Топографическая карта

Пример топографической карты Кавказа на французском языке

Топографи́ческая ка́рта (общегеографическая карта) — географическая карта, предоставляющая детальное изображение местности. Она создаётся с использованием единой математической основы, согласованного содержания и дизайна. Карта отражает типичный летний ландшафт и базируется на данных, полученных в ходе полевых работ и измерений. Целью её создания является обеспечение широкого спектра хозяйственных, научных, образовательных и оборонных задач.

Принципы построения топографических карт основаны на проецировании трёхмерных объектов на плоскость. Наличие опорной геодезической сети и унифицированной системы символов обеспечивает возможность получения наглядной, точной и сопоставимой общегеографической информации о территории.

Топографические карты классифицируются по масштабу: крупномасштабные (от 1:100000 и больше), среднемасштабные (1:200000 — 1:1000000) и мелкомасштабные (мельче 1:1000000). Несмотря на различия в системах мер (например, в картах США и Великобритании), основные характеристики масштабов, проекций, содержания и точности в разных странах, как правило, соответствуют друг другу. Каждое государство устанавливает собственные стандарты для систем проекций, масштабов, разграфки, номенклатуры и условных обозначений. Содержание топографических карт включает в себя опорные пункты, элементы инфраструктуры, рельеф, водные объекты, растительный покров, типы почв, дорожную сеть, коммуникации, границы и ограждения.

Рамки топографических карт

Топографические карты, предназначенные для общегосударственных нужд, включая экономику и оборону, создаются в соответствии с едиными стандартами и условными обозначениями. Для удобства использования, карты издаются отдельными листами, размеры которых составляют примерно 40-50 см. Каждый лист карты обрамлён тремя рамками: внутренней, минутной и внешней декоративной рамкой толщиной 0,8 мм.

Внутренняя рамка формируется линиями параллелей и меридианов. В углах рамки указываются геодезические координаты — широта и долгота. Минутная рамка, расположенная между внутренней и внешней, отображает систему геодезических координат. На ней нанесены деления, соответствующие минутам широты (по бокам) и долготы (сверху и снизу), а также отметки десятков секунд. Расстояние, соответствующее одной минуте дуги меридиана, называется морской милей (1852 м).

Километровая сетка отображает систему плоских прямоугольных координат х, у. Номенклатура листа, его специальный номер, указывается над северной стороной внешней рамки.

Под серединой южной стороны внешней рамки располагается информация (на примере карты масштаба 1:10 000):

• Масштаб карты, представленный в трёх формах:

1. численный (в виде дроби, например, 1:10 000);
2. именованный (текстовое описание: «в одном сантиметре сто метров»);
3. линейный (в виде отрезка с делениями, подписанными через 1 или 2 см).

• Высота сечения рельефа: «Горизонтали проведены с шагом 2,5 метра».
• Указание на систему высот: «Балтийская система высот».

Слева от информации о масштабе указаны данные о сближении меридианов и магнитном склонении, а также схема их взаимного расположения. Справа от информации о масштабе приводится график заложений, а также выходные данные карты.

Проблема секретности топографических карт

Сразу после революционных событий и установления нового политического строя, ориентированного на народное управление и самоопределение, в Советском Союзе возникли дискуссии относительно целесообразности засекречивания картографических материалов. После прихода к власти большевиков в 1917 году, на территории бывшей Российской империи стали формироваться альтернативные органы власти, заменявшие временные структуры. Эти органы стремились обеспечить население продовольствием и организовать оборону как для защиты новой власти, так и от неё.

В течение последующих лет большевики прилагали усилия для восстановления централизованного контроля над обширными и разнообразными территориями, сталкиваясь с сопротивлением в виде крестьянских восстаний, контрреволюционных сил и иностранной интервенции. На подконтрольных территориях у коммунистов зачастую не имелось полного представления о реальной ситуации, и они вынуждены были полагаться на устаревшие данные царского правительства. Советскому государству требовалось заново формировать знания о своей территории.

Сторонниками сохранения секретности в вопросах картографирования выступали военные, органы госбезопасности и члены партии, придерживающиеся идеи сильного государства. Традиционно, военные отвечали за геодезическую съёмку и топографическое картографирование. После революции Лев Троцкий стремился сохранить офицерский корпус, что обеспечило преемственность в этой области, особенно среди топографов и картографов. Они не видели причин для отказа от контроля над географической информацией.

Органы госбезопасности, начиная с середины 1920-х годов, проявляли интерес к вопросам территориального планирования и контроля над картографической информацией, особенно в стратегически важных регионах. К концу десятилетия, с расширением сети трудовых лагерей, управление осуществляло геодезические и картографические работы, в том числе при строительстве Беломорско-Балтийского канала, часто с использованием труда заключённых. Впоследствии НКВД получило контроль над всей геодезической и картографической деятельностью в СССР. Члены коммунистической партии, поддерживавшие идею усиления роли государства, считали, что до тех пор, пока граждане не самодисциплинируются и не осознают своё место в обществе, сильное централизованное государство необходимо для поддержания порядка, в том числе, при необходимости, с применением силы.

