Методичний посібник з використання топографічних карт НАТО в Збройних Силах України

МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК З ВИКОРИСТАННЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ НАТО
В ЗБРОЙНИХ СИЛАХ УКРАЇНИ

Методичний посібник призначений для використання топографічних карт НАТО в Збройних Силах України.

Даний Методичний посібник є другим виданням і вміщує в собі уточнення та доповнення до попереднього видання 2001 року.

З уведенням у дію даного Методичного посібника вважати таким, що втратив чинність “Методичний посібник щодо використання топографічних карт НАТО в Збройних Силах України в рамках програми “Партнерство заради миру”, К., РВВ, 2001.

Загальна редакція – полковник Пацюк В.В.

Загальне керівництво – начальник топографічної служби Збройних Сил України полковник Кравчук О.В.

1. ПЕРЕДМОВА

Країни, що увійшли в 1942-1954 рр. до складу блоку НАТО, мали різний розвиток національних картографічних служб, різні геодезичні мережі, які не зв’язані між собою, обчислені за різними вихідними геодезичними датами, різну картографічну вивченість своїх територій, а також суттєві різниці в основних характеристиках карт, що ними готуються. Географічна сфера дії блоку НАТО охоплює практично увесь світ.

Бойова підготовка об’єднаних спільним командуванням Збройних Сил, а також завдання управління військами в ході бойових дій вимагали уніфікації топографічних карт країн-учасниць. З цією метою заходи, які проводилися в рамках НАТО зі стандартизації озброєння та військової техніки, були розповсюджені й на карти.

Картографічним питанням присвячена низка спеціальних угод зі стандартизації – STANAG (Standardization Agreements). Цими угодами передбачені уніфікація геодезичних мереж і топографічних карт, їхнього масштабного ряду, розграфлення, проекції, сітки прямокутних координат, умовних знаків і зарамкового оформлення, а також системи поділу карти на серії. Цими ж угодами визначився тип планів міст військового призначення. Після ратифікації угод країнами-учасницями блоку вони набрали чинності.

Стандартизація здійснювалася на такій основі. Для спільного урівняння геодезичних мереж окремих європейських країн у якості початкових були прийняті геодезичні координати пункту “Башта Гельмерта”, а в якості еліпсоїда відносності – еліпсоїд Хейфорда. В основу стандартизації топографічних карт покладені характеристики, прийняті Картографічною службою Міністерства оборони США. Був прийнятий уніфікований масштабний ряд, побудований на десятинній основі і який включав шість масштабів від 1:25000 до 1:1000000. Угода передбачає також використання всіма країнами НАТО єдиної системи поділу топографічних карт на серії.

За зразок для стандартизації умовних знаків і зарамкового оформлення рекомендовано топографічні карти США, що видавалися Картографічною службою Міністерства оборони США. Для зручності використання національних карт окремих країн усі тексти в зарамковому оформленні (вихідні дані, переклад умовних знаків, розшифрування повідомлень і т.і.) повинні даватися двома або трьома мовами. Крім підписів мовою країни, що видає карту, додається англійський переклад. У необхідних випадках може додаватися переклад і на мову будь-якої країни НАТО. Обов’язкове також розташування вказівок про використання сітки Universal Transverse Mercator (UТМ) – Універсальної поперечної проекції Меркатора та позначення серії карти.

Виконання заходів програми уніфікації передбачалося здійснити в два етапи: спочатку створити загальноєвропейську геодезичну мережу, а після цього на її основі зробити уніфікацію топографічних карт. Реалізацію першого етапу взяла на себе Картографічна служба Міністерства оборони США, що залучила до його використання значні геодезичні сили ФРН. В результаті, вже до початку 1952 року було зроблене спільне вирівнювання західноєвропейських тріангуляцій 1-го класу, а в наступні роки – мереж 2-го та нижчих класів. Усього у вирівнювання було включено близько 2,5 млн. опорних пунктів. Їх плоскі прямокутні координати отримані в універсальній поперечно-циліндричній проекції Меркатора, обчисленій за параметрами еліпсоїда Хейфорда від початкового пункту “Башта Гельмерта”. Результати цієї роботи відомі під назвою “Європейська система координат 1950 року”.

НА XVII генеральній асамблеї Міжнародного союзу з геодезії та геофізики International Union Geodesy and Geоphysics (IUGG) у 1997 році була прийнята геодезична референційна система GRS- 1980 р. З упровадженням GРS-вимірів великого значення набуває всесвітня геодезична система WGS-84. Вона базується на параметрах GRS-80, маючи такі виміри:
початок координатної системи в центрі мас Землі; референц-еліпсоїд WGS-84;
трансформаційні параметри, за допомогою яких установлюється зв’язок з 83 місцевими координатними системами, що використовуються різними країнами.

Виконання другого етапу програми – уніфікація топографічних карт країн НАТО – вимагало докорінної переробки по суті всіх існуючих карт. При цьому поряд з переходом до нових стандартів математичної основи та оформлення вимагалося й оновлення змісту карт, а в ряді випадків виникала необхідність в постановці нового знімання або в складанні карт у нових, прийнятих у НАТО, масштабах.

Враховуючи великий обсяг цієї роботи, керівництво НАТО найбільш трудомістку частину – переробку, оновлення та створення нових карт масштабів 1:25 000 – 1:250 000 поклало на топографічні служби країн-учасниць блоку. Складання уніфікованої карти масштабу 1:500 000 на територію Європи взяла на себе Велика Британія, а складання карти масштабу 1:1 000 000, що охоплює всю земну кулю, було поділене між США (Північна та Південна Америка, Океанія, Східна частина Азії) і Великою Британією (усі інші території світу).

Оскільки більшість європейських країн НАТО має розвинену національну картографію з давніми традиціями та великим обсягом раніше виконаних взаємопов’язаних робіт, новий перехід до встановлених НАТО стандартів був для них неприйнятний. Усі ці країни пішли по шляху збереження національних характеристик своїх карт, у тому числі проекцій, еліпсоїдів, вихідних геодезичних дат, рівнів висот, обмежившись прийняттям стандартного масштабного ряду. Як правило, їхні карти видаються у двох варіантах: національному (для внутрішнього користування) та військовому. Останній варіант виробляється або шляхом вдрукування сітки UТМ і англійського перекладу зарамкових текстів у національний варіант, або шляхом його перевидання з максимальним наближенням до стандартів НАТО.

Для менш розвинутих у картографічному відношенні країн – Норвегії, Греції, Турції, Ісландії – перехід до стандартів НАТО виявився значно простішим. Створення сучасних карт цих країн виконувалося вже після вступу в НАТО силами або під керівництвом військових картографів США відразу або в повній відповідності до стандартів НАТО, або відступаючи від них лише частково.

На даний час існує узгоджена геополітика НАТО зі створення топографічних та спеціальних карт (включаючи цифрові карти), основним принципом якої є: кожний член НАТО відповідає за забезпечення необхідними географічними матеріалами своїх військ та збройних сил країн НАТО на свою територію та на закріплену за країною територію земної кулі для планування і проведення військових операцій. У той же час кожна країна має суверенне право створювати й розповсюджувати власні географічні матеріали (включаючи й джерела цих матеріалів) у межах своєї території та встановлювати правила стосовно використання цих матеріалів.

Питання картографо-геодезичної діяльності розглядаються на щорічних географічних конференціях, семінарах та сесіях НАТО.

У зв’язку з розширенням НАТО нові країни – члени альянсу мають за мету:

привести виробництво топографічних і спеціальних карт (включаючи цифрові карти) у відповідність до стандартів НАТО;
здійснити перехід з існуючих національних систем координат до системи координат WGS-84;
активне впровадження GPS-вимірювання та технічних засобів навігації у своїх збройних силах.

2. СТАНДАРТИ МАСШТАБІВ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ НАТО. СТИСЛИЙ ОПИС ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ЗМІСТУ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ НАТО КОЖНОГО МАСШТАБУ

Основними стандартними масштабами для топографічних карт НАТО є 1:50 000, 1:250 000 та 1:1 000 000, додатковими масштабами – 1:25 000, 1:100 000 та 1:500 000.

Топографічні карти масштабу 1:25 000, 1:50 000 та 1:100 000 створюються країнами НАТО у відповідності з національними вимогами зі збереженням свого традиційного переходу щодо створення топографічних карт, але дотримуючись єдиного стандарту НАТО щодо обов’язкового нанесення на карти географічної сітки WGS-84 та сітки UTM, друку англійською мовою пояснень умовних знаків і скорочень та нанесення географічних назв латиницею.

