Т. М. Блисов Экологиялық картографиялау

Т.М. Блисов

5В060800 - Экология мамандықтарына арналған

Қостанай, 2014

ББК 20.1

Б 69

Блисов Тілеубай Матайұлы, экология кафедрасының доценті, а.ш.-ғ.к.

Ахмет А.З., агрономия кафедрасының профессоры, а.ш.-ғ.к.

Жокушева З. Г., экология кафедрасының аға оқытушысы

Т.М.Блисов

Б 69

Әдістемелік нұсқауларда зертханалық жұмыстар және оларды орындау реті, бақылау сұрақтар және ұсынылған әдебиеттер тізімі келтірілген.

5В060800 - Экология мамандықтар бағытында оқитын студенттеріне арналған

ББК 20.1

Аграрлы-биологиялық факультетінің әдістемелік кеңесімен, _____.______2014 ж. мақұлданған № хаттамасы

№1 Зертханалық жұмыс. Картография жайында жалпы мәліметтер............................................................................................................6

№2 Зертханалық жұмыс. Масштабтар

және шартты белгілер.......................................................................................10

№4 Зертханалық жұмыс. Румб бойынша

жоспарды құру...................................................................................................23

№5 Зертханалық жұмыс. Графикалық әдіс арқылы жер алаңын есептеу................................................................................................................27

№6 Зертханалық жұмыс. Планиметр арқылы жер алаңын есептеу................................................................................................................29

№7 Зертханалық жұмыс. Карталар мен пландарда горизонталдар

арқылы есептер шығару...................................................................................31

№8 Зертханалық жұмыс. Экологиялық мазмұнды

карталарға шежіре дайындау...........................................................................40

Ұсынылған әдебиеттер тізімі.................................................................. ..45

Экологиялық картографиялау – жас жаңа дамып келе жатқан оқу және ғылыми пән, оның тарихы екі онжылдықтан сәл артық. Бірақ бұған қарамастан әртүрлі вариациялы атауда картографтар мен экологтарды дайындау оқу бағдарламаларына орнықты кірді деуге болады, ал ғылыми-теориялық жарияланымдар мен нақтылы жасалған карталар бойынша тематикалық картографияның көптеген байырғы бөлімдерінен кем емес. Экологиялық картографиялау «түйіскен» пән болып саналады және осы жағдайда қоршаған ортаның жай-күйі туралы мәліметтерді алу мен оларды аумақтық тұрғыдан түсіндіру, сонымен қатар ақпараттарды жалпы географиялық тәсілдері арқылы дұрыс бейнелеу сияқты арнаулы тәсілдердің бірлігін құрайды. Экологиялық картографиялаудың негізгі айырмашылығы оның дамуы тек өзінің салаларымен шектелмей басқа да көптеген тематикалық карталардың мазмұнын экологиязациялаумен бейнеленеді.

Экологиялық проблемаларды зерттеу мен шешуде әртүрлі, тіпті әртүрлі ілімдер саласындағы мамандар (биологтар, географтар, дәрігерлер, инженерлер, заңгерлер, саясаткерлер және т.б.) қатысады. Бұл жағдайда көбінесе карта әртүрлі ғылым мамандарының жалғыз-ақ қарым-қатынас тілі болып саналады.

Кеңістікте сипаттамалары өзгеретін кезкелген құбылыстарды бейнелеуде карта ең ұтымды тәсіл болып саналады. Адамның жылыстауы, тірі организмдердің жайылуы, сол сияқты олардың мекендеу ортасының жай-күйі кеңістікте өзгеру қасиетіне иеленеді. Сондықтан экологиялық жағдайды талдау экологиялық картографиялаудан тыс қарауға болмайды немесе мүмкін емес.

Экологиялық жағдайларды сипаттауда экологиялық карталарды дұрыс пайдалануда ең негізгі мәселе көрсеткіштердің кеңістік пен мезгілдік өзгеруінің физикалық мағынасы мен олардың факторларын талдау болып саналады және олардың дұрыстығы. Әртүрлі көрсеткіштерді салыстыру экологиялық жағдайлардың кеңістік-мезгілдіктегі динамикасын, сонымен қатар оларға табиғи және техногенді факторлардың әсерін талдауға мүмкіншілік жасайды.

Экологиялық картографиялаудың мақсаты экологиялық жай-күйді және оның динамикасын талдау, былайша айтқанда адамның денсаулығы мен экожүйелерге әсер ететін табиғи орта факторларының кеңістік пен мезгілдегі өзгерістерін айқындау. Бұл мақсатқа жету үшін көп мағыналы, кей жағдайда салыстырылуы қиын болатын экологиялық ақпараттардан географиялық тұрғыдан дұрыс түсініктер құрау үшін оларды жию, талдау, бағалау, біріктіру, аумақтық пайымдау қажет етіледі.

