развитие индустрии, рост городов, различные виды строительства, зе- мельный кадастр, детальное изучение природных ресурсов нуждаются в крупномасштабных съемках. В связи с этим во многих странах основные карты создаются в масштабах 1:10 000, 1:5000; ведутся большие работы по съемкам горо- дов и поселков в масштабах 1 : 2000, 1 : 1000. Так, в Швейцарии карты масштабов 1:5000 и 1:10 000 имеются или создаются для 92 % территории; в ФРГ карта масштаба 1 : 5000 является основной картой страны; в Швеции крупномасштабная Эконо- мическая карта для большей части страны имеет масштаб 1 : 10 000; в Норвегии карта, создаваемая для хозяйственных целей, имеет масштаб 1 : 5000 и 1 : 10 000. Велики объемы круп- номасштабных съемок во Франции, Великобритании, Финлян- дии, Дании, Австрии, Италии, США, Японии. Большие успехи достигнуты в социалистических странах. В НРБ основной кар- той страны является карта масштаба 1 :5000, ведутся большие работы по съемкам городов и поселков в масштабах 1 :2000 и 1 : 1000. В ЧССР закончено составление карты масштаба 1:10 000 на всю территорию, на особо важные районы — 1 :5000, ведутся работы по созданию технико-экономических карт масштабов 1:1000—1:5000. В ПНР съемки основных сельскохозяйственных районов проводятся в масштабе 1 :5000, а городов и промышленных территорий — в масштабе 1:1000. Большие объемы работ по съемкам в масштабах 1 :4000— 1:1000 выполняются в ВНР; в масштабах 1:5000, 1:2000— в СРР. Всего в зарубежной Европе около 40 % территории покрыто картами в масштабе 1 : 10 000 и крупнее, для 30 % территории в качестве наиболее крупномасштабных используются карты масштабов 1 : 25 000 и 1 : 20 000. Ускорение темпов картографирования повышает значение фотокарт с минимальным количеством штриховых элементов, которые могут заменить обычную карту с полной штриховой нагрузкой в условиях недостатка времени и средств. В каче- стве примеров можно привести фотокарты масштаба 1:24 000 для освоения нефтеносных районов Аляски, масштабов 1 : 50 000 и 1 : 100 000 на внутренние труднодоступные районы Саудов- 68
ской Аравии, масштаба 1:50 000 на северные районы Канады с отражением зимнего состояния местности, наиболее характер- ного для этих районов. Крупномасштабная Экономическая карта Швеции (1 : 10 000) также издается на основе фотокарты. Значительно повысилась точность фотокарт в связи с перехо- дом на использование ортофотопланов. В ряде стран разрабо- таны и выпускаются приборы для дифференциального транс- формирования при любом рельефе местности (в СССР, США, ГДР, Франции, ФРГ, Швейцарии, Канаде). Математическая основа. Зарубежные топографические карты разнообразны по масштабам, применяющимся эллипсои- дам, проекциям, системам координат, точности и современно- сти. Наиболее удобный и целесообразный ряд масштабов 1 : 5000, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, 1 : 200 000 и 1:250 000 принимается большинством стран, однако при отно- сительно унифицированном ряде набор масштабов, отдельных его составляющих неодинаков в различных странах. Так, рас- пространенные ранее в Европе (Франции, Бельгии, Нидерлан- дах, Дании) масштабы 1:20 000 и 1:40 000 уступили место масштабам 1:25 000 и 1:50 000, однако, Финляндия и Швеция сохранили для современного крупномасштабного картографиро- вания масштаб 1:20 000. Некоторые страны продолжают ис- пользовать старые неметрические масштабы (Шри-Ланка, Ин- дия, Ирландия, Новая Зеландия, Непал и др.). Устойчиво сохранялись до последнего времени старые английские мас- штабы 1:1250, 1:2500, 1:10 560, 1:63 360 в Великобритании. Отказ от старых масштабов не всегда сопровождался перехо- дом к метрическим мерам при изображении рельефа. Так сло- жилось дело в ряде развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки, где картографирование выполнялось с участием Управления заморских съемок Великобритании. Для карт были приняты современные масштабы, но для счета высот оставлены футы. Нет единства на зарубежных картах и в использовании раз* меров земного эллипсоида. В настоящее время применяются эллипсоиды Красовского (1940), Хейфорда (1909), Кларка (1880, 1886), Бесселя (1841) и др., всего 12 эллипсоидов. Во многих странах приняты свои национальные системы коор- динат. Ранее отсутствовало единство и в картографических про- екциях, однако в настоящее время 90 % топографических карт строится в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса — Крюгера. Ее применяют в двух вариантах, известных за рубежом под названиями универсальной поперечной проек- ции Меркатора — UTM (масштаб по осевому меридиану зон 0,9996) и поперечной проекции Меркатора — ТМ (масштаб по осевому меридиану зон 1,0000). Лишь около 10 стран (Фран- ция, Бельгия, Дания, Исландия и др.) используют равноуголь- ную коническую проекцию Ламберта, а в единичных случаях 69
употребляют поликоническую (США, Индия), многогранную (СФРЮ, Индонезия), Бонна (Ирландия, Тунис), стереографиче- скую (Нидерланды), Кассини (Тринидад и Тобаго) и косые ва- рианты названных выше проекций (Ливан, Малайзия, Швейца- рия) [21], [23], [29], [36]. Геометрическая точность карт во многих случаях близка к принятой в СССР. Отдельные карты имеют более высокую точность, например шведские карты масштаба 1:10 000. Топо- графические карты бывших колоний или карты развивающихся стран, полученные в результате ускоренных или упрощенных съемок, отличаются пониженной точностью. Организация и развитость картографо-геодезических служб. Система государственных топографических карт разных стран складывалась на протяжении длительного времени. Она имеет национальные особенности в каждой стране. Как общую тен- денцию, следует отметить разделение топографической карто- графии на гражданскую и военную. Рассмотрим отдельные примеры. Основной картографической организацией США, на которую возложена ответственность за топографическое картографиро- вание, является Геологическая съемка министерства внутрен- них дел. Карты этой службы издаются в трех основных мас- штабах 1:24 000 (основной съемочный масштаб), 1:63 360 и 1 :62 500. Военные карты создаются Картографической служ- бой министерства обороны. Для них приняты масштабы 1 : 25000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, 1: 250 000. В последнее время принято решение о замене масштабов 1:24 000 и 1:63 360 (1 : 62 500) на 1 : 25000 и 1 : 50 000. В ФРГ картографирование осуществляют самостоятельные топографические службы земель, входящих в состав государ- ства, подчиненные местным органам управления. В качестве общегосударственных издаются: Основная карта ФРГ мас- штаба 1:50 000, топографические карты масштабов 1:25000, 1:50 000, 1:100 000 и обзорная топографическая карта мас- штаба 1:200 000. Интересна история карты масштаба 1:25000. К началу второй мировой войны она покрывала всю террито- рию страны, но изданные топографическими службами различ- ных земель карты сильно отличались математической основой и содержанием. В пятидесятых годах карта была обновлена, при- ведена к единой геодезической и математической основе и к об- щим условным знакам. Но к середине шестидесятых годов она уже снова не соответствовала современным требованиям, выде- ляясь среди новых карт устаревшим оформлением и содержа- нием. В 1967 г. был принят новый образец карты масштаба 1:25000, согласованный с послевоенными картами. Карты масштабов 1:50 000, 1:100 000 и 1:200 000 также создаются по новым образцам. Задачи национальной картографо-геодезической службы Ве- ликобритании выполняет Артиллерийская съемка. Издаются 70
карты масштабов 1 : 1250, 1: 2500, 1: 10 000, 1 : 25 000, 1 : 63 360, 1:250 000 и мельче. Карты масштабов 1:1250 и 1:2500 пред- ставляют собой кадастрово-топографические произведения. Первая из них покрывает города, а вторая почти всю террито- рию страны. Карта масштаба 1:10 000 заменяет карту мас- штаба 1:10 560. Карта масштаба 1:63 360 выдержала шесть изданий. С 1974 г. она заменяется картой масштаба 1:50 000. Во Франции функции картографо-геодезической службы вы- полняет Национальный географический институт. Гражданский вариант карт в масштабах 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:250 000 и мельче является первичным и служит основой для получения военного издания. Наиболее совершен- ными среди французских карт являются карты масштаба 1:50 000 и 1:100 000. Карта масштаба 1:100 000 составлена на всю страну с широким привлечением аэрофотоснимков. В Японии масштабный ряд топографических карт включает карты масштабов 1 : 2500, 1: 5000, 1: 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 200 000, 1 : 500 000, 1 : 1 000 000. Основные геодезические и картографические работы выполняет Институт географической съемки министерства строительства. Институт имеет отделения в разных районах страны. Ряд работ институт по контрактам сдает частным фирмам. Особенности содержания. Системы обозначений зарубежных топографических карт, отражающие их содержание, связаны с особенностями развития картографии отдельных стран, раз- личиями природных условий, спецификой назначения и исполь- зования конкретных топографических карт. Рассмотрим наиболее общие тенденции и отличительные особенности содержания некоторых иностранных карт разных лет издания. Изображение населенных пунктов характеризуется передачей детальной их планировки и степени застройки, на фоне которой обозначаются наиболее важные здания: вокзалы, суды, колледжи, школы, больницы, церкви и др. Плотность за- стройки передается, как правило, сетками. На картах США для застроенных кварталов применяется красная сетка, на французских картах плотно застроенные кварталы изобража- ются линейной сеткой, а менее застроенные — точечной сеткой, что создает наглядный контраст. Детальностью отображения внешнего контура населенного пункта, внутренней планировки, основных проездов и ориентиров выделяются карты ФРГ. На- звания населенных пунктов на этих картах надписываются ма- локонтрастными шрифтами различного размера и рисунка. В Великобритании карты масштаба 1:25000—1:250 000 ши- роко используются для туризма; на них с большой подробно- стью показываются исторические памятники (замки, крепости, остатки римских лагерей и т. п.). В зависимости от принад- лежности к той или иной исторической эпохе они надписыва- ются латинским или готическим шрифтом. 71
Дорожная сеть изображается обычно с большой пол- нотой. Показываются все дороги от автострад до пешеходных троп — до 13 категорий в зависимости от масштаба карты. Характеризуется покрытие, ширина полотна, количество полос, выделяются главные и второстепенные дороги (цветом за- ливки). На картах США на первом плане броскими услов- ными знаками изображаются автомобильные дороги, на вто- ром— железные дороги, показываемые тонкими черными ли- ниями. Вдоль условных знаков автомобильных дорог подпи- сывается количество полос, а железных — их электрифициро- ванность и название. В изображении гидрографии при сохранении в основе разделения рек и озер на постоянные и пересыхающие пока- зывают отдельные сезонные изменения. Например, подписы- вают отметки среднего уровня воды и среднего уровня высокой воды (на картах Швейцарии, ФРГ), обозначения разливов и границ затопления (на карте 1:20 000 Финляндии), высохших или наполняемых водой озер и прудов (США). Отображают быстрины, водовороты, границы ледового покрова; течения (постоянные, приливо-отливные) характеризуются скоростью в узлах. У рек, впадающих в море, показываются осыхающие участки их берегов. На большинстве карт показывают пороги, перекаты, водопады. Броды подразделяют на конные, для по- возок, для пешеходов (американские, японские карты). Речная сеть изображается детально. Наносят даже незначительные водотоки, имеющие длину всего 2—3 мм на карте. Береговая линия морей и океанов отображается по- разному. На большинстве карт выделяют полосу осушки, по- казывают верхнюю границу — прилива и нижнюю — отлива. Практикуется также отображение береговой линии морей и океанов по средней высоте прилива. На картах Франции в бе- реговой зоне проводят нулевую изобату и нулевую горизон- таль, которая не всегда совпадает с берегом. Рельеф на топографических картах зарубежных стран, изо- бражаемый в основном горизонталями, иногда дополняется от- мывкой. Горизонтали применяются утолщенные, основные, до- полнительные, вспомогательные. Обозначения отметок высот на некоторых картах различаются по точности определения вы- сот (полученные геометрическим, геодезическим, барометриче- ским нивелированием). Рисунку горизонталей, снятых на стереоприборах, как пра- вило, присущи излишняя детализация и несогласованность, что затушевывает генетические особенности форм рельефа. Высоты сечений установлены разные. На топографических картах ФРГ приняты сечения: 0,5 м на карте масштаба 1 :5000; 10 м на карте масштаба 1:25 000; 5 или 10 м, 10 или 20 м, 25 или 50 м на картах соответственно масштабов 1:50000, ! : 100 000 и 1 : 200 000. 72
Для детализации рельефа очень широко используются 1/2, 1/4 и 1/8 основной высоты сечения. В равнинных районах, где проведение дополнительных и вспомогательных горизонталей является правилом, каждая вторая основная горизонталь утол- щается; в горных районах, где дополнительные горизонтали проводятся реже, утолщаются только сотые (иногда пятидеся- тые) горизонтали. Отмывка рельефа выполняется на картах масштаба 1 : 50 000 и мельче. В ряде стран в качестве единицы измерения высоты при изображении рельефа используется фут. Так, на картах США основные высоты сечения рельефа 5, 10, 20 (40) футов; 10, 20, 40 (80) футов; 20, 50 или 100 футов соответственно для карт масштабов 1 : 25 000 (1 : 24 000);, 1 : 50 000 (1 : 62 500); 1 : 100 000 (1 :63 360). Величина высоты сечения строго не регламентиру- ется, ее выбор зависит от характера рельефа. В Великобрита- нии рельеф изображается горизонталями с высотой сечения, постоянной для всей территории страны. Чтение рельефа облег- чается большим количеством надписей горизонталей и высот- ных отметок. На картах крупных масштабов (1 : 1250 и 1 :2500) рельеф изображается только отметками высот без проведения горизонталей. На картах масштабов 1:10 000 и 1:25 000 вы- сота сечения рельефа 25 футов, 5 или 10 м; на карте масштаба 1 : 63 360 — 50 футов, на карте масштаба 1 : 250 000—200 футов. На французской карте масштаба 1:20 000 высота сечения рельефа принята 5 м для равнинной местности и 10 м — для горной, на карте масштаба 1:50 000— 10 м для равнинной местности и 20 м для горной, на карте масштаба 1: 100 000 — 20 и 40 м соответственно. На картах всех этих масштабов при- меняется отмывка независимо от характера рельефа, крутизны и протяженности склонов. В районах со сравнительно плоским рельефом это выглядит искусственно и не повышает наглядно- сти изображения рельефа. Обозначения элементов рельефа внемасштабными знаками немногочисленны. Следует отметить относительно подробную характеристику обрывистых берегов и обрывов, что особенно характерно для карт скандинавских стран. Например, на не- которых топографических картах Финляндии обрывы разделя- ются на естественные и искусственные, которые, в свою оче- редь, дифференцируются по относительным высотам и углам наклона. Как характерную особенность некоторых зарубежных карт можно отметить изображение обрывов, уступов, бровок не внемасштабными знаками, а горизонталями, причем сближаю- щиеся горизонтали могут объединяться в одну утолщенную линию. Из других внемасштабных обозначений рельефа своеоб- разны по рисунку на ряде карт сухие русла, скалы, скальные поверхности, ледники, ледниковые трещины, ледопады, морены, обозначения вулканических форм рельефа (особенно на картах Японии). Условный знак скал разнообразен по рисунку. На некоторых картах он очень прост для вычерчивания, но совер- 73
шенно исключает возможность геоморфологической характери- стики склонов. Среди топографических карт зарубежных стран выделя- ются швейцарские, французские и австрийские топографические карты (масштабы 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000) по вырази- тельности, детальности и своеобразию отображения горных территорий. На швейцарских и австрийских картах для изо- бражения рельефа применяются горизонтали трех цветов (чер- ные, коричневые, голубые), иногда отмывка трех цветов (го- лубая, серовато-голубая, желтая), условные знаки скал при сохранении горизонталей. Исключительно детально и наглядно передается рисунком скал и горизонталей характер гребней, формы вершин, склонов, ригелей. Хорошо выделяются трого- вые формы долин и кары. Особенно разнообразны и изобра- жения морен, форм рельефа льда (трещины, ледопады и др.). Швейцарская школа и опыт изображения Швейцарских Альп обобщен Э. Имгофом в капитальном труде «Картографическое изображение рельефа». Изображение растительности на зарубежных топографиче- ских картах менее подробное, чем на советских картах. Под- робнее других элементов изображаются леса и кустарники с разделением их на хвойные, лиственные и смешанные. По породам леса в большинстве случаев не различаются. Как ха- рактерный пример можно привести карты Геологической съемки США, на которых растительный покров на основном тираже вообще не показывается; желающие иметь карту с изо- бражением растительности должны ее специально заказать. Травянистая растительность большей частью разделена по угодьям: луга, пастбища, выгоны, пустоши, а не по жизненным формам, как в СССР. Некоторые знаки удачны по рисунку и представляют интерес. Из оригинальных обозначений отме- тим знак вереска на картах скандинавских стран для показа типичных вересковых пустошей и знак «марши», применяемый для обозначения низменных пространств морского побережья с болотистыми плодородными почвами. Интересен знак трудной проходимости, применяемый на картах Японии в сочетании с условными знаками лесов, кустарников и болот. Удачные ре- шения изображения разных типов болот, проходимости или растительности, имеются на картах Финляндии, Норвегии, США, Канады. Например, на норвежских картах хорошо вы- делены разновидности грядово-мочажинных болот, на фин- ских— очень четко выделяется проходимость. Условные знаки для изображения грунтов на многих картах имеют тонкий изящный рисунок, позволяющий с большим правдоподобием передать особенности и размещение грунтов. Заключая характеристику содержания зарубежных топогра- фических карт, можно отметить следующее. В содержании то- пографических карт зарубежных стран, в общем уступающем по полноте изображения (особенно природного ландшафта) 74
советским топографическим картам, можно отметить ряд свое- образных обозначений, расширяющих характеристики сезонно- сти, проходимости местности, географических особенностей стран. Лучшие топографические карты зарубежных стран от- личаются большой детальностью и выразительностью изобра- жения рельефа, художественным рисунком скал, горного оле- денения, тонкостью рисунка и высоким качеством печати. Их отличает современность, согласованность карт всего принятого масштабного ряда, насыщенность содержания. При максималь- ной полноте содержания, благодаря исключительной четкости штрихового и красочного оформления, умелого подразделения содержания по его значимости на дальние и ближние планы, они обладают и очень высокой читаемостью. Удачный подбор условных знаков, шрифтов и красок, умелое использование се- ток и полиграфическое исполнение отличают французские карты масштабов 1:50 000 и 1:100 000, созданные при широ- ком использовании материалов аэрофотосъемки. При разнообразии карт и неравноценности их в полноте обозначений можно отметить на новых топографических картах тенденцию сближения их содержания. Необходимым условием полноценной топографической карты является полное соответ- ствие современному состоянию местности и последним дости- жениям картографии. Отсюда — актуальная проблема карто- графирования: не только создание новых карт, но и обновле- ние созданного фонда топографических карт. Тенденции топографического картографирования мира. В по- следнее время непрерывно растет топографическая изученность, что обусловлено возрастающими потребностями в топографи- ческих картах и разнообразием решаемых по ним задач. Кроме того, идет переоценка значимости карт отдельных масштабов. Например, отмечается, что карта масштаба 1:25000, считав- шаяся главным показателем высокой степени изученности тер- ритории, постепенно утрачивает былое хозяйственное и военное значение. Для экономики развитых стран основное значение приобрели карты масштабов 1 : 10 000, 1 :5000 и крупнее, а для решения военных задач большую роль стала играть карта масштаба 1:50 000. В военной организации НАТО она офици- ально объявлена «основной тактической картой». Во многих развивающихся странах карта масштаба 1:50 000 создается в качестве основной карты, обеспечивающей экономическое развитие и использование природных ресурсов. Картой этого масштаба обеспечено более 50 % территории развивающихся стран Азии, около 20 %—Африки; она покрывает 66 % пло- щади зарубежной Европы, причем 25 % территории обеспечено только ею [21], [23], [29], [36]. Все более широкое распростране- ние в целях картографирования приобретает использование ре- зультатов научно-технического прогресса. Особенно это заметно на примере качественных различий в точности и содержании обзорно-топографических карт довоенного периода и современ- 75
ных, создаваемых с помощью радиогеодезических систем, мето- дов космической геодезии и на основе фотоснимков. Ускорение и удешевление топографических съемок в соче- тании с прогрессом в технике изготовления карт создают ус- ловия для международной унификации основных характеристик топографических карт. Унификация касается в первую очередь математической основы — проекций, масштабов, в меньшей мере — содержания. Унификация содержания карт, системы обозначений, шрифтового и красочного оформления происхо- дит главным образом в рамках отдельных стран с целью по- лучения стройной системы национальных карт государства. Примером подобных систем могут служить топографические карты СССР, социалистических стран, ряда капиталистических стран (Швейцарии, Дании, Нидерландов, ФРГ и др.). Унификация содержания карт в международном плане имеет ограниченное распространение. Особое место в междуна- родной унификации занимает попытка стандартизировать карты стран — участниц блока НАТО. Принятие «Соглашения по стандартизации» странами этого блока предусматривало использование универсальной поперечной проекции Меркатора, вычисляемой по элементам эллипсоида Хейфорда, единого мас- штабного ряда: 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, 1 : 250 000 и мельче, применение трапециевидных листов размерами 7,5Х Х7,5', 15X15', 30X30', 1X2° для каждого из указанных мас- штабов, Европейской системы геодезических координат 1951 г. и целеуказательной сетки UTM, унификацию содержания (особенно дорожной сети), единого зарамочного оформления, включающего перевод всех помещаемых на поля текстов и ус- ловных знаков на английский и французский языки. Однако выполнение этих требований ограничилось, по существу, при- нятием масштабного ряда, поскольку большинство стран, имею- щих развитую национальную картографию и большой объем ранее выполненных взаимосвязанных работ, не приняли насаж- даемых стандартов и оставили неизменными сложившиеся си- стемы государственных карт, представляющих национальную ценность. Вместе с тем, выполняя требования военной органи- зации, многие из стран пошли по пути параллельного изготов- ления топографических карт военного назначения, приближая их к стандартам НАТО, углубляя расхождение гражданской и военной топографической картографии. Тенденция к расхождению единой топографической карто- графии проявляется и в гражданском ее применении. Примеры тому — топографические карты нового типа, крупномасштабные карты универсального и специализированного хозяйственного назначения. Предпосылками для унификации топографических карт в социалистических странах служит общее назначение этих карт — для удовлетворения потребностей народного хозяйства, культуры, экономическое сотрудничество в рамках СЭВ. 7G
Раздел II ДЕШИФРИРОВАНИЕ ФОТОСНИМКОВ ПРИ СОЗДАНИИ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ Глава 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ § 8. ПОНЯТИЕ О ДИСТАНЦИОННЫХ МЕТОДАХ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМНОЙ поверхности Дистанционные методы изучения земной поверхности — это ис- следование поверхности Земли, при котором прибор для реги- страции информации удален от изучаемого объекта и исследо- вание осуществляется без непосредственного контакта с ним. Расстояния между прибором и изучаемым объектом могут из- меняться от сотен метров до тысяч километров. Приемники информации (фотографические аппараты, теле- визионные камеры и др.) устанавливаются на самолетах, ис- кусственных спутниках Земли (ИСЗ) и других летательных аппаратах. Информация об объектах изучения передается при- емнику информации с помощью светового, инфракрасного, уль- трафиолетового, радиотеплового и других видов излучения. В дистанционных методах используется собственное и отражен- ное объектами излучение. Дистанционные методы исследования принято подразделять на аэро- и космические. Основным источником информации при использовании аэро- и космических методов, в настоящее время является изображение, получаемое с самолетов или кос- мических летательных аппаратов. При выполнении тех или иных исследований, в зависимости от их целей и задач, используют снимки разных видов и мас- штабов, оригинальные и преобразованные, черно-белые и цвет- ные. В зависимости от используемых длин электромагнитных волн снимки подразделяются на фотографические, тепловые, радиолокационные, а также монозональные и многозональные. По геометрическим свойствам выделяют плановые и перспек- тивные снимки. Они могут быть на фотоматериалах или в циф- ровом виде на магнитных носителях. Классификацию электромагнитных волн по их длине или частотам называют спектром электромагнитных волн. Волны различной длины в спектре электромагнитных волн занимают определенные участки. 77
В дистанционных методах используемые электромагнитные колебания относятся к участкам оптических (менее 1 мм) и ультракоротких (более 1 мм) радиоволн. Оба эти участка, в свою очередь, делят на более узкие диапазоны, поддиапа- зоны, области и зоны. Участок оптических волн (0,001— 1000 мкм) включает ультрафиолетовый (менее 0,4 мкм), види- мый (0,4—0,8 мкм) и инфракрасный (0,8—1000 мкм) диапа- зоны. Видимый диапазон, в пределах которого глаз человека может различать цветовые оттенки, принято подразделять на зоны (в нм): фиолетовая — 390—450, синяя — 450—480, голу- бая — 480—510, зеленая — 510—550, желто-зеленая — 550—575, желтая — 575—585, оранжевая — 585—620 и красная — 620— 800. Диапазон инфракрасного излучения (ИК) подразделяют на поддиапазоны ближнего (менее 1,5 мкм), среднего (1,5— 3 мкм) и дальнего (более 3 мкм) инфракрасного излучения. В ближнем и среднем поддиапазонах преобладает отраженное солнечное излучение, а в дальнем, который называют тепло- вым,— собственное излучение Земли. Аэрокосмические методы являются важным и эффективным средством для решения многочисленных практических и науч- ных задач, имеющих большое народнохозяйственное значение. Можно без особого преувеличения констатировать, что в на- стоящее время трудно назвать области, связанные с изучением и освоением природных ресурсов Земли, которые не привле- кали бы для своих целей материалы аэрокосмических съемок. С их помощью можно решать следующие задачи: изучать процессы и явления в атмосфере (распределение и динамику облачных образований, возникновение и направление движения мощных циклонов, загрязнений атмосферы, гидро- сферы и др.); исследовать с целью рационального использования при- родных ресурсов Земли, определять запасы пресной воды и производить поиски полезных ископаемых; создавать географические карты разных масштабов и со- держания, производить топографические съемки и осущест- влять обновление топографических карт; исследовать и рационально использовать лесные богатства страны, осуществлять мероприятия по улучшению качества лесов и повышению их производительности и охранять их от пожаров и вредителей леса; осуществлять мероприятия по мелиорации земель, проведе- нию противоэрозионных мероприятий, землеустройству, а также планированию и застройке сельских населенных мест; производить транспортные и гидротехнические изыскания для строительства дорог, гидроузлов и других инженерных со- оружений; выполнять географические исследования с целью разработки научных основ природопользования, охраны окружающей среды, 78
развития производительных сил и планомерного размещения производства и др. В аэрокосмических методах для получения снимков исполь- зуют различные съемочные системы, которые представляют со- бой группу сложных регистрирующих приборов многократного действия и отличаются друг от друга принципом работы, соот- ветствующими приемниками излучения, используемыми диапа- зонами длин волн и др. В первом приближении эти системы подразделяются на кадровые, которые обеспечивают одномо- ментное получение полного кадра снимка; последовательно формирующие снимок из узких полос или строк; образующие снимок из ряда отдельных элементов. Любая из современных съемочных систем должна обеспечивать получение таких сним- ков, которые обеспечивали бы возможность выполнения по снимкам геометрических или фотометрических (радиометриче- ских) измерений, необходимых для решения тех или иных за- дач. Наиболее распространенными системами являются фото- графические и телевизионные камеры, локаторы бокового об- зора и сканеры. Универсальным способом регистрации излучения является фотографическая регистрация, которая представляет собой двумерную запись распределения интенсивностей отраженного излучения в пределах зоны спектральной чувствительности ис- пользуемого фотоматериала. Обычно фотосъемка выполняется в интервале спектра от 400 до 900 нм, но в отдельных случаях до 1100 нм и даже более. При аэрокосмических съемках преи- мущественно используют кадровые фотокамеры. В аэрофотоаппаратах, используемых в СССР, наиболее часто размер кадра составляет 18X18 см, а иногда и ЗОХЗОсм. Наиболее распространенные фокусные расстояния в аэрофото- аппаратах 70, 100, 200 мм. Для фотографирования из космоса используют модифика- ции аэрофотоаппаратов, которые подразделяют на автоматизи- рованные фотоаппараты, которые устанавливают на пилотируе- мых космических кораблях, и полные автоматы, используемые для съемок с беспилотных космических кораблей. Отснятая пленка либо возвращается на Землю, либо обрабатывается на борту станции, полученное фотоизображение преобразовыва- ется в электрические сигналы, передаваемые на Землю по ра- диоканалу. Телевизионная съемка в основном использует видимую об- ласть спектра, а также ближнюю часть зоны ИК (поддиапа- зон менее 1,5 мкм). Особенность этой съемки состоит р том, что изображение земной поверхности проектируется не на фо- тографический слой, а на приемное устройство — видикон. С видикона электрические сигналы по радиоканалу переда- ются на Землю или записываются на магнитную ленту, а за- тем передаются на Землю. В наземном пункте радиосигналы принимаются, усиливаются и с помощью электроннолучевой 79
трубки, фототелеграфного устройства или других приборов воспроизводится изображение. Сигналы параллельно записы- ваются на магнитную ленту. Для цветной съемки используют телевизионные камеры, со- стоящие обычно из трех передающих каналов, каждый из кото- рых предназначен для получения изображений в различных спектральных зонах. Локаторы бокового обзора представляют собой системы, позволяющие получать «строчные» снимки. При боковом об- зоре зондирующие волны излучаются и принимаются в плос- кости, перпендикулярной к траектории носителя. Сущность ра- боты этого устройства заключается в следующем. Генератор вырабатывает радиолокационные импульсы (сигналы), кото- рые излучаются передатчиком. Так как объекты местности на- ходятся на разных расстояниях от носителя, отраженные ра- диосигналы поступают в приемник устройства в разное время. Получение радиолокационных снимков определяется воз- можностью определения расстояния между радиолокатором и объектом путем измерения времени распространения зон- дирующего импульса. При последующей развертке отраженного сигнала на экране электроннолучевой трубки возникает изо- бражение элементарной строки (полосы) снимка, которое фор- мируется бегущим световым пятном. Чем больше расстояние до объекта, тем дальше по строке электроннолучевой трубки изображается объект. Вдоль кадра изображение строится в ре- зультате поступательного перемещения носителя, во время ко- торого последовательно облучаются полосы местности. Важным преимуществом радиолокационной съемки является ее всепогодность. Это значит, что радиолокационные снимки можно получать независимо от облачного покрова и в любое время суток. К числу недостатков следует отнести пониженные геометрические и изобразительные свойства радиолокационных снимков, а также высокое энергопотребление и значительная масса аппаратуры. В настоящее время сканерная съемка является основным видом космической съемки. С помощью сканеров формируются снимки, состоящие из множества отдельных, последовательно получаемых элементов изображения. Основным элементом оптико-механического сканирующего устройства является качающееся зеркало, которое поэлементно просматривая местность перпендикулярно к направлению дви- жения носителя, посылает поток энергии в объектив и далее на точечный фотоприемник, который преобразует его в элек- трический сигнал, передаваемый далее с носителя наземной ап- паратуре по каналу связи (рис. 19). Изображение местности при сканерной съемке получают в виде непрерывной ленты, которая состоит из полос (сканов). Метод сканирования используется для получения изображения 80
во всех спектральных диапазонах, но особенно он эффективен в видимом и ИК диапазонах. Важной характеристикой сканера является угол сканирова- ния (обзора) и мгновенный (элементарный) угол зрения, оп- ределяющий ширину снимаемой полосы и линейное разрешение на местности. Эти углы у разных сканеров различны по вели- чине. Однако угол сканирования и мгновенный угол зрения, Усилитель БОРТОВАЯ АППАРАТУРА Магнитное запоминающее устройст во НН Регистрация на магнитную пленку Радиопередатчик Рад иоприемник. НАЗЕМНАЯ АППАРАТУРА на сротопленку Преобразователь Рис. 19. Функциональная схема сканирующей аппаратуры т. е. охват съемкой и разрешение на местности,— величины взаимосвязанные. При этом следует иметь в виду, что, чем выше разрешающая способность сканера и значительнее охват съемкой, тем значительнее объем информации, который пере- дается по каналам связи в единицу времени. Сканерный снимок по своим геометрическим свойствам ус- тупает кадровому. Вместе с тем сканерная съемка обладает широкими возможностями использования узких съемочных зон с целью получения изображения во всех спектральных диапа- зонах. Наконец, эта съемка обеспечивает быструю передачу сигналов сканера и относительную простоту представления снимка в цифровом виде, который удобен для машинной об- работки информации. 81
§ 9. АЭРОСНИМКИ, ИХ ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ Аэрофотоснимками называются фотографии земной по- верхности, полученные путем фотографирования с помощью аэ- рофотоаппаратов (АФА), устанавливаемых на самолетах и вертолетах. Аэрофотоснимки, полученные при отвесном положении оп- тической оси аэрофотоаппарата называются горизонталь- ными. Снимки, полученные при отклонении оптической оси аэрофотоаппарата от отвесного положения на 2—3°, называ- ются плановыми. В практике работ по созданию топогра- фических карт обычно используют плановые аэрофотоснимки. Рис. 20. Схема возникновения иска- жений масштаба аэрофотоснимка из-за рельефа местности В целях стабилизации аэрофотоаппаратов используют ги- ростабилизирующие установки. Современные конструкции этих установок обеспечивают постоянство направления оптической оси в пределах 5—10'. Аэрофотоснимок представляет собой центральную проекцию участка земной поверхности. Масштаб его зависит от фокусного расстояния камеры аэ- рофотоаппарата и высоты фотографирования и выражается формулой \lm=fKIH, (1) где т— знаменатель масштаба; fK — фокусное расстояние ка- меры АФА; Н — высота фотографирования. Масштаб планового аэрофотоснимка, полученный по ука- занной выше формуле, соответствует центральной части снимка, а по мере удаления от нее его значение будет иным, причем различия в значениях масштаба будут возрастать по мере уда- ления от центральной точки аэрофотоснимка. Искажения в положении контурных точек на аэрофотосним- ках возникают вследствие влияния рельефа местности (рис. 20). Из формулы (1) следует, что значение масштаба обратно про- порционально высоте полета. На плановых аэрофотоснимках, кроме искажений масшта- бов, обусловленных рельефом местности, имеются также иска- жения из-за колебания положения аэрофотоаппарата при съемке. 82
Отдельно взятый аэрофотоснимок представляет собой плос- кое изображение местности. Два смежных перекрывающихся (обычно на 60 % площади) аэрофотоснимка по маршруту аэро- фотосъемки образуют стереоскопическую пару, по которой можно получить объемное изображение. Зрительное восприя- тие двух отдельных изображений одних и тех же предметов в виде одного пространственного называется стереоскопи- ческим эффектом. Стереоскопический эффект может быть прямой, обратный и нулевой. При прямом стереоскопическом эффекте аэрофотоснимки располагаются так, чтобы наблюдатель левым глазом видел левый снимок, а правым — правый. При этом положительные формы рельефа воспринимаются как возвышенности, а отрица- тельные— понижениями. Этот вид стереоскопического эффекта наиболее широко используется при изучении земной поверх- ности с помощью аэроснимков. Обратный стереоскопический эффект возникает, когда меняют местами аэроснимки, т. е. левый снимок кладут перед правым глазом, правый — перед левым. При обратном стерео- скопическом эффекте возвышенности будут казаться впади- нами, а понижения — возвышенностями. Нулевой стереоскопический эффект можно получить пу- тем вращения обоих снимков стереоскопической пары вокруг осей на 90°. Аэрофотосъемка производится в дневное время, когда земная поверхность освещена солнечными лучами. О с в е ще н - ность — это отношение величины светового потока, падаю- щего на поверхность, к площади этой поверхности. Она опре- деляется формулой E=F/s, где Е— освещенность; F — свето- вой поток; s — площадь. Аэрофотографическое изображение земной поверхности оп- ределяется ее яркостью. Она зависит от освещенности поверх- ности солнечными лучами и ее способности отражать падаю- щие солнечные лучи. На черно-белых аэрофотоснимках различия изображений тех или иных объектов отображается тоном фотографиче- ского изображения, который определяется степенью почерне- ния светочувствительного фотографического материала. Тон яв- ляется логарифмической функцией яркости изображения на снимке объекта. Степень почернения, в свою очередь, измеря- ется оптической плотностью D, которая определяется из урав- нения £>=lg —; t=F/F0, т где т — коэффициент пропускания; F — световой поток, прохо- дящий через почернение фотографического слоя, нанесенного на прозрачную подложку; Fq — световой поток, падающий на фо- тографический слой. 83
На черно-белых аэрофотоснимках два объекта, имеющие различные яркости, будут иметь различную плотность фотогра- фического изображения. Если же какой-либо объект, например участок заболоченного луга среди зарослей кустарника, имеет одинаковую яркость с другим, то этот объект на данном снимке опознать будет затруднительно. Степень различия плотности фотографического изображения между объектом и фоном, обусловленная их яркостями, называется контрастом. Наи- меньшее значение контраста, при котором данный объект ста- новится доступным для зрения, называется пороговым контрастом. Если контраст данного объекта на аэрофо- тоснимке больше порогового контраста, то этот объект разли- чим на снимке, а если меньше, то его на снимке видеть нельзя. Указанная зависимость выражается формулой где О — оптическая плотность объекта на снимке; D$ — опти- ческая плотность фона на снимке; е—пороговый контраст глаза. Таким образом, пороговый контраст зависит от свойств глаза наблюдателя, а контраст определяется свойствами изу- чаемых по снимкам объектов. При К=0 контраст полностью отсутствует. Величина е зависит от яркостей объекта и фона, в пределах которого на аэроснимке расположено изображение данного объекта. Кроме того, е зависит от угловых размеров этого объ- екта и степени четкости его изображения на снимке. По имею- щимся сведениям, минимальная величина е приблизительно равна 0,02 при благоприятных условиях освещения и в том также случае, когда угловая величина его изображения не ме- нее 1—2° На черно-белых аэроснимках яркости объектов земной по- верхности отображаются различными тонами аэрофотографи- ческого изображения от белого до черного через гамму серых тонов. Опытным путем установлено, что глаз человека способен различать около 25 ступеней серых тонов. Каждый из этих тонов далеко не всегда характеризует одни и те же свойства объектов земной поверхности и изменяется в зависимости от яркости объектов, условий фотографирования, особенностей используемых фотографических материалов и др. § 10. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АЭРОФОТОСНИМКОВ Применительно к аэрометодам информация — совокуп- ность сведений о состоянии объектов земной поверхности, ко- торые необходимы для решения тех или иных задач, на основе использования фотоснимков. 84
Все сведения, содержащиеся в аэроснимках, можно разде- лить на: собственно информацию, т. е. сведения, необходимые для решения задач данного исследования, сведения, не пред- ставляющие интереса для решения этих задач, являющиеся по- мехой для них и даже затрудняющие решение. Такие сведения называют информационными шумами. Эти понятия можно по- яснить таким примером. Изображение облаков на аэрофото- снимках, предназначенных для использования при создании топографических карт, является помехой. Если же снимки ис- пользуются для создания синоптических карт, то изображение на них облаков является источником получения необходимой информации. Информационная емкость топографических карт или аэро- фотоснимков — это максимальное количество информации, содержащееся в них. Информационная емкость аэроснимка оп- ределяется суммарной разрешающей способностью фотографиче- ской системы и количеством тонов или цветов фотографического изображения. Поэтому она представляет собой количественную меру предельной возможности передавать информацию при изучении аэроснимков для решения тех или иных за- дач. Аэрофотографическое изображение можно представить сос- тоящим из большого числа п дискретных элементов (точек), каждый из которых может принимать любой из т тонов фото- графического изображения. Тогда количество информации N, содержащейся в аэрофотоснимке, выражается формулой N = тп. Количество информации принято определять через двоич- ный логарифм числа возможных тоновых различий аэрофото- изображения. Количество дискретных элементов аэрофотографического изображения п, т. е. носителей информации в единице площади, рассчитывают по формуле n = s (2с), где с — разрешающая способность фотографической системы (лин/мм); s — площадь данного фотографического изображе- ния (мм2). § н. космические снимки, их типы и отличия от аэрофотоснимков Космическая фотосъемка является дальнейшим развитием аэ- рофотосъемки, но отличается от последней спецификой фото- графирования с больших высот и из космического простран- ства. Съемку выполняют с определенной орбиты, по которой аппарат движется. Параметры орбиты, а также скорость дви- жения космического аппарата всегда известны, что позволяет 85
определять его пространственное положение в тот или инои мо- мент времени. Космические снимки по сравнению с аэрофотоснимками имеют ряд преимуществ. Обзорность космических снимков обеспечивает возможность изучения глобальных явлений земной поверхности и ее зональ- ных закономерностей, а их мелкий масштаб позволяет изба- виться от частных деталей земной поверхности и одновре- менно более четко выделить крупные черты строния террито- рии, которые трудно заметить на аэрофотоснимках. Все компоненты ландшафта также изображаются на одном снимке, что обеспечивает возможность изучения их взаимосвя- зей. Так, например, с помощью этих снимков надежно устанав- ливается закономерность распределения снега в зависимости от рельефа земной поверхности, выявляются особенности строе- ния облаков над морскими акваториями в зависимости от на- правления и типов морских течений и др. Важным преимуществом космических снимков является воз- можность получения повторных изображений одних и тех же участков земной поверхности при выполнении съемок с ИСЗ и орбитальных станций. Это имеет особую ценность при изучении быстропротекающих явлений, например лесных пожаров, тая- ния снежного покрова. Наряду с отмеченными выше положительными свойствами космических фотоснимков, они имеют ряд недостатков, затруд- няющих их практическое использование. К числу последних относятся: значительные искажения фотографического изображения, обусловленные даже незначительными отклонениями оптиче- ской оси фотографического аппарата, которые при высотах по- лета носителя, исчисляемых сотнями километров, приводят к большим перспективным искажениям снимков, особенно в их краевых зонах; искажения, обусловленные сферичностью земной поверх- ности. Эти искажения тем больше, чем мельче масштаб сним- ков. Абсолютные значения этих искажений возрастают к краям космоснимка; невысокое линейное разрешение затрудняет опознавание объектов местности, что значительно осложняет процесс гео- графической привязки космофотоснимков, а также использо- вание их с целью извлечения географической информации. Космическая фотосъемка земной поверхности производится с космических летательных аппаратов (КЛА). По трассам по- лета происходит быстрое изменение условий освещенности зем- ной поверхности, что оказывает существенное влияние на ка- чество фотографического изображения. Это нужно постоянно учитывать при выполнении фотосъемочных работ. Космические летательные аппараты, с которых осуществля- ется космическая съемка Земли, движутся по разным орбитам 86
и на разных высотах от земной поверхности. На более низких орбитах движению этих аппаратов оказывает существенное сопротивление атмосфера. По мере увеличения высоты полета увеличивается время су- ществования спутника и возрастает площадь, охватываемая съемкой, но одновременно уменьшается разрешение космофо- тоснимков. Рис. 21. Орбиты КЛА Орбиты ИСЗ подразделяются на круговые и эллиптические (рис. 21). Кроме того, они характеризуются своим положением относительно Солнца или определенных районов земной по- верхности. Для характеристики орбит важное значение имеет их на- клонение, или угол, который образован плоскостью орбиты с плоскостью экватора. Если этот угол равен 0°, то такая ор- бита называется экваториальной, а при наклонении в 90° — полярной. В зависимости от масштаба, обзорности, линейного разре- шения и детальности изображения космические снимки подраз- деляются на ряд видов. 87
По масштабу выделяют мелкомасштабные снимки (1: : 100 000 000—1 : 10 000 000), среднемасштабные (1:10000000 — 1 : 1 000 000) и крупномасштабные (1:1 000 000 и крупнее). По обзорности выделяют глобальные, региональные, локаль- ные и детальные. Глобальные снимки обеспечивают изображе- ние на одном снимке больших частей земной поверхности (ма- териков или океанов). Фотографирование выполняется с вы- сот 20—30 тыс. км. Они относятся к мелкомасштабным снимкам. Региональные снимки, относящиеся к числу среднемасштаб- ных, охватывают крупные части материков или океанов. Локальные снимки являются крупномасштабными и могут включать изображение частей тех или иных регионов суши или акваторий океана. Детальные снимки также относятся к крупномасштабным, но их масштаб обычно не менее 1: 100 000. Эти снимки полу- чают при фотографировании с высот порядка 200 км и исполь- зуют при этом длиннофокусные объективы АФА. По линейному разрешению космические снимки подразде- ляют на снимки очень малого, малого, среднего, высокого и очень высокого разрешения. Снимки с очень малым разрешением, измеряемым десят- ками километров, получают неоптическим путем (радарные или инфракрасные изображения) с высокоорбитальных ИСЗ. Снимки малого разрешения, измеряемого величинами объ- ектов порядка 1 км,— это чаще всего телевизионные снимки с метеорологических ИЗС. Снимки среднего разрешения порядка 100 м позволяют изучать большинство изобразившихся на них объектов земной поверхности. Это чаще всего снимки с ресурсных ИЗС «Ме- теор», «Ландсат» и фотографические снимки, полученные ши- рокоугольной фотоаппаратурой. Снимки высокого разрешения позволяют изучать объекты с размерами порядка нескольких десятков метров. Снимки очень высокого разрешения, измеряемого едини- цами и даже долями метров, являются результатом фотопро- ектирования с низких орбит высококачественной длиннофокус- ной фотоаппаратуры. По детальности изображения, обусловленной разрешающей способностью фотографической системы, снимки подразделя- ются на: малодетальные, которые имеют относительно малую инфор- мацию на единицу площади. Дешифрирование таких снимков обычно осуществляется при их увеличении; средней детальности, информативность которых значи- тельна. При использовании этих снимков целесообразно их уве- личение в 5—10 раз. Это могут быть снимки, полученные ап- паратурой, аналогичной той, которая используется при аэро- фотосъемке. 88
Информативные снимки содержат большой объем информа- ции и допускают увеличение в 10—30 раз. Такие снимки по- лучают высококачественной фотоаппаратурой типа МКФ-6. При использовании космических снимков, так же как и аэро- снимков, возникает необходимость его географической при- вязки. Ее чаще всего осуществляют сравнением космоснимков с имеющимися географическими картами и последующего ото- ждествления надежно опознанных идентичных контуров снимка и карты. Опыт этих работ показывает, что наиболее уверенно отождествляются элементы береговых линий океанов, морей, крупных озер, а также границы горных ледников при условии, если изображения последних не искажены вследствие перспек- тивности космических снимков. Результаты географической привязки космоснимков чаще всего оформляют в виде карт, на которых указывают границы изображенной на снимках территории. К ним прилагают таб- лицы координат углов или центров космоснимков, определен- ных по тем же географическим картам. В отличие от работы с аэрофотоснимками, при работе с кос- мическими снимками, нередко возникает необходимость нане- сения сетки меридианов и параллелей. Это объясняется тем, что на них изображаются большие участки земной поверхно- сти, они характеризуются мелким масштабом, к тому же зна- чительно изменяющимся в пределах космоснимка, благодаря чему опознавание объектов на них бывает крайне затрудни- тельно и порой просто невозможно. Для нанесения на снимки точек пересечения меридианов и параллелей пользуются спе- циальными формулами и используют для расчетов ЭВМ. § 12. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДЕШИФРИРОВАНИИ АЭРОФОТОСНИМКОВ; ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПРОЦЕССА Дешифрирование снимков является одним из дистанционных методов изучения окружающей среды. Оно осуществляется пу- тем изучения изображений земной поверхности. Наиболее ши- роко используют фотографические изображения — аэро- и кос- мические снимки. Основной целью дешифрирования является извлечение мак- симального количества информации, необходимой для решения поставленной задачи. Дешифрирование состоит в обнаружении и определении ге- ографической сущности изображенных на снимках объектов, установлении их качественных характеристик, выявлении взаи- мосвязей между компонентами ландшафта и закреплении ре- зультатов. Для выполнения работ по дешифрированию аэроснимков необходима серьезная подготовка специалистов как в области технических наук (геодезии, фотограмметрии, картографии и 89
др.), так и наук о Земле (географии, геологии, почвоведения, геоботаники и др.). Кроме того, при дешифрировании приме- няют законы математической статистики, теории информации, системного анализа и других наук. В процессе дешифрирования аэроснимков используются за- кономерности фотографического воспроизведения и простран- ственного размещения объектов земной поверхности, которые получили название дешифровочных признаков. В зависимости от назначения и задач различают общегео- графическое и тематическое дешифрирование. Общегеографическое дешифрирование подразделяется на топографическое и ландшафтное. Топографическое дешифрирование является одним из важных процессов создания и обновления топографических карт; оно обеспечивает получение контурной нагрузки (ситуа ции) этих карт. Ландшафтное дешифрирование осуществляется для ре- шения многочисленных задач, связанных с географическим изу- чением территории. К числу этих задач относятся: региональ- ное или типологическое районирование территории, изучение динамики и особенностей развития ландшафтов, исследование характера влияния деятельности человека на ландшафты и др. Весьма многочисленны разновидности тематического дешиф- рирования аэроснимков. В качестве примеров можно привести геологическое, почвенное, геоморфологическое, лесохозяйствен- ное дешифрирование. В зависимости от решаемых задач, географических условий исследуемой территории и других факторов общегеографиче- ское и тематическое дешифрирование снимков выполняется различными методами. Полевой метод — это дешифрирование непосредственно на местности. При этом одновременно наносятся на снимки не изобразившиеся на них объекты. К числу последних относятся объекты, появившиеся или изменившиеся после производства аэрофотосъемки, объекты небольших размеров, не изобразив- шиеся на снимках данного масштаба. Полевой метод дешиф- рирования характеризуется высокой точностью и обектив- ностью результатов, но требует значительных затрат времени и денежных средств. Аэровизуальный метод дешифрирования может быть отнесен к числу полевых. Он заключается в распознава- нии изображений объектов на снимках с самолета или верто- лета. Этот метод требует специальной подготовки исполните- лей по быстрому ориентированию в полете и безошибочному опознаванию объектов на снимках в течение короткого проме- жутка времени. Камеральный метод дешифрирования снимков со- стоит в получении информации об объектах местности в каме- ральных условиях без их полевого изучения. Это возможно 90
выполнять только при условии знания географических особен- ностей исследуемой территории и объектов, для нее харак- терных. При камеральном методе дешифрирования снимков ши- роко используется способ дешифрирования по эталонам. Эта- лонами называются снимки, на которых показан пример дешифрирования территории с характерными особенностями ландшафта для данного участка. Кроме эталонов, при каме- ральном дешифрировании в настоящее время используются ин- дикаторные растения, характерные для определенных геологи- ческих, гидрологических, климатических, почвенных и других условий обитания. С их помощью можно получать представле- ния о литологии (естественном составе осадочных горных по- род, их физико-химических свойствах и др.), характере почв, глубине залегания и степени засоленности грунтовых вод, не производя при этом специальных исследований. В настоящее время основным способом дешифрирования снимков является визуальный. При использовании техни- ческих средств, расширяющих возможности человеческого глаза, говорят о приборном визуальном дешифрировании. Машинный (автоматический) способ дешифрирования основан на выполнении всех этапов работ по дешифрированию с использованием специальных оптико-механических и других устройств. При этом повышается производительность труда и облегчается труд исполнителей. Машинный способ дешифрирования снимков предусматри- вает различные виды обработки и преобразования съемочной информации: фотометрические, фотоэлектронные, пространст- венная фильтрация и другие (§ 24, 25). При дешифрировании снимков необходимо иметь представ- ление о характере дешифрируемых объектов. Выделяют объекты естественного и искусственного (антропогенного) про- исхождения. Объекты антропогенного происхождения характе- ризуются известной упорядоченностью и преобладанием геомет- рически правильных форм в плане. Объекты естественного про- исхождения имеют самые разнообразные очертания. По форме и размерам объекты земной поверхности, особенно составляю- щие содержание топографических карт, можно подразделить на три группы: компактные, линейные и площадные. Компактные объекты характеризуются малыми раз- мерами, нередко соизмеримыми с линейным разрешением (не- которые из них иногда называют точечными объектами). Это — отдельные небольшие постройки в сельских районах или дач- ных поселках, трансформаторные будки, колодцы, родники, па- мятники, мосты через незначительные препятствия и др. Для линейных объектов характерно преобладание длины над шириной. К их числу, например, относятся дороги разных типов, реки и ручьи, улицы в населенных пунктах, полезащитные лесные полосы и др. 91
Площадные объекты характеризуются значительными размерами и различной формой в плане. К ним относятся лес- ные массивы, луга, болота, озера и др. В зависимости от стабильности положения объекты земной поверхности естественного происхождения называют стабиль- ными (стационарными) и динамичными. Для стабильных объектов характерны медленные из- менения их положения и плановых очертаний, происходящие в течение многих сотен, даже тысяч лет и более. Так, напри- мер, русла и долины рек в горных районах длительное время практически остаются неизменными. Динамичные объекты и ландшафты меняют свои свой- ства, а также внешние особенности и местоположение в срав- нительно короткие сроки. Логическая структура дешифрирования снимков характери- зует последовательность этапов этого сложного процесса. К числу основных этапов дешифрирования снимков отно- сят: обнаружение, т. е. выявление на снимке изображений, сущность которых пока неизвестна; распознавание объектов — получение целостного представления о них и составляющих их элементах с установлением качественных и количественных ха- рактеристик; интерпретация — определение географической сущности изображенного на снимке объекта и обоснование вы- бора соответствующего условного знака при его изображении на карте. При дешифрировании снимков большое значение имеет опыт исполнителя и уровень его теоретической подготовки в данной области. Необходимо добиться умения видеть за фо- тографическим изображением модель местности. Это прихо- дит с опытом и способствует повышению содержания карт, создаваемых по материалам аэро- и космической съемки. § 13. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ Дешифрирование снимков представляет собой процесс, связан- ный с работой зрительного анализатора, который состоит из трех отделов: фоторецептора, проводника и коркового центра. Фоторецептор — это концы нервных волокон, которые нахо- дятся в сетчатке глаза. Они воспринимают раздражение, а за- тем пребразуют световые сигналы в возбуждение. Проводник — нервные волокна, передающие возбуждение в центр восприя- тия (в кору головного мозга). Корковый центр зрительного анализатора — участок головного мозга, в котором нервное воз- буждение превращается в зрительное ощущение и здесь про- исходит формирование зрительных образов. При монокулярном зрении (одним глазом) оценка относи- тельного расположения объектов в пространстве осуществляют по косвенным признакам, которые устанавливаются исходя из конкретных условий. 92
При бинокулярном (стереоскопическом) зрении разрешаю- щая способность приблизительно в 2 раза выше, чем при мо- нокулярном. Так, например, угловой предел разрешения глаза для монокулярного зрения равен 20" для линейных объектов и 40" — для компактных. При бинокулярном зрении он равен соответственно 10 и 25". Цвет воспринимается глазом с помощью трех видов нерв- ных волокон. Волны различной длины возбуждают в различ- ной степени эти волокна. Так, возбуждение одного вида воло- кон дает ощущение красного цвета, другого — зеленого, треть- его— синего цвета. Глаз анализирует воздействующие на него спектры излучения предметов. Наиболее чувствителен глаз к желтому и голубому цветам, а чувствительность глаза к крас- ному, зеленому и сине-фиолетовому цветам значительно ниже. Вообще глаз человека может различать около двухсот тонов и огромное число оттенков. Видимые глазом цветовые кон- трасты изменяются в зависимости от сочетаний цветов объек- тов. Так, например, участок серого тона на белом фоне будет казаться темнее, а на черном — светлее. Эффективность зрительного ощущения зависит от порогов чувствительности зрительного анализатора, которые представ- ляют собой минимальное световое воздействие, регистрируемое приемником излучения. Основными порогами чувствительности являются различительный, разрешающий и стереоскопический. Различительный порог, обозначаемый обычно б, определя- ется контрастом изображения, воспринимаемым глазом. Он выражается формулой б = Dq где Do, Оф — оптическая плотность изображения объекта и фона соответственно. Порог контрастной чувствительности, установленный опыт- ным путем для любых размеров изображаемых объектов, ра- вен 0,06. Разрешающий порог, или острота зрения,— это минималь- ный размер объекта, воспринимаемый глазом. Невооруженный глаз способен воспринимать кружок диаметром 0,12 мм при ус- ловии, что он имеет резкие границы и различительный порог равен или больше 1. Установлено, что, чем больше контраст изображения, тем меньше воспринимаемый глазом размер кружка. Стереоскопический порог — глубина зрения бс — способ- ность видеть глубину пространства и оценивать расположение объектов в пространстве друг относительно друга. Таким обра- зом, глубина зрения связана с удалением объекта от наблюда- теля. При дешифрировании аэроснимков широко используется стереоскопический эффект, получаемый визуально или с по- мощью стереоскопов и других приборов. Стереоскопическая 93
модель передает рельеф земной поверхности с известными иска- жениями (деформацией), вследствие чего видимая крутизна склонов поверхности стереоскопической модели не соответст- вует натуре. Эту особенность модели необходимо учитывать при дешифрировании снимков. Масштаб аэроснимка или масштаб модели в плоскости , 1 f снимка выражается формулой —= ——, т Н а вертикальный масштаб формулой —= РА (2) mv Hb где ро = 25О мм является расстоянием наилучшей видимости; Ьс — длина базиса фотографирования на аэроснимке; b — ба- зис зрения. ~ 1 1 Л д. Отношение------: — = А выражает деформацию стерео- tTlu tn скопической модели местности и может быть представлено в сле- дующем виде: Ро^с bfK ’ (3) При 60—65 %-ном продольном перекрытии снимков и фор- мате 18X18 см 6С = 65—70 мм. Поэтому формула (3) упрощается и принимает вид: А — p(/fie Подсчитав по этой формуле значения деформации стерео- скопической модели, получим следующие значения: /к, мм ........................ 200 165 120 100 70 55 А ........................ 1,25 1,51 2,08 2,50 2,57 4,54 Отсюда следует, что величина А увеличивается по мере уменьшения fK. По-видимому, соответственно увеличивается значение кажущихся углов наклона поверхности на стереоско- пической модели. Для подсчета кажущихся углов наклона стереоскопической модели представим себе профиль некоторого склона крутизной, например, 5°. По таблицам натуральных значений тангенсов находим tg5° = 0,0875. Поскольку деформация стереоскопической модели зависит от изменения величины fK, то умножив натуральное значение tg5° на коэффициент деформации стереоскопической модели, получим новое значение тангенса 0,0875X1,25 = 0,10938 (для /к = 200 мм); По нему найдем величину кажущегося угла наклона стереоскопической модели 0, который в данном слу- чае равен 6°10'. 94
Рис. 22. График изменений крутизны кажущегося угла наклона поверхно- сти на стереоскопической модели Результаты вычислений для различных углов можно пред- ставить в виде графика изменений крутизны кажущегося угла наклона на стереоскопической модели (рис. 22). Наименьшая деформация стереоскопической модели будет при использовании снимков, полученных АФА с наиболь- шими fK. Искажения видимой стереоскопической модели местности зависит не только от геометрических свойств аэрофотоснимков, но также от физиологических особенностей зрения. Кроме того, оно зависит от условий фотографирования и от усло- вий стереоскопического изуче- ния аэроснимков. § 14. АЭРОФОТОГРАФИ- ЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ Аэрофотографическое воспро- изведение объектов земной по- верхности является результа- том взаимодействия большого числа различных по своей фи- зической природе факторов. К ним относятся: яркостные и цветовые различия объектов воздушного фотографирова- ния, освещенность земной по- верхности, некоторые особен- ности оптики атмосферы, осо- бенности используемых фото- материалов, свойства аэрофо- тоаппаратов, специфические особенности воздушного фотографирования, способы фотохи- мической обработки материалов съемок. Аэрофотоаппарат, с помощью которого получают аэрофо- тоснимки, имеет ряд параметров, оказывающих основное влия- ние на дешифрируемость снимков. Фокусным расстоянием объектива АФА называ- ется расстояние от задней узловой точки объектива до глав- ного фокуса. В аэрофотоаппаратах используются объективы с фокусным расстоянием от 55 до 500 мм. При аэрофотосъемке объективы АФА по длине фокусного расстояния условно делят на короткофокусные (55—150 мм), среднефокусные (180—300 мм), длиннофокусные (350— 1000 мм). От фокусного расстояния зависит масштаб аэрофо- тоснимков. 95
При съемке равнинных безлесных территорий используют АФА, снабженные короткофокусными широкоугольными объ- ективами с /к = до 100 мм. Это обусловлено тем, что значитель- ное искажение вертикального масштаба стереоскопической мо- дели местности обеспечивает в этих условиях стереоскопическое определение превышений микроформ рельефа, высоты кустар- ников и в необходимых случаях высоты культурных растений и травяного покрова. Поле зрения (рис. 23)—это создаваемый объективом на экране (плоскости аэронегатива) световой круг. Угол поля зрения объектива 2а — это угол, под ко- торым диаметр поля зрения наблюдается из центра объектива. Большое значение имеет центральная часть поля зрения, в пре- делах которой фотографическое изображение характеризуется Рис. 23. Угол поля зрения и угол поля изображения объектива удовлетворительной резкостью и яркостью. Эту часть называют полем изображения, а угол 2 0, под которым диаметр поля изображения наблюдается из центра объектива, называют уг- лом поля изображения. Наиболее крупный формат фотографической пленки, при- меняемый при аэрофотосъемке, определяется квадратом, впи- санным в поле изображения с условием, что его диагональ равна диаметру поля объектива аэрофотоаппаратов. В зависи- мости от величины угла поля зрения АФА подразделяются на четыре группы: узкоугольные (2а<50°), нормальноугольные (50°<2а<90°), широкоугольные (90°<2а< 110°) и сверхширо- коугольные (2а>110°). Светосилой К объектива называют отношение осве- щенности Е изображения, создаваемого данным объективом, к яркости изображаемого объекта В: К=Е!В. Разрешающая способность объектива АФА — его способность раздельно изображать близкие мелкие детали объ- екта фотографирования. За величину разрешающей способ- ности объектива принимается максимальное число штрихов равной толщины, которые можно раздельно различать на од- ном миллиметре оптического изображения. От разрешающей способности объектива зависит степень детальности фотографического изображения местности. 96
Рис. 24. Схема образования ореолов рассеяния (а) и отражения (б): 1 — лучи света; 2 — эмульсия; 3 — стекло; 4 — диффузный ореол; 5 — ореол отражения о и Качество дешифрирования аэрофотоснимков в значительной степени зависит от четкости и контрастности аэрофотографи- ческого изображения. Однако фактически любой аэроснимок никогда не бывает абсолютно контрастным. Это прежде всего объясняется дифракцией света и аберрацией объектива аэрофо- тоаппарата. Весьма существенное негативное влияние на четкость аэро- фотографического изображения оказывает диффузное рассея- ние света в эмульсионном слое фотоматериалов и смазы изо- бражения, обусловленные движением и вибрациями аэрофото- съемочного самолета в воздухе. С точки зрения оптики эмульсионный слой не од- нороден и представляет собой мутную среду, в ко- торой световые лучи не только проходят в опреде- ленном направлении, но и рассеиваются во все сто- роны. Кроме того, лучи света, попадающие на эмульсионный слой, отра- жаются от подложки нега- тива. В результате возни- кают ореолы рассеяния и отражения (рис. 24). Ореол рассеяния возникает в тех случаях, когда лучи света, проникающие в эмульсионный слои нега- тива, испытывают в его пределах неоднократные отражения от зерен светочувствительного вещества (бромистого серебра) и благодаря этому рассеиваются. По указанной причине светя- щаяся точка приобретает вид светлого пятна того или иного диаметра. Кроме того, это вызывает уменьшение плотности тона изображения к его краям. В результате на аэроснимках ширина изображаемых линейных объектов оказывается увели- ченной. Одновременно границы изображения становятся менее резкими. Так, например, ширина сухих канав в натуре обычно не превышает 1,5—2 м и на снимках масштаба 1:30 000 они должны изображаться в виде линий толщиной порядка 0,05 мм, которые невооруженным глазом заметить на снимках практически нельзя. Однако такие канавы на аэроснимках указанного или близких к нему масштабов обычно хорошо вы- деляются в виде линий толщиной 0,1 мм и не менее. Это обус- ловлено явлением ореола рассеяния, которое также называют диффузным ореолом. Ореол отражения представляет собой светлое кольцо вокруг локального участка аэроснимка, на который попал пу- чок солнечных лучей. Это кольцо имеет обычно размытые края 4 Заказ № 1429 97
и не является изображением какого-либо объекта земной по- верхности. Процесс образования ореола отражения заключается в следующем. Пусть на земной поверхности имеется некоторый небольшой локальный объект с повышенной яркостью. Свето- вой пучок, отраженный от этого объекта, может проникнуть сквозь эмульсионный слой аэропленки, пройти далее сквозь ее подложку и, отразившись от обратной стороны пленки, вновь войти в эмульсионный слой. Вследствие этого на негативе воз- никает кольцо вокруг изображения отмеченного выше локаль- ного объекта. Резкость изображения на аэроснимках объектов земной по- верхности снижается вследствие так называемых с м а з о в фотографического изображения. Это объясняется тем, что аэро- фотоаппарат установлен на двигающемся самолете, скорость перемещения которого относительно земной поверхности очень велика. Кроме того, двигаясь по заданному маршруту, самолет испытывает частичное вращение вокруг горизонтальной и вер- тикальной осей и вся машина вибрирует в воздухе главным образом благодаря работе двигателей. Все эти факторы в мо- мент экспозиции вызывают образование на границах изобра- жений разного тона нерезкости, которые называют полосами размытости. Их ширина колеблется в пределах 0,01— 1,0 мм, а величина возрастает от центра к краям аэроснимка. Величина смазов фотоизображения, вызванная отмечен- ными выше и другими причинами (например, ветром), на краях снимков на 20—50 % больше, чем в их средних частях. Вообще величины смазов могут достигать размеров, заметных при ви- зуальном рассматривании аэроснимков, а при увеличении бо- лее чем в 3 раза они заметно снижают четкость фотографиче- ского изображения и точность дешифрирования снимков. Качество аэрофотографического изображения ландшафта, кроме факторов технического характера, в значительной сте- пени зависит от выбора оптимальных условий и параметров аэросъемки, выполняемой для целей создания топографических карт. Это значит, что должны быть получены снимки с опти- мальной для данного ландшафта и масштаба съемки информа- тивностью, что обеспечивает высокое качество содержания соз- даваемых топографических карт. К числу важных деталей аэрофотоаппарата, оказывающих большое влияние на повышение дешифровочных свойств аэро- снимков, относится светофильтр. Физические свойства свето- фильтра характеризуются цветом, плотностью окраски и крат- ностью. Цвет определяет те лучи спектра, которые пропускает и поглощает данный светофильтр, а плотность характеризует степень интенсивности окраски светофильтра, а именно, чем гуще он окрашен, тем сильнее происходит поглощение лучей. Под кратностью понимают значение увеличения выдержки по сравнению с ее значением при фотографировании данного участка земной поверхности без светофильтра. Таким образом, 98
светофильтры обладают избирательной способностью погло- щать или пропускать лучи разных зон спектра. В связи с этим они подразделяются на три группы: монохроматиче- ские — пропускающие лучи какого-либо одного цвета и од- новременно поглощающие все остальные, селективные — пропускающие лучи нескольких цветов спектра и одновременно поглощающие остальные; компенсационные — частично поглощающие лучи одного цвета и одновременно полностью пропускающие лучи всех остальных цветов. Монохроматические и селективные светофильтры широко используются при многозональной съемке, когда ставится за- дача получения нескольких изображений одного ландшафта в разных зонах спектра. Компенсационные светофильтры используются для ослабле- ния лучей сине-фиолетовой и голубой частей спектра, которые, интенсивно рассеиваясь атмосферой, образуют атмосферную дымку. Кроме того, эти светофильтры используются также для выделения зон спектра, обладающих наиболее информативной передачей на снимках соответствующих ландшафтов, с целью повышения дешифровочных свойств аэроснимков. Для исклю- чения вредного влияния атмосферной дымки чаще всего ис- пользуют при аэрофотосъемке желтые светофильтры типа ЖС-18, а также и компенсационные светофильтры, поглощаю- щие коротковолновую часть спектра — фиолетовые и синие лучи (до 450—500 нм). В настоящее время в аэрофототопографии часто использу- ется черно-белая панхроматическая аэропленка, которая очув- ствлена ко всей видимой части спектра. В лесном хозяйстве широко используется спектрозональ- ная двухслойная аэропленка. Верхний инфрахроматический слой чувствителен к синим и красным лучам спектра, а ниж- ний панхроматический — ко всей видимой части спектра. Цвето- передача объектов земной поверхности на этой аэропленке осу- ществляется в цветах, отличных от натуральных. Это позволяет подчеркивать цветовым контрастом различия в окраске сфото- графированных объектов (особенно пород деревьев в лесу). Этим определяется ее широкое использование в лесном хозяй- стве. Кроме цветной спектрозональной аэропленки, для решения задач топографического картографирования территории и для других целей используются цветные аэропленки, на которых объекты земной поверхности изображаются в цветах, близких к натуральным. Эти пленки имеют три эмульсионных слоя. Верхний слой представляет собой несенсибилизированную эмульсию, наиболее чувствительную к синей зоне спектра, сред- ний ортохроматический — к зеленым лучам, а нижний панхро- матический — к красным. Для получения аэроснимков с оптимальной информацией необходимо знать показатели яркостей объектов, к числу 4* 99
которых относятся коэффициент яркости, яркостный контраст и интервал яркости. Коэффициентом яркости называют отношение ярко- сти данной поверхности к яркости белой идеально рассеиваю- щей поверхности при условии их одинаковой освещенности. Эта величина выражается формулой г=В1В0, где г — коэффициент яркости; В — яркость данной поверхно- сти; Во — яркость идеально белой поверхности. Коэффициент яркости может быть также интегральным, так как он дает суммарную характеристику отраженного света в ин- тервале волн видимой зоны спектра. Однако, как известно, в природе большинство объектов земной поверхности имеют тот или иной цвет, а поэтому коэффициент яркости будет различ- ным для неодинаковых по цвету объектов. Этот коэффициент называется спектральным коэффициентом яркости (СКЯ). Для выявления на аэроснимках изображений объектов зем- ной поверхности используют их яркостные различия, которые оцениваются яркостным контрастом. Он определяется формулой К = (В1-В2)/В1, где К — яркостный контраст; В\ и В2 — коэффициенты яркостей смежных объектов (Bi>B2). При выборе оптимальных условий аэрофотографирования определяется еще интервал яркости (<7), который пред- ставляет собой отношение наибольшего коэффициента яркости Втах к наименьшему BmIn: f/=Bmax/BmIn. Величина U для летних аэроснимков колеблется в пределах от 2 до 10, а в отдельных случаях может достигать 30. Интервал яркостей ландшафта зависит от высоты Солнца над горизонтом; по мере ее возрастания он увеличивается. Это увеличение происходит не за счет увеличения освещенности наиболее ярких объектов, а вследствие относительного уменьше- ния освещенности объектов местности, расположенных в тени. При малой прозрачности атмосферы интервал яркостей очень мало зависит от высоты солнца над горизонтом и характери- зуется в основном соотношением коэффициентов яркости деши- фрируемых объектов. Вместе с тем интервал яркости ланд- шафта зависит от поглощения света в толще атмосферы и на- личия воздушной дымки. Для правильного определения экспозиции, а следовательно для получения высокого качества аэроснимков, в процессе аэро- фотосъемки необходимо использовать сведения о средней яр- 100
кости ландшафта картографируемой территории. В общем слу- чае она может быть выражена формулой В = 2Bs/2s, где В — яркость каждого участка; s — его площадь. Экспериментальным путем значение В для весеннего пе- риода получено равным 0,12, а для летнего — 0,14. На аэроснимках изображаются не только те или иные объ- екты местности (строения, леса и отдельные группы деревьев, возвышенности и др.), но также их тени. Последние подразде- ляются на собственные и падающие. Собственной называется тень части предмета, освещен- ной рассеянным светом. Она располагается с противоположной стороны предмета по отношению к падающим солнечным лу- чам. Плотность собственной тени возрастает от ее краев к се- редине за счет уменьшения в этом направлении количества рас- сеянного и отраженного света. Собственные тени объектов всегда отображаются на аэроснимках, затрудняя дешифрирова- ние затененных частей, например горных склонов. У каждого объекта, освещенного солнечными лучами, кроме собственной тени наблюдаются также и падающие тени, которые возникают около каждого предмета, не пропускающего солнечные лучи. Они падают на смежные объекты и на земную поверхность, полностью или частично их закрывая. Падающие тени имеют неодинаковую плотность; они состоят из полной тени и полутеней. Полутени возникают по периферии от полной тени, вследствие чего края тени предмета мест- ности имеют часто нерезкие, размытые границы. Полная тень ограничивает пространство, полностью недоступное для солнеч- ных лучей, а полутени представляют собой участки общего кон- тура тени, доступные лишь для части солнечных лучей. По- следние характерны, например, для падающих теней деревьев, поскольку через их кроны всегда проходит некоторое количе- ство лучей. Падающие тени отражают силуэт сфотографированного объ- екта, а их очертания зависят от направления падения солнеч- ных лучей, характера форм соответствующих объектов мест- ности и положения поверхности, на которую тень падает. Однако форма падающей тени правильно передает силуэт сфотографированного объекта только в отдельных случаях, а именно при одинаковой длине тени с высотой объекта. Это возможно в том случае, когда солнечные лучи составляют с зем- ной поверхностью угол 45°. В случае если падающая тень проек- тируется на горизонтальную поверхность, то ее длина зависит от высоты Солнца над горизонтом и расстояния данного объ- екта местности от главной точки аэрофотоснимка. Например, по мере удаления изображения деревьев от точки надира к краям снимка падающие тени все более и более вытягиваются и стано- 101
вятся мало похожими на силуэты крон соответствующих де- ревьев. Тени искажают форму и размеры объектов и должны обяза- тельно учитываться при дешифрировании аэроснимков, осо- бенно крупных масштабов. Изображения падающих теней отдельных предметов на аэроснимках крупных масштабов (не мельче 1: 10000—1 : 12000) позволяют определять высоту этих предметов (деревьев, скал- останцов, фабричных труб и др.). Так, например, если дерево расположено на горизонтальной поверхности и тень от него па- дает на эту поверхность (рис. 25), то вы- сота дерева в этом случае выражается формулой ftA=/tga, где a — угол, образованный направле- нием солнечных лучей и земной поверх- ностью; / — длина тени. Повышение эффективности дешифри- рования аэроснимков и обогащение со- держания топографических и тематиче- ских карт в большой степени зависит от получения наиболее информативного ри- сунка аэрофотоизображения примени- Рис. 25. Схема зависимости между высотой де- рева и длиной падающей тени тельно к региональным условиям картографируемой территории. В рисунке фотографического изображения (РАФИ) разли- чают две стороны: структуру, т. е. набор форм, размеров, тонов (цветов), участвующих в построении рисунка; текстуру, т. е. пространственное расположение элементов структуры, их вза- имное сочетание. Контурная структура определяется конфигура- цией, формой границ, разделяющих элементы тональной струк- туры. Сочетание линий и точек, заметно контрастирующих с общим фоном, образует контурный узор. Контурность всегда сопутствует тональной структуре, но тональная структура мо- жет быть практически бесконтурной, если один тон плавно пе- реходит в другой. Характер рисунка аэрофотоизображения и его изменчивость зависят от состояния фотографируемой поверхности, ее осве- щенности и состояния среды между объектом съемки и снимае- мым аппаратом. Рисунок аэрофотоизображения — важный устойчивый деши- фровочный признак. Выделяют шесть основных классов рисун- ков аэрофотоизображений: I — однородные; II — точечные; III — 102
линейные; IV — пятнистые; V — мозаичные; VI — сложные (ком- плексные) . Однородные рисунки выделяют главным образом по оптиче- ским признакам. Они характеризуются в общем тонами одина- ковой плотности, причем степень плотности может колебаться в широких пределах (от белого до черного). Однако для этого класса рисунков свойственно наличие изменений тонов (оттен- ков) со слабо выраженными границами взаимных переходов. Точечные рисунки часто называют зернистыми, так как под точками подразумеваются мелкие пятна более светлого или темного тона, заметные в пределах того или иного тона одина- ковой плотности. Для класса линейных рисунков аэрофотоизображений ос- новным элементом является линия, а также различные сочета- ния. Однако кроме совокупности собственно линий (в геометри- ческом представлении) к классу линейных рисунков относятся и полосчатые рисунки, образующиеся в результате сочетаний полос различной ширины, направлений и тонов. Наиболее характерной особенностью класса пятнистых ри- сунков является наличие округлых пятен различного тона, вы- деляющихся по полю иного тона. Класс мозаичных рисунков аэрофотографических изображе- ний характеризуется сочетаниями пятен самой разнообразной формы и тонов разной плотности, причем преобладают ком- плексы, далеко не всегда напоминающие какие-либо геометри- ческие фигуры. На близких расстояниях друг от друга часто можно видеть сложные и простые фигуры тонов разной плот- ности и размеров. Границы между элементами рисунков дан- ного класса могут быть как четкие, так и расплывчатые. Анализ РАФИ позволяет выявлять по снимку особенности элементов структуры аэрофотоизображения, а следовательно и особен- ности изображаемых объектов. § 15. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ Одним из непременных условий качественного дешифрирова- ния аэроснимков является знание географической сущности изо- браженных объектов, закономерностей их пространственного размещения и взаимосвязей. Необходимо ясное представление о климатических особенностях территории картографирования, фазах развития растений, связанных со сменой сезонов года и изменениями погоды (фенологические фазы), а также о ги- дрологическом режиме рек и озер. Отмеченные выше факторы характеризуют географические условия территории, определяют выбор оптимальной технологии полевых и камеральных работ по созданию карт, применение условных знаков для отображе- ния объектов при топографическом дешифрировании аэро- снимков. 103
Знание и учет закономерностей пространственного размеще- ния взаимосвязанных элементов ландшафта и составляют геог- рафическую основу дешифрирования. Эта основа позволяет вы- являть по аэроснимкам объекты и явления, непосредственно на них не отображающиеся, по так называемым косвенным при- знакам (индикаторам). Большая роль в таком индикационном дешифрировании принадлежит морфологической структуре изо- бражения или рисункам аэрофотоизображения, отображающим типы ландшафта, его характерные особенности. Поясним действующие в природе взаимосвязи на примере рельефа — одного из главных компонентов ландшафта. Влия- ние рельефа земной поверхности на другие компоненты очень велико. Он определяет условия увлажнения поверхности, ха- рактер распределения и изменения почвенно-растительного по- крова. Изменения рельефа в процессе его развития, а также под влиянием антропогенных процессов влечет за собой изме- нения особенностей других компонентов ландшафта. Поэтому динамика и структура рельефа находят отражение в тенден- циях изменения характера рисунка фотографического изображе- ния земной поверхности. К числу природных явлений, наиболее резко и быстро изме- няющих морфологию земной поверхности, относятся землетря- сения и вулканизм. Сильные землетрясения в горах почти всегда сопровождаются обвалами горных пород, появлением естественных плотин в речных долинах и др. В районах дей- ствующих вулканов в результате их извержений существенным образом изменяются их склоны и подножья. Крупные измене- ния местоположения, форм и размеров эолового рельефа, осо- бенно в районах песчаных пустынь, в результате сильных и длительных ветров приводят к полному изменению внешнего вида рельефа. В настоящее время увеличивается влияние хозяйственной деятельности человека на процессы развития рельефа. Так, на- пример, в районах поливного земледелия отмечается интенсив- ное развитие овражной сети. Все отмеченные и многие другие изменения рельефа существенным образом меняют внешний облик ландшафтов соответствующих территорий и характер их изображения на снимках, особенно крупного и среднего мас- штабов.