Проте топографічні карти масштабу 1:250 000, 1:500 000 та 1:1 000 000 створюються в єдиному стандарті НАТО та є уніфікованими для кожної країни-виробника.

2.1. Топографічна карта масштабу 1:25 000, що видається Картографічною службою Міністерства оборони США

Дана карта застосовується для детального вивчення й оцінки окремих, порівняно невеликих за площею, але важливих ділянок місцевості, при форсуванні водних перешкод, при бойових діях у великих населених пунктах, а також при проектуванні та будівництві великих інженерних споруд. Рамками аркушів служать лінії картографічної сітки. Розміри аркушів 7,5х7,5′. Аркуші мають власну назву, умовну номенклатуру, географічний індекс. На них указується серія карти, а під рамкою – номенклатура відповідного аркуша карти масштабу 1:250 000.

На карті показується сітка UТМ, лінії координатної сітки, проведені через 4 cм. Крім того, виходами по рамках аркушів при необхідності показується сітка суміжної зони UТМ. Усі ці сітки, їх виходи, оцифрування та пояснення до них показуються різними кольорами: основної зони – чорним, суміжної – синім. Карта друкується п’ятьма фарбами.

Плановою основою служать пункти тріангуляції. Кількість тригонометричних пунктів, показаних на аркушах карти, нерівномірна: від 1 до 15, а на деяких аркушах їх взагалі нема.

Населені пункти класифікуються за типами поселення та кількості жителів. Розміри шрифтів для підписів назв населених пунктів використовуються залежно від кількості мешканців у них. Забудовані квартали в населених пунктах виділяються червоною сіткою, на тлі якої чорними умовними знаками позначаються найбільш важливі об’єкти та будинки. Характерно, що верх умовних позначень шкіл, церков та інших об’єктів скерований не на північ, а перпендикулярно до фасаду головного будинку. В кварталах, де немає суцільної забудови, по можливості, зображуються усі будинки, у тому числі й допоміжні (сараї, навіси, павільйони). Адміністративне значення населених пунктів не вказується.

Особлива увага приділяється показу дорожньої мережі. На передньому плані – шосейні дороги, вони зображуються потовщеними лініями, суцільною або шашковою яскраво-червоною заливкою. В характеристиках мережі доріг за допомогою умовних знаків, позначень та скорочених підписів показуються: якість покриття полотна кожної дороги, її придатність для руху транспорту різної вантажопідйомності та кількість смуг руху.

Шосейні та грунтові дороги класифікуються за наявністю і якістю покриття, шириною проїжджої частини. До доріг з твердим покриттям важкого типу віднесено шосе з бітумізованим покриттям. До поліпшених доріг легкого типу, проїжджих у будь-яку погоду, віднесено брукові, гравійно-щебеневі та щебеневі дороги, тобто з незв’язаними, пухкими покриттями поліпшені грунтові дороги, а також вузькі (менше двох смуг руху) дороги з твердим покриттям. До неполіпшених доріг віднесено грунтові дороги, проїжджі в суху погоду.

Рельєф зображується горизонталями та напівгоризонталями, залежно від характеру рельєфу вибирається висота його перерізу, зазвичай, 5, 10, 20, 25, 40 і 50 футів, на окремих аркушах можуть застосовуватися дві висоти. Такі малі висоти перетину дозволяють виражати горизонталями не лише великі форми рельєфу, але й незначні нерівності місцевості, не звертаючись до позамасштабних умовних знаків. Наприклад, круті скелі, обриви, уступи терас тощо, як правило, зображуються горизонталями основного й додаткового перетинів. При цьому допускається об’єднання горизонталей, що зближуються в одну потовщену лінію. Віддаючи належне виразності такого способу зображення рельєфу, потрібно все ж відзначити його негативні властивості. Так, на топографічних картах НАТО не можна відрізнити зображення крутих, але задернованих схилів від уступів, що осипаються, або обривів з оголенням ґрунтів і корінних порід. Розрізняються відмітки висот, які визначені з різною точністю. Під надійно визначеними відмітками розуміють, як правило, відмітки, отримані шляхом геометричного нівелювання або тригонометрично. Ненадійно визначеними вважаються відмітки, отримані шляхом барометричного нівелювання або без достатнього контролю. Спеціальні позначення для скелястих, обривистих та інших схилів непередбачені.

Місцеві предмети, що можуть бути орієнтирами (окремо розташовані будівлі баштового типу, фабрично-заводські труби, авіамаяки й т.п.), показуються однаковим умовним знаком та супроводжуються пояснювальним підписом. Необхідно відзначити, що для топографічних карт НАТО характерна невелика кількість умовних знаків і значна кількість пояснювальних підписів: саме за їхньою допомогою розрізняються об’єкти, позначені однаковими умовними знаками.

На карті показується лісовий покрив, площі чагарників, фруктові сади, виноградники, мангрові зарості чагарників та тропічні трави.

2.2. Топографічна карта масштабу 1:50 000, що видається Картографічною службою Міністерства оборони США

Карта масштабу 1:50 000 використовується для організації бою, керування військами, для вивчення й оцінки місцевості, орієнтування на місцевості, розміщення й маскування вогневих засобів і бойової техніки, визначення умов огляду, маскування та укриття; визначення прямокутних і географічних координат точок місцевості та їхні висоти над рівнем моря, проведення вимірів розрахунків, отримання якісних, та кількісних характеристик важливих об’єктів місцевості.

Розмір рамки 15х15′.

Залежно від характеру рельєфу на карті застосовуються висоти перерізу: 5, 10, 20, 25, 40, 50 і 100 футів.

За змістом і оформленням карта ідентична карті масштабу 1:25 000. Карта друкується п’ятьма фарбами.

Починаючи з 1976 року в США на основі існуючих карт видаються нові військово-топографічні карти масштабів 1:25 000 і 1:50 000, що містять спеціальну інформацію про місцевість, необхідну в бойовій обстановці, у 4 варіантах:

перший, призначений для командирів артилерійських підрозділів, містить відомості, що забезпечують тактично правильне розміщення артилерії, керування вогнем і засічку цілей;
другий, призначений для командирів інженерних, танкових та механізованих підрозділів, містить наочну (у різних кольорах) інформацію про рельєф місцевості, яка полегшує вибір маршрутів руху (напрямків наступу);
третій, призначений для командирів інженерних, танкових і механізованих підрозділів, містить інформацію про прохідність місцевості для військових машин різноманітного призначення; четвертий, призначений для командирів наземних і вертолітних
підрозділів, містить дані про маскувальні властивості місцевості, що полегшують вибір майданчиків, надійно захищених природними перепонами (височинами, рослинністю) від наземного і повітряного спостереження противника.

2.3 Топографічна карта масштабу 1:100 000, що видається Картографічною службою Міністерства оборони США

Карта масштабу 1:100 000 використовується для організації бою, керування військами, для вивчення й оцінки місцевості, орієнтування на місцевості, розміщення й маскування вогневих засобів і бойової техніки, визначення умов огляду, маскування й укриття; визначення прямокутних і географічних координат точок місцевості та їхніх висот над рівнем моря, проведення вимірів, розрахунків, отримання якісних і кількісних характеристик важливих об’єктів місцевості.

Розмір аркушів 30х30′. Переріз рельєфу 20, 50 або 100 футів.

Карта друкується п’ятьма фарбами.

За змістом і оформленням дана карта ідентична карті масштабу 1:50 000.

2.4. Топографічна карта масштабу 1:250 000 (Карта спільних дій, серія 1501) (Joint operations graphic – JOG)

Карта використовується для вивчення й оцінки місцевості при плануванні операції (бою), організації взаємодії і керування військами, для вивчення дорожньої мережі та проведення розрахунків при організації пере сування військ, для орієнтування на марші та як карта спільних дій для сухопутних військ та авіації.

Карта масштабу 1:250 000 видається з 1966 року (після прийняття США й Великою Британією спільної програми картографування світу) у двох основних варіантах:

топографічна карта – Ground, індекс JOG (G) – для сухопутних військ;
аеронавігаційна карта – Air, індекс JOG (A) – для авіації.

Видається також радарний варіант карти – Radar, індекс JOG (R). Карта видається Топографічним та Аерокосмічним центрами Картографічною службою Міністерства оборони США (DMA TC і DMAAC) і Управлінням військового знімання Міністерства оборони Великої Британії (DMS).

Часто в роботах зі створення карти беруть участь національні картографічні служби інших країн, про що зазначається у легенді. У ряді випадків в якості видавців називаються тільки національні картографічні служби, наприклад: Військово-географічна служба бундесверу (Militargeographisches Amt – DMG).

