ELEMENTELE PLANURILOR ŞI HĂRŢILOR

 

            Ca documente cartografice cu largă utilitate, elementele hărţilor şi planurilor sunt grupate în mai multe categorii. În literatura de specialitate se disting, în general două tipuri de clasificare a cestor elemente.

            Unii autori grupează elementele hărţilor în două categorii: elemente din exteriorul cadrului şi respectiv elemente din interiorul cadrului (Năstase, A. 1983, Rus, I., Buz, V, 2003).

            Alţi autori (Buz, V., Săndulache, A. 1984) grupează aceste elemente în trei categorii: elemente matematice, de conţinut şi de întocmire. Considerăm că această grupare este mai utilă pentru înţelegerea exactă a acestor aspecte.

            Elementele matematice reprezintă baza geometrică a hărţii. Sunt cuprinse în această categorie următoarele elemente:

-          scara de proporţie

-          cadrul hărţii

-          nomenclatura

-          baza geodezo-topografică

-          elementele de orientare

-          graficul înclinării versanţilor

-          canevasul.

Elementele de conţinut sunt considerate a fi cele reprezentate în interiorul cadrului hărţii, respectiv în cuprinsul spaţiului desenat. Aceste elemente se pot grupa în două categorii: fizico-geografice (relief, hidrografie, vegetaţie, soluri) şi socio-economice (localităţi, căi de comunicaţie, detalii economice şi cultuale, graniţe).

Elementele de întocmire sau de montare a hărţii cuprind informaţii absolut necesare pentru înţelegerea şi utilizarea hărţii. Dintre ele unele se referă la întocmirea hărţii. Aici sunt incluse: titlul, felul hărţii, destinaţia, legenda, autorul, materialele documentare folosite.

ELEMENTELE MATEMATICE ALE HĂRŢII

SCARA HĂRŢII 

Definiţie:

Trecerea de la dimensiunile măsurate în teren la cele de pe plan sau hartă se face cu ajutorul unui raport constant de micşorare numit scară de proporţie.

 

 Ca element matematic, se poate exprima în 3 moduri:

• Numeric
• Grafic
• Direct

 

Scara numerică este o fracţie ordinară în care numărătorul indică lungimea grafică (de obicei în cm), iar numitorul lungimea corespunzătoare din teren (tot în cm).          

Cu cât numitorul este mai mic în valoare aritmetică, cu atât fracţia este mai mare şi deci scara este  şi ea mai mare şi invers.

În situaţia în care pe o hartă nu este trecută scara, însă este trasată reţeaua de paralele se poate calcula scara hărţii, măsurând distanţa grafică dintre două paralele consecutive (d) şi cunoscând faptul că lungimea arcului de meridian de 1⁰ este egală cu 111,136 Km (D).

 

Scara grafică reprezintă raportul d/D exprimat grafic. După modul de construcţie şi precizia măsurării este de două tipuri:

-         scară grafică simplă

-         scară grafică compusă sau cu transversale.

Pentru construcţia scării grafice simple se divizează un segment de dreaptă în mai multe părţi, de obicei în cm, notându-se originea O. În partea dreaptă a originii se notează diviziunile cu lungimile valorilor naturale corespunzătoare scării date. Partea din stânga originii zero se numeşte talon şi este împărţit în mai multe segmente, oferind astfel posibilitatea măsurării unor distanţe până la a zecea parte dintr-o diviziune din partea dreaptă a originii. Talonul poate fi simplu sau exagerat.

 

Scara grafică compusă sau cu transversale se construieşte din două scări grafice simple, paralele, având trasate între ele nouă segmente de dreaptă paralele şi echidistante. Cele două scări grafice simple şi taloanele lor se divizează şi se notează corespunzător distanţelor naturale la scara dată. Talonul scării grafice compuse se completează unind oblic diviziunea o de pe scara grafică simplă superioară cu 1 de pe cea inferioară, apoi 1 cu 2, 2 cu 3 etc. (vezi figura de mai jos).

          Pentru a măsura o distanţă cu ajutorul scării transversale, spre exemplu 1795 m, se procedează astfel: se măsoară 1 km de la prima verticală din dreapta originii până la diviziunea 0; 700 m pe segmentul oblic ce uneşte diviziunea 7 de pe scara grafică simplă superioară cu diviziunea 8 de pe cea inferioară, la jumătatea distanţei dintre orizontala 90 şi 100 (vezi mai jos).

