Топография — наука, изучающая земную поверхность в геометрическом отношении, а также способы её изображения на бумаге в виде планов и карт. Топография представляет данные о форме земной поверхности и расположении на ней различных естественных и искусственных объектов (реки, леса, дороги, населённые пункты и т. п.).
Военная топография является специальной военной дисциплиной. Она рассматривает способы изучения местности, ориентирование на ней и другие вопросы, связанные с оценкой и использованием местности в интересах боевых действий войск, учит использованию топографических карт и аэроснимков при выполнении различных боевых задач.
Ориентирование на местности — определение своего местоположения и направления на стороны горизонта относительно окружающих местных предметов и форм рельефа, нахождение указанного направления движения и точное следование ему в пути. При ориентировании в боевой обстановке определяются также местоположение подразделения относительно своих войск и войск противника. Умение быстро и точно ориентироваться на местности способствует успешному выполнению боевых задач. Местные предметы и формы рельефа, относительно которых определяется своё местоположение, положение целей (объектов) и указывается направление движения, называются ориентирами.
Определение направлений на стороны горизонта. Направления на стороны горизонта определяются по магнитному компасу, небесным светилам и по некоторым признакам местных предметов.
Для определения направления на стороны горизонта по компасу, принцип действия которого основан на свойстве намагниченной стрелки располагаться вдоль магнитного меридиана север—юг, необходимо вначале совместить мушку с нулевым делением лимба.
Затем следует ориентировать компас. Для этого надо установить его в горизонтальное положение и растормозить стрелку. Поворачивая компас, добиться, чтобы северный конец магнитной стрелки оказался против нулевого деления лимба. В ориентированном положении компаса направление стрелки на нулевое деление лимба будет направлением на север. После этого визированием через прорезь и мушку замечают местный предмет (ориентир), который затем используется для указания на север. Зная направление на север, легко определить направления на другие стороны горизонта.
Для определения направлений на стороны горизонта по положению Солнца достаточно знать, что в Северном полушарии оно находится примерно: в 7-00 (летом — в 8-00) на востоке, в 13-00 (14-00) — на юге, в 19-00 (20-00) — на западе.
При определении направлений на стороны горизонта по Солнцу и часам необходимо установить часы в горизонтальное положение, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Затем, удерживая часы в этом положении, мысленно разделить угол между часовой стрелкой и цифрой 1 (2) пополам. Полученная прямая укажет приближённо направление на юг. До полудня надо делить пополам дугу (угол) на циферблате, которую часовая стрелка должна пройти до 13 (14) часов, а после полудня — дугу, которую она прошла после 13 (14) часов.
Для определения направлений на стороны горизонта по Полярной звезде необходимо на небесном своде найти созвездие Большой Медведицы. Затем отрезок прямой между двумя крайними звёздами (а и в) мысленно продолжить в сторону расширенной его части и отложить пять раз. Полученная точка укажет положение Полярной звезды, которая входит в созвездие Малой Медведицы и всегда находится в направлении на север.
Определение направлений на стороны горизонта по признакам местных предметов основано на их положении по отношению к Солнцу. Так, деревья, большие камни и скалы с северной стороны обрастают мхом, муравейники в лесу почти всегда находятся с южной стороны деревьев, северная сторона муравейника круче южной; ягоды и фрукты раньше приобретают окраску зрелости с южной стороны. На склонах, обращённых к югу, весной снег тает быстрее, чем на склонах, обращённых к северу; на северных скатах оврагов и глубоких лощин, наоборот, снег тает быстрее, чем на южных.
Алтари православных церквей и протестантских кирх обращены всегда на восток, колокольни — на запад. Перекладины крестов на куполах расположены по направлению на север—юг, приподнятый конец перекладины крестов направлен на север.
Доклад о своём местонахождении. При докладе о своём местонахождении (точке стояния) относительно местных предметов (ориентиров) после определения сторон горизонта необходимо называть местные предметы, непосредственно у которых находится докладывающий, и расстояния до местных предметов (ориентиров), указывающих направления сторон горизонта. Например: «Нахожусь на северной опушке леса: севернее 700 м — заводская труба, западнее 500 м — хутор, южнее 300 м — река, восточное 400 м — дорога».