Карта спільних дій в обох варіантах створюється на єдиній топографічній основі. Нові аркуші карти складаються за матеріалами космічного знімання з використанням найбільш надійних картографічних матеріалів і даних інформаційних служб (відомості про ступінь надійності використаних матеріалів даються за рамками аркушів карти).

Карта створюється у двох проекціях: у зоні між паралелями 80о пд.ш. і 84о пн.ш. в поперечно-циліндричній проекції Меркатора; на полярні області – в Універсальній полярній стереографічній проекції (Universal Polar Stereographic). Плановим обгрунтуванням карти на райони, забезпечені надійними геодезичними мережами, служать пункти тріангуляції, обчислені в різних системах геодезичних координат.

Розміри рамок аркушів карти стандартні: за широтою 1о, за довготою 1о30′, 2о, 3о, 4о, 6о залежно від широтного поясу, у якому розміщений аркуш.

На аркушах карти дана всесвітня географічна сітка GEOREF (World Geographic Reference system). Лінії меридіанів і паралелей проводяться на карті через 15′. На кожному аркуші нанесена також прямокутна сітка UТМ (через 4 см); на деяких аркушах додатково наноситься Британська прямокутна сітка. За згодою, досягнутою між країнами НАТО, на аркушах топографічної карти, що покривають території цих країн, наноситься тільки сітка UТМ, а паралелі й меридіани позначаються хрестами їхнього перетинання. За рамкою карт наведені схема розграфлення всесвітньої географічної сітки GEOREF та правила визначення прямокутних координат UТМ.

Топографічна карта віддрукована в шести кольорах: чорний – сітка GEOREF, контур, дороги, залізниці, географічні назви, кордони; блакитний – сітка UТМ, гідрографія та заливка водних просторів; зелений – ліси; світло-червоний – заливка автомобільних доріг та кварталів населених пунктів, відстань між населеними пунктами; коричневий – горизонталі; темно-синій – аеронавігаційна інформація. Крім зазначених кольорів, на аеронавігаційних картах використовується два додаткових кольори: жовтий – гіпсометричне пофарбування рельєфу; сірий – відмивка рельєфу, а також чорний колір для відмивки рельєфу.

Умовні знаки, що застосовуються на карті, стандартні, прийняті Картографічною службою Міністерства оборони США. Однак, внаслідок відсутності на вихідному картографічному матеріалі єдиної класифікації ряду елементів змісту карт, на карті JOG також немає єдності в зображенні й класифікації елементів.

Населені пункти на одній групі аркушів (головним чином на території розвинених країн) класифіковані за числом жителів, на іншій – за величиною та значенням.

Шосейні дороги на аркушах, що покривають територію США, класифіковані за якістю покриття, шириною проїжджої частини (кількістю смуг) і допустимим навантаженням на полотно дороги.

В основу класифікації доріг Центральної Європи покладена класифікація, близька до прийнятої на картах ФРН. При цьому розрізняються: автостради, швидкісні дороги, автомагістралі. Указуються можливі навантаження на полотно дороги та гранична ширина проїжджої частини (більше або менше 7,5 м).

На аркушах, що покривають території слаборозвинених країн, в основу класифікації доріг покладено ступінь їхньої прохідності для транспорту в різну пору року. Крім того, усі дороги поділяються на головні та другорядні.

Велика увага на карті приділяється відображенню так званої берегової гідрографії (coastal hydrography), до якої віднесено: рифи, обмілини підводні й осихаючі скелі (камені), зони, небезпечні для судноплавства, рельєф і грунт морського дна в прибережній частині акваторії.

Для відображення особливостей території, що картографується, з метою уникнення перенавантаження карти численними об’єктами гідрографії в місцях скупчення невеликих озер, колодязів і т.п. застосовуються збірні пояснювальні підписи типу: “Численні невеликі озера”.

Рельєф суші показується поєднанням горизонталей, відміток висот, гіпсометричним пошаровим забарвленням та відмивкою. Стандартним перерізом рельєфу вважається переріз 20, 25, 50, 100 і 200 м. Переріз 30, 60 або 75 м застосовується за наявністю на вихідному картматеріалі 100, 200 або 250-футового перерізу. Відмітки висот і значення горизонталей на топографічних картах вказуються в метрах, на аеронавігаційних – у футах. Переріз рельєфу встановлюється за вихідним матеріалом відразу для цілого блоку аркушів.

Для рівномірного забезпечення всього аркуша відмітками висот у ряді випадків використовуються значення висот, отримані шляхом інтерполяції по горизонталях більш великомасштабного матеріалу. Якщо помилка обчислення значення висоти перевищує половину прийнятого для даного аркуша перерізу рельєфу, то такі висотні відмітки оцінюються як близькі, і праворуч від підпису ставиться знак (±). Якщо точне планове положення відмітки висоти невідомо, то крапка біля числової характеристики не ставиться.

Різним розміром шрифту виділені:

найвища точка на аркуші (в легенді наводяться її географічні координати);
критичні висоти (командні);
усі інші висоти.

Для забезпечення безпеки польотів на аеронавігаційних картах для кожної трапеції, обмеженою лініями меридіанів і паралелей розміром 15х15′, вдруковується значення максимально можливої висоти в тисячах і сотнях футів, наприклад: 57, що відповідає 5700 футам. До значення максимально можливої висоти входить значення висоти найвищої точки в межах даної трапеції (з урахуванням висоти над рівнем Землі – висоти башт, щогл, дерев) і величина поправки за її визначення.

За згодою, досягнутою країнами НАТО, на аркушах топографічних карт варіанту, що покривають їхні території, гіпсометричне пофарбування рельєфу та відмивка рельєфу не даються, їх відсутність на аркушах усіх інших територій свідчить про неповноту відомостей про рельєф. Ці ділянки мають пояснювальні підписи: “Дані про рельєф неповні (Relief Data Incomplete)” і додаткові підписи по кордону такої ділянки: “Межа надійної інформації про рельєф (Limit Reliable Relief)”.

Рельєф морського дна на карті показується ізобатами по шкалі: 6(5), 10, 20, 50, 100 фатомів (1 фатом = 1,828 м).

Для карти JOG характерним є широке використання пояснювальних підписів, що уточнюють призначення тих чи інших об’єктів, які дають загальну оцінку місцевості й носять характер різного роду попереджень, наприклад: “Через відсутність точних даних величина помилки в положенні об’єктів на аркуші може дорівнювати 1600 ярдам”.

Відповідними пояснювальними підписами виділяються спірні, невстановлені, фактичні ділянки державних кордонів.

Географічні назви даються на карті в місцевому (національному) написанні. Для мов, що не використовують латиницю, ці назви передаються за допомогою транслітерації або транскрибуються за правилами, прийнятими Бюро з географічних назв США чи Постійним комітетом з географічних назв Великої Британії. Номенклатурні терміни даються паралельно мовою країни, що картографується, і англійською мовою. У деяких випадках на території колишніх колоніальних і залежних країн пояснення даються, крім того, мовою колишньої метрополії, наприклад: на територію Кампучії – французькою.

Аеронавігаційне навантаження дається на обох варіантах карти, але в різному обсязі. На топографічних картах показуються аеропорти, аеродроми, гідроаеродроми, вертолітні станції та вертикальні перешкоди для польотів. На аеронавігаційних, крім того, наносяться ізогони та засоби радіотехнічного забезпечення польотів.

2.5. Топографічна карта масштабу 1:500 000 (Тактико-пілотажна карта) (Tactical pilotage chart – TPC)

Топографічна карта масштабу 1:500 000 використовується для вивчення та оцінки загального характеру місцевості при плануванні операцій, для організації взаємодії та управлінням військами в ході операцій, а також використовується в авіації як тактико-пілотажна карта.

Карта створюється на основі спільної програми картографуван- ня світу, розробленої США і Великою Британією. Випуск перших аркушів відноситься до періоду 1966 – 1967 рр.

Карту видають Аерокосмічний центр Картографічної служби Міністерства оборони США в Сент-Луїсі (Defense Mapping Agency Aerospace Centre, St.Louis) і Географічний відділ Генерального штабу Великої Британії (Geographical Section of General Staff – GSGS). Складання та підготовку до видання карти англійської серії здійснює Управління військового знімання Міністерства оборони Великої Британії (Directorate of Military Survey (DMS), Ministry of Defense).

Аеронавігаційні дані, вміщені на карті, беруться з публікацій авіаційної інформації, яку готують і щорічно оновлюють спецслужби Міністерства оборони США та Великої Британії.

Вихідними матеріалами для тактико-пілотажної карти служать різноманітні картографічні матеріали, матеріали космічного знімання, а також розвідувальні інформаційні дані. Частина аркушів карти створювалася шляхом оновлення старих навігаційних карт масштабу 1:500 000 англійської тактико-пілотажної (ТТС) і американської пілотажної (РС).