Глава 4 МЕТОДЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ФОТОСНИМКОВ § 16. ОСОБЕННОСТИ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОФОТОСНИМКОВ Топографическое дешифрирование является частью процесса создания топографической карты и обеспечивает получение пер- вичного оригинала контурной нагрузки карты. Как и топогра- фическая карта, топографическое дешифрирование имеет целью интерпретацию и отображение в условных знаках только внеш- них, видимых элементов ландшафта, основными из которых яв- ляются населенные пункты, дорожная сеть, гидрография, ре- льеф, растительность, грунты. Как и топографическая карта, топографическое дешифрирование комплексно, универсально по содержанию, так как задача его — охарактеризовать с равной полнотой все перечисленные элементы ландшафта. Параметры фотоснимков, из которых извлекается топографическая инфор- мация, должны быть усредненными для всех объектов мест- ности, в отличие от специального дешифрирования, где пара- метры фотосъемки конкретизированы к избранным объектам. Как и топографическая карта, результаты топографического дешифрирования отражают летнюю картину земной поверх- ности с присущими этому периоду качественными и количест- венными характеристиками. И, наконец, топографическое де- шифрирование, неразрывно связанное с комплексом геодезиче- ских, стереофотограмметрических и топографических работ, характеризуется дифференцированностью методики, базирую- щейся на сочетании камеральных и полевых работ и опреде- ленной формой регистрации (закрепления) результатов. Удель- ный вес дешифрирования в процессе создания и обновления топографических карт составляет от трети до половины стои- мости трудовых затрат на весь комплекс работ. По месту про- изводства топографическое дешифрирование подразделяется на полевое, камеральное, комбинированное. Полевое дешифрирование выполняют непосредст- венно на местности путем сопоставления аэроснимков с нату- рой. Это надежный метод дешифрирования, обеспечивающий большую достоверность получаемых результатов, но и наиболее трудоемкий. Камеральное дешифрирование предусматривает изучение объектов по фотоснимкам в лабораторных условиях. Этот метод экономичен, менее трудоемок, обеспечивает тщатель- ное изучение объектов с помощью стационарных приборов, но не может обеспечить исчерпывающую полноту, достоверность полученной информации и регистрацию изменений. 105
Комбинированное дешифрирование заключа- ется в совместном использовании полевого и камерального де- шифрирования в различных вариантах и соотношениях, в зави- симости от конкретных условий. И полевое, и камеральное дешифрирование может выпол- няться визуально и инструментально. При выборе наиболее рациональной организации и техноло- гии работ по топографическому дешифрированию исходят из анализа и учета следующих условий. 1. Назначение и масштаб создаваемой (обновляемой) карты. Метод создания. 2. Географические особенности района. Решающее значение имеют: тип ландшафта, степень хозяйственной освоенности тер- ритории, плотность и значимость объектов антропогенного ха- рактера, проходимость, удаленность местности. 3. Топографо-геодезическая изученность объекта картогра- фирования. Наличие и кондиционность съемок прежних лет. 4. Обеспеченность материалами аэросъемки, их качество, со- временность. Параметры, условия и время фотографирования. 5. Соотношение масштаба создаваемой (обновляемой) карты и масштаба аэрофотосъемки. 6. Обеспеченность материалами картографического значения других ведомств специальных съемок справочными данными. 7. Технические средства, которые могут быть использованы при создании (обновлении) карт. 8. Виды геодезических и топографических работ, проекти- руемые на объекте картографирования. Они имеют значение для организации сбора сведений о местности и для постановки самого дешифрирования, которое при общей тенденции к выде- лению его в самостоятельный процесс иногда комплексируется с топографо-геодезическими работами. 9. Отчетные материалы, предусмотренные техническим про- ектом. Они могут отличаться от обычных, установленных ин- струкциями, при постановке съемок для создания специализи- рованных карт, фотокарт и других топографических карт но- вого типа. При выборе технологии дешифрирования- необходим анализ и учет всех перечисленных факторов вместе. Они влияют на приемы и способы дешифрирования, соотношение полевых и ка- меральных работ, очередность полевого и камерального дешиф- рирования в каждом конкретном случае. Приступая к дешифрированию следует уяснить, какие объ- екты могут встретиться на территории картографирования, как они изображаются на аэроснимках и как их показать услов- ными знаками. При топографическом дешифрировании исполь- зуют фотоснимки (черно-белые и цветные, увеличенные и умень- шенные), диапозитивы (на пленке или стекле), ортофото- снимки, монтажи из снимков, репродукции накидного монтажа, фотосхемы (площадные, маршрутные, простые, уточненные), 106
фотопланы. Аэрофотоснимки являются основным материалом. Любой вид дешифрирования должен быть обеспечен полным комплектом аэрофотоснимков с перекрытиями, необходимыми для их стереоскопического изучения. Аэрофотоснимки, фотосхемы, фотопланы служат основой для фиксации результатов дешифрирования. Репродукции на- кидного монтажа используют для получения общего представ- ления об аэрофотосъемке и положении каждого снимка на изу- чаемой территории. В общем виде этапы топографического дешифрирования можно представить следующим образом. Процесс дешифрирования фотоснимков при любом его ва- рианте начинают с подготовительных работ: изучения геогра- фических особенностей района, необходимых сведений об аэрофотосъемке, изображения топографических объектов на фо- тоснимках, установок по использованию всех имеющихся мате- риалов, данных рекогносцировок и эталонов. После общего ознакомления с изображением местности на аэрофотоснимках и фотосхемах ограничивают рабочие площади. На аэрофотоснимках это делают по каждому маршруту через снимок. Границы рабочих площадей проводят через точки, от- четливо распознающиеся на смежных снимках, примерно по- середине продольного и поперечного перекрытий. Участки со сложной ситуацией целиком включают в рабочую площадь од- ного из смежных снимков. По границам рабочих площадей осу- ществляется сводка отдешифрированных объектов. Дешифрирование в пределах рабочей площади проводят по участкам, ограниченным линейными обозначениями элементов гидрографии, дорог, ограждений, с распознавания и вычерчива- ния которых и начинают работу. Детальная последовательная отработка каждого из участков снижает вероятность пропуска объектов. Анализ снимка проводится по принципу: от общего к частному; от общих очертаний к содержанию контура; от не- посредственно видимых объектов к косвенно дешифрируемым. Широко используется метод аналогии. При детальной последо- вательной отработке каждой стереопары используются все имеющиеся материалы, образцы, а также стереоскопические, увеличительные и измерительные приборы для определения ко- личественных характеристик (см. § 17). Отбор и обобщение распознанных объектов и их характеристик осуществляются по цензам и нормам отбора, соответствующим масштабу карты, для создания которой выполняют дешифрирование. Последова- тельность дешифрирования по элементам содержания может быть различной, но общая схема такова: опорные пункты, эле- менты гидрографии, дорожная сеть, формы рельефа, населен- ные пункты, ограждения, промышленные и социально-культур- ные объекты, растительный покров и грунты. Дешифрирование аэрофотоснимков обычно осуществляется вместе с оформлением результатов в условных знаках топографических карт (рис. 26). 107
Рис. 26. Пример оформления результатов дешифрирования в условных зна- ках топографических карт: а — аэроснимок; б — отдешифрированная ситуация, изображенная в условных знаках Окончательно оформленная работа принимается руковод- ством экспедиции. Как правило, практикуется полевой контроль. В зависимости от характера и изученности района, метода съемки и технологии топографических работ применяют различ- ные варианты полевого и камерального дешифрирования: сплош- ное полевое; маршрутное полевое; сплошное камеральное; ка- меральное в сочетании с полевым. Вся работа от начала до 108
конца осуществляется под руководством редактора карты и по его указаниям. Рассмотрим существо, области применения и отличительные особенности методики каждого из названных видов. Сплошное полевое дешифрирование Сплошное полевое дешифрирование выполняется при комбини- рованной съемке различных районов, стереотопографической съемке густонаселенных территорий с плотной застройкой, про- мышленных, железнодорожных узлов с большим количеством различных сооружений, а также при обновлении карт местности, на которой произошли большие изменения, вызванные ее интен- сивным хозяйственным освоением. В относящемся к дешифрированию термине «сплошное» есть известная доля условности, так как на местности сплошного обхода не делают и всегда остаются участки, наблюдаемые на расстоянии. Однако сеть полевых маршрутов, спланированная заранее и дополненная по ходу работы, при сплошном дешиф- рировании отличается большой густотой. Сплошное дешифрирование может выполняться на аэрофо- тоснимках, фотосхемах, фотопланах. На аэрофотоснимках и фотосхемах дешифрирование ведется в пределах рабочей пло- щади, границы которой проводят заранее. Перед началом ра- боты необходимо определить масштаб аэроснимков. В каме- ральных условиях масштаб можно определить по карте, в поле — по соотношению длин соответствующих отрезков, измеренных в натуре и на аэроснимках. Все топографические объекты об- следуют в поле с определением необходимых характеристик. Объекты, не распознающиеся на аэроснимках из-за малых раз- меров, слабого фотографического контраста, замаскированности (тенями, растительностью) и появившиеся после аэрофотосъемки, наносят промерами от четко изобразившихся на аэроснимке контуров известными способами (перпендикуляров, линейных засечек, промерами в створе, полярным способом) и приемами наземной инструментальной съемки. Для измерений применяют также специальные приборы для полевого дешифрирования. Инструментально нанесенные объекты сразу закрепляют на- колами, условными знаками и пояснительными записями на обо- ротной стороне снимка. На участки со сложной ситуацией со- ставляют абрисы. В процессе дешифрирования проводят отбор объектов (генерализацию аэрофотоизображения) в соответствии с требованиями назначения и масштаба создаваемой карты. Состояние объектов местности при полевом дешифрировании фиксируется на момент их полевого обследования, который при- нимается за дату съемки. Важная задача полевого дешифрирования состоит в сборе географических названий. Наряду со сбором новых названий ставится задача проверки названий на изданных картах, выяв- 109
ленйя пропусков й неточностей в их написании. Географические названия и другие необходимые сведения собирают путем оп- роса местных жителей. Вопросы задают так, чтобы название первым произнес опрашиваемый. Полезно показать жителям участок фотосхемы, сориентировав ее по местным предметам. Обычно одновременно удается выяснить направления дорог, на- значение отдельно стоящих строений, расположение летников, старых кладбищ, домов лесников, пасек, принадлежность от- дельных построек. Собранные сведения должны быть проверены несколько раз перекрестным опросом разных людей, хорошо знающих местность (старожилов, лесников, охотников, оленево- дов, работников сельсоветов, учителей). В национальных рес- публиках, округах при сборе названий устанавливают смысло- вое значение национального названия. Нерусские названия за- писывают в национальной графике и русской транскрипции. Большое значение при этом имеет знание местных географи- ческих терминов. В некоторых районах на целых группах смежных листов даже крупные объекты не имеют названий. В этих случаях раз- решается присваивать названия объектам, выделяющимся среди окружающей местности. Названия должны подчеркивать отли- чительную особенность объекта. Все собранные и уточненные названия вносят в ведомость установленных названий каждой трапеции (или группы листов) — табл. 4. Дальнейшая работа по установлению окончательной формы названий является за- дачей редактора карты. Производительность и качество сплошного дешифрирования зависят от требований к оформлению его результатов, что, в свою очередь, определяется методом съемки. При комбинированном методе создания карты полевое де- шифрирование ведут на фотоплане одновременно со съемкой рельефа. Основные и съемочные ходы дополняются маршру- тами специально для дешифрирования. Результаты дешифри- рования оформляют при этом на фотоплане строго в услов- ных знаках в соответствии с требованиями к съемочному ори- гиналу. При стереотопографическом методе полевое дешифрирова- ние выполняется преимущественно на фотосхеме или аэрофото- снимках, играющих роль промежуточной основы, с которой ре- зультаты дешифрирования переносят на составительский ориги- нал— фотоплан, графический план, прозрачную основу. В этом случае допускается упрощенное закрепление результатов деши- фрирования: применение надписей и фоновых окрасок вместо условных обозначений, передача границ угодий цветными ли- ниями вместо черного штрихового пунктира и т. п. Систему обо- значений и сокращенных надписей, которой будут пользоваться специалисты, выполняющие дешифрирование, устанавливает за- ранее редактор карты. При всех технологических вариантах вычерчивание отдешифрированной ситуации должно выпол- 110
Таблица 4. Ведомость установленных наименований на трапецию О-51-12-А-а, масштаб 1 : 25 000, 1984 г. № п п Тип объекта Форма наименований Чис- ло жите- лей Иноязычные наименования Установлен- ная форма названий Примечание на топо- графических картах официально принятая другие употребляе- мые формы язык написание в националь- ной графике смысловое значение слова 1 Гора Муус Хайаа — — Якутский Муус Хайа Ледяная гора Мус-Хая Инструкция по передаче 2 Река Улахан- Юряях » Улахан- Урэх Большая река Улахан- Юрях на картах географиче- ских названий Якутской АССР, М. ГУГК, 1963 г. 3 Деревня Синицино Синицыно Ивановка 100 Русский Синицыно Синицыно 1. Правила написания на картах географиче- ских названий СССР, М., Недра, 1967 г. 2. Данные полевого об- следования Полнота и правильность написания названий удостоверяется: Редактор карты------------------------------------- Начальник партии----------------------------------- Исполнитель---------------------------------------- М.П должность подпись число, месяц
няться в конце каждого полевого дня. Сплошное дешифрирова- ние в поле имеет ограниченное применение. Наиболее распро- странено дешифрирование маршрутное. Маршрутное полевое дешифрирование Маршрутное дешифрирование применяется в различных райо- нах, как правило, при стереотопографической съемке и обновле- нии карт в различных технологических вариантах с камераль- ным дешифрированием. Оно может быть наземным и аэровизу- альным. Наземное маршрутное дешифрирование вы- полняется в полосе шириной около 250 м в закрытой и от 500 до 1000 м в открытой местности. Ширина полосы обследования может корректироваться в зависимости от масштаба создавае- мой карты и характера местности. Маршруты прокладывают с таким расчетом, чтобы данные полевых наблюдений обеспе- чили камеральное дешифрирование межмаршрутных про- странств. На охватываемой маршрутом территории выполняют полный объем полевых работ, как и при сплошном дешифриро- вании. Это — распознавание объектов при сличении с мест- ностью, определение их характеристик, нанесение неизобразив- шихся объектов, сбор сведений и названий, фотографирование, составление абрисов. Особое внимание обращают на установле- ние дешифровочных признаков путем сопоставления дешифри- руемых объектов местности с их изображением на аэроснимке. Дешифрирование ведут на контактных отпечатках или на маршрутных фотосхемах с соответствующими парными аэро- снимками. Результаты аккуратно отмечают на снимках сразу по ходу маршрута авторучками с заостренным пером, заряжен- ными чернилами определенного цвета. Для детальных полевых обследований намечают станции на- блюдения и эталонные участки. Станции наблюдения выбирают на маршрутах в ме- стах, типичных для данного ландшафта. Площадь, занимаемая станцией на снимке (4—10 см2), обозначается квадратом или прямоугольником, внутри которого индексируют участки с раз- личной структурой изображения. В полевом журнале состав- ляют описание станции: ее местоположение (адрес), дата и ус- ловия наблюдения, характеристика всех изобразившихся объек- тов, прослеживающиеся связи между ними, характер границ и, что особенно важно для установления дешифровочных призна- ков,— соответствие структур и тонов изображения определен- ным объектам или их группам. Записи сопровождают зарисов- ками, фотографиями, составлением профилей, раскрывающих особенности взаимного размещения дешифрируемых объектов. Эталонные участки в отличие от станций наблюдения могут быть не связаны сетью наземных маршрутов. Эталоны проектируются при однотипном на большой территории ланд- 112
шафте в условиях плохой проходимости или удаленности съемочного участка, при хорошей изученности района. Про- грамма работы на эталонном участке такая же, как на станции наблюдения, но площадь больше (но не менее, чем стереопара аэрофотоснимков). Аэровизуальное дешифрирование выполняют по маршрутам с летательных аппаратов (вертолет, самолет) в до- полнение или взамен наземного. При дешифрировании с воздуха наблюдатель находится в более выгодных условиях, чем на земле, благодаря большому обзору, возможности видеть объ- екты сверху в любом ракурсе. Аэровизуальное дешифрирование обеспечивает проникновение в труднодоступные районы, бы- строту полевых наблюдений, возможность выявления таких объ- ектов, которые на снимках не различаются, расширяет возмож- ность полевого контроля. Оно применяется при стереотопогра- фической съемке и обновлении карт лесных, болотных массивов, горных и высокогорных районов, морских побережий, устьев крупных рек и других труднопроходимых и удаленных террито- рий, малоосвоенных в хозяйственном отношении, с большой из- менчивостью ландшафта (сезонной, суточной, многолетней). Аэровизуальные наблюдения практикуются также для рекогно- сцировочных обследований и контроля работ. Для аэровизуального дешифрирования применяют самолеты с невысокими скоростями полета и вертолеты. Из них предпоч- тительней летательные аппараты, обеспечивающие свободный обзор через передние и боковые блистеры (вертолет МИ-1, КА-18, самолет ЯК-12М) в отличие от самолетов и вертолетов, где возможно только боковое наблюдение (самолет АН-2, верто- лет МИ-4). Исключительно важное значение имеет возмож- ность посадок на малые естественные площадки. Наблюдения на маршруте с воздуха сочетаются с детальным обследованием местности на посадках, при зависании вертолета на виражах. При установлении режима наблюдений с воздуха учитывают технические возможности летательных аппаратов, требования к их эксплуатации и атмосферно-оптические условия — высоту солнца, характер облачности, тени. Режим полета, его высота и скорость определяются природой дешифрируемых объектов, ква- лификацией наблюдателя и его сведениями о районе. При рас- чете высоты полета важно учитывать угловые размеры объек- тов, их цветовые и яркостные контрасты. При выборе скорости полета имеют значение быстрота зри- тельного восприятия и фиксирования объектов, натренирован- ность наблюдателя в ориентировании с воздуха, распознавании искомых объектов, определении их размеров, расстояний. Рабо- чие высоты и скорости изменяются в широких пределах в зави- симости от характера местности и программы работ. Наиболее часто наблюдения ведут с высоты 200—300 м при скоростях 90—100 км/ч (хотя расчетные скорости для этих высот прибли- жаются к 20—30 км/ч). При малых скоростях излишне нагре- 113
ваются двигатели и возникают вибрации, ухудшающие условия наблюдений. В состав работ по аэровизуальному дешифрированию входят подготовка к полету, наблюдения в полете и обработка материа- лов после полета. На подготовительной стадии специалисты тщательно изучают и готовят материалы и программу работы по намеченным маршрутам и станциям (посадкам), отрабаты- вают систему общения с экипажем в полете, проверяют при- боры. Работа в полете выполняется в следующей последователь- ности: обнаружение дешифрируемого объекта на подходе, рас- познавание и определение характеристик в створе, фиксация результата сразу после полета. Плохо распознаваемые объекты иногда наносят по времени пролета от опорных ориентиров. Для работы пользуются аэрофотоснимками или фотосхемами, тща- тельно подобранными по маршруту, для обзорности — топогра- фическими картами. Важным условием успеха является непре- рывное наблюдение за курсом и связь с экипажем в процессе полета. Результаты наблюдений фиксируют на снимках (фотосхе- мах) системой специально отработанных индексов или обыч- ными условными знаками. Практикуют также запись наблюде- ний на магнитофон. Характеристику объекта, в этом случае более подробную, диктуют на магнитофон под номером, обо- значаемым на аэроснимке или фотосхеме. Аэровизуальное дешифрирование особенно эффективно, если работу ведут одно- временно два наблюдателя, каждый на своем комплекте фото- схем или аэрофотоснимков по левому и правому бортам само- лета (вертолета). Детальные наблюдения местности, определе- ние характеристик осуществляются на посадках — станциях наблюдения. В процессе аэровизуального дешифрирования иногда выпол- няют дополнительное фотографирование единичными кадрами или небольшими сериями. Дополнительное фотографирование применяют для съемки труднораспознающихся или вновь по- явившихся объектов, а также для съемки береговых линий раз- ных уровней, для регистрации других сезонных или суточных изменений природного ландшафта Особенно просты и удобны для применения в экспедицион- ных условиях малоформатные аэрофотоаппараты. Небольшой вес и малые габариты позволяют устанавливать их на любых летательных аппаратах. Управление и контроль за работой мо- жет осуществляться специалистами из кабины вертолета. Обработку материалов воздушных наблюдений выполняют сразу же после полета: расшифровывают и дополняют пометки на фотосхемах, записи в журналах, на магнитофонах, обрабаты- вают фотографии. Окончательно работу оформляют в условных знаках топографических карт в соответствии с требованиями, предъявляемыми к вычерчиванию результатов полевого деши- фрирования. 114
Варианты сочетания методов полевого и камерального дешифрирования Наиболее рациональной методикой при создании и обновлении топографических карт является сочетание полевого и каме- рального дешифрирования в виде последовательно чередую- щихся этапов. Совместное выполнение камерального и поле- вого дешифрирования предполагает два основных варианта. 1. Полевое дешифрирование по маршрутам с последующим камеральным дешифрированием. 2. Предварительное камеральное дешифрирование с после- дующей полевой доработкой. Полевое дешифрирование предшествует камеральному при следующих условиях: район картографирования является новым для подразделе- ния и специалистов, выполняющих съемку, недостаточно изучен в топографическом отношении и слабо обеспечен материалами; топографическое дешифрирование имеет специальную на- правленность на выделение незначительных по размерам мало- контрастных объектов, не распознающихся или не изобразив- шихся на аэроснимках; процесс распознавания идет при дифференциации большого количества объектов, сходных по изображению на аэроснимке, но различных по своему существу; затруднено камеральное определение количественных ха- рактеристик с требуемой точностью (например, из-за влияния растительного покрова); перед началом работ по дешифрированию произошли суще- ственные изменения в топографии местности. При недостатке исходной информации и ненадежности де- шифрирования (1-й вариант) работу строят по схеме: 1) изу- чение района, материалов и указаний редактора; 2) составление проекта полевого обследования; 3) полевое дешифрирование по маршрутам и на эталонных площадках; 4) камеральное деши- фрирование на основе полевых маршрутов; 5) полевой контроль и приемка работ. Полевой контроль может быть ограничен проверкой только материалов полевого дешифрирования. Если информация о местности достаточна, и многие харак- теристики могут быть надежно определены на аэроснимках, ра- боту начинают с предварительного камерального дешифрирова- ния (2-й вариант). Этапы имеют следующую последователь- ность: 1) изучение района, предварительная рекогносцировка с составлением эталонов, анализ имеющихся материалов и ука- заний редактора; 2) предварительное камеральное дешифриро- вание; 3) составление проекта полевого обследования; 4) поле- вая доработка дешифрирования и выборочный полевой кон- троль камерального дешифрирования; 5) полевая приемка работы. 115
Наилучший результат достигается при такой организации труда, когда и полевое и камеральное дешифрирование на листе карты поручается одному специалисту, а не разным людям. Важное место в обоих вариантах технологии занимает ра- бочее проектирование полевых маршрутов — составление про- екта полевого обследования. Проект полевого обследования составляют де- шифровщики каждый на своем производственном участке под руководством редактора и начальника партии. Количество на- мечаемых полевых маршрутов должно быть минимальным, но и достаточным для обследования всех участков, посещение ко- торых необходимо для сбора недостающих сведений, доработки камерального дешифрирования, установления дешифровочных признаков труднораспознающихся объектов. Для общего обзора территории и увязки организационных вопросов используют репродукции накидного монтажа, фото- схемы; для детального изучения — комплекты аэрофотосним- ков. На основании всех данных, полученных в процессе изуче- ния объекта, на фотосхемах выделяют местности, различаю- щиеся по типу и морфологической структуре. В первую очередь составляют проект наземных маршрутов. Одновременно выявляют участки, где необходимое полевое об- следование может быть выполнено аэровизуальным методом. Полевые маршруты проектируются: по главным улицам и ок- раинам населенных пунктов, вдоль дорог высокого класса (же- лезных и автомобильных), по рекам, каналам, магистральным трубопроводам, вдоль линий связи и электропередач, по водо- токам, русла которых трудно распознаются из-за маскирования их растительностью. Смену характера природных ландшафтов удобно проследить на маршрутах, проходящих «вдоль долин и поперек междуречий». Намечают станции наблюдений и программу работы на них. Количество станций определяется характером и изученностью района. В среднем на блок из четырех трапеций масштаба 1 : 10 000 проектируют 3—5 станций, масштаба 1 : 25 000 — 8— 9 станций. Важно также запроектировать маршруты вдоль об- ластных и районных границ с тем, чтобы проверить, закреплены ли они на местности. Тщательно продумывают организацию работ, дифференци- руют маршруты пешеходные, лодочные по рекам, автомобиль- ные. Избегают дублирования и холостых ходов. Редактор сле- дит за размещением маршрутов на смежных листах. По окончании проектирования наземных маршрутов при не- обходимости намечают аэровизуальные маршруты так, чтобы образовалась единая сеть обследования участка, где наземные и аэровизуальные маршруты дополняют друг друга. Целесооб- разно, чтобы наземные и аэровизуальные маршруты в некото- рых местах пересекались. Это позволяет в процессе работы выявить аэровизуальные признаки объектов дешифрирования, 116
сравнить результаты наземных и аэровизуальных наблюдений, обеспечить контроль дешифрирования. Проектируют посадки вертолета (самолета), составляют перечень работ, которые не- обходимо выполнить при посадке. Проектируют виражи, зави- сания, участки маршрутов, где будет выполняться фотографиро- вание. Для быстрой ориентировки (и на случай ее потери) на- мечают входные, выходные, опорные и контрольные ориентиры. На участках, бедных ориентирами, полезно разметить расстоя- ния, пролетаемые вертолетом за определенные промежутки вре- мени (например, за 1, 3, 5 мин). Поскольку частая смена высот в полете нежелательна, при проектировании учитывают рельеф местности, чтобы на достаточно большом протяжении выдержи- валась постоянная высота полета. Аэровизуальные маршруты проектируют различной длины — короткие (для менее опытных бортнаблюдателей) и более про- должительные. Средняя продолжительность маршрутов 2 ч. После 2,5—3 ч нахождения в воздухе теряется острота восприя- тия, способность быстро ориентироваться и фиксировать резуль- таты наблюдений. Запроектированные маршруты — наземные и аэровизуальные, станции наблюдения и места посадок наносят на рабочие материалы, аэроснимки, фотосхемы, карты, оформ- ляя их в рекомендуемой редактором системе обозначений. Во время предполетной подготовки проект аэровизуальных маршру- тов и места посадок согласовывают с экипажем вертолета. Когда камеральное дешифрирование предшествует полевому обследованию, основными данными для проектирования поле- вых маршрутов служат результаты предварительного камераль- ного дешифрирования, в процессе которого на пластике или восковке для каждого листа карты отмечают участки полевой доработки — неуверенно отдешифрированные объекты, места определения характеристик, выборочного контроля и т. д. В этом случае программа полевых работ максимально конкретизиро- вана. Поэтому стремятся при всех методах съемки выполнять предварительное камеральное дешифрирование в максимальном объеме. Проект полевого обследования окончательно принимает ре- дактор и утверждает руководство экспедиции. Методические варианты камерального дешифрирования Современная методика топографического дешифрирования пре- дусматривает сокращение объема трудоемких полевых работ и увеличение его камеральной части. Особенно это актуально для возрастающих объемов крупномасштабных съемок. Даже при полевой комбинированной съемке целесообразно выполнение камерального дешифрирования в различных мето- дических вариантах. Возможно, например, предварительное ка- меральное дешифрирование четко изобразившихся объектов, видимых границ основных угодий, определение планового поло- 117
жения объектов без Их качественной интерпретации, рассчитан- ной на полевую доработку. Камеральное дешифрирование при стереотопографической съемке, как и полевое, отличается разнообразием технологиче- ских схем, различающихся основами, на которых закрепляют результаты дешифрирования, техническим оснащением про- цесса, соотношением во времени дешифрирования и рисовки рельефа. Основные технологические схемы связаны с использо- ванием для дешифрирования универсальных приборов. 1. Предварительное камеральное дешифрирование на уни- версальных приборах одновременно с рисовкой рельефа и по- следующая полевая доработка всего составительского оригинала с контролем работы в поле. Основой служит фотоплан, синяя копия фотоплана, графический план. 2. Камеральное дешифрирование на универсальных прибо- рах с использованием полевых данных одновременно с рисовкой рельефа. Составительский оригинал создается на фотоплане, на синей копии с него или на графическом плане. Полевое деши- фрирование может быть выполнено на фотоплане, фотосхемах или аэрофотоснимках. В последнем случае результаты полевого обследования переносят на составительский оригинал. 3. Предварительное камеральное дешифрирование на уни- версальных приборах, его полевая доработка и последующая рисовка рельефа на полностью отдешифрированном фотоплане. При большой контурной нагрузке и сложном рельефе каме- ральное дешифрирование и рисовка рельефа могут выполняться на двух основах. Далее оригиналы контурной нагрузки и ре- льефа либо совмещают, либо после согласования готовят к из- данию в расчлененном виде. Другие варианты предполагают камеральное дешифрирова- ние на контактных отпечатках, трансформированных аэро- снимках, фотосхемах, фотопланах с использованием вместо уни- версальных других приборов и переносом результатов деши- фрирования на составительский оригинал. Рисовка рельефа выполняется на универсальных приборах до или после деши- фрирования. Дешифрирование на универсальных прибо- рах имеет ряд преимуществ. Во-первых, оно выполняется при хороших условиях для стереоскопических наблюдений и измере- ний со значительными увеличениями. Существенно расширяют возможности распознавания диапозитивы на стекле, имеющие более высокую разрешающую способность, чем снимки. Во-вто- рых, исключается процесс дешифрирования на промежуточных материалах, затраты на изготовление этих материалов и пере- нос результатов с одной основы на другую. В-третьих, интерпре- тация изображения ведется с использованием рельефа как ос- новного дешифровочного признака. Большое значение имеет высотная характеристика места, использование горизонталей как морфологических рубежей для проведения границ расти- 118
тельности и грунта, отображения зональных связей, распростра- нения растительности по высотным поясам в горах. В-четвертых, совмещение процессов дешифрирования и рисовки рельефа на одном оригинале позволяет проводить согласование, увязку и генерализацию одновременно всех элементов содержания, взаи- мосвязанных по местоположению, в пределах целого природ- ного комплекса. Однако дешифрирование на универсальных приборах имеет и другие особенности: большое увеличение наблюдательной си- стемы (4—7х), способствующее излишней детализации деши- фрируемых объектов, их границ и рисунка горизонталей; не- большое поле изображения, вынуждающее вести обработку стереопары по частям; разъединенность и удаленность наблю- даемой модели местности от получаемого графического изобра- жения. Эти особенности должны быть учтены при разработке указаний и проведении генерализации и увязки элементов со- держания карты. Особое значение приобретает контроль каж- дой отработанной стереопары. Последовательность в проведении дешифрирования и рисовки рельефа, в дешифрировании различ- ных элементов зависит от сложности контурной нагрузки карты, характера рельефа, высоты сечения рельефа. Дешифрирование и обозначение линейных объектов целесообразно выполнить вначале и в пределах всей стереопары. Затем рекомендуется за- рисовать рельеф, который будет использован как дешифровоч- ный признак. На завершающей стадии расставляют условные знаки в пределах выделенных контуров. При изображении за- строенных территорий горизонтали вычерчивают после деши- фрирования, так как через обозначения построек они не прово- дятся. Возможна другая очередность в составлении оригинала. Если камеральное дешифрирование предшествует полевому, нераспознающиеся объекты (требующие полевой доработки), оформляются в карандаше или синей тушью, а уверенно отде- шифрированные — в установленных условных знаках. При де- шифрировании следует использовать материалы аэрофотосъе- мок, выполненных как для дешифрирования, так и для фото- грамметрических работ в разных масштабах и в разное время. Весь комплекс работ сопровождается тщательной самокоррек- турой, проверкой результатов руководителями в процессе ра- боты и завершается приемкой составительского оригинала. Сплошное камеральное дешифрирование Сплошное камеральное дешифрирование выполняют при созда- нии карт на территории, хорошо изученные в географическом и топографическом отношении, с малым количеством объектов антропогенного характера. Это, как правило, горные и высоко- горные районы, лесные и болотные массивы, ландшафты тун- дровой и пустынной зон. Постановка сплошного камерального дешифрирования пред- полагает наличие аэрофотосъемочных материалов высокого 119
качества, с максимальной проработкой теневых и освещенных участков, широкое использование цветных и спектрозональных аэроснимков, измерительных и увеличительных приборов, мате- риалов ранее выполненных топографических и специальных съемок, эталонов дешифрирования на данную территорию или близкую к ней по типу местность, новейшей географической и справочной литературы. При сплошном камеральном дешифри- ровании комплектность применяемых материалов должна обес- печивать возможности широкого обзора территории (фотопланы, фотосхемы, карты, репродукции накидного монтажа) и деталь- ного изучения по стереоскопической модели. Установление географических названий при сплошном ка- меральном дешифрировании выполняется путем отбора их с из- данных карт близких масштабов с предварительным сопостав- лением их написания на современных справочно-картографи- ческих материалах. Сведения о местности и названиях могут быть дополнены постановкой рекогносцировочных обследований и данными полевых бригад, выполняющих на объекте другие виды топографо-геодезических работ. Информацию о новых изменениях на местности в ходе каме- рального дешифрирования получают с дежурных карт. Сплош- ное камеральное дешифрирование, как и сплошное полевое, при- меняют сравнительно редко. § 17. ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ДЕШИФРИРОВАНИИ АЭРОФОТОСНИМКОВ Все известные способы дешифрирования предусматривают при- менение технических средств. Технические средства улучшают восприятие фотоизображения, повышая возможности зрения, корректируя его основные характеристики: остроту (разрешаю- щую способность), контрастную чувствительность, способность воспринимать нерезкие контуры фотоизображения. Для топографического дешифрирования применяют увеличи- тельные, измерительные и стереоскопические приборы. Послед- ние являются по существу комбинированными, сочетая в себе увеличительные и измерительные функции. Использование тех или иных приборов зависит от обрабатываемых материалов (негативы, позитивы, на бумаге или стекле), а также от их формата; от фотографических свойств снимков (масштаба, раз- решающей способности, интервалов плотности и т. п.); от усло- вий выполнения работы (сроков, места производства, конечной цели и т. п.). В зависимости от назначения и точности приборы для топо- графического дешифрирования можно условно разделить на следующие группы: приборы для визуального дешифрирования; измерительные и стереоизмерительные приборы; 120
приборы для дешифрирования разномасштабных изображе- ний и переноса результатов дешифрирования; универсальные стереофотограмметрические приборы. В особую группу можно выделить приборы для полевого то- пографического дешифрирования. Приборы для визуального дешифрирования Рис. 27. Набор дешифровочных луп Для визуального топографического дешифрирования исполь- зуют увеличительные лупы, линзовые, зеркальные, зеркально- линзовые стереоскопы. Дешифровочные лу- п ы выпускаются в наборах и по отдельности. В стандарт- ный набор НДЛ-2 (рис. 27) входят: обзорная лупа 1, уве- личение 2х, поле зрения 8 см; штативная увеличительная лу- па 3—4х, поле зрения 4,5 см; измерительная лупа 2 (цена деления шкалы 0,1 мм) — 10х, поле зрения 1,7 см для опре- деления линейных размеров. Линзовые стереоско- п ы оформляются в виде сте- реоочков, бифокальных очков, стереолорнетов, стереонасадок на обычные очки, а также в виде стереоочков на специальной подставке или ножках. Поле зрения стереоочков и насадок со- ставляет площадь от 11X15 до 13X18 см, увеличение 1,5—2х, вес менее 0,1 кг, длина 10—12 см. Зеркально-линзовые стереоскопы СП-180 рас- считаны на стереоскопическое изучение аэроснимков без изме- рительных операций. Наиболее широко используется базовая модель этих приборов — стереоскоп ЗЛС-2 (рис. 28). Это склад- ной стереоскоп с четырьмя раздвижными ножками, состоящий из двух пар симметрично расположенных зеркал, наклоненных под углом 45° к горизонтальной плоскости и укрепленных на общей планке. Между каждой парой зеркал помещена съем- ная увеличительная линза, позволяющая рассматривать стерео- модель с увеличением 1,2х. Глазной базис 21 см, поле зрения 12X16 см и 10X14 см (при использовании съемных линз), вес 1,5 кг (без футляра), размеры в рабочем положении 48Х13Х X 16 см. В последние годы в связи с быстрым развитием многозо- нальной космической и воздушной фотосъемок важное значение приобретают оптические приборы для наблюдения фотоизобра- жений, реализованные по схеме снимок — линза — экран — глаз (в отличие от схемы снимок — линза — глаз). 121
В этих оптических приборах изучаемое изображение мето- дами диа- или эпипроекции выводится на экран. На плоскости экрана совмещаются 4—6 изображений одного участка местности (по числу каналов съемки). Каждое из них при съемке на черно-белую фотопленку располагается в опре- деленной зоне спектра, а при проектировании на экран окраши- вается специальным светофильтром для повышения цветового контраста, что облегчает дешифрирование объектов. В настоя- щее время создан ряд таких приборов, предназначенных прежде Рис. 28. Зеркально-линзовый стереоскоп: 1 — зеркала наружные; 2 — линзы; 3 — зеркала внутренние всего для дешифрирования многозональных космических фото- снимков. В качестве примера можно привести многозональный синтезирующий проектор МСП-4 (рис. 29). Все более широкое распространение получают и телевизион- ные приборы для наблюдения дешифрируемых изображений. Эта тенденция объясняется возможностями телевизионных си- стем выполнять такие преобразования исходного изображения, которые недоступны оптическим приборам: изменение контраста, подчеркивание контуров, выделение участков равной оптиче- ской плотности, переход от негативного изображения к пози- тивному, ослабление мешающего фона подавлением некоторых помех. Измерительные и стереоизмерительные приборы Простейшими принадлежностями для определения двумерных характеристик объектов по фотоснимкам являются масштабная линейка (шкала) на прозрачной основе, измерительная лупа 122
со шкалой в поле зрения, курвиметр, циркуль-измеритель, про- порциональный циркуль, координатометр, транспортир. В ка- честве измерительных приспособлений используются также из- мерительный клин (рис. 30, а), шкала отрезков (рис. 30, б), шкала кружков (рис. 30, в) с ценой деления 0,1 мм, нанесен- ные на органическое стекло. Перемещая их по изображению измеряемого объекта на снимке, подбирают соответствующий его размеру отрезок, кружок. Точность измерения перечисленными средствами невысока (0,1—0,2 мм), но простота их устройства, доступность по стои- мости, компактность, надежность и постоянная готовность к работе обес- печивают традиционную популярность у специалистов, занимающихся де- шифрированием. Трехмерные параметры объектов местности определяют по фотосним- кам, составляющим стереопару. Для определения относительных высот ис- пользуют формулу Л=-£-Др, (4) ь где Н — высота фотографирования; Ъ — базис съемки в масштабе аэро- снимка; Др — разность продольных параллаксов верхней и нижней опре- деляемых точек. Рис. 29. Многозональный синтезирующий проектор МСП-4: 1 — кнопки управления; 2 — экран Параллактические пластины —простейший стерео- скопический измерительный прибор для определения по сним- кам продольных параллаксов точек местности на паре перекры- вающихся аэрофотоснимков (рис. 31). Дешифрировочный стереоскоп Д-2 (рис. 32) при- надлежит к серии довольно простых стереоскопических измери- тельных приборов. Измерения параллаксов производятся с по- мощью марки-нити путем изменения глазного базиса; цена деления микрометренного винта 0,01 мм. Он имеет устройство для движения кассет и оптической системы, благодаря чему удобно просматривается вся площадь перекрытия снимков. Обеспечивает определение превышения с точностью порядка 1 м. Технические данные: формат снимков 18X18 см, оптиче- ское увеличение 3,75х; поле зрения 50X50 мм; размеры 40Х X27x22 см; масса 2 кг. Работает только на отражение. 123
Рис. 30. Простейшие измерительные принадлежности Рис. 31. Схема параллактических пластин: /—доска; 2 — аэрофотоснимок правый; 3 — аэрофотоснимок левый; 4 — измеритель- ная шкала; П1 и Z?2 — пластины
Рис. 32. Дешифровочный стереоскоп Д-2: 1 — наблюдательная система; 2 — базисный параллактический винт; 3 — кассета Зеркальный стереоскоп фирмы «Карл Цейс» (Иена, ГДР) (рис. 33) имеет чертежный стереометр 2 и откидную би- нокулярную насадку 1. Бинокулярная насадка (рис. 34) дает увеличение 3,5х; диаметр поля зрения при этом составляет 55 мм. Вращением наса- дочных зрительных труб 1 окуляры могут быть уста- новлены на оптимальное расстояние, соответствую- щее глазному базису на- блюдателя, после чего они крепятся зажимным вин- том 2. Недостаток зрения выравнивается в пределах ±8 диоптрий. Большие зеркала стереоскопа имеют регулировочные винты 3, изменяющие угол наклона этих зеркал. Прибор имеет съемные ножки, которые при работе вставляются в пазы 4 держателей больших зеркал. Большие зеркала вместе с окулярными зеркалами преломляют ход лучей таким образом, что базис расширяется примерно до 260 мм, что увеличивает площадь стереоизображения. Без би- Рис. 33. Измерительный зеркальный стереоскоп нокулярной насадки поле зрения стереоскопа 18X18 см, по- этому снимки большого формата рассматриваются по частям путем перемещения стереоскопа. Прибор отличается превосход- ной оптикой. Чертежный стереометр (рис. 35), входящий в комп- лект стереоскопа, представляет собой параллаксометр, пред- назначенный для стереоскопического измерения продольных 125
параллаксов точек местности на паре перекрывающихся аэро- снимков, установленных под зеркальным стереоскопом. Этот простой портативный прибор состоит из стержня 6, на кото- ром укреплены две прозрачные пластинки 1 с выгравирован- ными на них измерительными марками. Тонкие крестообраз- ные и кольцевые марки предназначены для более точных измерений с по- мощью увеличительных труб бинокулярной на- садки, грубая точечная марка — для менее точных работ без бинокулярной Рис. 34. Бинокулярная насадка к зеркальному стереоскопу насадки. Левая марка после наведения ее юстировочным вин- том 8 на измеряемую точку левого снимка закрепляется сто- порным винтом 7. Правая марка наводится на идентичную точку правого снимка параллактическим винтом 3. Величина перемещения правой марки может быть отсчитана по шкале Рис. 35. Чертежный стереометр 5 (целое число мм) и по барабану параллактического винта 4 (десятые и сотые доли мм) с точностью ±0,02 мм. К стержню 6 прикреплен держатель чертежного карандаша 2, при помощи которого нужные данные могут быть перенесены с левого аэро- снимка на чертежную основу. Технические данные стереоскопа: увеличение зрительных труб бинокулярной насадки 3,5х; стереоскопическое поле зрения без бинокулярной насадки 18X18 см, с бинокулярной насад- кой—5,5x5,5 см; расстояние между центрами снимков 260 мм; 126
точность измерения продольных параллаксов ±0,01 мм; диапа- зон параллактического винта 35 мм; размер стереоскопа 67X Х21Х23 см, масса 1,4 кг; длина чертежного стереометра 36 см, масса 0,6 кг; общая масса прибора в ящике 2,5 кг. Топографический стереометр СТД-2 (рис. 36) разработан для рисовки рельефа при дифференцированном со- здании карт стереотопографическим методом. Этот прибор в на- стоящее время используется при камеральном дешифрировании Рис. 36. Топографический стереометр СТД-2: / — левая и правая каретки (снимкодержатели); 2 — измерительные марки в виде натянутых тонких нитей; 3 — бинокулярная наблюдательная система типа зеркально-линзового стереоскопа; 4 — штурвал У; 5 — коррекционные меха- низмы и их шкалы; 6 — штурвал X; 7 — винт продольных параллаксов как измерительный стереоскоп высокой точности. Стереометр рассчитан на работу по отпечаткам аэрофотоснимков на фото- бумаге, диапозитивах. Наблюдательная система состоит из обычного зеркально-линзового стереоскопа с увеличением 2,5х. Поле зрения стереоскопа 45x60 мм; точность измерения парал- лакса 0,01 мм. Приборы для дешифрирования разномасштабных изо- бражений и переноса результатов дешифрирования Стереоскоп ЗЛС-2 (рис. 37) имеет в основе конструкцию стереоскопа ЗЛС-1. Дополнительно снабжен удлинителями но- жек 2, подъемным столиком 3 (высота площадки изменяется от от 1,5 до 8,5 см). Наблюдательная система 1 имеет набор смен- ных линз, в числе которых две парные и пять единичных от —5,9 до ±7,0 диоптрий. Эти приспособления позволяют приво- дить к одному масштабу рассматриваемые материалы (аэрофо- тоснимок и фотоплан). Стереоскоп ЗЛС-2 можно использовать 127
для переноса отдешифрировйнпого изображения и горизонталей с аэрофотоснимков на фотоплан. Масса комплекта 4 кг (без футляра), габариты в рабочем положении 62X17X24 см. Стереоскопы КС-1 и СП-180 (рис. 38) отличаются от моделей ЗЛС-1 и ЗЛС-2 тем, что, во-первых, сменные линзы Рис. 37. Стереоскоп ЗЛС-2 Рис. 38. Стереоскоп СП-180: 1 — основание снимкодержателя; 2 — плата; 3 — съемные удлинители; 4 — стойка подъемного столика; 5 — головка винта; 6 — опорная ножка; 7 — стойка для крепления сменных линз; 8 — шарнир; 9, 11 — большие и малые зеркала; 10, /5 — закрепительные винты; 12 — держатель; 13 — гайка; И—сменные объек- тивы размещаются не между зеркалами, а под ними, горизонтально, с креплением на особых стойках, по которым линзы могут пе- редвигаться вверх и вниз. Во-вторых, на этих стойках и подъ- емном столике помещены шкалы с делениями для более бы- строго и точного приведения обрабатываемых аэрофотосъемоч- ных материалов к одному масштабу. 128
Стереоскоп-пантограф СП-2 (рис. 39). В основном используется при обновлении карт. Объединяет в себе два при- бора — стереоскоп со сменным увеличением и оптический пан- тограф. Диапазон изменения масштабного коэффициента—от увеличения 2х до уменьшения 7х (в наборе сменных луп че- тыре положительных и четыре отрицательных от 1 до 5 диоп- трий), что позволяет работать с разномасштабными мате- риалами. Рисовальный прибор Люц (Камера Люцида) фирмы «Карл Цейс» (Иена, ГДР) предназначен для переноса конту- ров с аэроснимков на топографическую основу (рис. 40). 4 Рис. 39. Стереоскоп-пантограф СП-2: / — основание; 2—столик для аэроснимка; 3 — наклонное зеркало; 4 — наблюдательная система; 5 — призма; 6 — линзы Прибор Люц позволяет видеть одновременно, но монокулярно топографическую карту с наложенным на нее изображением аэроснимка. Основной частью прибора является призма 11 (с окуляром 9), посредством которой аэроснимок и карта могут быть видимы одновременно. Аэроснимок 14 укрепляется магни- тами на снимкодержателе /5, который приспособлен для сним- ков формата до 24x24 см, и может наклоняться и поворачи- ваться во всех направлениях. Путем наклона снимка и подбора расстояний между аэроснимком и призмой, призмой и картой добиваются совмещения идентичных точек карты и снимка. На вертикальной штанге 1 имеется шкала 8 с делениями через 0,5 см и указатель индекса на верхней грани каретки 2. Перемещением каретки и указателя индекса по высоте винтом 5 изменяют масштаб карты, рассматриваемой через бипризму прибора. Перемещением рычага 7 в горизонтальном направле- нии изменяют расстояние между призменной головкой и сним- кодержателем, т. е. изменяют масштаб снимка. Рычаг 7 также 5 Заказ № 1429 129
имеет шкалу с делениями через 0,5 см и указатель-индекс 3 на кольце, в которое вдвигается и выдвигается рычаг. В ниж- ней части этого кольца имеется винт для крепления рычага после установки индекса на нужный отсчет по горизонтальной шкале. Для получения четкого изображения прибор снабжен на- бором линз 10 с диоптриями от —2,0 до +4,0, которые вставля- ются в пазы 12 бипризмы, а также светофильтрами. Осветитель- Рис. 40. Рисовальный прибор Люц ное устройство 13 устанавливается от руки на оптимальное расстояние до карты и снимка и крепится винтами 4, 6. Мас- штабное соотношение аэроснимка и карты от 0,4 до 2,7. Точность переноса от ±0,2 до 0,3 мм. Прибор рассчитан на небольшие превышения в рельефе местности. Поле зрения призмы 45°, максимальный диаметр поля зрения 30 см. Высота прибора 45 см, масса — 8,5 кг, размеры в упаковке 55x45x25 см. Универсальный топографический проектор. Модели УТП-1 и УТП-2 применяются для переноса изображе- ния с аэроснимков и картографических материалов на составля- емые или обновляемые карты с изменением масштаба от 0,25 до 4х. Кроме того, он позволяет выполнять трансформирование аэроснимков и редуцирование фотограмметрических сетей. При- 130
бор приспособлен для работы на просвет и на отражение. Про- ектор УТП-2 имеет прямой и обратный ход проектирующих лучей на основе взаимозаменяемости экрана и кассеты, что обеспечивает возможность работы на уменьшение при горизон- тальном расположении прибора и на увеличение — при верти- кальном. На нем могут обрабатываться материалы форматом до 30X30 см на просвет и до 40X40 см — на отражение. Раз- меры наклоняемого и подвижного экранов 62x55 см. Рис. 41. Схема интерпретоскопа Интерпретоскоп фирмы «Карл Цейс» (Йена, ГДР) (рис. 41). Это комбинированный стереоприбор стационарного типа, сочетающий в себе большие возможности интерпретации объектов, их измерений и обработки самых разнообразных ма- териалов. Основное назначение — для дешифрирования. Наблю- дения возможны по любым материалам одинаковых или разных масштабов при их соотношении 1 :7,5 в проходящем или отра- женном свете с двумя ступенями увеличений — от 2 до 6х и от 5 до 15х. В верхней части прибора 2 размещена оптика, нижняя часть 17 служит столом, в который вмонтировано матовое стекло 18. Для закрепления материалов имеются две металлические пла- стины 19. При работе с неразрезанным фильмом используются специальные катушки 16. При работе с материалами, изготов- 5* 131
ленными на фотобумаге, включают проекционные лампы 15. Переключение отраженного и проходящего света осуществля- ется кнопками 20. Оптическая часть прибора состоит из неподвижной окуляр- ной части 6 и двух пар подвижных объективов 12. Ручками 4 устанавливают необходимое увеличение по шкале 5. Они же служат для приведения материалов к одному масштабу (одна ручка стоит неподвижно, другая изменяет масштаб). Рукоятки 1 служат для оптического поворота, а 3—для регулировки яр- кости изображения раздельно для правого и левого снимков. Рукоятка 13, закрепительный рычаг 7 перемещают объективы 12 по осям X и Y. Расстояние между объективами может из- меняться путем плавного (рукояткой 10) или грубого (кнопкой 11) раздвижения. С помощью прибора можно измерять ширину объектов и расстояния прозрачной масштабной линейкой с це- ной деления 0,1 мм и разности продольных параллаксов точек местности. Измерительное устройство для определения разности параллаксов состоит из точечной марки, шкалы параллаксов 8, по которой отсчитывают целые и десятые доли мм, и барабана 9 для отсчета сотых долей мм. Точность отсчета 0,02 мм. На- ведение марки на точки осуществляют рукоятками 10 и 14. Кроме основного назначения интерпретоскоп может исполь- зоваться для переноса ситуации при стереоскопическом и мо- нокулярном наблюдениях, при оптической сводке разномасштаб- ных материалов, переопознавании изображений. Интерпретоскоп выпускается в виде трех моделей — А, В, С. Интерпретоскоп А — базовая модель прибора. Интерпретоскоп В — с двойной наблюдательной системой, обеспечивающей од- новременный просмотр стереомодели двумя лицами (совеща- тельный вариант). Интерпретоскоп С имеет измерительные шаблоны для определения расстояний между объектами и их площадей, сменные цветные светофильтры и механическое при- способление для маркировки точек. В этом варианте расши- рен диапазон параллаксов по осям X и У, что обеспечивает стереоскопический просмотр по неразрезанным аэрофильмам в продольном и поперечном направлениях (по стереопарам из смежных маршрутов). Интерпретоскопы моделей А и В рассчитаны на формат аэроснимков до 30x30 см, интерпретоскоп модели С — до 23х Х23 см. Масса базовой модели 176 кг; габариты 100Х70Х X 128 см. Универсальные приборы Наиболее сложные универсальные стереофотограмметрические приборы имеют моделирующую, наблюдательную, осветитель- ную, измерительную системы, координатограф, а также обла- дают хорошей оптикой, сменным многократным увеличением, высокой инструментальной точностью. Рассчитаны на работу с аэрофотоснимками в виде негативов, позитивов на пленке, 132
фотопластине, на непрозрачной основе, при различных соотно- шениях в масштабах аэрофотосъемки и создаваемой карты. Приборы, выпускаемые в нашей стране, построены на прин- ципе обработки аэроснимков с преобразованием связок проек- тирующих лучей. Основное назначение универсальных прибо- ров— определение фотограмметрическим путем плановых и Рис. 42. Картофлекс высотных координат необходимых точек, рисовка рельефа в го- ризонталях и составление оригинала карты в целом. Топогра- фическое дешифрирование на универсальных приборах может выполняться как самостоятельный процесс, так и в комплексе с рисовкой рельефа и составлением оригинала карты. Широкое применение в производстве имеют отечественные приборы — стереограф СД-3, стереопроектор СПР-3. В послед- ние годы для крупномасштабных топографических съемок при- меняется стереограф ЦНИИГАиК СЦ-1, отличающийся более высокой инструментальной точностью, большим масштабным 133
соотношением аэрофотосъемки и создаваемой карты (от 0,5 до 6,0), усовершенствованной регулировкой яркости наблюдатель- ной системы, лучшими условиями для гравирования элементов содержания на пластике. Народным предприятиям «Карл Цейс» (Йена, ГДР) создан новый универсальный прибор — картофлекс (рис. 42). Основ- ной областью его применения является обновление и составле- ние карт, а также уточнение их содержания по аэрофотосним- кам. Изображение рассматривается через стереоскопическую наблюдательную систему, имеющую большой диапазон увели- Рис. 43. Полевой стереоскоп СП-2: 1 — наблюдательная система; 2 — увели- чительные линзы; 3 — раздвижная стой- ка; 4 — подставка Рис. 44. Карманный стереоскоп П-5: / — наблюдательная система (выпук- лые линзы); 2 — складные ножки со стопором; 3 — опорная пластинка чений. Прибор комплектуется автоматическими считывающими и регистрирующими устройствами, что позволяет быстро вы- полнять необходимые измерения. Более подробно универсальные приборы и их конструкция рассматриваются в курсе «Фотограмметрия». Стереоскопические приборы для полевого дешифрирования В процессе полевого дешифрирования применяют портативные, компактные приборы, имеющие малый вес. Среди них можно выделить портативные стереоскопические приборы (стереоскопы и стереоочки) и приборы для полевых измерений на местности. Стереоскоп СП-2 (рис. 43)—переносной прибор зер- кального типа на подвижной стойке, позволяющей вести наблю- дения в верхнем положении без линз (общий обзор); поле зре- ния 8,5X12 см. При наблюдении в нижнем положении (деталь- ное изучение) применяют линзы с увеличением 2—2,2х, поле зрения 6X6 см. Масса прибора 0,5 кг. В комплект стереоскопа 134
