Измерение расстояний на карте
В эпоху Великих географических открытий перед путешественниками и первооткрывателями стояли две самые важные задачи: измерение расстояний и определение своего местоположения на земной поверхности. Греки теоретически обосновали решение этих проблем, но они не располагали достаточно точными инструментами и картами.
Интересный факт. Когда Испания и Португалия решили договориться о разделе Нового Света на сферы влияния, то не смогли провести линию раздела на карте достаточно точно, так как в то время не умели определять долготу места и расстояние по карте. В этой связи возникали постоянные споры и конфликты между государствами.
Измерение расстояний с помощью градусной сети. Для расчета расстояний по карте или глобусу можно использовать следующие величины: длина дуги 1° меридиана и 1° экватора равна приблизительно 111 км. Для меридианов это верно всегда, а длина дуги 1° по параллелям уменьшается к полюсам (величина дуги в 1° параллели на экваторе равна 111 км, на 20° северной или южной широты – 105 км и т.д.). На полюсах она равна 0 (т. к. полюс – это точка). Поэтому необходимо знать число километров, соответствующее длине 1° дуги каждой конкретной параллели. Это число написано на каждой параллели на карте полушарий. Чтобы определить расстояние в километрах между двумя пунктами, лежащими на одном меридиане, вычисляют расстояние между ними в градусах, а затем число градусов умножают на 111 км. Для определения расстояния между двумя точками на экваторе также нужно определить расстояние между ними в градусах, а затем умножить на 111 км.
Измерение расстояний с помощью масштаба. Протяженность географического объекта можно определить также и с помощью масштаба. Масштаб карты показывает, во сколько раз расстояние на карте уменьшено относительно реального расстояния на местности. Поэтому, прочертив прямую линию (если нужно узнать расстояние по прямой) между двумя точками и с помощью линейки измерив это расстояние в сантиметрах, следует умножить полученное число на величину масштаба. Например, на карте масштаба 1:100 000 (в 1 см 1 км) расстояние равно 5 см, т. е. на местности это расстояние составляет 1 × 5 = 5 (км). Измерять расстояние по карте можно и с помощью циркуля-измерителя. В этом случае удобно пользоваться линейным масштабом.
Измерение по карте длины кривой линии (например, длины реки). Для измерения можно использовать циркуль-измеритель, курвиметр или тонкую влажную нитку. Предположим, измерение проводится по карте масштаба 1: 5 000 000 (в 1 см 50 км). Циркулю-измерителю придают маленький раствор (2–3 мм), для того чтобы была возможность измерить мелкие изгибы реки, и шагают им вдоль реки, считая шаги. Затем, умножив величину раствора циркуля (например, 3 мм) на количество шагов (предположим, 49), находят общую длину реки на карте:
3 мм × 49 = 147 мм = 14, 7 см.
Таким образом, длина реки будет равна 50 км × 14, 7 = 735 км.
Можно измерить длину реки курвиметром – специальным прибором для измерения длин кривых линий на картах и планах. Колесико курвиметра прокатывают по кривой линии (реки, дороги и т. п.), а счетчик курвиметра считает обороты, указывая искомую длину линии.
Можно измерить длину кривой влажной тонкой ниткой. Ее выкладывают по всем извилинам реки. Затем, выпрямив нитку без сильного натяжения, измеряют ее длину в сантиметрах, а по масштабу определяют длину реки в действительности.
Если производится измерение длины реки по мелкомасштабной карте, то полученный результат оказывается меньше реальной длины этой реки. Это связано с тем, что на мелкомасштабных картах невозможно показать все мелкие изгибы ее русла. Топографические же карты дают больше возможности отразить все изгибы русла, к тому же искажения на них очень малы. Поэтому наиболее точные результаты измерения можно получить по топографическим картам.
Курвиметр
При разработке маршрута для похода немаловажным критерием является его длинна. В зависимости от этого рассчитываются сложность и длительность предстоящего маршрута, определяется время, необходимое для его прохождения, необходимая средняя скорость движения, запас воды и продовольствия, определяется минимально допустимая степень подготовленности будущих участников. Способы и методы разработки самого маршрута могут быть различными, но все упирается в расстояние, которое вы готовы преодолеть за время, отведенное для его прохождения. От точности произведенных вами замеров и проведенных расчетов, будет зависеть многое, в частности, успеете ли вы на запланированную обратную электричку или вам придется искать место в гастинице или сидеть на платформе в ожидании утреннего поезда.
Существует множество средств и способов измерения расстояний по карте, но не все они одинаково применимы и удобны для точного измерения длинны будущих маршрутов по извилистым дорогам.
В качестве средств для измерения отрезков на карте можно использовать привычные линейку или циркуль. Но как не сложно догадаться, все эти приспособления предназначены для измерения прямых отрезков, а велосипедный маршрут редко представляет из себя набор прямых, если только вы не катаетесь по улицам города. При измерении маршрута проходящего по извилистым дорогам и тропам при помощи линейных инструментов вы непременно столкнетесь с необходимостью дополнительных вычислений, в том числе с определением величины погрешности ваших измерений, так как обычный плавный изгиб дороги при измерении линейкой будет выглядеть как ломаная, состоящая из множества коротких прямых отрезков. При этом, чем длиннее и извилистее маршрут, тем большая погрешность будет допущена в ваших измерениях и тем приблизительнее будет определена общая длинна маршрута, особенно, если вы используете для прокладки маршрута карту небольшого масштаба.