У зоні від 80° пн.ш. до 80° пд.ш. карта видається в рівнокутній конічній проекції Ламберта, яка зберігає довжини на двох стандартних паралелях, а на високоширотні райони (північніше 80°) застосовується полярна стереографічна проекція.

Карта має формат аркушів – 105 см за широтою й 146 см – за довготою. Зміст аркушів із західного і південного боків обмежений рамками, а з північного та східного – удруковано до обрізу аркуша.

На аркушах карти дана всесвітня географічна сітка GEOREF (чорним кольором). За західною рамкою наведена схема розграфлення та пояснення правил користування сіткою GEOREF для визначення координат. Лінії меридіанів і паралелей проведені на аркушах через 30′ і поділені на відрізки, рівні 1′. На аркушах карти нанесена прямокутна сітка UТМ, лінії якої проведені через 20 см (100 км) та розбиті на 2 см ділення. За південною рамкою наведені правила визначення прямокутних координат UТМ.

Умовні знаки для карти розроблялись з урахуванням її призначення як тактико-пілотажної, а відбір зображення географічних елементів змісту підпорядкований вимогам загального візуального орієнтування.

Населені пункти залежно від їх величини поділяються на 3 групи (першого, другого і третього порядків). Населені пункти першого порядку – це, в основному, великі міста. Вони показуються загальним контуром зі збереженням зовнішньої конфігурації.

Населені пункти другого порядку – малі міста – зображуються контуром, зі збереженням конфігурації або у вигляді квадрата розміром 2х2 мм. Усередину контуру обох груп вводиться крапкова сітка.

Населені пункти третього порядку – значні за величиною поселення та села. Вони зображуються пунсонами і в більшості випадків поміщаються на карті без підписів назв. Без підписів назв показується також частина населених пунктів, віднесених до другої групи.

Місцеві предмети, що мають значення візуальних орієнтирів, показуються на карті картинними знаками зі збереженням схожості зовнішніх обрисів місцевих предметів.

Залізниці класифіковані за шириною колії та кількістю колій. Вид тяги та стан доріг відображуються пояснювальними підписами, наприклад, електрифікована, недіюча і т.п.

Автомобільні дороги зображуються двома лініями (подвійні дороги) та однією лінією. До групи подвійних доріг належать автостради та шосейні дороги, які мають дві проїжджі частини. Дороги, зображені однією лінією, поділяються на головні (primary) та другорядні (secondary).

Для малообжитих територій передбачений умовний знак грунтових доріг і стежок.
Мости на дорогах показуються лише через великі водні перешкоди.

Елементи гідрографії зображені на карті досить докладно. У береговій смузі показані висихальні, обривисті та скельні береги, затонулі судна, підводні та надводні скелі. З метою кращого візуального орієнтування подвійні річки та малі озера показані більш інтенсивним кольором, ніж великі за площею водосховища.

Рельєф суші показується поєднанням горизонталей, висотних відміток (у футах), гіпсометричним прошарком пофарбування та відмивання. Гіпсометрична шкала дається на полях аркушів. Основні горизонталі проведені через 500 футів, додаткові та допоміжні – через 250 і 100 футів.

Географічні назви даються на карті в місцевому (національно- му) написанні. Для мов, які не застосовують латиницю, ці назви передаються за допомогою транслітерації або транскрибуються за правилами, прийнятими Бюро з географічних назв США.

Відмітки висот поділяються на чітко визначені (помилка визначення висоти не перевищує 100 футів), наближені та висоти, планове положення яких визначене неточно. Для останніх на карті підписується лише числова характеристика, а умовний знак (крапка або хрестик) не дається. Більш великим розміром шрифту підписуються так звані критичні, тобто командні висоти.

Для забезпечення безпеки польотів на карті для кожної трапеції, обмеженою лініями меридіанів і паралелей розміром 30х30′, темно- синім кольором підписуються максимально можливі висоти в тисячах і сотнях футів, наприклад 57, що відповідає 5700 футам. До значення максимально можливої висоти входить значення висоти найвищої точки в межах даної трапеції (з урахуванням висоти над рівнем Землі – висоти башт, щогл, дерев) і величина поправки за її визначення.

Рельєф морського дна на ряді аркушів зображений ізобатами. Карта віддрукована в 7 кольорах: чорний – сітка GEOREF контур, залізниці, географічні назви, кордони; блакитний – сітка UТМ, гідрографія та заливка водних просторів; темно-коричневий – автомобільні та грунтові дороги, гіпсометричне пофарбування рельєфу; сірий – горизонталі та відмивка рельєфу; зелений – ліси; коричневий – зафарбування державних кордонів; темно-синій – аеронавігаційна інформація та ізогони. Завдяки широкому застосуванню растрових сіток досягнута наочність зображення всіх елементів змісту.

Поруч із зображенням основних географічних об’єктів карта містить велику кількість аеронавігаційних даних, у тому числі й даних про розміщення аеродромів і засобів наземного радіотехнічного обладнання повітряних трас.

На карті велике місце відведене показу спеціальних повітряних зон з особливим режимом польоту. Сюди належать: заборонені зони, зони оповіщення та попередження, бойової готовності тощо. Кожна зона має свій кодовий номер та міжнародне позначення.

Засоби радіотехнічного забезпечення польотів дано декількома типами радіонавігаційних систем, радіомаяків і т. ін. На карті показані місцеві предмети, що є перешкодами для польотів. Біля вертикальних перешкод дано підписи висоти верху перешкоди над рівнем моря та верху перешкоди над рівнем землі. До числа перешкод віднесено лінії високовольтних передач.

На карті показуються ізогони з інтервалом 1° магнітного схилення та райони магнітних аномалій.

2.6. Топографічна карта 1:1 000 000 (Оперативно-навігаційна карта) (Operational navigation chart – ONC)

Топографічна карта масштабу 1:1 000 000 призначена для загального географічного орієнтування, для вивчення умов великих географічних районів при виконанні в ході планування операцій попередніх розрахунків із забезпечення бойових дій військ, в авіації використовується як польотна карта.

Карта видається з 1959 р. Аерокосмічним центром Картографічної служби Міністерства оборони США (Defense Mapping Agency Aerospase Center, St. Louis). З 1967 р. (після прийняття США та Великою Британією єдиної програми картографування світу) був уведений новий модифікований варіант карти. Вона регулярно оновлюється. Багато аркушів уже витримали декілька видань. Для її складання використовуються найсучасніші картографічні матеріали.

Аеронавігаційні дані приймаються з авіаційної інформації, яка щорічно оновлюється спецслужбами Міністерства оборони США.

Карта складена у рівнокутній конічній проекції Ламберта з двома стандартними паралелями в кожному поясі. Межами поясів служать паралелі, кратні 8°. Стандартні паралелі розміщені: північна – на 1°20′ південніше північної межі поясу, південна – на 1°20′ північніше південної межі поясу.

Карта північніше 80° пн.ш. складається в стереографічній проекції зі стандартною паралеллю 80°14′. Паралелі та меридіани на карті проведені через 1° (до широти 84°) і через 4° (північніше широти 84°). Лінії меридіанів і паралелей поділені на відрізки, рівні 1′. На більшості аркушів карти нанесена прямокутна сітка UТМ, лінії якої проведені через 10 см (100 км) та розбиті на 1 см ділення. Формат аркушів карти 105х146 см. Для перекриття із сусідніми аркушами картографічне зображення на карті дається за межами західної, північної та східної рамок, причому по північному і східному боках воно вдруковується до обрізу аркуша.

На аркушах карти дана всесвітня географічна сітка GEOREF (коричневим кольором). За південною рамкою наведена схема розграфлення та пояснення правил користування сіткою GEOREF для визначення координат.

Карта віддрукована в 10 кольорах: жовтий – площі населених пунктів; коричневий – автомобільні та грунтові дороги, стежки та зафарбування державних кордонів, сітка GEOREF блакитний – гідрографія та заливка водних просторів, сітка UТМ; сірий – рельєф (горизонталі й відмивка); блідо-жовтий та світло-зелений – гіпсометричне пофарбування рельєфу; зелений – ліси; темно-синій – аеронавігаційна інформація, ізогони; малиновий – величини поправок у висоти горизонталей; чорний – усе інше.

Виходячи з призначення карти як аеронавігаційної, важливі для візуального орієнтування елементи змісту (обриси населених пунктів, великі орієнтири і т. ін.) зображені з підвищеною наочністю за рахунок вилучення другорядних географічних об’єктів.