Экологиялық картографиялаудың негізгі өнімі болып нақтылы аумақтық бірлік шегіндегі экологиялық проблемалардың құрылымын мен шиеленісуін бейнелейтін экологиялық карталар саналады.

Экологиялық картографиялау пәнін оқу барысында зертханалық жұмыстарға да көп мән беріледі, үйткені экологиялық картографиялаудың негізгі құжаттарының бірі болып карталар мен жоспарларда саналады. Осыған орай студенттер картография туралы жалпы ұғымдармен таныс болуы, сонымен қатар геодезияда қолданылатын масштабтар, шартты белгілерді оқи білуі, сызықтарды бағдарлай және объектілердің координаттарын анықтай білуі және жер алаңын есептеуді білуі қажет.

Әдістемелік нұсқаулардың ең негізгі мақсаты – студенттерді осы жоғарыда аталған жұмыстармен таныстыру, жаттықтыру және практика жүзінде қолдана білуге үйрету.
№1 Зертханалық жұмыс
Тақырыбы: Картография жайында жалпы мәліметтер

Мақсаты: картография туралы жалпы ұғымдармен танысу, географиялық карталардың элементтері, карталарды жіктеу, топографиялық карталардың номенклатурасы және разграфтау

Құралдар: географиялық карталар, атластар және т.б.
Тақырыпқа түсініктеме
«Карта» деген ұғым грекше chartes деген сөзден алынған, ол жазуға арналған папирус жапырағы немесе беті.

Карта дегеніміз Жер бетінің жинақталып, кішірейтіріліп картографиялық проекциямен құрылған және онда орналасқан объектерді белгілі бір шартты белгілер жүйесінде көрсеткен кескіні.

Картографиялық ұғымдар стандарты бұдан да басқа көптеген анықтамалардан тұрады:

- картографиялық өнімдер – өнім, ең негізгі бөлігі картографиялық бейнелеу (картографиялық өнімдер болып глобустар, карталар, атластар және т.б. саналады);

- географиялық карта – Жер бетінің картасы (картографиялық проекция бойынша жинақталып, кішірейтіліп көрсетілген Жер беті және оның бөліктері, онда орналасқан табиғи және қоғамдық объектер және құбылыстар, олардың жай-күйі және байланыстары белгілі бір шартты белгілер жүйесінде көрсетіледі);

- жалпыгеогрфиялық карта – жергілікті жердің негізгі элементтер жиынтығын бейнелейтін географиялық карта;

- топографиялық карта – жергілікті жердің егжей-тегжейлі картасы, онда нүктелердің жоспардағы орналасқан жерін ғана емес биіктіктегі орнын да анықтауға болады (топографиялық карталардың дәлділігі немесе сенімділігі жоғары, егжей-тегжейлі көп парақты болып келетін жалпыгеографиялық карталар, масштабтары 1:100 000 және одан да ірі, негізінен көптеген халық шаруашылығы міндетерін орныдауда кеңінен пайдалынады);

- топографиялық жоспар (план) - жергілікті жердің шектелген учаскесін кеңістікте ірі масштабта картографиялық бейнелеу, жердің деңгейден ауытқуы есепке алынбайды (топографиялық жоспарлардың масштабтары 1:500, 1:1000, 1:2000 және 1:5000);

- тематикалық карталар – мазмұны нақтылы тақырыпқа арналған карталар;

- атлас – бір идеяда біріктірілген көптеген карталардан тұратын картографиялық өнім;

- географиялық атлас – географиялық карталар атласы;

- глобус (латынша globus-шар) – бетінде картографиялық бейнеулер бар шар;

- географиялық глобус – Жер бетін бейнелейтін глобус.

Географиялық карталар масштаб, аумақтылығы, мазмұны, нысаналы пайдалануына және басқаларға қарай жіктеледі.

Масштаб бойынша былай бөлінеді: ірі масштабты (1:200 000 және одан ірі), орташа масштабты (1:200 000-нан ұсақ 1:1 000 000-ға дейін қоса), ұсақ масштабты (1:1 000 000-нан ұсақ). Жалпы географиялық карталарға қарасты бұл топтарды сәйкесті топографиялық, шолу-топографиялық, шолулық деп атайды.

Аумақтылығына қарай әлем, материктер, мұхиттар, мемлекеттер топтары, жекеленген мемлекеттер және б. карталары болып бөлінеді.