входит металлическая пластинка весом 0,4 кг и размером 20Х Х26 см, имеющая с наружной стороны зажимы для аэросним- ков, а с внутренней—ремень для ладони левой руки. Общая масса комплекта в брезентовой сумке 1,2 кг. Стереоскоп П-5 (рис. 44)—карманный, складной, уве- личение до 2х, масса 0,2 кг, размеры в сложенном виде 6Х14Х Рис. 45. Линзовый стереоскоп с планшеткой Рис. 46. Зеркальный стереоскоп «Циклоп» Х2 см. В опорной нижней пластинке вырезаны два прямоуголь- ника размером 4,5x5,5 см, которые соответствуют полю зрения стереоскопа. Линзовые стереоскопы (рис. 45) фирмы «Карл Цейс» (Йена, ГДР) выполнены на подставке из четырех но- жек, имеют увеличение 3х; иногда выпускаются в комплекте со специальной планшеткой для работы в полевых условиях. 135
Зеркальный стереоскоп «Циклоп» (рис. 46) — удобный портативный прибор, состоит из одной пары зеркал,, расположенных под углом 15° друг к другу. Оба зеркала вмон- тированы в общую оправу 1 и крепятся на верхний конец вер- тикальной стойки. Нижний конец стойки вставляется в под- ставку 2, на которой слева, под углом 30° прикреплена неболь- шая площадка с двумя зажимными пружинами. При работе левый снимок стереопары закрепляется на этой площадке,, а правый — помещается на стол с правой стороны. Левый сни- мок рассматривается через пару зеркал, а правый — невоору- женным глазом. Прибор удобен и при работе с фотосхемами,. Рис. 47. Ручной дально- мер Телетоп: 1 — базисная линейка; 2 — оправа со сменным оптиче- ским клином; 3 — зритель- ная труба; 4 — рукоятка когда справа в качестве стереопары к левому снимку служит соответствующий участок фотосхемы того же масштаба. При этом стереоскоп передвигается по фотосхеме. Приборы для полевых измерений на местности Приборы предназначены для определения размеров дешифри- руемых объектов, которые не могут быть получены по аэрофо- тоснимкам. Дальномеры. Для топографического дешифрирования рекомендован ручной вариант дальномера Телетоп (рис. 47) фирмы «Карл Цейс» (Иена, ГДР), имеющий несколько смен- ных оптических клиньев для измерения расстояний в пределах 600 м с точностью от 0,2 до 3%. Размер зрительной трубы 13 см, увеличение 6х, масса 1 кг, общая длина 30 см. Высотомеры — приборы для определения высот объектов. Наиболее употребим карманный маятниковый высотомер Ма- карова (рис. 48,а). Для того чтобы измерить высоту объекта, например дерева на горизонтальной поверхности (рис. 48, б), отходят от него на 10 или 20 м (постоянные базисы) и визи- руют через трубу 1 на вершину дерева. При этом нажимают пальцем на шарнир 2 и маятник свободно перемещается. Как только вершина дерева попадает в отверстие трубы, шарнир от- пускают, и стрелка становится неподвижной. По концу стрелки берут отсчет на шкале 3. К результату прибавляют h — высоту 136
от земли до глаз наблюдателя. Если дерево расположено на понижении, то отмеряют базис A[A2 от основания дерева до точки наблюдения, визируют на вершину дерева В и его осно- вание (повернув высотомер на 180°), отсчеты складывают и по- лучают высоту дерева. Если дерево расположено на возвышен- ности, высоту его получают как разность отсчетов на вершину и основание. Точность измерений ±5—10 % высоты объекта. Масса высотомера 0,2 кг, габариты 15x10x2 см. Дальномеры- высотомеры — приборы для определе- ния на местности расстояний, углов наклона, высоты и диаметра объектов. Так, выпускаемый серийно дальномер-высотомер лес- б Рис. 48. Маятниковый высотомер Макарова (а) и схема измерения вы соты дерева на горизонтальной местности (б) ной (ДВЛ) дает возможность одному человеку, не подходя к объекту, измерять: расстояния в пределах от 10 до 50 м с точностью ±1 %, от 50 до 200 м с точностью ± 4 %; углы наклона от —35 до +65° с точностью ±15'; высоты объектов в пределах 10—40 м с расстояний от 10 до 50 м с точностью ±1—2 %; диаметры объектов с точностью ±8—10%. Для определения высоты и ширины объектов по величинам дальности и углов в приборе предусмотрено простое счетно- решающее устройство в виде логарифмической линейки со шкалой. Увеличение прибора 3,3х, пределы установки на рез- кость ±4 диоптрии, масса 1 кг (в футляре 1,8 кг), размеры 21X 12X6 см. Гидрометрическая вертушка — прибор для опре- деления скорости течения воды в реке. Вспомогательный инструментарий в следую- щем наборе: шток — складной или раздвижной шест со шкалой для из- мерения глубин болот, рек, крутых обрывов; 137
мерный шнур с грузиком для измерения глубин колодцев, спокойных рек, каналов, канав; рулетка, складной нож. Кроме измерительных устройств при полевом дешифрирова- нии необходимы: фотоаппарат, бинокль, набор увеличительных и измерительных луп, курвиметр, пропорциональный циркуль, готовальня, авторучка или рапидографы,. измерительные ли- нейки и угольники, планшетка для хранения и размещения аэроснимков, таблицы, номограммы, палетки, отражающие корреляционные связи между определяемыми объектами и их величинами и объектами, отдешифрированными и измеренными непосредственно в поле. § 18. ДЕШИФРОВОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Топографическое дешифрирование выполняется на основе пря- мых, косвенных и комплексных дешифровочных признаков с ис- пользованием вспомогательных материалов и приборов. Рас- смотрим дешифровочные признаки топографических объектов по основным элементам содержания карт. Дешифровочные признаки населенных пунктов Населенные пункты независимо от величины резко выделяются на аэрофотоснимках благодаря своеобразным очертаниям. Ри- сунок населенного пункта, складывающийся из сочетания черно- белых прямоугольников (построек) и светло-серых полос (улиц, проездов), передает планировку населенного пункта него струк- туру (взаимное положение отдельных частей). В планировке и структуре находят отражение: тип населенного пункта, его значимость, связь с рельефом и другими элементами ландшафта, особенности исторического развития и национальные черты. Структура населенных пунктов, особенности застройки обыч- но хорошо прослеживаются на аэроснимках даже мелких мас- штабов. Дешифрирование улиц не вызывает затруднений. Они выделяются примыкающими к ним рядами зданий или изго- родями. Заметны и проезжие части, которые отличаются более светлым тоном. Постройки дешифрируют и вычерчивают с сохранением раз- меров, формы и ориентировки. Постройки, не выражающиеся в масштабе карты, вычерчивают внемасштабными обозначе- ниями, но с сохранением ориентировки. На аэроснимках круп- ных масштабов изображение отдельных строений состоит из освещенных частей крыш, собственных теней крыш и падаю- щих теней строений. Стереоскопический просмотр модели дает возможность отличить площадь строения от изображения па- дающих теней. Большой спецификой отличается дешифрирование населен- ие
пых пунктов при создании карт крупных масштабов и планов городов. Здания четко обособляются среди других объектов ^олее или менее правильным расположением и своей характер- ной формой в виде прямоугольника или квадрата, резкостью очертаний, вертикальностью стен, тенями, передающими форму построек. Однако некоторые качественные характеристики и •сведения о населенных пунктах получают в результате поле- вого обследования. Это — огнестойкость или неогнестойкость строений, этажность, назначение, разделение их на жилые и нежилые и др. Камеральную обработку изображения населенного пункта целесообразно выполнить в следующей последовательности: 1. Выделить главные улицы и проезды в соответствии с цен- зами отбора (шириной). 2. Выявить главные подъездные пути, а также полевые до- роги по внешнему контуру населенного пункта и к колхозным скотным дворам. Вычертить обозначения изгородей. 3. Отдешифрировать постройки, строго передавая их ориен- тировку по отношению к линии улицы. Положение крайних по- строек показать особенно точно, без смещений. Вычертить только контур построек. Показать территории, занятые общест- венными зданиями и производственными сооружениями. 4. Выделить застроенную часть и приусадебные земли, пока- зать озеленение. 5. Отдешифрировать постройки, расположенные на некото- ром удалении от основного населенного пункта — колхозные дворы, промышленные предприятия, обособленные жилые и не- жилые строения. Классифицировать постройки по огнестойкости и назначе- нию в камеральных условиях целесообразно только при наличии достоверных данных или ярко выраженных дешифровочных признаков. В основном это задача полевого обследования. При полевом дешифрировании населенных пунктов следует вести абрисные зарисовки. Примеры изображения на аэроснимках населенных пунктов показаны на рис. 49. Населенные пункты тесно связаны с другими элементами антропогенного ландшафта. За линией улицы и жилыми до- злами, как правило, располагаются огороды, сады, пашни, пар- ники, колодцы, водяные и ветряные мельницы и другие объекты. Прямыми дешифровочными признаками этих объектов явля- ется хорошо выраженная геометрическая форма, прямолиней- ные границы, разнотонный, часто полосатый рисунок (рис. 50). Косвенные признаки — расположение, сходящиеся тропы, вы- топтанные светлые участки (для колодцев, мельниц). Промышленные предприятия — заводы,, фабрики, электро- станции, нефтепромыслы распознаются по четко очерченным границам территории (четкие прямые линии), теням труб, пе- чей, башен, вышек, характерным длинным постройкам, распо- 139
лагающимся параллельными рядами, складам материалов, подъездным путям. Специфичны изображения карьеров — округлый, изорванный контур; торфоразработок—прямоуголь- ные контуры, полосатый рисунок; лесозаготовок — прямоуголь- ные или квадратные лесосеки, сеть дорог, подъездные пути. Изображения населенных пунктов, строений и сооружений раз- Рис. 49. Примеры изображения населенных пунктов в масштабе 1 : 25 000: а — с квартальной застройкой; б — дачного типа ного типа хорошо иллюстрированы в Альбоме образцов топо- графического дешифрирования аэроснимков (Труды ЦНИИГАиК» 1968, вып. 180). Прямые и косвенные признаки наиболее часто встречающихся объектов сельскохозяйственного ландшафта и некоторых промышленных предприятий описаны в приложе- нии 1. Признаки дешифрирования путей сообщения Дорожная сеть вместе с населенными пунктами создает на аэроснимках скелет рисунка обжитой местности. Это основные элементы антропогенного ландшафта. Наличие путей сообщения свидетельствует об определенных связях между населенными пунктами и районами. Дороги на черно-белых снимках изобра- жаются в виде светлых линий и полос различной ширины и кон- фигурации в зависимости от масштаба и характера дороги. Изображение полотна железной дороги отличается строгим продольным профилем, прямолинейностью очертаний, плав- ностью и большими радиусами закруглений, наличием полосы отчуждения, особенно хорошо читающейся в лесных массивах. 140
Рис. 50. Сложная мозаика пашен и других сельскохозяйственных угодий (1), населенные пункты (2), сеть полевых дорог (3)
В местах расположения железнодорожных станций закономерно расширение полотна за счет увеличения числа путей. Автогужевые дороги (шоссе, автострады) имеют правиль- ные очертания, большую и постоянную ширину, значительные прямолинейные участки и плавные закругления. Изображаются в виде белой полосы, обрамленной с боков темными линиями канав. Тон изображения зависит и от покрытия: асфальт — темный, бетон — серый, гравий — светлый. Автогужевые дороги Рис. 51. Пример дешифрирования и оформления в условных знаках дорог разного класса отличаются от железных дорог по характеру пересечения с грунтовыми: шоссе принимает в себя грунтовые дороги; же- лезные дороги только пересекаются с ними; у автострад обору- дованы специальные съезды. Автострады идут в обход насе- ленных пунктов, в отличие от проходящих через них шоссейных дорог. Грунтовые дороги имеют извилистые очертания и большую разветвленность, видны объезды. Проселочные грунтовые до- роги соединяют населенные пункты, полевые и лесные закан- чиваются в полях и в лесу. Дешифровочные признаки путей сообщения и транспортировки, основных дорожных сооружений рассмотрены в приложении 2. На рис. 51 показан пример дешифрирования и оформления в условных знаках дорог разного класса (железной дороги, шоссе, грунтовой проселочной) согласно требованиям съемок 142
масштабов 1:10 000 и 1:25000. Более подробно изображение дорожной сети иллюстрировано в Альбоме образцов топогра- фического дешифрирования аэрофотоснимков (листы 49—55). Признаки дешифрирования объектов гидрографии Поверхностные воды имеют на фотоснимках достаточно четкие очертания, а аэрофотоизображение водной поверхности хорошо отличается от окружающих участков суши. На тон фотоизобра- жения водоемов влияют оптические условия аэрофотосъемки, глубина, цвет дна, прозрачность воды, волнение, водная расти- тельность. Обычно при больших глубинах, темном грунте дна (илистом, торфянистом), при маскировке воды падающими тенями крутых берегов или прибрежной растительностью тон изображения темный. Мелкие реки и озера с светлым дном (пе- счаным или каменистым) имеют преимущественно светлый тон. Мутная и вспененная вода также придает светлый тон изобра- жению. Гидрографическая сеть — это каркас, по которому строится картографическое изображение. Точность локализации (нане- сения) многих объектов определяется точностью и детальностью гидрографической сети. Поэтому береговая линия дешифри- руется особенно тщательно. Плановое положение береговой ли- нии должно соответствовать установленному уровню: межен- ному— для рек и озер; уровню высокой воды во время при- лива—для морей; уровню нормального подпорного горизонта — для водохранилищ. Именно в эти периоды в оптимальном слу- чае производится аэрофотосъемка. Особой тщательности тре- бует отображение береговой линии в зоне отлогих берегов, так как даже незначительное изменение уровня воды может при- вести к искажению планового положения береговой линии, ее конфигурации и всей окружающей ситуации. Так, при наклоне берега в 1° и подъеме воды на 1 м береговая линия смещается в плане на 57 м, а при подъеме воды на 5 м смещение достигает 287 м. В процессе дешифрирования углы наклона можно ме- рить по аэроснимку и определять величину планового смещения береговой линии по формуле L = ftctg а, где h — высота подъема воды над меженным уровнем; а — угол наклона берега. При дешифрировании целесообразно использовать аэро- снимки, полученные в разные периоды времени и в различных масштабах,, а также справочные и картографические материалы по гидрографии и водным ресурсам. Реки на фотоснимках обнаруживаются по прямым призна- кам: форме русел, рисунку, образуемому действующим руслом и следами старых русел, тону изображения воды (рис. 52). Косвенными признаками служат положение русла реки в релье- фе местности, специфический растительный покров, изменение 143
фоторисунка кроны деревьев вдоль русла. Урез воды устанав- ливается по контрасту между темной или бликующей поверх- ностью воды и сушей, небольшим уступам в волноприбойной полосе, по деталям микрорельефа дна на мелководье. Песчаные и галечниковые косы, пляжи, отмели опознаются по белому и светло-серому тону. Порожистые участки имеют светлый пе- ристый рисунок. Сеть постоянных и временных русел, бессточ- Рис. 52. Аэрофотоснимок поймы реки: 1 — меандры реки; 2 — озера-старицы; 3 — отмели; 4 — прирусловые валы; 5 — притер* расная пойма; 6 — коренной берег долины ных западин и понижений, хорошо читающихся на аэроснимке, позволяет судить о режиме реки и характере береговой линии (постоянной, непостоянной, неопределенной). Озера, водохранилища, пруды дешифрируют по положению в рельефе. Полосы разного тона, почти параллельные берегу, соответствуют разным уровням усыхания. Водохранилища и пруды безошибочно узнают по перегораживающим русла пло- тинам, отчетливо видным на аэроснимках. Озера могут быть определены и по происхождению (ледниковые, тектонические, карстовые и т. д.). Большую роль при дешифрировании играет комплекс соседствующих элементов. Кроме береговой линии 144
поверхностных вод распознаются объекты водного транспорта и гидротехнические. Примеры дешифрирования элементов гид- рографии показаны на рис 53. Признаки дешифрирования рельефа Наилучшим способом получения данных о рельефе является стереоскопическое изучение аэрофотоснимков. Крупные формы рельефа изображают на топографических картах горизонталями и дешифрируют практически одновременно с рисовкой рельефа. По своему протяжению многие крупные формы рельефа вы- ходят за пределы стереопары и могут быть неправильно вос- приняты. Поэтому перед дешифрированием следует предвари- тельно ознакомиться с общим характером рельефа по картам, фотосхемам, фотопланам, учитывая косвенные признаки: стро- ение речной сети, характер и размещение растительности, вы- ходы горных пород, особенности освоения и хозяйственного использования. При дифференцированном изготовлении составительского оригинала, когда рисовка рельефа и дешифрирование выпол- няются раздельно, на оригинале контурной нагрузки дешифри- руют и вычерчивают формы рельефа, не выражающиеся горизонталями, преимущественно формы микрорельефа. Микро- рельеф хорошо распознается стереоскопически при использо- вании увеличительных приборов. В открытых районах хорошо дешифрируются микрорельеф пойм, эрозионные формы, микро- рельеф тундр, песчаных пустынь. Очень трудно, иногда невозможно распознать микроформы под пологом леса. В этом случае требуются полевые наблюде- ния. Полевые работы необходимы также для измерений абсо- лютных и относительных высот, точность определения которых не обеспечивается фотограмметрическим путем из-за плохой читаемости форм рельефа. Особенно важны полевые наблюде- ния для установления динамических, быстро изменяющихся форм рельефа; карста, оползней, суффозионных воронок и т. д. Для обеспечения правильного рисунка горизонталей, имею- щего свои особенности в каждом типе рельефа, важно устано- вить основной рельефообразующий процесс, выявить факторы, определяющие генезис. Выявление генетических различий форм рельефа, изучение их динамики тоже требует полевых географи- ческих методов исследования, так как дешифровочные признаки часто трудноуловимы. Например, для дешифрирования карсто- вых форм нужно знать геологическое строение — характер за- легания пластов растворимых пород (известняков, гипсов). Для установления оползневых участков требуется изучение выходов грунтовых вод и залегания водоупорного слоя. Это дает воз- можность определить весь район, подверженный закарстовы- ванию или оползневым процессам, что имеет большое практи- ческое значение для планирования, проектирования различных видов строительства. 145
Рис. 53. Примеры дешифрирования и оформления в условных знаках эле- ментов гидрографии: а — границы и площади разливов; б — пруд с плотиной; в — зарастающее озеро При дешифрировании аэроснимков выявляют структурные формы рельефа, связанные с геологическим строением (уступы, гребни, останцы, дайки, связанные с выходом кристаллических пород), и скульптурные, экзогенные формы рельефа. Структурные формы рельефа обнаруживаются по резкой смене растительности, конфигурации русл. Скалы и скалистые гребни имеют резкие изломы и грани, подчеркнутые тенями. Для правильного отображения экзогенных форм устанавливают доминирующие процессы, тип расчленения, его стадию, сте- пень, глубину, аккумулятивные формы и их особенности. Для каждого типа рельефа характерен своеобразный рисунок изо- бражения. Эрозионные формы могут иметь различные признаки. В це- лом для овражно-балочной сети характерен ветвистый рисунок, четкие бровки, контрасты затененных и освещенных склонов. В лесах овраги имеют резкие бровки и почти отвесные склоны. В глинистых грунтах очертания оврагов отличаются плавно- стью линий. В районах вечной мерзлоты овражная сеть мелко изрезанная. Промоины выделяются полосами и линиями раз- ного тона по склонам. Часто при дешифрировании приходится производить отбор промоин на склонах. При этом важно обра- тить внимание на сохранение степени пересеченности склонов, а не только на длину отдельных промоин. Наилучшим способом распознавания речных долин является стереоскопический про- смотр. Непосредственно распознаются тип долины, русло реки, пойма, склоны долин с террасами. Равнинные реки имеют, как правило, нормальный продольный профиль долин, горные — невыработанный, с уступами. 146
При дешифрировании ледников и ледниковых форм рельефа устанавливается зона ледникового расчленения (цирки, троги, кары) и современное оледенение. При интерпретации современ^ ного оледенения важно определить нижнюю границу ледников и различие дешифровочных признаков между ледниками и снежниками. Эти признаки могут быть различными в зависи- мости от района. Язык ледника, лишенный моренного чехла, обычно имеет светлый тон по сравнению с окружающей поверхностью. 147
Рис. 54. Полигональное болото: / — морозобойные трещины (темные линии); 2 — полигональные площадки с плоской поверхностью; 3 — полигональные площадки, центральные части которых имеют слабо вогнутую форму и сильное увлажнение (темный тон) Надежными признаками являются выпуклый профиль его по- верхности и полосатая структура фотоизображения, отражаю- щая сезонную слоистость льда, связанную с накоплением осад- ков. Поверхность ледника, покрытая моренным чехлом, имеет 148
более темный тон и менее выделяется среди окружающих скло- нов. В этом случае как признаки движущегося льда следует использовать системы ледниковых трещин. Особенно характерны для движущегося льда боковые трещины, обрывающиеся на краю ледника и демаскирующие его. Конец ледника прослежи- вается по выходу на поверхность подледниковых вод (реки, ручьи, потоки). Как дешифровочный признак ледников целесо- образно использовать также срединные морены, выявляющие тело ледника. При дешифрировании элементов снежноледнико- вого комплекса как косвенный признак необходимо учитывать высоту снеговой линии. Наиболее благоприятные условия для скопления снега наблюдаются в го- рах с расчлененным рель- ефом (в верховьях уще- лий, цирках, карах). Специфичное внешнее проявление, фиксирую- щееся на аэроснимках, имеют формы мерзлот- ного рельефа: полиго- Рис. 55. Крупнобугристое бо- лото: 1 — бугры, покрытые мохово-ли- шайниково-кустарничковой расти- тельностью; 2 — сильно обводнен- ные мочажины, занятые мохово- травянистым покровом нальные (рис. 54), бугристые (рис. 55), термокарстовые, соли- флюкционные. Морфологические проявления этих форм разно- образны в зависимости от типа подземных льдов, площади, захваченной рельефообразующим процессом, степени его раз- вития, рельефа первичной поверхности. Формы мерзлотного рельефа видны на снимках практически всех масштабов бла- годаря специфичному строению поверхности (рис. 56). В при- ложении 3 описаны дешифровочные признаки форм рельефа, относящихся к различным генетическим группам. На рис. 57, а показан пример дешифрирования горного лед- ника. Хорошо видны фирновое поле, ледниковый язык, система трещин на леднике, окружающие ледник склоны с каменистыми осыпями и россыпями. На рис. 57,6 изображены грядово-яче- истые пески, закрепленные довольно густыми группами сак- саула и травянистой растительностью, выделены площади та- кыров. На аэрофотоснимке (рис. 57, в) с изображением вулка- нических форм рельефа показаны соответствующими условными знаками кратер вулкана и выходы вулканических газов и 149
Рис. 56. Образец топографического дешифрирования ландшафта мохо вой тундры в зоне распространения вечной мерзлоты: а — аэрофотоснимок; б — изображение на топографической карте 150
Рис. 57. Примеры отдешифрированных и вычерченных в ус- ловных знаках форм рельефа разного генезиса: а — горный ледник; б — грядово-ячеистые пески; в — вулканические форхмы рельефа 151
Продолжение рис. 57. 152
СП СО Продолжение рис, 57»
паров, а также поверхности, покрытые вулканическим пеплом, и баранкосы (небольшие эрозионные борозды). На другом аэрофотоснимке отчетливо видны потухшие вул- каны 1 с куполообразными вершинами (рис.58). Разнообразие форм рельефа по генезису, размерам, значи- мости для конкретного района, сложность их интерпретации, Рис. 58. Потухшие вулканы необходимость отбора мелких форм, часто повторяющихся или сменяющихся в быстром ритме, требуют систематического руко- водства процессом дешифрирования со стороны редактора карт, а также использования соответствующих редакционных доку- ментов. Дешифрирование растительного покрова и грунтов При дешифрировании растительного покрова важно прежде всего установить основные жизненные формы растений и гра- ницы их распространения (контуры). 154
Рис. 59. Зернистая структура изображения участка леса на аэрофото- снимке Древесная растительность. Она изображается на аэросним- ках четко и границы их определяются точно. Леса различного состава имеют зернистый рисунок изображения, тем более от- личающийся формой, размером зерен, чем крупнее масштаб (рис. 59). Величина и форма зерен аэрофотоизображения лесов 155
зависит от размеров и строения крон деревьев на местности, ют густоты леса. Формы крон отдельных деревьев могут быть использованы при дешифрировании крупномасштабных снимков (1:15000 и крупнее). Они хорошо просматриваются на краях и передаются падающей тенью. Форма и размеры крон деревьев различных пород неодинаковы, а их наибольший диаметр располагается на разной высоте от поверхности земли (рис. 60). Диаметром кроны считают ее наибольший поперечник. По наибольшему Рис. 60. Схематическое изображение кроны деревьев: а — форма и размеры кроны дерева: Дк — диаметр кроны; /к~ длина — высота до наибольшей ширины кроны; hn — высота ик кроны; до начала кроны; hд — высота дерева; б — формы крон различных древесных пород: 1 — ель; 2 — береза; 3 — сосна; 4 — осина диаметру изображение кроны дерева на аэроснимке может быть лишь у деревьев, расположенных вблизи главной точки снимка. Для ели и пихты характерна остроконечная, конусо- видная форма крон, для лиственницы — звездообразная, кроны сосны имеют форму полушара, кажутся выпуклыми и как бы висящими над землей. Изображение крон деревьев в лесу зависит от густоты леса и условий освещения солнцем верхнего полога леса в момент аэрофотосъемки (рис. 61). На аэроснимках средних масштабов изображаются не кроны отдельных деревьев, а слившиеся вер- шины крон. Тон или цвет изображения леса зависит от тона или цвета изображения отдельных крон, от соотношения в видимом по- логе леса затененных и освещенных частей, от цвета и тона подстилающей поверхности, просвечивающей сквозь кроны. Как правило, леса из ели, пихты и сосны характеризуются более темными тонами, чем лиственные и лиственичные. 156
С составом древесной растительности связано и строение полога леса, который может быть разновысотным внутри одного массива (еловые, пихтовые леса) и равномерным по высоте (сосновые, осиновые леса). Дешифровочным признаком явля- ется и характер распределения деревьев в пологе леса, связан- ный с биологическими особенностями видов. Например, равно- мерное распределение деревьев свойственно соснякам, группо- вое — березнякам, куртинное — осинникам. Кустарниковая растительность. Сплошные заросли кустар- ников характеризуются на аэроснимках мелкозернистой струк- турой, иногда несколько смазанной, серым или темно-серым тоном, не- большими падающими тенями и обычно округлой либо фестонча- той структурой контуров. От по- росли леса кустарники отличаются более ровным тоном изображения, обусловленным однородностью со- става. Травянистая, кустарничковая, мохово-лишайниковая раститель- ность. Она дешифрируется по тону, цвету изображения и рисунку, об- разуемому отдельными сообщест- вами. Большое значение приобре- Рис. 61. Изображение на аэрофотосним- ках крон деревьев различной формы тают косвенные признаки, основными из которых является при- уроченность к условиям обитания в каждой широтной (высот- ной) зоне. Степная и полукустарничковая растительность не создает специфичного рисунка изображений. Основная черта этой ра- стительности— пестрота и комплексность, тесная связь с микро- рельефом. Камеральное дешифрирование базируется на выде- лении типов ландшафтов. Примеры дешифровочных признаков культурной раститель- ности (пашни, сады, ягодники и др.) даны в приложении 1. По мере дешифрирования жизненных форм растений на аэроснимке проводятся их границы (точечным пунктиром или линией) в соответствии с установленными для топографических карт цензами (минимальными площадями, выделяемыми в замкнутый контур). Границу (контур) проводят по контрасту фотоизображения, которое может быть четким или неопреде- ленным. Четкие границы наносят с наибольшей точностью, мак- симальнььм сохранением географического подобия. Неопреде- 157
ленные границы свидетельствуют о постепенном переходе рас- тительности из одного вида в другой, не образующем на мест- ности линии или полосы. Постепенные переходы отделяются условными контурами (красным пунктиром), которые проводят с меньшей детализацией, чем резкие переходы При проведении условного контура учитывают смену признаков, выявляя связи с ясно видимыми и четко очерченными элементами местности. Рубежами, разграничивающими различные объекты, могут быть Рис. 62. Пример дешифрирования по аэрофотоснимку: 1 — лес; 2 — поросль; 3 — вырубка; 4 — дорога по просеке; 5 — дорога русла рек, береговая линия озер, морей, обрывы, уступы (бровки), дорожная сеть, просеки в лесу. Изображение отде- шифрированного участка леса показано на рис. 62. 7рунты на топографических картах показывают там, где они обнажены, на участках, свободных от растительного пок- рова. В принятой системе обозначений изображают: нескальные грунты — пески, каменистые россыпи, галечники, глинистые и щебеночные участки; скальные грунты или каменистые поверх- ности — выходы коренных пород в начальной стадии разруше- ния; болота; солончаки; поверхности с микрорельефом, обус- ловленные особенностями растительности и грунта,— кочкова- тые, полигональные, с буграми, такыры. Дешифрирование всех грунтов основано на тесной их связи с рельефом, растительностью и гидрографией^ Комплексные дешифровочные признаки грунтов показаны на примере болот 158
Рис. 63. Моховое болото с грядово-озерным (1) и грядово-мочажинным (2) комплексами: 3 — озеро; 4 — река с заросшим руслом (прилож. 4, рис. 63) и обнаженных грунтов в некоторых формах рельефа (прилож. 3). Определение количественных характеристик топографиче- ских объектов при дешифрировании. К числу характеристик объектов, отображаемых на топографических картах, относятся 159
Таблица 5. Поправки за размытость изображения Поправки 6Z (мм) для аэрофото- снимков масштабов Объекты дешифрирования 1 : 10 000 1 : 25 000 Ширина шоссе, улучшенной грунтовой, хорошо —0,16 —0,11 наезженной грунтовой дороги Ширина средне наезженной грунтовой дороги —0,11 —0,07 (проселочной, полевой), улицы, насыпи Ширина реки, оврага, промоины, просеки, дли- 0 0 на мостов Ширина темного по тону канала, канавы +0,07 + 0,05 линейные размеры объектов, их высота, глубина. Часть харак- теристик определяют в натуре или получают из материалов картографического значения. Большинство же параметров из- меряют по аэроснимкам при камеральном дешифрировании, уточняют и проверяют в процессе рисовки рельефа на универ- сальных приборах. По аэрофотоснимкам могут быть определены: ширина рек, каналов,, канав, промоин, дорог, плотин, про- сек, мостов, ворот шлюзов, площадок, паромов; длина мостов, плотин, бродов, камер шлюзов, паромов; диаметр стволов деревьев и средние расстояния между де- ревьями; высота курганов, насыпей, обрывов, терриконов, валов, дамб, форм рельефа (гряд, валов, скал-останцов, даек, от- дельных камней), а также высота заводских труб, опор линий электропередачи, радиомачт, деревьев, кустарников, поросли леса; глубина рек, выемок, карьеров, ям, оврагов, промоин, кру- тизна склонов; скорости течения рек. В практике топографического картографирования аэро- снимки, имеющие углы наклона менее 3°, используются как плановые. Длина и ширина объектов на плановых снимках определяется по формуле L = lm, vrz L—длина (ширина) объекта в натуре, м; I — длина (ширина) объекта на аэро- снимке, мм; т — знаменатель численного масштаба аэроснимка. Границы аэрофотоизображения могут быть представлены не резкими линиями, а размытыми переходными полосами — пограничные полосы размытости. Их образование связано с яв- лением светорассеяния в атмосфере и системе аэрофотоаппа- рат— аэропленка со смазом в процессе воздушной съемки и характером фотографической обработки аэроснимков. Поэтому 160
при зрительном восприятии светлые предметы оказываются не- сколько преувеличенными, а темные — преуменьшенными. Размытость изображения учитывается введением специаль- ной поправки 6Z (табл. 5), полученной экспериментально, тогда L = (l + 6l)m. Аэроснимки с углами наклона более 3° и взаимными превы- шениями точек местности более 100 м имеют искажения, и из- мерения по ним дают большие погрешности. В практике топо- графических работ искажения устраняются, как правило, трансформированием аэроснимков, ориентированием их на универсальных приборах (при рисовке рельефа), реже — вве- дением поправок в измеренные значения по формулам или определением радиуса рабочей площади аэроснимка, в пределах которой величина ошибок будет меньше требуемой точности измерений. Радиус рабочей площади может быть определен по формуле Г=4" V —Л2 + УЛ4 + 2(Л./к.Д£)а , где А = та/100; т — знаменатель численного масштаба фото- графирования; а — угол наклона оптической оси АФА; h — среднее превышение местности в пределах полезной площади, м; АЛ — заданная ошибка измерений расстояний на местности, м; fK — фокусное расстояние АФА, мм При топографическом дешифрировании измерения должны обеспечивать точность ±1 м. Двухмерные параметры изме- ряют в камеральных условиях измерительными лупами, стерео- скопами, циркулем и масштабной линейкой, на интерпрето- скопе, используют шкалы толщин, отрезков. При полевом де- шифрировании применяют дальномеры, дальномеры-высото- меры, вспомогательный инструментарий. Высоты объектов определяют путем измерения па- раллактических смещений Др, равных разностям отсчетов по параллактическому винту прибора при наведении марки на верх объекта рв и на его основание рн. Высоту объекта вычисляют по формуле (4). Высоты деревьев определяют по измеренным продольным параллаксам их вершин и оснований, а также по длине тени. Для определения высоты леса выбирают разреженные участки леса, где просматриваются и вершины, и основания деревьев. Для определения высоты дерева по тени используют зависи- мость Лд — 6п /т где / — длина тени на снимке, мм; т — знаменатель масштаба снимка; /т — относительная длина тени, значение которой 6 Заказ № 1429 161
Т а б лица 6. Зависимость между высотой деревьев Н, диаметром стволов dm и диаметром крон Н, м см т dk- м Н, м dm- см dk- м 4 4 0,8 21 22,5 4,0 5 4 1.0 22 24 4,2 6 5,5 1.2 23 25,5 4,5 7 6,5 1.4 24 27 4,7 8 7.5 1.6 25 28 4,8 9 8,5 1.7 26 30 5,0 10 9,5 1.9 27 32 5,2 11 10,5 2,1 28 34 5,4 12 11,5 2,2 29 35 5,6 13 12,5 2,4 30 37 5,7 14 14 2,6 31 39 5,8 15 15 2,8 32 41 6,0 16 16 3,0 33 43 6,2 17 18 3,2 34 45 6,4 18 19 3,4 35 46 6,6 19 20 3,6 36 48 6,8 20 21,5 3,8 37 49 7,0 38 50 7,5 определяется по таблице в зависимости от времени съемки и широты местности (рис. 64). Для измерения крон деревьев используют измерительные лупы, шкалы отрезков, шкалы кружков. Измерения крон и рас- стояний между деревьями выполняют, по возможности, в цент- ральных частях снимков для верхнего яруса леса путем много- кратных определений в разных направлениях, из которых бе- рут среднее значение. Диаметр стволов получают, используя табл. 6, составлен- ную опытным путем и проверенную в поле. Крутизна склонов. Необходимость в определении крутизны склонов возникает при индикационном дешифриро- вании, проведении редакционных работ, установлении положе- ния меняющейся береговой линии и т. п. На аэрофотоснимках крутизну склонов можно определить по разности продольных параллаксов точек основания и вершин склона и величине за- ложения склона. Угол склона i находят по формуле 6 bd где /к — фокусное расстояние аэроснимков; Др — разность про- дольных параллаксов точек основания и вершин склона; b — базис фотографирования; d — заложение склона. Заложение склона (рис. 65), т. е. проекцию его на горизонтальную пло- скость, определяют по формуле d = ^J(d'Y—2d' cos РДг + Ar2 , 162
где d' — измеренное на снимке расстояние между точкой 2 вер- шины и точкой 1 основания склона, мм; р — угол между направ- лением, проведенным из центральной точки снимка о на точку вершины склона 2, и направлением падения склона; Дг— сме- щение точки вершины склона (2—2О), вызванное ее превыше- нием над точкой основания; г — расстояние от центра снимка Рис. 64. График для определения относительной длины тени до точки вершины склона на снимке. Величину Дг определяют по формуле Дг = — Др • ь Определить угол наклона можно и при помощи номограммы (рис. 66) по измеренным величинам 6, Др, d и известному fK. Значение базиса берут среднее из двух снимков. Определение глубин и скоростей течения рек. Для камерального определения глубины рек разработаны г* 163
Рис. 65. Схема определе- ния по аэрофотоснимку ве- личины заложения склона три способа: стереофотограмметрический, фотометрический и косвенных расчетов. Они имеют ограниченное применение, как правило в специальном дешифрировании. При топографическом дешифри- ровании глубину, грунт дна и ско- рость течения воды определяют в по- ле или переносят со справочных ма- териалов. Разработан способ опреде- ления скорости течения, основанный на забрасывании поплавков в реки с самолета и фиксировании их поло- жения на двух аэроснимках, получен- ных через определенные интервалы времени. Для определения скорости течения рекомендована также номо- грамма, связывающая скорости тече- ния рек с известными величинами их « ।—1——।—i—।—।—।—।—।—।—।—i—।—।—।__।_i_i SO 1 234 56 7 8 9fK=70MM 0 12 3 f= 200мм rt Puc. 66. Номограмма для определения крутизны склонов глубин и падения уровня воды на километр длины (рис. 67). Номограмма основана на известной формуле Шези Vcp = C's/Ri, где уСр — средняя скорость течения водного потока; с — коэф- фициент, учитывающий шероховатость русла и форму его жи- 164
Падения уровней ВОДЫ ( см/км , м/им 1 1с%м2 5 10 20 50с%л1%м 2 5 10 'скорости 1 ¥ V'H чцУ течения (м/с) 0,1 0,2 0,3 0,4 Q5 0.60,7 0,8031J3 20 50 100 200%м ll.iJJ.l|.||,|l|ll|T| .^м/с 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,08,0 10,0 20,0 Рис. 67. Номо- грамма для опре- деления средних скоростей течения воды в реках по известным величи- нам их глубин и падения уровней воды
вого сечения; 7?— гидравлический радиус, который практически равен средней глубине реки, /? = //Ср‘, i— уклон поверхности воды. Для определения по номограмме скорости реки по горизон- тальной линии, соответствующей глубине R, вправо или влево от вертикальной оси 00 берут раствор циркуля до прямой со значением п для конкретного участка реки и переносят это расстояние на шкалу i и v так, чтобы левая ножка циркуля установилась на данное значение i. Тогда под правой ножкой циркуля можно прочитать искомую величину скорости течения реки. § 19. СПЕЦИФИКА ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОФОТОСНИМКОВ ПРИ СОЗДАНИИ КРУПНОМАСШТАБНЫХ КАРТ, ПЛАНОВ ГОРОДОВ И КАРТ НОВОГО ТИПА Дешифрирование аэроснимков при создании крупномасштаб- ных карт и планов (масштаба 1 :5000 и крупнее) имеет ряд специфических особенностей. 1. Крупномасштабным картам свойственна большая детали- зация картографического изображения, базирующаяся на воз- растании информационной емкости аэроснимков. Достаточно сказать, что объектами дешифрирования в этих масштабах ста- новятся части зданий и такие детали застройки, как крыльцо, террасы, ниши, лоджии, навесы, перекрытия между зданиями; пешеходные дорожки и тротуары; придорожные канавы; га- зоны, клумбы, аллеи; люки подземных коммуникаций и т. п. 2. В задачу дешифрирования кроме распознавания и выяв- ления характеристик входит определение точного планового положения объектов, которое в более мелких масштабах соот- ветствовало их аэрофотоизображению. Эта особенность дешиф- рирования связана с перспективными искажениями и разно- масштабностью изображения верхних частей и оснований объ- ектов, выделяющихся по высоте среди окружающей местности. Влияние разномасштабности и перспективности изображения выходит за пределы допустимой точности нанесения объектов на карту и требует введения соответствующих поправок. Маски- рование ряда деталей перспективными изображениями высоких объектов и их тенями требует применения наземной инструмен- тальной съемки. 3. Дешифрирование и получение составительского оригинала карты крупного масштаба в целом ведется при менее благопри- ятном соотношении масштабов аэросъемки и создаваемой карты, чем при съемках в более мелких масштабах. Исходя из возможностей распознавания объектов минимального размера, масштаб фотографирования может быть уменьшен по сравне- нию с масштабом создаваемой карты в 3—8 раз, в то время как при съемках в более мелких масштабах (1:100 000, 166
1:25000, 1:10,000) он задавался крупнее или с небольшим (в 1,2—1,4 раза) уменьшением. Перечисленные особенности обусловливают и методические приемы дешифрирования: очередность и соотношение полевых и камеральных работ, применяемые приборы, степень дифферен- цированности в создании составительского оригинала. Рассмотрим топографические объекты, дешифрирование ко- торых в крупных масштабах отличается наибольшей специ- фикой. Основными объектами дешифрирования в населенных пунк- тах (особенно в городах) являются постройки разного типа, на- Рис. 68. Обобщение внемасштаб- ных выступов и уступов цоколей зданий Рис. 69. Нанесение цоколя зда- ния по двум видимым его сто- ронам значения и размеров. Все постройки, выражающиеся в мас- штабе, должны быть нанесены на план по контуру их основа- ний с передачей выступов и архитектурных деталей размером 0,5 мм и более. При обобщении внемасштабных выступов и ус- тупов цоколей зданий особенно точно воспроизводят углы строений, так как именно от них при различных инженерных работах выполняют промеры (рис. 68). В центральных частях аэроснимков основания построек обычно не видны, поэтому фо- тоизображение дешифрируемого объекта изучают на перекры- вающихся аэроснимках, включая снимки соседних маршрутов. По мере удаления от центра аэроснимка основания построек удается просмотреть с одной или двух сторон. Если видны две стороны основания прямоугольного здания, контур всего основания получают проведением через углы зда- ния линий, равных и параллельных видимым сторонам (рис. 69). Если на аэрофотоснимке видна только одна сторона осно- вания постройки, то две перпендикулярные ей стороны цоколя наносят по фотоизображению крыши. На рис. 70 короткие сто- роны ДоСо и BqDq одноэтажного здания с плоской крышей без карнизов нанесены по ширине крыши. Л0С0 = АС; B0Dq=BD\ AqBq = CqD0. Этим приемом определения планового положения 167
пользуются при дешифрировании населенных пунктов с мало- этажной застройкой. Габариты здания, измеренные на фото- плане по изображению крыши, всегда будут больше истинных из-за разномасштабности изображения крыши и цоколя здания и из-за наличия карнизов и свесов крыши. Изображение крыши здания на аэроснимке (фотоплане) имеет более крупный масштаб, чем изображение основания. Из рис. 71 следует, что изображение крыши D'E'= РЕН H — h Рис. 70. Нанесение цоколя здания по одной видимой его стороне и измерению крыши Рис. 71. Схема изображения на аэро- фотоснимке крыши дома и его цоколя в то время, как изображение цоколя здания AC=DE. Следова- тельно, различие в размерах изображения крыши и основания может быть определено по формуле D'E'—DE = DE —-— H — h или, обозначив AC=DE через I и разность D'E'—DE через б/, получим где h — высота самого здания; Н — высота фотографирования. При съемке в масштабах 1 : 10 000 и 1 : 5000 эта разница невелика. В масштабе 1 : 10 000 ее надо учитывать практически только для выдающихся по своим размерам зданий и соору- жений. В масштабе 1 : 5000 разномасштабность изображения осно- ваний и крыши учитывают для крупных многоэтажных построек, когда произведение длины постройки L на ее высоту Л в м будет больше значений, приведенных в табл. 7. 168
Таблица 7. Максимальные значения произведения Lh (м) при съемке в масштабе 1 : 5000 Отношение масштаба плана к масштабу аэрофотоснимков, R Фокусное расстояние объективов АФА, мм 100 140 200 350 1 500 700 1000 1750 2 1000 1400 2000 3500 3 1500 2100 3000 5250 4 2000 2800 4000 7000 НИЯ Для масштаба 1 : 2000 значения Lh приведены в табл. 8. Для учета величины разномасштабности и введения попра- вок (рис. 72) измеряют по фотоизображению видимую сторону дома, в данном случае его длину, по основанию / и по крыше а также видимую ширину крыши Тогда искомая ширина дома Я —Л где Н — высота фотографирования; h — высота постройки от земли до края крыши. Высоту фотографирования для планов масштаба 1 :2000 до- статочно определить по радиовысотомеру, а высоту постройки измеряют приборами или получают из планов технической ин- вентаризации. Величины поправок за разномасштабность изображений ос- нований и крыш в процентах от размеров построек приведены в табл. 9. 169
Таблица 9. Значения разномасштабное*™ для разных условий фотографирования Фокусное расстояние объективов, АФА, мм Высота построек, м Величина разномасштабности (в %) для масштабов фотографирования 1 : 2000 1 : 3000 1 : 4000 1 : 6000 500 10 1,01 0,67 0,50 0,33 20 2,04 1,35 1,01 0,67 30 3,10 2,04 1,52 1,01 350 10 1,45 0,96 0,72 0,48 20 2,94 1,94 1,45 0,96 30 4,47 2,94 2,19 1,45 200 10 2,56 1,70 1,27 0,84 20 5,27 3,45 2,57 1,70 30 8,10 5,27 3,89 2,56 140 10 3,72 2,44 1,82 1,20 20 7,68 5,00 3,70 2,44 30 12,00 7,70 5,67 3,70 100 10 5,26 3,45 2,56 1,70 20 11,11 7,15 5,27 3,24 30 17,65 11,11 8,10 5,27 Величины карнизов и свесов крыши определяют: по теням от зданий; по перспективным изображениям одной или двух сторон зданий; сопоставлением данных полевых измерений построек с их аэрофотоизображениями; путем вспомогательных графических построений. На рис. 73 AqBqCqEq — основание здания, расположенного вблизи точки надира аэроснимка; ABCEFG — крыша здания; штриховкой показана тень здания. Так как величина тени зави- сит только от высоты объекта и высоты Солнца, то взаимно параллельные отрезки Аа, AGa', Cqc' и Сс равны между собой. Также равны отрезки AAG и аа', СС0 и сс'. Суммарную величину карниза и свеса крыши обозначим через и, если она для всего дома одинакова, то ДДо=ССо = =п^2. Измерив по тени от дома отрезок аа' и сс' и разделив его на ^2 определим величину п. Если точки а' и с' изобразились нечетко, следует измерить на фотоплане отрезок д по перпендикуляру, проведенному из точки а или с на направление тени от угла здания, и угол <р, под которым солнечные лучи падают на стену здания. 170
Затем по формуле 6 п = ——---------- д/2 cos (45° — <р) вычисляют суммарную величину карниза и свеса крыши или пользуются табл. 10. Рис. 73. Схема определения суммарной величины карниза и свеса крыши 74. Схема определения положе- основания здания по направлению Таблица 10. Зависимость п от 6 и <р Ф. Ф» градус п градус 0 90 5 0,926 85 15 0,826 75 25 0,756 65 45 0,716 45 Рис. НИЯ тени С использованием этой же зависимости можно оп- ределить и по перспектив- ному изображению сторон с той разницей, что величина д измеряется от края крыши до стены постройки (по перпендикуляру к ее изображению), а угол <р определяется как угол между стороной здания с направле- нием, проведенным на угол здания из точки надира или глав- ной точки аэроснимка. Если тень от здания видна не полностью, но четко просмат- ривается направление тени (рис. 74), положение цоколя здания с учетом и разномасштабности, и ширины карнизов, и свесов 171
крыш можно получить путем графических построений. ИзточКй надира аэроснимка или из его главной точки проводят направ- ления на все углы крыши NA, NB, NC, ND. Затем находят точку пересечения линии NC с направлением тени от правого угла здания и точку пересечения линии NA с направлением тени от правого угла здания. Точки Со и Ло являются углами основания дома. Два других угла Во и £>0 определяют как вершины пря- моугольника со сторонами, параллельными соответствующим сторонам крыши. Размеры карнизов бывают различны — от 30 см до 1,5— 2,0 м. У современных типовых зданий они, как правило, отсут- Рис. 75. Измерение раз- ности в положении двух углов крыши здания от- носительно его основа- ния на универсальном приборе ствуют. При съемках в масштабе 1 : 5000 ширину карнизов и свесов крыши в большинстве случаев не учитывают, так как их величина находится в пределах ошибки вычерчивания (0,10—0,15 мм). Индивидуально учитываются карнизы (свесы) размером 1 м и более. При съемках в масштабе 1 : 2000 эти поправки определяют. При стандартной застройке достаточно определить величины свесов крыш 3—4 строений, а затем вво- дить соответствующие поправки. На ряде предприятий внедрены палетки стандартных зданий. При небольшой величине карни- зов контур здания вычерчивают по внутренней части периметра изображения крыши. Карнизы и свесы размером 0,4 м и более в масштабе 1 :2000 учитывают индивидуально. При дешифрировании на универсальных приборах имеется возможность измерить разницу в положении двух углов крыши относительно цоколя здания и непосредственно на приборе. Для этого наводят марку на один из видимых углов дома у его основания и фиксируют это положение на плане (рис. 75). Далее поднимают марку на крышу и оценивают, насколько она отошла от угла. Если расстояние от края крыши до цоколя (10—1) невелико (1—2 измерительные марки), то поправку можно вводить на глаз, смещая ее внутрь на соответствующую величину. Если расстояние (10—1) = лд/2 больше указанной ве- 172
личины, то вычисляют приращения плановых координат из-за величины карнизов и свесов крыш Ьх = х—х' и §у = у—у': 6хх — бх3 = бх6 = бх6 = Ьу2 = Ьу4 = Ьу7 = 6у8 = п (cos со—sin со); 6^1 = 6^3 = 6 Г/5 = 6l/e = 6х2 = —6*4 = 6х7 = —6х8 = = п (cos co + sin со). После измерения dxi и б/л на точке 1 наводят измеритель- ную марку на точку 2 крыши, в полученные по шкалам отсчеты Х2х и у?' вводят поправки 6x2 и 6^2 в соответствии с вышепри- веденной зависимостью с по- мощью штурвалов х и у, а за- тем наносят на координато- графе определенную таким об- разом точку 2q, Так же нано- сят и остальные углы здания. Кроме построек разного типа при создании крупномас- штабных карт дешифрируют ряд других объектов, фотоизо- бражение которых является центральной проекцией со свойственными ей специфиче- скими особенностями. Де- тально показывают заводские и фабричные трубы, объекты башенного типа, нефтяные и газовые вышки, линии элек- тропередач (ЛЭП), связи и технических средств управле- ния (ЛС). Положение оснований таких Рис. 76. Положение оснований вер- тикальных объектов на аэрофото- снимке объектов находится в точках пересечения изображения самого объекта с тенью от него (рис. 76). При дешифрировании ЛЭП и ЛС в масштабе 1:2000 определяют плановое положение всех опор (столбов, ферм), на которых подвешиваются провода. На местности опоры устанав- ливают обычно через одинаковые интервалы. Используя этот признак, удается нанести столбы уличного освещения, энерго- снабжения, связи в населенных пунктах, где они бывают скрыты тенями от построек или кронами деревьев. На рис. 77 основания столбов 2 и 3, закрытые тенями, определяют как точки пересе- чения створной линии 1—4 с линией, проведенной через фото- изображение частично получившихся теней от столбов 2 и 3. Если тени видны плохо, а изобразились осветительные фонари на столбах, основание находят как точку пересечения с линией створа направления из точки надира (главной точки снимка) на вершину столба. При дешифрировании и вычерчивании таких элементов рельефа, как обрывы, промоины, овраги, оползни, осыпи, скалы, 173
дайки и т. п. учитывают зависимость величины проекций обры- вов от ориентировки склонов и их удаленности от центра аэрофотоснимка (рис. 78). Границы древесных насаждений проводят с учетом теней и перспективности изображения крон деревьев. Смещение гра- Рис. 77. Схема определения оснований столбов уличного ос- вещения, закрытых тенями аэрофотоснимок Рис. 78. Схема зависимости величины проекций обрывов от ориентировки склонов и их удаленности от центра аэрофото- снимка ницы леса, проведенной по изображениям крон деревьев на участке снимка, обращенном в сторону, противоположную точке надира, прямо пропорционально удалению от точки надира и высоте древостоя. В центральной части снимка границу прово- дят между краями крон и их центрами. При дешифрировании древесных насаждений важно правильно выделить по фотоизо- бражению площади леса и редколесий (рис. 79). 174
Рассмотренные примеры дешифрирования различных объек- тов свидетельствуют о том, что при стереотопографической съемке в масштабах 1 : 5000 и крупнее выполняется большой объем измерительных работ, связанных в первую очередь с обе- спечением требуемой точности планового положения объектов, и в особенности построек разного типа. Значительное количе- ство объектов, подлежащих отображению, может быть нанесено с высокой точностью на универсальных приборах при камераль- ном дешифрировании, совмещенном с процессами составления контурной части карты и стереоскопической рисовкой рельефа. Однако многие элементы, особенно находящиеся вблизи линии а Рис. 79. Схематическое изображение на аэрофотоснимках предельной разре- женности редколесий (а) и лесов (б) базиса, требуют уточнения на местности. Поэтому при крупно- масштабных съемках поле- вое дешифрирование целесо- образно выполнять на за- вершающем этапе всего комплекса работ. Пример отдешифриро- ванного изображения части города в масштабе 1 :2000 дан на рис. 80. Особенности дешифриро- вания при создании специа- лизированных карт. Они связаны с назначением (ти- пом) карт и особенностями их содержания. Интерпретация фотографического изображе- ния, имеющая определенную направленность, базируется на обстоятельном изучении объектов специального назначения и их дешифровочных признаков, на консультациях специали- стов соответствующего профиля и использовании материалов, отображающих характеристики объектов, подлежащих де- шифрированию. Примеры дополнительных объектов дешифри- рования при создании специализированных карт различного назначения приведены в § 6. Особого внимания требует поста- новка дешифрирования в едином технологическом цикле созда- ния основных и специализированных карт. Возможны следую- щие основные варианты в технологии дешифрирования: 1. Дешифрирование по обычной методике основной и допол- нительной нагрузки на одном оригинале, рисовка рельефа, из- готовление копий с полученного составительского оригинала для потребителя карты; составление макета разгрузки специа- лизированного содержания; подготовка к изданию карты уни- версального назначения с одновременным внесением изменений в соответствии с макетом разгрузки. В приведенном цикле возможен вариант оформления отдешифрированных объектов специализированного назначения в условных знаках определен- ного цвета, например красного. Тогда отпадает необходимость В составлении макета разгрузки при подготовке к изданию. 175
2. Дешифрирование объектов, одинаково отображаемых на основных и специализированных картах на одном оригинале; изготовление копии с полученного оригинала контурной на- грузки; дешифрирование остальных объектов основного плана на самом оригинале; специализированное дешифрирование на копии оригинала, получение высотной основы (рисовка рельефа) и составительских оригиналов — основного и специализирован- ного. Рис. 80. Образец изображения города в масштабе 1 :2000 В качестве основы для закрепления результатов дешифри- рования наиболее эффективно использовать матированный пластик, наложенный на фотоплан. Это даст возможность обес- печить заинтересованные организации картой в сочетании с фотоизображением местности. Совмещение процессов дешифрирования в едином техноло- гическом цикле допускается при создании (обновлении) универ- сальных и специализированных карт не только в одинаковом, но и в смежных масштабах. Дешифрирование элементов береговой зоны при создании топографических карт рельефа. Основное содержание топогра- фических карт шельфа обеспечивается съемочными данными — 176