Населені пункти на карті поділені на три групи: перша – міста (citу), окреслення яких виражаються в масштабі карти; друга – малі міста (town), окреслення яких не виражаються в масштабі карти (позначаються квадратом 2х2 мм); третя – селища, села (зображуються квадратом 1х1 мм). У контур перших двох груп населених пунктів вводиться жовта заливка.

Місцеві предмети зображуються чорними квадратами розміром 0,4х0,4 мм, зображення супроводжується пояснювальним підписом.

Для підписів назв населених пунктів і місцевих предметів на карті застосовано три шрифти. Частина населених пунктів нижчого класу дана без підписів назв.

Автомобільні та грунтові дороги зображуються у дві або одну лінію. До групи подвійних доріг належать дороги вищого класу з двома проїжджими частинами. Дороги, зображені в одну лінію, поділяються на головні та другорядні. Грунтові дороги й стежки показуються переривчастою лінією.

Рельєф суші показується поєднанням горизонталей, відміток висот (у футах), гіпсометричним пошаровим зафарбуванням і відмивкою. Основні горизонталі на карті проведені через 1000 футів, проміжні – через 500 і додаткові – через 250 футів.

На карті виділяються абсолютна відмітка вищої на даному аркуші точки місцевості (за рамкою наводяться її географічні координати) і командні висоти.

Серед інших, на карті розрізняються відмітки висот:

максимальна помилка визначення яких не перевищує 100 футів (позначаються крапкою);
максимальна помилка визначення яких досягає 200, а на деяких аркушах 300 і 500 футів (позначаються косим хрестиком);
планове положення яких визначене неточно. У цьому випадку крапка або навскісний хрестик біля числової характеристики відмітки випускається.

Для забезпечення безпеки польотів на карті для кожної трапеції, обмеженою лініями меридіанів і паралелей розміром 1х1°, темно- синім кольором підписуються максимально можливі висоти в тисячах і сотнях футів, наприклад 57, що відповідає 5700 футам. До значення максимально можливої висоти входить значення висоти найвищої точки в межах даної трапеції (з урахуванням висоти над рівнем Землі – висоти башт, щогл, дерев) і величина поправки за її визначення.

Гіпсометрична шкала з указанням прийнятих на даному аркуші ступенів висот наводиться в зарамковому оформленні. Зеленим кольором показуються плоскі та відносно рівні ділянки місцевості незалежно від висоти над рівнем моря.

На карті показуються елементи гідрографії і гідротехнічні споруди, які є гарними візуальними орієнтирами: озера, ріки, канали, водосховища, греблі і дамби, хвилеломи, пірси, великі мости тощо. Показуються території і межі розповсюдження пакових льодів (pack ice). З елементів грунтово-рослинного покриву показуються: ліси (лише в рівнинних районах), болота, піски, кам’янисті розсипи, території схильні до затоплення та ін. Показуються також деякі промислові об’єкти й місцеві предмети – трубопроводи, рудники й шахти, нафтопромисли, лінії електропередач, маяки, вежі і т.п.

Під час зображення елементів місцевості широко використовуються пояснювальні підписи та текстові характеристики, що містять дані про місцевість та оцінку імовірності й точності відображення інформації.

Усі державні кордони показуються одним умовним знаком. Для виділення суперечних, невстановлених, фактичних кордонів застосовуються відповідні пояснювальні підписи.
Географічні назви даються на карті в місцевому (національному) написанні. Для мов, які не застосовують латиницю, ці назви передаються за допомогою транслітерації або транскрибуються за правилами, прийнятими Бюро з географічних назв США.

Аеронавігаційне навантаження карти виконане в тих же умовних знаках, що й тактико-пілотажні карти масштабу 1:500 000. Зображення злітно-посадкових смуг на карті дається в масштабі 1:500 000.

На деяких аркушах карти, крім того, вдруковуються так звані “Нові дані оцінки горизонталей” (The Contour Evaluation Overprint). Вони являють собою поправки, що вводяться зі знаком плюс у висоти горизонталей для отримання уточнених максимально можливих висот. Величини поправок визначаються за більш точним картографічним матеріалом. Поправки даються лише для випадків, коли неточності в плановому положенні горизонталей досягають 3- х морських миль, і не розповсюджуються на відмітки висот точок, оскільки останні мають більш високу точність.

оправки вдруковуються малиновим кольором всередині ареалів, обмежених крапковим контуром. Цифрами малинового кольору, взятими в рамку, позначаються уточнені максимальні висоти для ареалів, усередині яких горизонталі на карті не проведені.

3. ГЕОДЕЗИЧНА ОСНОВА. ПЕРЕТВОРЕННЯ КООРДИНАТ ІЗ СИСТЕМИ КООРДИНАТ WGS-84 В ЛОКАЛЬНІ СИСТЕМИ КООРДИНАТ

У даний час при експлуатації системи GPS передбачено визначення положення координат у Світовій геодезичній системі 1984 р. (WGS-84). WGS-84 введена в США для використання в Міністерстві оборони замість WGS-72. Початок системи задано в центрі мас Землі; вісь Z паралельна напрямку на умовний земний полюс (міжнародний умовний початок); вісь X визначається площинами початкового меридіану WGS-84 та екватора міжнародного умовного початку.

Початковий меридіан WGS-84 паралельний нульовому меридіану, закріпленому координатами станції МБВ. Вісь Y доповнює систему координат до правої. Початок та положення осей координатної системи WGS-84 співпадають з геометричним центром і осями еліпсоїда WGS-84. Установлений зв’язок координатної системи WGS-84 з інерціальною системою координат, заданою координатами зірок каталога FK-5 на епоху 2000 р. Параметри еліпсоїда WGS-84 наведені в таблиці:

Модель гравітаційного поля Землі WGS-84 отримана у вигляді нормованих коефіцієнтів розкладання геопотенціалу в ряд за сферичними функціями до 180 ступеня. Вхідними даними при виведенні моделі включно до 41 ступеня служили: 4584 середніх значень нормальної сили тяжіння для трапеції 3ох3о; 2918 середніх значень висот геоїда для трапеції 3ох3о, обчислених за даними радіовисотомірних вимірювань зі штучного супутника Землі (ШСЗ) Seasat; доплерівські спостереження семи ШСЗ з нахилами в діапазоні від 115о до 41о; лазерні спостереження ШСЗ Lageos і Starlette; спостереження GPS; “змішані” коефіцієнти розкладання геопотенціалу. Рішення з виводу коефіцієнтів розкладання геопотенціалу до 41 ступеня здійснювалось шляхом спільної обробки вказаних даних з включенням у число уточнюваних параметрів координат станцій додавання, початкових умов орбітальних дуг та інших величин, пов’язаних з моделями руху ШСЗ. Отримана таким шляхом модель до 41 ступеня була в подальшому доповнена гармонічним аналізом до 180 ступеня із залученням детальної наземної гравіметричної та альтиметричної інформації у вигляді аномалій сили тяжіння, опосереднених на трапеціях 1°х1°. Середнє квадратичне розходження, обчислене за різницями між висотами геоїдів WGS-84 і WGS-72 для трапеції 1°х1°, становить 4,6 м. Найбільший розмах різниць 47м (від +24,0 до -23,5). Висоти геоїда WGS-84 характеризуються середньою квадратичною похибкою від 2м до 6м (70% висот геоїда отримано з середньою квадратичною похибкою 2-3м).

4. ПРОЕКЦІЇ, ПРИЙНЯТІ ДЛЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ НАТО. СИСТЕМА ЦІЛЕВКАЗАННЯ НАТО

4.1. Основні проекції, прийняті для топографічних карт НАТО

При переході від фізичної поверхні Землі до її відображення на площині (на карті) виконуються дві операції: проектування земної поверхні з її складним рельєфом на поверхню земного еліпсоїда, розміри якого установлені за допомогою геодезичних і астрономічних вимірювань, і зображення поверхні еліпсоїда на площині за допомогою однієї з картографічних проекцій.

Картографічна проекція – математично визначений спосіб відображення поверхні еліпсоїда на площині – установлює аналітичну залежність (відповідність) між географічними координатами точок земного еліпсоїда і прямокутними координатами тих же точок на площині. Це проектування веде до викривлення площ, довжин, кутів, отже, постає завдання розумного вирішення даних питань. Вибір проекції залежить від розміру, форми й відповідності зображення району або еквівалентної ділянки поверхні. Таким чином, практично неможливо отримати універсальну проекцію для вирішення найточнішого зображення поверхні Землі на площині.

З урахуванням специфічних завдань НАТО, що охоплюють усю земну кулю, для виконання картографування територій НАТО застосовує такі проекції:

для топографічних карт масштабів 1:25 000 – 1:250 000 на ділянці земної кулі, розташованій між 84° пн.ш. і 80° пд.ш., застосовується універсальна поперечно-циліндрична проекція Меркатора (Universal Transversal Mercator projection – UTM);
для полярних ділянок південніше 80° пд.ш. і північніше 84° пн.ш. для топографічних карт масштабів 1:25 000- 1:250 000 застосовується полярна стереографічна проекція (Universal Polar Stereographic projection – UPS);
для топографічних карт масштабів 1:500 000 і 1:1 000 000 у зоні від 80° пн.ш. до 80° пд.ш. карта видається в рівнокутній конічній проекції Ламберта (Lambert Conformal Conic Projection), а на полярні ділянки – полярна стереографічна проекція.

4.2. Універсальна поперечно-циліндрична проекція Меркатора

За основу побудови проекції взято принцип, згідно з яким зображення поверхні земного еліпсоїда проектується на циліндр, який торкається еліпсоїда вздовж меридіану так, що вісь обертання Землі становить прямий кут з віссю циліндра (рис. 1). Проектування викривляє зображення поверхні земного еліпсоїда, і ці викривлення зростатимуть з віддаленням від Центрального Меридіану на заході і сході від нього.

Рис. 1. Універсальна поперечно-циліндрична проекція Меркатора (типова шестиградусна зона, яка проектується, порядок перерізу)

Якщо змінити поперечно-циліндричну проекцію Меркатора так, щоб масштабний фактор зображення за Центральним Меридіаном (СМ) дорівнював 0,9996, і в результаті перерізу еліпсоїда циліндром було 2 перерізи, паралельні СМ, то це буде безпосередньо поперечно-циліндрична проекція Меркатора (UTM), масштаб уздовж цих перерізів дорівнюватиме 1 (рис. 2).

4.3. Прямокутна координатна сітка

Рис. 2. Універсальна поперечно-циліндрична проекція Меркатора (UTM) – типова зона, яка проектується, порядок перерізу:
СМ – Центральний Меридіан; АВ, DE – лінії перерізу еліпсоїда циліндром

В проекції UTM зображення проектується по 6° зонах за довготою, усього існує 60 зон. Оскільки ці зони проектуються незалежно одна від одної, то в кожній з них установлена відповідна координатна сітка. Прямокутні координати відраховуються в напрямі з півдня на північ і з заходу на схід. Координата N (у нас абсциса X) екватора прийнята рівною 0 метрів для північної півкулі і 10000000 м – для південної. Отже, значення абсцис у південній півкулі зростає в напрямі, оберненому прийнятому в проекції Гаусса-Крюгера.

Координата E (у нас ордината Y) осьових меридіанів прийнята рівною 500000 м, для виключення від’ємних координат.

Прийнято спочатку вказувати координату E, а потім N (рис. 3.).

Координати точки Б будуть такі:

Рис. 3. Приклад визначення координат точки Б

E=545 305м; N=4 179 890м.
Скорочена форма написання координат: 45305 79890

На топографічних картах НАТО нанесена географічна координатна сітка або можуть бути показані її виходи за рамкою аркуша карти. За початок відліку географічних координат прийнята точка перерізу гринвіцького меридіана з екватором.

Географічні координати, визначені з топографічних карт НАТО і топографічних карт України, не будуть однаковими через використання різних еліпсоїдів та їх орієнтування в тілі Землі.

4.4. Система цілевказання НАТО

У системі НАТО прийнята єдина система цілевказання MGRS, яка використовується під час обробки всіх бойових документів.

Цілевказання грунтується на застосуванні злитих літерно- цифрових (кодованих) написань координат прямокутної сітки UТМ, які застосовуються на ділянках, обмежених 84° пн.ш. і 80° пд.ш. та прямокутної сітки UPS, що застосовується для полярних зон північніше 84° пн.ш. і південніше 80° пд.ш.

Під час побудови сітки UТМ земна поверхня поділяється меридіанами на колони протяжністю 6° за довготою, як і в прийнятій в Україні проекції Гаусса-Крюгера, і паралелями на пояси протяжністю 8° за широтою. Крайній північний пояс (72°- 84° пн.ш.) має протяжність 12° за широтою. Утворені меридіанами й паралелями трапеції розміром 6°х8° називаються вказівними зонами (Zone Designation). Колони вказівних зон позначаються номерами від 1 до 60 в напрямі з заходу на схід, починаючи з колони, західною межею якої є меридіан 180° від Гринвіча. Пояси вказівних зон позначаються великими латинськими літерами від С до X у напрямі з півдня на північ, починаючи з поясу, південною межею якого служить паралель 80° пд.ш. Літери I та O пропускаються для уникнення їх змішування з одиницею та нулем. Позначення вказівної дати складається з позначеної колони (цифри) і поясу (літери), наприклад: 31Т, де 31 – колона, Т – пояс (рис.4).

Рис. 4. Вказівні трапеції та їх позначення в системі UТМ

Наприклад: точка А відповідно до рис. 4 знаходитиметься на трапеції 36S.

Вказівні зони поділяються на квадрати розміром 100х100 км, які називаються розпізнавальними 100 – кілометровими квадратами (100000- meter sguare identifition). Стовпчики 100 – кілометрових квадратів, включаючи неповні за шириною стовпчики біля західних і східних меж вказівних зон, позначаються великими латинськими літерами від А до Z у напрямі з заходу на схід по екватору, починаючи зі стовпчика, західною межею якого служить меридіан 180°. Літери I і O пропускаються. Через кожні 18° за довготою (3 колони вказівних зон або 24 стовпчики 100 – кілометрових квадратів) цикл позначення стовпчиків повторюється. Унаслідок зближення меридіанів кількість стовпчиків з віддаленням від екватора зменшується. Так, якщо на екваторі кожна зона містить 8 стовпчиків (6 повних і 2 неповних), то на широті 40° їх залишається 6, а на широті 72°- усього 4. Літерні позначення стовпчиків зберігаються на усьому протязі (рис. 5,а,б).

Рис. 5. Система позначення 100 – кілометрових квадратів сітки UТМ

Ряди 100 – кілометрових квадратів позначаються великими латинськими літерами від А до V у напрямі з півдня на північ як у північній, так і в південній півкулях. Літери І і О пропускаються. Через кожні 2000 км (20 рядів) цикл позначень повторюється. Позначення 100 – кілометрових рядів у кожній зоні виконуються окремо. Для цього використовується 20 літер – у непарних зонах А – V (без І і О), а у парних – ті ж 20 літер, але з посуванням на 5 знаків, тобто від F до E (F…V, A…E), а в колонках указівних зон 47 – 51 (96° – 126° з.д.) відповідно – L і R (непарних – парних).

Позначення квадрата утворюється поєднанням індексу стовпчика та індексу ряду (ЕМ, ТС і т.д.), яке добавляється до позначення вказівної трапеції.

Наприклад: на рис. 5а точка 1 має позначення 1РЕР, точка 2- 3NUG.

Повне позначення 100 – кілометрового квадрата складається з позначень вказівної зони, стовпчика й ряду 100 – кілометрових квадратів, наприклад: 31TDF, де 31Т – указівна зона; D – стовпчик; F – ряд 100 – кілометрових квадратів (рис.6).

Рис. 6. 100 – кілометрові квадрати у вказівній зоні 31Т

Повністю цілевказання в системі сітки UTM складається з позначень вказівної зони, 100- кілометрового квадрата та прямокутних координат заданої точки, які відраховуються від західного та південного боків 100-кілометрового квадрата з потрібною точністю, наприклад (рис. 7):

Рис. 7. Схема відліку прямокутних координат у 100-кілометровому квадраті 31TDF(для наочності зліва та справа позначені повні вказівки прямокутних координат, зверху й справа оцифрування
те, що завжди застосовується на картах)

31TDF32, де 3 (після F) – десятки кілометрів від західного боку 100 – кілометрового квадрата, 2 – десятки кілометрів від південного боку 100 – кілометрового квадрата;
31TDF3328, де 33 – кілометри від західного боку 100 – кілометрового квадрата, 28 – кілометри від південного боку 100 – кілометрового квадрата;
31TDF337284, де 337 – сотні метрів від західного боку 100 – кілометрового квадрата, 284 – сотні метрів від південного боку 100 – кілометрового квадрата;
31TDF33762845, де 3376 – десятки метрів від західного боку 100 – кілометрового квадрата, 2845 – десятки метрів від південного боку 100 – кілометрового квадрата;
31TDF3376928451, де 33769 – метри від західного боку 100 – кілометрового квадрата, 28451 – метри від південного боку 100 – кілометрового квадрата.