Сущность движения по азимутам заключается в выдерживании на местности направлений, заданных магнитными азимутами, и расстояний, определённых по карте.
Магнитный азимут и его определение. При определении направления на местный предмет обычно пользуются магнитным азимутом.
Магнитным азимутом называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от северного направления магнитного меридиана до направления на предмет. Он имеет значения от 0 до 360°.
Для определения магнитного азимута на местный предмет с помощью компаса надо стать лицом к этому предмету и ориентировать компас. Затем, удерживая компас в ориентированном положении, установить визирное приспособление так, чтобы визирная линия прорезь—мушка совпала с направлением на местный предмет. В этом положении отсчёт на лимбе против указателя у мушки покажет величину магнитного (прямого) азимута (направления) на местный предмет (рис. 78).
Обратный азимут — это направление от местного предмета на точку стояния. От прямого азимута он отличается на 180о. Для его определения нужно к прямому азимуту прибавить 180о, если он меньше 180о, или вычесть 180о, если он больше 180о.
Для определения направления на местности по заданному магнитному азимуту необходимо установить указатель мушки на отсчёт, равный значению заданного магнитного азимута, и ориентировать компас. Затем, удерживая компас в ориентированном положении, заметить на местности по визирной линии прорезь—мушка удалённый предмет (ориентир). Направление на этот предмет (ориентир) и будет искомым.
Работая с компасом, необходимо держать его на 10 см ниже уровня глаз в левой руке, локоть которой для устойчивости плотно прижать к боку.
Движение по азимутам. Для движения по азимутам необходимо знать магнитные азимуты с каждого пункта на маршруте движения и расстояния между пунктами движения в парах шагов (для человека среднего роста пара шагов принимается за 1,5 м). При движении на машине расстояние измеряют по спидометру. Эти данные подготавливает командир и оформляет в виде схемы маршрута движения.
При движении переходят от одного пункта к другому, выдерживая направление на ориентиры и ведя счёт пар шагов. На исходном и поворотных пунктах по заданному азимуту с помощью компаса находят направление движения. В этом направлении выбирают и запоминают или более удалённый ориентир (вспомогательный), или ориентир, расположенный ближе к поворотному пункту маршрута движения (промежуточный). Если с промежуточного ориентира не виден поворотный пункт, то определяют следующий ориентир.
На открытой местности без ориентиров направление движения выдерживается по створу. На исходной точке по компасу определяют направление движения на следующую точку. Двигаясь в этом направлении, выставляют на некотором расстоянии один от другого какие-нибудь знаки. Периодически оглядываясь на них, следят за тем, чтобы направление дальнейшего движения совпадало с прямой линией, мысленно проведённой через оставленные позади знаки (следы собственного движения). Для контроля периодически проверяют направление движения по обратному азимуту и по небесным светилам. Достигнутые ориентиры постоянно сравнивают с заданными ориентирами, а при наличии карты (схемы) сличают с ней местность и маршрут движения. Если необходимо вернуться обратно по тому же пути, то пользуются прежней схемой маршрута, для чего предварительно переводят прямые азимуты в обратные.
Ночью в качестве промежуточных (вспомогательных) ориентиров используются силуэты местных предметов, светящиеся вдали точки и яркие звёзды. Если такой возможности нет, то компас со свободно опущенной стрелкой всё время держат перед собой в ориентированном положении, а за направление движения принимают прямую, проходящую через прорезь и мушку.
Для обхода препятствия (при наличии видимости) поступают таким образом: замечают ориентир по направлению движения на противоположной стороне препятствия, определяют расстояние до него и прибавляют эту величину к длине пройденного пути; обходят препятствие и продолжают движение от выбранного ориентира, определив предварительно по компасу направление прерванного пути.
Топографическая карта — основной графический документ о местности, содержащий точное, подробное и наглядное изображение рельефа и местных предметов. Топографические карты можно классифицировать по самым разнообразным признакам: по масштабам, специальному содержанию, назначению и другим признакам (карты географические, топографические, исторические, геологические, почвенные и др.).