Среди управленцев и плановиков экономики, многие из которых получили профессиональный опыт ещё до революционных перемен, существовало стремление к независимой геодезической деятельности, свободной от военных интересов и ограничений. Параллельно, некоторые политические фигуры утверждали, что послереволюционный социализм, защищённый от внутренних и внешних угроз, не обязательно требовал усиления централизации. Напротив, он должен был способствовать культурному росту населения, предоставляя возможности для образования, культуры и добровольного сотрудничества, развивая чувство общности и взаимопомощи.

Считалось, что такой социализм в итоге приведёт к гармоничному сосуществованию общества и природы, включая саму человеческую природу. Эта точка зрения часто ассоциировалась с более открытой концепцией революции, где государственные границы не являлись чем-то незыблемым, а должны были постепенно стираться. Многие гражданские картографы, обычно аполитичные, разделяли эти взгляды и участвовали в международных картографических проектах, направленных на стандартизацию символов, масштабов и мер. Взаимодействие между идеологическим интернационализмом, стремящимся к мировому социализму, и технологическим или культурным интернационализмом, представляет собой аспект, особенно в контексте споров о государственной власти и секретности карт.

Топографическая карта Монтсеррата на итальянском языке

В 1921 году, во время завершения Гражданской войны, Владимир Ленин подписал указ о переводе геодезистов из Красной армии в гражданские организации, испытывающие дефицит кадров. В 1920 году армия предоставила ограниченный доступ к своим картам масштаба 1:84 000. В течение следующих трёх лет уступки расширялись, включая рассекречивание карт различных масштабов. К 1924 году РККА разрешила доступ к старым картам приграничных территорий с ограничениями. Однако Второе главное управление КГБ СССР настаивало на рассекречивании всех карт, кроме тех, где обозначены военные объекты.

Командование РККА предложило компромисс, ограничивающий доступ к картам масштабом 1:100 000 и выше только государственным учреждениям, а карты приграничных регионов предлагалось вновь засекретить. Такое решение объяснялось необходимостью защиты государственных границ. Последовали споры. ВГУ подчёркивало, что без крупномасштабных карт, отображающих рельеф, работа будет невозможна. ВСНХ, которому подчинялось ВГУ, указывал, что засекречивание карт приграничной зоны приведёт к отсутствию доступных топографических материалов для значительной части страны. ВСНХ настаивал на том, что единственным критерием для секретности должна быть военная информация, а отсутствие карт приведёт к застою в общественной жизни.

В январе 1925 года советское правительство попыталось найти золотую середину в вопросе картографической секретности. Согласно предложенному компромиссу, все карты пограничных зон с масштабом 1:100 000 и крупнее, выпущенные после революции, а также вся картографическая продукция, изображающая «военные объекты и зоны» (определение размытое и потенциально широкое) в масштабе 1:200 000 и выше, автоматически засекречивались. С остальной картографической продукции снимались все ограничения. Это решение не удовлетворило ни одну из заинтересованных сторон. Военные критиковали отсутствие промежуточной категории ограниченного доступа, необходимой, например, для дореволюционных карт в оригинальном или переизданном виде. Правительственное постановление открывало доступ к картам, которые военные предпочли бы контролировать, включая крупномасштабные карты внутренних регионов.

В августе 1925 года, через пять месяцев после декрета о секретности, в журнале «Геодезист» опубликована речь Александра Герасимова, сотрудника Геологического комитета при ВСНХ, произнесённая им тремя годами ранее перед Академией наук. Александр Герасимов настаивал на полной отмене секретности, даже для самых подробных карт, мотивируя это огромным вредом для экономики и культуры страны. Он утверждал, что говорить о стратегической необходимости секретности абсурдно, поскольку германские военные в 1914 году имели полный доступ к российским топографическим картам, несмотря на их секретный статус. По его мнению, негативные последствия засекречивания перевешивали любые гипотетические выгоды.

Несмотря на обязательную предварительную цензуру, военные продолжали вмешиваться в гражданское картографирование при малейших подозрениях. В начале 1930-х годов последовала серия декретов, усиливающих централизованный контроль над созданием и использованием карт. Кульминацией стало подчинение всего картографического производства НКВД. Органы безопасности ужесточили цензуру, введя уголовную ответственность для редакторов за отклонения от стандартов или ошибки, квалифицируемые как «политические», и установили жёсткие ограничения на распространение карт. Секретность распространилась на всю картографию, включая общие административные карты. Доступ гражданских лиц к крупномасштабным топографическим картам являлся крайне ограничен. Даже после передачи картографических функций от органов госбезопасности, ограничения сохранились. В послевоенный период все общедоступные карты, независимо от масштаба, основывались на карте масштаба 1:2 500 000, что значительно ограничивало детализацию даже самых крупномасштабных карт.