Мазмұнына қарай жалпыгеографиялық және тематикалық немесе тақырыптық болып бөлінеді.

Жоғарыда айтылғандай жалпы географиялық карталар топографиялық, шолу-топографиялық, шолулық болып бөлінеді.

Тематикалық карталар табиғи қыбылыстар карталары (физико-географиялық) – климаттық, гидрогеологиялық, геологиялық, ботаникалық, топырақтық және т.с.с. және қоғамдық құбылыстар қарталары (әлеуметті-экономикалық) – экономикалық, туризм және б.

Нысаналы пайдалануына қарай оқулық, туристік, навигациялық, әскери, ғылыми-анықтамалық болып бөлінеді.

Кезкелген масштабтағы топографиялық картаның жекеленген парақтарға белгілі жүйеде бөлуді разграфтау немесе тілімдеу, ал көп парақты картаның жекеленген парақтарын белгілеу немесе атау номенклатура деп аталады.

Барлық отандық топографиялық карталардың бөлу негізі ретінде 1:1 000 000 масштабындағы халықаралық карта қаралады (1 сурет), оның кезкелген парағының шекаралары болып (ішкі рамка) бірінен-бірі 6°-та болатын меридиандар мен бірінен-бірі 4°-та болатын параллелдер саналады.

Төртградусты жолақтарды қатарлар-ряды деп атайды да латын алфавитінің басты әріптерімен экватордан бастап белгілейді. Мысалы А қатары оңтүстігінде экватормен және солтүстігінде 4° паралелмен шектелген, В қатары - 4° және 8° параллельдермен және т.с.с. Әр жартышарда толық қатарлар барлығы 22. Меридиандармен құрылған алтыградусты жолақтар (екібұрыштылар) бағаналар-колонны деп аталады да араб сандарымен белгіленеді. Бағаналар саны батыстан шығысқа жүреді. Бірінші бағана батыс бойлығының 180° және 174° меридиандарымен шектелген, екіншісі 174° және 168° және т.с.с. Сонымен бүкіл жер шарын 60 бағана алып жатыр, оның 30-ы Гринвичке дейінгі (0°) батыс жартышарында және 30-ы шығыс жартышарында (31-ден 60-қа дейін) (1 сурет). Масштабы 1:1 000 000 картаның кезкелген парағын белгілеу немесе ату (но­менклатура) қатар әріпімен бағана санынан құрылады, мысалы N-37. Полюстерге қарай бағаналар тарылады немесе жіңішкереді, 60-76° ендіктерде карта парақтары қосарланады-сдвоенный (12°бойлық бойынша), ал 76° паралельдің солтүстігіне қарай – төрттеледі (24° бойлық бойынша) және олар мысалы былай белгіленеді Р-37, 38 и S-35, 36, 37, 38.

Өте ірі масштабты карталар парақтарын разграфтау 1:1 000 000 масштабтағы картаның парағын меридиандар мен паралельдермен арқылы парақтардың бүтін санына бөлуге негізделген. Парақтар саны және оларды белгілеу топографиялық картаның масштабына байланысты болады. Мысалы 1:500 000 масштабтағы картаның парағы миллиондық мастабтағы картаның парағын орташа паралель және орташа меридианмен 4 бөлікке бөлу арқылы алынады. Осылай парақтар алынады өлшемдері: ендік бойынша 2° және бойлық бойынша 3°. Осылай алынған 1:500 000 масштабтағы картаның парақтарын орыс алфавитінің басты әріптерімен белгілейді - А, Б, В, Г, ал әрқайсысының номенклатурасы немесе атауы 1:1 000 000 масштабтағы картаның бастапқы парағынан және осы әріптердің біреуінен құрылады, мысалы N-37-A.

1:100 000-тан ірі карталардың парақтарын оның алдындағы ұсақтау масштабты 4 бөлікке бөлу арқылы алады. Осыған орай, 1:50 000 масштабтағы картаның парақтарын 1:100 000 масштабтағы картаның парағын 4 бөлу арқылы алады, олардың әрқайсысы орыс алфавитінің басты әріптермен (А,Б,В,Г) белгіленеді және номенклатурасы жүзмыңдық картаның номенклатурасы мен осы төрт әріптің біреуінен тұрады, мысалы N-37-54-А. 1:50 000 масштабтағы карта парағы трапециясының мөлшерлері: ендік бойынша 10' және бойлық бойынша 15' болады.

