Руководство по определению гидрографических характеристик картометрическим способом

3.2. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ

Определение многих гидрографических характеристик непосредственно связано с необходимостью измерения площадей, например, водоемов, водосборов, замкнутых понижений, различных угодий (лесных, заболоченных, распаханных и др.).

В настоящее время имеется ряд способов измерения площадей по картам различных масштабов [2, 3]. Поскольку гидрографические характеристики определяются по крупномасштабным топографическим картам, измерение площадей по ним ввиду практически полного отсутствия искажений не вызывает особых трудностей. Требуется лишь измерить на карте площадь, ограниченную контуром.

Из числа известных способов, с помощью которых могут быть определены необходимые площади контуров, для практического использования при определении гидрографических характеристик рекомендуется механический (планиметрирование) и несколько графических (различные типы палеток).

3.2.1. Механический способ

Механическим способом площади измеряются с помощью планиметров различных систем с одним или двумя счетными механизмами.

На результаты измерения площади планиметром оказывают влияние форма, длина периметра и размер измеряемого участка, а также масштаб карты, качество и состояние бумаги, положение полюса планиметра относительно измеряемого контура и др. Поэтому планиметр целесообразно использовать только при благоприятных условиях, обеспечивающих высокую точность измерений и минимальные затраты времени.

При измерении площади планиметром необходимо строго выполнять все требования инструкции по использованию планиметра той или иной марки. Во-первых, произвести поверку планиметра по методике, изложенной в инструкции, прилагаемой к прибору. Во-вторых, подобрать картографические материалы, не имеющие вмятин, складок, потертостей, склеек и других нарушений поверхности. В-третьих, обеспечить соответствующие условия для измерений: стол с горизонтальной и ровной поверхностью, нормальное освещение и т.п. Невыполнение этих требований может привести к грубым ошибкам при измерении площади планиметром.

Площадь измеряется при двух положениях полюса планиметра по одному обводу. Полюс планиметра устанавливается таким образом, чтобы при обводе контура средний угол, образованный рычагами планиметра, был близок к прямому или во всяком случае был не менее 30° и не более 150°.

В зависимости от размера измеряемой площади полюс планиметра располагают либо внутри контура, либо вне его. В первом случае площадь вычисляют по формуле

,                                                (4)

во втором - по формуле

,                                                  (5)

где - цена деления планиметра; - слагаемое планиметра (постоянное число), представляющее собой площадь основного круга, выраженное в делениях планиметра; , - отсчеты, сделанные в конце и начале обвода контура, произведенного в направлении по часовой стрелке.

Предпочтительно полюс устанавливать вне измеряемого контура.

Цена деления планиметра определяется путем обвода какой-либо правильной фигуры с известной площадью (квадраты километровой сетки или трапеции картографической сетки) с установкой полюса планиметра вне контура по формуле

.                                                (6)

Вычисление цены деления планиметра производится с точностью до четырех значащих цифр. Значение слагаемого наиболее удобно определять путем обвода квадрата со сторонами порядка 30 см с известной площадью . Полюс планиметра при этом располагается внутри квадрата

,                                                     (7)

где - площадь обводимого квадрата; - цена деления планиметра; - разность отсчетов в конце и начале обвода квадрата. Цена деления планиметра и слагаемое зависят от длины обводного рычага планиметра.

При необходимости определить длину обводного рычага для заданной цены деления планиметра по формуле

,                                                      (8)

где - длина обводного рычага, соответствующая известной цене деления планиметра.