В письме Минэкономразвития России от 29 июня 2015 года N Д23и-3004 «О перечне сведений, подлежащих засекречиванию» сообщается, что:

«Топографические карты и планы в графической и цифровой формах (в том числе топографические карты масштаба 1:50 000 и крупнее), а также другие виды картографической продукции подлежат засекречиванию в случае, если они содержат сведения, подпадающие под действие раздела 3.4 „Геопространственные сведения по территории Земли“ Перечня сведений, подлежащих засекречиванию, утверждённого Приказом Минэкономразвития России от 17 марта 2008 N 01, в его действующей редакции, утверждённой Приказом Минэкономразвития России от 25 июля 2014 N 456-дсп».

Разграфка и номенклатура топографических карт

Сегментация картографического листа N-36 формата 1:1 000 000 на карты большего масштаба

Для обозначения топографических карт различных масштабов применяется единая система условных знаков, называемая номенклатурой. Номенклатура листа карты более детального масштаба формируется путём добавления через дефис к номенклатуре карты меньшего масштаба буквенных или цифровых символов, соответствующих определённому масштабу.

Взаимное расположение отдельных листов (трапеций) топографических карт называется разграфкой. Разграфка листов осуществляется путём деления листов в более мелком масштабе на фрагменты. Каждый из этих фрагментов соответствует листу карты в более крупном масштабе.

Базой для разграфки служит лист карты масштаба 1:1000000, имеющий размеры 4° по широте и 6° по долготе. Размер в 6° по долготе определяется размером зоны в проекции Гаусса-Крюгера. Земная поверхность делится на 60 колонн, обозначаемых числами от 1 до 60, начиная от 180-го меридиана. При этом номер колонны на 30 больше номера зоны (например, зона 5, колонна 35). Номера колонн увеличиваются слева направо, если смотреть со стороны экватора. Полосы, ограниченные параллелями через каждые 4°, кодируются буквами латинского алфавита (A, B, C,… V, Z), начиная от экватора в направлении северного и южного полюсов. Полоса V — последняя, а сегмент вокруг полюсов, ограниченный параллелью 88°, обозначается буквой Z.

Листам в северном полушарии присваивается символ N, а в южном — S. На картах Российской Федерации (и бывшего СССР), которые полностью расположены в северном полушарии, символ N обычно не указывается. Из-за формы земного шара колонны уменьшаются по направлению к полюсам, поэтому листы карт между 60° и 76° параллелями удваиваются (4° по широте и 12° по долготе, для масштаба 1:1000000), а между 76° и 88° — учетверяются (4° по широте и 24° по долготе).

Система обозначений для номенклатуры листов карты масштаба 1:1 000 000 формируется из буквенного индекса ряда и числового номера колонны. Типичный пример — К-34. Каждый лист карты этого масштаба, в свою очередь, подразделяется на:

1. четыре листа карт масштаба 1:500 000, охватывающих 2 градуса широты и 3 градуса долготы. Они кодируются заглавными буквами А, Б, В, Г, как, например, К-34-Б;
2. девять листов карт масштаба 1:300 000, размерностью 1°20' на 2°. Их идентификация производится римскими цифрами от I до IX, например, V-К-34;
3. 36 листов карт масштаба 1:200 000, покрывающих территорию в 40 угловых минут по широте и 1 градус по долготе. Для их обозначения используются римские цифры I-XXXVI, например, К-34-XXII;
4. 144 листа карты с масштабом 1:100 000, имеющих размеры 20' на 30'. Нумерация листов осуществляется арабскими цифрами от 1 до 144, например, К-34-121.

Лист карты масштаба 1:100 000 подразделяется:

1. на четыре листа более крупного масштаба 1:50 000, каждый из которых занимает 10 угловых минут по широте и 15 минут по долготе. Обозначаются они заглавными буквами А, Б, В, Г, например, К-34-121-В;
2. на 256 листов карты масштаба 1:5000, размерами 1’15'' на 1’52,5'', пример обозначения: К-34-121-(183).

Лист карты масштаба 1:50 000 содержит четыре листа карты масштаба 1:25 000, размером 5' на 7’30'', кодируемых строчными буквами а, б, в, г, например: К-34-121-В-а. Лист карты масштаба 1:25 000 также делится на четыре листа карты масштаба 1:10 000, размером 2’30'' на 3’45'', с обозначением цифрами 1, 2, 3, 4, пример: К-34-121-В-а-2. Лист карты с масштабом 1:5000 делится на девять листов карт масштаба 1:2000, охватывающих 25'' на 37,5'', и идентифицируемых строчными буквами от а до и, например, К-34-121-(183-и).