            Măsurarea lungimilor pe hartă cu ajutorul scării grafice compuse este mai exactă, dar se foloseşte mai mult la planuri.

Scara directă se exprimă prin indicarea directă a lungimii de pe hartă şi a corespondenţei ei din teren. De exemplu: 1 cm pe hartă = 250 m în teren (egalitate valabilă pentru o hartă la scara 1:25000).         

              În funcţie de scara la care au fost realizate, hărţile se grupează în 3 categorii: 

• de la 1:25000 până la 1:200000: hărţi la scară mare (hărţi topografice)
• între 1:200000 – 1:1000000: hărţi la scară mijlocie (hărţi topografice de ansamblu)
• de la scara 1:1000000 până la scări foarte mici: hărţi la scară mică (hărţi geografice). Acestea sunt în general, hărţile murale şi cele din atlase.

       Reprezentările cartografice la scări mai mari de 1:25000 se numesc planuri. Acestea se clasifică după cum urmează:

      Þ    1:10000 până la 1:5000 planuri topografice propriu-zise;

      Þ    1:2500 până la 1:2000 planuri de situaţie;

      Þ    1:1000 până la 1:500 planuri urbane;

     Þ    1:100 până la 1:50 planuri de detaliu, utilizate în construcţii.

 
        În România, planul la scara 1:5000 se numeşte plan topografic fundamental. La scara 1:20000 au fost întocmite planurile directoare de tragere utilizate în armată.

 

 

CADRUL HĂRŢII

 
         Sub numele de cadru se înteleg liniile care mărginesc suprafaţa desenată a hărţii. Linia care intră în contact direct cu spaţiul desenat se numeşte cadru intern. Paralel cu acesta, la mică distanţă se află cadrul extern sau ornamental. Între cele două se află cadrul gradat, care reprezintă de fapt elementul matematic al cadrului hărţii. Acesta din urmă este împărţit în segmente colorate alternativ alb-negru, care indică împărţirea unghiulară pe paralele şi meridiane.

 

 

          Cadrul poate coincide cu paralele şi meridianele, situaţie în care se numeşte cadru geografic. În situaţia în care cadrul nu corespunde cu paralele şi meridianele acesta se numeşte cadru geometric.

         Ca formă, cadrul poate fi elipsoid, trapezoidal, dreptunghiular, pătrat, circular, în funcţie de sistemul de proiecţie în care a fost realizată harta. În situaţia în care cadrul are formă de pătrat, dreptunghi sau trapez, în colturile sale sunt trecute cu mare precizie coordonatele geografice.

 

ALTE  ELEMENTE  MATEMATICE

 

          După cum am văzut până în prezent, cele mai importante elemente matematice au fost scara, cadrul şi nomenclatura hărţii. Nu lipsite de importanţă sunt şi baza geodezo-topografică, elementele de orientare, graficul înclinării versanţilor şi canevasul.

 

Baza geodezo-topografică

 

            Este constituită din puncte de coordonate cunoscute cu maximum de precizie, puncte care stau la baza întocmirii hărţii, motiv pentru care se mai numesc şi punctele de sprijin ale hărţii. Ele sunt de trei categorii: astronomice, geodezice şi topografice.

          Punctele astronomice (sau fundamentale) sunt puncte ale căror coordonate geografice au fost determinate prin metode astronomice. Coordonatele lor sunt independente de forma şi dimensiunile Pământului. În general, observatoarele astonomice din fiecare ţară pot constitui puncte de bază în ridicările geodezice ulterioare. În România, primul punct fundamental este Observatorul astronomic de lângă Bucureşti, care stă la baza constituirii hărţilor.

           Punctele geodezice sunt puncte determinate prin metode geodezice, care ţin seama de forma şi dimensiunile Pământului. Cele mai importante dintre ele sunt verificate şi prin metode astronomice.