морским и прибрежным промером глубин дна с одновременной съемкой некоторых элементов ландшафта морского дна: дон- ных осадков (грунтов), донной растительности, фауны и др. Аэросъемка выполняется на участки, охватывающие прибреж- ные районы, и на участки прилегающей суши, входящие в рамки листа. На фотоснимках хорошо дешифрируется береговая линия и ее изменения, связанные с приливо-отливными, сгонно-нагон- ными явлениями, устьевые участки рек, выделяются области мелководий. В области мелководий возможно изучение глубин и рельефа дна. Наилучшим образом просматривается подвод- ный рельеф на участках с большой прозрачностью воды: резкая смена глубин, подводные песчаные валы и гряды, осыхающие участки дна, камни, затопленные русла рек. На снимках более крупных масштабов удается уловить некоторые особенности изображения участков с разными донными отложениями, уточ- нить границы распространения растительных сообществ и выя- вить наличие растительности на дне. В настоящее время как одна из основных ставится проблема повышения информативности карт шельфа. Применение фото- съемки и дешифрирование фотоизображений — это путь к обо- гащению содержания карт шельфа и расширению сферы их использования. Перспективы изучения шельфовой зоны связаны и с использованием космических снимков. Можно назвать не- сколько направлений совершенствования карт на основе дешиф- рирования фотоизображения акваторий: изучение рельефа дна, а также течений, волнений и ветров; исследование мутности вод, загрязнения воды; исследование биологических ресурсов моря; определение температуры водных масс; изучение распро- странения морских льдов, ледовую разведку и др. §20. ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ В ПРОЦЕССЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОФОТОСНИМКОВ Топографическое дешифрирование имеет вполне определенные задачи, связанные с обеспечением содержания топографической карты конкретного масштаба. Передача результатов дешифри- рования содержит в себе целенаправленный отбор и обобщение распознанных объектов и сведений в соответствии с докумен- тами, регламентирующими содержание карт. Особенности генерализации при переходе от аэроснимка к карте связаны с различиями между фотоизображением и гра- фическим изображением, принятым на карте. Масса деталей фотоизображения, обусловленных различиями размеров, формы, цвета, тона объектов, представляющих собой бесполезную ин- формацию, исключается. Отходят на задний план объекты и све- дения, которые отслужили роль индикаторов и сами по себе объектом исследования не являются. Но и основные элементы содержания, предусмотренные единой системой условных 177
обозначений, в силу большой информационной емкости аэро- снимка могут иметь на снимке мелкий запутанный рисунок, точная передача которого была бы на карте нечитаемой. При генерализации аэроснимка, при упрощении и неизбежной схема- тизации легко потерять самое главное — характер природ- ного рисунка, своеобразный для различных ландшафтов, ко- торый дает возможность сохранить ориентирные свойства на генерализованной карте. Эта задача, основная именно для пер- вичных топографических карт, решается в процессе генерализа- ции изображения дешифрируемых топографических объектов. Эта задача тем более ответственна, что генерализация — процесс необратимый. Нельзя из обобщенных представлений вывести частные случаи; по аэроснимкам можно создать карту, но нельзя по карте восстановить аэроснимок. Генерализация при дешифрировании имеет несколько осо- бенностей: масштаб аэроснимков не совпадает с масштабом создаваемой карты; аэроснимки разномасштабны внутри себя; изображение вертикальных объектов сдвинуто, перспективно; аэрофотоизображение уже определенным образом обобщено оптически. Очевидно, для дешифрирования следует выбирать снимки таких масштабов, чтобы обобщенность изображения на снимках соответствовала бы требуемой обобщенности содержания карты. В системе масштабов надо найти оптимальный масштаб, как рубеж, на котором происходит перестройка рисунка изображе- ния; исчезают или отходят на второй план одни объекты (и их индикаторы) и появляются другие — основные в образовании рисунка. При малой разнице в масштабах аэроснимков и создавае- мой карты обобщение контуров происходит по закону отсечения деталей и имеет много общего с картографической генерализа- цией. При большой разнице на аэрофотоизображение начинает сказываться общее изменение контраста и сочетания тонов; зна- чительное влияние оказывает субъективность подхода исполни- теля к генерализации. Фотомеханическое уменьшение (увеличе- ние) не дает того результата, который получается при дешиф- рировании на аэрофотоснимке оригинального масштаба (рис. 81). Генерализация основывается на детальном изучении геогра- фического ландшафта, его типичных и характерных черт, на выявлении по аэроснимкам региональных особенностей терри- тории, индивидуальных черт рисунка различных объектов. Генерализация решается путем: отбора отдельных объектов; отбора показателей и характеристик; учета региональных особенностей территории; обобщения очертаний (линейных объектов и границ); утрирования изображения — умышленного преувеличения размеров, смещения изображения и т. д. 178
Отбор объектов, показателей и характеристик регламенти- рован инструкциями и системой условных знаков. Размеры на- носимых на карту объектов определены цензами и нормативами в зависимости от предельно допустимой нагрузки карты кон- кретного масштаба и значимости объектов. Цензы отбора предусматривают минимальные размеры изображаемых объектов или определяют высшую категорию объектов, показываемых без отбора. Например: озера должны изображаться на картах площадью 1 мм2, обрывы показыва- ются при их высоте 1 м и протяженности 3 мм (на карте); на 1:5000 - 1:10000 1:25000 Рис. 81. Контуры кустарника, снятые с аэрофотоснимков различных мас- штабов и приведенные к масштабу 1 : 5000 карты крупнее масштаба 1 : 100 000 наносят все дороги высшего класса (железные, шоссе); полевые и лесные показывают с от- бором; на линиях электропередачи и связи должны быть изо- бражены все поворотные столбы и т. д. Эти показатели опреде- ляют объекты, которые надо устранить со снимка (карты) или обязательно сохранить — исключающие и избирательные цензы. Нормы отбора устанавливают количество (долю) сохра- няемых объектов из всех имеющихся. Например, на 1 дм2 лес- ной площади нужно определять 3—4 характеристики леса; при изображении рек следует подписывать на карте их характерис- тики и отметки урезов воды через каждые 10—15 см. Цензы и нормативы отбора объектов могут быть дифферен- цированы в зависимости от географических особенностей терри- тории. Дифференциация частично предусмотрена системой обо- значений: для контуров леса при разной степени залесенности, дорог в районах со слаборазвитой и густой дорожной сетью, элементов гидрографии в зависимости от соотношения на дешифрируемом участке площади воды и суши. Дополнительно 179
региональные цензы разрабатывает редактор карты исходя из особенностей конкретного участка. При установлении цензов отбора учитывают также разницу между масштабами создаваемой карты и дешифрируемого снимка. Отбор объектов кроме размеров обусловлен: частотой встречаемости, повторяемостью и чередованием объектов; значением объекта для характеристики географического ландшафта и практического использования; тенденцией развития, возрастом (сохранение деталей разви- вающихся, растущих, исключение разрушающихся); выделением объектов, связанных с определяющим процессом развития ландшафта (исключение осложняющих деталей, свя- занных с перерабатывающими и изменяющими процессами). Одной из основных и наиболее сложных особенностей гене- рализации при переходе от аэроснимка к карте является пере- ход от показа индивидуальных объектов к их сочетаниям, ото- бражаемым на карте двумя, тремя и более условными знаками. Для полной характеристики ландшафтного комплекса может потребоваться большое количество штриховых условных знаков. Например, полигонально-валиковая тундра с проходимыми и труднопроходимыми болотами внутри полигонов, с мохово-тра- вянистой, кустарниковой и кустарничковой растительностью — 8 условных знаков. На карте же можно оставить три, максимум четыре знака. Они должны определять тип ландшафта. В таких случаях целесообразно рассмотреть комплекс по схеме: 1 — от- носительная значимость объектов комплекса (контура); 2 — процентное соотношение объектов в пределах контура; 3 — ве- личина площади контура; 4 — цвет условного знака. Выбор сочетаний должен основываться на принципе отображения взаи- мосвязанных по местоположению доминирующих объектов, фор- мирующих типичный облик местности. Этим исключается слу- чайность в применении сочетаний и обеспечивается отображе- ние региональной специфики ландшафтов. С процессом отбора тесно связано обобщение границ, цель которого заключается в построении изображения, сохраня- ющего географическое подобие природного рисунка. При де- шифрировании фотоснимков впервые проводят границу между соседними объектами. Наносят ее по контрасту фотоизображе- ния, которое может быть четким и неопределенным, расплывча- тым. Фотоснимок дает фотографическую картину внешнего об- лика, позволяет видеть характер переходов, на картах условно показываемых линиями, даже в тех случаях, когда переход постепенный и в натуре не образует линии или полосы. Основные приемы обобщения заключаются в упрощении (спрямлении) очертаний, объединении мелких контуров или преувеличении их размеров с учетом генетической близости объектов, характера локализации, соотношения площадей смеж- 180
них контуров. Подобие рисунка достигается сохранением в обобщенном изображении характера кривизны линий, типич- ных углов и поворотов выклинивания, сохранением типичных, хотя и преувеличенных деталей. При проведении и обобщении границ на снимках крупного масштаба учитывают особенности аэрофотоизображений, рассмотренные в § 19. При обобщении и передаче результатов дешифрирования од- новременно проводится увязка элементов содержания и соблю- дается определенная последовательность генерализации; уста- навливаются ведущие (структурные) линии, по которым определяют основное положение контуров (русла рек, их пово- роты, уступы, обрывы, дороги, четкие границы леса и т. д.). Резкие природные рубежи, часто служащие рубежами качест- венно разных районов, наносят на снимок (карту) с наиболь- шей точностью, выдерживая на этих точках и линиях требуемые допуски. Постепенные переходы признаков отделяют условными контурагли. При проведении условного контура учитывают влия- ние факторов, определяющих смену признаков, выявляют связи с ясно видимыми и четко очерченными на снимке элементами местности. Это дает косвенные данные для положения и харак- тера рисунка условных границ. Исключение деталей и связанное с этим смещение линий естественно уменьшает точность нанесения границ. Допуски смещения могут быть установлены цензами исключенных де- талей (изгибов границ). Четкие границы следует отличать от переходных и степенью детализации. На рис. 82 показаны примеры генерализации изображе- ния в процессе топографического дешифрирования аэрофото- снимков. При дешифрировании на универсальных приборах одновре- менно с рисовкой рельефа особенности генерализации связаны: 1) с обработкой стереомодели при большом увеличении, 2) с не- большим полем зрения прибора и невозможностью видеть одно- временно стереомодель и получаемое изображение. Большое увеличение может привести к чрезмерной детальности линий и выделяемых контуров, превышающей информационную ем- кость карты, к ухудшению ее читаемости. Небольшое поле зрения вынуждает вести обработку стереопары по частям, затрудняет согласование и увязку элементов содержания на соседних уча- стках. Горизонтали, проводимые только как изогипсы высокой точности, изолированно одна от другой, теряют свое второе значение — значение линий, рисующих формы рельефа. При комплексной обработке снимков на универсальных приборах особое значение приобретает разработка цензов отбора объек- тов и обобщения их границ и форм рельефа с учетом указанных особенностей. При генерализации рельефа, зарисованного на приборе, сле- дует исходить из основного принципа гипсометрии — изображе- ния форм рельефа методом изолиний, а не отдельных изолиний. 181
1'10000 1:25000
1; 10000
1:2000 1:5000 Рис. 82. Примеры обобщения изображений: а — дорог при переходе от масштаба 1 : 10 000 к масштабу 1 : 25 000; б — населенных пунктов при переходе от масштаба 1 : 2000 к мас- штабу 1 : 5000
Поскольку рисунок стереографа имеет большую точность при генерализации, не приходится думать об изображении крупных форм: они получаются автоматически точно и достаточно пра- вильно. Речь идет об исключении излишних деталей, мешающих чтению карты и правильному восприятию характера рельефа. Для упрощения плохо читаемого рисунка изогипс необходимо выявить и сохранить на карте целые мелкие формы рельефа, вырисовывающиеся несколькими горизонталями (долина, холм, седловина, уступ и др.). Размеры сохраняемых форм определя- ются цензом, например холм более 4 мм2, ширина долины более 1 мм2 и т. п. Вместе с тем это исключение не может носить характер простого сглаживания горизонталей (укладки). Необ- ходимо сохранение характера и степени расчленения. При уста- новлении ценза отбора деталей рельефа следует учитывать три измерения: длину, ширину и высоту каждой детали. Так, на- пример, если форма, рисуемая изгибом одной горизонтали, мо- жет быть исключена для данного ландшафта при размере 4 мм2, то форма, рисуемая изгибом нескольких горизонталей, иногда сохраняется при ширине даже менее 1 мм (глубокая узкая долина). § 21. ОСОБЕННОСТИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ космических снимков. ПОНЯТИЕ И ЗНАЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЛИЗАЦИИ Особенности дешифрирования космических снимков Космические снимки обладают новыми по сравнению с аэрофо- тоснимками качествами, обусловливающими особенности их де- шифрирования. Мелкие масштабы космических снимков обусло- вили их широкое использование прежде всего при создании тематических и мелкомасштабных общегеографических карт. В топографическом картографировании применение этих ма- териалов наиболее реально для создания и обновления обзорно- топографических карт и фотокарт. Однако потенциальные возможности фотографического ме- тода съемки очень велики и соотношение масштаба оригиналь- ных космических снимков и масштабов карт, для создания ко- торых они используются, может быть достаточно большим. В литературе приводятся примеры применения космических снимков масштаба 1 : 2 000 000 для обновления некоторых эле- ментов топографических карт; снимков масштаба 1:400 000 для создания карт масштаба 1:25 000. Фотографические снимки масштаба 1:1000 000 высокого разрешения (16 м), полученные специальной камерой с орбитальной станции Скай- лэб, могут быть использованы для обновления карт масштабов 1:100 000 и 1:50000. Применительно к созданию топографи- ческих карт в диапазоне масштабов от 1:25 000 до 1:200 000 можно говорить об использовании региональных и локальных космических снимков. 184
При топографическом дешифрировании представляется це- лесообразным использование космических снимков (совместное с аэрофотосъемкой и имеющимися картами) для уточнения по- ложения береговой линии морей, крупных рек, озер, водохра- нилищ на периоды подлежащих отображению на топографиче- ских картах уровней, для распознавания объектов, появившихся после аэросъемки, для установления границ, труднораспоз- наваемых на аэроснимках и даже в натуре (постепенные переходы), для выявления резких природных рубежей. Особенно эффективно их использование для правильного восприятия рельефа — его морфологических особенностей, характера и сте- пени расчленения (рис. 83). Космический снимок хорошо пере- дает особенности русла и рельеф поймы: характер береговой линии на межень, места формирования перекатов и относи- тельно стабильные участки русла, старичные понижения, русла и озера, прирусловые отмели 7, гривы 2, пойменные ступени разного возраста и высоты, аласные котловины 3. По косвенным признакам можно установить границы и этапы затопления поймы. При дешифрировании в производстве широко применяется метод участков-эталонов с экстраполяцией дешифровочных признаков на не обследованные в поле территории. Применение аэроснимков-эталонов строится на типологии ландшафтов и отражении их внутреннего строения во внешнем облике. Кос- мические снимки обладают способностью интегрировать мелкие детали строения ландшафта и отображать его главные струк- турные особенности. Эти свойства позволяют эффективно ис- пользовать их для морфологического анализа, классификации ландшафтов, выделения типов местностей по физиономически однородным площадям. Границы ландшафтов определяют в свою очередь пределы экстраполяции дешифровочных призна- ков. Выделенные типы ландшафтов дополняются уже географи- чески обоснованными аэроснимками-эталонами. Благодаря та- кому подходу при дешифрировании оказывается учтенной спе- цифика каждой территории, связанная с размещением природ- ных объектов. Кроме дешифрирования можно назвать и другие области применения космических снимков при создании и об- новлении топографических карт: проектирование топографических работ; проведение рекогносцировочных полевых обследований; учет информации об изменениях местности; редактирование топографических карт, разработка редак- ционных документов, особенно ландшафтных схем, согласование карт, увязка содержания смежных листов карт и т. д. В силу большой обзорности и охвата значительных по пло- щади территорий при дешифрировании космических снимков приходится исходить не из непосредственного знания местно- сти, а из сведений, полученных о ней из различных материалов, главным образом картографических. Характерная для дешиф- 185
Рис. 83. Снимок, полученный с космического корабля «Союз-22»
рирования аэроснимков технологическая схема местность — снимок — карта заменяется при работе с космическими сним- ками схемой карта — снимок •— карта. Карта в процессе дешифрирования космических снимков имеет особое значение. Прежде всего карту используют для привязки и ориентирования космического снимка. Идентифи- кация изображения на снимке и карте надежнее всего осуще- ствляется по гидрографической сети и береговой линии. Расти- тельность и рельеф на картах сильно обобщены, в то время как на снимках аналогичных масштабов изрезанность внешних очертаний, дробность выделов растительности и расчленения рельефа передаются значительно детальней. Другой аспект использования карт состоит в оценке возмож- ностей дешифрирования различных элементов по космическим снимкам и выявлении дешифровочных признаков этих элемен- тов. Установив, как изображаются на снимках те или иные объекты, имеющиеся на картах, переходят к дешифрированию территорий, на которые карт нет. Наконец, карта может использоваться как основа для на- несения результатов дешифрирования, особенно в тех случаях, когда для работы применялись нетрансформированные снимки. При дешифрировании космических снимков так же, как и при работе с аэроснимками, оперируют прямыми дешифровоч- ными признаками и их сочетаниями и косвенными признаками (индикаторами). Набор прямых признаков при дешифрирова- нии космических и аэрофотоизображений местности сходен. Это тон, цвет, форма, размер, тени объектов. Однако сами признаки и их значение в обоих случаях различны. Размер и форма как признаки индивидуальных объектов теряют свое первостепенное значение, так как на космическом снимке остается сравнительно небольшое количество объектов индивидуального выражения; в большинстве случаев происхо- дит переход к комплексам объектов. Можно привести единичные примеры объектов, размер и форма которых сохраняют свое значение, как надежные дешифровочные признаки: водохрани- лища, дешифрируемые по прямолинейной форме водоема у пло- тины и характерному рисунку в верхней части водохранилища; земледельческие массивы сельскохозяйственных земель прямо- угольной формы, гидротехнические сооружения вдоль береговой линии морей и рек (молы, причалы, перевозы и т. п.), аэро- дромы, взлетные полосы. Тон изображения, зависящий от яркости объектов съемки, становится недостаточно надежным визуальным приз- наком, так как на космическом снимке на него влияет много других факторов, из которых особо следует отметить атмосфер- ные. Значительно большую роль играет количественная оценка степени почернения тона (оптической плотности). Структура изображения (рисунок) обусловлена осо- бенностями строения ландшафта, более устойчива и поэтому 187
более надежна, чем тон как дешифровочный признак. Однако структура изображения космического снимка и аэрофотоснимка часто формируется совершенно различными компонентами. На- пример, известно, что характерным признаком изображения лесов на аэрофотоснимках является зернистая структура, кото- рая создается в результате неравномерного освещения крон отдельных деревьев. Изображение лесов на космических сним- ках также имеет зернистую структуру (менее выраженную, но различаемую при увеличении), но зернистость создается не особенностями изображения отдельных деревьев и их крон, а различиями в изображении групп деревьев разной высоты и состава. Структура и рисунок изображения на космическом снимке формируются обобщенными закономерно повторяющимися ри- сунками индивидуальных объектов. Так же, как и на аэрофото- снимках, многие ландшафты имеют специфическую структуру изображения и на космических снимках. Для некоторых объек- тов характерный, безошибочно выдающий их рисунок возникает лишь на космических снимках и незаметен на аэрофотоснимках. Ярким примером является дендритовый рисунок изображения сезонного снежного покрова в верхней зоне горных хребтов, указывающий на наличие высокогорного рельефа. Цвет изображения. Общепризнано, что цветные снимки значительно информативнее черно-белых. Однако цветовые раз- личия объектов на космических снимках нивелируются влиянием толщи атмосферы. Поэтому на космических снимках несколько снижается роль изображения натурального цвета объектов как дешифровочного признака. Для большинства объектов суши более существенным, чем естественная цветопередача, оказывается возможность утриро- ванного разделения существующих цветовых различий при ис- кусственно искаженной цветопередаче. Увеличивается роль раз- личий в спектральной яркости объектов как фактора, вызываю- щего различия в изображении на многозональных снимках. Косвенные признаки при дешифрировании космиче- ских снимков приобретают большое значение. Их роль возра- стает, потому что с увеличением территориального охвата снимков усиливается значение связей в интерпретации и позна- нии местности. На снимках изображаются целые природные комплексы со всеми видимыми компонентами, прослеживаются распространение и вариации комплексов на большой площади, связи разновозрастных и морфологически различных элементов, линейные элементы структуры ландшафтов. В качестве индикаторов дешифрируемых объектов высту- пают природные и антропогенные образования более крупного ранга. Различия в рангах индикаторов тем больше, чем больше разница в разрешении, масштабе и обзорности космических и аэрофотоизображений одной и той же местности. Например, на снимках из космоса и на аэрофотоснимках фиксируются одни 188
и те же виды рисунков эрозионной сети: древовидный, решет- чатый и перистый. Но на снимках из космоса рисунок отобра- жает более крупные речные долины, чем на аэрофотоснимках (рис. 84). Изменяется роль такого важнейшего компонента, как рельеф. Рис. 84. Изображение эрозионной сети на космическом снимке: / — перистый рисунок гидросети; 2 — древовидный рисунок слабо врезанных долин На стереопарах космических снимков, сделанных с высоты около 200 км, стереоскопически воспринимаются лишь крупней- шие формы рельефа с амплитудами порядка 100 м и более. Практически возможно стереоскопическое изучение только гор- ного рельефа. При дешифрировании космических снимков появляется но- вый дешифровочный индикатор — облачность. Изображение облачности при дешифрировании земных и водных объектов играет не только отрицательную (экранирующую) роль, но и 189
положительную: над различными типами поверхности образу- ются определенные типы облачности, по структуре изображения которой можно судить о подстилающей поверхности. В различных природных зонах и районах индикаторы того или иного природного элемента различны; приходится анализи- ровать весь комплекс отражающихся на снимках компонентов природной среды, чтобы найти ведущий индикатор в конкрет- ных условиях. Ведущие индикаторы на космическом снимке могут меняться даже в пределах одного региона. Так же, как и при работе с аэрофотоснимками, дешифриро- вание космических снимков опирается на дешифровочные эта- лоны. Для создания дешифровочных эталонов необходимы ис- следования на специальных типовых полигонах (ключевых участках) с хорошо изученными характеристиками местности. Отработке дешифровочных эталонов во всех странах прида- ется большое значение. С этой целью ставятся работы на поли- гонах в разных природных и хозяйственно освоенных зонах, где ведутся комплексно наземные, самолетные и спутниковые ис- следования. Составной частью исследований природных ресур- сов космическими методами стали съемки с самолетов-лабора- торий, оснащенных 6-ю и 9-ю объективными камерами для многозональной фотосъемки, многозональными сканирующими установками, а также спектрометрической, радиометрической и другими видами аппаратуры. Проведение съемок сопровожда- ется синхронными с ними наземными исследованиями. Съемки с самолетов ведутся с больших высот (10 км и более) в мас- штабах 1 : 100 000—1 : 200 000 с тем, чтобы обеспечить «средний этаж» между спутниковыми и наземными наблюдениями. Во время проведения съемок со спутников над полигонами органи- зуются подспутниковые наблюдения — воздушные и наземные— для обеспечения съемки в «три этажа». Такие подспутниковые наблюдения проводятся в СССР, начиная с полетов космических кораблей «Союз-6, 7, 8». Оптическая генерализация В результате аэрокосмической съемки получают снимки широ- кого диапазона масштабов с различной степенью обобщения, генерализованное™ изображения. На космических снимках изображение земной поверхности автоматически освобождается от большого количества деталей, генерализуясь как бы опти- чески. В результате на первый план выступают крупные черты строения территории. Генерализация изображения на космиче- ских снимках, которую называют оптической (естественной, фо- тографической), отличается от хорошо известной картографи- ческой генерализации, предусматривающей целенаправленное, логическое обобщение. Оптическая генерализация осуществля- ется сама по себе, объективно, ее называют неуправляемой. Такая генерализация присуща и аэрофотоснимкам, но на кос- мических снимках она проявляется более резко. При смене 190
Таблица 11. Масштабы съемок и уровни географического обобщений изображения Вид съемки Класс масштаба Масштаб Уровень географиче- ского обобщения Аэрофотосъемка 1 Сверхкрупномас- штабные Крупномасштабные Среднемасштабные Мелкомасштабные 1 : 1000—1 : 2000 1 : 2000—1 : 10 000 1:15 000—1 : 25 000 1 : 30 000—1 : 200 000 Фации Фации Урочища Группы урочищ, ме- стности Космическая съемка Сверхмелкомасштаб- ные Глобальные 1 : 1 000 000 — 1 : 10 000 000 1 : 50 000 000 и мельче Ландшафты Географические зоны и климатические пояса диапазонов масштабов происходит существенная перестройка изображения, смена его рисунка. Так, на космических снимках вследствие уменьшения маскирующего влияния растительности, антропогенных объектов, исключения и интеграции других объ- ектов небольшого размера проявляются глубинные структуры, не воспринимаемые по аэрофотоснимкам. В связи с этим вве- дено понятие об уровнях генерализации, которые сме- няют друг друга при изменении масштаба в несколько раз. В табл. 11 приведены примеры уровней географического обоб- щения изображения на фотоснимках разного масштаба (по Л. Е. Смирнову). Закономерности формирования аэрокосмического изображе- ния изучены пока недостаточно. В литературе приводятся при- меры самых общих тенденций трансформации изображения при уменьшении масштаба съемки. Так, линейные контуры обобщаются по закону отсечения деталей, имея много общего с картографической генерализацией, чем объясняется сходство в очертаниях гидрографической сети на картах и космических снимках самых мелких масштабов. Размытые контуры стано- вятся более контрастными и узкими, приближаясь к линейным. Поэтому границы в виде полос, отображающих переходные комплексы между различными ландшафтами, становятся заметными. Мозаичные границы либо укрупняются, со- храняя мозаичность, либо превращаются в диффузные, а за- тем в линейные. Вытянутые контуры превращаются в линии, округлые — в точки. Линейные и контрастные контуры выдер- живают большее уменьшение, чем компактные, точечные и ма- локонтрастные. С уменьшением масштаба темные объекты на светлом фоне исчезают быстрее, чем светлые на темном фоне. Обобщение объемных форм тесно связано с разрешающей 191
способностью. Таким образом, механизм обобщения представ- ляется довольно сложным. В этом сложном и многофакторном процессе различают его геометрическую и спектральную стороны, тесно связанные с географическими особенностями различных типов территорий. Геометрическая генерализация определяется изменением струк- туры и рисунка изображения, оптическим отбором деталей зем- ной поверхности с увеличением разрешения и обзорности ди- станционного изображения. Спектральная генерализация свя- зана с изменением интенсивности и осреднением отражения света и собственно излучения в разных спектральных диапазо- нах с увеличением высоты съемки, расширением мгновенного поля регистрации прибора и увеличения элемента разрешения. Из-за разной структуры ландшафтов, различий в спектраль- ной яркости составляющих их компонентов, неодинаковых ус- ловий съемки в различных ландшафтных зонах различным ти- пам ландшафтов присущи свои специфические закономерности фотографической генерализации. Изучение закономерностей генерализации для разных типов территорий, учет географических особенностей и оптических свойств объектов фотографируемой местности при выборе па- раметров съемки и преобразовании космических снимков — за- дачи, решение которых позволит подчинить обобщение косми- ческого изображения поставленным целям и сделать неуправ- ляемую оптическую генерализацию управляемой. Оптическая генерализация имеет большое значение в реше- нии вопросов картографической генерализации, особенно на мелкомасштабных картах. При составлении мелкомасштабных карт в результате многоступенчатой генерализации при пере- ходе от масштаба к масштабу нивелируются индивидуальные свойства объектов, отражается субъективный подход разных специалистов к изображению объектов. Некоторые элементы структуры и макроструктуры, не воспроизводимые на аэросним- ках и первичных топографических картах, естественно, не про- являются и на картах мелкого масштаба. Космические снимки могут быть использованы для объек- тивизации картографического изображения, дополнения содер- жания карт, установления классификационных рангов выде- ляемых единиц, для отработки методики получения генерализо- ванного картографического изображения. § 22. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЕШИФРИРОВАНИЯ Изображение на аэро- и космических снимках состоит из участ- ков с различной оптической плотностью, которая зависит от яркости объектов местности. Яркостные различия объектов, зафиксированных на фото- снимках, воспроизводятся в виде разности их оптических плот- 192
костей, которые можно измерить и выразить количественно. Измеряя оптические плотности деталей изображения и зная значения коэффициентов яркости соответствующих объектов, можно классифицировать эти объекты по однородным классам. Такой способ дешифрирования называется микрофотомет- рически м. Измерение плотностей изображения может быть выполнено как визуально, так и с помощью приборов. Визуальная оценка плотностей выполняется по специальной шкале черно-белых то- нов, состоящей из 7—10 ступеней. Точность такой оценки ± 10 % и зависит от индивидуальных качеств специалиста. Стремление повысить надежность и объективность опознава- ния объекта по их фотометрическим характеристикам вызвало разработку специальных приборов и методов измерений. Выде- ляют до 256 градаций плотности (или прозрачности) с точно- стью до ±0,01 %. Для измерения оптических плотностей используются денси- тометры и фотометры различных конструкций. Принцип работы этих измерительных приборов состоит в том, что луч от источ- ника света проходит через проявленный слой, попадает на фо- тоумножитель (ФЭУ), где возникает фототок, энергия которого зависит от величины оптической плотности. Силу тока можно отсчитать по шкале прибора, градуированной в единицах опти- ческой плотности. При измерении световой луч пробегает строка за строкой по всей площади снимка (непрерывное из- мерение) или просвечивает отдельные участки (дискретное из- мерение). Так как световой луч имеет некоторую толщину, то прибором будет измеряться оптическая плотность не идеальной точки проявленного слоя, а небольшого участка, в пределы ко- торого могут попасть детали местности с различными ярко- стями. Поэтому результат измерения всегда будет осредненной величиной. Для целей дешифрирования удобно использовать денсито- метры с микроскопической оптикой, получившие название мик- рофотометров. Они позволяют измерять оптические плотности малых участков и деталей изображения. Микрофотометры разделяют на нерегистрирующие для ди- скретных измерений и регистрирующие. Регистрирующий мик- рофотометр, схема которого представлена на рис. 85, обеспечи- вает непрерывные измерения по профилям с представлением результатов измерений в виде графиков-регистрограмм. От источника света 7, обладающего постоянной яркостью, свет попадает на рамку 6, в которой укреплен аэронегатив. При работе прибора рамка перемещается с постоянной скоро- стью в одном из направлений, указанных на схеме стрелками, и световой луч пробегает вдоль снимка по прямой (фотометри- ческий профиль), просвечивая участки с различной оптической плотностью. Свет, прошедший через аэронегатив, попадает на фотоэлемент (фотоумножитель) 3, где возбуждается фотоэлек- 7 Заказ Кв 1429 1 93
трический ток различной силы. Стрелка 4 гальванометра 2 под влиянием этого тока отклоняется, и вместе с ней перемещается прикрепленное к ней зеркальце 5. Амплитуда отклонений будет тем больше, чем больше разница в силе тока, попадающего в гальванометр. Зеркальце дополнительно освещается, и от него отбрасывается световое пятно («зайчик»), попадающее на фото- бумагу (фотопластинку), заложенную в кассету 1. Кассета движется по оси абсцисс прибора, а световое пятно по оси ор- динат, и в сумме движений образуется кривая — регистро- грамма. Регистрограмма (рис. 86) воспроизводит фотометри- ческие и геометрические свойства изображения вдоль профиля. Рис. 85. Схема микрофото- Рис. 86. Элементы регистрограммы метра Абсцисса Xi характеризует геометрические, а ордината yi— фотометрические свойства (оптическую плотность D). Для раз- личных участков и объектов местности регистрограммы будут иметь различный вид. Регистрограмма характеризуется следующими элементами: длиной волны, амплитудой волны и концентрацией волн. За длину волны принимается расстояние от одного пика до дру- гого, определяемое, как разность абсцисс — хг- соседних точек с максимальными или минимальными ординатами реги- строграммы. Амплитуда фотометрической ВОЛНЫ t/imax— yi min представляет собой разность ординат этих же точек и характе- ризует яркостные различия деталей местности. Концентрация волн выражается количеством волн на единицу длины регистро- граммы. Микрофотометрическое дешифрирование производится пу- тем фотометрирования ряда профилей по выбранным направ- лениям. Зависимости между оптическими свойствами объектов и их фотографическим изображением, отраженные в рисунке регистрограммы, имеют случайный характер. В этом нетрудно убедиться при сопоставлении регистрограмм идентичных объек- 194
тов. Варьирование элементов регистрограмм определяется мно- гими причинами: индивидуальными особенностями оптических свойств самих объектов, проявляющимися в колебаниях ярко- сти, вызванных своеобразием цвета, формы, размеров, контра- стов соседних элементов; влиянием условий и параметров фотографирования (высота Солнца, состояние атмосферы, мас- штаб съемки, тип аппарата, свойства фотографических мате- риалов); зернистостью фотоизображения; особенностями фото- лабораторной обработки (выбор проявителя, неравномерность полива светочувствительного слоя); погрешностями фотометри- рования; природными условиями (географический район, сезон съемки, влажность почвы, рельеф и др.). Суммарное влияние этих факторов и определяет вероятностный характер фотогра- фической регистрации. В связи с этим регистрограмма рассмат- ривается как случайное поле плотностей, одно из реализаций случайной функции. Поэтому применяют статистический метод обработки регистрограмм, предусматривающий использование суммарных статистических характеристик элементов регистро- грамм по данным многократных измерений. По совокупности реализаций находят статистические показатели, однозначно характеризующие изображения с данной структурой. В каче- стве таких показателей используются: средняя оптическая плот- ность изображения, соответствующая средней яркости объ- екта; среднее колебание оптической плотности (деталь плотно- сти, зависящая от контраста деталей объекта); средняя длина волны регистрограммы, а также дисперсии этих величин. Реже вычисляют автокорреляционную функцию, показывающую кор- реляционную зависимость между оптическими плотностями со- седних элементов регистрограммы, спектральную плотность, характеризующую распределение контрастов по пространствен- ным частотам. Микрофотометрическое дешифрирование возможно также путем анализа эталонных регистрограмм. Для этого фотометри- руют снимки, отдешифрированные непосредственно на местно- сти и полученные при одинаковых условиях съемки и обработки (из одного фильма) с дешифрируемыми, чтобы микрофотомет- рические характеристики одних и тех же объектов были сопо- ставимы. Способы микрофотометрических измерений в тех или иных вариантах используются в автоматизированном дешифрирова- нии, а фотометрические приборы обычно служат одним из бло- ков сложных дешифрирующих систем. § 23. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Съемочная информация, полученная дистанционными мето- дами, может быть представлена: фотографическими, видеоизо- бражениями, аналоговыми сигналами, записанными на магнит- 7* 195
ную ленту, сигналами, преобразованными в цифровую форму и записанными на магнитную ленту. Дешифрирование изображе- ний предполагает обработку и преобразование съемочной ин- формации. Существуют различные виды преобразования ин- формации, цель которых — получение нового изображения с за- данными свойствами, улучшающими условия и повышающими объективность и достоверность дешифрирования. Это фотогра- фическая обработка, преобразование вида информации (напри- мер, из оптической в цифровую и наоборот, воспроизведение изображений, записанных на магнитную ленту и т. д.), фото- метрические преобразования и ряд других. Для преобразования используют фотографические, оптиче- ские, электронные, цифровые методы и их комбинации. Фото- графические методы основаны на применении фотографических эффектов и различных режимов фотохимической обработки фо- тослоев. Оптические методы основаны на преобразовании све- тового потока, пропущенного через снимок. При электронном преобразовании изображение превращается в электрические сигналы, преобразуется и вновь воспроизводится в виде изобра- жения. При цифровой обработке изображение переводится в цифровую форму, вводится в ЭВМ и преобразуется по опре- деленным алгоритмам. Для преобразования снимков разрабо- таны специальные приборы и устройства, различные способы и приемы. Многие преобразования могут быть выполнены не- сколькими методами. В топографическом дешифрировании могут быть применены такие преобразования, как масштабные, геометрические, фото- метрические. Масштабные преобразования заключаются в из- менении первоначального масштаба изображения, как правило в его укрупнении. При укрупнении масштаба изображения ста- новится возможным различать мелкие детали снимка, не ви- димые без увеличения вследствие ограниченного разрешения глаза по сравнению с разрешающей способностью снимка. В то- пографическом производстве к увеличению снимков часто при- бегают для удобства выполнения графических работ при раз- личных масштабах аэрофотосъемки и создаваемой карты. Геометрические (фотограмметрические) преобра- зования, заключающиеся преимущественно в трансформи- ровании снимков, имеют большое значение в обеспечении точ- ности дешифрирования и создаваемой (обновляемой) карты в целом. На снимках устраняют геометрические искажения и приводят их к виду, удобному для привязки к карте. На кос- мических снимках, охватывающих большие территории, геомет- рическими преобразованиями устраняют искажения конфигура- ции изображений, которые бывают так велики, что затрудняют опознавание объектов и тем более привязку снимков к карте. Фотометрические преобразования заключаются в изменении соотношений оптических плотностей участков ори- 196
гинального снимка в соответствии с заданными фотометриче- скими характеристиками. Фотометрические преобразования про- изводятся в разных вариантах в зависимости от поставленных целей. Большое практическое значение при топографическом дешифрировании имеет возможность получения фотоснимков, лишенных резких контрастов в распределении светотеней на фотоизображении. Наличие таких снимков обеспечивает изго- товление высококачественных фотопланов и фотокарт, повы- шает возможности дешифрирования в горных районах, где склоны гор в момент фотографирования оказываются в тени и на обычных отпечатках почти не просматриваются. Преобразования, целью кото- рых является изменение контрас- тов изображения в сторону их уси- ления или уменьшения, осущест- вляются различными приемами. Это рациональный подбор режима фотолабораторной обработки; ис- пользование мало- или сильнокон- трастных фотографических слоев; специальные способы получения по- зитивных отпечатков, например печать с применением масок; пе- Рис. 87 Электронный копировальный при- бор Элкоп (ГДР): 1 — откидная крышка для прижима позитивного материала; 2 — плоскость кадровой рамки; 3 — панель управления чать на электронных копировальных приборах типа Элкоп (рис. 87). Этот прибор выравнивает контрасты деталей снимков по отношению к фону. Основной особенностью прибора является использование в нем в качестве источника света контактной электронно-лучевой трубки, обеспечивающей избирательное освещение отдельных участков негатива с разной плотностью. Экспонирование лучом производится небольшими участками, выдержка для которых устанавливается автоматически в зави- симости от оптической плотности на негативе, и печатание осуществляется последовательно от участка к участку. В ре- зультате получают отпечатки с оптимальной и равномерной проработкой деталей по всему полю изображения. На анализе фотометрических различий основан ряд других видов преобразований, хотя практически применяются они не очень широко и главным образом при обработке космических снимков, обладающих чрезвычайно большой информационной емкостью, которую не удается использовать при визуальном де- шифрировании. 197
Квантование — разделение непрерывного полутонового изображения с плавными тональными переходами по дискрет- ным ступеням плотности в определенных интервалах. Каждый из выделяемых интервалов плотности показывают одним фото- тоном. Для улучшения читаемости ступеней применяют окра- шивание равноплотностных зон в контрастные цвета. Кодирование — представление изображения в наиболее компактном виде. Примером кодирования может служить полу- чение микрофотометрических регистрограмм, преобразование черно-белых изображений в условное цветное — цветовое коди- Рис. 88. Выделение линеаментов заданного простирания методом оптиче- ской фильтрации рование (псевдокодирование) фотометрических или спектраль- ных различий. Фильтрация — преобразование изображения с целью по- лучения вторичных изображений повышенной выразительности с подчеркнутым выделением изучаемых объектов и приглуше- нием или исключением второстепенной информации. Фильтрация не увеличивает объема информации, а целена- правленно изменяет форму ее выражения, облегчая процесс де- шифрирования. Фильтрацию осуществляют в разных видах, раз- личными методами и с помощью разнообразных технических средств. Например, используются такие виды фильтрации, как: выделение на снимках участков только определенной оптиче- ской плотности, представляющих интерес для конкретного ис- следования; подчеркивание границ между ступенями с разными плотностями изображения, выделение изолиний плотности (эк- виденсит); подчеркивание контрастов малых деталей; получе- ние разностных снимков, выявляющих различия между несколь- кими изображениями (на разновременных снимках, в разных спектральных диапазонах), выявление определенной ориенти- ровки линейных элементов, выделение тончайших нюансов 198
цвета. В зависимости от применяемых технических средств раз- личают фотографическую, электронную, оптическую фильтра- цию. На рис. 88 показаны линейные элементы в преобразован- ном виде (методом оптической фильтрации). Как фильтрация высокочастотной составляющей фотоизобра- жения может быть рассмотрена оптическая генерализация ко- смических снимков. Дискретизация — превращение непрерывного полутоно- вого изображения в дискретное в виде массива чисел для даль- нейшей обработки его на ЭВМ. Ее можно проводить с фиксиро- ванным расположением от- счетов или с переменным шагом в зависимости от характера изображения. Для преобразования фо- тоизображений использу- ются микроденситометры, фототелеграфные устрой- ства, устройства ввода-вы- вода изображения в элект- ронно-вычислительную ма- шину, электронные копиро- вальные приборы, сложные системы для обработки изображений. Рис. 89. Схема синтезирования изображений на многозональном синтезирующем проекторе МСП-4: 1 — осветитель; 2 — зональный сни- мок; 3 — светофильтр; 4 — объектив; 5 — зеркало; 6 — экран Синтезирование. При дешифрировании, опирающемся на формы логического мышления, важно не только расчленение изображения различными видами преобразований (анализ), но и его синтез, воссоздающий общую картину и связи между объ- ектами изучаемого ландшафта или системы другого ранга. Син- тезирование имеет особое значение при дешифрировании много- зональных снимков. При синтезировании отдельные зональные снимки совмещают в разных комбинациях, добиваясь опти- мального изображения соответственно тематике исследования. Для синтеза зональных снимков разработаны специальные проекторы, которые позволяют оптическим путем совмещать проекции трех-четырех изображений, пропущенных через цвет- ные фильтры. В результате на экране получается совмещенное изображение, окрашенное в натуральные или условные цвета. Это изображение может быть использовано для визуального дешифрирования, зарегистрировано на фотопленке (фотобу- маге) или записано на магнитной ленте. Одним из таких 199
приборов является многозональный синтезирующий проектор МСП-4 (рис. 89). Наряду с синтезированием изображений про- ектор позволяет выполнять разделение объектов и цветокодиро- вание изображений. § 24. НАПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ Автоматизация дешифрирования снимков является трудной и вместе с тем очень актуальной проблемой. Ее значение особенно возросло в связи с появлением и внедрением в практику съемок из космоса. Спутники за час съемки дают больше информации по природным ресурсам, чем аэрометоды за год. Обработать такую огромную информацию и в короткие сроки традицион- ными методами невозможно. Теория распознавания образов только формируется. Найдены пути, способствующие улучше- нию дешифровочных свойств снимков и освобождающие спе- циалистов по дешифрированию от ряда частных, простых, но трудоемких операций. Созданные в настоящее время оптико- механические и электронные системы в автоматическом или по- луавтоматическом режиме решают такие задачи, как перевы- числение проекций снимков в картографические проекции, пре- образование координат снимков из одной системы в другую, получение количественных характеристик, геометрические пре- образования и устранение геометрических искажений, фотоме- трические преобразования и измерения, синтезирование и цве- товое кодирование однотипных объектов, обработка и представ- ление информации в цифровом виде. Важным условием успешного автоматического дешифриро- вания является высокая метричность информации и неизмен- ность (инвариантность) дешифровочных признаков в пределах снимка и на разных снимках. Между тем из прямых признаков дешифрирования только один — яркость объекта, выраженная на снимке оптической плотностью, может быть представлен чис- лом. Но и яркость объектов одного класса зависит от ряда при- чин и является величиной непостоянной. Другие признаки, в том числе и косвенные, с трудом поддаются формализации. Поэтому основная задача дешифрирования — распознавание и класси- фикация образов, смысловой анализ и синтез, учет конкретных индивидуальных, а не формально-статистических условий рас- пространения объектов остается за исследователем. Технические средства систем для автоматической обработки изображений включают устройства ввода и вывода информации в ЭВМ, ЭВМ разных типов с набором стандартных внешних ус- тройств, экраны отображения (дисплеи), графопостроители, объединенные в один комплекс, управляемый с центрального пульта (рис. 90). Наилучшие результаты достигаются при интерактивном спо- собе работы с системой, основанном на принципе «диалог чело- 200
Результаты обработки ЭВМ отображения Таблицы, графи-* ки, карты линейной печати Преобразован- ные фотоснимки Экраны устройство ввода Устройство записи фотОизображен ия Многозональный снимок Устройство считывания и цифрования -Одиночный снимок фотоизображения Магнитное устройство Снимок в цифровом виде <на магнитной ленте (диске) телетайп Алфавитно-цифровое печатающее устройство Рабочее место оператора Г рафопостроитель Рис. 90. Автоматизированная система обработки снимка Карты Магнитное устройство Преобразован- ныеснимки в цифровом виде
века с машиной». В этом случае оператор активно участвует в обработке, осуществляя контроль и управление процессом, ме- няя их, принимая окончательные решения при получении маши- ной альтернативных оценок. В основе автоматизированного дешифрирования лежит ци- фровая обработка снимков, осуществляемая электронно-вычис- лительной машиной — узлом автоматизированной системы. Для ввода информации снимок преобразуется в цифровую форму. Для этого он разбивается на отдельные дискретные элементы, соизмеримые с разрешением снимка. Каждому такому элементу соответствуют три числа: координаты х и у и осредненная вели- чина оптической плотности. С математической точки зрения чис- ловой эквивалент снимка представляет собой матрицу, число строк и столбцов которой зависит от числа отдельных элемен- тов по осям абсцисс и ординат, а значение элементов матрицы соответствует величине оптической плотности. Машинное деши- фрирование многозональных снимков обычно основано на опо- знавании или классификации объектов по их спектральному образу, характеризующему яркость объекта в различных спек- тральных зонах. Тогда в числовом эквиваленте многозонального снимка элемент матрицы будет соответствовать совокупности значений спектральной яркости каждой из зон. На сканерных снимках информация представлена сразу в дискретном виде. Фотографические снимки с непрерывным изображением предва- рительно преобразовывают в цифровую форму сканирующим микроденситометром и записывают на магнитную ленту или диск. Успех машинной обработки зависит от уровня математиче- ского обеспечения, включающего комплект алгоритмов, при раз- работке которых используются корреляционные связи между объектами, их количественная оценка методами математической статистики, теория вероятностей и т. д. Вывод результатов машинной обработки осуществляется в различной форме: в виде чисел, графиков, графического или фотографического изображения, зафиксированных на магнитной ленте, бумаге, фотопленке, видеоэкране (дисплее). Цифровая обработка снимков достаточно гибка, обладает большими воз- можностями, но требует больших затрат машинного времени. Поэтому отдельные процессы обработки (яркостные преобразо- вания, вычисления площадей, длин и др.) целесообразно выпол- нять с помощью более простых и дешевых средств — аналого- вых ЭВМ, входящих в автоматизированную систему. В этом случае изображение с помощью передающей телевизионной трубки или микроденситометра преобразуется в электрический сигнал, который поступает для определенного вида обработки в электронно-аналоговое устройство. Аналоговые ЭВМ работают быстрее, хотя и менее точно, чем универсальные цифровые ЭВМ. Основной задачей автоматизированного дешифрирования считается выявление на снимке однородных объектов и распре- 202
деление их по соответствующим классам. Лучший результат ав- томатизированного- дешифрирования обеспечивает наименьший разброс объектов внутри одного класса и наибольший — между классами. В настоящее время предложен ряд алгоритмов для машинного дешифрирования (классификации), который можно разделить на алгоритмы с обучением и без обучения. В алго- ритмах первой группы признаки классов формируются на осно- вании обучающей выборки; в ней сопоставляются признаки опо- знаваемых объектов, которые на основе решающего правила относятся к тому или иному классу. В алгоритмах без обучения классификация объектов производится по априорным, заранее заданным признакам. В качестве примера рассмотрим алгоритм автоматической классификации объектов при заданном числе классов. Пусть на местности имеется ряд классов в количестве N (леса, водные объекты, населенные пункты). Предположим, что данная мест- ность снята многозональной съемкой и получен снимок, состоя- щий из п зональных снимков. Каждый объект, изобразившийся на снимке, характеризуется значением коэффициента спектраль- ной яркости в каждой зоне, т. е. любому объекту многозональ- ного снимка можно поставить в однозначное соответствие набор чисел — признаков объектов г^1= d4+ • • • +rxm, где rKj — коэффициент спектральной яркости Z-го объекта в j-й зоне спектра; rj,, г12’ гкт — коэффициенты спектральной яр- кости в первой, второй и т-и зонах спектра. Объект на снимке можно характеризовать как точку в m-мерном пространстве. Расстояние между двумя объектами k и I в этом простран- стве выразим величиной о—д/^1~гМа+ • • • +(rL~rL)2 • (5) Будем считать, что объекты принадлежат к одному классу, если расстояние между ними не превышает порогового значе- ния do, которое устанавливается оператором исходя из величин вариаций признаков объектов одного и того же класса. Решаем задачу в два приема последовательными приближениями (ите- рационным методом). Сначала объект группируется вокруг од- ного центра, например вокруг первого объекта По фор- муле (5) вычисляется расстояние между первым и вторым объ- ектом. Если это расстояние превышает пороговое значение do, то второй объект выбирается за центр другого класса. Если расстояние между другими объектами и первым центром не пре- 203
вышает значения d0, то они причисляются к классу первого центра. Аналогично вычисляют и сравнивают со значением do расстояния от каждого нового объекта до центра всех установ- ленных классов. Далее вычисляют координаты центров вновь образованных классов по формуле где CznK /-я координата центра класса; 6 — число объектов, входящих в класс. После этого выполняется второй прием (итерация), в кото- ром вычисляют расстояния объектов до каждого центра, и эти расстояния сравниваются с do'. d(k, I) = V(cl-dj2+ • • • +(C^-r(J2 • В результате число классов уменьшается, так как умень- шается расстояние между центрами классов и объектами, и объ- екты теснее группируются вокруг центров того или иного класса. Далее осуществляется третья итерация и так до тех пор, пока количество классов не станет равным N. Объекты, расстояния от которых до центров превышают d, принадлежат к каким-то другим классам, не представляющим предмета исследования, и не принимаются во внимание. Автоматизированное дешифрирование на обрабатывающих системах предполагает хорошее знание района исследования, тщательное дешифрирование ключевых участков. Признаки де- шифрирования, присущие изучаемым объектам, записывают в фонд признаков — банк данных. В процессе дешифрирования на аналоговых ЭВМ дешифрируемые объекты сравниваются по своим признакам с эталонами (признаками фонда). Большое значение имеет географическая коррекция в процессе диалога «человек — машина». Автоматы для распознавания образов наиболее широкое при- менение находят при обработке материалов метеорологической информации, поступающей с ИСЗ. В топографическом деши- фрировании их использование весьма ограничено. В качестве удачных примеров машинного способа дешифрирования можно привести работы ВО Леспроект по получению таксационных по- казателей и некоторых характеристик леса, отображаемых на топографических картах, с помощью автоматизированной си- стемы «Регион» на основе специально разработанных для этой цели программ. Решая задачу по лесотаксационному дешифри- рованию, система прикладных программ «Регион» позволяет получить площади, занятые лесами разной категории, выруб- 204
ками, гарями, выделять участки леса с преобладанием хвойных и лиственных пород, определять долю тех или других в составе насаждений и количественные характеристики насаждений — диаметр стволов, их высоту. В качестве примера зарубежных автоматических систем назовем комплекс типа Р-1700 Фотомейшен, разработанный фирмой «Оптроникс» (США). Он включает: фотосчитываю- щее устройство (сканирующий микроденситометр), миниЭВМ Альфа-16, фотозаписывающее устройство, цветной полутоновый дисплей, обеспечивающий связь оператора с ЭВМ. Кроме того, находят применение телевизионные считываю- щие системы с электронной разверткой на видиконах или ЭЛТ, в которых ТВ камера связана с ЭВМ. ТВ считывающее устрой- ство обладает меньшим временем считывания изображения, чем оптико-механические денситометры, но уступает последним в разрешающей способности и точности считывания.