При роботі на території протяжністю 18° за довготою і 2000 км (приблизно 18°) за широтою цілевказання попередньо даються в скороченій формі, без позначення вказаної зони, наприклад: DF3328.

Отже, точка “Р” (рис. 7) залежно від точності визначення має такі прямокутні координати з точністю до:
10 000 м – 31TDF32;
1 000 м – 31TDF3328;
100 м – 31TDF337284;
10 м – 31TDF33762845;
1 м – 31TDF3376928451.

На топографічних картах НАТО міститься в зарамковому оформленні пояснення щодо системи цілевказання UТМ (рис. 8)

Рис.8. Приклад пояснення системи цілевказання UТМ, що міститься на топографічній карті масштабу 1:50 000

Побудова й позначення великих квадратів сітки UPS яка застосовується на картах полярних зон, можна бачити на прикладі рис. 9.

Рис. 9. Система позначення 100 – кілометрових квадратів сітки UPS (заштрихований 100 – кілометровий квадрат ТН)

5. РОЗГРАФЛЕННЯ Й НОМЕНКЛАТУРА ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТИ НАТО

Аркуші топографічних карт НАТО являють собою трапеції, обмежені меридіанами й паралелями, які називаються чотирикутниками (quadrangle).

Для позначення аркушів топографічних карт застосовуються підписи назв головних, на кожному аркуші карти, населених пунктів або географічних об’єктів. Ці підписи вміщуються над північною рамкою аркуша карти.

Номенклатура оперативно-навігаційної карти (ONC) масштабу 1:1 000 000 складається з позначення поясу й номера аркуша в поясі, наприклад E-9. Пояси позначаються великими літерами латинського алфавіту (за винятком літер I та O) у порядку від Північного полюса до Південного. Аркуші в поясах нумеруються із заходу на схід, починаючи від західних кордонів Європи й Африки. Межами поясів є паралелі, кратні 8°(додаток 1).

В основу розграфлення та номенклатури тактико-пілотажної карти масштабу 1:500 000 (ТРС) прийняте розграфлення оперативно- навігаційної карти (ONC) масштабу 1:1 000 000. Аркуш карти ONC поділяється на 4 аркуші карти ТРС, кожен з яких позначається однією з літер латинського алфавіту: A, B, C, D, наприклад TPC E-6B, де TPС – умовна скорочена назва карти, а E-6 – номенклатура аркуша карти ONC (рис. 10.).

Рис. 10. Схема поділу аркуша карти ONC на аркуші карти TPC ONC E – 6 – номенклатура карти масштабу 1:1 000 000 (ONC); TPC E – 6A – номенклатура карти масштабу 1:500 000 (ТРС)

За основу розграфлення й системи номенклатур топографічних карт масштабу 1:250 000 прийняте міжнародне разграфлення аркуша міжнародної карти масштабу 1:1 000 000, що утворений поясом, обмеженим паралелями, кожний по 4° широти й колонами – меридіанами по 6° довготи. Пояси позначаються великими літерами від екватора, а колонки арабськими цифрами – від меридіану 180° (із заходу на схід). Номенклатура аркуша карти складається з літери поясу й номера колонки. Перед номенклатурою ставиться буква N, що означає в міжнародному розграфленні північну півкулю, а S – південну, наприклад NL-13, SK-10.

Кожний аркуш міжнародної карти масштабу 1:1 000 000 в межах між паралелями 0°- 40° ділиться на 16 частин. Між паралелями 40°- 60°- на 12 частин. Між паралелями 60°- 68° і 68°- 76° відповідно на 16 і 12 частин ділиться кожний здвоєний аркуш карти масштабу 1:1 000 000, а між паралелями 76°-84° на 16 частин – кожний зчетверений аркуш (додаток 2). Від цієї закономірності можливі окремі відхилення, так в межах території США та Мексики усі мільйонні аркуші діляться на 12 частин незалежно від широтного поясу, у якому розташовані.

Номенклатура аркуша карти JOG складається з позначення півкулі (N – північна, S – південна), номенклатури аркуша (аркушів) міжнародної карти масштабу 1:1 000 000 й порядкового номера аркуша карти масштабу 1:250 000, тобто NК-30-11, NН-33-15 (рис.11.).

Рис. 11. Схема поділу аркуша міжнародної карти масштабу 1:1 000 000 на аркуші карти JOG масштабу 1:250 000

Для позначення аркушів карт масштабів 1:100 000 і більше використовується не міжнародна номенклатура карти масштабу 1:1 000 000, а збірні таблиці (додаток 3).

Аркуші карти 1:100 000 позначаються чотиризначними числами: перші дві цифри відповідають номерам колонок, а останні – номерам поясів. Межами колонок і рядів служать меридіани й паралелі, проведені через кожні 30′.

Номенклатура аркушів карти масштабу 1:50 000 і 1:25 000 складається з числового позначення відповідного аркуша карти масштабу 1:100 000, числового (для карт масштабу 1:50 000) і румбічного (для карт масштабу 1:25 000) позначень аркушів, розміщених в одній з чвертей. За такого позначення аркуші мають таку номенклатуру (рис. 12.):

Рис. 12. Схема поділу аркуша карти 1:100 000 на аркуші
карти 1:50 000 та 1:25 000:
1:100 000- 1360;
1:50 000 – 1359 IV (заштриховано скісною лінією);
1:25 000 – 1359 III NE (заштриховано в клітинку)

Крім номенклатури, на топографічних картах НАТО позначається серія-блок аркушів карти даного масштабу, яка покриває певний район. Номер серії може складатися з чотирьох натуральних чисел (форма а) або з літери й трьох натуральних чисел (форма б). У деяких випадках може бути 4 числа, наприклад 6303; 1115 або M676, M 5213.

Перша цифра або літера в серії означає певний регіон або групу країн в межах яких існує серія, наприклад 6 – площа Європи; 1 – означає покриття даним масштабом усієї земної кулі; V – США; K – Близький Схід; L – Далекий Схід; U – Південно-Східна Азія; M – Західна Європа.

Друга цифра у формі а або перша цифра форми б означає масштаб карти:
1 – 1:5 000 000 і менше;
2 – від 1:5 000 000 до 1:2 000 000 включно;
3 – від 1:2 000 000 до 1:510 000 включно;
4 – від 1:510 000 до 1:255 000 включно;
5 – від 1:255 000 до 1:150 000 включно;
6 – від 1:150 000 до 1:70 000 включно;
7 – від 1:70 000 до 1:35 000 включно;
8 – від1:35 000;
9 – карти військових баз і плани доріг військових баз (довільного масштабу);
10 – фотокарти довільного масштабу.

Третя цифра форми а і друга цифра форми б означають частину території країни, підрегіону.

Останній елемент форм а і б може включати як одну цифру так і дві цифри й означає номер даної карти серед інших карт тієї ж групи масштабів на ту ж частину території.

6. ВИЗНАЧЕННЯ АЗИМУТІВ ТА ДИРЕКЦІЙНИХ КУТІВ

6.1. Азимути та дирекційні кути

Г е о д е з и ч н и й (географічний) а з и м у т (G) – кут, який вимірюється за рухом годинникової стрілки від 0 до 360° між північним напрямом географічного меридіану та напрямом на точку, яка визначається.

М а г н і т н и й а з и м у т (М) – горизонтальний кут, який відраховують від північного напрямку магнітного меридіану та напрямку на точку за рухом годинникової стрілки.

Д и р е к ц і й н и й к у т (Т) – це кут між прохідними через дану точку напрямком на задану точку та лінією, паралельною осі абсцис, який відраховують від північного напрямку осі абсцис за рухом годинникової стрілки.

Усі вищеперераховані кути мають значення від 0 до 360° (рис.13).

Вимірювання на карті дирекційних кутів та геодезичних азимутів виконують транспортиром.

Т р а н с п о р т и р о м дирекційні кути вимірюють у такому порядку. Вихідну точку та місцевий предмет (ціль) з’єднують прямою лінією, довжина якої від точки її перетину з вертикальною лінією координатної сітки повинна бути більша радіуса транспортира. Потім суміщують транспортир з вертикальною лінією координатної сітки. Відлік за шкалою транспортира проти накресленої лінії відповідатиме величині вимірюваного дирекційного кута. Середня похибка вимірювання кута транспортиром офіцерської лінійки складає 0,5°.

Щоб провести на карті напрям, заданий дирекційним кутом в градусному вимірі, потрібно через головну точку умовного знака вихідного пункта провести лінію, паралельну вертикальній лінії координатної сітки. До лінії прикласти транспортир і проти відповідної поділки шкали транспортира (відліку), який дорівнює дирекційному куту, поставити точку. Після цього через дві точки провести пряму лінію, яка й буде напрямом даного дирекційного кута.