              În funcţie de importanţa lor, punctele geodezice se împart în trei categorii:

-         puncte geodezice de ordinul I , care sunt vârfuri ale unor triunghiuri terestre cu laturile cuprinse între 40-50 km sau 70 km. Acestea alcătuiesc aşa-numitele şiruri de triangulaţie primordială, care se întind în lungul meridianelor şi paralelelor principale ale unei ţări. Pe teritoriul ţării noastre trec 3 şiruri primordiale pe meridian (dintre care unul internaţional ce leagă Capul Nord şi Capul Bunei Speranţe) şi 3 şiruri pe paralelă (între care două internaţionale: paralela de 45°N şi paralela de 47°30'N). Lanţurile triangulaţiilor primordiale sunt legate între ele prin lanţuri de triangulaţie de ordinul I complementare.

-         puncte geodezice de ordinul II, care sunt vărfuri ale unor triunghiuri cu laturi cuprinse între 10-25 km.

-         puncte geodezice de ordinul III, care sunt vârfuri ale unor triunghiuri cu laturile cuprinse între 5-10 km.

 

Aceste puncte formează aşa-numita osatură geodezică a hărţii unei ţări. Pe teren, aceste puncte sunt marcate prin semnale speciale, construite din lemn cu baza din beton, în punctele caracteristice ale terenului, în aşa fel încât să poată fi vizibile de la mari distanţe. Poziţia punctelor geodezice obţinute pe suprafaţa Pământului se trece pe suprafaţa unui corp geometric imaginar (elipsoidul de referinţă), iar de pe elipsoid se proiectează pe o suprafaţă plană grafic sau prin calcul.

Punctele topografice  se determină plecând de la punctele geodezice, prin metode topografice şi sunt cuprinse în ordinele IV şi V. Ele alcătuiesc canevasul topografic al hărţii. Faţă de aceste puncte se determină planimetric şi altimetric poziţia elementelor fizico-geografice şi economico-geografice ale hărţii, care reprezintă detaliile suprafeţei terestre.

Elementele de orientare sunt desenate pe hărţile topografice în stânga scării grafice.

 

          Acestea cuprind cele trei direcţii nord: geografic, magnetic şi al caroiajului hărţii, precum şi unghiurile dintre ele, respectiv declinaţia magnetică, declinaţia convenţională şi convergenţa meridianelor .

Graficul înclinării versanţilor se prezintă sub forma unei curbe, care este folosită la determinarea valorilor pantelor fără calcule (în mod expeditiv). De obicei sunt două grafice de pantă, care sunt construite ţinând seama de echidistanţa dintre curbele de nivel: unul aferent curbelor de nivel normale, celălat pentru curbele de nivel principale.

Unul din cele mai cunoscute procedee grafice de determinare a unghiului de pantă constă în suprapunerea distanţelor grafice dintre curbele de nivel pe un graficul înclinării versanţilor şi se citeşte de pe acesta panta terenului în zona respectivă.

 

Canevasul reprezintă sistemul sau ansamblul liniilor de coordonate geografice sau coordonate plane rectangulare. Coordonatele geografice sunt reprezentate prin reţeaua de paralele şi meridiane care constituie canevasul geografic, iar coordonatele rectangulare prin linii drepte orizontale şi verticale, reprezentând abscise şi ordonate.

           Canevasul geografic se obţine prin transpunerea reţelei de paralele şi meridiane de pe glob pe un plan printr-un sistem de proiecţie cartografică.

         Canevasul rectangular, întâlnit mai ales la hărţile topografice, pleacă de la canevasul geografic şi se întocmeşte plecând de la intersecţia dintre un meridian şi o paralelă. În acest punct de intersecţie se duc tangente la meridian şi paralelă, iar la aceste tangente se trasează din km în km linii paralele, rezultând în acest fel o reţea de pătrate cu latura de 1 km. Din acest motiv, acest canevas se mai numeşte canevas kilometric.

          Laturile pătratelor care alcătuiesc reţeaua au valori diferite în funcţie de scara hărţii: la scara 1:25000, lungimea grafică a laturii este de 4 cm şi reprezintă în teren 1 km, la scara 1:50000, latura de 2 cm corespunde în teren la 1 km, la scara 1:100000, latura de 2 cm reprezintă 2 km în teren, iar la scara 1:200000, latura de 2 cm reprezintă 4 km în teren. Valorile reţelei kilometrice sunt înscrise între cadrul interior şi cel geografic, lângă colţurile hărţii.