Раздел III ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ И ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ ПО МАТЕРИАЛАМ АЭРОФОТОСЪЕМКИ Глава 5 ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ И ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ § 25. СУЩНОСТЬ СОЗДАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ МЕТОДАМИ АЭРОФОТОТОПОГРАФИЧЕСКОЙ И ФОТОТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМОК В настоящее время топографические карты и планы масштабов 1 : 500—1 : 25 000 создаются преимущественно на основе исполь- зования аэрофототопографической съемки, а в отдельных слу- чаях— наземной фототеодолитной съемки. Топографические карты (планы) более мелких масштабов получают путем каме- рального составления по имеющимся картам (планам) более крупного масштаба. Аэрофототопографическая съемка — вид топо- графической съемки, которая выполняется по аэрофотоснимкам и другим материалам аэрофотосъемки при помощи фотограмме- трических приборов. Она производится комбинированным и сте- реотопографическим методами. Комбинированный метод съемки наиболее ши- роко применяется при картографировании равнинных и всхолм- ленных районов. На основе точек полевой плановой привязки аэрофотосним- ков и планового сгущения опорной сети способами фототриан- гуляции изготавливают мозаичные фотопланы из предвари- тельно трансформированных аэрофотоснимков. С мозаичных фотопланов изготавливают светокопии (репродукции), фото- изображение которых дешифрируют в полевых условиях для получения изображения контуров. На этих же репро- дукциях производят рисовку рельефа методом наземной мен- зуальной топографической съемки. В результате получают полевой составительский оригинал топографической карты. 206
Стереотопографический метод съемки отли- чается большой дифференцированностью. Основные процессы: маркировка опознаков и создание планово-высотного обосно- вания съемки; производство аэрофотосъемочных работ; полевое и камеральное дешифрирование аэрофотоснимков в разнообразных методических вариантах; рисовка рельефа на универсальных стереообрабатывающих приборах; увязка результатов дешифрирования и рисовки рельефа на фотопланах, графических планах или других основах состави- тельского оригинала. Стереотопографический метод создания топографических карт отличается от комбинированного сведением к минимуму по- левых работ, поэтому он является самым рентабельным и про- грессивным. Фототеодолитная съемка — метод создания топо- графических планов и карт, основанный на использовании фо- тоснимков, полученных фотографированием с точек земной по- верхности. Фотографирование производится фототеодолитом, который является прибором, конструктивно объединяющим фо- токамеру и теодолит. С помощью фотокамеры производится фо- тографирование местности, а теодолитом выполняются геодези- ческие измерения, необходимые для вычисления координат то- чек, с которых производилось фотографирование. Составление оригиналов топографических карт и планов при этом методе съемки осуществляется по фотоснимкам с использованием фото- грамметрических приборов. Комплекс работ слагается из следующих основных про- цессов: выбор базисов и контрольных точек на местности; выполнение полевых и камеральных работ по определению координат станций, контрольных точек и длин базисов; фотографирование фототеодолитом местности с выбранных станций и выполнение фотолабораторных работ; фотограмметрическая обработка стереоскопических пар на- земных снимков на стереокомпараторах или стереоавтографах для получения топографической карты соответствующего мас- штаба. Фототеодолитная съемка используется главным образом для создания крупномасштабных топографических планов при вы- полнении различных инженерных изысканий на небольших уча- стках территории. Фототеодолитная съемка выполняется редко, как правило в горных и высокогорных районах. Использование того или иного метода аэрофототопографиче- ской съемки в значительной степени определяется масштабами, назначением создаваемых карт и планов, а также географиче- скими условиями картографируемой территории. Поэтому целе- сообразно рассмотреть этот вопрос дифференцированно на 207
основе учета требований общеобязательных инструкций по съем- кам в масштабах 1 : 10 000, 1 : 25 000 и 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 :500. Главной геодезической основой топографических съемок в масштабах 1 : 10 000 и 1 : 25 000 являются пункты триангуля- ции, трилатерации и полигонометрии 1, 2, 3 и 4 классов. Высотной основой этих съемок служат марки и реперы ни- велирования I, II, III и IV классов. Плотность пунктов главной геодезической основы при съем- ках в указанных выше масштабах должны быть не менее одного пункта на 50—60 км2, а в труднодоступных районах — на 75— 90 км2. Для аэрофототопографической съемки с целью создания карт масштабов 1 : 10 000 и 1 :25 000 при картографировании неза- лесенных равнинных и всхолмленных районов используются АФА с fK: 70 мм для залесенных районов, 100 мм для горных и высокогорных, 100, 140 или 200 мм. Технические средства для аэрофотосъемки, масштабы фото- графирования, перекрытие аэроснимков, время фотографирова- ния и тип аэрофотопленки выбирают в зависимости от геогра- фических особенностей территории, масштаба топографической съемки и высоты сечения рельефа. Для аэрофотосъемки используют черно-белые изопанхрома- тические, цветные многослойные и спектрозональные аэрофото- пленки. При этом цветные аэрофотопленки применяются при использовании АФА с /к=Ю0 мм и более. Цветную многослойную аэрофотопленку рекомендуется при- менять при съемках крупных населенных пунктов и открытых горных районов, а также при съемках в осенний период смешан- ных лесов. Спектрозональную аэросъемку применяют при съем- ках районов с разнообразной растительностью (весной и летом), а также районов с небольшими реками и озерами особенно там, где эта гидрографическая сеть маскируется различной расти- тельностью. Для создания топографических карт масштабов 1 : 10 000 и 1:25 000 методом стереотопографической съемки аэрофото- съемка территории может выполняться одним АФА или двумя одновременно. В последнем случае используются АФА с различ- ными фокусными расстояниями, в результате чего получают аэрофотоснимки крупного и мелкого масштабов. Снимки круп- ного масштаба используются для целей дешифрирования, а мелкого масштаба — для фотограмметрических работ. При аэрофотосъемке с использованием одного АФА при не- обходимости она может выполняться дважды в разное время года и в разных масштабах. При использовании стереотопографического метода съемки в масштабе 1 : 25 000 с высотой сечения рельефа 5 и 10 м труд- нодоступных и малоконтурных районов для упрощения работ по геодезическому обоснованию и маркировке опознаков кроме 208
площадной аэрофотосъемки участка выполняют аэрофотосъемку по каркасным маршрутам, которые прокладывают перпендику- лярно к маршрутам площадной аэрофотосъемки через 20— 25 км, а также по их стыкам. При стереотопографическом методе съемки в масштабе 1 : 10 000 с сечением рельефа через 5 м, когда основная (пло- щадная) аэрофотосъемка выполняется в масштабе более мел- ком, чем масштаб указанной карты, необходимо проектировать дополнительные маршруты аэрофотосъемки более крупного масштаба для целей дешифрирования населенных пунктов, до- рог и другой ситуации вдоль основных рек и дорог. Основными методами создания топографических планов в настоящее время являются стереотопографический и комбини- рованный. Методы мензульной, тахеометрической или теодолитной съемки применяются лишь в отдельных случаях при создании планов небольших участков территории, при отсутствии мате- риалов фотосъемок и т. п. Геодезической основой крупномасштабных топографических съемок служат: государственные геодезические сети (триангуляция и поли- гонометрия 1, 2, 3 и 4 классов, нивелирование I, II, III и IV классов); геодезические сети сгущения (триангуляция 1 и 2 разрядов, полигонометрия 1 и 2 разрядов; техническое нивелирование); съемочная геодезическая сеть (плановые, высотные и плано- во-высотные съемочные сети или отдельные пункты, а также точки фотограмметрического сгущения). Плотность геодезических сетей определяется масштабом съемки, высотой сечения рельефа, а также необходимостью обеспечения геодезических и других работ для целей изысканий и строительства. В отдельных, строго ограниченных случаях крупномасштаб- ные съемки для создания топографических планов могут выпол- няться только на съемочном обосновании и при условии, что на участке съемки или вблизи него на расстоянии до 5 км отсут- ствуют пункты государственной геодезической сети. При соблю- дении этих требований площади съемок только на съемочном обосновании не должны превышать для масштаба 1 : 5000— 20 км2, масштаба 1 : 2000 и крупные— 10 км2. § 26. ВЫБОР ВРЕМЕНИ ПРОИЗВОДСТВА АЭРОФОТОСЪЕМКИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РАЙОНОВ Для получения качественного изображения на аэрофотосним- ках земной поверхности, кроме научно обоснованного выбора оптимальных фотографических и геометрических параметров аэрофотосъемки, необходим правильный выбор времени суток и сезона года для производства аэрофотосъемок. 209
Весьма важным является региональный учет сезонных изме- нений внешнего облика ландшафтов, который в пределах раз- личных природных зон СССР изменяется не одинаково. По- этому при дешифрировании необходимо учитывать особенности сезонной ритмики ландшафтов по природным зонам. Одно из важных требований к изображению на топографических картах гидрографической сети состоит в том, что положение береговых линий рек и озер должно соответствовать меженному (наиболее низкому) уровню воды. Однако в разных районах страны ме- жень наступает в разные сроки теплого периода года. Так, на- пример, в центральных районах европейской части СССР ме- женные уровни воды в реках и озерах приурочены к наиболее сухому периоду лета (к июлю), а в реках предгорных районов Средней Азии и Казахстана в это время наступает половодье, вызванное интенсивным таянием ледников в горах. На реках Дальнего Востока половодье наступает в период муссонных дождей, который характерен для середины лета, когда суша на- гревается наиболее сильно. В течение теплого периода года наибольшей изменчивостью характеризуется растительный покров, что связано с фазами развития растений. Изменения растительного покрова зависят от климатиче- ских факторов и существенным образом влияют на резкость аэрофотографического изображения, что снижает качество со- держания топографических карт. Непременным условием выпол- нения аэрофотосъемки для создания топографических карт яв- ляется предварительное географическое изучение динамики ландшафтов районов, подлежащих картографированию. Тундровые ландшафты характеризуются отсутствием древес- ной растительности, преобладанием в растительном покрове мхов, лишайников, низкорослых кустарников и кустарничков и, в целом, не сплошным растительным покровом. Аэрофотосъемку тундровых районов целесообразнее произво- дить во второй половине короткого арктического лета. К этому времени листья кустарников приобретают желтовато-бурую окраску, а участки, покрытые моховой растительностью, сохра- няют более темную окраску. Цветовые различия между этими основными компонентами растительного покрова на аэрофото- снимках более контрастны, что облегчает процесс дешифриро- вания. Таежные районы, где преобладают хвойные породы деревьев, в течение всего теплого периода года характеризуются устойчи- выми красочными аспектами растительного покрова. В условиях плоскоравнинной сильно обводненной территории Западно-Си- бирской низменности в отдельные годы меженный период у рек и озер может практически не наступать и водоемы замерзают осенью при высоком уровне воды. Поэтому аэрофотосъемку сле- дует производить в период наибольшего приближения стояния воды в водоемах к меженному уровню. 210
Аэрофотосъемку зоны смешанных лесов целесообразно про- изводить в конце лета, поскольку даже на черно-белых аэрофо- тоснимках по элементам структуры фотоизображений можно получить ясное представление о составе древостоя. Применение цветных спектральных аэрофотоснимков решает полностью за- дачу выделения на снимках пород деревьев. В конце лета и на- чале осени листья лиственных пород желтеют, а хвоя ели и сосны остается темно-зеленой. В это же время большинство водоемов (особенно рек) имеет наиболее низкий уровень воды. Аэрофотосъемку нераспаханных степей рекомендуется про- изводить в сроки, когда степная (ксерофитная) растительность достигла наиболее полного развития, например, для южных сте- пей и полупустынь это будет вторая половина лета (август). К этому времени травянистая растительность здесь подсыхает, а полукустарники имеют несколько более темную окраску по сравнению с сухой травой. Поэтому аэрофотоснимки, получен- ные в августе, обычно имеют более контрастное изображение, что позволяет уверенно дешифрировать растительность этих районов. Пустынные районы отличаются сухостью климата, слабораз- витой естественной растительностью, наличием участков откры- того грунта и весьма разреженной гидрографической сетью. Аэрофотосъемку этих районов не рекомендуется производить в летние месяцы в связи с неблагоприятными атмосферно-опти- ческими условиями. В период июль—сентябрь часто дуют силь- ные ветры, воздух запылен, травянистая растительность полно- стью высыхает. Ранней весной для многих участков пустынь ха- рактерно развитие эфемерной растительности с сокращенным периодом вегетации. Учитывая особенности природных условий пустынных районов, наиболее благоприятным временем для про- изводства аэросъемки следует считать периоды с начала апреля до начала июня и с середины октября до начала ноября. Напри- мер, для районов песчаных пустынь аэрофотосъемку лучше производить в мае. Для некоторых территорий важно учитывать даже время суток. Береговую линию морей с приливно-отливными явлениями показывают на топографических картах на момент прилива. По- этому аэрофотосъемку морских побережий следует производить в часы приливов. При производстве аэрофотосъемочных работ необходимо учи- тывать особенности солнечного освещения земной поверхности в течение дня, а также изменения характера собственных и па- дающих теней объектов, имеющих значительную относительную высоту. При создании топографических карт горных районов или территорий крупных городов с многоэтажной застройкой аэрофотосъемку следует производить в полуденные часы. Па- дающие тени горных вершин и крутых склонов в это время 211
относительно невелики и в минимальной степени закрывают со- седние участки местности. Чтобы избежать ошибок в положении горизонталей при кар- тографировании (особенно в крупных масштабах), аэрофото- съемку территорий с посевами сельскохозяйственных культур, которые имеют высокие стебли (кукуруза, подсолнух и др.), рекомендуется производить весной или в конце лета, пока вы- сота всходов не превосходит 20—30 см, или после уборки урожая. § 27. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ Технический проект или программа топографо-геодезических ра- бот служит основанием для их выполнения. Необходимость со- ставления технического проекта определяется техническим за- данием в соответствии с инструкциями на проектирование этих работ. Технический проект является документом, который опреде- ляет содержание, объем, технологию, трудовые затраты, смет- ную стоимость, а также сроки и организацию проектируемых то- пографо-геодезических работ в пределах заданной территории. В техническом проекте должен быть предусмотрен полный комплекс работ, который необходим для создания топографи- ческих карт (планов). Каждый технический проект содержит текстовую, графиче- скую и сметную части. В текстовой части отражаются следую- щие вопросы: целевое назначение проектируемых работ; краткая физико-географическая характеристика конкретной территории, подлежащей съемке с указанием степени ее освоен- ности, развития дорожной сети, особенностей хозяйства и тру- довой деятельности населения; сведения о топографо-геодезической обеспеченности терри- тории; обоснование выбора масштаба съемки, а также необходи- мости и способов построения планово-высотной геодезической основы; организация, сроки выполнения всех видов проектируемых работ и мероприятия по технике безопасности и охране труда; перечень топографо-геодезических, картографических и дру- гих материалов, которые подлежат сдаче по окончании работ. Графическая часть технического проекта содержит: схему обеспечения района работ исходными геодезическими данными, выполненными ранее топографическими съемками и картографическими материалами с указанием границ проекти- руемой съемки; проект новой планово-высотной геодезической сети (если это необходимо); 212
картограмму расположения участков проектируемой съемки с разграфкой листов проектируемых карт или планов. В сметной части технического проекта приводится расчет затрат, необходимых для выполнения проектируемых работ. Технические проекты должны предусматривать применение современных научно-технических достижений и передовой тех- нологии по всем процессам, а также использование наиболее со- вершенных приборов, рациональной организации труда и учета передовых методов работ новаторов производства. Разработка технического проекта должна производиться на основании использования собранных сведений о ранее выпол- ненных топографо-геодезических и аэрофотосъемочных работах на данную территорию. В случае необходимости до начала ра- бот по техническому проектированию производится полевое об- следование района работ. Технические проекты составляются на участки территории, в пределах площади которых топографо-геодезические работы при наиболее рациональной их организации можно завершить за 2—3 года. В техническом проекте в разделе «Аэрофотосъемка» уста- навливают: масштаб фотографирования, тип аэрофотоаппарата, его фокусное расстояние, продольное и поперечное перекрытие аэрофотоснимков, длины съемочных маршрутов воздушного фотографирования и высоту фотографирования над средней плоскостью съемочного участка. Кроме того, обосновывается не- обходимость применения при съемке радиодальномера и других специальных приборов, производится расчет длины базиса фо- тографирования и расстояния между осями аэрофотосъемочных маршрутов. Определяют число снимков в одном маршруте и общее их количество на весь участок. К этим расчетам прила- гается схема аэрофотосъемочных маршрутов и расчет стои- мости аэрофотосъемочных работ. В разделе проекта «Планово-высотное обоснование» дается характеристика метода в зависимости от масштаба съемки, вы- соты сечения рельефа на проектируемой топографической карте, физико-географических условий территории и экономической целесообразности. Кроме этого, устанавливается способ маркировки опознаков, обосновывается выбор метода их определения и указываются соответствующие геодезические приборы и инструменты. В за- ключительной части этого раздела технического проекта произ- водится расчет количества опознаков, протяженности ходов (те- одолитных и др.), а также определяются категории трудности работ по планово-высотному обоснованию. В техническом проекте устанавливается метод полевого и камерального дешифрирования (сплошное, маршрутное, аэрови- зуальное), указываются фотографические материалы, на которых будет производиться дешифрирование (отдельные снимки, фото- планы, фотосхемы). В случае применения различных методов 213
дешифрирования должна быть составлена схема, на которой указываются методы дешифрирования и площади, на которых они применяются. В случае использования метода комбинированной съемки проектируются высотные и съемочные ходы, характеризуются методы их проложения, определяется их максимальная длина и рекомендуются соответствующие геодезические инструменты. Все запроектированные работы отображаются на картосхемах. Весьма важной частью технического проекта является раз- дел «Организация работ», который должен быть тесно связан с проектом съемочных работ, включая расчетную и сметную части. Поэтому организационные вопросы в значительной сте- пени освещаются в большинстве разделов технического проекта. К числу основных вопросов организации топографо-геодези- ческого производства в первую очередь относится разработка очередности выполнения работ, их распределение по годам и составление графика сдачи готовой продукции. От решения этих вопросов зависят организационная структура подразделения, определение необходимого количества инженерно-технических работников и рабочих, выбор транспортных средств, организа- ция снабжения материалами, горючим и др. В результате технического проектирования разрабатывается система мероприятий, которые обеспечивают безопасность про- ведения соответствующих топографо-геодезических работ. В соответствии с техническим проектом разрабатывается ра- бочий проект съемочного обоснования на участок предстоящего картографирования территории. При съемочном обосновании, выполняемом геодезическими методами, в процессе рабочего проектирования намечают зоны расположения точек планово-высотного обоснования, места оп- ределения отметок урезов воды в реках и озерах, разрабаты- вают схему и способы определения точек и устанавливают форму и размеры маркировочных знаков, которые должны хо- рошо различаться на аэрофотоснимках после выполнения аэро- фотосъемки. В качестве точек планового и высотного обоснования съемки прежде всего используют пункты главной геодезической основы, которые дополняются точками съемочного обоснования в целях их использования для последующего фотограмметрического сгу- щения. Основными материалами для составления рабочего проекта являются имеющиеся топографические карты, аэрофотоснимки и репродукции накидного монтажа. В случаях, когда аэрофото- съемка еще не выполнена, при проектировании используют аэро- фотосъемочные материалы предыдущих лет. Рабочий проект планового и высотного обоснования оформ- ляется в виде схемы, основой которой служат имеющиеся карты более мелкого масштаба (в 4—5 раз), чем масштаб топографи- ческой съемки. Содержанием схемы являются: 214
границы участка работ; пункты главной геодезической основы; оси аэрофотосъемочных маршрутов; зоны размещения точек съемочного обоснования и урезов воды; схемы геодезического определения точек съемочного обосно- вания. Точки планового и высотного съемочного обоснования при- нято располагать рядами поперек аэрофотосъемочных маршру- тов и в середине межмаршрутных перекрытий, по возможности в зонах тройного перекрытия аэрофотоснимков в маршруте. При аэрофотосъемке в двух масштабах точками съемочного обоснования обеспечиваются те аэроснимки, по которым будет производиться фотограмметрическое сгущение опорной сети. Отметки урезов воды на реках и озерах обязательно опреде- ляются в местах пересечения водоемов нивелирными и высот- ными ходами, а при сечении рельефа через 1 м также вдоль рек через каждые 10—15 см на карте любого масштаба. §28. ВЫБОР ВЫСОТЫ СЕЧЕНИЯ РЕЛЬЕФА И ТРЕБОВАНИЯ К ЕГО ИЗОБРАЖЕНИЮ НА ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ Основным требованием к изображению рельефа на топографи- ческих картах и планах является обеспечение необходимой точ- ности положения горизонталей при использовании различных методов съемок, и одновременно одинаковая наглядность ри- сунка горизонталей на картах одних и тех же масштабов и при одном и том же сечении рельефа. Рисунок горизонталей, изображающий положительные или отрицательные формы рельефа, должен соответствовать попе- речному профилю соответствующей формы рельефа. Так, напри- мер, в горных районах с выходами коренных пород на поверх- ность нередко встречаются формы рельефа с резкими очерта- ниями. Поэтому горизонтали, изображающие эти формы, должны иметь угловатые изгибы на карте. Наоборот, в районах, сложен- ных рыхлыми поверхностными отложениями (например, морен- ными), преобладают сглаженные формы рельефа (друмлины, камы и др.), что на топографических картах и планах должно отображаться округлыми изгибами горизонталей. При изображении рельефа на картах необходимо четко вы- делять все горизонтали, даже при небольших заложениях. При изображении крутых ненарушенных склонов небольшого протя- жения сначала проводят все утолщенные горизонтали, а между ними — такое количество горизонталей, которое позволяет из- бежать их слияние. На основе учета природных закономерностей ландшафта, изображение на картах рельефа должно быть увязано с изобра- жением других компонентов ландшафта. 215
216
Рис. 91. Схема районирования территории СССР по высотам сечения рельефа на топографических картах: / — высокогорные районы (сечение рельефа: 1:25 000—10 м, 1:50 000—20 м, 1:1000 )00 — 40 м); 2 — горные и предгорные районы, а также- песчаные пустыни (сечение рельефа: 1:10 000—5 м, 1:25 000—5 м, 1:50 000—10 м, 1:100 000—20 м); 3 — равнинные, пересеченные и всхолм- ленные районы с преобладающими склонами до 6° (сечение рельефа 1 : 10 000—2,5 м, 1:25 000—5 м, 1:50 000—10 м, 1:100 000—20 м); 4 — плоскоравнинные районы (сечение рельефа: 1 : 10 000—2,5 м (1 м), 1 : 25 000—2,5 м, 1 : 50 000—10 м, 1 : 100 000—20 м) На оригиналах топографических карт горизонтали проводят через все условные знаки без разрывов, за исключением изображений поверхностей всех водое- мов, узких оврагов и промоин, площадей карьеров, полотна железных, шоссейных и улучшенных грунто- вых дорог, а также спланированных откосов и терри- конов. В практике работ по созданию топографических карт предельно малым расстоянием между горизон- талями (заложением) считается 0,2 мм. При меньшем заложении горизонтали при печати карт сливаются. Как известно, заложение горизонталей зависит от высоты сечения рельефа и угла наклона земной по- верхности. Заложение определяется по формуле а = hltg а, где h — высота сечения рельефа; а — угол наклона поверхности. Рельеф поверхности территории СССР характери- зуется большим разнообразием типов и сложностью строения. Это определило необходимость региональ- ного подхода к выбору высоты сечения рельефа на топографических картах всего масштабного ряда, что и было установлено в 1956 г. в общеобязательном документе: «Основные положения по созданию топо- графических карт масштабов 1:10 000, 1:25000, 1:50 000, 1:100000». Для топографических планов масштабов 1 :5000 и крупнее выбор высоты сечения рельефа обычно устанавливается в зависимости от задач, для решения которых предназначаются планы того или иного масштаба. В связи с региональным подходом к выбору вы- соты сечения рельефа на топографических картах, к указанным -выше Основным положениям приложена схема районирования территории СССР по высотам сечения рельефа на топографических картах (рис. 91). На этой схеме в пределах территории СССР выде- лены четыре группы районов: плоскоравнинные, рав- нинные, пересеченные и всхолмленные с преобладаю- щими склонами до 6°, горные и предгорные районы, а также песчаные пустыни и высокогорные районы. Выделенные на схеме районы имеют прямолиней- ные границы, совпадающие с рамками листов карты масштаба 1 : 100 000, что является вполне оправдан- ным с точки зрения целевого назначения этой схемы. Изучение морфологических особенностей рельефа СССР по отдельным орографическим районам, гео- морфологическим и топографическим картам позво- лило выделить на территории СССР следующие рай- 217
КЗ
о к S X О) ЕГ О о ю — 0) 7 I ® О) я а — в * ф аю X СО к а ° а »s о ..as у сЗ «•&Ю*Ч к х х о X £ ф2сч s •• •• л к —> ф о у ф • • S гя о « « □ ф .. а _ а 2 X m ф ► s л а _ § *? s о к S ю _ S О X S X ф I л Л оны: горы со скалистыми гребнями и вершинами и ледниковыми формами рельефа, среднегорья и низ- когорья, холмистые, расчлененные равнины. Райони- рование территории СССР по этой легенде, состав- ленное проф. Н. С. Подобедовым, представлено на' рис. 92. Региональный подход к выбору высот сечения рельефа имеет место также и на топографических картах зарубежных государств. В табл. 12 показаны высоты сечения рельефа согласно Основным положе- ниям по созданию топографических карт и суммиро- ваны данные по высотам сечений рельефа для боль- шинства зарубежных топографических карт. Кроме того, автор предлагает применение высот сечений рельефа, полученных в результате анализа морфо- метрии рельефа, изображенного на изданных топо- графических картах разного масштаба. Рассматривая вопрос о выборе высоты сечения рельефа на топографических картах, следует отме- тить, что переход на региональные сечения позволяет лучше и детальнее отобразить особенности разных ти- пов рельефа, будет способствовать повышению на- глядности изображения рельефа, упорядочит употреб- ление дополнительных горизонталей и более полно удовлетворит потребителей карт, требующих большей детальности изображения рельефа. В случае, когда на одном листе карты изображаются, например, гор- ные и равнинные участки, сечение рельефа в преде- лах каждого соответствующего листа карты остается единым с проведением дополнительных горизонталей или же с проведением не всех горизонталей основ- ного сечения между утолщенными горизонталями. Последние рекомендации в большинстве случаев от- носятся к листам топографических карт, где харак- терны резкие переходы от равнин к горам (или нао- борот) и полоса предгорий отсутствует. Правильный выбор высоты сечения рельефа на топографических картах способствует наглядности изображения рельефа на картах и обеспечивает ре- шение тех или иных задач, осуществляемых с исполь- зованием топографических карт. На рис. 93 изображен участок территории равнин- ной местности с рельефом ледниково-аккумулятив- ного типа, беспорядочно расположены невысокие холмы различной формы, между которыми в пони- жениях разбросаны небольшие озера овальной формы (площади которых заштрихованы). Между озерами местами встречаются заболоченные пониже- ния с ‘нечетко выраженными границами. 219
Таблица 12. Высоты сечения рельефа на топографических картах X арактеристика района Высота сечения рельефа (м) для карт масштаба 1 : 10 000 1 : 25 000 1 : 50 000 1 : 100 000 Плоскоравнинные Равнинные пересечения и всхолмленные с преобла- данием склонов до 6Ь Горные и предгорные Высокогорные 2,5 2,5 1,25 2,5 5’° 2,5 2,5 5,0 5,0 5,0 10,0 10,0 10,0 —’° 2,5 5,0 5,0 5,0 2®!®. ю.о 10,0 J®!®- 20,0 20,0 2О’°. 2,5 5,0 2О’°. 5,0 10,0 20,0 20,0 20,0 4О’° 20,0 20,0 1,0 2,5 2,5 5,0 5,0 Примечания. 1. В числителе указаны высоты сечений согласно Основным поло- жениям по созданию топографических карт 1956 г. 2. В знаменателе указаны высоты сечений, предлагаемые Н. С. Подобедовым. 3. Справа указаны высоты сечений, наиболее часто применяемые на зарубежных топографических картах. Рис. 93. Варианты изображения рельефа горизонталями равнинной мест- ности: а — недостаточная шкала сечения; б — оптимальная шкала сечения с применением полугоризонталей; в — избыточная шкала сечения На рис. 93, а рельеф изображен только горизонталями основ- ного сечения. При значительной высоте сечения местные измене- ния крутизны склонов и рельеф в целом воспринимается как плоскоравнинный с отдельными плосковершинными холмами. На рис. 93, в рельеф поверхности изображен с применением высоты сечения, уменьшенной в два раза. Поэтому рельеф восприни- мается как холмистый с преобладанием довольно крутых скло- нов. Вершинные части холмов осложнены значительным числом небольших округлых холмиков. Кроме того, между горизонта- лями основного сечения проведены полугоризонтали, значитель- ная часть которых только осложняет рисунок основных горизон- 220
талей и в незначительной степени повышает информативность изображения рельефа в целом. На рис. 93, б представлен оптимальный вариант изображения на карте рельефа данного участка картографируемой террито- рии. Правильно выбранная высота сечения рельефа позволила верно передать особенности склонов холмов и их вершин. Таким образом, выбор оптимального варианта высоты сече- ния рельефа на топографических картах должен опираться на широкое использование сведений о геоморфологических особен- ностях рельефа каждого конкретного участка картографируемой территории. § 29. ОСОБЕННОСТИ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА ПРИ СТЕРЕОТОПОГРАФИЧЕСКОМ МЕТОДЕ СЪЕМКИ При стереотопографическом методе съемки для изображения ре- льефа на картах в настоящее время в производстве используют универсальные стереофотограмметрические приборы — стерео- граф Ф. В. Дробышева и стереопроектор Г. В. Романовского. Стереограф Дробышева предназначен для создания топогра- фических карт (планов) крупных масштабов по плановым аэро- фотоснимкам, которые получены АФА с фокусными расстоя- ниями объектива от 55 до 210 мм. Стереопроектор Романовского предназначен для создания топографических карт масштабов 1 :25 000, 1 : 10 000 и крупнее по плановым аэрофотоснимкам, полученным АФА с fK в преде- лах 55—200 мм и в случаях, когда соотношение масштабов аэро- фотоснимков и карты колеблется в пределах 0,5—2,0. Если мас- штаб карты мельче масштаба аэроснимков, то на приборе можно обрабатывать стереоскопические пары снимков с колебаниями относительных высот рельефа местности 0,65 Н\ если масштаб карты крупнее масштаба аэроснимков, то соответственно 0,37 Н. Любой из указанных выше и других стереофотограмметриче- ских приборов рассчитан на известную точность определения по- ложения горизонталей. Универсальные приборы первого класса точности всегда обеспечивают высокую точность создаваемых топографических карт. Точность рисовки рельефа на приборах зависит от остроты стереоскопического зрения исполнителя и его опыта работы на данном стереофотограмметрическом приборе. На точность ока- зывает влияние и степень контрастности аэрофотоизображения того или иного участка земной поверхности. При использовании нерезких и малоконтрастных аэроснимков положение горизон- талей будет определено менее точно, чем на снимках с высоким фотографическим качеством. Общий принцип стереоскопической рисовки рельефа на при- борах типа стереограф Дробышева и стереопроектор Романов- ского можно сформулировать следующим образом. 221
На счетчике высот прибора наблюдатель устанавливает от- метку соответствующей горизонтали. С помощью штурвалов он перемещает визирную марку прибора и старается удерживать ее на поверхности видимой стереоскопической модели рельефа и одновременно как бы ведет марку по данной горизонтали. В пол- ном соответствии с движением марки на планшете, укрепленном на столе прибора, карандашное устройство вычерчивает данную горизонталь. В процессе этой работы у наблюдателей (особенно малоопытных) в рисовке рельефа бывают недочеты, которые обычно состоят в том, что при ведении визирной маркой по по- верхности стереоскопической модели она как бы зарывается в глубину модели или отрывается от ее поверхности. В обоих случаях карандашное устройство прибора зарисует на планшете извилину горизонтали, которая не соответствует реальной форме рельефа. В результате на карте рисунок горизонталей может приобрести дрожащий характер. Соседние горизонтали не будут взаимно согласованы и наглядность изображения рельефа зна- чительно снижается. Согласование изгибов соседних горизонта- лей необходимо в тех случаях, когда на карте изображается рельеф эрозионного типа, формы которого обусловлены дея- тельностью поверхностных вод. Для рельефа другого генезиса, например образованного в песчаных пустынях под действием ветра или ледниково-аккумулятивного происхождения, согласо- вание изгибов соседних горизонталей не требуется, поскольку это может привести к искажению морфологических особенно- стей данного типа рельефа. Процесс согласования соседних горизонталей, изображаю- щих какой-либо склон, называют укладкой горизонталей. В ча- стности, он заключается в устранении мелких изгибов гори- зонталей, обусловленных случайными ошибками. Прежде чем приступить к рисовке рельефа, исполнитель должен изучить осо- бенности рельефа картографируемой территории. Особое внимание исполнитель должен обращать на согласо- вание горизонталей с речной сетью и отметками уреза воды на реках и озерах. Согласование горизонталей с речной сетью со- стоит в том, что ось изгиба горизонталей, пересекающих реку, должна строго соответствовать ее изображению на аэрофото- снимке, т. е. положению тальвега долины реки или ручья. Для большинства рек равнинных территорий, сложенных рыхлыми поверхностными отложениями, продольный профиль водного зеркала имеет вид, близкий к вогнутой кривой, ра- диус крутизны которой уменьшается в сторону верховья. Точность определения отметок урезов воды на реках путем интерполирования зависит от разности высот между точками урезов воды, отметки которых приняты за исходные, а также от разновидности измерения отметок урезов воды исходных точек. Следовательно, высоты точек урезов воды путем интер- полирования с достаточной точностью можно получить лишь 222
Таблица 13. Приведение отметок урезов воды к меженному горизонту № точек урезов воды 1 Результаты изме- рений во время съемки № водомерного поста Результаты измерений на водомерном посту Разность уровней ^ср. многолетн = = «С Поправки с учетом ширины реки Aftj = hi -2— b Отметка среднего многолетнего уровня воды в выбранной точке, м "о = ^набл. + дата урез воды Ннабл, м ширина реки ft, м средний многолетний уровень воды Н м ср отметка уровня воды в момент определения топографом ширина реки а, м 1 10 119,3 380 5 119,2 118,7 400 +0,5 1,05 +0,5 119,8 2 21 118,2 290 5 119,2 119,0 400 +0,2 1,4 + 0,3 118,5 3 30 118,5 400 2 118,0 117,6 300 +0,4 0,9 +0,4 118,9 на участках рек, в продольном профиле которых отсутствуют значительные перегибы. У малых и средних рек частые уклоны нередко чередуются через 1—3 км; у крупных рек со слабым падением и значи- тельными меандрами длина таких участков достигает более 10 км. При наличии длинных плёсов и перекатов высотные точки исходных урезов воды следует определять в средних час- тях плёсов, но ни в коем случае не у верхних или нижних бьефов перекатов. Одним из факторов, влияющих на точность интерполирова- ния отметок урезов вод, являются плотины, вызывающие мест- ный подпор воды и изменение уклона поверхности водного зер- кала. Дальность распространения подпора вверх по реке от плотины (в км) приближенно определяется по формуле где i — средний уклон водной поверхности при отсутствии под- пора; ho — средняя глубина на данном участке при отсутствии подпора, м; z— величина подпора непосредственно у плотины, м. Для приведения отметок урезов воды к среднему межен- ному горизонту необходимо знать отметки горизонтов воды и ширину реки на водомерных постах, между которыми распо- лагаются искомые точки. Эти данные должны быть определены строго в те часы дня, когда определялись урезы воды во время съемки. Получив их на водомерных постах, следует произвести соответствующие вычисления согласно табл. 13. Отметки урезов воды на реках могут быть получены как в результате полевых топографических работ (проложение вы- сотных ходов методом геодезического нивелирования), так и 223
путем определения их с помощью стереофотограмметрических приборов. Картографирование рельефа залесенных районов характе- ризуется некоторой спецификой. Высота деревьев в лесу значительно колеблется в зависи- мости от характера форм рельефа конкретного участка земной поверхности, особенностей экспозиции склонов, высоты участка над уровнем моря, характера почвенно-грунтовых условий, сте- пени увлажнения поверхности, глубины залегания слоя много- летней мерзлоты и др. Указанные выше факторы могут изменяться на коротких расстояниях, особенно в усло- виях холмистого рельефа. В горных же условиях с уве- личением абсолютных высот отмечается закономерное по- нижение высоты деревьев, при- чем неодинаковое для деревь- ев разных пород. Так, елово- пихтовая тайга поднимается довольно высоко в горы, од- нако высота деревьев этих по- Рис. 94. Схема линейного смещения положения горизонталей за счет вы- соты леса род уменьшается с высотой довольно медленно, а осиновые леса с увеличением абсолютных высот быстро теряют высоту деревьев. Основным методом картографирования залесенных районов в настоящее время является метод стереотопографической съемки. Исключение составляют залесенные участки равнин- ных территорий, где при сплошной сомкнутости крон деревьев верхнего яруса имеется горизонтальная видимость у поверх- ности земли за счет отсутствия густого подлеска или высокого расположения нижних ветвей деревьев. Для картографирова- ния таких участков нередко используется метод комбиниро- ванной съемки. При картографировании лесных участков с моренным харак- тером рельефа, с развитием карстовых и других сложных форм мезорельефа рекомендуется производить дополнительную аэрофотосъемку весной до появления листьев на деревьях. На снимках, полученных в этот период, сквозь обнаженные ветви деревьев отчетливо просматривается земная поверхность, что обеспечивает возможность стереоскопической рисовки рельефа на приборах универсального типа. 224
В условиях залесенных районов стереоскопическая рисовка рельефа осуществляется по стереоскопической модели не зем- ной поверхности (как правило), а образованной верхним поло- гом леса. Высота деревьев в лесу в значительной степени зави- сит от ряда местных условий, а также от их возраста. Очень часто на одном участке могут расти массивы разновозрастных деревьев, что обычно связано с лесными пожарами или выруб- кой леса. Рис. 95. Схема влияния колебаний высоты леса на видимую стереоско- пическую модель мест- ности Поверхность, образованная верхним пологом леса, далеко не всегда параллельна земной поверхности. Поэтому в случае оди- наковой высоты деревьев данного лесного участка в положение горизонталей, зарисованных на приборе по верхнему пологу данного насаждения, вводится поправка за высоту деревьев (рис. 94). AAo=h — средняя высота дерева данного лесного уча- стка; аао=6д — величина смещения на снимке вершины кроны А за счет высоты дерева. Обозначим через d линию ап снимка, представляющую собой расстояние точки а от точки надира п. Величина поправки за высоту дерева дд выразится фор- мулой 6Д= dft/Я, если d=0, то бд=0 независимо от рельефа, т. е. в точке надира поправку за высоту леса вводить не следует. 8 Заказ № 1429 225
Таким образом, величина смещения дд горизонталей за вы- соту леса прямо пропорциональна высоте деревьев и расстоя- нию d. Величиной этой ошибки не всегда можно пренебрегать. На- пример, при картографировании территории плоскоравнинных районов в масштабе 1 : 10000 при Я=2000 м и fK=200 мм ве- личина бд= 1,25 мм. Как показал производственный опыт, исправления в поло- жении горизонталей на карте следует вносить в тех случаях, когда величина ошибки дд превышает 0,5 мм. Для этого реко- мендуется пользоваться специальной палеткой. Поправки бд в положение горизонталей всегда откладываются от данной точки (в мм) к точке надира данного снимка. Однако высота деревьев в лесу может резко изменяться на коротких расстояниях. Тогда определение поправки в положе- ние зарисованных по верхнему пологу горизонталей практи- чески невозможна. Так, например, большая высота леса усили- вает стереоскопический эффект холма (рис. 95, а); разная вы- сота леса на холмах и в понижениях нивелирует поверхность лесного полога (рис. 95, б). В пределах пониженных участков (рис. 95, в), где близко к поверхности залегают грунтовые воды, развиваются более высокие деревья, чем на прилегающих, срав- нительно сухих водоразделах. Вследствие этого при стереоско- пическом рассматривании таких участков они воспринимаются как возвышенности. Вопрос о наиболее эффективном картографировании рель- ефа залесенных территорий требует дальнейшего изучения. В частности, при сложном характере рельефа и разновысотно- сти леса можно рекомендовать выполнение на отдельных участ- ках залесенной территории комбинированной съемки на транс- формированных аэроснимках. § 30. КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СОДЕРЖАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ В ПРОЦЕССЕ ИХ СОЗДАНИЯ При создании карт любыми методами важным и непременным процессом является процесс картографической генера- лизации. Сущность этого процесса состоит в выявлении и отображении на картах существенных типичных свойств и ха- рактерных особенностей картографируемых объектов и явлений. Под типичными свойствами подразумеваются общие свой- ства, содержащиеся в группе различных объектов и явлений. Так, например, для промоин, оврагов, балок и речных долин об- щими свойствами будет вытянутость этих отрицательных форм рельефа в направлении общего наклона поверхности, обуслов- ленная их происхождением в результате деятельности поверх- ностных текучих вод (эрозионных процессов). Их характерными особенностями считается то, что выходит за рамки типичных 226
свойств и что свойственно только отдельным объектам или яв- лениям. В нашем примере характерными особенностями про- моин являются незадернованные крутые склоны и узкое, не- редко извилистое дно. Для балок же характерны сравнительно отлогие задернованные склоны и широкое вогнутое дно. Отмеченные выше характерные особенности указанных эро- зионных форм рельефа на топографических картах отобража- ются неодинаково. Если промоины всегда изображаются соот- ветствующими условными знаками, то балки изображаются только горизонталями. Подобных примеров можно привести бесконечное количество, но во всех случаях как типичные свой- ства объектов, так и их характерные особенности при картогра- фической генерализации должны быть определены на основе учета географических особенностей ландшафтов и составляю- щих их фаций и урочищ. Необходимость картографической генерализации возникает вследствие того, что топографическая карта или план любого масштаба прежде всего являются уменьшенным изображением земной поверхности и все объекты на них не могут быть изо- бражены. Генерализация осуществляется как при дешифрировании на аэрофотоснимках элементов местности, так и при картографи- ровании рельефа. Генерализация рельефа имеет целью выявить и отоб- разить на составляемой карте с помощью горизонталей и дру- гих рассмотренных выше способов типичные черты и характер- ные особенности поверхности картографируемого района. Известно, что большинство форм рельефа осложнено мно- гими мелкими неровностями частного характера, изобилие ко- торых нередко затеняет общие закономерности строения более крупных форм. Задача генерализации состоит в том, чтобы путем исключе- ния некоторых второстепенных элементов и форм рельефа со- хранить более важные общие черты строения рельефа и дать их правильное изображение на карте. При генерализации рельефа на картах необходимо четко отображать структурные линии рельефа: водоразделы, таль- веги, бровки и подошвы склонов. Этим достигается правильная и наглядная передача взаимосвязей форм рельефа. Для подчер- кивания положения водораздельной линии, горизонтали, харак- теризующие верхнюю часть водораздела, при своем замыкании должны быть несколько вытянуты в направлении водораздель- ной линии и ось изгиба должна быть всегда симметрична отно- сительно водораздельной линии. То же правило соблюдается при замыкании горизонталей, изображающих отрицательные формы рельефа, относительно линии их тальвега. В горных районах, где поверхность сложена плотными ко- ренными горными породами, характерно преобладание резких (угловатых) перегибов поверхности, наличие скалистых форм 8* 227
и широкое развитие крутых склонов. Так, например, для участ- ков, сложенных гранитами, характерны массивные, несколько сглаженные формы рельефа. В тех же местах, где развиты из- вестняки, преобладает сложное расчленение склонов с круто- склонными угловатыми формами. При изображении горизонталями горных склонов с углова- тым характером расчленяющих форм следует стремиться пере- дать эти особенности рельефа угловатыми изгибами горизонта- лей в полном соответствии с натурой (характером стереоскопи- ческой модели). Однако наибольшие трудности возникают при изображении на картах скалистых форм при помощи условных знаков скал. Скалистые формы рельефа чаще всего встречаются в высо- ких горах и имеют вид узких пилообразных гребней, обрывов, зубчатых вершин и заостренных пиков. При изображении скалистых форм на топографических кар- тах необходимо: выявить направления основных орографических линий; отобразить крутизну склонов и их расчлененность; правильно передать продольный и поперечный профиль гребня и склонов. Только при этих условиях скалистые формы рельефа изоб- ражаются на карте в соответствии с требованиями географиче- ского правдоподобия. § 31. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СОЗДАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ ПО МАТЕРИАЛАМ АЭРОФОТОСЪЕМКИ Успех работ по созданию топографических карт и планов зави- сит от обоснованности выбора технологии съемочных работ, ва- риантов которой существует довольно много. Наиболее важ- ными факторами, определяющими выбор вариантов технологии, являются: географические особенности снимаемой территории, масштаб создаваемой карты или плана, заданная высота сече- ния рельефа и наличие в подразделении тех или иных фото- грамметрических приборов. Кроме этого, выбор того или иного варианта должен быть обусловлен соответствующими технико- экономическими показателями. Основные технологические схемы создания топографических карт и планов по материалам аэрофотосъемки остаются одина- ковыми как для карт, так и для планов. Отличия заключаются в более жестких требованиях к точности определения высот для планов и больших коэффициентах увеличения при трансформи- ровании аэрофотоснимков. Существенной особенностью круп- номасштабных съемок является изменение соотношения стоимо- сти и трудоемкости выполнения различных процессов. При съемках в крупных масштабах застроенных территорий и территорий, подлежащих застройке, целесообразно перед аэро- 228
фотосъемкой выполнить маркировку имеющихся пунктов опор- ной геодезической сети и не проектировать специальных работ по плановой привязке аэрофотоснимков. Ниже дается краткая характеристика некоторых вариантов технологических схем аэрофототопографических съемок для соз- дания топографических планов и карт. Вариант 1 технологической схемы (рис. 96) предусматри- вает создание контурной части планов на основе использования фотопланов или ортофотопланов. Рисовка рельефа выполняется на универсальных стереоприборах. При этом варианте целесо- образно иметь аэрофотоснимки двух маршрутов. Материалы маршрута, полученного АФА со сверхширокоугольным объекти- вом, используются для рисовки рельефа. Материалы второго маршрута, полученные АФА с нормальноугольным или узко- угольным объективом, предназначаются для изготовления фо- топланов. Если аэрофотоснимки, используемые для стереоскопической рисовки рельефа, имеют недостаточно крупный масштаб, то вы- полняют сплошную высотную подготовку. Точки плановой при- вязки целесообразно опознавать на аэрофотоснимках, получен- ных для составления фотопланов, и производить по ним фото- грамметрическое сгущение плановой опорной сети. Вариант 2 технологической схемы (рис. 97) предусматри- вает выполнение рисовки рельефа и съемки контуров с помо- щью универсальных приборов. Использование этого варианта съемки для создания топографических планов наиболее целе- сообразно при съемке районов с малым количеством контуров и значительным расчленением рельефа. Кроме того, рассмат- риваемый вариант может быть использован при съемках в мас- штабе 1:2000 и крупнее городов и других населенных пунктов с крупной многоэтажной застройкой. Аэрофотосъемка при данном варианте выполняется один раз с использованием АФА с fK=100 мм. По аэроснимкам этого маршрута выполняются все фотограмметрические работы, а также дешифрирование аэроснимков. На рис. 98 представлен вариант комбинированной съемки — вариант 3 — где контурная часть создается на основе фото- плана, а съемка рельефа выполняется методом мензульной съемки. Аэрофотосъемку в данном варианте предусмотрено про- изводить нормальноугольными или узкоугольными объективами АФА, причем желательно, чтобы масштаб фотографирования был таким, при котором один планшет покрывался одним сним- ком. Продольное перекрытие аэрофотоснимков должно быть равным 80 и 90 % с таким расчетом, чтобы создавать фотоплан без монтажа. Высотное обоснование должно создаваться методом мензуль- ной съемки. Данную технологическую схему крупномасштабной съемки целесообразно применять в районах с высокой растительностью 229
Рис. 96. Технологическая схема крупномасштабной аэрофототопографической съемки (вариант 1) Рис. 97. Технологическая схема крупномасштабной аэрофототопографиче- ской съемки (вариант 2) 230
Рис. 98. Технологическая схема крупномасштабной аэрофототопографиче- ской съемки (вариант 3) Рис. 99. Технологическая схема крупномасштабной аэарофототопографиче- ской съемки (вариант 4) 231
Таблица 14 Район съемки, высота сечения рельефа. м /к АФА (мм) для получе- ния аэрофо- тоснимков основного и дополни- тельного маршрутов Масштаб фото графирован ия Пере- крытие аэрофото- снимков. % (про- дольное и попе- речное) Назначение аэрофотосним- ков дополни- тельного маршрута Плоскорав- М а с I а)1 70 нтаб карты 1:10 1 : 14 000 000 60; 30 нинный Лс= 1 б)2 100 1 : 11 000 60; 30 — р)8 70 (100) 100; 140 1 : 14 000 (1 : 11 000) 60; 30 — 1 : 40 000 80; 30 Изготовление Равнинный а) 70; 100 1 : 18 000 :1 : 20 000 60; 30 фотопланов и всхолмлен- ный б)2. 70 1 : 30 000 60; 30 Дешифриро- Лс= 2 140 1 : 15 000 60; 30 вание ч9 70; 100 в) 140 1 : 18 000—1 : 20 000 60; 30 Изготовление фотопланов 1 : 40 000 80; 30 Горный а) 100; 140; 1 : 20 000 60; 30 — и предгорный h 200; 100; 1 : 35 000—1 : 40 000* 60; 30 Tig О 140 200** 1 : 30 000 60; 30 мн 1 : 15 000 60; 16 Дешифриро- 140; 200 В)3 = 70; 100 1 : 20 000 60; 30 вание 1 : 60 000 60; 30 Фотограмме- Равнинный Mac t а)1 70 ц т а б карты 1:25 1 : 30 000 000 60; 30 трическое сгу- щение Ле =2,5 б)2 100 1 : 25 000 60; 30 — Равнинный а)1 70 1 :35 000 60; 30 —— и всхолмлен- ный Лс = 5 б)2 100 1 : 30 000 60; 30 — в)4 70 1 : 28 000 60; 30 1 : 56 000 60; 30 Фотограмметри- чл 70; 100 Г) 70; 50 1 : 30 000ч-1 : 35 000 60; 30 ческое сгуще- ние 1 : 60 000-1 : 70 000 80; 30 Изготовление * Проектир >уются дополни тельные маршруты аэрос1 ьемки в М2 фотопланов*** асштабе 1:15000-ь -1:20000 (fu 14( ) или 200 мм) для дешифрирования населенных пунктов, долин и ситуации вдоль основных дорог и рек. ♦♦ Аэрофотоаппарат с размером кадра 30x30 см. ♦♦♦ На районы с крупными водоемами. 232
Продолжение табл. 14 Район съемки, высота сечения рельефа, м fK, АФА (мм) для получения аэрофотосним- ков основного и дополни- тельного маршрутов Масштаб фотографирования Перекры- тие аэрофото- снимков, % (продоль- ное и попе- речное) Назначение аэрофотоснимков дополнительного маршрута Горный .. 100 а)4 1 ; 50 000 60; 30 Дешифриро- и предгорный 200* 1 : 25 000 60; 16 ванне Лс= 5 б) 70 1 : 60 000-5-1 : 70 000 80; 30 — 140 1 : 30 000-5-1 : 35 000 60; 30 Дешифриро- вание, съемка рельефа Высокогорный /L = 10 44 100 я 1« 1 : 50 000-1 : 60 000 60; 30 — <11 200 1 : 25 000-5-1 : 30 000 60; 16 Дешифриро- f А V вание 140; 200 б)3 - 1 : 35 000 60; 30 Фотограмм ет- 70 1 : 100 000 80; 30 рическое сгущение Примечания. 1 — открытый р-н; 2 — залесенный р-н; 3 — двукратная аэро- фстосъемка; 4 — одновременная аэрофотосъемка двумя АФА. (в том числе культурной), которая затрудняет процесс стерео- скопической рисовки рельефа, а также при съемках масштабов 1:1000 и 1:500 участков с мелкой малоэтажной застройкой. Вариант 4 технологической основы (рис. 99) предусмат- ривает применение универсальных стереофотограмметрических приборов для съемки контуров, а съемка рельефа и досъемка контуров выполняется методом мензульной съемки. Этот вари- ант целесообразно использовать при создании топографических планов крупных городов в масштабах 1:1000 и 1:500 при сплошной застройке и многоэтажности строений. При аэрофо- тосъемке таких территорий желательно использовать АФА с fK 100, 140 или 200 мм, а поперечное перекрытие снимков следует задавать равным 60 %. Для создания топографических карт масштабов 1 : 10000 и 1:25000 вариантов технологии значительно меньше. Основные технологические схемы съемок приведены в Инструкции по то- пографическим съемкам в масштабах 1 : 10 000 и 1 :25 000. Тех- нологическая схема полевых работ при стереотопографическом методе съемки представлена на рис. 100, а при комбинирован- ной съемке — на рис. 101. 233
Рис. 100. Технологическая схема полевых работ при создании топографиче- ских карт масштабов 1:10 000 и 1:25 000 стереотопографическим методом съемки Рис. 101. Технологическая схема полевых работ при создании топографиче- ских карт масштабов 1 : 10 000 и 1 :25 000 комбинированным методом съемки 234
Дополнительные сведения, характеризующие особенности технологических схем создания топографических карт указан- ных выше масштабов с учетом особенностей рельефа террито- рии, приведены в табл. 14. § 32. ПРОБЛЕМЫ И СОСТОЯНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ СОЗДАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ В настоящее время тенденция к автоматизации производствен- ных процессов является характерной особенностью дальнейшего совершенствования технологии создания топографических карт по материалам аэрокосмических съемок. С этой целью разраба- тываются автоматизированные картографические системы и со- ответствующие приборы, обеспечивающие создание карт в гра- фической форме для радикального сокращения затрат времени, необходимого для изготовления оригиналов карт тех или иных масштабов. Поэтому картографические автоматизированные си- стемы прежде всего должны способствовать ускорению процес- сов создания карт, что в значительной степени окажет влияние на снижение стоимости конечной продукции, т. е. топографиче- ских карт. Суть автоматизации состоит в выполнении самостоятельно действующим устройством, т. е. автоматом, тех или иных про- цессов создания карт, которые ранее выполнялись человеком. Степени автоматизации могут быть различными — частичная и комплексная. При частичной автоматизации труд человека заменяют авто- маты только на отдельных операциях того или иного производ- ственного цикла, когда они требуют только технических дейст- вий одного типа. В качестве таких примеров можно указать на фотонаборное воспроизведение надписей на картах или исполь- зование цифровой информации в виде построчно печатаемых карт, выполняемых на алфавитно-цифровом печатающем уст- ройстве (АЦПУ) — автоматической пишущей машинке, входя- щей в комплект каждой ЭВМ. При комплексной автоматизации процессов создания карт картографическое изображение, которое состоит из точек, линий и площадей и рассматривается как множество точек, определяе- мых их координатами. Поэтому любое изображаемое на карте явление с учетом его временных изменений описывается функ- цией вида F = У, 2, О» где х и у — пространственные координаты; z— количественный или качественный показатель; t — время. Показатель z для того или иного момента времени может быть выражен функцией z=f(x, у), которая указывает, что кон- кретным координатам х и у всегда соответствуют те или иные значения показателя 2. На картах значения z представлены 235
в виде картографических обозначений, содержание которых по- ясняется в легенде или в таблицах условных знаков топогра- фических карт. Для автоматического составления карт по другим картам предварительно необходимо перевести рисунок картографиче- ских источников в цифровой вид. Эта особая операция называ- ется цифрованием, оно осуществляется с помощью специаль- ных приборов — цифрователей — и представляет собой началь- ную стадию автоматического составления карт. Второй и наиболее важной стадией автоматического состав- ления карт является числовая обработка информации, а ЭВМ, используемая с этой целью,— основной компонент картографи- ческой системы автоматического создания карт. Последняя ста- дия автоматического составления карт — это воспроизведение обработанной цифровой информации в картографической форме. С этой целью используются автоматические графопострои- тели, которые представляют собой универсальные быстродей- ствующие электромеханические устройства. Они работают по принципу координатографа и считывают информацию с магнит- ных лент, дисков и т. п. или получают ее непосредственно от ЭВМ. Применительно к задаче автоматизации крупномасштабного картографирования, цифровая модель местности — это статиче- ская логико-математическая модель описания местности, которая содержит информацию о топографических объектах местности в виде их числовых характеристик, а также и о связях между этими объектами. К числу топографических объектов относят физически существующие объекты местности — дневной поверх- ности Земли естественного и искусственного (антропогенного) происхождения. Отнесение объектов местности к классу топо- графических объектов осуществляется требованиями инструк- ций по топографическим съемкам и соответствия их содержания таблицам условных знаков топографических карт и планов. Автоматизация процесса создания топографических карт по материалам аэросъемки обусловлена, в первую очередь, прог- рессом фотограмметрических методов и разработкой карт но- вого типа — ортофотокарт и фотокарт, а также созданием новых фотограмметрических приборов, в числе которых следует отме- тить систему: топокарт — ортофот — орограф фирмы «Карл Цейс» (Йена, ГДР). Эта система имеет большие возможности для автоматизации процесса создания топографических карт по аэрофотоснимкам. Она состоит из трех взаимосвязанных при- боров: топокарт, ортофот и орограф. Топокарт представляет собой универсальный стереофото- грамметрический прибор, предназначенный для создания топо- графических карт по аэрофотоснимкам. К этому прибору при- соединен ортофот — прибор, с помощью которого осуществля- ется дифференциальное трансформирование снимков и автома- тическое получение ортофотоснимков. Он дает возможность из- 236
менения масштаба создаваемого ортофотоснимка по сравнению с исходным аэрофотоснимком в пределах от 0,7 до 5 раз. В течение последних лет в создании автоматических карто- графических систем достигнуты значительные успехи, но широ- кого использования их в картографическом производстве пока кет. Это можно объяснить тем, что имеющиеся в настоящее время автоматизированные картографические системы значи- тельно отличаются друг от друга по своей структуре и устрой- ству, а оптимальный вариант таких систем еще не установлен. Автоматизация процессов создания карт пока наиболее перс- пективна для создания многолистных карт, использующих коли- чественные показатели, что в первую очередь относится к топо- графическим и к другим многолистным картам (кадастровым, навигационным и др.). Проблема автоматизации процессов создания топографиче- ских карт и планов имеет большое научное и практическое зна- чение. Возникает необходимость создания новых приборов и технических устройств, что потребует значительных денежных затрат. Поэтому автоматизация при ее дальнейшем развитии будет доступной для крупных картографических предприятий, а ее рентабельность окажется обоснованной при постоянной и полной загрузке автоматических устройств на каждом пред- приятии. Глава 6 ОБНОВЛЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ § 33. ПОНЯТИЕ СТАРЕНИЯ И СУЩНОСТЬ ОБНОВЛЕНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ Топографическая карта отображает территорию на определен- ный момент, соответствующий времени производства съемки. С течением времени на территории, изображенной на изданной карте, появляются новые объекты, другие исчезают или теряют свое значение, изменяются характеристики объектов, их катего- рия, ранг и положение в пространстве. Интенсивное освоение и экономическое развитие территории, изменения природы, вы- званные деятельностью человека или самостоятельные, приво- дят к тому, что созданная карта перестает соответствовать дей- ствительному состоянию местности, она устаревает. Старение карт в разных районах происходит неодинаково. Многое зависит от темпов экономического развития страны. В экономически развитых районах ландшафт изменяется го- раздо быстрее, чем в малоосвоенных. На территориях ново- строек в короткое время возникают населенные пункты, прокла- дывают дороги и линии коммуникаций, идет строительство про- 237
мышленных объектов, осваиваются новые районы под земледе- лие и животноводство. Карты этих районов перестают быть со- временными уже через два-три года. Напротив, там, где воздей- ствие человека на природу невелико, служба карты может удлиняться на десятилетия. Изменения природных контуров, влияющих на современность карты, могут происходить медленно и постепенно (миграции рек и береговой черты, движение лед- ников, заболачивание) или быстро, катастрофически (разруши- тельные селевые потоки, сход снежных лавин, землетрясения). Особенность старения карт состоит и в том, что отдельные эле- менты карты стареют с разной быстротой. Так, в большинстве случаев природные элементы ландшафта изменяются медленнее культурных, и карта, устаревшая в отношении населенных пунк- тов, дорог, может давать правильное представление о гидрогра- фии и рельефе. Срок службы карты в известной степени связан с ее масш- табом. По мере уменьшения масштаба ряд изменчивых деталей выпадает из масштаба или снимается с карты в процессе гене- рализации; другие объекты показаны обобщенно с учетом лишь крупных количественных или существенных качественных раз- личий. Например, изменения в этажности застройки, соотноше- ние жилых и нежилых строений в населенных пунктах, отобра- жаемых на картах масштабов 1 :2000, 1:5000, окажутся неощу- тимыми на картах более мелких масштабов. Таким образом, обобщение изображения, свойственное мелким масштабам, в не- которой мере предохраняет карту от быстрого старения. Несо- ответствие содержания карты современному состоянию местно- сти называют физическим старением карт. Наряду с физическим происходит моральное старение карт, выражающееся в их несоответствии современному научно-тех- ническому уровню. В связи с непрерывным возрастанием тре- бований к картам и научно-техническим прогрессом в развитии топографо-геодезического производства изменяются элементы математической основы карт, полнота содержания, оформление карт и методы их создания. Эти изменения отражаются в новых инструкциях, условных знаках, руководящих технических мате- риалах. Например, эволюцию научных основ топографических карт можно проследить от совершенствования классификаций и отображения отдельных ее элементов — растительности, гид- рографии, рельефа и других — до создания карт нового типа. Значительно продляет срок службы карт, делая их менее ста- тичными и более долговременными для использования, отобра- жение динамики явлений и общих изменений географического ландшафта — сезонных и многолетних. Карты, изданные до ут- верждения новых образцов, рассматриваются как не соответст- вующие современным требованиям и, следовательно, как мо- рально устаревшие. Старение карт замедляет картографическую обеспеченность территории. Поэтому полное картографирование страны предполагает не только выполнение необходимых геоде- 238
зических работ, съемок и изготовление на их основе различных видов топографических карт, но и систематическое поддержа- ние на современном уровне созданного фонда топографических карт — их обновление. Под обновлением карт понимается приведение их в соответствие с современным состоянием отображаемой мест- ности и современными научно-техническими требованиями. В настоящее время для стран, выполнивших или завершаю- щих выполнение программы первоначального картографирова- ния своей территории, проблема обновления карт приобретает первостепенное значение среди других проблем картографии. Это касается прежде всего стран с высоким уровнем и быст- рыми темпами экономического развития. Последствия недо- оценки своевременного обновления топографических карт хо- рошо видны на примере истории картографирования Великобри- тании, которая уже в конце прошлого века имела на большую часть территории карту в масштабе 1 :2500 и на всю страну — в масштабе 1 : 10 560. Но поскольку обновление этих карт прак- тически не производилось, к 40-м годам она из страны с луч- шим картографическим обеспечением превратилась в страну, имевшую крайне устаревшие карты, просуществовавшие без исправления 50 и более лет. После второй мировой войны Ве- ликобритания приступила к выполнению новой программы кар- тографирования и приняла систему непрерывного обновления. В нашей стране проблема обновления карт стала особенно актуальной в 60-х годах, когда было полностью завершено по- крытие территории страны первичными съемками и издана Го- сударственная карта в масштабе 1 :100 000. Сейчас обновлению подлежат топографические карты всего масштабного ряда. В первую очередь обновляются карты, которые служат исход- ными для подготовки карт других масштабов, и карты районов интенсивного промышленного и сельскохозяйственного разви- тия. Обновленные карты по точности, содержанию и оформле- нию должны удовлетворять требованиям основных положений и издаваться в принятой системе координат и действующих ус- ловных знаках. Издание обновленных карт должно произво- диться не позднее одного года после их обновления. Карты, планово-высотная основа которых по точности не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям, не обновляются и созда- ются заново. Обновление топографических карт проводится преимущест- венно на базе новой аэрофотосъемки. Это создает богатейшие возможности не только для учета изменений, но и для дальней- шего их совершенствования. Обновление карт в широком смысле этого понятия охватывает обе названные стороны. Одновременно с обновлением карт целесообразно решать задачу их совершен- ствования на базе современного технического оснащения, быст- рого развития аэрометодов и более широкого применения дан- ных географической науки. 239
§ 34. МАТЕРИАЛЫ (ИСТОЧНИКИ), ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОБНОВЛЕНИИ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ Источники, привлекаемые для создания и обновления топогра- фических карт, первичных по своему характеру, отличаются большой спецификой от источников других географических карт. Их можно условно разделить на следующие группы: 1. Литературные, описательные материалы, географические карты и атласы. 2. Материалы топографических съемок (топографическая изученность). 3. Материалы специальных и специализированных крупно- масштабных съемок, создающиеся организациями и ведомст- вами различных отраслей народного хозяйства. 4. Материалы государственного планирования. Справочные. Выявление и использование перечисленных источников не- обходимо и при создании, и при обновлении топографических карт, так как позволяют сократить объемы полевого обследо- вания территории и ускоряют темпы работ. Но при обновлении карт роль этих материалов неизмеримо возрастает: они дают информацию об изменениях местности, на основании которой принимается решение на обновление. Технология обновления карт в большинстве случаев полностью определяется количест- вом и кондиционностью собранных материалов. Литературные, описательные материалы, гео- графические карты и атласы (рассматриваемые в курсе «Картоведение») используются на стадии первоначального оз- накомления и географического изучения природы и хозяйствен- ной освоенности картографируемой территории. Материалы топографических съемок. Это основ- ные источники, содержащие информацию о всех элементах то- пографических карт; по точности полностью соответствуют тре- бованиям Основных положений или удовлетворяют основным техническим требованиям. К ним относятся: каталоги координат и точек съемочной сети; материалы фотосъемки: аэронегативы, фотопланы, фото- схемы, репродукции накидного монтажа, фотоснимки; топографические карты и планы; техническая документация к созданным или обновленным картам и планам предыдущих изданий: технические отчеты, формуляры карт, ведомости установленных названий, техниче- ские указания, редакционные документы, кальки высот, мате- риалы рабочего проектирования. Перечисленные материалы используют на стадии проверки точности обновляемой карты, анализа изменений, внесения ис- правлений. Привязка материалов к обновляемой карте осуще- ствляется по общим контурам на приборах, обеспечивающих работу с разномасштабными материалами или путем дополни- тельных преобразований: уменьшение (увеличение) с целью при- 240
ведения к одному масштабу, трансформирование, перевычисле- ния координат и т. д. Материалы специальных и специализирован- ных съемок представляют особую группу источников, привле- каемых для обновления (создания) топографических карт, не рассматривавшуюся ранее в курсах картографических дисцип- лин. Эти материалы создаются и поддерживаются на современ- ном уровне организациями различных отраслей народного хо- зяйства для своих нужд. Значительную долю работ, проводимых ведомствами (или для них), составляют топографические съемки в самых крупных масштабах (1:500— 1:5000) и специализированные съемки масштаба 1:10000. В других случаях это — плановые, карто- графические, графические материалы, схемы, профили, рабочие и проектные чертежи, абрисы, большая часть которых является результатом полевых работ. Эти документы разнообразны по содержанию, точности и качеству оформления. Среди них есть материалы, составленные на топографической основе, прибли- жающиеся по своей точности к требованиям топографических съемок, и материалы неудовлетворительной точности. Однако при определенной обработке менее точные материалы и содер- жащиеся в них сведения могут быть использованы на разных стадиях обновления карт. Назовем их материалами картогра- фического значения. Материалы картографического значения, как правило, содержат информацию по определенной группе элементов содержания топографических карт: по населенным пунктам, дорожной сети, по гидрографии, растительному по- крову, грунтам, коммуникациям, инженерным сооружениям. В целом они несут огромную информацию об отображаемых на топографических картах объектах. В прилож. 5 приводится сводка наиболее широко используемых в топографическом кар- тографировании материалов этой группы с краткой их харак- теристикой и указанием организаций, где они имеются и хра- нятся. Охарактеризованы сведения, содержащиеся в источни- ках и представляющие интерес в первую очередь с точки зре- ния обеспечения содержания топографических карт. Например, при изображении железных дорог особенно ценные сведения можно извлечь из подробных схем продольных профилей же- лезнодорожных путей, называемых иногда нормальными про- филями пути (рис. 102). На шоссейные дороги, автомагистрали и автострады создаются линейные графики дорог (рис. 103), содержащие сведения, подлежащие отображению на топогра- фических картах. При изображении на топографических картах объектов гид- рографии много необходимых сведений можно получить, исполь- зуя навигационные морские, озерные и речные карты, а также лоцманские карты рек, озер, водохранилищ, каналов. Эти ма- териалы ценны не только для создания и обновления топогра- фических карт, но и для согласования с топографическими 241
to ф- to Рис. 102. Фрагмент подробной схемы продольного профиля железнодорожного пути