Масштаб карты. Разнообразие задач, решаемых с помощью топографических карт, вызывает необходимость иметь карты различных масштабов.
Масштаб карты показывает, во сколько раз длина линии на карте меньше соответствующей ей длины линии на местности.
Масштабный ряд топографических карт выглядит так:
1:10 000 - в 1см 100м
1:25 000 - в 1см 250м
1:50 000 - в 1см 500м
1:100 000 - в 1см 1км
1:200 000 - в 1см 2км
Чем больше степень уменьшения изображённой на карте территории, тем более мелким называют масштаб карты. Мелкомасштабные карты 1: 500 000 и 1:1 000 000 принято называть обзорно-топографическими. На крупномасштабной карте увеличивается количество наносимых на неё деталей местности, что позволяет изображать местность более подробно.
За нижней (южной) рамкой карты указываются: численный масштаб, линейный масштаб и величина масштаба. Численный масштаб записывается в виде дроби, у которой числитель равен единице, а знаменатель — число, показывающее, во сколько раз расстояния на карте меньше соответствующих им расстояний на местности. Линейный масштаб — это графическое выражение численного масштаба. Расстояние на местности в метрах или километрах, соответствующее 1 см карты, называется величиной масштаба.
На рисунке расстояние между точками А и D равно 1600 м, а между точками В и С — 1350 м.
Условные топографические знаки. Местные предметы на топографических картах изображаются условными знаками, а рельеф — горизонталями. Условные знаки — азбука карты.
Без знания этой азбуки нельзя научиться читать карту, а следовательно, и изучать по ней местность.
Существуют масштабные, внемасштабные и пояснительные условные топографические знаки. Масштабные условные топографические знаки применяются для изображения местных предметов, которые по размерам занимаемой ими площади могут быть показаны в масштабе данной карты или плана (леса, болота, озёра, большие реки, крупные постройки и т. п.). С помощью внемасштабных условных топографических знаков изображают местные предметы, которые занимают незначительные площади и не могут быть выражены в масштабе карты (заводские трубы, радиомачты, колодцы, километровые столбы, отдельные постройки и т. п.). Пояснительные условные топографические знаки служат для дополнительной характеристики местных предметов и применяются в сочетании с другими знаками (знаки породы леса, стрелки для указания течения реки и др.). Кроме графических знаков, используются полные или сокращённые надписи изображаемых предметов (шк. — школа, сан. — санаторий и т. д.), а также надписи и цифровые обозначения для указания собственных названий рек, озёр, населённых пунктов, высот точек, ширины рек и дорог, характеристика переправ и др.
Все элементы местности при изображении на картах подразделяются на следующие основные группы, для каждой из которых установлена своя система условных обозначений: населённые пункты, местные предметы, дорожная сеть, гидрография, рельеф, почвенно-растительный покров и границы. С помощью условных знаков на карте наглядно передаётся действительная картина местности.
Топографическая карта даёт трёхмерное (объёмное) представление о местности, потому что на ней изображается рельеф с помощью горизонталей. Горизонталь — линия на карте, соединяющая точки рельефа местности с одинаковой высотой над уровнем моря. За начало отсчёта высот принят средний уровень Балтийского моря (нуль Кронштадтского водомерного поста).
Элементы рельефа, которые невозможно изобразить горизонталями (обрывы, овраги, промоины, скалы, курганы, ямы и т. п.), показываются специальными условными знаками.
Измерение расстояний по карте. Измерять по карте расстояния удобно с помощью циркуля-измерителя. При измерении расстояний на карте иглы циркуля устанавливают на конечные точки измеряемого отрезка; затем, не изменяя раствора циркуля, прикладывают его к линейному масштабу так, чтобы его левая ножка пришлась слева от нуля, а правая стояла точно на одном из делений вправо от нуля. Искомое расстояние будет равно сумме отсчётов по концам иголок циркуля. Доли мелких делений определяются на глаз. Для примера, приведённого на рисунке 81, измеренное расстояние между отдельным двором и геодезическим пунктом равно 1250 м.
