Ориентироваться на местности - значит правильно определить стороны горизонта. В глубокой древности ориентирование (от лат. oriens — восток) сводилось к поиску направления на восток — в сторону восхода Солнца. Позже, главным образом после изобретения более двух тысяч лет назад в Китае компаса, основным направлением в ориентировании стал север — юг. Уже в 2000 г. до н. э. в Египте появились рисованные карты, а финикийцы использовали своеобразные морские карты, содержащие данные о ветрах, расположении звёзд и морских течениях. В XV—XVI вв. многие суда уже были оборудованы компасами, а европейская колонизация Америки, Африки и Юго-Восточной Азии способствовала совершенствованию топографических и морских карт.
Однако сориентироваться на местности значит не только понять, где север, а где юг, нужно еще определить свое местоположение относительно окружающих предметов, форм рельефа, найти правильное направление движения и выдержать его на протяжении всего маршрута. Ориентироваться можно по топографической карте, аэрофотоснимкам и приборам наземной навигации. Когда нет компаса, направление на север укажут небесные светила.
Солнце двигается по небосклону с востока на запад по ходу часовой стрелки с угловой скоростью в среднем 15° в час, в полдень оно находится на юге. Зная время, можно определить угол, на который Солнце не дошло до точки юга или перешло ее. До полудня юг будет справа от Солнца, а после полудня — слева.
В Северном полушарии в ясную ночь направление на север определяется по Полярной звезде. Чтобы найти её на небосклоне, нужно сначала отыскать созвездие Большой Медведицы (большой ковш из семи ярких звёзд). Через две крайние звезды ковша нужно мысленно провести прямую линию и пять раз отложить на ней отрезок, равный расстоянию между этими звёздами. Конец последнего отрезка укажет положение Полярной звезды, находящейся в созвездии Малой Медведицы. Полярная звезда почти всегда находится на севере (её отклонение от направления на север не превышает 2°). В полнолуние Луна на небосклоне располагается против Солнца, поэтому на юге она находится в полночь.
Направление на север и юг можно определить по природным ориентирам.
Годовые кольца на пнях деревьев шире с южной стороны. Муравейники почти всегда находятся с южных сторон деревьев, а южный склон муравейников более пологий, чем северный. Кора большинства деревьев на северной стороне грубее, а на южной тоньше и эластичнее (у березы светлее). На деревьях хвойных пород смола обильнее накапливается с южной стороны. С северной стороны деревья, камни, черепичные и шиферные крыши чаще покрываются лишайниками и грибками, а весной снег быстрее тает на склонах, обращенных на юг. Тень в полдень направлена на север. Ветви отдельно стоящего дерева с северной стороны короче, чем с южной.
К тому же надо знать, что алтари и часовни православных церквей обращены на восток, а алтари католических церквей - на запад, буддийские пагоды обращены фасадами на юг. На куполах перекладины крестов расположены по направлению север — юг, приподнятый конец перекладины «смотрит» на север
Ориентирование на местности
Глобус — модель земного шара
Глобусом (от лат. globus - шар) называется шарообразная модель планеты или небесной сферы. На выпуклой поверхности глобусов изображения шарообразных тел точнее, чем на плоских географических картах, где контуры объектов, углы и площади искажены.
Известно, что модель земного шара впервые построил хранитель Пергамской библиотеки Кратес Малосский во II в. до н.э., однако она, к сожалению, не сохранилась.
Первый дошедший до нас земной глобус был изготовлен в 1492 г. немецким географом и путешественником Мартином Бехаймом (1459-1507). На этой модели земного шара диаметром 54 см, именовавшейся «Земным яблоком», Бехайм разместил карту мира древнегреческого ученого Птолемея. Глобусом это маленькое подобие нашей планеты стали называть позже. Конечно, изображения на нем были далеки от истины, ведь создатели «Земного яблока» не могли ничего знать о существовании Нового Света, поскольку Колумб в 1492 г. только отправился на поиски западного пути в Индию. Глобус Мартина Бехайма экспонируется в Нюрнбергском музее в Германии.
В XVI-XVII вв. глобусы стали очень популярны. Их можно было увидеть в покоях монархов, в кабинетах министров, учёных и купцов. Карманные глобусы в специальных футлярах предназначались для путешествий. Изготовленные для кабинетов глобусы среднего размера часто снабжались механизмом, который приводил их в движение, вращая вокруг оси. Некоторые глобусы превышали человеческий рост, и на них умещались не только красочные карты поверхности Земли, но и сведения о разных странах.
