К содержанию

Изображение земной поверхности

Картографические вычисления

В этой теме изучаются вычисления, необходимые для определения истинных размеров, местоположения и высоты объектов, изображенных на картах и планах. Решение географических задач с использованием масштаба, азимута и координат — один из важнейших навыков, проверяемых на экзаменах.

  • Вступительный, II этап
Тема из программы ГЭЦ 2027

Вычисления с использованием масштаба

Масштаб показывает отношение расстояния на карте к истинному расстоянию на местности. Чтобы перевести численный масштаб (например, 1:100 000) в именованный, нужно перевести сантиметры в километры (зачеркнув 5 нулей) или в метры (зачеркнув 2 нуля). Например, масштаб 1:500 000 означает «в 1 см — 5 км». Истинное расстояние (LhL_{h}) находится умножением расстояния на карте (LxL_{x}) на величину масштаба (MM): Lh=Lx⋅ML_{h} = L_{x} \cdot M. Например, если масштаб 1:200 000 (в 1 см — 2 км), а расстояние на карте 5 см, то истинное расстояние равно 5⋅2=105 \cdot 2 = 10 км. При вычислении площади используется квадрат величины масштаба: Sh=Sx⋅M2S_{h} = S_{x} \cdot M^2.

Географические координаты и градусная сетка

Полная окружность Земли составляет 360°. Длина дуги меридиана в 1° равна примерно 111 км. На экваторе 1° также составляет около 111,3 км (в задачах часто принимают за 111 км). Например, расстояние между двумя точками на одном меридиане с разницей в 5° составляет 5⋅111=5555 \cdot 111 = 555 км. Если два пункта находятся в одном полушарии, их градусы вычитаются, если в разных — складываются. Затем полученная разность градусов умножается на 111 км для нахождения истинного расстояния.

Вычисления по горизонталям

Горизонтали — это замкнутые кривые линии, соединяющие точки с одинаковой абсолютной высотой. Разность высот между двумя соседними горизонталями называется сечением рельефа (или высотой сечения). Сечение рельефа между соседними горизонталями всегда остается постоянным. При изображении холма абсолютная высота увеличивается к центру, а при изображении впадины — уменьшается. Короткие черточки (бергштрихи) показывают направление понижения склона.

Запомните

  1. Истинное расстояние: Lh=Lx⋅ML_{h} = L_{x} \cdot M (линейная величина масштаба).
  2. Истинная площадь: Sh=Sx⋅M2S_{h} = S_{x} \cdot M^2 (квадрат величины масштаба).
  3. Длина дуги 1° по меридиану и экватору составляет примерно 111 км.
  4. Сечение рельефа — это разность высот между двумя соседними горизонталями.
  5. При нахождении разности градусов пункты в одном полушарии вычитаются, в разных — складываются.

Разобранные примеры

  1. Пример 1

    Масштаб карты 1:3 000 000. Расстояние между двумя городами на этой карте составляет 4 см. Вычислите истинное расстояние между городами.

    Решение

    1. Сначала переведем численный масштаб в именованный. В масштабе 1:3 000 000 зачеркиваем 5 нулей и получаем, что в 1 см содержится 30 км (M=30M = 30 км).
    2. Расстояние на карте (LxL_{x}) равно 4 см.
    3. Вычислим истинное расстояние: Lh=Lx⋅M=4⋅30=120L_{h} = L_{x} \cdot M = 4 \cdot 30 = 120 км.

    Ответ: Истинное расстояние между городами составляет 120 км.

  2. Пример 2

    Пункт А расположен на 40° северной широты, а пункт В — на 20° южной широты на одном меридиане. Вычислите истинное расстояние между ними.

    Решение

    1. Поскольку пункты расположены в разных полушариях (северном и южном), для нахождения разницы в градусах мы складываем их широты: 40∘+20∘=60∘40^\circ + 20^\circ = 60^\circ.
    2. Длина дуги 1° по меридиану равна 111 км.
    3. Истинное расстояние: 60⋅111=666060 \cdot 111 = 6660 км.

    Ответ: 6660 км.

Проверьте себя

Сначала решите сами, потом откройте ответ.

  1. Чему равна истинная площадь озера в км², если на карте масштаба 1:500 000 оно занимает площадь 6 см²?

    1. 30
    2. 150
    3. 300
    4. 1500
    5. 25
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: B 150

    Зачеркнув 5 нулей в масштабе, находим M=5M = 5 км. Для площади используется квадрат масштаба: Sh=Sx⋅M2=6⋅52=6⋅25=150S_{h} = S_{x} \cdot M^2 = 6 \cdot 5^2 = 6 \cdot 25 = 150 км².

  2. Каково примерное расстояние между двумя пунктами, расположенными на экваторе с разницей в 10°?

    1. 111 км
    2. 1110 км
    3. 2220 км
    4. 555 км
    5. 1000 км
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: B 1110 км

    Длина дуги 1° на экваторе составляет примерно 111 км. Так как разница составляет 10°, расстояние равно 10⋅111=111010 \cdot 111 = 1110 км.

  3. Что называется сечением рельефа?

    1. Высота самой высокой точки холма
    2. Высота самой глубокой точки впадины
    3. Разность высот между двумя соседними горизонталями
    4. Расстояние между крайними западными и восточными точками карты
    5. Расстояние от экватора до полюсов
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: C Разность высот между двумя соседними горизонталями

    Сечение рельефа на топографических картах и планах — это разность абсолютных высот между двумя соседними горизонталями.

Типичные ошибки

  • При вычислении площади умножать площадь на карте на линейную величину масштаба, а не на её квадрат.
  • Складывать градусы пунктов, находящихся в одном полушарии (вместо того, чтобы вычитать меньшее значение из большего).
  • Ошибаться в количестве зачёркиваемых нулей при переводе численного масштаба в именованный (для километров нужно убирать 5 нулей).

Всё ещё не до конца понятно?

Объяснит тему голосом, как на уроке, запишет всё на доске и проверит вопросами.