Длинные линии, не умещающиеся на линейном масштабе карты, измеряются по частям.
Расстояния по кривым линиям измеряются шагом (небольшим раствором) циркуля. Длина шага циркуля обычно принимается 1 см или 0,5 см.
Например, по карте масштабом 1: 100 000 требуется определить длину маршрута по просёлочной дороге между населёнными пунктами Горы и Лужки. Устанавливаем раствор ножек циркуля в 1 см, что соответствует 1 км на местности. Затем ставим одну иглу циркуля на дороге у населённого пункта Горы, другую — на продолжении этой дороги в направлении пункта Лужки. Поворачивая циркуль относительно одной из игл и перемещая его по маршруту, получим четыре перестановки (4 км) и остаток, равный 700 м, который измеряем по масштабу.
Таким образом, определяемая длина маршрута будет равна 4700 м.
Для определения расстояния по карте удобен, особенно при измерении длинных кривых и извилистых линий, курвиметр. Внизу этого прибора имеется колёсико, соединённое системой передач со стрелкой. При движении колёсика вдоль измеряемой по карте линии стрелка передвигается по циферблату и указывает пройденное колёсиком расстояние.
Курвиметр
Деления на шкалах циферблата могут быть в сантиметрах или километрах.
На рисунке показан курвиметр с тремя шкалами в километрах, из которых каждая соответствует масштабу 1 : 25 000, 1: 50 000 и 1 : 100 000. Поэтому при измерении линий предварительно нужно выяснить, в каких единицах оцифрован циферблат, и стрелку установить на нуль.
В процессе прокатывания курвиметра вдоль измеряемой линии показания стрелки должны возрастать (в противном случае курвиметр надо повернуть на 180°).
На рисунке стрелка курвиметра показывает по шкале для масштаба 1: 25 000 — 4,2 км, 1: 50 000 — 8,5 км, 1: 100 000 — 17 км. Если курвиметр даёт показания в сантиметрах, то соответствующие им расстояния на местности получают, умножая отсчёты по курвиметру на величину масштаба карты.
При отсутствии циркуля или курвиметра расстояние по карте можно измерить с помощью полоски бумаги, а также линейки с миллиметровыми делениями.
Ориентирование на местности по карте. Ориентирование по карте слагается из ориентирования карты, определения на ней точки стояния и сличения карты с местностью.
Ориентирование карты заключается в придании ей такого положения в горизонтальной плоскости, при котором все направления на ней оказываются параллельными соответствующим направлениям на местности. В таком положении верхняя (северная) сторона рамки карты обращена на север, а южная — на юг, правая — на восток, левая — на запад.
Ориентирование карты может быть выполнено приближённо, на глаз, или точно, с помощью компаса или визирной линейки.
Точка стояния определяется на карте по местным предметам, характерным формам и деталям рельефа, изображённым на карте, одним из следующих способов: по ближайшим ориентирам на глаз; промером пройденного расстояния; засечками по ориентирам.
Для определения точки стояния по ближайшим ориентирам нужно ориентировать карту и опознать на карте и на местности два-три ближайших местных предмета или элемента рельефа. Затем по глазомерно определённым расстояниям до опознанных ориентиров, направлениям на них, а также их взаимному расположению наметить с учётом масштаба точку стояния на карте.
При определении точки стояния промером пройденного расстояния надо измерить это расстояние от надёжно опознанной на карте точки местности и отложить его в направлении движения в масштабе карты.
Сущность способа засечек по ориентирам заключается в том, что на ориентированной карте выполняется визирование с помощью линейки на два-три местных предмета и проводятся направления от них; в пересечении этих линий и получится точка стояния. Важно, чтобы ориентиры были с уверенностью опознаны, а край линейки проходил точно через центры их изображения на карте.
Сличение карты с местностью заключается в нахождении на ней всех расположенных вокруг точки стояния местных предметов и элементов рельефа, а также в опознании на местности объектов, которые показаны на карте. Движение ночью вне дорог целесообразно совершать по азимутам.