Глобусы считались ценным и значимым подарком, особенно славились голландские глобусы. Один из них, изготовленный в мастерской Блау в Амстердаме, в 1672 г. был прислан в подарок русскому царю Алексею Михайловичу. Сегодня этот глобус хранится в Государственном историческом музее в Москве.
Самый большой земной глобус диаметром 12,5 м построен в 1998 году в США.
Система глобального позиционирования GPS
Когда мы назначаем встречу или объясняем кому-нибудь, где находимся, мы пользуемся системой известных ориентиров: у станции метро, у магазина, на перекрёстке улиц или дорог, на берегу и т.п. Но у каждого этого места есть известная высота, широта и долгота. Так что при точном определении географических координат места можно практически безошибочно найти человека. Возможно, в городе или другом населённом пункте вполне достаточно простых «бытовых» ориентиров. Но путешественникам, морякам, находящимся в открытом море, альпинистам, автомобилистам, ученым при поиске полезных ископаемых и т.п. такое определение своего положения просто необходимо. Чёткое знание координат — гарантия того, что можно точно указать свое местонахождение, получить совет о кратчайшем пути, послать сигнал бедствия и ждать помощи в указанном месте.
Такие точные координаты получают с 24 спутников, находящихся на стационарных орбитах над Землёй, а принимаются они наземными станциями и GPS-приемниками, которые сейчас начинают встраивать в приборные панели автомобилей, ракет, самолётов, выпускать как отдельные приборы. Сейчас такими спутниками обладает американская система Navstar, ожидается ввод систем европейской Galileo и российской ГЛОНАСС. Для определения координат морских и воздушных кораблей, терпящих бедствие и пославших сигнал SOS (дословно «спасите наши души»), работает международная специализированная система КОСПАС-SARSAT.
Если знать координаты спутников и карту земной поверхности, то по этим данным можно определить своё место в системе географических координат.
Космическая съёмка
После получения уже первых снимков, сделанных из космоса, оказалось, что по ним можно отслеживать не только очертания материков и океанов, но и состояние природы, конфигурацию погодных фронтов, прохождение циклонов и даже крупные геологические структуры. Многолетние исследования снимков дают возможность постоянного мониторинга (отслеживания) состояния природной среды, что помогает вовремя получать информацию о заболачивании территории, наступлении пустынь, начале песчаных бурь, движениях ледников, изменении конфигураций берегов морей, озёр, рек, загрязнении акваторий, ледовой обстановке в полярных широтах и т.д. Знания о путях движения циклонов помогают составлять прогнозы погоды, снимки городов дают информацию о неблагоприятной экологии отдельных районов.
Аэро- и космическая съёмка земной поверхности
Предположения людей о форме Земли менялись с развитием наук о нашей планете. Но и после того, как форма Земли была определена, значительная часть её поверхности очень долго была покрыта «белыми пятнами». Это было связано с тем, что на Земле существовали и до сих пор существуют труднодоступные или совсем недоступные для человека районы, например, районы Крайнего Севера или Антарктического юга, высокогорий. Непросто сделать описания, а тем более составить географическую карту тех мест, о которых ничего не знаешь.
В XX веке на помощь исследователям и картографам пришли фотографическая аппаратура
и летательные аппараты, на которых её устанавливали. С большой высоты хорошо видна поверхность планеты. Специальная топографическая съёмка с самолётов позволила составлять планы и карты, наносить на них лесные массивы, долины рек, озёра и т.д. С началом космической эры возникла возможность производить съёмку поверхности с бортов космических кораблей. Первую такую съёмку осуществил в 1961 году космонавт Герман Титов. С применением такой техники на нашей планете были закрыты последние «белые пятна».
Как определить по компасу стороны горизонта
Намагниченная стрелка компаса располагается вдоль магнитного меридиана и показывает направление север — юг. Чтобы определить его, надо сначала установить компас в горизонтальное положение и растормозить стрелку — ослабить рычаг, с помощью которого она закреплена. Поворачивая компас, нужно 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 следует заметить какой-либо местный предмет (ориентир), который затем используется для указания на север. Зная его, легко определить и другие стороны горизонта. При работе с компасом надо помнить, что сильные электромагнитные поля или близко расположенные металлические предметы отклоняют стрелку от её правильного положения. Поэтому при определении направления по компасу необходимо отходить на 40-50 м от линий электропередач, железнодорожного полотна и крупных металлических предметов.