Топографический план

Топографический план Санкт-Петербурга (план К. Ф. Койета), 1721 год

Топографический план местности является тщательно разработанным чертежом, охватывающий ограниченную площадь. Это может быть как квартира или индивидуальный жилой дом, так и сквер, квартал города или дачный кооператив. Отличительной чертой детального изображения является следующее:

• Тщательно фиксируются все компоненты ландшафта, числовые параметры, а также свойства инженерных конструкций, почвы, насаждений, строений, дорог, водных ресурсов и других объектов.
• Информация для создания плана получают посредством аэрофотосъёмки или непосредственно на участке. Он формируется на базе геодезических измерений с использованием стандартных условных обозначений. Эти знаки достаточно просты и наглядно передают очертания отображаемых элементов — мостов, заболоченных участков, полей, деревьев, зданий и так далее.
• Водные объекты и растительный покров выделяются цветом.
• Топопланы создаются в крупном масштабе — от 1:5000 до 1:100 и даже крупнее. Все элементы на плане обязательно имеют подписи.
• Непременно указываются стороны света. Направление на север обозначается стрелкой, ориентированной вверх.

Используя топографический план, можно сопоставить расположение объектов, определить направление течения рек, выявить преобладающие породы деревьев в лесной зоне, а также узнать состав почвы и прочее. На основе данных топоплана разрабатывают проекты застройки территории, прокладки дорог и инженерных сетей, планируют сельскохозяйственные посевы. Топографические планы находят применение в туризме.

Условные знаки

Таблица 1. Военная энциклопедия Сытина (Санкт-Петербург, 1911—1915)

На топографических картах местность изображается с помощью условных знаков, которые представляют собой символические штриховые и фоновые обозначения объектов. Для обеспечения единообразия, схожие объекты обозначаются одинаковыми знаками, практически не отличающимися в разных странах. Эти знаки позволяют передать форму, размеры, местоположение, а также определённые качественные и количественные особенности объектов, контуров и элементов рельефа, отображаемых на карте.

Существует общепринятая классификация топографических условных знаков, основанная на их характеристиках:

• Масштабные (или площадные) знаки, отображающие объекты, размер которых возможно передать в масштабе карты.
• Внемасштабные знаки, используемые для обозначения объектов, размеры которых слишком малы для отображения в масштабе карты (например, отдельные деревья, небольшие строения).
• Линейные знаки, предназначенные для отображения линейных объектов (например, дороги, реки, границы) и пояснительные знаки (например, подписи, высотные отметки).

Масштабы

Масштаб представляет собой соотношение между размером объекта на изображении и его фактическим размером в реальном мире. Различают следующие типы масштаба:

• Численный масштаб: Записывается в виде дроби, например, 1:50 000. Числитель всегда равен единице, а знаменатель указывает, во сколько раз уменьшены расстояния на местности при отображении на карте. Важно отметить, что единицы измерения с обеих сторон должны быть одинаковыми (обычно сантиметры).
• Именованный масштаб: Представляется в виде словесного описания, например: «в 1 см — 500 м».
• Линейный масштаб: Графическое представление численного масштаба в виде шкалы с делениями, соответствующими определённым расстояниям на местности.

Карты классифицируются по масштабу следующим образом:

• Крупномасштабные: до 1:200 000.
• Среднемасштабные: от 1:200 000 до 1:1 000 000.
• Мелкомасштабные: мельче 1:1 000 000.

Определение масштаба карты возможно следующими способами:

• По записям масштаба, указанным непосредственно на карте.
• По номенклатуре карты.
• По информации, содержащейся в зарамочном оформлении: размер рамки карты, длина одной минуты (1') дуги меридиана (1° меридиана соответствует примерно 111 км).
• По километровой сетке: расстояние между линиями сетки, обычно 1, 2 или 4 км, указанное у рамки карты.
• По размерам объектов, отображённых на карте (ширина рек, мосты, переправы).
• По высоте сечения рельефа: интервал высот между горизонталями (изолиниями) — для карт масштаба 1:25 000 это 5 м, для 1:50 000 — 10 м, для 1:100 000 — 20 м. В горных районах на картах масштаба 1:100 000 горизонтали часто проводят через 40 или 80 м.
• Путём сопоставления с другой картой, масштаб которой известен.
• Измерение расстояния на местности (например, пройдя час по дороге с постоянной скоростью между двумя ориентирами) и сопоставление с расстоянием на карте.

Ссылки

• Приказ Минэкономразвития России от 06.06.2017 N 271