Осылайша 1:25 000 масштабтағы картаның парақтарын алады, ол үшін 1:50 000 масштаб картасын 4 бөлікке бөледі. Осылай алынған 1:25 000 масштабтағы карта парағы мөлшерлері: ендік бойынша 5 және бойлық бойынша 7,5' және орыс алфавитінің кіші әріптерімен - а, б, в, г. белгіленеді. 1:25 000 масштабтағы карта парағының толық номенклатурасы оның алдындағы ұсақ картаның - 1:50 000 номенклатурасы мен сәйкесті парақтың кіші әрібін қосумен құрылады, мысалы, N-37-54-A-6.

Ал 1:10 000 масштабтағы карта парағы 1:25 000 масштаб парағын 4 трапецияға бөлу арқылы алады.

1 Географиялық карта дегеніміз не?

2 Карталар мазмұны, нысаналы пайдалануы, аумақтылығы және масштабына қарай қалай жіктеледі?

3 Географиялық карталар масштабы бойынша қалай бөлінеді?

4 Географиялық карталарды разграфтау және белгілеу немесе номенклатурасы дегеніміз не?

5 Топографиялық карталарды разграфтау және белгілеу немесе номенклатурасы негізі ретінде қандай масштабты карта алынған?

1, с. 5-19, 137-142; 2, с. 5-18; 3, с. 83-93, 104-108; 4, 26-30б.

№2 Зертханалық жұмыс

Тақырыбы: Масштабтар және шартты белгілер
Мақсаты: геодезияда қолданатын масштабтармен танысу, масштабтың ең кіші бөлігі және сенімдік дәрежесі немесе дәлдігі; шартты белгілер және ауыл шаруашылығында қолданылатын шартты белгілерді оқи білу.

Құралдар: жай қарындаш, сызғыш, мастабты сызғыш, миллиметрлік қағаз, өшіргіш, циркуль-өлшегіш, А4 форматты чертеждік қағаз, топографиялық карта, шартты белгілер
Тапсырмаға түсініктеме
1 Масштаб. МаВstab - неміс тілінен алынған, өлшеу таяғы - картадағы, пландағы кесіңді үзыңдығының сол кесіңдінің нақты ұзындығына қатынасы (кесіндінің нақты ұзындығының кішірейтілу дәрежесі). Дерексіз санмен өрнектелген бұл қатынас сандық масштаб деп аталады. Мысалы: Масштаб 1:10000 - 1 см = 10000 см, немесе 1 см = 100 м. Масштаб 1:100000 - 1 см = 100000 см, немесе 1 см = 1000 м, яғни 1 см картада 1000 м нақты ұзындықтың суреті көрсетілген. Қостанай - Рудный қалаларының арасындағы жолдың ұзындығы - 40 км. Осы жолды 1:100000 масштаб арқылы көрсету үшін - 40 см кесінді қолданылады. Ал 1:1000000 масштаб арқылы көрсетілетін болса картада - 4 см кесінді жетіп отырады.

Сандық масштаб 1:1000; 1:10000; 1:100000 және т.б. немесе 1/1000; 1/10000; 1/100000 болып көрсетіледі.

Санды масштаб бөлшекпен де беріледі, оның алымы бір санына тең болады да , бөлімі жоспарда, картада ұзындық мөлшерінің неше есе кішірейтілгендігін көрсетеді немесе кішірейту мөлшеріне сәйкес келеді.

Сандық масштаб жоспардың немесе қиманың оң жақ бөлігінде, картаның оң рамкасының астында жазылады.

Кесіңдінің картадағы ұзындығы d - әріпімен белгіленеді. Кесіңдінің нақты ұзындығы D - әріпімен көрсетіледі. Мысалы: М 1:5000; D= 367 м; d - ?

Есептеу реті: 1 см = 50 м. d = 367:50 = 7,34 см. Картада 367 метрді 1:5000 масштаб арқылы 7,34 см - мен көрсету мүмкін.

Мысалы: М 1:10000; d = 4,6 см; D - ?

Есептеу реті: 1 см = 100 м. D = 4,6 х 100= 460 м. Картада 1:10000 масштаб арқылы 4,6 см-мен көрсетілген кесіңдінің нақты ұзындығы 460 м.

Сандық масштабтарды қолдану қиын емес, тек қолдануға ыңғайсыз (қолайсыз), себебі есептеп шығару керек, қателік жіберуге болады. Сондықтан картогрфияда көбінесе графикалық масштаб түрлері қолданылады. Сызылған кесіндінің үстінде көрсетілген масштаб - графикалық масштаб деніледі. Графикалық масштабтың екі түрі болады: сызықтық масштаб және көлденең масштаб.

Сызықтық масштаб түзу сызық түрінде кескінделеді де, ол сызық жердегі м, км орнына жүретін ұзындық бірлігіне (мм, см) бөлінеді (2 сурет).