Боковая ситуация Влево 1 X 1 / 1 X х X X / X X X X X X /а I * Ахх 11 - « г » « > В // о X \ // " ° V н // \ // 0 ° ’ Х X X X X X х Вправо ГО 1 el Of ^7 . ж М' 1 й i Километры 3 48 49 50 51 57 Границы типов покрытий про езжей части (плюсы) 4 4*42 5 + 63 4 + 8 в Типы покрытий ширина про- езжей части обочин и. полот- на на 1.1.1978г. 5 — 1,5 6,0 = 1L_ И 2,01 : 5,5 ; : 2.0 Ж 2,0 -5^5 - 2.0 / '' ' ' _ z / 1,5 6.0 1,5 Последующие изменения вти- пах покрытий проезжей части ;2,о ; ' 5,5 z - 2,0' Г од изменений 1979 Грунт земляного полотна 6 T я ж е л • ы й с у -г ли ном. Супе С ь | Промеры толщины дорожной одежды в см. 1978 г. 7 5/ М/15 % 19. . г. Уклоны.более предельных и радиусы,менее допускаемых 6 25 40 Аварийные и труднопроез- жаемые участки 9 Качественное состояние проез- жей части на 1.1.1978г. 10 Удовлетвор ительное Требует ремонта Удов летворительн о е Характер произведенных работ в последующем Замощено б ником в 197 ЦЛЫЖ 9 г Искусственные сооружения Техническая характери- стика мостов,труб,пере- прав,парапетов, подпор- ных стенок,бродов 11 Г 5,5^ 45 1 Н8 J969 Г 5,. 7 | 5YH6 X А1952 1,0 Jl2 Г5,5> 3J : 1 8 <1956°J 'н8 J972 ж. 2« Гф 0,6 ш14 Г5,5\/Н 11в) U9 6 68 1. Г 5,5х! 60 J s1970 ? » -О-Р» Soil Г7> 4/ <//10 J979 Место расположения (плюсы) 12 1+45 6*60 1*31 5*29 7*16 2*90 8*2 5 2*62 1*60 качественное состояние на 1.1.1978г 13 Хор. Тр.пер. Хор. Тр.пер. Удовл. Удовл удов Л Хор. удовл. Ха ра оактер произведенных 5от в последующем Вместо моста установлена труба-бинокль Вместо деревянного .моста сооружен каменный мост Рис. 103. Страница линейного графика автомобильной дороги
картами шельфа, внутренних водоемов, а также с обычными то- пографическими картами суши в береговой зоне. Особенно цен- ную информацию для топографических работ представляют ло- ции и лоцманские карты (рис. 104). Основные их масштабы 1 : 10 000— 1:50 000. На этих картах изобатами изображено дно реки, показаны острова, подводные камни, гидротехнические со- оружения, навигационное оборудование, подписаны географиче- ские названия. Лоции содержат подробные описания берегов и дна водоемов, проливы, сведения о водном режиме, важные не только для содержания карт, но и для организации топографи- ческих работ. Рис. 104. Фрагмент лоцманской карты судоходной реки Информация о лесных массивах, изображаемых на топогра- фических картах, может быть получена из картографических и описательных материалов лесоустройства. Областные управле- ния лесного хозяйства и охраны леса, всесоюзное объединение «Леспроект», лесничества, лесхозы на основе лесохозяйствен- ного дешифрирования аэрофотоснимков составляют карты и планы различных типов: лесоустроительные планшеты, планы лесонасаждений, схематические карты лесхозов, таксационные описания и др. Основной первичный материал — лесоустроитель- ные планшеты. По ним путем фотомеханического уменьшения готовят планы лесонасаждений по лесничествам (рис. 105) в масштабах 1:25 000— 1: 100000. На этих материалах в числе специальных элементов и характеристик леса, таких как: пол- нота насаждений, возраст, класс возраста и бонитета, границы и площади лесных выделов, показываются квартальные просеки, номера кварталов, названия урочищ и лесов — объекты, обяза- тельные для топографического дешифрирования. Ценной инфор- мацией является изображение дорог, распознавание которых в лесу нередко представляет большие трудности даже для по- левого обследования. 244
По планам лесонасаждений в границах всего лесхоза (лес- промхоза) составляются схематические карты лесхозов (рис. 106) в масштабах более мелких: 1:50 000— 1:200 000. В до- полнение к уже перечисленным сведениям на них имеются изоб- ражения домов лесников и рабочих леса, пожарных вышек, названия смежных лесхозов и лесничеств, показываются населен- ные пункты, пути сообщения, элементы гидрографии. Количест- венные характеристики древесных насаждений могут быть полу- Рис. 105. Фрагмент плана лесонасаждений масштаба 1 : 25 000: 1 — граница лесных выде- лов; 2 — дорога чены из таксационных описаний — описаний участков (выделов) леса, различающихся по биологическим и хозяйственным приз- накам. Материалы государственного планирования, а также справочные особенно актуальны при выявлении изменений. Изучение и анализ директивных постановлений, пер- спективных планов развития народного хозяйства, схем разви- тия территориальных, аграрно-промышленных комплексов, эко- номических районов дает информацию для выявления террито- рий и объектов интенсивного изменения: границы районов, намечаемых к интенсивному развитию, перспективные площади месторождений полезных ископаемых, крупнейшие объекты но- вого строительства, проектируемые новые города, другие поселе- ния, принятые новые варианты технических проектов на строи- тельство путей сообщения, водохранилищ, мелиоративных си- стем и т. д. 245
Справочная информация из разных источников может быть непосредственно отображена на обновляемой карте или заре- гистрирована на специальной карте учета изменений (§ 38). В прилож. 5 наряду с материалами предыдущей группы вклю- чены проектные документы и справочные издания, используе- мые при обновлении топографических карт. Рис. 106. Фрагмент схематической карты лесхоза: / — граница 2 — граница 3 — контора 4 — контора квартальные номера кварталов районов; лесничеств; лесничества; лесхоза; 5 — просеки и Приведенные примеры и прилож. 5 показывают, что для це- лей обновления (создания) карт используются материалы, имею- щие определенную отраслевую направленность: сельское хозяй- ство, лесное хозяйство, геология, энергетика, транспорт, мелио- рация и водное хозяйство, строительство, обрабатывающая, добывающая промышленность. Весь набор карт и планов (крупномасштабные съемки на ма- лые участки), графические документы (схемы, профили, чер- тежи и т. д.), фотодокументы, описательные и статистические материалы могли бы составить основу для комплектования фонда первичных материалов, привлекаемых при создании и об- новлении топографических карт. Однако несмотря на очевид- ность пользы этих материалов, позволяющих сократить удель- 246
ный вес полевых работ, централизованный сбор, хранение, об- работка и оперативное информационное обеспечение ими оста- ется предстоящей задачей. § 35. ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОСТИ ОБНОВЛЯЕМЫХ КАРТ Решение на обновление топографических карт принимается на основании оценки их современности — степени устарелости. На учете степени старения карт базируется прогнозирование, пла- нирование, установление сроков (интервалов) обновления карт различных районов. Для первоначального суждения о степени современности об- новляемых карт обращаются к датам съемки, указанным на полях и в формуляре карты. Эти данные могут быть использо- ваны на стадии прогнозирования и установления ориентировоч- ных периодов обновления. Далее необходим анализ основных показателей современности карты: точности, характера и коли- чества происшедших изменений. Проверка точности карты Точность обновляемой карты оценивают путем сличения ее пла- ново-высотной основы с критериями точности, установленными действующими инструкциями. Карта считается пригодной для обновления, если по точности она соответствует этим критериям. При неудовлетворительной точности вместо обновления проекти- руется новая съемка. Точность карты выявляют по техническим отчетам исполнен- ных работ, каталогам координат и высот геодезических пунк- тов, формулярам изданных карт с записями по методике выпол- нения точности отдельных процессов, результатам контроля, по калькам высот. Привлекают материалы более поздних кондици- онных съемок различных организаций и ведомств. Если мате- риалы ранее выполненных работ не обеспечивают заключения о качестве карты, точность карты проверяют по материалам но- вой аэрофотосъемки построением фотограмметрических сетей. Проверка точности карты на отдельных участках в плано- вом и высотном отношении может быть выполнена путем изме- рения стереопар на универсальных стереоприборах, а в плано- вом отношении — путем проектирования аэрофотоснимков на универсальном топографическом проекторе. Выявление грубых ошибок в плановом положении отдельных контурных точек или их групп может быть выполнено по нетрансформированным аэрофотоснимкам засечками из главных точек с помощью вос- ковок направлений или путем измерения расстояний от опоз- нанных пунктов до контуров (между контурами) и сопоставле- ния их с соответствующими расстояниями на карте. В качестве основы для построения фотограмметрических се- тей, ориентирования одиночных стереопар на универсальных приборах и аэрофотоснимков на топографическом проекторе 247
Таблица 15. Средние расхождения высот (м) Районы Масштабы карт 1 : 10 000 1 : 25 000 1 : 50 000 1 : 100 000 Плоскоравнинные 0.4 1.2 3,2 6,5 высота сечения 1 м — — — высота сечения 2 (2,5) м 1,2 1.2 — — Равнинные, пересеченные и всхол- 1.2 2.4 4.5 9,0 мленные с преобладающими углами на- клона до 6° Горные и предгорные, песчаные пу- 3,8 3,8 6,5 13,0 стыни Высокогорные — 7,5 13,0 25,0 служат опознанные на новых аэрофотоснимках геодезические пункты, точки съемочной сети (высотные и планово-высотные опознаки) старой съемки, а также надежные контурные точки, хорошо опознаваемые на новых аэрофотоснимках и обновляемой карте. После построения фотограмметрических сетей производится оценка точности оригиналов обновляемой карты путем сличе- ния точек сетей с местными предметами, контурами и харак- терными точками рельефа, опознанными на обновляемом ори- гинале и новых аэрофотоснимках. Карта считается пригодной для обновления, если средние расхождения в плановом поло- жении точек фотограмметрической сети и соответствующих то- чек карты не превышают 0,6 мм для равнинных и всхолмлен- ных районов и 1 мм — для горных, высокогорных и пустынных районов. Средние расхождения высот, подписанных на карте, не должны превышать величин, указанных в табл. 15. Правильность изображения форм рельефа проверяется пу- тем сопоставления его форм, рассматриваемых стереоскопиче- ски по аэрофотоснимкам, с формами рельефа, изображенными на обновляемой карте. Такая проверка необходима по ряду причин. Во-первых, по- являются новые, быстроразвивающиеся формы рельефа: рас- тущие овраги, промоины, эрозионные борозды, оползни, проса- дочные формы разного размера и много других. Во-вторых, на изданных картах могут быть нарушены требования точности, пропущены или недостаточно выразительно изображены отдель- ные формы. Примерами часто повторяющихся ошибок изобра- жения рельефа могут служить пропуски уступов, невыразитель- ное изображение скал, изменений крутизны склона, сглажива- ние горизонталей и др. Участки карт, в пределах которых ошибки взаимного поло- жения контуров в плане и по высоте превышают указанные до- 248
пуски, а также участки с неправильным изображением форм рельефа подлежат съемке заново. Пригодными для обновления без дополнительной проверки точности по аэрофотоснимкам считаются карты, составленные в процессе мензульной или аэрофототопографической съемки (комбинированным и стереотопографическим методами), выпол- ненной в соответствии с требованиями Основных положений и действующих инструкций, а также карты, составленной по то- пографическим картам более крупных масштабов. Точность этих карт проверяется выборочно — на отдельных листах. Если при выборочной проверке выявляются недопустимые ошибки, то про- веряются все листы карты данного района. В результате анализа ранее выполненных работ и оценки точности обновляемой карты устанавливаются: документы, регламентирующие создание обновляемой карты; метод и время создания или технология обновления (при по- вторном обновлении); проекция, система координат и высот, высота сечения рель- ефа; густота, расположение и точность планово-высотной основы; точность построения фотограмметрических сетей, изготовле- ния фотопланов и монтажа копий при составлении; точность съемки контуров и рельефа, точность составления карты. Результаты проверки точности обновляемой карты записы- вают в соответствующий раздел ее формуляра. На них бази- руется заключение о допустимой степени старения и пригодно- сти карты для обновления. Анализ изменений местности Анализ изменений местности выполняется путем сличения новых аэрофотоснимков с обновляемой картой при использовании имеющихся на территорию других современных материалов. Просмотр аэрофотоснимков осуществляют стереоскопически, тщательно выявляя изменения в контурах и рельефе. Получен- ные данные служат для составления проекта полевого обследо- вания, они определяют объем камеральных исправлений, позво- ляют сделать заключение о целесообразности обновления и выбрать наиболее эффективную технологию для конкретного участка (группы листов). В настоящее время разработан ряд объективных способов количественной оценки изменений. Практические методы заключаются в непосредственном измерении числа, длины, площади изменившихся объектов на оценочных участках (квадратах) карты, исправленной по материалам аэрофото- съемки. Для таких измерений используются палетки из проз- рачного пластика в виде сетки (окон) квадратов со сторонами определенной длины в зависимости от измеряемых параметров 249
(рис. 107). Степень старения подсчитывается, как отношение числа квадратов, содержащих изменения, к их общему числу по формуле . 100 % где п, П1, п2, Пз — соответственно число квадратов с утрачен- ными объектами, вновь появившимися, не имеющими изменений и без нагрузки. Другие варианты предусматривают подсчет изменений сна- чала для групп однородных объектов в отдельности, а затем на лист карты в целом. сг б Рис. 107. Палетки для количественной оценки изменений: и — сетка окон; б — сетка квадратов Рассмотрим вариант определения количества изменений с разделением объектов на компактные, линейные, площадные, собственные названия и характеристики, рекомендуемый А. Н. Живичиным, А. И. Комаровым и др. 1. Находят нагрузку листа карты компактными объектами, подписями собственных названий и характеристик. Для этого на тиражный оттиск карты со схематически вычерченными из- менениями местности накладывают палетку (см. рис. 107, а). так, чтобы угол левого верхнего окна палетки совпал с соответ- ствующим углом рамки трапеции, а ее северная сторона совме- стилась с соответствующими сторонами верхнего ряда окон па- летки. По результатам подсчета определяют нагрузку листа карты указанными элементами сначала без учета исправлений х, а затем нагрузку только исправленными элементами Хиспр. Вы- числения выполняют по формуле х = nslsn9 где п — число условных знаков компактных объектов — пк, соб- ственных названий пн и характеристик пх, подсчитанных через 250
окна палетки; s— площадь листа карты; sn — площадь всех окон палетки, через которые производился подсчет условных знаков и подписей. 2. Находят нагрузку линейными объектами сначала без учета исправлений, а затем только исправленных, и вычисляют по формуле х=т/1, где т — число пересечений условных знаков линейных объектов со сторонами рамки трапеции и линиями ки- лометровой сетки; I — длина всех линий (в см), по которым про- изводился подсчет. 3. Также определяют нагрузку площадными объектами. Пло- щади измеряют по сетке квадратов (см. рис. 107, б) со сторо- нами 5 мм (тонкие линии) и 10 мм (утолщенные линии). Боль- шие площади определяют по километровой сетке: площади от 5 до 10 см2 — по сетке с ценой деления 1 см2, площади менее 5 см2 — по сетке с ценой деления 0,25 см2. 4. Вычисляют отношения, характеризующие степень устаре- лости карты, по каждой группе объекта по формуле с=----------100 % * + *испр 5. При оценке среднего значения современности листа карты учитывают распределение объектов на данном листе — р. За единицу измерения р для компактных объектов, подписей названий и характеристик принимают один объект, одно назва- ние, одну характеристику. Величина р для этой группы будет равна (х-ЬХиспр)* Для линейных объектов величину р принимают равной длине этих объектов (в км) на листе карты р= (х+хИСпр)К. Коэффи- циент К получен экспериментальным путем для перевода вели- чины (х+хиспр); в зависимости от масштаба он принимает раз- ные значения. Масштабы К 1 : 25 000 ................... 500 1 : 50 000 .................. 1000 1 : 100 000 ................. 2000 За единицу величины р для площадных объектов принимают их площадь, равную 0,1 км2. Величину (х+хИСпр) переводят в км2. Масштабы Р 1 : 25 000 . 0,6 (х + хИСПр) 1 : 50 000 .............. 2,5 (х + хиспр) 1:100 000 .... 10,0 (х + Хиспр) 6. Вычисляют среднее значение степени современности ли- ста карты (в %) по формуле и записывают в табл. 16: Sep ~хр~' 251
Таблица 16. Пример записи вычислений Наименование группы объектов Графическая нагрузка X CU р ср До исправ- ления X Исправ- ленные элементы *испр После исправ- ления ^"^испр *"Ь*ИСП Х100 % Компактные 967 263 1230 78,6 1230 96 678 Собственные названия 89 45 134 66,4 134 8 898 Характеристики 120 40 160 75,0 160 12 000 Линейные объекты 1,32 0,24 1,56 84,6 1560 131 976 Площадные объекты 228 60 228 79,2 720 3804 57 024 306 576 С = 306 576 : 3804 = 80,6 % Известен ряд других подходов и формул к оценке количе- ства изменений. Они разрабатываются в процессе научных ис- следований, имеющих целью повышение обоснованности оце- нок, совершенствование планирования работ по обновлению, определение сроков (интервалов) обновления карт различных видов и в разных районах. Так, на основе подсчета количества объектов на разные даты съемки проводятся исследования по изучению динамики и скорости изменений местности в разных географических зонах. Коэффициент изменяемости при этом вы- числяют как отношение квадрата разности объемов элементов на разные даты съемки к квадрату их полусуммы. Изменяе- мость основных элементов (населенные пункты, дорожная сеть, гидрография, растительность) предлагается отображать на кар- тах динамики элементов местности и использовать их для рай- онирования по срокам обновления. Имеются предложения устанавливать степень старения на основе сопоставления современных статистико-экономических данных и данных о местности на момент съемки. Приводятся соображения по прогнозированию (предвычислению) степени старения карт методом экстраполяции на основе статистических данных, накопленных за несколько лет. К традиционным методам получения количественных дан- ных об изменившихся элементах добавились новые, в которых применяются математическая статистика, теория информации, автоматизированные способы обработки данных. Карта рас- сматривается как информационная модель местности, степень и скорость старения выражается в единицах информации. Цен- ность информации определяют критериями содержательности, полноты, достоверности и современности. Предложены также математические модели изменения объема информации карты. Оптимальный способ установления степени старения карт предполагает не только определение объема изменений за оп- 252
ределенный промежуток времени, но и разработанную систему количественного учета важности изменившихся объектов — значимости изменений. Очевидна разница в таких изменениях, как возникновение новых населенных пунктов, строительство крупных водохрани- лищ, реконструкция железнодорожных магистралей и узлов — с одной стороны, и строительство небольших предприятий ме- стного значения, канализирование отдельных участков речных русел, перестройка полевых дорог в связи с распашкой земель, ликвидация (вставка) отдельных построек в кварталах насе- ленных пунктов, осушение болот на небольших участках — с дру- гой стороны. В настоящее время предпринимаются попытки увязать оценку современности карты по количеству изменений с учетом их значимости. Один из вариантов такой оценки разработан в ЦНИИГАиК. Степень изменений местности предложено опре- делять как сумму отношений информативной емкости измене- ний элементов карты (площадных, линейных, компактных, соб- ственных названий, численных характеристик и пояснительных надписей) с учетом коэффициентов, характеризующих значи- мость объектов, к информативной поэлементной емкости карт. Предложены таблицы коэффициентов значимости изменений объектов и номограммы для пересчета непосредственных единиц измерения в единицы измерения с учетом категорий значимо- сти. В основе определения значимости изменений объектов ме- стности, отображаемых на топографических картах, лежит ста- тистическая обработка экспертных оценок элементов содержа- ния карт различными специалистами — как выполняющими съемки, так и использующими карты в своей работе*. Для практического использования можно рекомендовать пе- речни объектов, отнесенные к разным категориям значимости. Вариант такой классификации приведен в табл. 17. Классификация объектов по категориям значимости очень условна, потому что одни и те же объекты играют неодинако- вую роль в разных районах. Например, изменения в положении грунтовых дорог несущественны для районов с развитой до- рожной сетью и важны в районах с редкой сетью дорог. Изме- нения, относящиеся к объектам водоснабжения, также имеют разный вес в обводненных и засушливых районах. Подобные примеры можно продолжать. Они свидетельствуют о том, что значимость изменений зависит от природных условий и хозяй- ственной освоенности картографируемой территории. Очевидно, важность и конкретный перечень существенных изменений дол- * Оценка выполнена в специальной анкете по 10-балльной шкале для 36 групп элементов содержания карты, по пяти видам для 3-х категорий местности, отдельно для карт масштабов 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000. Подсчет значимости проведен на ЭВМ ЕС 1030 по программе, составленной на языке PL/1. 253
Таблица 17. Классификация объектов по категориям значимости Категория значимости и принцип выделения Примеры объектов I. Появление, исчезновение, измене- ния объектов существенно влияют на принимаемые по карте решения Государственные границы: границы союзных и автономных ре- спублик, краев, областей; промышленные административные центры и города с числом жителей 5000 и более; крупные промышленные объекты; железные дороги, автострады и шоссе; магистральные трубопроводы и ли- нии электропередачи государствен- ного значения; крупные водохранилища; изменения наименований географи- ческих объектов 11. Изменения объектов влияют на принимаемые по карте решения, если эти изменения составляют 20 % и более Ориентиры, расположенные вне насе- ленных пунктов; улучшенные грунтовые и проселочные дороги; береговая линия морей, рек, озер; контуры растительности III. Изменения объектов не оказывают существенного влияния на при- нимаемые по карте решения Границы заповедников и ограждения; отдельные постройки в населенных пунктах, полевые дороги жны устанавливаться для каждого обновляемого участка с уче- том его региональных особенностей. Таким образом, оценка современности обновляемой карты включает анализ допустимой (по точности), фактической (по количеству и важности изменений) и моральной степени ее ус- тарелости, выражающейся в несоответствии оформления карты действующим образцам и условным знакам. Такая трехступен- чатая система оценки изменений позволяет выбрать для обнов- ления карты, действительно устаревшие. § 36. СИСТЕМЫ И ПРИНЦИПЫ ОБНОВЛЕНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ В настоящее время для обновления топографических карт при- няты две системы: периодическая и непрерывная. Периодическая система предполагает обновление карт через определенные интервалы времени, по мере фактиче- ского старения карт. Топографические карты СССР обновляются по периодиче- ской системе с интервалами 6—8 лет на наиболее важные об- житые территории и 10—15 лет — на прочие районы. Эти сроки 264
установлены Инструкцией по обновлению топографических карт масштабов 1: 10000, 1 :25 000, 1 : 50000. Естественно, что указанные интервалы имеют ориентировоч- ное значение, и сроки обновления конкретных блоков листов карт согласуются с потребностями планов развития народного хозяйства и комплексным развитием отдельных территорий. Листы на некоторые, не затронутые экономическим развитием районы могут использоваться и через 20 лет после их съемки. По- этому обновление таких карт выполняется в соответствии с осо- быми указаниями ГУГК. Периодическое обновление карт бази- руется, как правило, на новой аэрофотосъемке, которая должна производиться не ранее, чем за год до начала работы. Система непрерывного обновления карт заклю- чается в постоянной точной регистрации на карте всех измене- ний местности сразу после их появления. Нанесение изменений на карту может осуществляться путем полевой съемки, по аэро- фотоснимкам и другим материалам. По мере накопления изме- нений лист карты переиздается. Применением непрерывной си- стемы обеспечивается получение в любой момент листа карты, обновленного на день выдачи. Однако постоянное обновление крупномасштабных карт на больших площадях — трудоемкий процесс, сопряженный с рас- пылением сил и средств. В ряде стран наблюдается тенденция сочетать периодическое обновление топографических карт с не- прерывным накоплением данных об изменениях местности в пределах картографируемой территории. Это обеспечивает от- ражение на картах основных изменений и оперативное информи- рование о них потребителей. По непрерывной системе обновля- ются морские, аэронавигационные, автодорожные карты, пере- дающие самую свежую информацию — на день поступления карты в пользование. Если картографируемая территория хорошо изучена в топо- графическом отношении и покрыта топографическими картами нескольких масштабов, то в границах определенного района наиболее рационально обновлять одновременно карты всех име- ющихся масштабов. Одновременное обновление карт — это последова- тельное обновление карт всех имеющихся масштабов в грани- цах определенного района согласно составительскому оригиналу изменений карты исходного масштаба. Одновременное обновле- ние масштабного ряда карт целесообразно начинать с карт круп- ных масштабов, а затем вносить соответствующие изменения в карты других масштабов. Это обеспечивает хорошую согла- сованность карт, служит их единству. Такая организация работ и наиболее экономична. Она позволяет ограничиться одноразо- вым полевым обследованием местности и контролем карты только исходного масштаба. Сроки выпуска обновленных то- пографических карт различного назначения (соответственно мас- штабам) при этом значительно сокращаются. Составительские 255
оригиналы, в которые внесены изменения, можно сразу гото- вить к изданию, не дожидаясь издания обновленной карты ис- ходного масштаба. Соответствующие технологические схемы в настоящее время разработаны (§ 37). Однако организационные и экономические трудности, свя- занные с быстрым обновлением всего массива топографических карт, отсутствие производственной необходимости в обновле- нии карт на отдельные районы страны или временное отсутст- вие потребностей в картах определенного масштаба приводят и к иной постановке работ, при которой обновление наиболее важных карт не связано с исправлением карт других масшта- бов. Иногда обновление начинается с наиболее употребитель- ной топографической карты относительно мелкого масштаба, а карты более крупных масштабов обновляются выборочно в зависимости от возникающей потребности и степени их уста- релости. Иногда с целью максимального сокращения цикла ра- бот по всему масштабному ряду практикуется обновление карт одновременно двух или нескольких смежных масштабов. Многообразие причин, вызывающих старение карт, технико- экономические и организационные трудности обновления всего масштабного ряда на огромную территорию нашей страны ста- вят задачи разработки научных принципов и системы в прове- дении этих работ. И по периодической, и по непрерывной системе одна и та же карта не может обновляться бесконечно. При повторных и многократных исправлениях накапливаются ошибки, карта пе- рестает соответствовать требованиям, предъявляемым к госу- дарственным картам данного масштаба. Поэтому после трех- четырех обновлений производится новый цикл съемки местно- сти и пересоставления карт. § 37. ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ОБНОВЛЕНИЕ КАРТ. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ Периодическое обновление карт выполняется следующими ос- новными методами: 1) полевой мензульной съемки; 2) камерального исправления карт с последующим полевым обследованием по материалам новой аэрофотосъемки; 3) составления обновленных карт по картам более крупных масштабов, полученным в результате новых съемок или обнов- ления. Каждый из перечисленных методов имеет самостоятельное значение, но не исключается и их совместное применение (со- четание). Основным из трех перечисленных методов является второй. 256
Обновление карт приемами мензульной съемки Полевая съемка при обновлении карт производится как исклю- чение на участках, не обеспеченных аэрофотосъемкой. При об- новлении карт этим методом в процессе полевых работ выпол- няют полное обследование всей площади и устраняют все об- наруженные расхождения карты с местностью. Исправление изображения контуров и рельефа на оригиналах обновляемой карты, съемка новых объектов производятся с помощью мен- зулы и кипрегеля с геодезических пунктов, точек геометриче- ской сети и переходных точек. Геометрическая сеть строится на основе имеющихся геодези- ческих пунктов, нивелирных знаков и местных предметов — ори- ентиров. На точках геометрической сети определяется склонение магнитной стрелки. На тех участках, где изображение рельефа не исправляется, создают только плановое обоснование. На участках, где обследование карты ограничивается визуальным методом без прибора, геометрическая сеть не строится. Обновление карт на основе аэрофотосъемки. Общая технологическая схема При обновлении карт по материалам аэрофотосъемки исполь- зуют имеющуюся геодезическую основу, разнообразные мате- риалы, появившиеся после создания обновляемой карты. Благо- даря этому большая часть работ может быть выполнена каме- рально, но с последующим полевым обследованием. Схема работ при обновлении карт достаточно четко определена (рис. 108). Технический проект работ по обновлению карт в гра- ницах определенного района составляется в соответствии с тех- ническим заданием. Разработка проекта производится на осно- вании собранных полных сведений по ранее выполненным топографо-геодезическим и аэрофотосъемочным работам. При необходимости практикуют полевые рекогносцировки. Исходные материалы изучают и оценивают по точности, современности содержания и оформления; определяют основы технологии об- новления для всего района и отдельных его участков. Состав- ленный технический проект содержит следующие сведения: целевое назначение проектируемых работ; границы и пло- щадь участка, масштаб, год съемки обновляемой карты; характеристика физико-географических условий района; сведения об аэрофотосъемке: условия ее выполнения или ис- пользование уже имеющихся материалов*; характеристика обновляемой карты, ее современности и пригодности для обновления; * При наличии на район работ материалов выполненной аэрофото- съемки возможность их использования решается в каждом конкретном случае исходя из их качества и степени устарелости карт. 9 Заказ № 1429 2 57
сведения об изученности района со схемой его обеспечения исходными геодезическими, топографическими и картографиче- скими материалами; необходимость и способы построения планово-высотной ос- новы; указания по обследованию в поле; содержание и организация камеральных и полевых работ, основы технологии; порядок согласования обновленной карты с картами смеж- ных масштабов и выполнения сводок; Рис. 108. Общая схема работ при обновлении карт перечень материалов, подлежащих сдаче, контроль работ; смета на выполнение работ. Аэрофотосъемка может предшествовать составлению технического проекта, если нет достаточных сведений для его составления. Она производится в соответствии с действующими Основными техническими требованиями на аэрофотосъемку. Выбор условий и времени воздушного фотографирования дол- жен производиться с еще большей тщательностью, чем при пол- ном комплексе аэрофототопографических работ. Рекомендуемые параметры аэрофотосъемки для карт основных обновляемых масштабов приведены в табл. 18. Параметры и сроки аэрофотосъемки устанавливают в зави- симости от происшедших изменений (исправление рельефа или 258
Таблица 18. Основные параметры аэрофотосъемки Варианты Масштаб 2 * Формат снимка, см Перекры- тие снимков, % Примечание карты аэрофото- съемки 1 1 : 10 000 1 : 12 000 200 30X30 60X25 При исправлении кон- туров 2 1 : 14 000 200 18X18 60X30 — 3 1 : 24 000 1 : 12 000 100 200 18X18 30X30 60X30 58X16 —- 4 1 : 14 000 70 18X18 60X30 При исправлениях рельефа с высотой сече- ния 1 м 5 1 : 25 000 1 : 20 000 200 30X30 60X22 При исправлении кон- туров 6 1 : 25 000 200 18X18 60X30 —— 7 1 : 40 000 1 : 20 000 100 200 18X18 30X30 60X30 58X16 — 8 1 : 25 000 70 100 18X18 60X30 При исправлениях рельефа с высотой сечения 2,5 м 9 1 : 50 000 1 : 32 000 200 зохзо 60X22 При исправлении конту- ров 10 1 : 35 000 140 200 18X18 60X30 11 1 : 64 000 1 : 32 000 100 200 18X18 30X30 60X30 58X16 — только контурной части), разности абсолютных высот мест- ности, от установленной для карты высоты сечения, необходимо- сти применения стереофотограмметрических приборов для фо- тограмметрического сгущения или исправления рельефа, от степени залесенности района, наличия крупных водоемов или береговой зоны. При определенных условиях съемки использу- ются гиростабилизирующие установки, показания радиовысото- мера, самолетного радиодальномера. Двухмастшабное фотогра- фирование (варианты 3, 7, И) производится основным и вспо- могательным аппаратами. Снимки, полученные основным АФА, используют для построения фотограмметрических сетей и ис- правления рельефа, а вспомогательным — для дешифрирования контуров. 9* 259
Подготовительные работы включают: изучение технического проекта; дополнительный сбор материалов; систематизацию аэрофотосъемочных и картографических ма- териалов по блокам и листам обновляемых карт; детальный анализ изменений и оценку качества каждого листа; определение объема камеральных работ и перечня необхо- димых материалов; составление технических и редакционных указаний. В процессе подготовительных работ установленную в целом техническим проектом технологию уточняют и детализируют для конкретных групп листов (или отдельных оригиналов) раз- ной степени устарелости, так как участки с различающимся количеством и характером изменений требуют разных способов камерального исправления или полевых работ. Выявляют: группы листов с большими изменениями рельефа; оригиналы, на которых следует проверить точность изображения контуров и рельефа; участки высотного сгущения; листы, не требующие обновления или, наоборот, нуждающиеся в новой стереотопо- графической съемке. В развитие технического проекта состав- ляют редакционные указания. По итогам подготовительных ра- бот определяют объем и содержание камеральных работ, а так- же перечень материалов, подлежащих сдаче для полевого об- следования. Плановое и высотное обоснование является не- обходимой опорой сетей фотограмметрического сгущения, обес- печивающих каждый аэротофоснимок опорными точками для трансформирования и ориентирования на карте при ее исправ- лении. Плановым обоснованием при обновлении карт служат геодезические пункты и точки съемочной сети (опознаки), по- лученные при съемке обновляемой карты и после ее создания. Высотным обоснованием служат геодезические пункты, реперы нивелирования, точки съемочной сети (высотные и планово- высотные опознаки) старой съемки, а также высотные отметки, подписанные на карте (в тех местах, где рельеф остался неиз- менным). Фотограмметрическая обработка аэроснимков включает: оп- ределение опорных точек на новых аэроснимках; построение сети сгущения; масштабирование и трансформирование аэро- снимков; их монтаж. Определение опорных точек выполняется путем их опозна- вания и отождествления с наколами на старых снимках (аэро- негативах) по общим сохранившимся контурам, абрисам, опи- саниям точек съемочного обоснования. Погрешность опознава- ния не должна превышать 0,1 мм. Если опорные точки надежно не опознаются, то их положение определяют путем вставки — построения вспомогательной сети сгущения способом графиче- ской фототриангуляции или на универсальных приборах (при 260
коэффициенте редуцирования более 1,6). Сеть редуцируют в фо- тограмметрическую, построенную по новым снимкам. В плоскоравнинных районах положение опознаков при ут- рате или изменении контура определяют на аэронегативах но- вой съемки путем перекола со старого аэронегатива при их со- вмещении или обратной засечкой с 4—5 окружающих близле- жащих общих контурных точек. Фотограмметрическое плановое обоснование производится в тех случаях, когда для обновления карт необходимы транс- формирование аэроснимков и монтаж фотопланов, если содер- жание карты исправляется на универсальных приборах, а так- же для оценки точности карт. Если в трансформировании аэро- снимков необходимости нет, а ориентирование их на карте может быть выполнено по сохранившимся контурным точкам, фотограмметрическое сгущение не производится. Способ плано- вого фотограмметрического сгущения выбирают в зависимости от рельефа местности и густоты определенных опорных точек. Применяются: аналитический способ — основной; сгущение на универсальных стереофотограмметрических приборах; способ графической фототриангуляции — для равнинных районов. Фотограмметрическое сгущение высотного обоснования про- изводится только в тех случаях, если изменения рельефа име- ются на нескольких стереопарах маршрута. Изображение рель- ефа на отдельных участках карты исправляют путем вставки одиночных стереопар, ориентированных по точкам высотной ос- новы. По точкам планового фотограмметрического сгущения вы- полняют трансформирование новых аэроснимков. Как исключе- ние, допускается трансформирование по контурным точкам об- новляемой карты (старого фотоплана) *. Если в пределах аэро- снимка разность высот местности превышает величину зоны трансформирования, то трансформирование выполняется по зонам. Приведение аэроснимков к масштабу обновляемой карты без трансформирования (и без планового сгущения) допуска- ется, когда перспективные искажения из-за влияния рельефа местности не превышают 0,3 мм. Аэросъемка в этом случае производится гиростабилизированными аэрофотоаппаратами (18X18 см) с fK=200 или 140 мм. Приведение аэроснимков к заданному масштабу выполняют по значениям высоты фото- графирования, полученным из показаний радиовысотомера РВТД-А, а также по сохранившимся четким контурным точкам старого фотоплана (карты) на фототрансформаторах при гори- зонтальном экране или проекторах. Порядок построения фото- * Если разность высот точек в пределах аэрофотоснимка меньше одной трети высоты зоны трансформирования или если коэффициент трансформи- рования более 4х. 261
грамметрических сетей, требования к ним, а также детали трансформирования и масштабирования снимков рассматрива- ются в курсах аэрофототопографии и фотограмметрии. В качестве основ для исправления в большинстве случаев используются фотопланы и штриховые копии издатель- ского оригинала. При малом количестве изменений основой мо- жет служить сам издательский оригинал. Изготовление фотопланов производится по обычной техно- логии, заключающейся в плановом фотограмметрическом сгущении съемочного обоснования, трансформировании аэро- снимков, их монтаже. После проверки качества и точности фото- плана с него изготавливают светокопию на матовой или полу- матовой фотобумаге, наклейной на жесткую основу. Штриховые копии изготавливают с расчлененных или сов- мещенных издательских оригиналов обновляемых карт на мало- деформирующихся прозрачных пластиках (лавсан, перматрейс, майлар и др.) или бумаге, предварительно наклеенной на же- сткую основу (листы алюминия). Если оригинал деформирован, то его копию разрезают и монтируют по частям в истинные раз- меры рамки и координатной сетки, после чего изготавливается копия для обновления. Штриховые копии должны удовлетво- рять следующим требованиям: размеры сторон рамок и диагоналей трапеции на непро- зрачных копиях могут отличаться от теоретических не более чем на 0»3 мм при неравномерной деформации и не более чем на 0,5 мм при равномерной деформации. На копиях, изготовлен- ных на пластике, отклонения размеров от теоретических не дол- жны превышать 0,2 мм; изображение на копиях должно быть четким и одинаковым по тону на всей площади; на копиях не должно быть пятен и фона; для прозрачных копий допускается адсорбционный фон красителя, который не должен превышать 0,2—0,3 единицы оптической плотности; копии должны изготавливаться с зарамочными данными, пре- дусмотренными для оформления составительских оригиналов. Копии изготавливают способами вымывного рельефа, кра- шения или вкопированием на диазосоединениях. Используют коричневые, голубые диапозитивные копии на прозрачной ос- нове; черные, коричневые копии на фотобумаге; голубые, со- вмещенные коричнево-голубые, двухцветные коричнево-голубые копии. Дешифрирование аэрофотоснимков — основное звено во всей технологической схеме обновления карт. Именно в процессе дешифрирования содержание карты приводится в со- ответствие с современным состоянием местности и исключается элемент ее моральной устарелости: карта оформляется в новых (действующих) условных знаках. Дешифрирование аэросним- ков при обновлении опирается на большее число данных, чем при съемке, поэтому камеральная его часть обычно предшест- 262
вует полевой. Обратная последовательность практикуется как исключение при большом количестве изменений и использова- нии недостаточно кондиционных материалов. Дешифрирование аэроснимков при обновлении карт не от- личается особой спецификой. Применяют все виды дешифриро- вания: маршрутное, наземное, аэровизуальное, сплошное (на отдельных участках) с использованием необходимых приборов. Порядок выполнения дешифрирования обычный с той разницей, что объем работы ограничен изменившейся частью ситуации. Методические варианты определяются количеством и характе- ром изменений, типом местности, используемыми материалами и приборами, выбранной основой обновляемой карты, на кото- рую наносят изменения. Основное содержание работ при камеральном дешиф- рировании заключается в следующем: выявление изменений путем сличения карты с новыми аэро- фотоснимками и материалами картох рафического значения. Обозначения утраченных объектов местности зачеркивают или сразу удаляют с копии карты; дешифрирование изменений по аэроснимкам с использова- нием необходимых приборов и руководящих документов; перенос на аэроснимки и копию обновляемой карты необ- ходимой информации с других материалов; отбор объектов для полевого обследования. При камеральном дешифрировании проверяют правильность изображения рельефа на обновляемом оригинале путем стерео- скопического просмотра и сопоставления обновляемого ориги- нала с материалами более крупных масштабов. Способы исправления карт в связи с внесением отдешифрированных изме- нений имеют некоторые особенности в зависимости от техно- логических вариантов и будут рассмотрены ниже. Проект полевого обследования составляется спе- циалистом, выполняющим дешифрирование аэрофотоснимков для каждого листа обновляемой карты. Уже в процессе ка- мерального дешифрирования на восковке, наложенной на ко- пию оригинала карты, отмечают: положение объектов, дешиф- рирующихся неуверенно; не изобразившихся на аэроснимках, но имеющихся на материалах картографического значения; объектов, для которых необходимо определить характеристики, выяснить названия и т. д. В целом на законченном проекте полевого обследования указывают: пункты государственной геодезической сети и реперы нивелирования; объекты и кон- туры, подлежащие проверке, уточнению или досъемке; марш- руты обследования; положение переходных точек для проверки точности карты и досъемки новых объектов. Для обследования намечают минимальное количество маршрутов, обеспечиваю- щее выполнение программы обследования, включая посещение организаций для сбора сведений. Проект полевого обследова- ния утверждается руководством экспедиции. 263
Полевое обследование. Для полевых работ представ- ляют следующие материалы: камерально исправленные ориги- налы, формуляры листов карты, выкопировки сводок по рам- кам, проект полевого обследования, каталоги координат геоде- зических пунктов и высот реперов нивелирования, комплект аэроснимков. Полевые работы включают: проверку точности карты и контроль камерально исправлен- ной ее части; полевое дешифрирование аэроснимков; обследование пунктов государственной геодезической сети. Чтобы избежать излишних переездов, весь комплекс работ целесообразно выполнить одновременно. Полевой контроль точности карты выполняют приемами мен- зульной съемки. Проверке подлежат: плановое положение объ- ектов (контуров) местности и высотная основа карт. Объем проверки зависит от качества оригиналов, применяемой техно- логии обновления и устанавливается для каждого конкретного участка. Во всех случаях необходима проверка, где выявлены недопустимые ошибки в изображении контуров и рельефа, и по свободным сторонам рамок трапеций *. Проверка производится с двух-трех переходных точек в раз- ных участках карты или с двух мензульных ходов протяжением примерно по 10 см в масштабе карты, прокладываемых между геодезическими пунктами или точками съемочной сети. Если об- новление выполнялось по аэроснимкам без построения фото- грамметрических сетей, то число контрольных (переходных) то- чек или мензульных ходов увеличивается вдвое. Проверка мо- жет производиться также с геодезических пунктов и реперов нивелирования (при их обследовании). Переходные точки определяют от пунктов государственной геодезической сети обратными, комбинированными и прямыми засечками. Высотные их отметки определяют геодезическим нивелированием от ближайших пунктов. Средние погрешности определения переходных точек не должны превышать 0,1 мм в плане и 7з высоты сечения рельефа по высоте. Проверку планового положения объектов (контуров) мест- ности выполняют засечками и полярным способом. Средние рас- хождения в положении четких контуров на карте и их конт- рольного определения не должны превосходить 0,5 мм (предель- ные—1,0 мм), в горных и пустынных районах — 0,75 мм (предельные—1,5 мм). Средние расхождения высот точек, от- метки которых подписаны на карте, не должны превышать 0,67 м, а для горизонталей — 0,8 м от высоты сечения рельефа. На пунктах триангуляции и полигонометрии, построенных после съемки обновляемой карты, не опознанных на аэросним- ках и нанесенных по координатам, проверяют точность положе- * Рамки трапеций, по которым сводка не производится, рассматрива- ются как свободные. 264
ния этих пунктов относительно окружающей ситуации и согла- совывая при необходимости их взаимное расположение путем смещения изображения контуров. Если при полевой проверке будет обнаружен общий сдвиг изображения контурной части и рельефа, который мог произойти из-за неверного положения на карте геодезических пунктов, на оригинале отмечают границы сдвига для составления этого участка карты заново. На новых ходах нивелирования производится согласование горизонталей карты с отметками реперов, положение которых наносят на об- новляемую карту. Результаты проверки точности карты и контроля камерально исправленной части записывают в формуляре с указанием ко- личества контрольных точек, способа проверки, величины рас- хождений в плановом положении и по высоте. Если оригинал карты по точности удовлетворяет установленным требованиям, производится дальнейшее его обследование и исправление. Полевое дешифрирование выполняют по намеченным в ра- бочем проекте маршрутам, тщательно сличая исправляемую карту и аэроснимки с местностью, внося необходимые уточне- ния, исправления, дополнения. Досъемку объектов, не изобра- зившихся на аэроснимках или появившихся после фотографиро- вания, производят приемами мензульной съемки с переходных точек, определяемых от геодезических пунктов обратными, ком- бинированными, прямыми засечками или проложением мен- зульных ходов. Переходные точки могут быть выбраны также на четких контурах фотоплана (карты) с полевой проверкой их положения относительно геодезических пунктов и других пере- ходных точек, а при невозможности наблюдения пунктов — от- носительно нескольких хорошо распознаваемых контуров. По- ложение новых объектов определяют полярным способом, за- сечками, промерами от трех ближайших точек. Все дополнения и исправления вычерчивают тушью. Обследование пунктов государственной геодезической сети в ходе полевых работ проводится с целью проверки их состоя- ния, сохранности наружного знака, верхнего центра, ориентир- ных пунктов и окопки, пригодности для наблюдений. Обследо- ванию подлежат: пункты государственной геодезической сети 1, 2, 3, 4 клас- сов; знаки государственной нивелирной сети СССР I, II, III, IV классов. Если геодезические пункты были определены в соот- ветствии с Основными положениями о государственной геоде- зической сети СССР издания 1939 г., то они подлежат допол- нительному обследованию. Поиск пунктов на местности осуществляется по карте и опи- саниям расположения знаков нивелирования. Результаты обсле- дования записывают в формуляр карты. Пункт считается пол- ностью сохранившимся, если марка верхнего центра исправна. Утраченными считают пункты и реперы, если уничтожены (раз- 265
рушены, деформированы, запаханы) их нижние центры. Пункты, на которых не сохранились только наружные знаки и верхние центры, на картах показываются соответствующим условным знаком, а в формулярах отмечаются как необнаруженные (но не утраченные); сводные ведомости обследования пунктов гео- дезической сети направляют в ТИГГП ГУГК. Работы по детальному обследованию пунктов, включая ниж- ние центры, с применением приборов для поиска, а также вос- становление геодезической сети производятся как специальный вид геодезических работ в соответствии с действующей Инст- рукцией по обследованию и восстановлению пунктов и знаков государственной геодезической и нивелирной сети СССР. В процессе полевого обследования с помощью ориентир-бус- соли или буссоли теодолита проверяют склонение магнитной стрелки на 3—5 исходных пунктах, равномерно расположенных на оригиналах карты. Если среднее значение склонения, полу- ченное в результате проверки, отличается от подписанного на обновляемой карте (с учетом поправок за годовые изменения) не более чем на ±30', на обновленном оригинале подписывают значение склонения, снятое с карты, исправленное за годовые изменения и округленное до 15'. В противном случае склонение определяют вновь на 10—15 пунктах. Среднее из них прини- мают за окончательное для данной трапеции и подписывают на карте. До отъезда из района полевых работ окончательно сводят камерально исправленные смежные оригиналы по соответст- вующим рамкам. В поле обязательно контролируют недопусти- мые расхождения в содержании и точности карты по сводкам. Если при проверке выясняется, что несводка обусловлена ошиб- ками на изданной карте, расхождения не устраняются. О не- сводках с изданными картами, возникающих в результате ото- бражения происшедших изменений (за разность лет), дела- ются соответствующие записи в формулярах. Исправление и оформление оригиналов по резуль- татам камерального дешифрирования и полевого обследования выполняют либо сразу на самой основе (фотоплане), либо пу- тем переноса на копию карты результатов дешифрирования с аэроснимков. При отработке содержания оригинала рисунку рельефа и контуров придается наибольшая наглядность и чи- таемость. На фотоплане в обычном оформлении вычерчивают все элементы содержания, на штриховых копиях — только изме- нения. Исправления и дополнения на штриховых копиях оформ- ляют в принятых условных знаках. Черным цветом вычерчи- вают изображение контурной части, зеленым — гидрографии, ко- ричневым — рельефа. Неизменившееся содержание остается в изображении того цвета, в котором изготовлена штриховая копия (коричневом, голубом и др.). Площади изображения растительности, песков, кварталов на- селенных пунктов с преобладанием огнестойких и неогнестой- 266
ких строений, водных пространств, шоссейных дорог на копиях обновляемых карт закрашивают слабовоспроизводящимися бледными красками. Принятые тоновые обозначения для за- краски площадей, а также дополнительные штриховые обозна- чения помещают в виде легенды на полях оригинала. Обычно применяют светло-фиолетовый тон для изображения леса, блед- но-зеленый— для поросли леса и сплошных зарослей кустар- ников, голубой — для водных пространств, розовый — для квар- талов огнестойких строений. При исправлении карт, вычерченных в старых условных зна- ках, перевод изображения неизменившегося содержания в новые обозначения можно не делать, если это не вызывает затрудне- ний при подготовке карты к изданию. В результате исправлений получают законченный составительский оригинал обновленной карты, проверенный в поле. К сдаче на каждый лист акку- ратно оформляют и предъявляют следующие материалы: исправленный и сведенный по рамкам составительский ори- гинал обновляемой карты; заполненный формуляр карты; кальку высот и полевой журнал, если проводилась съемка для исправления изображения; комплект аэроснимков, использованных при обновлении; рабочий проект обновления карты; ведомость обследования геодезических пунктов; ведомость географических названий; выкопировки сводок по рамкам; акты контроля и приемки работ. Технологические варианты периодического обновления карт в зависимости от характера местности и изменений При сохранении рассмотренной общей схемы работ современ- ная технология обновления топографических карт и планов пре- дусматривает различные варианты, связанные с особенностями картографируемой местности, количеством и значимостью из- менений, используемыми материалами, видом основы, на кото- рой выполняются исправления. Рассмотрим основные из них. Обновление карт на основе новых фотопланов (рис. 109). В равнинных и плоскоравнинных районах со значительными из- менениями ситуации (более 40%) плановая часть карты созда- ется заново путем изготовления фотопланов. Дешифрирование и вычерчивание изображения отдешифрированной ситуации вы- полняется полностью заново на светокопии фотоплана с исполь- зованием комплекта аэроснимков, карты и материалов карто- графического значения в новых условных знаках. Обозначения объектов и контуров, отдешифрированных неуверенно, а также изображение, находящееся вдоль рамок трапеций в полосе сво- док, оставляют вычерченным в карандаше до проверки в поле. 267
Иногда дешифрирование выполняют на аэроснимках или фото- схемах с последующим переносом результатов на фотоплан. Изображение рельефа переносят на фотоплан с издатель- ского оригинала обновляемой карты. Проверка изображения Рис. 109. Технологическая схема обновления топографических карт на ос- нове нового фотоплана рельефа и его согласование с отдешифрированным изображе- нием гидрографии и контуров осуществляется путем стереоско- пического просмотра аэроснимков с соответствующими участ- ками фотоплана. Рисунок горизонталей согласовывают также с формами рельефа, различаемыми по фотоизображению. Вы- явленные изменения или искажения в изображении рельефа исправляют стереоскопической рисовкой. 268
Изображение рельефа на новый фотоплан переносят спосо- бами фотомеханического впечатывания с оригинала обновляе- мой карты, путем оптического проектирования горизонталей на приборах, описанных в § 17, или методом копирования. Впечатывание изображения рельефа на репродукцию фото- плана выполняют в процессе ее изготовления или после этого. Впечатанное изображение можно получить белого, черного или коричневого цвета. Копирование предусматривает перечерчивание горизонталей с оригинала на восковку, которую затем совмещают по коорди- натной сетке с фотопланом и переносят горизонтали на фото- план через копировальную бумагу или путем передавливания. Обновление путем исправления копий оригиналов карт на прозрачной основе. Оно производится: по отдельным аэроснимкам, трансформированным или гиро- стабилизированным и приведенным к масштабу карты; по светокопиям фотопланов на жесткой основе или прозрач- ной пленке; по ортофотоснимкам. Исправление по отдельным аэрофотоснимкам. Оно применя- ется при обновлении карт равнинных и всхолмленных районов, где изменения на местности не превышают 40 %, а сохранив- шиеся контуры обеспечивают достаточно точное ориентирование аэроснимков по карте. Совмещение снимков с основой осуще- ствляется по точкам фотограмметрической сети, нанесенным на основу и снимки, и по совокупности четких контуров. Фотопланы изготавливают при обновлении карт равнин- ных и всхолмленных районов с однообразными степными, бо- лотными, лесными, пустынными ландшафтами, имеющими на снимках однородное слабоконтрастное фотоизображение с ма- лым количеством хорошо опознающихся объектов и четко вы- раженных контуров. В таких случаях привязка отдельных сним- ков, их ориентирование и трансформирование по контурным точкам не обеспечивается. Изображение изменившейся ситуа- ции дешифрируют и вычерчивают на фотоплане и непосредст- венным копированием переносят на прозрачную штриховую ко- пию карты. Совмещение фотоплана и копии производится по рамкам, точкам фотограмметрической сети, координатной сетке и общим контурам. Исправление карт по ортофотоснимкам. Производится в рай- онах со значительными превышениями, где изготовление фото- планов по зонам нерентабельно. Основной способ перенесения изменений на прозрачную основу—непосредственное копиро- вание на просвет. Прозрачную копию располагают на стекле монтажного стола, освещаемом снизу, подкладывают под нее аэроснимок и совмещают с копией по точкам фотограмметриче- ского сгущения и общим неизменившимся контурам. Для удоб- ного перемещения и разворотов аэроснимка под копией карты к нему подклеивают липкой лентой полоски плотной бумаги или 269
пластика. При совмещении расхождения в положении идентич- ных контуров не должны превосходить 0,5 мм, предельные — 1,0 мм. После совмещения выявляют изменения, тщательно сравни- вая снимок и соответствующий участок копии карты. Изобра- жения изменившихся и исчезнувших объектов с копии удаляют, а обозначения новых объектов (контуров) вычерчивают. Кон- турная часть согласовывается с изображением рельефа. Изоб- ражение рельефа наблюдают стереоскопически, подкладывая второй аэроснимок стереопары. Для вычерчивания используют специальную тушь, обладающую прочным сцеплением с пла- стиком. Для закрепления туши применяют защитный лак. При исправлении проверяют по аэроснимкам и неизменив- шуюся часть карты. Исправления могут быть выполнены на коричневой и голубой штриховой копии. При использовании ко- пии голубого цвета вычерчивают только обозначения дополни- тельной и изменившейся ситуации, получая оригинал измене- ний. Технологическая схема рассмотренного варианта показана на рис. ПО. Оригинал изменений может быть получен сразу в отграви- рованном виде на специальном приборе для обновления карт, разработанном в ЦНИИГАиК. Прибор состоит из просветного стола и пантографической системы, гравировальная головка ко- торой перемещается на левой половине стола, где закрепляется основа для гравирования. На правой половине стола разме- щается обводное устройство. Под это устройство помещают про- зрачную копию оригинала обновляемой карты с подложенным вниз аэроснимком, совмещенным с копией по общим сохранив- шимся контурам. Сличая аэроснимок с копией оригинала карты и обводя по снимку изображения новых объектов и контуров, на левой стороне стола получают одновременно гравированный оригинал изменений. Исправление карт по модели местности на универсальных стереотопографических приборах. Применяется при обновлении карт горных районов. Копии оригиналов карт изготавливают обычно на матовой фотографической или чертежной бумаге, на- клеенной на жесткую основу. При большом количестве измене- ний в контурной части (более 40%) применяют двухцветные коричневые и голубые копии, на которых рельеф печатается ко- ричневым, а оригинал контура — голубым цветом. После вне- сения изменений вычерчивают весь оригинал контура. Если из- менений немного (менее 40 %), изготавливают совмещенные ко- ричнево-голубые копии, на которых все штриховые элементы печатаются дважды: сначала голубой краской, а поверх — ко- ричневой. С обозначений изменившихся элементов коричневая краска легко снимается 5 %-ным раствором уксусной кислоты, а нижний голубой рисунок остается. По нему вычерчивают но- вые контуры в принятых цветах. Остатки ненужного голубого рисунка при фотографировании не воспроизводятся. Если ис- 270
правления составляют небольшой процент, применяют одно- цветные (черные или коричневые) копии на прозрачной или не- прозрачной основе. Для исправления карты на универсальном приборе произво- дят взаимное и внешнее ориентирование аэроснимков. Масшта- бирование и горизонтирование модели выполняют по неизме- Рис. 110. Технологическая схема обновления топографических карт путем исправления копии оригиналов на прозрачной основе нившимся четким контурным точкам, а если их недостаточно,— по точкам фотограмметрического сгущения. Для горизонтиро- вания используют точки, высотные отметки которых подписаны на карте (в наиболее пологих местах). После ориентирования модели приступают к исправлению по ней копии карты. Выявление изменений и дешифрирование но- вых объектов могут проводиться как сразу по стереомодели, так и предварительно по аэроснимкам. Изменившиеся и новые контуры обводят по модели измерительной маркой прибора, 271
а затем вычерчивают на копии карты. Обозначения исчезнув- ших элементов удаляют. Новая ситуация согласовывается с изо- бражением рельефа. При возникновении на отдельных участках обновляемой карты существенных изменений рельефа осуществляется частич- ная стереоскопическая съемка рельефа на универсальных при- борах. При обновлении карт на универсальном приборе можно по- лучать сразу гравированный оригинал изменений. Для этого после ориентирования модели на копию оригинала карты на- кладывают гравировальную основу на прозрачном пластике, совмещая углы рамки карты, предварительно отгравированные или пробитые пуансоном на этой основе. На координатографе устанавливают гравировальную головку, отъюстированную так, чтобы оси гравировального резца и иглы совпадали. Маркой прибора обводят изменившиеся контуры, гравируя их на ос- нове. Полученный оригинал изменений после полевого обследо- вания может быть впечатан в копию издательского оригинала карты, на которой предварительно удаляют утраченные эле- менты карты. Оригиналы изменений при обновлении карт мо- гут готовиться сразу в расчлененном виде — оригинал контура, надписей и т. д. Обновление карт путем исправления издательских оригина- лов. Производится, когда исправлению подлежат отдельные эле- менты содержания карты. Способ внесения выявленных по аэро- снимкам изменений выбирают наиболее целесообразный: с по- мощью пропорционального циркуля, пантографа, оптического проектирования и др. Исправления выполняют издательским черчением. Обновление карт путем впечатывания изменений в тиражные оттиски карт. Выполняют для картографического обеспечения срочных заданий по строительству, изысканиям, проектирова- нию и др. Обычно после таких работ на местности возникают новые существенные изменения, вызывающие необходимость по- вторного обновления карт. Для впечатывания одним из изло- женных выше способов создается оригинал изменений на голу- бой копии издательского оригинала обновляемой карты на про- зрачной основе. На оригинале изменений вычерчивают только новые и изме- нившиеся изображения; исчезнувшие контуры зачеркивают мар- кирующими крестиками. С полученного составительского оригинала изменений гото- вят издательский (гравированный) оригинал и оригинал новых и изменившихся надписей. С издательских оригиналов изготав- ливают печатные формы. Чтобы обеспечить правильное положение новой ситуации от- носительно неизменившихся объектов, размеры сторон внутрен- ней рамки на оригинале изменений должны соответствовать размерам их на тиражных оттисках. Деформация тиражных от- 272
тисков, отбираемых для обновления, не должна превышать 0,5— 0,6 мм. На полях оттиска печатается легенда со сведениями о времени, методе и особенностях обновления. Обновление карт с применением методов двойного копирования и фотохимического гравирования Обновленные карты выходят в свет новым изданием. Удовлет- ворение потребностей в современной карте требует удешевле- ния и ускорения темпов обновления карт на всех этапах, вклю- чая подготовку к изданию. Одно из направлений в реализации этих требований и современная тенденция обновления карт— максимальное использование неизменившейся части картогра- фического изображения, позволяющее сберечь ранее произве- денные затраты труда и средств. Копировальные методы, хими- ческое (фотохимическое) гравирование и другие современные приемы позволяют решать эту задачу. Рассмотрим вариант такой технологии исправления состави- тельских и издательских оригиналов. Существо технологии за- ключается в том, что чертежные и гравировальные работы при подготовке карт к изданию связаны только с изменяющимся содержанием. Большой объем работ по гравированию обозна- чений неизменившихся объектов, требующий значительных затрат квалифицированного ручного труда, заменяется менее тру- доемкими светокопировальными процессами. В основе техноло- гии — применение методов двойного копирования и фотохими- ческого гравирования. Первый вариант исправления оригиналов (методом двойного копирования) представлен на рис. 111. Основой для изготовления обновленного составительного ори- гинала служит голубая позитивная копия обновляемой карты. На этой основе по результатам камерального дешифрирования аэроснимков и полевого обследования составляют оригинал из- менений. Обозначения изменений вычерчивают на основе в при- нятых черном, коричневом и зеленом цвете. Обозначения исчез- нувших элементов зачеркивают крестиками красного цвета, а на листах со сложной штриховой нагрузкой удаляют механическим путем. Черной тушью закрепляют обозначения опорных пунктов, углы внутренней рамки трапеции и линии координатной сетки. Неизменившиеся элементы содержания остаются на оригинале в голубом изображении. Полученный таким образом оригинал изменений (обновленный составительский оригинал) исполь- зуют для получения абрисного рисунка новой ситуации. С расчлененных издательских оригиналов (диапозитивов) контура, гидрографии, рельефа изготавливают дубликаты на пластике в прямом изображении красного (коричневого) цвета. Если изменения произошли в элементах контура, гидрографии и рельефа, изготавливают три дубликата, а если только в эле- ментах контура — один. С полученных дубликатов удаляют изо- бражения изменившихся объектов при поочередном совмещении 273

каждого из них с оригиналом изменений на просвет. Одновре- менно оформляют наклейками надписи, относящиеся к изменив- шимся объектам, и новые географические названия. На прозрачном пластике, имеющем глянцевую поверхность с обеих сторон, изготавливают гравировальные основы (или ис- пользуют готовые), на которые копируют абрисный рисунок с со- ставительского оригинала изменений. Поскольку обозначения неизменившихся объектов даны на оригинале изменений в го- лубом цвете, на гравировальном слое получается рисунок только новой ситуации. На обратную сторону гравировальных основ, покрытую пред- варительно коллоидной пленкой, черным цветом копируют не- изменившееся изображение с расчлененных диапозитивов. При копировании обеспечивают точное совмещение с абрисным ри- сунком новой ситуации. Далее гравируют рисунок изменившихся и новых объектов, согласовывая его с неизменившимся изображением на обрат- ной стороне основы, хорошо видным на просвет, и производя необходимые сводки штриховых элементов. Награвированный рисунок копируют на обратную сторону оригиналов, покрывают защитным лаком, после чего смывают гравировальный слой. В результате получают расчлененные диапозитивные копии — издательские оригиналы обновленной карты. В другом варианте технологии неизменившуюся часть изоб- ражения получают на гравировальной основе методом фотохи- мического гравирования (рис. 112). Применение рассмотренной технологии исправления ориги- налов наиболее целесообразно при обновлении карт по их копиям на прозрачной основе и при наличии расчлененных изда- тельских оригиналов (диапозитивных копий), т. е. обновляе- мая карта должна быть подготовлена к изданию методом гра- вирования. Обновление по этой технологии карт, подготовленных к из- данию методом черчения, связано с проведением дополнитель- ных работ: изготовлением негативов с издательского ориги- нала, расчленительной ретушью негативов и изготовлением с них диапозитивных копий. Качество штрихового оформления и оптическая плотность вновь изготовленных диапозитивов дол- жны обеспечивать изготовление печатных форм и печать тира- жей карт. Применение изложенной технологии ограничивается еще од- ним условием: обновляемая карта должна быть издана в дей- ствующей системе обозначений. Иначе при исправлении издательских оригиналов неизме- нившееся изображение необходимо переоформлять в новых условных знаках. В производственной практике применяются модификации технологии на отдельных этапах без принципиального измене- ния ее существа (рис. 113). Например, в качестве основы для 275
Расчлененные диапозитивы обновляемой карты Диапозитив К Диапозитив Г Диапозитив Р ] Изготовление дубликатов j ▼ ▼ ▼ Диапозитив К Диапозитив Г Диапозитив Р I Удаление исчезнувших элементов.) 1 Наклейка новых надписей 1 Диапозитив КН Диапозитив Г) 1 Диапозитив Р Совмещенный диапозитив или негатив обновляемой карты Копирование Гравировальные основы Диапозитив (голубой) Изготовление абрисных копий изменений Абрис Абрис Абрис _ ------------1----------- Вычерчивание изменении, углов внут- ренней рамки, координатной сетки, опорных пунктов, удаление или зачер- кивание исчезнувших элементов Оригинал изменений Фотохимическое гравирование неизменившихся элементов содержания карты -----------1 Внесение дополнений по результатам полевого обследования Абрис Оригинал КН Абрис Оригинал ГН Абрис Оригинал Р Гравирование изменений Оригинал изменений Оригинал КН Оригинал ГН Оригинал PH Корректура и исправление оригиналов • • Оригинал КН Оригинал ГН Оригинал PH Копирование Диапозитив КА Диапозитив ГН Диапозитив PH Изготовление литографского макета Изготовление копий на диазотипной бумаге Изготовление цветной совмещенной диапозитивной копии 112. схема Технологиче- исправления карт мето- Литографский макет Дйазотипная, копия Диапозитив Изготовление дубликата Диапозитив Рис. ская оригиналов дом фотохимического гравирования
А. Материал для обновления Б. Диапозитивы на пластике совмещен- ный контур гидро- графия рельеф лес тиражные оттиски (фотоснимки) 2. Изготовление копий в м-бе составления (транс- формированных снимков) копии синяя о I 3. Изготовление оригинала в м-бе обновляемой карты (А) (К) (Г) (Р) (Л) 1. Изготовление двухсторонней 5. Удаление обозначений несохранив- * шихся и изменившихся объектов с диа- а позитивов по оригиналу обновления красная , 4. Исправление двухсторонней копии | г- - К । 6. Удаление красного изображения Л Т7—Т—I-----"Г—I--’Г—I---L 7. Изготовление двухцветных копии Макет 12 . Изготовление комплекта оригинальных диапозитивов 13. Приемка комплектов материалов Макет Рис. 113. Технологическая схема обновления карт с использо- ванием двусторонней (сине-красной) копии на пластике 277
исправлений с совмещенного диапозитива обновляемой карты практикуется изготовление двусторонней копии на пластике: на лицевой матированной стороне изображение окрашивают в си- ний цвет, на обратной (глянцевой)—в красный. Исправления производят, как обычно, на лицевой стороне путем удаления си- него изображения исчезнувших и изменившихся объектов и вы- черчивания в принятых цветах обозначений появившихся объ- ектов. Если на каком-либо участке необходимо пересоставить или вычертить новое изображение, старое удаляют с глянцевой стороны (красный рисунок), чтобы не нарушить матированную поверхность. Участки оригинала, соответствующие площадям изменившихся лесных массивов, водных пространств, кварталов населенных пунктов, полотну автомобильных дорог, закраши- вают тушью принятого для составительских оригиналов цвета. В качестве макета заливок изображений сохранившихся пло- щадей служит тиражный оттиск карты. В результате исправлений в этом варианте на оригинале об- новления четко прослеживаются три группы объектов, изобра- женные разным цветом: исчезнувшие — красное изображение; сохранившиеся — сине-красный цвет; новые и изменившиеся объекты — цвет составления. Используя эти цвета как указатели на расчлененных диапо- зитивах обновляемой карты, легко находят и удаляют обозна- чения исчезнувших и изменившихся объектов, оставляя изоб- ражение только сохранившейся ситуации, после чего красное изображение с оборота оригинала обновления смывают спир- тоэфирной смесью. Изображения расчлененных диапозитивов и исправленного оригинала обновления копируют на гравировальные основы и получают двухцветный сине-красный абрис. По красному изоб- ражению гравируют новую ситуацию, синее — обеспечивает сов- мещение вновь гравируемых и сохранившихся штриховых эле- ментов. С отгравированных оригиналов получают промежуточные диапозитивы, на которых оформляют новые надписи с наклей- ками отдельных условных знаков. Необходимые заправки, согласования, корректура и исправ- ления производятся при совмещении промежуточного и соот- ветствующего расчлененного диапозитива с сохранившейся си- туацией. Каждый обновленный оригинальный диапозитив (издатель- ский) получают копированием при совмещении расчлененных диапозитивов (с сохранившейся ситуацией) и промежуточных (с новой ситуацией). Если какой-либо из расчлененных диапозитивов (рельеф, гидрография) обновляемой карты не содержит изменений, то его без исправлений перекладывают в новый комплект. На рис. 114—118 иллюстрируются различные стадии исправления рас- члененных оригиналов на примере оригинала контура. 278
Рис. 114. Дубликат оригинала контура обновляемой карты с удаленным изображением изменившихся объ- ектов (оригинал сохранившихся контуров) Рис. 115. Рисунок новой ситуации (оригинал изме- нений) 279
Рис. 116. Рисунок новой ситуации, дополненный на- клейками новых надписей, относя- щихся к изменив- шимся объектам (оригинала кон- тура) Рис. 117. Совмещенное изменившееся и неизменившееся изо- бражение (обновленный оригинал контура) 280
Обновление карт методом составления. Использова- ние космических снимков Обновление карт путем составления подробно рассматривается в курсе «Составление и проектирование карт». Обновление про- изводных карт обходится, как правило, без полевого обследова- Рис. 118. Фрагмент совмещенного позитива обновленной карты (контур, рельеф, гидрография) ния. Для обновления используют первичные карты, полученные в результате новых съемок или обновления, карты смежного более крупного масштаба, другие картографические материалы, полностью или частично покрывающие район обновления. Технология обновления карт базируется на тех же материа- лах, инструментах, приборах, технологических процессах, что и составление и подготовка карт к изданию. Выбор конкретной технологии определяется материалами постоянного хранения 281
NO Рис. 119. Технологическая схема одновременного обновления масштабного ряда карт (1 : 10 000—1 :100 000) методом двой- ного копирования
Ретушь элементов, непоказываемых на картах масштаба 1 : 25 000 Расчлененные диапозитивы обновляемой карты масштаба 1:25 000 —। I— Негативы _| I----- Негативы ___I I__ Копирование Копирование Диапозитив К Диапозитив Г Диапозитив Р Изготовление дубликатов । Диапозитив К Диапозитив Г Диапозитив Р i Удаление исчезнувших элементов. Наклейка новых надписей 1 ▼ 3 Диапозитив КН Диапозитив ГН Диапозитив Р Диапозитивы j t-------- 1 । । Диапозитивы _____I ।___ Диапозитив голубой (зеркальный) Копирование неизменившихся элементов содержания карты на обратную сторону гравировальных основ ---- '1 Г ' 1 Г" ' Г равировальные основы I У I Г1-1 I Изготовление абрисных копий изменений Абрис Абрис Абрис Монтаж диапозитивов Монтажный оригинал изменений Абрис Диапозитив КН[ ------X------1 Абрис ; Диапозитив ГЦ Абрис Диапозитив Р ------1----- Составление с одновременным гравированием изменений Оригинал Г Оригинал К Диапозитив КН [Диапозитив ГН Оригинал PH Диапозитив Р । -------1 ------г— Корректура и исправление оригиналов г 1 1 Оригинал Г Оригинал К Диапозитив КИ Диапозитив Г Оригинал PH Диапозитив Р Продолжение рис. 119.
Продолжение рис. 119.
Продолжение рис. 119.