Более точные результаты можно получить при использовании нитки с заранее нанесенными на нее с помощью все той же линейки поперечными штихами-делениями, соответствующими сантиметровой шкале. Однако, в этом случае точность измерения будет напрямую зависеть от вашей аккуратности и терпения при раскладывании нитки на поверхности карты.
К счастью, уже давно существует специальный несложный прибор, предназначенный как раз для проведения измерений на карте как прямых так и извилистых отрезков под названием курвиметр. Курвиметр (от лат. curvus - кривой и ...метр), прибор для измерения длин отрезков кривых и извилистых линий на топографических планах, картах и графических документах.
Курвиметр изготовляют с круговыми и прямолинейными шкалами. Курвиметр каждого типа выпускаются в двух исполнениях: с неподвижным циферблатом и подвижной стрелкой или индексом; с подвижным циферблатом и неподвижным индексом. Для измерения длины линии колесико Курвиметра прокатывают по этой линии. Измеряемое Курвиметром расстояние за один оборот соответствует длине шкалы в 100 см . Погрешность измерения отрезка прямой линии длиной не менее 50 см - не более 0,25 см .
Курвиметр механический (изображенный на рисунке) имеет метрическую и дюймовую шкалу. Цена деления метрической шкалы соответствует 1 см , дюймовой 0.05 дюйма . Погрешность измерения отрезка длиною 50 см не превышает 0.5%.
Таким образом, при использовании курвиметра вы с наименьшими затратами сможете измерить необходимый вам извилистый отрезок маршрута и с наибольшей точностью. Однако и здесь следует помнить несколько несложных правил измерения маршрута с помощью этого приспособления.
Во-первых, измеряя общую длину маршрута не пытайтесь измерить сразу всю его длину от начала и до конца. Лучше мерить отрезками – от одного важного ориентира к другому. И дело вовсе не в том, что вам может не хватить длинны шкалы. Просто с увеличением длинны измеряемого отрезка увеличивается степень погрешности измерения, неудобное положение, усталость или дрожь руки так же не лучшим образом могут сказаться на точности измерений.
Во-вторых, по возможности используйте карту большего масштаба. На практике, карта масштабом 1:50 000 (пятьсотметровка) или 1: 100 000 (километровка) вполне сгодятся. Только не ленитесь тщательно обводить курвиметром все изгибы дороги.
В –третьих, не поленитесь перемерить каждый отрезок несколько раз. Так вы исключите случайную ошибку. Если вы используете обычный механический курвиметр, а не электронный аналог позволяющий измерять с десятыми и даже тысячными долями, определяя на глаз оставшийся «хвостик» на глазок, что весьма актуально на картах масштабом менее 1:100 000, не стремитесь округлять всегда в одну сторону (большую или меньшую) используйте хотя бы примерные десятые доли.
В-четвертых, в отрезках между основными ориентирами не поленитесь отдельно замерить расстояния до второстепенных ориентиров по пути следования, например, мост через протоку, перекресток дорог, глубокий овраг, и т.д. Таким образом, как уже упоминалось выше, вы сможете постоянно контролировать свое местоположение на маршруте и иметь точное представление об оставшимся до финиша расстоянии и без GPS - приемника а только с помощью карты с нанесенными на нее расстояниями до ориентиров.
При нанесении на карту результатов замеров представляется удобным использование дробной записи А/В., где А - расстояние от предыдущего ориентира, а В - расстояние от точки начала маршрута. Подобный способ позволяет легко ориентироваться в пространстве без лишних математических вычислений. Это актуально, в случае, например, когда вам необходимо сообщить своим попутчикам, особенно любителям вырываться вперед от основной группы, точное расстояние до ориентира возле которого необходимо свернуть, дождаться группу и т.п. Кроме того, если вы на каком либо из отрезков маршрута совершали радиальные вылазки или случайно сделали незапланированный крюк, например в обход размытого участка дороги, вам не придется вносить коррективы в заранее нанесенные отметки на карте, перезаписывать их или постоянно держать в голове число «лишних» километров, на которое придется постоянно делать поправку.
Пример замера и нанесения его результатов на карту:
Старт (0/0) - поворот направо, съезд с асфальтового шоссе на грунтовую дорогу (3/3) - мост через реку (2/5) - деревня Дубки (7/13) – поселок Лесной (14/27) – мост через ручей (5/32) – перекресток с асфальтовым шоссе (8/40) – ж/д станция Конечная (10/50).
И несколько слов о многообразии форм и разновидностей курвиметров, которые представлены сегодня на российском рынке.
Как уже упоминалось выше, существуют два основных типа курвиметров: механический и электронный.