Сонда, сызықтық масштаб анықтамасына тоқтала отырып, сызықтық масштаб құру үшін , қалап алынған түзу сызық бойына сызықтық масштабтың негізі-основание болып табылатын тең ұзындықтар кесінділерін жалғастыра жүргіземіз. Сызықтық масштабтың негізі әдеттегіше 1 және 2 см тең болады. Сонан соң, сол жақтағы шекті кесіндіні өзара он бөлікке бөледі және оның оң шетін 0 деп жазады.

2 суретте сызықтық масштаб құрылған, негізі 2 см және оның үстіңгісі 1:10000 сызықтық масштабқа, ал астыңғысы 1:5000 сызықтық масштабқа сәйкесті.

0-дің оң және сол жағына бір, екі және т.с.с. негіздерге сәйкесті жергілікті жердегі метр сандары жалғастыра жазылады.

Мысалы, 1:5000 масштабында (1 см-де 50 м) нөлдің оң жағында сәйкесті 100, 200, 300 және т.с.с метр сандары жазылған, ал сол жағында 0-ден 100-ге дейін.

2 Сурет. Сызықтық масштаб

Сызықтық масштаб арқылы мыналарды анықтауға болады:

- сызықтық масштабтың санды масштаб 1:5000 бірлігіндегі жергілікті жердегі сызықтың ұзындық өлшеміне – 325м сәйкес келетін, жоспардағы кесіндісі циркуль ашасы арқылы көрсетілген;

- сызықтың жергілікті жердегі ұзындығына сәйкесті оның жоспардағы кесіндісінің мөлшерін анықтау. Мысалы М 1:10000-та масштабта сызықтың жергілікті жердегі ұзындығы 550м, ал циркуль ашасымен көрсетілген мөлшері бұзылмай жоспарға салынады.

Дегенмен кей-кезде сызықты масштабты пайдаланғанда оның ең кіші бөлік үлесін көз қарасымен немесе жобалап алынады, осыған орай оның төменгі дәрежедегі дәлдігі пайдалануын шектейді.

Сызықтық масштаб план немесе картаның оң жақ бөлігінде құрылады.

Жалпы адам көзінің көру қабілеттігіне байланысты қағазда 0,1 мм кесіндіні айыра алады, ал мұндай дәлдікті көлденең масштаб бере алады.

3 Сурет. Көлденең масштаб

100 м көрсету үшін 0-дін сол және он тарапында 2 см кесінділер қолданылады. 0-дің сол тарапы 10-ға бөлінеді. 100 / 10 = 10 м. 10 м кіші болған кесіндіні көрсету үшін жоғарыға қарай 2 см тіктер орнатамыз. Бұл тіктер де 10 бөлімшеге бөлінеді. Сонан кейін масштабтың табанындағы 0 нүктесі жоғарыдағы 1 нүктесімен, 1 нүктесі жоғарыдағы 2 нүктесімен, солайша қалғандары да .....табандағы 9 нүктесі жоғарыдағы 10 нүктесімен көлбеу сызықтар-трансверсальдар арқылы қосылады.

3 суреттен ab кіші табаны АО табанының 1/10 бөлігі немесе 2 мм екенін байқауға болады, үйткені АО=ОВ=ВС=...= 2 см, ал ұқсас үшбұрыштар Oab және Ocd –дан көлденең масштабтың ең кіші бөлігі cd – кіші табан ab-ның 1/10 бөлігі және масштаб табаныңың 1/100 бөлігі немесе 0,2 мм.

Жалпы адам көзінің көру қабілеттігіне байланысты қағазда 0,1 мм кесіндіні айыра алады, олай болса 0,1 мм-ге тең болатын ең кіші бөліктің жартысын масштабтың графикалық дәлдігі деп атайды.

Жоспарда немесе картада берілген масштабта 0,1 мм-ге сәйкесті жергілікті жерде метрмен көрсетілген қашықтығы немесе кесінді ұзындығы масштабтың сенімділігі деп аталады.

Ең кіші бөлігі табаныңың 1/100-не тең көлденең масштабты жүздік немесе нормалды масштаб дер атайды.

Сандық масштабтың сенімдік дәрежесін білу үшін бөлгішін 10000-ға бөлу керек немесе масштабтың ең кіші бөлігінің жартысы.

Масштабтың сенімдік дәрежесінің мәні:

Масштаб сенімділігі сол жердегі қажетті заттарды қағаз және картаға түсіру үшін қандай масштаб қолдану керегін анықтауға жағдай жасайды.

4 Сурет. Ұзындығы 224,57 м сызықты көлденең масштабта салу