обновляемой карты, происшедшими изменениями, видом и каче- ством исходных картографических материалов для обновления. Отдельные листы, входящие в район обновления, могут отли- чаться количеством изменений и степенью моральной устарело- сти, могут быть обеспечены разнородными картографическими материалами и для их обновления могут быть установлены раз- ные сроки. Поэтому при обновлении разных листов одного рай- она часто применяют различные технологические схемы. Более того, на различных участках одного листа возможно сочетание нескольких вариантов технологий. Поскольку в настоящее время основными исходными материалами становятся расчлененные издательские оригиналы и реже возникает необходимость пере- оформления оригиналов в действующих условных знаках, в практику картографических работ все шире внедряется тех- нология, основанная на применении методов копирования и фо- тохимического гравирования. Новые возможности в обновлении карт откроются при систе- матическом использовании космических снимков. В этом на- правлении ведутся научные и экспериментальные исследования, производственные работы по обновлению карт масштабов 1 : 200 000 и мельче. Особенно перспективно по космическим снимкам обновле- ние обзорно-топографических карт, карт труднодоступных и ма- лоизученных районов, что наиболее широко применяется в про- изводственной практике. Космические снимки используют в до- полнение к исходным картографическим материалам, нередко в сочетании с рекогносцировочными полевыми обследованиями. Прежде всего космические снимки используют для выделе- ния районов, где произошли существенные изменения в топо- графии района. Некоторые элементы содержания карт можно обновлять, пользуясь только снимками. Определить круг таких объектов — тоже немаловажная задача. Пользуясь космиче- скими снимками, можно наиболее рационально организовать ра- боты по обновлению, наметить их правильную очередность. При составлении карт космические снимки необходимы и на подготовительном этапе для оценки источников составления, и для дополнения содержания карт новыми объектами и характе- ристиками, и для решения вопросов генерализации. По снимкам можно получить представление о картографируемой территории на больших пространствах на одну определенную дату. Наибо- лее успешно решается задача исправления и составления кон- турной нагрузки по результатам дешифрирования космических снимков. Остается сложной проблема исправления рельефа, тре- бующая специальных исследований и разработанной технологии. Обновление масштабного ряда карт При одновременном обновлении масштабного ряда карт после- довательно обновляют топографические карты всех имеющихся масштабов в границах определенного района. 286
Исправление оригиналов каждого следующего масштаба выполняют либо по четырем отдельным уменьшенным копиям обновленных оригиналов исходного масштаба путем поочеред- ного их совмещения с обновляемым, либо по единому ориги- налу, смонтированному в масштабе обновляемой карты из уменьшенных копий. Необходимый отбор и обобщение новых и изменившихся элементов содержания выполняют предварительно в каран- даше. Для листов карт со сложной штриховой нагрузкой изго- тавливают макеты изменений, на которых отмечают новые и изменившиеся объекты, не подлежащие отображению в сле- дующем масштабе, и показывают, как должны быть генерали- зованы остальные элементы. Составление и обобщение новой ситуации может быть выполнено и в процессе гравирования при подготовке карты к изданию (гравирование с одновре- менным составлением). Разработана также единая поточная технологическая схема обновления масштабного ряда карт методом двойного копиро- вания. По этой схеме оригиналы изменений исходного мас- штаба фотографируют через призму в масштабе обновляемой карты и на полученных негативах согласно макетам измене- ний ретушируют элементы новой ситуации, не подлежащие изображению в следующем масштабе. С отретушированных негативов изготавливают диапозитивы, которые монтируют на голубой диапозитивной копии обновляемой карты, получая та- ким образом монтажный оригинал изменений. Эта схема пред- ставлена на рис. 119. § 38. НЕПРЕРЫВНОЕ ОБНОВЛЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ. ДЕЖУРНАЯ КАРТА И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ В нашей стране, как и в большинстве зарубежных стран, для обновления топографических карт принята периодическая си- стема. Элементы непрерывной системы проявляются в сборе и учете информации об изменениях местности. Центральный кар- тографический фонд, территориальные инспекции Госгеонад- зора ГУГК и другие организации следят за изменениями мест- ности на закрепленных за ними территориях и ведут дежур- ные карты. С постановкой топографо-геодезических работ по разграниченным зонам деятельности дежурство стало возмож- ным и в предприятиях ГУГК- Информация об изменениях наносится на дежурные карты преимущественно масштаба 1:100000. Учет изменений осу- ществляется по административным единицам (областям). На дежурных картах отображаются основные изменения, имею- щие первостепенное значение для развития производительных сил, народного хозяйства, ориентирования по карте. 287
Примерами изменений такого характера являются: строительство новых населенных пунктов, изменения их ад- министративного значения и типа; изменения в политико-административном делении и поло- жении границ: государственных, союзных и автономных рес- публик, краев, областей; изменения в населенных пунктах: их административного значения и типа, застройки и планировки; изменения состояния и класса (строительство, реконструк- ция) железных и автогужевых дорог; новые названия географических объектов; строительство водохранилищ и связанные с их постройкой изменения местности; строительство крупных путепроводов, нефтепроводов, газо- проводов, электролиний высокого напряжения и др. Источниками информации для ведения дежурной карты служат материалы государственного планирования, перспек- тивные планы развития народного хозяйства, директивные по- становления, указы Президиума Верховного Совета СССР и Президиумов Верховных Советов союзных и автономных рес- публик; материалы проектных организаций, справочные изда- ния, информационные бюллетени, ответы на письма-запросы в организации и ведомства и ряд других. Иногда практику- ются полевые обследования. Регистрируют все выявленные изменения. Качественный их учет ведется в формуляре дежурной карты. В нем указы- вают: когда и откуда поступил материал, точность и способ нанесения изменений, на какой срок они зафиксированы, ка- кие использованы материалы. На дежурную карту материалы переносят с помощью приборов, описанных в § 17. Поступаю- щие материалы разнообразны по качеству, точности, оформле- нию, поэтому положение ряда изменившихся объектов на де- журной карте имеет только информационное значение, давая представление о характере происшедших изменений. Обозна- чения объектов, нанесенных точно и схематически, различа- ются цветом. Назначение дежурной карты в производстве не ограничи- вается сферой обновления топографических карт. Оно значи- тельно шире. Так, в предприятиях ГУГК дежурная служба организована при проектных бюро с целью использования мате- риалов дежурства при планировании, проектировании топогра- фических работ и для обеспечения своевременного отображе- ния изменений на разных стадиях создания (обновления) карт. Методическое руководство службой осуществляет старший редактор предприятия. По линии обновления дежурная карта может быть исполь- зована для планирования работ; установления очередности об- новления карт в зоне деятельности предприятий; при выборе 288
оптимальной организации и методики работ на объектах; при камеральном исправлении обновляемых карт. При топографической съемке полевые подразделения ис- пользуют дежурную карту в процессе подготовительных работ при изучении съемочного участка и сборе сведений; при со- ставлении рабочих проектов полевого дешифрирования и дру- гих видов работ. В камеральном производстве — на стадии подготовки к изданию для учета в содержании вновь создавае- мых карт изменений, происшедших после полевых съемок. При составлении карт результаты дежурства необходимы, если в качестве исходных материалов используются оригиналы съемок 3—4-летней давности. Специалисты групп обновления, организованных для таких работ, дополнительно проводят по- левые рекогносцировки и обследования. Топографические карты наиболее важных и интенсивно ос- ваиваемых районов с большой скоростью изменений приводят в соответствие с современным состоянием местности по ут- вержденным заявкам заинтересованных организаций путем оперативного исправления. При оперативном исправлении карт выявляют (в том числе поматериалам дежурства) основные изменения местности и вносят обозначения изменений в ти- ражные оттиски путем впечатывания. Точность наносимых данных может быть понижена, о чем делают соответствующую запись. Эффективность дежурства и сроки доведения его результа- тов до потребителей карт зависят от уровня организации, пол- ноты сбора и обработки информации об изменениях. Несмотря на увеличение количества разнообразных графических мате- риалов, аэроснимок остается основным источником для обнов- ления карт, пока сбор информации не централизован и не яв- ляется функцией специальных органов топографической службы. В связи с этим одним из направлений совершенство- вания обновления карт является разработка специализирован- ных информационно-поисковых систем (ИПС). Подход к их построению может быть различным. Возможно формирование ИПС на основе справочно-информационного фонда материа- лов (СИФ), обеспечивающего полное и точное дежурство. Практически это позволит вести непрерывное обновление карт. Рассмотрим одну из таких схем непрерывного обновления по результатам научных исследований [Ю], [11], [12]. Все виды первичной документации — фотодокументы, карты и планы, графические документы, описательные и статистиче- ские справочные материалы систематически поступают в спра- вочно-информационный фонд по налаженным каналам связи (почте, телефону, телеграфу, фототелеграфу и т. д.) от всех организаций, которые их изготавливают (в законодательном порядке). Постоянное обеспечение и динамичное комплектова- ние первичными материалами по установленным каналам связи является важным условием функционирования справоч- 10 Заказ № 1429 289
но-информационного фонда. Предусматривается обновление материалов в фонде (пополнение и чистка). Хранение материалов может осуществляться в традицион- ной форме в виде микрофиш и микрофильмов. Для больших фондов перспективны голографические записи, позволяющие значительно уменьшать изображения. Поиск нужных материалов в фонде осуществляется с по- мощью справочного аппарата, включающего главную справоч- ную картотеку (ГСК), специальные картотеки, различные ука- затели. В зависимости от объемов фондов система обработки, хра- нения и поиска информации может осуществляться вручную — ручная ИПС; с применением специальных счетно-перфораци- онных машин — механизированная ИПС; автоматизирован- ными методами, предполагающими выполнение всех процессов обработки на базе ЭВМ—автоматизированная ИПС. Функции приема, контроля, накопления, обработки инфор- мации предлагаются дежурной службе, которая должна быть организована с учетом достижений информатики, вычислитель- ной техники, оргтехники, средств связи. В задачу дежурной службы включают также ведение дежурных карт и обеспече- ние по запросам необходимыми материалами производствен- ных подразделений как системы ГУГК, так и организаций и ведомств других отраслей. В отделе дежурных карт ведется ряд дежурных документов; дежурные карты, дежурные карто- теки, дежурные справочники, каталоги. Из справочно-инфор- мационного фонда в отдел дежурных карт поступают: решения партии и правительства о народнохозяйственном, культурном и промышленном строительстве; сведения из газет и различной справочной литературы об изысканиях, проектировании, всех видах строительства, сти- хийных бедствиях и т. д.; топографо-геодезические, аэрофотосъемочные, картографи- ческие материалы, получаемые регулярно от ведомств, по от- дельному запросу — со времени последнего издания; сведения о проектируемых работах и заявках, поступивших в ТИГГН от министерств и ведомств на производство работ, а также на потребность в картах и данных планово-высотного обоснования. Основную и точную информацию наносят на карты непре- рывного обновления, регистрируют в каталогах, справочниках. Дополнительную информацию (схематическую и справочную) учитывают в дежурных картотеках, микротеках, на тиражных оттисках карт. Масштабы дежурных карт выбирают в зависимости от ко- личества и скорости изменений, включая карты крупных масш- табов (1 : 10 000, 1 :25 000 и др.). На них наносят все измене- ния с точностью и детальностью, соответствующей масштабу карты. 290
Как оптимальные виды дежурных оригиналов предлага- ются оригинал сохранившихся контуров и оригинал изменений, представляющие собой соответственно коричневую и голубую копию издательских оригиналов устаревших карт. На ориги- нале сохранившихся контуров удаляют исчезающие и изме- няющиеся объекты, а на оригинале изменений вычерчивают новую ситуацию. При необходимости их совмещают. Ведение детальных дежурных карт и картотек — основа не- прерывного обновления. Результаты обновления могут дово- диться до массового потребителя карт в различной форме. Соответственно предусматриваются различные технологиче- ские варианты непрерывного обновления карт: ускоренное (уп- рощенное), частичное и полное. При ускоренном обновлении по заказам органи- заций изготавливают фотокопию дежурной карты совмещением оригинала изменений с оригиналом сохранившихся контуров, исправленную за день выдачи. Другим вариантом может быть впечатывание содержания оригинала изменений в тиражные оттиски устаревших карт. При этом обозначения изменив- шихся объектов, определенных точно и приближенно, оформ- ляют разным цветом (например, красным и лиловым). С ори- гиналом изменений при впечатывании совмещают восковку с маркирующими крестиками, чем обеспечивается одновре- менное зачеркивание обозначений исчезнувших объектов. При ускоренном обновлении обеспечивается отображение основных изменений, интересующих заказчика. Ряд изменений, меньшей категории значимости или не имеющих данных для привязки к сохранившимся объектам и контурам, на обнов- ленном оригинале можно не показывать. Частичное обновление предполагает отображение изменений на отдельных участках карты, соответствующих на местности площадям новостроек, разрабатываемых месторож- дений полезных ископаемых, трассам прокладываемых комму- никаций и т. п. В таких случаях оригинал дежурной карты, ис- правленный камерально, дополняется данными полевого об- следования по конкретным участкам, где необходимо полное и точное отображение всех изменений, Полное обновление карт проводится после их много- кратных исправлений, в результате которых накапливаются неизбежные погрешности в точности положения объектов и их границ, карта становится плохо читаемой, а иногда устаревает и морально. Полное обновление предусматривает проведение аэрофотосъемки и по существу эквивалентно периодическому обновлению. Однако удовлетворение потребностей в обновлен- ной карте частичным и ускоренным исправлением позволит увеличить интервалы между периодическими циклами обнов- ления карт. Разрабатывающиеся в настоящее время системы и приборы могут стать основой автоматизированной линии обновления Ю* 291
карт. Комплекс автоматизированных технологий предусматри- вает представление содержания крупномасштабных планов в виде цифровых карт и систематическое пополнение их содер- жания по данным непрерывной фиксации изменений непосред- ственно на местности. Такой эксперимент выполнен государст- венной топографической службой Великобритании. На основе развития ИПС (из документальной и фактогра- фической) возможно построение банка данных. Для обра- ботки исходной информации и фотоснимков — наиболее упо- требительных исходных материалов для обновления — в пер- спективе предполагается применение автоматизированных стереокомпараторов, аналоговых приборов, аналитической си- стемы ортофототрансформирования и исправления изображе- ний, разработка математического обеспечения и использование ЭВМ с периферийными устройствами, в том числе дисплеями. § 39. ОБНОВЛЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ ЗА РУБЕЖОМ Под обновлением топографических карт в зарубежных стра- нах, как и в СССР, понимается процесс приведения карт в со- ответствие с современным состоянием местности и новейшими требованиями к их содержанию и оформлению. В ряде стран для этого процесса принят термин «актуализация» (осовреме- нивание). Успешное решение проблемы обновления карт до- статочно сложно и для стран, имеющих высокую топографиче- скую изученность, и для стран, еще не завершивших первич- ного крупномасштабного картографирования своих территорий. За рубежом развитые в экономическом отношении страны, имеющие крупномасштабные топографические карты, приме- няют преимущественно периодическую систему обновления. Значительный опыт непрерывного обновления накоплен в Ве- ликобритании, где по этой системе со времени второй мировой войны обновлялись карты масштабов 1 : 1250 и 1 : 2500. Однако в последние годы и эта страна перевела обновление основной карты масштаба 1 :2500 на периодическую систему. При обновлении карт одни страны применяют единую пе- риодичность для всей территории, другие — устанавливают пе- риодичность обновления карт дифференцированно для разных районов. Единые для всей страны сроки обновления карт ус- тановлены: в Италии для новой карты масштаба 1:50 000 — 4 года; ФРГ (Северный Рейн — Вестфалия) для карты мас- штаба 1:25000 — 5 лет; в Канаде для карт масштаба 1:25000 — 6 лет; в Нидерландах для карт масштаба 10 000 и мельче; в Швеции для карт масштабов 1 : 10 000 и 1 :20 000; в Испании для карты в масштабе 1:50 000; в ФРГ для карты масштаба 1 : 25000— 10 лет. В странах с дифференцированной периодичностью сроки обновления устанавливаются в зависимости от заселенности и 292
степени экономического развития территории. Выделяются районы интенсивного, среднего и низкого экономического раз- вития, города и сельская местность интенсивного и неинтенсив- ного развития; Так, в Болгарии выделены три типа районов, для которых периодичность обновления карт в масштабах 1 : 5000 и 1 : 10 000 установлена 3—5 лет (интенсивно развивающиеся районы), 6—12 лет (слабо развивающиеся районы) и 10—20 лет (гор- ные и высокогорные районы). В Австрии для обновления ос- новной карты масштаба 1 :50 000 приняты интервалы соответ- ственно 3, 7 и 10 лет. В Японии для карты в масштабе 1:25 000 — 3 года, 6 и 10 лет; для карт в масштабах 1:2500 и 1:5000 на города — 3 года, на сельскохозяйственные рай- оны — 5 лет. В Венгрии периодичность обновления колеблется в зависимости от интенсивности изменения местности от 5 до 15 лет, в США от 5 до 20 лет. В некоторых странах карты об- новляются по мере их фактического устаревания, например карта масштаба 1:250 000 — основная для большей части Ка- нады. Таким образом, периодичность обновления колеблется в широких пределах: нижний предел, принятый в большинстве случаев для важных районов, нигде не бывает меньше 3 лет; карты замедленного экономического развития обновляются че- рез 10—20, а иногда и 30 лет. При обновлении топографических карт основными материа- лами являются аэроснимки, а карты мелких масштабов (1:200000, 1:250 000) обновляются и по космическим сним- кам. В некоторых странах производится периодическая сплош- ная аэрофотосъемка всей страны через установленные проме- жутки времени (например, во Франции — через 8 лет, в Швей- царии— ежегодно !/6 всей территории). Во многих странах фо- тографируют только районы с наибольшими изменениями. Годичный интервал между сроками обновления и аэрофото- съемки расценивается как предельный. Аэрофотосъемка может выполняться в масштабах, нахо- дящихся в различных соотношениях с масштабом обновляе- мой карты. Для последних лет характерно использование аэро- фотоснимков в масштабах более мелких, чем масштаб обнов- ляемой карты, в 1,5—2 раза. Так, карту масштаба 1:25 000 обновляют по аэрофотосъемке: во Франции 1:30 000, в ФРГ — 1 : 35 000 в Швейцарии— 1 : 25 000—1 : 30 000 масштабов. При обновлении крупномасштабных карт разрыв в их масштабах с аэроснимками увеличивается. Например, карту масштаба 1:5000 обновляют по аэрофотосъемке масштабов 1:10 000, 1 : 12 000, 1 : 18 000 (ФРГ, Болгария и др.). Кроме аэрофотоснимков при обновлении карт используют ортофотоснимки, ортофотопланы, а в качестве дополнитель- ных материалов привлекается любая достоверная информация об изменениях, получаемая от государственных учреждений^ частных предприятий и фирм. 293
Среди важнейших проблем обновления во всех странах не- обходимо отметить организацию сбора, накопления и анализа изменений местности, отображение которых требует исправле- ния и дополнения карт. В ряде публикаций (Голландии, Фран- ции, США) отмечается, что своевременное получение всей до- кументации об изменениях местности сокращает затраты средств и ускоряет темпы обновления, нередко позволяя от- казаться от всех работ, кроме камерального исправления ори- гинала карты. Такая информация особенно необходима и в связи с тем, что в практике многих стран применяется вы- борочное обновление листов топографических карт, степень устарелости которых больше установленного предела. В ряде стран сбор информации централизован и является функцией специальных органов государственных топографиче- ских служб. В ФРГ, Швейцарии, ЧССР и некоторых других государствах эта функция возложена на местные топографо- геодезические или кадастровые учреждения. Иногда обязан- ность представления информации об изменениях в связи со строительством, мелиорацией, другими инженерными работами возлагают на организации, проводящие эти работы. Изменения наносят на дежурную карту, картотеки. Исполь- зование существующих и перспективных информационно-поис- ковых систем должно существенно облегчить ведение дежур- ства. Задача объективной оценки степени устарелости еще не получила однозначного решения и методика ее не отработана. Предлагаются различные приемы, часть из которых освещена в § 35. Общая технологическая схема, рассмотренная в § 37, при- нятая в нашей стране, как и сроки обновления, согласуются с мировой практикой обновления карт. Широко используются все виды фотограмметрической техники — от простейших ри- совальных приборов до сложнейших стереофотограмметриче- ских комплексов. Создаются и приборы, специально предна- значенные для обновления карт, более дешевые и простые, чем фотограмметрические устройства универсального типа. Особое внимание обращается на полноту и тщательность ка- мерального дешифрирования, чтобы к полевой доработке прйходилось прибегать в действительно необходимых слу- чаях. Наряду с отображением изменений на картах в процессе их обновления за рубежом в последние годы проявлялась и другая его сторона — совершенствование содержания карт. Оно было направлено главным образом на стандартизацию ти- пов топографических карт и их условных знаков, улучшение оформления карт и приведение их к новым образцам. Харак- терны также исследования по разработке новой картографи- ческой символики, удовлетворяющей как требованиям машин- ной обработки, так и повседневной практике использования карт. 294
Карты, прошедшие обновление, в большинстве случаев вы- ходят в свет новым изданием. При подготовке обновленных карт к изданию применяются улучшенные модели картографических инструментов и прибо- ров, используются новые материалы, особенно пластики и гра- вировальные основы, широко и эффективно применяются ко- пировальные процессы. Наряду с изданной обновленной картой возможны и другие формы доведения результатов до потребителя. В Великобри- тании, например, где применяется система непрерывного об- новления, все текущие изменения вносят в оригинал карты по- левым черчением. При необходимости здесь можно получить копию оригинала, исправленную на день заказа. Распростра- нена впечатка изменений в тиражные оттиски устаревшей карты. Эта методика широко применяется геологической съем- кой США. В Канаде впечатка наиболее важных для массо- вого потребителя изменений производится между очередными обновлениями карт (масштаба 1:50 000). В общем случае та- кая методика рассматривается как сочетание периодического обновления с непрерывным. Перспективными направлениями дальнейшего совершенст- вования обновления карт являются: разработка информацион- но-поисковых систем, обновление карт с помощью автомати- ческих устройств, представление результатов в виде система- тически дополняющихся цифровых карт. В исследованиях подчеркивается актуальность теоретического обоснования эм- пирически решаемых вопросов обновления топографических карт. Глава 7 РЕДАКТИРОВАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ ПРИ ИХ СОЗДАНИИ ПОЛЕВЫМИ МЕТОДАМИ § 40. НАЗНАЧЕНИЕ И СУЩНОСТЬ РЕДАКЦИОННЫХ РАБОТ. ИХ ОРГАНИЗАЦИЯ Создание топографических карт включает комплекс геодези- ческих, аэрофотосъемочных, фотограмметрических, картогра- фических, издательских работ. Рассмотрение общего цикла создания карт и процессов построения картографического изо- бражения по материалам аэрофотосъемки показывает, что эти работы ведутся на протяжении достаточно длительного пе- риода в разных подразделениях предприятия: в полевых экс- педициях, стереотопографических, фотолабораторных, карто- 295
графических цехах. Общий срок создания карты определяется использованием двух летних сезонов. Сокращение этого срока достигается заблаговременным проведением аэрофотосъемки, совмещением во времени выполнения отдельных процессов. Объединяет работу на всем протяжении, начиная с проектиро- вания и до завершения карты, редактор, отвечающий за со- держание карты в целом. Цель редакционных работ — обес- печить высокое качество содержания карты, ее достоверность, полноту и наглядность отображения особенностей местности. Характер и содержание редакционных работ в процессе по- левого топографического картографирования существенно от- личаются от редактирования других карт, хотя цели и задачи редактирования остаются общими. При создании первичных топографических карт редактор обязан выявить и тщательно изучить фактические сведения о местности в поле и по аэро- снимкам, обеспечить правильную передачу изображения кар- тографируемой местности на аэроснимке и переход от аэро- снимка к создаваемой по нему карте. При редактировании топографических карт необходимо обеспечить единый подход к изображению однотипных объ- ектов и ландшафтов на десятках и сотнях оригиналах карт, исполненных многими специалистами в разных подразделе- ниях, и согласовать это изображение со смежными участками съемок. Основываясь на географических знаниях, получаемых при изучении картографируемой территории по источникам и в поле, редактор топографической карты участвует в составле- нии технического проекта, руководит дешифрированием, рисов- кой рельефа, составительскими работами и подготовкой карт к изданию, обеспечивая правильность интерпретации и генера- лизации природных и социально-экономических объектов на первичной карте. Он проверяет работы на каждом этапе, сле- дит за последовательностью процессов, увязкой и согласова- нием содержания карты в разных стадиях ее создания: при полевом и камеральном дешифрировании, рисовке и изобра- жении рельефа в горизонталях, увязке контурной части карты с ее высотной основой на составляемом листе и смежных с ним. Для этого редактору необходим достаточный опыт то- пографических работ, т. е. при редактировании осуществляется научно-техническое руководство работами картографического характера, направленное на предотвращение возможных оши- бок в содержании и оформлении карт на всех этапах ее со- здания. Таким образом, под редактированием условимся понимать научно-техническое руководство процессом создания оригиналов топографических карт на всех этапах, направлен- ное на обеспечение высокого качества содержания и оформле- ния карт. Редактирование топографических карт имеет много- летнюю историю и тесно связано с совершенствованием карт. 296
В системе государственной топографо-геодезической службы редактирование топографических карт осуществляется инже- нерами-редакторами экспедиций, цехов, предприятия. Инже- неры-редакторы назначаются из числа инженеров-картографов и специалистов, имеющих практический опыт работ по топо- графическим съемкам, обновлению и составлению карт. Коли- чество инженеров-редакторов в подразделениях предприятия зависит от объемов выполняемых работ. В каждом из подраз- делений имеется старший инженер-редактор (цеха, экспеди- ции), выполняющий функции ответственного редактора карты. Руководителем редакционной службы всего предприятия яв- ляется старший редактор предприятия, назначаемый началь- ником и подчиняющийся главному инженеру. Старший редактор предприятия координирует работу ин- женеров-редакторов в полевых и камеральных подразделениях, оказывая им методическую помощь и организуя преемствен- ность в редакционном руководстве на разных этапах создания карты; контролирует редакционную работу в подразделениях; участвует в полевом контроле оригиналов, выполняет выбо- рочный просмотр полевых, составительских и издательских оригиналов; утверждает рабочие проекты полевого обследова- ния. Старший редактор предприятия организует разработку образцов выпускаемой продукции в соответствии с новыми ру- ководящими документами и опытно-исследовательские работы по вопросам содержания, обновления, редактирования карт и подготовки их к изданию. Он участвует в производственных совещаниях, работе комиссий по оценке качества продукции, по готовности подразделений к полевым работам, ведет пе- реписку (внешнюю и внутреннюю) по вопросам содержания карт и качества работ. Руководство редактированием топографических карт в си- стеме ГУГК осуществляет главный редактор Управления топо- графо-геодезической службы ГУГК. Обязанности редакторов и содержание редакционных ра- бот определены в Положении об инженерах-редакторах топо- графических карт. § 41. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И ЭТАПЫ РЕДАКТИРОВАНИЯ Из назначения редакционных работ вытекают следующие ос- новные задачи, решаемые редактором карты: ознакомление с перспективным планом топографической съемки (обновления) картографируемого района и участие в разработке технического проекта топографо-геодезических работ; разработка требований к аэрофотосъемке; организация сбора, анализ картографических и других ис- точников, изучение территории; 297
руководство составлением рабочих проектов полевого об- следования; разработка редакционных указаний (схем), конкретизи- рующих положения инструкций по съемке (обновлению) при- менительно к картографируемому району, масштабу и назна- чению составляемой карты; организация и проведение технической учебы инженерно- технического состава в цехах и экспедициях; руководство работами по топографическому дешифрирова- нию, рисовке рельефа, составлению карт; контроль качества их исполнения; организация и руководство работами по корректуре про- межуточных и завершенных оригиналов; организация сбора названий и сведений о местности в про- цессе полевых работ; транскрибирование географических на- званий; редактирование оригиналов топографической съемки (об- новления) ; организация дежурства за изменениями местности и свое- временного отражения основных изменений на оригиналах карт, в какой бы стадии создания они ни находились; составление и редактирование топографических описаний, отчетов о выполненных работах. Редакционные работы разделяются на три основных этапа, соответствующих периодам съемки (обновления): подготови- тельный, полевой и завершающий камеральный. На этих эта- пах объем и задачи редакционных работ изменяются. Наи- большее значение они приобретают в периоды подготовки и проведения полевых топографических работ и создания соста- вительских оригиналов. Кроме этого характер и содержание редакционных работ определяется принятым для конкретной территории методом съемки, типом выпускаемых карт. Рас- смотрим содержание редактирования при основном — стерео- топографическом методе создания карт. Общая схема редак- ционных работ приведена на рис. 120. § 42. РЕДАКЦИОННЫЕ РАБОТЫ ПРИ СТЕРЕОТОПОГРАФИЧЕСКОМ МЕТОДЕ СЪЕМКИ Редакционные работы подготовительного периода Редакционные работы подготовительного периода включают: общее ознакомление с картографируемой территорией и уча- стие в составлении технического проекта; разработку требова- ний к аэрофотосъемке; сбор материалов и детальное изучение территории; разработку редакционных документов; проведение технической учебы инженерно-технического состава; руковод- ство составлением рабочих проектов полевого обследования. Общее ознакомление с территорией и участие в разработке технического проекта. Технический проект разрабатывается 298
для каждого объекта — блока листов определенного масштаба, съемка (обновление) которых включена в пятилетний или пер- спективный план по заданию Госплана СССР или по заказам различных ведомств (Министерства геологии, Министерства I. Редакционно-подготовительные работы II. Полевые редакционные работы III. Редактирование на камеральном (завершающем) этапе Рис. 120. Схема организации и содержания редакционных работ сельского хозяйства и др.). Разделы проекта освещают все виды работ, необходимые для создания и обновления карты. На стадии разработки в составлении проекта принимает уча- стие старший редактор предприятия, консультируя по вопро- сам содержания карт, методики дешифрирования, выбора оп- тимальной технологии, источникам составления оригиналов и рецензируя проект в готовом виде. При этом редактор руко- 299
водствуется обзорной географической литературой по району, изданными картами, всеми документами и дополнительными указаниями ГУГК к действующим инструкциям, решениями технических совещаний. Участие редактора необходимо при составлении разделов проекта, посвященных: географической характеристики района, топографо-геодезической изученности, аэросъемке, всем карто- графическим работам, включая подготовку карт к изданию. Географическая характеристика включается в проект с целью дать общее ознакомление с территорией и выделить сведения, практически необходимые для планирования произ- водства работ. Это характеристика географических условий (включая и климатические) проведения полевых работ, усло- вий организации баз экспедиций, полевых бригад, найма се- зонных рабочих, снабжения экспедиции. В разделе «Геодезические работы» существенно предусмот- реть получение всех нужных точек геодезической сети для при- вязки аэроснимков при дешифрировании в случае отсутствия четких ориентиров, привязку водомерных постов ходами ни- велирования, определение характерных высот урезов воды, командных высот, высот перевалов, определения высот в сплошь залесенных районах и сбор других сведений на уча- стках, где не предполагается постановка топографических по- левых работ. По вопросам методики и технологии раббт важны пред- ложения редактора по выбору условий и масштабов аэрофо- тосъемки, основным вариантам и соотношению камеральных и полевых работ по дешифрированию и рисовке рельефа, вы- бору сечения рельефа, использованию имеющихся материалов, форме воспроизведения оригиналов и методам подготовки их к изданию. Сведения, представляемые редактором при составлении технического проекта, предназначены для общего обоснования топографических работ. Конкретные рекомендации разрабаты- ваются в задании на аэрофотосъемку и при дальнейшем де- тальном изучении района. Разработка требований к аэрофотосъемке особенно нуж- дается в участии редактора. Выбор геометрических парамет- ров фотографирования (масштаб, фокусное расстояние и др.) регламентирован действующими инструкциями. Обоснование требований к планируемой аэрофотосъемке для целей дешиф- рирования и содержания карты с учетом сезонной ритмики ландшафтов — задача редактора. Рекомендации по выбору оп- тимальных сроков аэросъемки изложены в § 26. Сбор материалов и детальное изучение территории прово- дятся с целью наиболее полного использования ранее выпол- ненных съемок и исследований для выбора оптимальной тех- нологии создания карт и отображения специфики района в ее содержании. 300
Для изучения района работ привлекаются литературные источники и карты различных масштабов, в том числе и более мелких, желательно использование аэросъемочных материалов прошлых съемок. В первую очередь используются дежурные карты, на ко- торых отражены изменения, происшедшие после издания имею- щихся топографических карт. Много ценной информации можно получить из материалов картографического значения различных ведомств, изданных и рукописных. Большое значе- ние для изучения района имеют тематические карты разного содержания: геологические, геоморфологические, растительно- сти, районирования и др. Выявление и сбор материалов по объекту начинают в меж- полевой период и заканчивают в процессе полевых работ. Ос- новные материалы топографических съемок выявляет группа изученности проектного бюро предприятия на стадии разра- ботки технического проекта; подразделения их получают в централизованном порядке. Дополнительные сведения соби- рают путем запросов в организации и учреждения. Кроме того, редактор разрабатывает и доводит до сведения начальни- ков партий и отдельных специалистов (геодезистов, топогра- фов) четкие задания по сбору материалов на местах полевых работ. В необходимых случаях организуется копирование ма- териалов. При оценке и анализе собранных материалов редак- тор ведет учет их на специальной схеме изученности, четко разграничивая, что можно непосредственно перенести с имею- щихся источников на оригиналы создаваемой карты, что тре- бует проверки (в том числе полевой) и какие сведения необхо- димо принять как справочные. Географическое изучение района должно быть полным и глубоким, так как для редактирования важно полное понима- ние редактором генезиса, структуры и динамики природных и антропогенных ландшафтов. Наилучший результат дает си- стемное ландшафтное изучение, базирующееся на поэлемент- ном изучении рельефа, гидрографии, растительности, грунтов и установлении связей между ними. Изучение населения и хо- зяйственного развития района также требует системного под- хода: выявления территорий с различным характером расселе- ния, застройки и планировки, связанных с природными усло- виями, историей освоения и строительства. Изучение территории по новым аэроснимкам начинают с общего обзора репродукций накидного монтажа и паспортов воздушного фотографирования. По этим данным редактор со- ставляет схему дат аэросъемки на различных участках тер- ритории. Сопоставляя даты аэросъемки с данными об уровенном ре- жиме рек и озер, смене фенологических фаз преобладающей растительности, календарем других сезонных явлений, редак- тор определяет, соответствует ли зафиксированное на аэро- 301
снимках состояние местности тому, которое должно быть ото- бражено на карте. Рекомендации по результатам такого ана- лиза приводятся в редакционных указаниях (схемах). Так, например, если аэрофотосъемка выполнена на период боль- шого подъема воды и поправки в очертания водоемов и окру- жающей ситуации нельзя внести при полевом дешифрирова- нии, ставится вопрос о повторной аэросъемке или использо- вании других материалов, соответствующих условиям ме- жени. Затем переходят к выборочному рассмотрению аэроснимков (фотосхем, фотопланов), анализируя структуру фотоизображе- ния отдельных объектов и ландшафтных комплексов, выявляя их дешифровочные признаки. В процессе анализа фотоизображения составляют предва- рительную схему ландшафтного районирования территории, которая позже будет дополнена полевыми данными. В программу подготовительного периода входит предвари- тельное полевое редакционное обследование картографируемой территории. Оно проводится с целью более обстоятельного изучения района непосредственно на местности и дополняет предварительно собранные сведения полевым дневником ре- дактора. Полевое обследование проводится целенаправленно, по заранее намеченным маршрутам. Если район хорошо изу- чен или имеются организационные затруднения, полевое об- следование заменяют географической рекогносцировкой по со- кращенной программе. В результате географического изучения района устанавли- ваются следующие основные и необходимые сведения. По гидрографии: гидрологическая изученность, водный ре- жим рек и озер, сведения о береговой линии морей, водохра- нилищ, судоходство, источники водоснабжения и их характе- ристика. До начала полевых работ по дешифрированию дол- жны быть вычислены поправки к аэросъемочным материалам относительно меженных уровней воды в реках и озерах и от- носительно нормального подпорного горизонта водохранилищ. По рельефу: основные типы рельефа; морфологические и морфометрические особенности типичных форм мезо- и микро- рельефа; быстроизменяющиеся формы, тенденции развития; перевалы в горах, сроки их действия. По растительности: основные жизненные формы растений, широтная зональность и высотная поясность; фенологические фазы растений, лесоустройство, разряд, год выполнения; куль- турная растительность. Динамика растительного покрова под влиянием естественной смены сообществ, в результате процес- сов заболачивания, осушения; нарушенный растительный по- кров. По грунтам: обнаженные минеральные грунты (монолит- ные и обломочные); наличие вечной мерзлоты; болота, солон- чаки, их режим, проходимость. 302
По населенным пунктам: административное деление, тип, категория; количество жителей; названия, национальные черты застройки. Промышленные узлы и связи; районы горнодобы- вающей и обрабатывающей промышленности. По путям сообщения: класс, направление, состояние до- рог, техническое устройство, степень эксплуатационной готов- ности. Климатические условия: сведения о температуре, осадках, облачности и ветрах по месяцам; календарь сезонных явле- ний; видимость по сезонам; выпадение снега в горах. Эти све- дения отражаются в редакционных документах, которые яв- ляются итогом географического изучения территории. Техническая учеба организуется редактором после изучения района и разработки редакционных документов. В ней прини- мают участие инженерно-технические работники, выполняю- щие топографические работы, и начальники партий. Главные вопросы на занятиях — особенности территории, подлежащие отображению при съемке; содержание и оформление оригина- лов в разных стадиях создания; разбор наиболее типичных ошибок; правильное применение условных знаков; сбор све- дений и названий, изучение редакционных документов; озна- комление с собранными источниками и порядком их исполь- зования. Руководство составлением рабочих проектов — завершаю- щий этап редакционно-подготовительных работ. Детальные ра- бочие проекты полевого дешифрирования составляются на каждую трапецию или их блоки. Редактор следит за обосно- ванностью выделения участков сплошного полевого, сплош- ного камерального, маршрутного (наземного и аэровизуаль- ного) дешифрирования. Важно проконтролировать порядок и график передвижения специалистов по дешифрированию, чтобы избежать холостых маршрутов и дублирования, а также обеспечить снабжение работников материалами и продуктами питания. Часто составление рабочих проектов совмещено с предва- рительным камеральным дешифрированием. В этих случаях редактор организует предварительный просмотр оригиналов. Окончательно составленные проекты принимает редактор, после чего они утверждаются главным инженером экспедиции и старшим редактором предприятия. Наряду с проектом полевых маршрутов дешифрирования под руководством редактора составляют рабочий проект опре- деления урезов вод. Урезы вод, приведенные к среднему мно- голетнему устойчивому уровню береговых линий и датам аэро- съемки, являются необходимым материалом для надежного уравнивания фотограмметрических сетей, математически точ- ного изображения рельефа, для разработки четких указаний по дешифрированию береговых линий при съемке и обновле- нии карт, а также для увязки урезов вод при составлении 303
карт масштаба 1:10 000 по крупномасштабным планам. На планах масштабов 1 : 500—1 : 5000 возможны три варианта надписей урезов вод: на дату полевого определения, на дату аэрофотосъемки, на межень. О примененном варианте дается запись за восточной рамкой листа. Подготовку материалов по гидрографии начинают в период рабочего технического проектирования нивелировок, полигоно- метрии, планово-высотной подготовки, дешифрирования и за- канчивают к моменту сдачи объекта для фотограмметрической обработки и составления оригиналов карт. Полевые урезы проектируют: в местах пересечений рек нивелирными линиями и ходами полигонометрии; у слияния наиболее крупных рек объекта съемки; у водомерных постов; у плотин (верхний и нижний бьефы) и других гидротехнических сооружений; у пе- рекатов и порогов; в начале и конце протяженных плесов; по границам участка съемки. Если водомерные посты имеют ус- ловные отметки, необходимо проектировать передачу высоты на нуль графика такого поста от ближайшего репера государ- ственной нивелирной сети. Там, где гидрологическая изученность недостаточна, госу- дарственные водомерные посты отсутствуют или не обеспечи- вают своими наблюдениями различные по режиму реки, ре- дактор ставит вопрос об организации временных водомерных постов и готовит соответствующее техническое предписание. В этот же период редактор экспедиции знакомится с техниче- скими предписаниями на топографические и геодезические ра- боты и дополняет их конкретными заданиями по сбору сведе- ний о местности. Редакционные работы полевого периода Совершенствование геодезической и фотограмметрической ап- паратуры, методики измерений, технологии работ создали ус- ловия для переноса центра тяжести работ по созданию топо- графических карт в камеральные условия. Тем более возросла значимость небольшого объема полевых работ, на которых ба- зируются камеральные. Географически правильная интерпре- тация аэрофотоизображения, обеспечивающая высокое каче- ство содержания карт, невозможна без полевого обследова- ния. При больших объемах камерального дешифрирования для некоторых листов карт малоосвоенных и труднодоступных районов редактор может быть единственным специалистом, посетившим местность в натуре. Полевые работы картографического характера поручаются инженерам-картографам, техникам-топографам, студентам- практикантам, зачисляемым на полевой сезон. Согласован- ность работы коллектива обеспечивается организацией поле- вого редактирования. Полевое редактирование включает: 304
уточнение и дополнение инструктивных редакционных до- кументов и пособий; учебные и постановочные маршруты полевого дешифриро- вания с малоопытными специалистами; руководство полевым дешифрированием и сбором сведе- ний и названий; контрольные маршруты и приемку полевых работ; просмотр оригиналов на базе экспедиции и полевых партий; личные полевые исследования редактора, дешифрирование им наиболее сложных участков; участие в экспериментальных полевых работах (испытания приборов, отработка методик и т. д.). Объем полевых работ может изменяться в зависимости от масштаба и назначения карты, сложности структуры ланд- шафта, степени обжитости территории. Но в любом случае большую часть рабочего времени в полевой сезон редактор проводит на местности. Лишь непосредственным оперативным редакционным руководством на протяжении всего полевого сезона, сочетаемым с действенным и жестким контролем, можно предотвратить грубые ошибки и пропуски на создавае- мых картах, обеспечить единый подход к отображению мест- ности на многих листах картографируемого объекта. Научная сторона методики полевого картографирования опирается на географические основы дешифрирования и генерализации. По окончании полевых работ по результатам сбора сведе- ний на отдельных листах редактор составляет полное система- тизированное географо-топографическое описание на весь объ- ект. При правильной постановке работ описание используется для дальнейшего редактирования на этапах рисовки рельефа и камерального изготовления оригиналов. Сводное описание по блоку листов особенно необходимо и ценно, когда заверше- ние работ передается другому редактору. Полевой редактор при этом выполняет роль консультанта. Редакционные работы камерального (завершаю- щего) этапа редактирования Камеральные редакционные работы складываются из двух этапов: начальный, когда камеральное дешифрирование (иногда совмещенное с рисовкой рельефа) предшествует по- левому, и послеполевой, завершающий этап. Редакционные работы на первом этапе заключаются в ре- дакционном руководстве камеральным дешифрированием с привлечением собранных материалов и подготовкой к поле- вым работам. Редактирование на втором, послеполевом периоде направ- лено на завершение оригинала карты и включает непосредст- венное руководство редактором исполнения каждого вида ра- бот, проверку результатов каждого процесса и увязку всех этих материалов. 305
Основные направления редактирования в этот период сле- дующие: руководство камеральным дешифрированием, проводимым после полевого обследования или окончательной послеполевой отработкой оригинала (если выполнен весь объем дешифри- рования) ; руководство стереоскопической рисовкой рельефа, которая может быть выполнена одновременно с камеральным дешифри- рованием (предшествующим полевому или следующим за по- левым) или отдельно от дешифрирования (параллельно с ним или позднее); руководство изготовлением составительского оригинала, со- вмещающего изображение контурной нагрузки и рельефа; со- гласование и увязка изображения; организация корректуры оригиналов; редакционный просмотр оригиналов; организация внесения изменений, информация о которых получена после полевых работ. Значение редактирования на камеральном этапе повыша- ется тем, что большинство специалистов камеральных подраз- делений не видели местность в натуре. Очевидно, что наиболее правильной была бы постановка редакционных работ, при которой всем циклом создания карты руководит один редактор. Однако такая организация дела не всегда удается. Преемственность в редактировании полевых и камеральных работ обеспечивается непосредственными кон- тактами редакторов полевых и камеральных подразделений, редакционными документами. При руководстве камеральным дешифрированием редактор следит за соблюдением требований, изложенных в § 16. Одним из важнейших этапов работы редактора полевого подразделе- ния является просмотр законченных оригиналов, принятых на- чальником партии. Вначале необходим общий обзор блоков трапеций на географически однородные участки. Именно ре- дактированием целого блока трапеций при сравнении их между собой и другими материалами обеспечивается единая трактовка аэрофотоизображения, соблюдение необходимой меры генерализации, выделение на первый план важнейших объектов и ориентиров, специфических региональных черт, со- гласование изображения по рамкам, правильное размещение названий крупных гидро- и орографических объектов. Далее выполняется детальное редактирование каждого оригинала (фотосхемы, фотоплана) с оценкой его качества без подмены работы редактора технической корректурой. Все замечания по содержанию оригинала редактор запи- сывает на специальной восковке, накладываемой на оригинал. Исправить замечания необходимо специалисту, выполнившему дешифрирование. Такую постановку дела, способствующую по- вышению квалификации, должен обеспечить редактор. 306
Наряду с редактированием оригинала проверяются топо- графические журналы, журналы дешифрирования, ведомости установленных названий, формуляры карт; записываются не- обходимые указания по дальнейшему составлению оригинала в соответствующие отведенные для редактора разделы форму- ляра. Существенно обеспечить полную согласованность дан- ных, записанных и представленных на схемах в формуляре, с изображением на самом оригинале (фотосхеме, фотоплане). При детальном просмотре оригиналов дешифрирования ре- дактор накапливает информацию для редакционных указаний (схем) по рисовке рельефа и дальнейшему составлению карт. Особенности редактирования изображения рельефа при стереорисовке связаны с обеспечением точности высотной ха- рактеристики местности; правильности отображения горизон- талями крутизны склонов и ее изменений в пределах каждой формы; наглядного и географически верного изображения форм рельефа с учетом их происхождения, расчлененности; хорошей читаемости орографии (гребней, водоразделов, по- дошв, западин и др.); возможности быстрого ориентирования на местности; логичного перехода от горизонталей к услов- ным обозначениям. Формы рельефа вырисовываются горизонталями. При пра- вильном выборе высоты сечения и верном рисунке создается впечатление пластичности изображения. При редакционной подготовке уточняются высоты сечения, обосновывается приме- нение полугоризонталей, а иногда и вспомогательных горизон- талей на произвольной высоте. Высоты сечения, выразительность изображения рельефа, точность высотной характеристики, особенности ландшафта неразрывно связаны между собой. Так, при редактировании нельзя не учитывать маскирующие свойства растительного по- крова, нивелирующего формы рельефа, а иногда приводящего к инверсии высот. Поэтому в проекте полевых работ и в ре- дакционных указаниях предусматривается определение сред- ней высоты деревьев для разных типов леса. На картах круп- ных масштабов с сечением горизонталей 1 и 2 м нарушения точности высот создает не только лес, но и посевы, высоко- травные луга, заросли кустарников. Выполнение рисовки рельефа на универсальных приборах также имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при редакционном руководстве. При редактировании рельефа на топографических картах особое внимание обращается на детали рисунка и приемы их отображения, так как рисовка крупных форм не вызывает за- труднений. Правильный рисунок деталей обеспечивает карте читаемость, наглядность и географическое правдоподобие. Составительский оригинал получается в результате обра- ботки и совмещения: математической основы, материалов по- левого и камерального дешифрирования, оригинала рельефа, 307
зарисованного на отдельной основе или совместно с элемен- тами дешифрирования. Географическая (редакционная) за- дача при получении единого оригинала состоит в совмещении, согласовании, генерализации и увязке всего содержания. На завершающем этапе составления оригиналов важной задачей редактора является организация корректуры оригина- лов и правильного разделения труда корректора и редактора. Корректуру оригиналов следует рассматривать как техниче- ский контроль исполнения работы в соответствии с требова- ниями инструкций, таблиц условных знаков, редакционно-тех- нических указаний. В процессе корректуры оригиналов тщательно проверяется комплектность материалов, математи- ческая основа карты: размеры сторон и диагоналей трапеции, разбивка и оцифровка километровой сетки, точность нанесения пунктов планово-высотного обоснования путем контрольных измерений всех элементов масштабной линейкой и изме- рителем, соответствие зарамочного оформления карт установ- ленным образцам, соответствие записей в формуляре изобра- жению на оригинале. При проверке содержания карты коррек- тор следит за соблюдением размеров, начертания, налитости условных знаков, заполненностью выделенных контуров, соот- ветствием положения горизонталей подписанным высотам и урезам вод, согласованностью горизонталей с обозначениями и высотами обрывов, скал, оврагов, промоин (с просчетом горизонталей на входе и выходе), четкостью их проведения в местах большой нагрузки (у изображений населенных пунк- тов, промышленных и железнодорожных узлов, гидротехниче- ских сооружений и т. п.), за размещением названий, выбором шрифтов, точностью выполненных сводок и т. д. Программа просмотра оригиналов карт редактором на- правлена на обеспечение географического соответствия изо- бражаемых объектов, выдержанности принятых классифика- ций, правильного применения условных знаков и их сочетаний для отображения ландшафтных комплексов; на обеспечение географической выразительности изображения при получении его полуавтоматическими и автоматизированными методами. До последней стадии создания оригинала, включая подго- товку карт к изданию, редактор следит за своевременным ото- бражением основных изменений местности, организуя согла- сованную работу подразделений с дежурной картой. § 43. РЕДАКЦИОННЫЕ ДОКУМЕНТЫ Большое значение для успешной работы имеют подготовлен- ные заранее редакционные документы: редакционные указа- ния, схемы, эталоны. Они разрабатываются с начала подгото- вительного периода в процессе изучения района, уточняются по материалам аэрофотосъемки, предварительного редакцион- 308
ного обследования, в полевой период, при редакционном про- смотре полевых оригиналов. Редакционные документы дополняют общие положения ин- струкций для конкретных условий, разъясняют распоряжения ГУГК по вопросам содержания карт, оформлению промежу- точных и завершенных материалов. Смысл редакционных документов — в их конкретности применительно к картографи- руемому району. Виды и содержание документов могут варьи- ровать в зависимости от характера района и видов выполняе- мых работ. Составить редакционные документы можно только после тщательной подготовки, изучения всех материалов, про- смотра большого количества аэроснимков. Редакционные указания составляют в краткой тек- стовой форме и при необходимости сопровождают рядом ил- люстраций в виде условных знаков, таблиц, схем. Редакцион- ные указания содержат четкие и конкретные рекомендации по отображению элементов содержания карт, типа ландшафтов и специфических особенностей района без повторения общих по- ложений инструкции. По тексту указания целесообразно рас- положить последовательно по элементам содержания: гидро- графии, рельефу, населенным пунктам и др. Все рекомендации локализуют по конкретным листам карт и их отдельным уча- сткам. Например: «На трапециях 110-А, Б береговая линия реки зафиксирована на высокую воду. Отдешифрировать реку по материалам дополнительной маршрутной аэросъемки, вы- полненной в межень». Или: «На листах 64 и 65 внемасштаб- ные термокарстовые просадки показать условным знаком кар- стовых воронок с пояснительной подписью «термокарст» ит. д. Редакционные указания в большинстве случаев составля- ются по отдельным процессам и видам работ: по дешифриро- ванию аэроснимков (полевому и камеральному), рисовке рельефа, обновлению карт и т. д. Редакционные схемы являются руководящим доку- ментом для специалистов-картографов (топографов) и рабо- чим документом самого редактора. На схемах в наглядной и компактной форме представлен конкретный материал по объ- екту картографирования, который необходим при съемке (об- новлении), составлении и подготовке карт к изданию. Редак- ционная схема сопровождает карту от начала ее создания до подготовки к изданию, передавая сведения об объекте от ре- дактора полевых подразделений редакторам камеральных це- хов, обеспечивая таким образом в какой-то мере преемствен- ность в редактировании. На всех этапах создания карты схема дополняется новыми данными и сверяется с дежурными кар- тами (предприятия, ЦКГФ, ТИГГН). Внесение необходимых изменений организует редактор экспедиции или цеха на соот- ветствующем этапе создания и редактирования карты. Иногда редакционные схемы заменяют редакционные ука- зания; возможно также составление единого документа, где 309
редакционные указания размещаются на полях схемы, допол- няя или поясняя ее (рис. 121). В дополнение к единой схеме могут составляться отдель- ные тематические схемы, содержащие конкретный фактиче- ский материал, а также образцы дешифрирования, рисовки рельефа, оформления материалов и т. д. Главная схема на весь объект составляется в мас- штабе более мелком (в 4—5 раз), чем масштаб создаваемой карты. Масштаб выбирается в зависимости от площади тер- ритории и нагрузки карты. Основой документа является схема района работ с его границами и сеткой листов создаваемой карты. Сетка листов может быть размещена на тиражном от- тиске карты более мелкого масштаба, наклеенном на стан- дартный бланк с определенным зарамочным оформлением. В других случаях в качестве основ используют синюю ко- пию карты более мелкого масштаба; возможны и другие вари- анты. На схему наносят следующие основные данные. 1. Административные границы. Их показывают в точном со- ответствии с дежурными материалами по состоянию на кон- кретную дату; дата согласования указывается под южной рам- кой схемы. 2. Все города, официальные поселки городского типа с чис- лом жителей в них, населенные пункты сельского типа с обо- значением центров сельских Советов, совхозов, колхозов. Чи- сло жителей (в тыс.) и наличие поселковых и сельских Сове- тов указывают под названием населенных пунктов. Изменив- шееся название зачеркивают, а над ним подписывают новое, официально установленное. Изображение утраченных населен- ных пунктов также зачеркивают. Обозначают места новых строек, где происходит перемещение населения; леспромхозы, лесничества, торфопредприятия и т. п. 3. Все железные дороги с указанием вида тяги, колейности, станций, остановочных пунктов и их официальных названий. Шоссейные и улучшенные грунтовые дороги с указанием класса дорог. По границам района подписывают увязанные по всему объекту направления дорог в обе стороны. В необходимых случаях указывают расстояния (километраж) до ближайших узловых пунктов. 4. Крупные реки, озера, водохранилища, каналы с указа- нием водомерных постов, границ судоходных участков, направ- лений и скоростей течения, гидротехнических сооружений. На- звания пристаней, стоянок тщательно выверяют. На реках и озерах указывают все водомерные посты и урезы вод на них, определенные в поле и приведенные к межени; на водохранилищах — отметки нормального подпорного гори- зонта. 5. Магистральные действующие и строящиеся трубопро- воды (газо- и нефтепроводы), высоковольтные линии электро- передачи большой протяженности (на нескольких листах). 310
7 8 19 20 31 32 43 44 Мсловн. знак Дата съемки /к Рис. 121. Пример единого редакционного документа, включающего редакци- онные указания и схемы (главная схема дана в предварительном вари- анте)
6. Названия важнейших географических объектов, в том числе крупных урочищ и горных хребтов, заповедников. Над названиями крупных гидрографических и орографических объ- ектов указывают рекомендуемые шрифты и их размеры. 7. Участки, требующие особого внимания при проведении полевых и камеральных работ: площади с большими измене- ниями ситуации, площадные и точечные магнитные аномалии, эндемичные и реликтовые виды растительности и др. Усл. зн. на схеме Дата /к Средний мас- штаб аэрофо- тоснимков Дополнительные данные 1.8.63 100 1=25000 На реках меженный уровень • 6.6.63 100 1-25000 Уровень воды в реках выше межен- ного до 2 м, понижения чрезмерно увлажнены % К X X X X 15.8.63 100 1-26000 На реках меженный уровень Аэрофото- съемка Леспроекта На реках меженный уровень В 1966 г. на этой площади будет новая аэрофотосъемка Рис. 122. Схема дат аэрофотосъемки 8. На редакционную схему обязательно наносят обозначе- ния объектов, которые требуют увязки изображения на сосед- них листах или могут вызвать разночтения при дальнейшей обработке, сводках по рамкам, при сдаче оригиналов неболь- шими блоками или отдельными оригиналами. Для эффективного и оперативного использования редакци- онных схем в разных подразделениях с них изготавливают не- обходимое количество копий. Оформление схем должно обес- печивать возможность изготовления копий фотографическим путем. Схема используемых материалов аэрофото- съемки отражает даты аэрофотосъемки на различных участ- ках и степень соответствия состояния местности, зафиксиро- ванного на аэрофотоснимках, тому, которое должно быть отображено на картах (рис. 122). Иногда на этой схеме пока- 312
бывают поправки за дату аэрофотосъемки к уровням воды от- носительно межени для рек, озер; нормального подпорного го- ризонта— для водохранилищ; относительно уровня во время прилива — для морей. Поправки относятся к соответствующим водомерным постам. Схема гидрографии составляется по результатам увязки изображения гидрографической сети и отметок урезов воды на всем объекте. Материалы по гидрографии могут быть оформлены на основной редакционной схеме (с дополнениями на схеме дат залетов) и в виде отдельной схемы. Основное ус- ловие, которое должно быть выполнено,— подготовка этих ма- териалов до начала работ по сгущению высотной сети. На схеме гидрографии, составленной отдельно, показывают: уча- сток съемки, разделенный на съемочные трапеции; наиболее крупные реки и ручьи; все водохранилища; гидротехнические сооружения; все водомерные посты и урезы вод на них, при- веденные к межени, все полевые урезы вод, приведенные к ме- жени. Обозначения водомерных постов и полевых урезов вод переносят на схему с аэроснимков, на которых они должны быть точно опознаны. К схеме прилагается каталог урезов вод. Для крупных рек строят график продольного про- филя реки. При построении графика учитывают все осо- бенности русла (плесы, перекаты и др.) и характер гидротех- нических сооружений. При фотограмметрической обработке продольный график уточняют дополнительными фотограммет- рическими урезами, приведенными к межени, и получают ли- нию уклона воды, с которой можно снимать отметки урезов воды в необходимых местах. Таким образом получают допол- нительные данные для рисовки рельефа и составления карты. На схеме гидрографии там, где проводятся стационарные на- блюдения, желательно отражать данные о разливах рек (раз- меры, даты), даты вскрытия и замерзания, характерные изме- нения русла. Можно показать пределы распространения этих данных на характеризуемой реке и другие реки с аналогичным режимом. Схема сводок. На ней указывают материалы для сво- док по границам объекта. Чаще всего эти данные совмещают с другими: со схемой дат аэрофотосъемки, схемой используе- мых картографических материалов, схемой названий листов карт, средних величин склонения магнитной стрелки. Схема используемых материалов отражает со- стояние изученности территории и ее отдельных районов. К схеме прилагают характеристику источников и указания по их применению. Она широко используется при рабочем проек- тировании. Геоморфологическая схема. На ней выделяют формы рельефа разного происхождения, структурные линии, участки разного характера расчленения, вероятного размеще- 313
ния быстро изменяющихся и специфических региональных форм (карста, оползней, растущих оврагов, термокарста и др.). Схема размещения растительных сообществ может быть составлена по геоботаническим картам и литера- туре. На ней целесообразно выделить зональную раститель- ность, подчеркнуть распределение растительности по высот- ным поясам в горах, выделить участки возможного появления интразональных форм. В текстовой части схемы можно оха- рактеризовать дешифровочные признаки жизненных форм. Ландшафтная схема по результатам предваритель- ного районирования территории составляется для наилучшего отображения ландшафтных различий. Она помогает при про- ектировании маршрутов обследования, в выборе станций на- блюдений с охватом типичных и вместе с тем разнообразных участков; при проведении эталонирования. Ландшафтная схема способствует обоснованному применению сочетаний ус- ловных знаков. На этой схеме могут быть выделены участки антропогенных изменений — культурные ландшафты, сильно измененные природные комплексы, антропогенные формы (карьеры, отвалы и др.). Схема сопровождается краткой ха- рактеристикой выделенных ландшафтов и рекомендациями по их отображению условными знаками. В зависимости от района работ на географических схемах могут быть показаны и объяснены в тексте средняя высота линии оледенения, границы вечной мерзлоты, типы песчаных пустынь, типы болот и т. п. Для наиболее характерных участ- ков территории приводятся ландшафтные профили. Эталоны и образцы оформления карт. На ос- нове личных полевых исследований, составленных ландшафт- ных схем и других источников редактор разрабатывает эта- лоны дешифрирования и полевого оформления аэроснимков, программу описаний станций на маршрутах, образцы рисовки рельефа, указания по генерализации с фрагментами генерали- зованных изображений. Он руководит также составлением об- разцов оформления карт и зарамочного ее содержания. Формы эталонов могут быть разнообразными. Аэрофотоснимки-эталоны отдельных объектов местности характеризуют изображение объекта, его границы, контраст с окружающей средой. Они могут быть использованы для ка- мерального распознавания объектов по прямым дешифровоч- ным признакам. К основному аэроснимку-эталону целесооб- разно приложить наземные фотографии эталонируемых объ- ектов. Эталоны сочетаний характеризуют ландшафтные комплексы — распределение, взаимосвязь и взаимное располо- жение элементов ландшафта: гидрографической сети, расти- тельных сообществ, грунтов, объединенных определенными формами рельефа. Разновидностью таких эталонов могут быть профили (полосы аэроснимков), на которых отражены смены 314
и закономерное чередование элементов ландшафта. Все аэро- снимки-эталоны целесообразно аннотировать кратким описа- нием. В настоящее время изданы альбомы образцов дешифриро- вания, изображения рельефа, содержащие наземные фотогра- фии, образцы дешифрирования и картографического изображе- ния самых разнообразных топографических объектов и ланд- шафтов. Они широко используются в производстве. Поэтому при разработке редакционных указаний, схем бывает доста- точно сослаться на соответствующий номер образца в аль- боме. Наряду с вновь разрабатываемыми эталонами и образцами в ряде случаев целесообразно приложить к редак- ционным указаниям лучшие из ранее изготовленных карт и планов на соответствующие типы местности. В последние годы группы стандартизации, созданные на предприятиях по линии комплексной системы управления ка- чеством, организуют разработку единых руководящих техниче- ских материалов (РТМ). По линии редакционной службы составлением таких доку- ментов руководит старший редактор предприятия. Некоторые РТМ разрабатываются им лично. РТМ являются своеобраз- ными пособиями для редакторов карт, устанавливающими еди- ный во всем предприятии порядок подготовки и оформления редакционных материалов. Например, действуют такие РТМ, как: «Подготовка материалов гидрографии на объекты топо- графических съемок и обновления карт», «Программа коррек- туры оригиналов карт и планов» и др. § 44. УСТАНОВЛЕНИЕ И ПЕРЕДАЧА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАЗВАНИИ Полнота и правильность написания на топографических картах географических названий и номенклатурных терминов имеют большое государственное значение. Топографические карты служат топонимической основой для всех издаваемых в СССР общегеографических и тематических карт, а также для геогра- фической литературы и других печатных изданий. Опыт работы по сбору географических названий и научные основы их передачи на картах начали накапливаться давно. Так, при создании государственной топографической карты масштаба 1:100 000 работали специальные топонимические экспедиции. В настоящее время головной организацией в этой работе является ЦНИИГАиК- Институт разрабатывает и из- дает инструкции по передаче на картах национальных назва- ний и терминов, на основе которых составляются общие сло- вари географических названий. Создана единая картотека гео- графических названий на территории СССР, насчитывающая 1,5 млн карточек. В системе ГУГК ведется дежурство назва- ний на карте масштаба 1 : 1 000 000. Названия уточняются и дополняются по мере повышения изученности территории, пе- 315
реименований объектов и присвоения новых. Изменения назва- ний отражаются в издаваемых Информационных бюллетенях. Сбор названий при топографических съемках (обновлении) на местности проводится преимущественно при полевом де- шифрировании. Порядок выполнения работы изложен в § 16. Систематизация, проверка, установление окончательной формы названий, передача на картах национальных названий входит в обязанности редактора карты. На советских топографических картах все географические названия подписывают на русском языке в соответствии с Пра- вилами написания на картах географических названий СССР. Официальными источниками названий являются: справочники административно-территориального деления СССР, союзных и автономных республик, краев и областей; списки населенных пунктов; справочники министерств (путей сообщения, речного флота и др.); словари географических названий; словари мест- ных географических терминов; словари русской транскрипции терминов и слов, встречающихся в составе географических наз- ваний; общая и частная инструкции по передаче на картах географических названий; руководство по сбору и установле- нию географических названий. При крупномасштабных съем- ках городов большая информация о названиях содержится на адресных планах городов. На подготовительном этапе редактор систематизирует наз- вания по объекту картографирования, сверяя их написание на различных источниках (на изданных картах аналогичных и смежных масштабов, справочниках и др.) и выявляя измене- ния и расхождения в наименованиях одних и тех же объектов на различных материалах. По итогам этой работы он формули- рует конкретные задания (списки) по проверке названий в поле, на местах. Некоторые уточнения возможны в процессе переписки с учреждениями (запрос — официальный ответ). В процессе полевых работ редактор контролирует тщатель- ность сбора названий специалистами по дешифрированию и частично собирает (уточняет) названия сам. Методы полевой работы по уточнению ранее собранных названий и сбору новых зависят от конкретных условий, изу- ченности территории, национального состава населения и осо- бенностей исторического развития. Трудности сбора названий на местах могут возникать при многонациональном составе населения и разнобое в названиях одних и тех же объектов. Для правильного разрешения всех спорных вопросов редактор устанавливает деловые контакты с местными научными и учебными заведениями соответствую- щего профиля, органами государственной власти, где названия утверждаются. Консультации необходимы и для решения вопросов топони- мического характера: нередко трудно отделить национальные географические термины от имен собственных, что приводит 316