Чем отличается план от карты
План вычерчивается в более крупном масштабе, чем карта. При создании плана не учитывается кривизна поверхности Земли, а карта строится согласно выбранной картографической проекции. На картах есть градусная сетка, а на планах её нет. На карте стороны горизонта определяют по направлениям параллелей и меридианов, а на плане верх чертежа считается направлением на север, нижняя рамка — направлением на юг, левая — на запад, а правая — на восток. На плане местность изображена очень подробно, а на карте указываются только крупные объекты — равнины, горы, города, реки и т.д.
Как составить план местности
В первую очередь необходимо выбрать точку, откуда весь участок, который вы хотите нанести на план, будет хорошо виден. Затем выберите масштаб и сориентируйте планшет с помощью компаса на север, в верхнем углу плана нарисуйте стрелку, направленную вверх, и подпишите рядом букву «С» — направление на север. На плане обозначьте точку, с которой производится съемка, и нанесите на него основные ориентиры местности, например мост через реку или большое дерево. Далее с помощью компаса измеряйте азимут каждой точки, которую вы хотите нанести на план, и, пользуясь транспортиром, отмечайте на плане соответствующий угол. При этом каждый раз проводите в данном направлении вспомогательную сплошную линию, на которой откладывайте длину отрезка от «полюса» съёмки до искомой точки (измеренное на местности расстояние переводите в сантиметры в соответствии с избранным масштабом). Далее с помощью условных знаков укажите все объекты — реку, озеро, лес, луг, болото, сад, пашню, овраг и т. п. В заключение подпишите необходимые названия, заголовок плана и укажите выбранный масштаб.
Азимут
Азимут - это угол, образуемый в данной точке на местности или на карте между направлением на север и направлением на какой-либо предмет. Различают истинный и магнитный азимуты. Если в качестве начального направления берут магнитный меридиан, то получается магнитный азимут; а если истинный (проходящий через полюса Земли), то азимут получается истинный.
План и топографические карты
Планом (от лат. planum - плоскость) называется чертёж местности, выполненный в условных знаках в крупном масштабе (1: 5000 и крупнее). Обычно планы составляют на небольшой участок местности, размером в несколько квадратных километров, кривизна поверхности Земли при этом не учитывается. Первые в истории карты были планами.
Планы используются в самых разных отраслях промышленности и сельского хозяйства. При строительстве зданий, прокладке дорог и коммуникаций без них не обойтись.
Крупно- и среднемасштабные общегеографические карты (1:5000-1:1000 000) называются топографическими. Топографическая карта -уменьшенное, точное, подробное и наглядное изображение земной поверхности с помощью условных знаков, выполненное в определённой картографической проекции.
Большинство топографических карт создаётся в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса, при которой изображение земной поверхности на плоскости наносится по зонам, вытянутым от Северного полюса до Южного. Границами зон служат меридианы с долготой, кратной 6° (всего 60 зон). В пределах каждой зоны поверхность проектируется на плоскость. Топографические карты создаются на большие территории и издаются отдельными листами, ограниченными рамками. Сторонами внутренних рамок служат линии параллелей и меридианов.
При построении топографических карт используют масштабные и внемасштабные условные знаки, которые показывают местоположение объектов и передают их качественные и количественные характеристики. Основные элементы местности (реки, озёра, населённые пункты) изображаются в действительных очертаниях и размерах в соответствии с масштабом карты. Внемасштабными знаками отмечают какие-либо заметные объекты на местности — башни, отдельно стоящие деревья, колодцы, родники и т.д. Рельеф на топографических картах изображают горизонталями, на реках указывают направление и скорость течения, леса окрашивают в зелёный цвет, а пашню оставляют незакрашенной.
Топографические карты служат основным источником информации о местности и используются для её изучения, определения расстояний и площадей, дирекционных углов, координат различных объектов и пр. Они широко применяются в военном деле при подготовке к учениям, маневрам и боевым действиям, планировании передвижения войск, определении координат огневых позиций и т.д. Необходимы топографические карты и путешественникам.