6.2. Зближення меридіанів. Перехід від геодезичного азимута до дирекційного кута

З б л и ж е н н я м е р и д і а н і в (γ) – це кут в даній точці між її меридіаном та лінією, паралельною осі абсцис або осьовому меридіану.

Напряму геодезичного меридіану на топографічній карті відповідають бокові сторони її рамки, а також прямі лінії, які можна провести між однойменними хвилинними поділками довгот.

Рахунок зближенням меридіанів ведеться від геодезичного меридіану. Зближення меридіанів вважається додатнім, якщо північний напрям осі абсцис відхилений на захід від геодезичного меридіану, та від’ємним, якщо цей напрям відхилений на схід.

Величина зближення меридіанів, яка вказана на топографічній карті, відноситься до центру аркуша карти.

Геодезичний азимут (G) напрямку відрізняється від дирекційного кута на величину зближення меридіанів (рис. 14). Залежність між ними може бути виражена формулою G = T+(±γ).

Рис. 14. Залежність між геодезичним азимутом, дирекційним кутом та зближенням меридіанів

З формули легко знайти вираз для визначення дирекційного кута відомими значеннями геодезичного азимута та зближенням меридіанів Т = G- (±γ).

6.3. Магнітне схилення. Перехід від азимутів магнітного до геодезичного

Здатність магнітної стрілки займати визначене положення в даній точці простору зумовлено взаємодією її магнітного поля з магнітним полем Землі.

Напрям сталої магнітної стрілки в горизонтальній площині відповідає напряму магнітного меридіана в даній точці. Магнітний меридіан в загальному випадку не співпадає з геодезичним меридіаном.

Кут між геодезичним меридіаном даної точки та її магнітним меридіаном, направленим на північ, називається схиленням магнітної стрілки або магнітним схиленням (δ).

Магнітне схилення вважається додатнім, якщо північний кінець стрілки відхилений на схід від геодезичного меридіану (східний напрям), та від’ємним, якщо він відхилений на захід (західне схилення).

Залежність між геодезичним азимутом, магнітним азимутом та магнітним схиленням (рис. 15) може бути виражена формулою G = M + (±δ ).

Магнітне схилення змінюється протягом часу та зі зміною місця.

Рис. 15. Залежність між геодезичним азимутом, магнітним азимутом та магнітним схиленням

6.4. Перехід від магнітного азимута до дирекційного кута

Кут, утворений вертикальною лінією вертикальної сітки та магнітним меридіаном, який становить суму зближення меридіанів та магнітного схилення, називається відхиленням магнітної стрілки або похибкою напрямку (Δ). Він відраховується від північного напрямку вертикальної лінії координатної сітки і вважається додатнім, якщо північний кінець магнітної стрілки відхиляється на схід від цієї лінії, та від’ємним при західному схиленні магнітної стрілки. На рис. 16 поправка напрямку дорівнює 2°16′+5°16′ = +7°32′.

Рис. 16. Перехід від магнітного азимуту до дирекційного кута

Поправку напрямку та складові поправки – зближення меридіанів та магнітне схилення наводять на карті під південним боком рамки у вигляді схеми з пояснювальним текстом.

Поправку напрямку в загальному випадку можна виразити формулою Δ = (±δ)-(±γ).
Якщо на карті виміряно дирекційний кут напрямку, то магнітний азимут цього напрямку на місцевості М = Т-(±Δ).

Виміряний на місцевості магнітний азимут будь-якого напрямку переводиться в дирекційний кут цього напрямку за формулою Т = М+(±Δ).

Щоб уникнути помилок при визначенні величини знака поправки напряму потрібно користуватися розміщеною на карті схемою напрямів геодезичного меридіану, магнітного меридіану та вертикальною лінією координатної сітки.

При точних вимірюваннях перехід від дирекційних кутів до магнітних азимутів та назад виконується з урахуванням річного магнітного схилення. Спочатку визначають схилення магнітної стрілки на даний час (вказану на карті річну зміну схилення магнітної стрілки множать на число років, які пройшли після видання карти), потім отриману величину алгебраїчно підсумовують з величиною схилення магнітної стрілки, указаною на карті. Після цього переходять від виміряного дирекційного кута до магнітного азимута за наведеними вище формулами.

7. ЗАРАМКОВЕ ОФОРМЛЕННЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ НАТО

Топографічні карти НАТО кожного масштабного ряду не створюються в стандартному зарамковому оформленні. Приведені нижче схеми зарамкового оформлення не є уніфікованими. Окремі елементи змісту зарамкового оформлення можуть бути відсутні або розташовуються в інших місцях.

Схема зарамкового оформлення аркушів топографічних карт НАТО масштабу 1:50 000 (рис.17.):

1- назва держави; 2- числовий масштаб; 3- система координат; 4 – назва аркуша; 5 – номер видання; 6- серія; 7- номенклатура аркуша; 8- графічна діаграма переведення футів у метри; 9 – відомство, яке підготувало й опублікувало карту; 10- рік стану місцевості; 11-таблиця умовних знаків; 12- назва аркуша, назва держави, номенклатура, серія, номер видання; 13- пояснення до особливостей зображення окремих елементів змісту; 14- словник картографічних термінів; 15- масштаб закладення рельєфу; 16- числовий масштаб; 17- лінійний масштаб у кілометрах; 18- лінійний масштаб у статутних (сухопутних) милях; 19- лінійний масштаб у морських милях; 20- одиниця виміру висот, висота перерізу рельєфу; 21- відомості про еліпсоїд, координатну сітку, проекції, вихідний рівень висот, систему геодезичних координат, видавця, місяць і рік видання; 22- величини перетворення координат із системи координат WGS-84 в місцеву систему координат; 23- пояснення до користування прямокутною сіткою UТМ для визначення координат, система цілевказання UТМ; 24- дані про видавця; 25- відомості про організацію, якій належать авторські права на картографічну продукцію; 26- схема магнітного схилення основної зони; 27- схема магнітного схилення для суміжної зони; 28- система координат; 29- схема адміністративно-територіального поділу з поясненнями до неї; 30- схема розміщення суміжних аркушів; 31- шкала гіпсометрії; 32- шкала ступенів висот; 33- штрих-код.

Схема зарамкового оформлення аркушів топографічних карт НАТО масштабу 1:250 000 (рис. 18.):
1- серія, номенклатура й номер видання; 2- шкала ступенів висот; 3- інформація про роки відповідності місцевості до основних елементів змісту; 4- відомості про систему координат, вихідний рівень висот, проекцію; 5- схема розміщення суміжних аркушів і адміністративно-територіального поділу, пояснення до неї; 6- схема розграфлення всесвітньої географічної сітки GEOREF на аркуші карти; 7- відомості про матеріали, за якими нанесені висотні перешкоди; 8- дата відповідності нанесеної аеронавігаційної інформації, джерела нанесення аеронавігаційної інформації; 9- відомості про нанесення для кожної 15′ трапеції карти максимально можливої висоти перешкод у сотнях і тисячах футів; 10- дата відповідності нанесення ліній магнітних аномалій; 11- графічна діаграма переведення футів у метри; 12- таблиця основних умовних знаків; 13- масштаб, назва аркуша, назви держав сяких картографуються на аркушах; 14- серія, номенклатура і номер видання; 15- рік стану місцевості; 16- назва відомства, яке підготувало й видало карту, рік складання карти; 17- дата виправлення й матеріали, за якими карта була виправлена; 18- повна адреса відомства, яке створювало дану карту; 19- одиниця виміру висот, одиниця виміру глибин; 20- словник картографічних термінів; 21- пояснення до користування прямокутною сіткою UТМ для визначення координат (система цілевказання UТМ); 22- назва і варіант видання карти (JOG(G) – Ground – топографічна, JOG(A)- Air – аеронавігаційна); 23- числовий масштаб; 24- лінійний масштаб в уставних (сухопутних) милях; 25- лінійний масштаб у кілометрах; 26- лінійний масштаб у морських милях; 27- висота перерізу рельєфу; 28- пояснення до нумерації квадратів сітки UТМ блакитним кольором; 29- величини перетворення координат із системи координат WGS-84 в місцеву систему координат; 30- відомство, якому належить авторське право на дану карту; 31- умовні знаки аеронавігаційного навантаження; 32- опис адміністративно-територіального поділу, умовні знаки кордонів; 33- умовні знаки відміток висот; 34- відомство, яке видавало карту, місяць і рік її видання; 35- пояснення й особливості перетворення окремих елементів змісту; 36- обмеження користування; 37- штрих-код.