В устройстве механических курвиметров, вне зависимости от конкретной модели, нет особых принципиальных различий, за исключением типа шкалы (прямолинейная и круговая) и принципа отображения результатов замеров (с неподвижным циферблатом и подвижной стрелкой или индексом; с подвижным циферблатом и неподвижным индексом). Как правило, это пластмассовый прибор весом около 50 грамм довольно скромных размеров. Например курвиметр КУ-А российского производства изображенный на рисунке имеет габариты 50х20х100 (в футляре).
Данный курвиметр выпускается в нашей стране уже не первое десятилетие в неизменном виде, разве что теперь без знака качества СССР, и входил в обязательный перечень предметов в составе офицерского планшета. Он был стандартизирован еще в советские времена и соответствует ТУ 25-07-1039-74. Стоимость данного экземпляра составляет около до 500 рублей.
Примерно так же устроен курвиметр шведской фирмы Silva. Однако, неподвижный циферблат имеет более сложную разметку для измерений в восьми масштабах.
Стоимость такого курвиметра составляет порядка 1000 рублей.
Еще один образец механического курвиметра российского производства выполненный в виде брелока и снабженный дополнительно компасом. https://vizhivai.com/shop/-/988-kurvimetr-mexanicheskij-i-kompas
Циферблат курвиметра имеет шкалы для карт масштаба 1:5000, 1:20000 и 1:50000. а так же метрическую шкалу, цена деления которой соответствует 1 сантиметру .
Стоимость его составляет 120 рублей.
еще один образец с выживай.сом
https://vizhivai.com/shop/-/565-kurvimetr-mexanicheskij
- Измерение расстояния в мм., см., м. милях и км.
- Диапазон измерений: 10 м. (актуальный размер)
- Возможности: установка масштаба
- Металлическое колесико для измерений
Диаметр 4,5см
Длина 9,7см
Вес 30гр.
Материалы: пластик, сталь, стекло пластиковое.
цена 215,00 р.
В целом, у механических курвиметров можно выделить несколько основных преимуществ:
- простота конструкции и использования;
- отсутствие электронных цепей и иных сложных элементов, предполагает возможность его использования в любых климатических, погодных и температурных условиях;
- полная энергонезависимость в связи с отсутствием элементов питания как таковых;
- хорошая ударопрочность и невозможность выведения его из строя в результате водных процедур.
Все вышеперечисленное делает механический курвиметр наиболее пригодным для использования в полевых условиях. Основной и наверное единственный недостаток такого курвиметра это необходимость определять десятые доли цены деления «на глазок».
А теперь обратимся к многообразию электронных курвиметров. Здесь стоимость одного экземпляра колеблется от трехсот до пяти тысяч рублей в зависимости от сложности прибора и количества основных и дополнительных функций в нем. Как и при производстве многих других электронных приборов, производители электронных курвиметров редко избегают соблазна наделить его массой дополнительных функций, как полезных, так и не очень.
Например, один из простейших электронных курвиметров все той же шведской фирмы Silva, под названием«Silva Digital Map Measurer» выполненный в виде брелока, и по мимо выполнения основной функции – измерения расстояния по карте дополнительно снабжен:
- калькулятором;
- мини фонариком;
- компасом.
Его стоимость составляет порядка >2000рублей.
Гораздо более сложный высокоточный курвиметр производства США под названием «Scal Master II», предназначен для выполнения сложных графических замеров и вычислений, имеет собственное программное обеспечение, возможность подключения к персональному компьютеру и обладает 91 архитектурной и инженерной функциями.
Этот прибор обрабатывает 50 англо-американских значений (футы, дюймы, и т.д.) и 41 метрическое значение, что позволяет работать с любыми картами и чертежами. Можно ввести наиболее часто используемый вид измерений, и прибор автоматически будет переводить масштабные измерения. Обладает возможностью сохранения данных. Имеет возможность подключения к компьютеру с помощью набора для подключения PC-Interface Kit. Совместим с Windows . Работает с Excel, Lotus.
Технические характеристики курвиметра Scale Master II:
Размер: 182 x 41 x 15 мм
Вес: 54 г
Материал колеса: цельный полимер
Эл. питания: 2 Х 3 Volt - литиум
Срок использования: до 400 часов
Автоматическое выключение: 5 мин.
Кол-во кнопок: 12
Рабочие температуры: 0 – 55О С
Размер дисплея: 19 x 64 мм .
Стоимость такого прибора + Набор для подключения к РС – >11000 рублей
Обобщая информацию об электронных курвиметрах, можно сделать вывод, что их использование в полевых условиях, особенно более сложных аналогов, связано с некоторыми трудностями. Подверженность внешним воздействиям таким как холод и влага, зависимость от наличия элементов питания и значительно меньшая ударопрочность предполагают использование такого прибора в первую очередь в тепличных условиях городских помещений для предварительной разработки маршрутов. При этом, неоспоримым преимуществом электронного курвиметра будет максимальная точность измерений, и возможность немедленной их обработки, например, перевода в километры в зависимости от ранее выставленного масштаба.
http://mirage-spb.narod.ru/positiff.html
