Сущность изображения земной поверхности горизонталями

Изображение рельефа на топографических картах является одной из труднейших задач топографии, так как на плоскости необходимо показать все разнообразие неровностей земной поверхности, представляющих собой объёмные формы. Для изображения рельефа на картах применяются различные способы: отметок, горизонталей, штриховки, отмывки и тушёвки.

Основным источником сведений о рельефе для командира являются топографические карты, поэтому изображение рельефа должно давать чёткое представление о высоте территории над уровнем моря, степени её горизонтального и вертикального расчленения, преобладающей крутизне скатов, характерных формах и типах рельефа. Подробность изображения рельефа на топографических картах различных масштабов зависит от их назначения.

Изображение рельефа на картах масштабов 1:25 000—1:100 000 должно позволять:

наглядно передавать характер рельефа, степень его расчленённости;

точно отображать расположение, размеры и формы неровностей местности, характеризующие её проходимость, маскирующие и защитные свойства, а также возможность ориентирования на местности;

наглядно передавать морфологические особенности различных типов рельефа;

точно и чётко передавать основные орографические линии и точки;

чётко отображать направление скатов, их крутизну, а также резкие нарушения поверхности (обрывы, осыпи, овраги, промоины и др.);

обеспечивать быстрое определение с точностью, допускаемой масштабом карты, высот точек местности и превышений одних точек над другими.

Для обеспечения этих требований на топографических картах применяется способ изображения рельефа горизонталями, основанный на применении линий равных высот в сочетании с отметками высот характерных точек местности, подписями горизонталей и отдельных форм рельефа. Изображение характерных форм рельефа дополняется условными знаками обрывов, скал, оврагов и т. д.

На картах масштабов 1:500000 и 1:1000000 изображение горного рельефа дополняется гипсометрической раскраской и отмывкой, то есть оттенением склонов. Отмывка делает изображение более выразительным, позволяя зрительно ощущать его объёмные формы. Оттенение делается по принципу — чем значительнее, выше и круче склон, тем сильнее тон отмывки.

Способ отметок является самым простым способом изображения рельефа местности. Он заключается в том, что при каждой определённой точке надписывается её абсолютная высота, выраженная в метрах. Число, показывающее высоту данной точки в метрах, называется отметкой этой точки. Отсюда указанный способ и получил своё название.

Для изображения рельефа определяют высоты таких точек местности, которые ясно выражают её неровности (вершины гор и холмов, самые низкие точки котловин, точки перегибов скатов и т. д.). Они называются характерными точками рельефа.

Способ отметок позволяет быстро и просто определять высоты точек, но по отметкам трудно устанавливать направление и крутизну скатов и нельзя судить о виде, взаимном расположении и связи неровностей. Однако отметки высот служат основой для всех остальных способов изображения рельефа. Самостоятельно способ отметок применяется лишь на морских картах для показа глубин дна.

Способ горизонталей является основным способом изображения рельефа на топографических картах. Сущность его заключается в том, что точки земной поверхности, имеющие равные высоты, соединяются плавными кривыми, которые и носят название горизонтали. Термин «горизонталь» иногда заменяют термином «изогипса», что означает «линия одинаковых высот».

Чтобы лучше уяснить сущность изображения рельефа горизонталями, представим себе участок физической поверхности Земли, который сечётся рядом горизонтальных плоскостей Р₁, Р₂, Р₃ и так далее, параллельных уровенной поверхности моря P₀, от которой ведётся счёт высот и расположенных по вертикали на одинаковом расстоянии друг от друга. Высота между соседними секущими плоскостями называется высотой сечения рельефа (рис. 8).

Если спроектировать образованные в сечениях линии равных высот (АВ, CD, KL, MN, RS) на горизонтальную плоскость Q, получим ряд замкнутых кривых линий ab, cd, kl, тп и rs. Это и будут горизонтали.

В соответствии с табл. 3, чем крупнее масштаб и ровнее местность, тем меньше сечение. Наоборот, чем мельче масштаб и гористее местность, тем сечение устанавливается больше.

На листе карты высота сечения рельефа является величиной постоянной и указывается под южной рамкой листа карты.

Например, надпись «Сплошные горизонтали проведены через 10 м» указывает, что высота
сечения рельефа на данном листе карты составляет 10 м.

Расстояние в плане между смежными горизонталями называется заложением горизонталей и обозначается а. Заложение характеризует крутизну ската, то есть угол наклона ската к горизонту ν (рис. 9). При этом между высотой сечения, крутизной ската и заложением существует определённая зависимость.

Пусть высота сечения рельефа равна h, заложение горизонталей между точками А и В равно a, крутизна ската в точке А равна ν. Отношение высоты сечения к заложению называется уклоном линии в данной точке и обозначается буквой i. Уклоны линии выражаются в процентах либо промилле (тысячных долях единицы).

Например, на карте масштаба 1:50000 высота сечения h = 10 м, а заложение а = 0,2 см. Тогда уклон линии в точке А будет равен i = h/a = tg ν = 10/100 = 0,10 = 100%, = 10,0 %.

Определив уклон линии местности, легко найти крутизну ската по данному направлению из выражения ν=arctg(h/a).

Ранее мы установили, что наименьшее расстояние между двумя линиями на карте, которое можно измерить, равно 0,2 мм. Следовательно, наименьшая величина заложения а и наименьшая высота сечения рельефа, которые могут быть выражены графически, должны быть не менее 0,2 мм в масштабе карты. Подставив эти значения в выражение ν = arctg (h/a), получим ν = arctg 1 = 45°.

Высота сечения, обеспечивающая раздельное изображение го­ризонталями склонов крутизной до 45°, называется нормальной высотой сечения.