к появлению на картах национальных терминов в качестве соб- ственных имен. Для предотвращения ошибок на картах редактору необхо- димо разъяснить их на конкретных примерах. Как примеры наиболее типичных ошибок можно указать: недостаточный сбор названий на местности при создании карт крупных масшта- бов, на которые часто переносят лишь те названия, которые имеются на изданных картах более мелкого масштаба; недо- статочно критическое использование материалов ведомствен- ных съемок, несоблюдение принципа наименования в парных названиях (Правый или Левый, Большой или Малый, Новый или Старый и др.); присвоение только русских названий на национальных территориях; разночтения в названиях по свод- кам листов и т. д. После проведения полевых работ названия с каждого оригинала (или с блока листов) заносят в специ- альные ведомости установленных названий, которые прове- ряет и подписывает редактор. Он же заполняет в этих ведо- мостях графу «Установленная форма названий» и соответст- вующую страницу в формуляре карты об изменениях названий. Сводный список географических названий проходит утвержде- ние в соответствии с требованиями нормативных документов. Иноязычные названия передаются на русском языке по утверж- денным правилам и инструкциям. Такие инструкции изданы для союзных республик и областей. В практической работе редакторы часто пользуются консультациями и помощью спе- циалистов отдела географических названий ЦНИИГАиК. Задачей редактора является проверка и транскрибирование названий геодезических пунктов и согласование их на ориги- налах, в сводных каталогах и технических отчетах по топогра- фическим работам. В настоящее время в ЦНИИГАиК разработана автомати- зированная информационно-поисковая система географических названий и топонимов (АИПСТ), предназначенная для сбора, обработки и хранения информации о географических назва- ниях и оперативного обеспечения ею потребителей. Запись на машинном носителе включает название в русской и латинской транскрипции, род объекта, географические координаты объ- екта и индекс листа международной миллионной карты, адми- нистративно-территориальную привязку (или к физико-геогра- фическим объектам), источник информации об объекте. Идет накопление банка данных путем обработки каталогов геогра- фических названий и дежурных карт. § 45. ОСОБЕННОСТИ РЕДАКЦИОННЫХ РАБОТ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ МЕТОДЕ СЪЕМКИ И ОБНОВЛЕНИИ КАРТ Особенности редакционных работ при комбинированном методе съемки связаны со спецификой самого метода соз- дания карт. Главная особенность состоит в том, что в процессе 317
комбинированного метода съемки в полевой период каждый специалист создает полностью законченный составительский оригинал, включающий контурную и высотную основы карты, полученные в результате дешифрирования и съемки рельефа на местности. В связи с этим все подготовительные редакционные работы и составление редакционных документов полностью заканчи- ваются до начала полевых работ. Редакционные указания со- держат рекомендации по составлению всего оригинала; об- разцы и эталоны разрабатываются комплексными, показываю- щими правильное и выразительное изображение результатов дешифрирования в сочетании с формами рельефа. На стадии рабочего проектирования редакционное руководство относится не только к маршрутам дешифрирования, но и к размещению основных и съемочных ходов, включению в проект нивелирных ходов реперов водомерных постов. Более напряженным становится для редактора полевой пе- риод. Работа по обследованию территории совмещается с по- левым руководством и контролем работы топографов. Свои маршруты редактор планирует с учетом размещения и пере- движения специалистов по участкам. Контроль изображения рельефа в отличие от стереотопографического метода съемки осуществляется на местности. Выявляя недостатки в содержа- нии оригиналов, редактор оперативно готовит дополнения к ре- дакционным указаниям, находящимся в работе, и рассылает их по полевым бригадам. Так, на полевых оригиналах топо- графы, заботясь о точности в положении горизонталей, часто ослабляют внимание к деталям их рисунка, специфического для форм разного происхождения; вместо высот характерных точек местности (в котловинах, западинах, в местах перегибов склонов и т. п.) подписывают отметки точек высотных ходов; допускают самостоятельное исправление определенных в поле отметок урезов воды для согласования их с направлением те- чения, усложняя, таким образом, последующую работу редак- тора по увязке урезов. Подобные примеры можно продолжить. Дополнения к редакционным указаниям должны быть направ- лены на предотвращение таких недостатков. При редактировании законченных оригиналов проверяют все материалы: топографические журналы, кальки высот, ве- домости названий, формуляры карт, журналы сбора сведений и согласованность их с полевыми оригиналами. В содержании редакционных схем при комбинированном методе съемки наиболее полно отражаются сведения, важные для подготовки карт к изданию и составления карт более мел- кого масштаба. При обновлении топографических карт ре- дакционные работы направлены на обеспечение полноты, точ- ности, географической правильности изображения местности в соответствии с новыми требованиями. 318
На этапе подготовительных работ редактор особенно тща- тельно выбирает сроки новой аэросъемки, сообразуясь с ха- рактером изменений, сезонной ритмикой ландшафтов, мето- дами исправлений оригиналов. Отличительные особенности ре- дакционно-подготовительных работ: оценка подлежащих обнов- лению топографических карт, их точности, степени устарелости, значимости изменений; разделение территории на участки с различным объемом и характером изменений (разной сте- пенью устарелости карт); разработка рекомендаций по мето- дике обновления; выбор оптимальных технологических схем. Важная задача редактирования при обновлении — исполь- зовать новую аэрофотосъемку не только для внесения измене- ний, но и как средство совершенствования обновляемых карт. В связи с этим на подготовительном этапе возрастает роль технической учебы, в процессе которой рассматриваются недо- статки в содержании обновляемой карты и пути его улучше- ния. Особого внимания редактора требует выявление по новым снимкам динамичных и быстроизменяющихся форм ре- льефа, организация исправления изображения рельефа с обес- печением необходимой точности, рекомендации наиболее прог- рессивных методов переноса неизменившегося изображения рельефа на новые оригиналы. Форма и содержание редакционных документов определя- ются географическими особенностями района и характером из- менений. Отличительной их особенностью является отражение в рекомендациях вопросов технологии и методики выполнения работ. При проведении полевых работ актуальна оперативность редакционного руководства в связи с быстрым продвижением полевого обследования по максимально конкретизированным маршрутам. При завершающем просмотре обновленных оригиналов на- ряду с обычной программой редактор заботится об увязке и согласовании неизменившегося содержания с изображением новых объектов. § 46. ОСОБЕННОСТИ РЕДАКЦИОННЫХ РАБОТ ПРИ СОЗДАНИИ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ НОВОГО ТИПА Постановка редакционных работ при создании карт нового типа требует прежде всего учета их конкретного назначения: проводятся ли топографические съемки общегосударственного универсального назначения или специализированные по заказу определенного ведомства; создаются фотокарты или обычные карты; картографируются области шельфа или создаются карты рек, озер, водохранилищ и по чьей заявке. Необходимость редактирования крупномасштабных карт и планов (1: 500— 1 : 5000) в настоящее время при- 319
3h£ha, хотя этот вопрос и дискутировался неоднократно. Спе- цифика редакционных работ при создании крупномасштабных карт (планов) связана со спецификой крупномасштабного де- шифрирования и более детальной высотной основой карт. Ос- новные этапы и задачи редакционных работ остаются, но прак- тическое решение вопросов приобретает ряд дополнительных аспектов. Так, при выборе параметров и сроков аэросъемки наряду с сезонной изменчивостью ландшафтов необходим учет перспективных искажений на снимках формы и положения вер- тикальных объектов; с укрупнением масштаба меняется харак- тер дешифровочных признаков и индикаторов дешифрируемых объектов. При изображении гидрографии на крупномасштаб- ных картах становится допустимым нанесение урезов воды по фактическим определениям, и редактор решает этот вопрос для каждого конкретного случая. При картографировании за- строенных территорий редактор определяет подход к изобра- жению рельефа на участках асфальтированных площадей, улиц, тротуаров, где горизонтали могут проводиться или не прово- диться. Вопросы генерализации усложняются с увеличением соотношения масштабов создаваемой карты и используемых снимков и связаны с разработкой цензов и норм отбора, ко- торые еще недостаточно регламентированы. Значение редактирования крупномасштабных карт повы- шается тем, что они становятся при наличии новых съемок ба- зой для камерального составления всех других топографиче- ских карт, даже съемочных масштабов. Проведение редакционных работ по сокращенной про- грамме допустимо при съемках масштабов 1 :500, 1 : 1000, 1 :2000 в условных системах координат отдельными листами (съемочными площадками). Для редакционного руководства этими работами достаточно составить редакционные указания, организовать тщательную корректуру и выполнить выборочный редакционный просмотр и контроль готовых планшетов. Специфика редакционных работ при создании пла- нов городов связана со сложностью самого объекта кар- тографирования, насыщенностью его постройками, различными сооружениями, наземными и подземными коммуникациями, а также с высокими требованиями к точности городских пла- нов. Заботой редактора при создании планов является обеспе- чение наглядной передачи планировки, застройки городов, ха- рактера окрестностей, магистральных улиц, важных объектов и ориентиров, названий, составление текстовых описаний — справок, дополняющих графическое изображение. Важная за- дача редактирования состоит в согласовании содержания пла- нов городов с топографическими картами одинаковых с ними и смежных масштабов на эту же территорию. Редакционные документы составляются только для территории города и его окрестностей. Примеры отдельных схем показаны на рис. 123 и 124. 320
Редакционные работы при созданий карт специа- лизированного назначения имеют ряд конкретных задач. Прежде всего необходимо изучение требований к содер- жанию карт со стороны потребителей, заказывающих карту. Далее работа редактора направлена на максимальное удов- летворение этих требований при наиболее рациональной тех- нологии создания специализированных карт в общем техноло- гическом цикле с основными. Условные обозначения Граница город- ......... ских земель Полевые урезы вод Урезы,приведен- ные к меженно- му уровню Разграфка планшетов 17б/ф8.¥79) 176,2 I ---5 — । 1:10000 Рис. 123. Схема гидрографии на территорию города На стадии подготовительных работ редактор устанавли- вает деловые контакты со специалистами соответствующего профиля; совместно с этими специалистами или пользуясь их консультациями отрабатывает содержание специализированных карт, вид и форму отчетных материалов; выявляет документы, содержащие специализированную нагрузку, часть которых мо- жет быть получена у заказывающей карту организации. Исходя из этих сведений, редактор продумывает систему изготовления специализированных карт в едином технологиче- ском цикле с основными и готовит редакционные документы. В них указывают все условные знаки, дополняющие содержа- ние карт, дешифровочные признаки объектов конкретного на- значения, порядок полевого и камерального дешифрирования. 11 Заказ № 1429 321
При определении содержания карт важно выдержать прин- ципы классификации объектов и их изображения на основных топографических картах и специализированных (см. § 6). Если принципы картографирования расходятся, редактор ставит во- прос о проведении работ с определенного этапа на разных ори- гиналах (оригинал основной и специализированной карты). Рис. 124. Схема лесных кварталов в черте города и его окрестностях Обычно в таких случаях разделение начинается с этапа де- шифрирования аэроснимков. Редакционные работы при картографировании шельфа базируются на широкой географической основе. На подготовительном и полевом этапе большое значение приобретает географическое изучение акватории по сводным географическим работам, региональной литературе и материа- лам территориальных организаций: управлений геологических и гидрометеослужбы, геологоразведочных экспедиций, научно- исследовательских институтов, краеведческих музеев и т. д. Только тщательное изучение условий образования и развития рельефа шельфа, осадкообразования, климатических, гидроло- 322
гических условий, подводных ландшафтов морского дна обес- печивает должный уровень их картографического изображе- ния. Как отличительные аспекты редакционных работ отметим: анализ морских навигационных карт; установление соотношения между средним многолетним, наинизшим теоретическим уровнем моря и нулем Кронштадт- ского футштока; разработка требований к аэросъемке береговой линии и прибрежной зоны (с учетом приливно-отливных и сгоно-нагон- ных явлений); руководство проектированием маршрутов галсовой съемки (основных галсов, галсов сгущения, контрольных); организация наблюдений за уровнем моря на водомерных постах; определение содержания карты, разработка условных обоз- начений, отражающих имеющуюся информацию об акватории; выбор высот сечения для конкретной акватории; руководство рисовкой рельефа по точкам промера с исполь- зованием эхограмм на рабочих оригиналах; составление географической характеристики и схем, допол- няющих карту; редактирование рабочих и составительских оригиналов; согласование топографических карт шельфа с навигацион- ными картами и топографическими картами суши. При создании фотокарт к числу конкретных за- дач редактирования относятся: определение наиболее целесообразного типа фотокарт для конкретной картографируемой территории: черно-белая фото- карта, многоцветная фотокарта, создаваемая как самостоя- тельная или в комплекте с обычной топографической картой, фотокарта для специального применения и т. д.; установление содержания и оформления фотокарты приме- нительно к создаваемому типу, разработка рекомендаций по обеспечению фотокарт высотной основой; разработка требований к аэросъемке, обеспечивающих наи- большую выразительность и информационные свойства сохра- няемого фотоизображения; контроль воспроизведения необходимых деталей и тонов фотоизображения при фотолабораторной обработке аэросним- ков и изготовлении фотопланов; увязка графического и фотографического изображения на создаваемой фотокарте; разработка рекомендаций по размножению фотокарт (по- лиграфическое воспроизведение, фотокопирование); организация корректуры и редактирование оригиналов фо- токарт с учетом специфики их изготовления. В процессе создания фотокарт составляют ряд дополни- тельных редакционных документов. Например, оценивая каче- 11* 323
ство фотопланов, редактор готовит макет ретуши монтажных швов, царапин, пятен и других дефектов, которые могут быть приняты за изображения объектов местности. При определении содержания карт составляется макет нагрузки фотокарты штри- ховыми элементами (редакторский макет содержания). Если фотокарта изготавливается в едином цикле с обычными топо- графическими картами, то на этапе подготовки к размножению редактор составляет макет разгрузки содержания, ограничи- вающий гравирование абрисного рисунка элементами, предус- мотренными в содержании фотокарты.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ДЕШИФРОВОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ ЭЛЕМЕНТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ЛАНДШАФТА И НЕКОТОРЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ* Объект Дешифровочные признаки Пашни Прямоугольная форма границ с углами округлых очер- таний. Тон различный. Видна продольная полосатость Огороды Расположены в населенных пунктах за жилыми домами и между домов. Имеют вид узких разнотонных полос или прямоугольников, разграниченных ограждениями или межой. На снимках крупного масштаба видны грядки. Огороды в стороне от населенных пунктов не отличаются от пашен Сады, ягодники Опознаются по правильным рядам плодовых деревьев. Внешне не отличаются от огородов, косвенно опозна- ются по наличию изгородей, кустарниковой обсадки. Ягодники из кустов имеют полосатый рисунок и более четко распознаются Парники На крупномасштабных аэрофотоснимках изображаются в виде прямоугольников и более сложных фигур, раз- деленных на узкие длинные полоски Теплицы Видны, как и другие здания, но отличаются вытянуто- стью. Остекление обнаруживается по отблеску Следы уборки урожая Видны в виде светлых линий, полос и точек, образую- щих своеобразный рисунок. Отдельные копны и скирды отчетливо выделяются по тени. Следы кошения трав имеют полосатый рисунок Дренаж, мелиорация, Дренированные и орошаемые поля покрыты сетью тем- орошение ных линий в «елочку». Подземный дренаж обнаружи- вается только на инфрахроматических снимках, сня- тых в определенное время года. Мелиоративные канавы нередко оконтуривают поля или идут по меже. Видны, как светлые полосы с темной тонкой линией посере- дине. Старые канавы обнаруживаются по линиям ку- стов. Изгороди, плетни Изображаются в виде угловатых или извилистых линий и опознаются главным образом благодаря тени. Могут не отличаться от канав на лугах. По изгородям опреде- ляются скотопрогоны Выгоны Постоянные выгоны видны по сети пробитых тропинок, кочковатости, которая создает мелкопятнистый или точечный рисунок. На мелкомасштабных аэроснимках не различимы. Косвенно опознаются по скотопрогонам. Выпасы на косогорах приобретают своеобразную поло- сатость (вдоль горизонталей). При системе привязного выпаса образуется рисунок из круглых пятен Загоны Дешифрируются по форме заборов, скотным дворам, сходящимся тропам Ветряные мельницы Расположены на открытых местах, обычно вне населен- ных пунктов. Обнаруживаются в основном по теням Водяные мельницы Обнаруживаются по наличию плотины. Однако ее нали- чие не всегда свидетельствует о том, что здесь мельница Колодцы Распознаются в основном косвенно. Основные при- знаки: сходящиеся тропы, вытоптанные участки, близ- кое расположение к домам в населенных пунктах. Часто обнаруживаются по «журавлям», ветрякам 325
Продолжение прил. Объект Дешифровочные признаки Заводы, фабрики и другие промышленные предприятия Стены или заборы (четкие прямые линии), очерчиваю- щие территории. Большие здания цехов, подъездные пути, склады топлива, сырья, готовой продукции. Тени труб, печей, башен, распознаваемые стереоскопически Кирпичные заводы Длинные постройки сушильных сараев, располагаю- щиеся параллельными рядами. Трубы Лесопильные заводы Располагаются в лесной зоне на берегах рек, озер, вбли- зи лесоразработок и железных дорог. Штабеля бревен и склады лесоматериалов. На реках и озерах — плоты, молевой сплав Открытые соляные разработки Места добычи соли на берегах естественных соленых озер. Ярко-белый тон самосадочной соли, солесадочных бассейнов, темные линии водопроводящих каналов, до- роги Электростанции Гидростанции дешифрируются по наличию плотины и расходящимся высоковольтным линиям электропере- дач. Тепловые станции — по форме здания Линии электропередач Опознаются по теням от ферм и столбов, а также по опашкам столбов в пределах возделываемых земель Линии связи Тени от столбов располагаются, как правило, на равных расстояниях друг от друга. В лесах обнаруживаются по просекам, не имеющим, в отличие от лесоустрои- тельных, постоянной ширины. Чем выше лес, тем шире просека Шахты Своеобразные постройки. Отличительная черта — на- личие отвалов пустой породы — терриконов. Подъ- ездные пути Карьеры Контуры округлые, изорванные. Раскопанная земля светлого тона, подходящие дороги и их разветвления. Наличие землеройных машин, иногда прослеживаю- щиеся на снимках крупного масштаба Торфоразработки Полосатый рисунок, прямоугольные контуры. Распо- лагаются на болотах Лесозаготовки Прямоугольные или квадратные лесосеки (иногда бес- форменные), следы трелевки стволов, сеть дорог и подъ- ездные пути. Следы сплава на реках Нефтепромыслы Опознаются по пирамидальным вышкам, хорошо раз- личимым по теням, бакам нефтехранилищ, нефтепро- водам. На земле — темные пятна, отображающиеся на снимках потемнением тона. * При составлении приложения использована работа: Л. Е. Смирнов, Теоре- тические основы и методы географического дешифрирования аэрофотоснимков. 326
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИЗНАКИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ Объект Дешифровочные признаки Полотно железной до- роги Желез нодорожные станции Шоссе Автострады Насыпи и выемки Мосты и путепроводы Трубы Грунтовые дороги Полевые, лесные до- роги и тропы Железные дороги Отличаются прямолинейностью очертаний, плавностью и большими радиусами закруглений. Четко выражено постоянство ширины. На крупномасштабных аэросним- ках видны рельсы и шпалы. Общий тон светло-серый или темный. В средних масштабах имеет продольную полосатость. Вдоль полотна могут быть расположены снегозащитные посадки или щиты для снегозадержа- ния. Имеют еще более плавный, чем у шоссейных дорог, продольный профиль, поэтому много крупных и мелких насыпей и выемок. В лесу железную дорогу сопро- вождает широкая расчищенная полоса отчуждения. Надежно дешифрируется при наличии подвижного со- става Отличаются специальными постройками. Увеличи- вается количество колей, поэтому видно общее расши- рение полотна Автогужевые дороги Имеют четкие очертания, плавные повороты и значи- тельные прямолинейные участки. Изображаются, как правило, в виде светлых линий с темными полосками канав. Шоссейные дороги, проходящие по лесу, нередко имеют вырубленную полосу отчуждения. Продольный профиль — с относительно небольшими уклонами. В местах с резкими перегибами рельефа дороги проло- жены по насыпям и в выемках Отличаются большой шириной полотна, часто разде- ленного полосой растительности. Отсутствуют непо- средственные пересечения с другими дорогами. В ме- стах пересечения оборудованы специальные съезды. Большинство автострад не проходит через населенные пункты Опознаются по затененным и освещенным откосам и хо- рошо просматриваются стереоскопически Дешифрируются по форме и тени в месте пересечения дорог с реками, оврагами, дорогами. Видны устои мо- стов и ледорезы (на снимках крупного масштаба) Заметны на снимках крупного масштаба. Вероятность наличия труб устанавливается в тех местах, где дороги пересекают овраги и лощины Имеют извилистые очертания и нередко большую раз- ветвленность. Тон изображения — серый, а в сырых местах — темный. Ширина полотна меняется, видны объезды. Улучшенные грунтовые дороги имеют посто- янную ширину полотна. Шоссейные и грунтовые до- роги, как правило, начинаются и кончаются у насе- ленных пунктов Светлые тонкие извилистые линии, заканчивающиеся в полях и в лесу. На открытых местах хорошо раз- личимы, в лесах теряются 327
Продолжение пр ил. 2 Объект Порты Каналы Дешифровочные признаки Водные пути сообщения Судоходство может быть предположено на всех круп* ных реках. Фактическое использование реки обнару* живается по судам, наличию портов и специальных со* оружений Опознаются по пристаням, служебным и складским соо- ружениям, кранам, подъездным путям, докам, затонам. Морские и озерные порты от открытого моря отгора- живаются волнорезами или молами Имеют постоянную ширину русла, прямолинейность и плавность изгибов. Характерны темная полоса воды и две светлые полосы брустверов. Специфический при- знак — шлюзы ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРИЗНАКИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ФОРМ РЕЛЬЕФА Форма рельефа Дешифровочные признаки Структурные Острые гребни и вер- шины хребтов, скалы, скалистые гребни Тектонические трещи- ны формы горных гребней и склонов Резкие изломы и грани, подчеркнутые тенями. Тон изображения светлый. При высоком солнце много не- проработанных белых мест. Нередко обнаруживаются по резкой смене растительности, возникающей из-за различных геохимических условий Видны по темным полосам. Характерна смена конфи- гурации русел, растительного покрова, цепочки озер, приуроченные к трещинам Формы рельефа, обусловленные работой текучих вод Овраги, балки Промоины Конусы выноса Ветвистый рисунок, четкие грани бровок выделяются благодаря резкому контрасту между затененными и освещенными склонами. В лесостепи четко выделяются балки, поросшие кустарниками и деревьями. Молодые, растущие овраги имеют четко выраженные бровки и глубокие верховья. Рисунок сети оврагов связан с грунтами. В лессах овраги приобретают резкие бровки и почти отвесные склоны. В глинистых грунтах очерта- ния мягкие. В районах вечной мерзлоты овражная сеть мелко изрезанная Тонкие, темные, реже светлые полосы и линии по скло- нам Форма треугольника или ромба с веером проток. В за- лесенных районах растущие конусы выноса отлича- ются отсутствием растительного покрова 328
Продолжение прил. 3 Форма рельефа Дешифровочные признаки Речные долииы Непосредственно опознаются тип долины, русло реки, пойма, склоны долин с террасами. Большинство рек, равнин и предгорий имеет нормальный продольный профиль, т. е. крутой в верховьях реки и пологий у устья. Горные реки имеют, как правило, невырабо- танный профиль с уступами. Характер продольного профиля наилучшим образом устанавливается путем стереоизмерений, но может быть определен по косвен- ным признакам: меандрированию реки, глубинной эро- зии, наличию порогов, водопадов. U-образные долины имеют широкое дно и крутые берега, пойма развита слабо. Ящикообразные и трапецеидальные долины имеют широкую плоскую пойму и крутые извилистые в плане склоны, часто изрезанные оврагами. На сним- ках среднего и мелкого масштабов пойма резко выде- ляется по комплексу ландшафтных признаков V-образные долины, присущие горным районам, де- шифрируются по отсутствию поймы, глубокому врезу, порожистости реки и другим признакам. При крутизне склонов более 60° долины относятся к ущельям, деши- фрирование которых часто затруднено затененностью. Наилучшим способом распознавания типа долин яв- ляется стереоскопический просмотр аэроснимков Селевые очаги и по- токи Следы образования селевой воронки видны отчетливо по форме и светлому тону. Селевой поток имеет светлый тон. Внизу он заметно становится шире. Виден струйча- тый рисунок. Косвенными признаками могут служить данные о грунтах и метеорологическом режиме района Морские и озерные формы рельефа Берега Четко определяется конфигурация береговой черты. Абразионным берегам свойственны обрывы, непосред- ственно омываемые прибоем. Для аккумулятивных бе- регов характерны песчаные и галечниковые косы и пляжи. Типы беоегов определяются по сочетанию при- знаков Гравитационные формы рельефа Обрывы и осыпи Оползни Светлый тон изображения. Песчаные, земляные, щебен- чатые и каменные осыпи не различаются. Осыпи отли- чаются от задернованных обрывов тоном и наличием шлейфа осыпания. Внешне осыпи напоминают конусы выноса. Расположены в нижних частях, у подножий денудированных склонов. Растительность отсутствует Мягкие складки на поверхности оползшего грунта, четкая линия отрыва и хорошо заметный оползневый цирк. Косвенными признаками являются пьяный лес, волнистая поверхность с большим уклоном. Распола- гаются на крутых берегах рек и озер 329
Продолжение прил. 3 Форма рельефа Дешифровочные признаки Формы рельефа, обусловленные процессами денудации Каменные россыпи Светлый и светло-серый тон в зависимости от возраста и интенсивности процессов разрушения. На снимках крупных масштабов имеют зернистое строение. Рос- сыпи, поросшие редким лесом, плохо отличаются от гарей. Приуроченные к выходам горных пород россыпи нередко имеют вытянутую форму, напоминая курумы Каменные реки-ку- Имеют вытянутую форму, тон светлый или серый, румы Приурочены к ложбинам на склонах гор. Иногда со- ставляют целые веера светлых линий, широким концом расположенные у хребта Формы рельефа, обусловленные деятельностью подземных вод Карстовые воронки Блюдца, западины Округлые и овальные воронки, имеющие вид пятен тем- ного и светлого тона. Вокруг озер белые кольца. До- лины, в которых располагаются воронки, сильно вре- заны, характерны пропадающие участки реки Имеют темный тон, округлую форму, иногда заняты озерками. Хорошо подчеркиваются изменениями в ра- стительном покрове Мерзлотные формы рельефа Термокарстовые во- ронки Бугры вспучивания Полигональные по- верхности Солифлюкционные формы Впадины (аласы) Скопления крупных и мелких, темных и светлых пятен, соответствующих углублениям и озерам. Некоторые термокарстовые озера имеют светло-серую кайму вдоль берега. В горно-таежных районах термокарстовые озера приурочены к плоским вершинам. Нередко вода термо- карстовых озер стекает, оставляя почти сухой чашу озера Видны под стереоскопом. Заметны также по смене рас- тительности и тону Своеобразный клетчатый рисунок, создаваемый морозо- боиными трещинами, расчленяющими поверхность Следы в виде мелколинейной сетки линий, направлен- ных вниз по склону, — солифлюкционные борозды (делли). Подчеркиваются растительностью, растущей вдоль них. Солифлюкционные бровки и террасы — оплывины, образуемые потоком жидкого грунта и на- плывами, просматриваются на снимках стереоскопи- чески Заросшие озеровидные чаши темного и светлого тона, иногда с участками зеркала воды; видны следы кошения трав или другого использования Ледники и ледниковые формы рельефа Ледники Общий светлый тон. Темная продольная полосатость, обусловленная мореной, и тонкая, контрастная попереч- ная полосатость — трещины. В конце языка ледника тон становится более темным 330
Продолжение прил. 3 Форма рельефа Дешифровочные признаки Кары, троги Обнаруживаются и хорошо могут быть обследованы под стереоскопом. Для каров характерны озера Курчавые скалы и бараньи лбы Скалистые массивы, сглаженные ледником. Хорошо заметна трещиноватость пород, плавные очертания подчеркиваются сменой растительного покрова Друмлины Отдельные возвышения видны под стереоскопом. В це- лом образуют своеобразный друмлиновый ландшафт с характерными вытянутыми возвышенностями Озы Опознаются по вытянутой, слабоизвилистой форме с характерным прогибом вдоль верхней части. В зале- сенных районах опознаются косвенно по характеру рас- тительности Моренные холмы, камы Наличие рельефа воспринимается под стереоскопом. Образуют камовые ландшафты моренных равнин. На камах — преимущественно сосновые леса, на моренных холмах — еловые Зандры При отсутствии плотной лесной растительности хорошо заметна крупнобугристая поверхность, иногда мелко- пятнистая. Покрыты преимущественно сосновыми ле- сами; большое количество болот Эоловые формы рельефа Пески Светлый тон, своеобразный микрорельеф, по которому распознаются барханные, грядовые, бугристые, яче- истые пески. Растительность не образует сплошного покрова и изображается в виде темных пятен и точек В у лкани ческ Вулканы, конусы ий и псевдовулканический рельеф Характерный конус с радиальной системой рытвин-бар- ранкосов. Конусы могут быть слабо выражены, но со- храняют типичные черты в виде кратера. Грязевые вулканы имеют небольшой конус или вовсе не имеют конуса, жидкие продукты извержения покрыты харак- терными мягкими округлыми складками, тон темный. Высохшие участки светлеют, покрываются выцветами солей, растрескиваются ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ПРИЗНАКИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТИПОВ БОЛОТ Тип болота Дешифровочные признаки Лесные болота Угнетение растительности, особенно заметное при пере- ходе от сухих участков к заболоченным. Большая разре- женность лесной растительности и поэтому более свет- лый общий тон изображения. Смена растительности при переходе от суходола к болоту. Встречаются в пой- мах рек, на равнинных водоразделах, по периферии торфяных болот 331
Продолжение прил. 4 Тип’болота Дешифровочные признаки Травяные болота Моховые болота Травяно-моховые бо- лота Имеют темно-серый тон без мелкой зернистости. Хвоще- вые болота очень темные. Сильно обводненные участки выделяются очень темными пятнами, создавая мозаич- ный рисунок. Мозаичности способствует также цветение трав. Встречаются в поймах и устьях рек, приозерных понижениях — везде, где грунтовые воды выходят на поверхность и застаиваются. На цветных аэроснимках определяются по темно-зеленому цвету. По форме чаще всего вытянуты в виде лент вдоль рек, ручьев и по пе- риферии моховых болот Тон изображения светлый, четкий концентрический рисунок грядово-мочажинного комплекса. Общая фор- ма округлая. Моховые болота приурочены к водораз- делам. Система водораздельных болот чередуется с по- лосами леса вдоль рек. Вогнутые моховые болота имеют форму впадины, часто вытянуты. Полосатый рисунок может отсутствовать, но если он есть, то расположен поперек продольной оси болота Тон изображения меняется от темного к светлому в та- кой последовательности: мохово-хвощевые, мохово-осо- ковые, мохово-кустарничковые, мохово-пушициевые болота. Различаются между собой почти исключительно по комплексу ландшафтных признаков ПРИЛОЖЕНИЕ 5 МАТЕРИАЛЫ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ СОЗДАНИИ И ОБНОВЛЕНИИ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы Материалы по населенным пунктам а) планово-картографические Картограмма покры- тия территории го- рода различными съемками Генеральный план города (основной) чертеж) Ведется в масштабе 1 : 10 000, реже 1 : 25 000. Содержит инфор- мацию о съемках, выполненных в черте города: назначение, мас- штаб, вид, площадь, организация, выполнившая съемку Составляется на топографической основе в масштабах 1 : 5000, 1 : 10 000. Содержит обозначе- ния существующих и проектиру- емых границ города, изображение кварталов, микрорайонов, отра- жает размещение промышленных территорий, других существую- щих и проектируемых объектов, перспективы развития города Управление (отдел) главного архитектора города (1—6) 332
Продолжение прил. 5 № п п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 3 План существующе- го города (опорный топографический план) Составляется в масштабах 1 : 2000, 1 : 5000, реже 1 : 10 000 по под- линным планшетам топографиче- ской съемки и отражает фактиче- ское состояние планировки, за- стройки, рельефа; содержит обо- значения границ городской черты и основных землепользований; инженерных сооружений и основ- ных сетей водопровода, теплофи- кации, газоснабжения, линий вы- соковольтных электропередач и др. 4 Адресный план го- рода Содержит сведения о названиях улиц и площадей 5 Дежурный (опера- тивный) план за- стройки города и «Книга учета теку- щих изменений в опорном плане го- рода» Ведется на копиях, полученных с полевых оригиналов съемки масштаба 1 : 5000 (реже 1 : 2000 и 1 : 10 000). На план систематиче- ски наносят все законченные и принятые в эксплуатацию, а так- же строящиеся здания и сооруже- ния; вновь прокладываемые в чер- те дороги; положение красных линий, отделяющих улицы и пло- щади от застроенных территорий. Одновременно с планом ведется книга учета изменений 6 Топографические ма- териалы по проек- там планировки при- городных зон Составляются на картографиче- ских основах масштабов 1 : : 10 000, 1 : 25 000 7 Материалы Бюро Схематические или описательные Управления технической инвен- материалы. Содержат сведения о комму нал ь- таризации застройке города, выдающихся зданиях, о высоте заводских труб, башен, данные обмера зданий, со схемами улиц, отдельных кварта- лов, земельных участков, парков ного хозяй- ства города, Исполком Совета народ- ных депутатов 8 Контурные или то- Составляются в масштабах Районные пографические пла- 1 : 5000, 1 : 2000. Содержат ин- отделы земле- ны населенных пунктов, земель колхозов и совхо- зов формацию о населенных пунктах сельского типа и прилегающих к ним землях. Составляются под- разделениями ВИСХАГИ 6) справочные устройства 9 Официальные спра- вочники админи- стративно-террито- риального деления последнего издания Справочные выпуски (1 и 2) го- товятся издательством «Известия Советов народных депутатов СССР». Содержат точные назва- ния населенных пунктов, сведе- ния об их типе (категории) и по- литико-административном значе- нии 333
Продолжение прил. 5 Nt пп Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 1) «СССР. Админи- стративно-терри- ториальное деле- ние» 2) «РСФСР, Админи- стративно-терри- ториальное деле- ние» 3) справочники союзных респуб- лик, автономных краев, областей Справочники (3) издаются Прези- диумами Верховных Советов ав- тономных республик и исполко- мами краевых и областных Сове- тов народных депутатов Областные справочники содержат перечень населенных пунктов, сгруппированных по районным и сельским (поселковым) Советам 10 «Ведомости Верхов- ного Совета СССР» Содержат сведения об изменениях в населенных пунктах и их пере- именованиях 11 Справочники по пе- реписи населения Содержат сведения о численности городов, официальных рабочих, курортных поселков и других на- селенных пунктов Материалы по дорожной сети а) материалы по железным дорогам (планово-картографические) 12 Подробные продоль- Составляются на каждую желез- Управления ные профили пути ную дорогу по отдельным ее уча- сткам. Горизонтальный масштаб 1 : 10 000, вертикальный 1 : 1000. Регулярно обновляются. На них изображаются: разрез поверхно- сти земли с высотными отметками; профиль дороги по нивелирным отметкам головки рельса главно- го пути с характеристикой пря- мых участков, углов поворота и радиусов кривых; участки дороги с уклонами и крутизна уклонов; станции, депо, платформы, оста- новочные пункты, разъезды и их названия, блок-посты, жилые зда- ния и будки; дорожные сооруже- ния: мосты и трубы с подразделе- нием по конструкции и материалу постройки, высоты насыпей и глу- бины выемок с точностью до 0,01 м; переезды, стрелки, до- рожные знаки, светофоры и сема- форы с разделением по направле- ниям. В условных знаках отобра- жается ситуация на 100 м по обе стороны от оси дороги железных дорог, их от- деления и дистанции пути, подчи- ненные Министерству путей сообще- ния СССР (МПС СССР) (12—18) 334
Продолжение прил. 5 № п/п Бид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы Сокращенные фили пути 14 Утрированные про- дольные профили 15 Технические пас- порта дистанций пути 16 Масштабные планы станций, разъездов, обгонных пунктов 17 Схемы узлов стан- ций, разъездов, об- гонных пунктов 18 Проектные материа- лы строящихся и проектируемых же- лезных дорог: 1) планы будущей линии дороги 2) планшеты съемки трассы дороги Составляются в более мелких масштабах (горизонтальный 1 : 50 000, вертикальный 1 : 500 или 1 : 1000) предназначаются для машинистов локомотивов, по- этому сброшюрованы в карман- ные книжки размером 10X20 см Составляются на отдельные уча- стки ремонтных работ по улучше- нию профиля пути Содержат сведения о размерах и характеристиках искусственных сооружений на дорогах Снимаются в масштабах 1 : 2000, 1 : 1000 в условных координатах в пределах границ полосы отвода и границ станции. На них отобра- жаются все железнодорожные пу- ти и тупики, платформы, пасса- жирские, служебно-технические и жилые здания, переезды и шлаг- баумы, сигнальные знаки, водо- разводящая и канализационная сеть, противопожарные сооруже- ния Схематическое изображение све- дений, имеющихся на масштаб- ных планах 3) проектные про- дольные профили пути 4) планы полосы от- вода проектируе- мых и строящих- ся железных до- рог Составляются в масштабах 1 : 10 000—1 : 100 000 Составляются узкой полосой в 300—500 м вдоль оси дороги в масштабах 1 : 2000, 1 : 5000 в условных координатах См. 12 Составляются в довольно круп- ных масштабах — 1 : 5000— 1:10 000, но не всегда достаточно точны 335
Продолжение прил. 5 Ns п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 19 20 Справочные материалы Справочные издания МПС: 1) атласы железных дорог 2) схемы железных дорог СССР 3) тарифные руко- водства и допол- нения к ним 4) официальные ука- затели пассажир- ских сообщений Отображается подчиненность же- лезных дорог соответствующим управлениям; узловые, конечные передаточные пункты, тарифные расстояния между узлами, ха- рактеристика колейности желез- ных дорог Содержат сведения о станциях, остановочных пунктах, разъез- дах, обгонных пунктах, о их на- званиях, расстояниях и др. б) Материалы по автомобильным дорогам планово-картографические Материалы техниче- ского учета и пас- портизации автомо- бильных дорог Линейный график дороги Составляется в горизонтальном масштабе 1 : 20 000 и является по существу вытянутой в одну поло- су картой дороги со схематиче- ским изображением ситуации по обе стороны от оси дороги на 50 м Весь график от начальной до ко- нечной точки дороги разбит на километры, а каждый километр на 5 участков по 200 м, что обес- печивает быстрое нахождение нужного отрезка дороги. На гра- фике отображены: типы покры- тий, ширина проезжей части и обочин с точностью до 0,1 м, ук- лоны и крутые повороты с харак- теристиками их величин; все мо- сты, трубы, паромы, переправы с техническими характеристика- ми, затопляемые, оползневые, обвалованные участки Систематически наносятся все изменения Недостатки документа — отсут- ствие данных о насыпях и выем- ках, остановках автобусов, трол- лейбусов, бензозаправочных станциях Управления шоссейных дорог Дорожно-экс- плуатацион- ные, дорожные участки (ДЭУ, ДУ) Областные, краевые и автономно-рес- публиканские управления автомобиль- ного тран- спорта. Дорожные отделы испол- комов район- ных советов народных депутатов 336
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 21 Карточки и ведомо- сти искусственных сооружений Содержат данные о конструкции, размерах мостов и других соору- жений Справочные материалы 22 Мелкомасштабные карты, альбомы, атласы автомобиль- ных дорог Содержат сведения о разделении дорог на общегосударственные, союзно-республиканского, обла- стного (краевого, автономно-рес- публиканского), местного значе- ния; на имеющие твердое покры- тие и без покрытия Материалы по гидрографии, сооружениям водного транспорта и гидротехническим планово-картографические 23 Навигационные мор- На морских навигационных кар- Гидрографи- ские карты тах показывают: береговые линии ческие 1) планы (масштабы (у морей с приливами — при выс- службы 1 : 500—1 : 25 000) 2) частные карты (масштабы 1 : 25 ООО— 1 : 75 000) 3) путевые карты масштабов 1 : 100 000— 1 : 500 000 шем и низшем уровнях воды), во- домерные посты и футштоки, от- метки глубин, изобаты, фарвате- ры и морские каналы, границы водных районов приливно-отлив- ные течения. В береговой зоне отображают: полосы осушки, ха- рактер берега, формы рельефа, представляющие навигационные опасности, средства навига- ционного оборудования, гидро- технические сооружения, данные магнитного склонения, приле- гающую к акватории сухопутную часть в условных знаках топогра- фических карт. Систематически обновляются (23—25) 24 Озерные навигаци- онные карты (мас- штабов 1 : 100 000— 1 : 250 000) По математической основе и со- держанию не отличаются от мор- ских карт 25 Речные навигацион- ные карты (масшта- бов 1 : 10 000— 1 : 100 000) Создаются на крупные реки. На них изображают: береговые ли- нии на межень либо средний уро- вень; рельеф дна — изобатами и отметками глубин, течения, фар- ватеры, знаки береговой сигнали- зации, переправы и мосты с под- разделением их по конструкции и материалу постройки пролетных строений 337
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 26 27 Лоцманские карты рек (масштабов 1 : 10 000—1 : 50 000) Лоции Лоцманские карты озер и водохрани- лищ (масштабов 1 : 50 000— 1 : 100 000) Оформляются в виде альбомов планов (карт) последовательно расположенных участков реки и ориентированных длинной сторо- ной вдоль общего направления су- дового хода. В начале каждого альбома приведен сборный лист. Иногда лоцманские карты совме- щены в одном альбоме с лоциями; тексты лоцийных описаний печа- таются на оборотных сторонах или свободных местах карт. На кар- тах показывают: глубины, опреде- ленные промером и приведенные к проектному уровню воды, зна- чения которого относительно бли- жайших водомерных постов поме- щены на карте; знаки береговой сигнализации; навигационные опасности и препятствия по рус- лу; гидротехнические сооруже- ния, общий характер берега, устья притоков, входы и выходы проток, острова с их характери- стикой, названия географических объектов. Особенно ценную информацию для топографических карт пред- ставляют лоции. Они содержат подробные описания берегов и дна водоема, портов, пристаней, бухт, проливов и их названия, подробные сведения о водном ре- жиме с количественными его ха- рактеристиками (паводки, поло- водья, сроки их наступления, зна- чения скоростей, глубин в различ- ные фазы уровенного режима и т. д.) Составляются в виде альбомов ли- бо на отдельных больших листах, охватывающих весь водоем или его значительную часть. На пор- ты, гавани и трудные для судо- вождения участки составляются карты — врезки масштабов 1 : : 10 000—1 : 25 000. На картах отображают: береговые линии, отметки глубин и изобаты на глу- бинах 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 м; изобаты, соответствую- щие максимальному и минималь- ному навигационным уровням; Министерство речного флота РСФСР и Главные управления речного флота при советах министров союзных рес- публик Бассейновые управления пути (БУП) Отделы по транспортному освоению и эксплуатации малых рек (подчиняются областным исполкомам) 338
Продолжение прил. 5 Nt п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 27 28 Лоцманские карты озер и водохрани- лищ (масштабов 1 : 50 000 — 1 : 100 000) Лоцманские карты данные о том, какому уровню воды соответствует показанный контур озера или водохранилища. Изображаются навигационные опасности, береговые и плавучие средства навигационного обору- дования, направления течений и значения их скоростей, контуры селений и рельефа (линии форм), видимые с воды, данные о магнит- ных аномалиях На картах представлены план Управления 29 судоходных каналов (масштаба 1:10 000) Водохозяйственные канала, а также планы озер и водохранилищ, входящих в со- став водного пути канала, судо- ходная обстановка, контуры гид- ротехнических сооружений Составляются по колхозам и сов- судоходных каналов Организации 30 карты и планы оро- сительных систем Материалы паспор- хозам в масштабах 1 : 5000, 1 : 10 000, 1 : 25 000. Менее под- робно топографическая информа- ция отображается на водохозяй- ственных картах межобластных и межреспубликанских каналов и оросительных систем (масштабы 1 : 50 000—1 : 100 000) Создаются в виде каталогов и пас- Министерства мелиорации и водного хо- зяйства. Областные отделы земле- устройства Районные 31 тизации водохозяй- ственных систем и сооружений Проектная докумен- портных ведомостей систем кана- лов, колодцев, естественных ис- точников Содержат географические назва- ния важнейших ключей, главных колодцев, сведения о качестве воды, данные о глубинах и напол- няемости колодцев Содержит сведения о местополо- производ- ственные управления сельского хо- зяйства Проектные 32 тация по сооружае- мым гидротехниче- ским объектам (с картами и планами) Испол нител ьные кр у пномасштабные карты и планы Таблицы приливов (по морям СССР) жении и стадии завершения соо- ружаемых гидротехнических объ- ектов, проектных линиях затоп- ления территорий будущими во- дохранилищами; каталоги коор- динат и высотных отметок зон за- топления. Построенные сооруже- ния отображаются на исполни- тельных планах Справочные материалы Справочные издания в виде от дельных томов на приливные моря СССР. Содержат данные о времени наступления и высотах полных и малых вод на каждый день институты и организации соответствую- щих профилей 339
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 33 «Ресурсы поверхно- Фундаментальное многотомное Территориаль- стных вод СССР» издание из нескольких серий, со- держащих систематизированные сведения об уровнях воды рек, озер, водохранилищ на всех водо- мерных постах по данным много- летних наблюдений. Наиболее ценной для топографических карт является серия «Основные гидро- логические характеристики» и «Гидрологическая изученность» ные управле- ния Гидроме- теослужбы Отделы Гидро- метеофонда СССР 34 Г идрологические ежегодники Издание Г идрометеорологиче- ской службы Содержат сведения об уровнях воды и описания водомерных по- стов с данными о системах высот и нивелировании 35 Мелкомасштабные атласы и схемы вод- ных путей Издания Министерства речного флота (35—38) Содержат схемы внутренних вод- ных путей, алфавитные списки пристаней, таблицы тарифных 36 Перечни внутренних водных путей расстояний между ними Содержат сведения о судоходных участках рек, озер, водохрани- 37 Тарифные руковод- ства лищ, каналов, алфавитный спи- сок официальных названий вод- 38 Маршрутные описа- ния водных путей ных путей, пристаней и остано- вочных пунктов с отражением принадлежности к бассейновому управлению пути, обслуживаю- щего его, сведения о судоходстве Материалы по растительному покрову планово-картографические Материалы лесоуст- ройства: Комплекты аэро- снимков с резуль- татами лесохозяйст- венного дешифриро- вания Составляются в масштабах 1 : 10 000—1 : 20 000. Хранятся в течение периода между прошед- шим лесоустройством и работами по его обновлению Лесоустроительные планшеты (масшта- бов 1 : 5000— 1 : 50 000) Основной первичный материал, создаваемый на основе фотопла- нов или уточненных фотосхем. Размеры 60X 60 см Областные управления лесного хо- зяйства и охраны леса Всесоюзное объединение «Леспроект» Лесничества, лесхозы (42—45) 340
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 43 Планы лесонасажде- ний по лесничествам (масштабов 1 : 25 000— 1 : 100 000) Составляются путем фотомехани- ческого уменьшения лесоустрои- тельных планштетов для каждого лесничества в отдельности в виде складных листов размером 20X30 см 44 Схематические кар- ты лесхозов (мас- штабов 1 : 50 000— 1 : 200 000) Составляются по планам лесона- саждений на всю территорию лес- хозов и леспромхозов 45 Таксационные опи- сания по лесниче- ствам Описания леса по отдельным кварталам, а внутри квартала по выделам — участкам леса, раз- личающимся по биологическим и хозяйственным признакам Масштабы планово-картографи- ческих материалов 41—44 зависят от разрядов лесоустройства. Диа- пазон масштабов от 1 : 5000 до 1 : 200 000. Укрупняются по ме- ре повышения разряда лесо- устройства. Материалы содержат много сведений о лесах, из кото- рых при топографических съем- ках (обновлении) используются сведения о составе леса по поро- дам, значения высот, диаметров стволов, расстояния между де- ревьями (определяются по пол- ноте и высоте леса), о просеках и номерах кварталов, посадках и питомниках, вырубках и гарях, домах лесников, лесхозах и лес- ничествах, других строениях и селениях. Материалы содержат также сведения о другой расти- тельности, кроме древесной, и гидрографической сети 46 Региональные обла- стные карты лесов (масштабов 1 : 200 000— 1 : 1 000 000) Составляются для областей, леса которых полностью устроены. Со- провождаются пояснительными текстами, картами-врезками, таблицами. Издаются небольшим тиражом (200—300 экз.) для обла- стных органов лесного хозяйства, Отображают границы лесхозов, лесничеств, заповедников, зеле- ных зон, лесосырьевые, лесосплав- ные участки, лесные опытные станции и т. д. Областные управления лесного хо- зяйства и охраны леса 341
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 47 Проект организации лесного хозяйства Содержит физико-географиче- скую, естественноисторическую и экономическую характеристики района с богатым фактическим ма- териалом о лесном фонде, полез- ные при составлении технических проектов, отчетов, при редактиро- вании карт 48 Проектные и испол- Планово-картографические и опи- Экспедиции и нительные материя- сательные материалы, содержа- объединения, лы агролесомелио- щие сведения о проектировании проектные ор- ративных и гидро- лесомелиоративных работ государственных лесных полос, защиты берегов, осушения забо- лоченных лесных площадей ганизации Материалы земле- Содержат детальное изображение Подразделения устройства: границ землепользований, сель- Всесоюзного 49 Репродукции с отде- скохозяйственных угодий и боль- института шифрированных фо- шей части ситуации, показывае- сельскохозяй- топланов (масштабов мой на топографической карте. ственных и 1 : 10 000—1 : 25 000) Фотопланы составляют в соответ- ствии с Инструкцией по дешифри- рованию аэрофотоснимков и фо- топланов в масштабах 1 : 10 000 и 1:25 000 для целей землеустрой- ства, государственного учета зе- мель и земельного кадастра (1978 г.) аэрофотогео- дезических изысканий (ВИСХАГИ) 50 Контурные (штрихо- Вторичные материалы, созданные Областные и вые) планы внутри- на базе отдешифрированных фо- районные хозяйственного зем- топланов или планов наземной органы земле- леустройства колхо- зов и совхозов (масштабов 1 : 10 000—1 : 25 000) съемки пользования и землеустрой- ства 51 Сборные карты (пла- ны) колхозов и сов- хозов, зон деятель- ности бывших МТС (масштабов 1 : 25 000— 1 : 100 000), схема- тические карты рай- онов Карты, производные от контур- ных (штриховых) планов, более обзорные, содержащие на одном листе изображение всего земле- пользования крупного колхоза, совхоза, района 52 Карты оленьих паст- Составляются в районах Севера и Окружные 53 бищ Мелкомасштабные карты растительно- сти и лесов СССР, отдельных регионов. Географическая ли- тература Северо-Востока СССР Справочные материалы исполкомы национальных округов 342
Продолжение пр ил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 54 55 Схематические кар- ты лесов по лесни- чествам (масштабов 1 : 200 000— 1 : 300 000); схемы лесов лесхозов (мас- штабов 1 : 500 000— 1 : 650 000) «Ход роста основ- ных лесообразую- щих пород СССР» (М., Лесная про- мышленность, 1967) Справочное издание, характери- зующее возрастную динамику таксационных показателей сомк- нутых насаждений Материалы по рельефу и грунтам 56 57 58 Г еоморфол огические карты различных масштабов и типов Объяснительные за- писки к листам Го- сударственной гео- логической карты масштаба 1 : 200 000 (с Геоморфологиче- ской картой масшта- ба 1 : 200 000 или 1 : 500 000) Г ляциологические карты крупных и средних масштабов (1 : 5000—1 : 25 000) и атласы ледников «Каталог ледников СССР» Сведения разной детальности о формах и типах рельефа Содержат сведения о строении и форме долин, наличии террас, микрорельефа, зависимости рель- ефа от геологического строения. Отображаются районы распро- странения форм и микроформ рельефа различного типа Террито- риальные гео- логические управления Планы торфяных месторождений (мас- штабов 1 : 5000, 1 : 10 000, 1 : 25 000) Содержат сведения о типах ледни- ков и формах рельефа гор но-л ед- ин нового комплекса (язык лед- ника, фирновый бассейн, снежни- ки, трещины, высотная основа и т. д.) Серия, состоящая из 11 томов, справочного издания «Ресурсы поверхностных вод». Издается с 1966 г. Первичные технические докумен- ты разведки торфяных болот. Со- здаются путем мензульной съем- ки и в последнее время с примене- нием аэроснимков Содержат сведения о рельефе по- верхности болота, отображаемом горизонталями через 0,5 и 1 м в условной системе координат; о границах болот и заболоченных земель; о характеристиках глубин болот — главном показателе, ис- пользуемом для переноса на топо- графические карты Террито- риальные гео- логические управления; проектные институты и организации соответствую- щих профилей; управления торфяного фонда (58—60) 343
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 60 Справочники торфя- ного фонда с обзор- ными картами тор- фяных болот (мас- штабы 1 : 300 000— 1 : 1 000 000) 61 62 Схемы и карты от- дельных выявлен- ных торфяных ме- сторождений, дан- ные поисковых раз- ведок и зондирова- ния (определения глубины) Почвенные карты отдельных земле- пользований Составляются по административ- но-территориальным единицам (областям, краям, АССР). Содер- жат сведения о разведанных торфя- ных месторождениях (названиях, глубинах болот, растительности, микрорельефе и др.) На картах болота разделяются на верховые, низинные, переходные; выделяются разрабатываемые тор- фяники Составляются на отдельные уча- стки месторождений, где нет карт на все болотные массивы в пределах области (края, АССР) 63 64 65 Почвенные карты различных масшта- бов областей, краев, АССР, союзных рес- публик (масштабов 1 : 500 000 и мельче) Государственная почвенная карта СССР масштаба 1 : 1 000 000 Составляются, как правило, в тех же масштабах, что и имеющиеся для данного хозяйства контурные (штриховые) планы (см. 50) Содержат сведения о почвах, не- обходимые для дешифрирования растительности, грунтов (такы- ров, солончаков, болот, выходов на дневную поверхность корен- ных пород и др.) Районные и областные органы земле- пользования и земле- устройства Материалы по инженерным сооружениям, энергетическим линиям, коммуникациям Технические отчеты по изысканиям и исполненные про- екты линий электро- передачи: 1) топографические карты с нанесен- ными трассами линии (масштабов 1 : 50 000— 1 : 100 000) 2) каталог коорди- нат и высот уг- лов поворотов трассы 3) продольный про- филь трассы Материалы 1), 2), 3) входят в со- став технических отчетов. Ката- лог координат составляется в ус- ловной системе. Продольный про- филь составляется в горизонталь- ном масштабе 1: 5000 и верти- кальном 1 : 500, в горной местно- сти в масштабах 1 : 2000 и 1 : 200. На профиле указывают отметки земли, расстояния между опора- ми, тип каждой опоры Управления и организации энергосистем 344
Продолжение прил. 5 № п/п Вид материала Краткая характеристика материалов и содержащихся в них сведений Организации, имеющие материалы 66 Схемы эксплуатиру- емых сетей линий электропередачи На схемах нанесены трассы ли- ний, электрические подстанции, указаны типы опор, напряжение 67 Схематические кар- ты сельской электри- фикации (масштабов 1 : 50 000— 1 : 100 000) На картах изображаются трассы высоковольтных линий электро- передачи с указанием длины, на- пряжения, типа опор, подстан- ции; населенные пункты; основ- ная дорожная и гидрографическая сеть 68 Схемы междугород- Схематически изображены на- Управления и них линий связи селенные пункты, имеющие те- линейно-тех- 69 Схемы внутрирай- лефонную связь, радиофициро- нические узлы онной телефонной связи и радиофика- ции ванные важнейшие дороги и реки, трассы линий связи и ра- диотрансляции с разделением их на кабельные и воздушные связи 70 Каталоги координат Составляются при проведении ра- Объединения и высотных отметок бот на территории нефтепромыс- и предприятия буровых и эксплу- лов нефгедобываю- атационных сква- Каталоги сопровождаются объяс- щей промыш- жин, схемы об- устройства нефтега- зовых месторожде- ний нительной запиской о методах и точности определения координат ленности 71 Дежурный атлас Содержат сведения об объектах Управления (план) инженерно- горнодобывающей промышлен- главного геологических вы- ности, необходимые для отобра- архитектора работок жения на топографических кар- тах: продукты добычи, глубина карьеров и др. города 72 Регистрационные планы расположения подземных коммуни- каций Отображаются существующие транзитные и магистральные под- земные сети
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Автоматизация крупномасштабного картографирования. Сб. трудов НИИПГ. М., ЦНИИГАиК, 1982, вып. 6. 2. Богомолов Л. А. Дешифрирование аэроснимков. М., Недра, 1971. 3. Брыкин П. А. Экономика, организация и планирование топографо- геодезических работ. М., Недра, 1979. 4. Брюханов А. В., Господинов Г. В., Книжников Ю. Ф. Аэрокосмиче- ские методы в географических исследованиях. МГУ, 1982. 5. Верещака Т. В. Использование космических снимков при топографиче- ском картографировании. — Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1981, № 1, с. 95—102. 6. Верещака Т. В. Исследования по совершенствованию содержания то- пографических карт. Материалы Всесоюзной конференции. Состояние и пер- спективы дальнейшего развития геодезической службы СССР. М., ЦНИИ- ГАиК, 1976, с. 73—78. 7. Верещака Т. В. Опыт одновременного обновления карт масштабного ряда. — Геодезия и картография, 1976, № 1, с. 40—46. 8. Верещака Т. В., Хляпова Е. К. Опыт создания топографических карт шельфа. — Геодезия и картография, 1980, № 5, с. 44—49. 9. Вольпе Р. И. Использование материалов картографического значения при создании планов масштаба 1:5000.— Тр. ЦНИИГАиК, 1971, вып. 183, с. 95—112. 10. Гвоздева В. А. Определение степени старения карт. — Геодезия и картография, 1978, № 1, с. 48—54. 11. Гвоздева В. А. О создании справочно-информационных фондов ма- териалов картографического значения для обновления карт. Реф. сб., се- рия Аэрофототопография, ЦНИИГАиК, 1975, № 42, с. 21—24. 12. Гвоздева В. А., Фильчагин И. М. Об оценке значимости изменений объектов местности. — Геодезия и картография, 1979, № 9, с. 45—53. 13. Дмитриев И. Б., Мурохтанов Е. С., Сухих В. И. Лесная аэрофото- съемка и авиация. М., Лесная промышленность, 1981. 14. Живичин А. Н.» Соколов В. С. Дешифрирование фотографических изображений. М., Недра, 1980. 15. Заруцкая И. П., Сваткова Т. Г. Проектирование и составление карт. МГУ, 1982. 16. Инструкция по созданию топографических карт шельфа и внутрен- них водоемов. М., ЦНИИГАиК, 1982. 17. Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1:10 000 и 1 :25 000. Полевые работы. М., Недра, 1978. 18. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1 :5000, 1 :2000, 1 : 1000 и 1 :500. М., Недра, 1985. 19. Кашин Л. А. О новых направлениях работ государственной геоде- зической службы. — Геодезия и картография, 1979, № 3, с. 14—25. 20. Кравцова В. И. Космическое картографирование. МГУ, 1977. 21. Поспелов Е. М. Картографическая изученность зарубежных стран. М., Недра, 1975. 22. Основные положения по созданию топографических планов масшта- бов 1 :5000, 1 :2000, 1 : 1000 и 1 :500. М., ГУГК, 1979. 23. Поспелов Е. М. Современные тенденции развития топографического картографирования. М., ВИНИТИ, 1976, № 7, с. 192—203. 24. Пути развития картографии. МГУ, 1975. 25. Руководство по дешифрированию аэроснимков при топографиче- ской съемке и обновлении планов масштабов 1 :2000 и 1 :5000. М., ГУ1 К 1980. 26. Руководство по крупномасштабной стереоскопической съемке рель- ефа и контуров. М., ЦНИИГАиК, 1978. 346
27. Руководство по обновлению топографических карт. М., Недра, 1978. 28. Руководство по редактированию топографических крупномасштаб- ных карт и планов. М.» ЦНИИГАиК, 1980. 29. Салищев К. А. Картоведение. МГУ, 1976. 30. Салищев К. А. Проектирование и составление карт. МГУ, 1978. 31. Смирнов Л. С. Аэрокосмические методы географических исследова- ний. ЛГУ, 1975. 32. Создание топографических фотокарт. — Тр. ЦНИИГАиК, 1972, вып. 194. 33. Соколова Н. А. Технология крупномасштабных аэротопографических съемок. М., Недра, 1973. 34. Средства и методы топографической съемки шельфа. М., Недра, 1979. 35. Условные знаки для топографической карты масштаба 1 : 10 000. М., Недра, 1977. 36. Условные знаки для топографических планов масштабов 1 :5000, 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 : 500. М., Недра, 1973. 35. Imhof Е Kartographishe Gelandedarstellung Berlin, Walter de Gruyter, und Co., 1965. 36. The status of world topographic mapping “Word cartography”, vol. X. United Nation New York, 1970.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Акватория 26, 57, 62 Аэрометоды 78 Аэрофотосъемка 83 Коэффициент яркости 100 Ландшафт географический 178, 180 Болота 43 Видикон 79 Высотометры 136 Мелиорация 46, 78 Микрофотометры 193 Модели местности цифровые 66 Галсы 57 Генерализация картографическая 226 Генерализация оптическая 190 Гидрография 25 Гидролокаторы 57 Грунт 41, 61 Дальномеры 136 Денситометры 193 Дешифрирование аэровизуальное 90, 113 Дешифрирование аэрофотоснимков 89, 77, 105 Дешифрирование на универсальных приборах 118 Дешифрирование полевое 90, 105 Дешифрирование снимков камераль- ное 90, 105, 118 Документы редакционные 308 Дымка атмосферная 99 Изобаты 61 Интерполяция линейная 61 Информационная емкость 85 Информация 84 Карты дежурные 283 Карты зарубежные 66 Карты морские навигационные 56, 60 Карты специализированные 45 Карты шельфа топографические 56 Кодирование 198 Контраст фотоизображения 84 Корректура карт 308 Корреляционные связи 202 348 Номенклатура карт 10 Обновление карт 237, 239 Обновление карт за рубежом 292 Обоснование плановое и высотное 260 Обследование полевое 8, 116, 264 Орбита 87 Ореол отражения 97 Ореол рассеяния 97 Ортофотокарты 64 Освещенность 83 Параметры аэрофотосъемки 98 Плотность оптическая 83, 84 Поверхность полигональная 42 Полоса осушки 26, 60 Пороги зрения 93 Преобразование фотографических изображений 195 Привязка географическая 89 Признаки дешифровочные 90 Проекции картографические 10, 69 Редактирование карт 295, 296 Рельеф 29 Рельеф дна 61 Рифы 26 Светосила 96 Светофильтры 98, 99 Системы обновления карт 254, 255 Сканеры оптико-механические 80, 81 Солончаки 43
Способ интерактивный 200 Станции наблюдения 112 Стереоскопы 121, 122, 125, 126, 128, 134, 135, 136 Схема ландшафтная 314 Съемка аэрофототопографическая 14, 206 Съемка галсовая 61 Съемка космическая 80, 86 Съемка многозональная 99 Съемка морская топографическая 57 Съемка радиолокационная 80 Съемка телевизионная 79 Съемка фототеодолитная 14, 207 Установление и передача названий 315 Фотокарты 63 Шельф 56 Эталоны дешифрирования 91, 112, 190, 314 Эффект стереоскопический 83 Тени падающие 101 Тени собственные 101 Точность карт 12 Яркость 99, 100
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие........................................................3 РАЗДЕЛ I. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ, ИХ ОСОБЕН- НОСТИ И ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ..................................5 Глава 1. Основные топографические карты и планы универсального назна- чения .............................................................5 § 1. Сущность, масштабы и назначение топографических карт и пла- нов ..........................................................5 § 2. Государственная топографо-геодезическая служба СССР. До- кументы, регламентирующие работы по созданию топографических карт и планов................................................ 9 § 3. Математическая основа и методы создания топографических карт и планов.................................................Ю § 4. Принципы построения единой системы условных обозначений топографических карт..........................................П § 5. Характеристика основных элементов содержания топографиче- ских карт и планов...........................................18 Глава 2. Топографические карты нового типа. Общие сведения о зарубеж- ных картах.......................................................45 § 6. Топографические карты нового типа.......................45 § 7. Зарубежные топографические карты. Общие сведения и осо- бенности содержания..........................................66 РАЗДЕЛ II. ДЕШИФРИРОВАНИЕ ФОТОСНИМКОВ ПРИ СОЗДАНИИ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ..............................................77 Глава 3. Теоретические основы дешифрирования......................77 § 8. Понятие о дистанционных методах изучения земной поверхно- сти .........................................................77 § 9. Аэроснимки, их общие особенности и основные типы .... 82 § 10. Информационные свойства аэрофотоснимков................84 § 11. Космические снимки, их типы и отличия от аэрофотоснимков 85 § 12. Общие сведения о дешифрировании аэрофотоснимков; логи- ческая структура процесса....................................89 § 13. Физиологические основы дешифрирования.................92 § 14. Аэрофотографические основы дешифрирования.............95 § 15. Географические основы дешифрирования.................103 Глава 4. Методы дешифрирования фотоснимков.......................105 § 16. Особенности, методы и организация топографического дешиф- рирования аэрофотоснимков...................................105 § 17. Приборы, используемые при дешифрировании аэрофотосним- ков . . ........................................... . 120 § 18. Дешифровочные признаки топографических объектов. Опреде- ление количественных характеристик .........................138 § 19. Специфика дешифрирования аэрофотоснимков при создании крупномасштабных карт, планов городов и карт нового типа . .166 § 20. Генерализация в процессе топографического дешифрирования аэрофотоснимков.............................................177 § 21. Особенности дешифрирования космических снимков. Понятие и значение оптической генерализации........................ 184 350
§ 22. Фотометрический метод дешифрирования...................192 § 23. Преобразование фотографических изображений..............195 § 24. Направления автоматизации дешифрирования...............200 РАЗДЕЛ III. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ И ТЕХНОЛОГИИ СОЗДА- НИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ ПО МАТЕРИА- ЛАМ АЭРОФОТОСЪЕМКИ.................................................206 Глава 5. Особенности методики и технологии создания топографических карт и планов......................................................206 § 25. Сущность создания топографических карт и планов методами аэрофототопографической и фототеодолитной съемок.............206 § 26. Выбор времени производства аэрофотосъемки для различ- ных районов..................................................209 § 27. Техническое проектирование топографических работ . . .212 § 28. Выбор высоты сечения рельефа и требования к его изобра- жению на топографических картах..............................215 § 29. Особенности картографирования рельефа при стереотопогра • фическом методе съемки.......................................221 § 30. Картографическая генерализация элементов содержания то- пографических карт в процессе их создания....................226 § 31. Основные технологические схемы создания топографических карт и планов по материалам аэрофотосъемки...................228 § 32. Проблемы и состояние автоматизации создания топографиче- ских карт....................................................235 Глава 6. Обновление топографических карт..........................237 § 33. Понятие старения и сущность обновления топографических карт . ..................................................237 § 34. Материалы (источники), используемые при обновлении топо- графических карт ............................................240 § 35. Оценка современности обновляемых карт.................247 § 36. Системы и принципы обновления топографических карт . . 254 § 37. Периодическое обновление карт. Основные методы и техноло- гические варианты......................................... 256 § 38. Непрерывное обновление топографических карт. Дежурная карта и ее значение..........................................287 § 39. Обновление топографических карт за рубежом.............292 Глава 7. Редактирование топографических карт при их создании полевы- ми методами.......................................................295 § 40. Назначение и сущность редакционных работ. Их организация 295 § 41. Основные задачи и этапы редактирования...............297 § 42. Редакционные работы при стереотопографическом методе съемки.......................................................298 § 43. Редакционные документы.................................308 § 44. Установление и передача географических названий .... 315 § 45. Особенности редакционных работ при комбинированном ме- тоде съемки и обновлении карт................................317 § 46. Особенности редакционных работ при создании топографиче- ских карт нового типа........................................319 Приложения........................... ............................325 Список литературы ................................................346 Предметный указатель..............................................348 351
Тамара Васильевна Верещака Николай Сергеевич Подобедов ПОЛЕВАЯ КАРТОГРАФИЯ Редакторы издательства Т. А. Борисова, Т. Б. Шибанова Технические редакторы В. Л. Прозоровская, Л. Г. Лаврентьева Корректор Э. Г. Агеева ИБ № 5453 Сдано в набор 16.07.85. Подписано в печать 30.10.85. Т-18681. Формат 60X90*/ie. Бумага типографская № 1. Гарнитура «Литературная». Печать высокая. Усл. печ. л. 22,0. Усл. кр.-отт. 22,0. Уч.-изд. л. 23,94. Тираж 5400 экз. Заказ 1429/9279—15. Цена 1 р. 10 к. Ордена «Знак Почета» издательство «Недра», 103633, Москва, К-12, Третьяковский проезд, 1/19 Ленинградская типография № 4 ордена Трудового Красного Знамени Ле- нинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам изда- тельств, полиграфии и книжной торговли. 191126, Ленинград, Социалисти- ческая ул., 14.


‘ -J л) У 1i W74 J',l>tVj