На картах масштабов 1:50000 и 1:100000 нормальная высота сечения равна соответственно 10 и 20 м. На картах высокогорных районов, чтобы изображение рельефа не затемнялось из-за излишней густоты горизонталей и лучше читалось, высоту сечения принимают в два раза больше нормальной. На картах плоскоравнинных районов масштабов 1:25 000 и 1:200 000 высоту сечения принимают в два раза меньше нормальной, то есть соответственно 2,5 и 20 м (табл. 3).

Высота сечения рельефа для карт масштабов 1:500000 и 1:1000000 устанавливается в соответствии с высотными поясами (табл. 4).

Так как сечение рельефа считается от начальной уровенной поверхности (проходящей через нуль Кронштадтского футштока), то высоты горизонталей всегда кратны ему.

Например, при сечении рельефа, равном 10 м, высоты горизонталей будут 10, 20, 30, 40, 50 м и т. д.

Горизонтали на карте, соответствующие установленной для неё высоте сечения рельефа, проводятся сплошными линиями и называются основными (сплошными) горизонталями. Для облегчения счета горизонталей при определении высот точек по карте все сплошные горизонтали, соответствующие пятикратной высоте сечения (каждая пятая горизонталь), вычерчиваются утолщённо (утолщённые горизонтали).

Основная высота сечения рельефа указана на каждом листе карты под южной стороной его рамки.

Например, надпись «Сплошные горизонтали проведены через 10 м» означает, что на данном листе все горизонтали, показанные сплошными линиями, кратны 10 м, а утолщённые — кратны 50 м.

Для изображения характерных форм и деталей рельефа (перегибов склонов, вершин, седловин и т. п.), если они не выражаются на карте основными горизонталями, применяются дополнительные горизонтали (полугоризонтали), которые проводятся через половину основной высоты сечения. Кроме того, дополнительные горизонтали применяются для изображения равнинных участков, когда заложения между основными горизонталями очень велики (более 3—4 см на карте). В отличие от основных горизонталей полугоризонтали вычерчивают прерывистыми линиями.

Для изображения отдельных деталей рельефа, не выражающихся основными и дополнительными горизонталями, применяются вспомогательные горизонтали, которые обязательно подписываются. Их вычерчивают тонкими короткими прерывистыми линиями между основными и дополнительными горизонталями на произвольной высоте.

Основные, дополнительные и вспомогательные горизонтали на топографических картах печатаются коричневой краской.

Для дополнительной характеристики рельефа на картах подписываются отметки высот характерных точек местности: вершин гор и холмов, высших точек водоразделов, перевалов, седловин, наиболее низких точек дна долин, а также точек, являющихся ориентирами (на перекрёстках дорог и просек, на резких изгибах контуров растительного покрова и т. п.). Отметки наиболее выдающихся точек местности или командных высот (имеющих наибольшую высоту и допускающих хороший обзор с них окружающей местности) выделяются более крупным шрифтом. Такие отметки отбираются в количестве 3—4 на лист карты и подписываются черным цветом.

На картах масштаба 1:100000 и крупнее отметки высот точек над уровнем моря подписываются с точностью до 0,1 м, а на картах масштаба 1:200 000 и мельче — до целых метров. Это надо иметь в виду, чтобы не перепутать точки при указании и отождествлении их отметок по картам различных масштабов.

Подписи горизонталей даются в таком количестве и размещаются в сочетании с отметками высот точек так, чтобы можно было легко и быстро определить высоту той или иной точки на любом участке листа карты. Подписи горизонталей размещаются в их разрывах в наиболее характерных местах. Цифры подписей располагаются так, чтобы их верх был направлен к вершине ската. Подписи горизонталей выполняют коричневым цветом.

Благодаря отмывке хорошо выделяются основные горные хребты и массивы, их важнейшие отроги и вершины, перевалы, уступы нагорий, глубокие долины и каньоны, направление и сравнительная крутизна скатов, форма гребней (острая, округлая и т. п.) и отличие по высоте главнейших горных хребтов.

На рис. 10 изображены горизонталями элементарные формы рельефа. Из рисунка видно, что небольшая гора (холм) и котловина выглядят, в общем, одинаково — в виде системы замкнутых опоясывающих друг друга горизонталей. Схожи между собой и изображения хребта и долины (лощины). Отличить их можно лишь по направлению скатов.

Указатели направления скатов показываются короткими чёрточками (бергштрихами), перпендикулярными к горизонталям по направлению покатостей. Бергштрихи помещаются на изгибах горизонталей в наиболее характерных местах, преимущественно у вершин, седловин или на дне котловин, а также на пологих скатах — в местах, затруднительных для чтения. Они дают возможность различать противоположные формы рельефа: долину (лощину) и хребет, впадину и холм (рис. 10). Бергштрихи ставятся не у всех, а у некоторых горизонталей.

Для уточнения изображения рельефа применяют ряд особых условных знаков, дополняющих горизонтали.

Промоины и рытвины показываются чёрточками, пересекающими горизонтали по тальвегу на всем их протяжении. Обрывы изображаются зубчиками, перпендикулярными к их краям. Так же изображаются растущие овраги, у которых скаты начинаются обрывами. Нижняя часть таких оврагов изображается горизонталями, если это позволяет масштаб карты. Курганы и ямы показываются тоже зубчиками. Особыми знаками изображаются скалы, утёсы.

К числу дополнительных условных знаков, применяемых при способе горизонталей, относятся подписи высот курганов, глубин ям, оврагов, блюдец и других углублений.

По улицам, а также по дорогам, рекам и каналам, если они изображаются в две линии, горизонтали не проводятся.

Поиск по сайту: