Как показан рельеф на топографической карте. Изображение рельефа на картах

Изображение рельефа на топографических картах дает полное и достаточно подробное представление о неровностях, земной поверхности, их форме и взаимном расположении, превышениях и абсолютных высотах точек местности, преобладающей крутизне и протяженности скатов (рисунок 86).

Рисунок 86 – Формы скатов: 1 – ровный; 2 –выпуклый; 3 – вогнутый; 4 – волнистый.

На современных топографических картах рельеф изображается горизонталями в сочетании с условными знаками обрывов, скал, оврагов, промоин, осыпей, оползней и т. д. Изображение рельефа дополняется подписями абсолютных высот характерных точек местности, горизонталей, размеров отдельных форм рельефа и указателями направления скатов. Сущность изображения рельефа горизонталями. Горизонталь – это замкнутая линия, изображающая на карте горизонтальный контур неровностей, все точки которого на местности расположены на одной высоте над уровнем моря. Горизонтали можно представить как линии, полученные в результате сечения местности уровенными поверхностями, то есть поверхностями, параллельными уровню воды в океанах.

Рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рисунке 87 изображен остров с вершинами А и В и береговой линией DЕF. Замкнутая кривая def представляет собой изображение береговой линии в плане. Поскольку береговая линия является сечением острова уровенной поверхности океана, изображение этой линии на карте представляет собой нулевую горизонталь, все точки которой имеют высоту, равную нулю.

Допустим, что уровень океана поднялся на высоту h, тогда образуется новое сечение острова воображаемой секущей плоскостью h – h. Проектируя это сечение с помощью отвесных линий, получим на карте изображение первой горизонтали, все точки которой имеют высоту h. Точно так же мож­но получить на; карте изображение и других сечений, выполненных на высотах 2h,3h, 4hи т.; д. В результате на карте будет иметь место изображение рельефа острова горизонталями. При этом рельеф острова изображается тремя горизонталями, охватывающими остров целиком, и двумя горизонталями, охватывающими отдельно каждую из вершин. Вершина А несколько выше 4h, а вершина Внесколько выше 3h относительно уровня океана. Скаты возвышенности А круче, чем скаты возвышенности В,поэтому в первом случае горизонтали на карте расположены ближе друг к другу, чем во втором.

Рисунок 87 – Сущность изображения рельефа горизонталями.

Из рисунка видно, что способ изображения, рельефа, горизонталями позволяет правильно не только, отображать формы рельефа, но и определять высоты отдельных точек земной поверхности по высоте сечения рельефа и крутизне скатов.

Высота сечения рельефа – это разность высот двух смежных секущих поверхностей. На карте она выражается разностью высот двух смежных горизонталей. В пределах листа карты высота сечения рельефа, как правило, является постоянной.

На рисунке 88 показан вертикальный разрез (профиль) ската. Через точки М, N, О проведены уровенные поверхности на расстоянии друг от друга, равном высоте сечения h. Пересекая поверхность ската, они образуют кривые линии, ортогональные проекции которых в виде трех горизонталей показаны в нижней части рисунка.

Расстояния mn и no между горизонталями являются проекциями отрезков MN и N0 ската. Эти проекции называются заложениями горизонталей. Из рисунка видно, что заложение всегда короче наклонного отрезка ската. На карте заложение можно определить как расстояние между двумя смежными по скату горизонталями. При данной высоте сечения чем больше горизонталей на скате, тем он выше, чем ближе горизонтали одна к другой, тем скат круче. Следовательно, по числу горизонталей можно определять превышение одних точек местности над другими, а по расстоянию между горизонталями, то есть по величине заложения, судить о крутизне ската.

Рисунок 88 – Профиль ската: h – высота сечения рельефа, а – заложение горизонталей, α – крутизна ската.

Величина заложения (при определенной высоте сечения рельефа) зависит от крутизны ската и от направления по отношению к горизонталям. На рисунке 89 в перспективе показан участок ската между горизонталями АА 1 и ВВ 1 .

Рисунок 89 – Изменение заложения.

Из любой точки на скате, например из точки О , можно провести по скату ряд линий в разных направлениях По скату проведены прямые линии ОМ, ОМ 1 и ОМ 2 их ортогональные проекции О 1 М, O 1 М 1 , O 1 M 2 являются заложениями. Из рисунка видно, что при одинаковой высоте сечения рельефа в зависимости от изменения крутизны ската меняется и величина заложения.

Линии ОМ, OM 1 и ОМ 2 наклонены под разными углами (α,α 1 ,α 2) к горизонтальной плоскости. Угол наклона линии ОA 1 равен нулю, так как она является горизонталью. Наибольший угол наклона будет в том случае, когда направление перпендикулярно горизонтали (на рисунке ОМ перпендикулярно АА1). Это направление соответствует наибольшей крутизне ската и называется направлением ската.

Угол, составленный направлением ската с горизонтальной плоскостью в данной точке, называется крутизной ската.

Детальность изображения рельефа горизонталями зависит от высоты сечения рельефа. Для данного масштаба карты, которая связана с заложением, и крутизной ската формулой h=аrctgα (рисунок 88). Из формулы, видно, чем подробнее требуется изобразить рельеф горизонталями, тем меньшую надо брать высоту сечения и тем меньшими будут заложения при постоянной крутизне скатов. Однако излишне малая высота сечения ведет к чрезмерной детализации изображения рельефа, в результате чего изображение теряет наглядность. На наших топографических картах за основную принята высота сечения, обеспечивающая раздельное изображение горизонталями скатов крутизной 45 о.

Установленная для каждого масштаба карты высота сечения рельефа обеспечивает наглядность изображения рельефа и сравнимость крутизны скатов, что важно при оценке проходимости и защитных свойств местности.

Для того чтобы не забивать карту слишком большой густотой горизонталей, высота сечения рельефа для карт горных районов иногда увеличивается. Для карт равнинной местности с целью более детального изображения подробностей рельефа высота сечения уменьшается. Высота сечения изменяется также в зависимости от масштаба карты. Чем мельче масштаб карты, тем больше высота сечения, и наоборот.

Высота сечения рельефа для топографических карт различных масштабов в зависимости от характера местности дана в таблице. 35.

Таблица 35 – Зависимость сечения рельефа от масштаба и характера местности

Продолжение таблицы 35

Из таблицы видно, чем крупнее масштаб карты, тем меньше высота сечения рельефа, следовательно, более подробно изображается рельеф.

Основная высота сечения рельефа для карты масштаба 1:1 000 000 устанавливается в соответствии с высотными поясами по следующей шкале: от 100 м ниже уровня моря до 400 м над уровнем моря – 50 м, от 400 м до 1000 м – 100 м, выше 1000 м – 200 м.

Горизонтали на карте, соответствующие установленной для нее высоте сечения, называются основными горизонталями.

На картах они вычерчиваются коричневыми сплошными тонкими или утолщенными линиями. Основные горизонтали, вычерчиваемые утолщенными линиями, называются утолщенными горизонталями. Они служат для облегчения счета горизонталей при определении высот точек местности. На всех картах утолщаются нулевая и каждая пятая основные горизонтали, а на карте масштаба 1:25 000, создаваемой на районы с высотой сечения рельефа 2,5 м, утолщается каждая десятая основная горизонталь.

Выразить основными горизонталями все формы и, детали рельефа не всегда возможно. Для отображения характерных форм и деталей рельефа (перегибов скатов, вершин, седловин и т. п.), а также для, изображения рельефа равнинных участков, когда заложения между, основными горизонталями очень велики (более 3 – 4 см на карте), используют дополнительные сечения (АВ и СД нарисунке 90) посредине между основными сечениями.

Соответствующие этим сечениям горизонтали называются дополнительными или полугоризонталями. Они изображаются в виде прерывистых линий только в тех местах, где им необходимо выразить какие-либо, формы и детали рельефа, не выражающиеся основными горизонталями. При изображении дополнительными горизонталями вершин и седловин обязательно показывают ответные дополнительные горизонтали на противоположных склонах. Для изображения отдельных деталей рельефа (блюдец в степных районах, западин, отдельных небольших высот и бугров на плоскоравнинной местности), которые не передаются основными или дополнительными горизонталями, применяются вспомогательные горизонтали; Они проводятся на произвольной высоте таким образом, чтобы лучше передать данную форму рельефа. Вычерчивают вспомогательные горизонтали, как и дополнительные прерывистыми линиями, но с более короткими звеньями. Ответные вспомогательные горизонтали на противоположных склонах не проводят.

Рисунок 90 – Изображение рельефа дополнительными и вспомогательными горизонталями

Горизонтали проводят через обозначения всех объектов без разрыва, за исключением обозначений дорог, рек и каналов, изображаемых в две линии, промоин и оврагов шириной менее9-3 мм в масштабе карты, выемок, ям и карьеров, а также внемасштабных условных знаков. Изображение основных форм рельефа. При изображении основных форм рельефа особое внимание обращают на правильную передачу крутизны и формы профиля склонов. Крутизна и форма профиля передаются на карте изменением величины заложения между горизонталями. В тех случаях, когда при изображении крутых склонов промежутки между горизонталями на карте будут менее 0,1 мм, допускается слияние горизонталей или между утолщенными горизонталями проводят не все промежуточные горизонтали.

При изображении выпуклых форм рельефа горизонтали своими выпуклостями всегда обращены в сторону понижения ската. На горизонталях, показывающих вершины всегда помещаются указатели скатов (бергштрихи).

Горизонтали, изображающие вогнутые формы рельефа, своими выпуклостями всегда направлены в сторону повышения ската. На горизонтали, показывающей дно котловины, помещаются бергштрихи.

Линии водоразделов, водосливов (тальвегов) проходят вдоль вытянутых частей горизонталей, пересекая их перпендикулярно в наиболее выпуклых местах.

На рисунке 91 показано изображение типовых форм рельефа.

Рисунок 91 – Изображение горизонталями типовых форм рельефа

Горизонтали, изображающие седловину, подходят к ней своими выпуклостями с четырех сторон: с двух сторон они обозначают скаты, возвышающиеся над седловиной (на них помещают бергштрихи), а с двух, других сторон начала двух лощин, расходящихся от седловины в противоположных направлениях. Горизонтали позволяют передавать не только крутизну скатов, но и их форму (рисунок 92).

Ровный скат изображается горизонталями, расположенными на равных, расстояниях одна от другой, то есть заложение между горизонталями одинаково. При изображении вогнутого ската расстояние между горизонталями уменьшается к вершине. При изображении выпуклого ската горизонтали учащаются к подошве. Горизонтали, изображающие волнистый скат, учащаются и разреживаются в нескольких местах в зависимости от количества перегибов ската.

При изображении, горного рельефа точно передаются направления и характер гребней хребтов, степень их изрезанности и профиль скатов, форма вершин, уступов (террас), форма и строение (профиль) продольных и поперечных долин, распространение скал, ледников и фирновых полей.

Горизонтали, показывающие вершины на гребнях, хребтов, проводятся и в тех случаях, когда они образуют незначительные по размерам фигуры.

При изображении высокогорного (альпийского) рельефа на картах подробно и точно передаются характерные для него острые скалистые гребни с пикообразными вершинами, цирками и карами, узкие долины и резкие перегибы скатов.

При изображении мелкосопочника на карте отображается интенсивность его расчленения, относительная густота и характер расположения отдельных сопок, их групп, гряд и понижений между ними, наличие многочисленных отдельных западин.

Рисунок 92 – Изображение горизонталями различных форм скатов

Продольный профиль долин отображается правильной передачей изменения величины заложения между горизонталями по тальвегу.

При изображении долин на карте точно отображается особенность строения их поперечного и продольного профилей. Узкие долины передаются на картах острым замыканием горизонталей по тальвегу, а четко выраженные бровки их резким поворотом горизонталей. Широкие долины, характерные для равнинной местности, обычно имеющие плоское дно и резко выраженную подошву и бровки, отображаются на картах резким перегибом горизонталей на бровках и подошве склона и прямолинейным замыканием горизонталей по тальвегу.

Долины, отличающиеся крутыми вогнутыми склонами и широким корытообразным дном (так называемые троговые долины), передаются на картах сближенными, параллельно идущими горизонталями на склонах и плавным, округлым замыканием по тальвегу.

Настало время перейти к изучению самой интересной группы знаков - объектов рельефа. Среди объектов рельефа есть ориентиры и линейные, и площадные, и точечные.

Формы рельефа местности могут быть очень разнообразными. Невозможно предусмотреть условные знаки для всех форм рельефа, которые могут встретиться в природе. Поэтому объекты рельефа наносятся на карту особым образом.

В обозначении большей части объектов рельефа используется горизонталь .

Горизонталь - это линия карты, соответствующая определенному уровню высоты на местности.

Иногда, горизонтали называют еще «линии высот ».

В отличие от дороги так просто разглядеть или «пощупать» горизонталь нельзя. Представим, что кто-нибудь провел краской на местности линию, соответствующую горизонтали . Двигаясь вдоль этой линии, мы все время будем находиться на одной высоте, то есть не будем ни спускаться, ни подниматься.

В будущем вы более подробно познакомитесь с горизонталями (линиями высот ) и их свойствами. Здесь же мы будем рассматривать различные виды рельефа, как отдельные условные знаки.

Во-первых, следует обратить внимание на небольшую коричневую черточку, расположенную поперек горизонтали. Это бергштрих. Бергштрих показывает направление склона. Бергштрих всегда направлен вниз по склону - посмотрите на изображение ямы. При обозначении бугра бергштрих иногда не показывают.

104 Указатель направления ската (бергштрих)

На изображении бугорка и ямки горизонталь показана пунктиром. Значит высота (или глубина) этих объектов рельефа невелика.

114 Яма

Показывается горизонталями с бергштрихами. Выделяющаяся, не попадающая в основное сечение, яма может быть показана основной горизонталью, если ее глубина не отличается больше чем на 25% от основного сечения. Маленькие или плоские ямы показываются вспомогательными горизонталями.

Цвет: коричневый.

Чем ближе горизонтали друг к другу, тем круче склон. И наоборот, чем дальше друг от друга, тем склон положе.

Высота объекта рельефа определяется числом горизонталей .

Гряда - это овраг «наоборот», то есть «вверх». Выступ и ложок составляют такую же пару, как гряда и овраг, бугор и яма. Промоина - это след от потока воды, она похожа на ложок, но ее края круты и обрывисты.

109 Промоина

Похожий на расческу знак обрыва - это горизонталь с множеством бергштрихов. Зубцы показывают вниз. Чем длиннее зубцы, тем выше лететь с такого обрыва.

106 Грунтовый обрыв

Седловина - место между двумя ямами или двумя буграми.

Некоторые другие объекты рельефа вы уже изучили, знакомясь с линейными и площадными ориентирами.

По прошествии 1–2 лет после подготовки карты, одни дорожки могут зарасти, появятся новые дорожки. На месте густого леса проделают вырубки. Поляны покроются высокой порослью. Лишь объекты рельефа, особенно крупные, не претерпят заметных изменений. Запомните, ориентирование по рельефу - самое надежное ориентирование.

Задания для самостоятельной работы .

• Пробегите на пересеченной местности участок, не спускаясь и не поднимаясь, т. е. двигаясь по одной горизонтали («траверсирование»).
• Двигаясь по азимуту или дороге, расставьте бергштрихи на пересекаемых горизонталях. (Карту с горизонталями без бергштрихов нужно подготовить заранее).
• Пробегите несколько перегонов по карте, на которую нанесен только рельеф.
• Подберите из нескольких фрагментов карты такой, что изображает объект рельефа заданной формы.
• Подберите из различных изображений объектов рельефа, соответствующий изображенному на фрагменте карты.
• Написал Алексей Абрамов

Изображение рельефа горизонталями

Кроме реальных объектов на топографических планах и картах с помощью горизонталей показывают рельеф местности.

Горизонтали – это линии на карте, соединяющие точки земной поверхности, которые имеют одинаковую высоту над уровнем моря или над уровнем, принятым за точку отсчета.

Особенности рельефа местности на плане и карте отображают, указывая относительную и абсолютную высоты объекта.

Для того чтобы на плане изобразить, например, холм, нужно определить его относительную высоту, которая показывает, на какое расстояние по вертикали одна точка земной поверхности выше другой.

Относительная высота - разность высот двух точек земной поверхности. Относительную высоту можно определить с помощьюнивелира .

Провести нивелирование холма – это значит произвести замеры западного, южного, восточного и северного его склонов от подошвы до вершины с помощью нивелира и вбить колышки в тех местах, где был установлен нивелир. Таким образом, 4 колышка будут вбиты у подошвы холма, 4 - на высоте 1 метра от нее, если высота нивелира равна 1 метру и т.д.. последний колышек вбивается на вершине холма.

После этого положение всех колышков наносят на лист бумаги и плавной линией соединяют сначала все точки, имеющие относительную высоту 0 м (подошва холма), а затем – 1 м и т.д., таким образом получается изображение холма горизонталями.

Если склон крутой, горизонтали на плане будут расположены близко друг к другу, если же пологий – на большом расстоянии друг от друга. Маленькие черточки, проведенные перпендикулярно к горизонталям - бергштрихи , показывают, в каком направлении склон понижается.

Горизонталями на плане изображают и впадины. При этом бергштрихи будут обращены во внутреннюю сторону.

В рассмотренном примере изображения холма горизонталями мы для упрощения приняли за точку отсчета подошву холма и определили его относительную высоту. На настоящих же топографических планах и картах указываются только абсолютные высоты тех или иных участков местности.

Абсолютная высота (от лат. absolutus -независимый) - расстояние в метрах по вертикали от заданной точки на поверхности Земли до среднего уровня поверхности океана (моря).

В России абсолютная высота исчисляется от нуля футштока в Кронштадте (порт в Ленинградской области на о. Котлин, Балтийское море). Она бывает положительной (местность лежит выше уровня океана) и отрицательной (местность расположена ниже уровня океана). Положительную абсолютную высоту имеет большая часть суши. Примеры отрицательной абсолютной высоты встречаются на суше реже: впадина Каттара, Африка (-133 м), Долина Смерти, Северная Америка (-85 м).

Неровности земной поверхности, т.е. рельеф и воды на географических картах отображают двумя способами: с помощью горизонталей (изогипсы -от греч. hýpsos - высота) - показывают линии с одинаковой абсолютной высотой и изобат (от греч. bathos - глубина) - показывают линии одинаковой глубины.

Для определения абсолютных высот и глубин на физических картах помещают шкалу высот и глубин.

Следует отметить, что при повышении высот от 0 м и более, цвет поверхности на физической карте меняет оттенок со светло-зеленого (равнины) до темно-коричневого (высокие горы). При увеличении глубины цвет поверхности также меняется с голубоватого (0 м) до темно-синего (глубочайшие впадины и желоба). Следовательно, высоту или глубину на физической карте определяют по оттенку цвета, находящемуся в спектре.

Съемка местности

Съемку любой местности начинают с нахождения или определения так называемых «опорных точек», чье местоположение, т.е. географические координаты и абсолютная высота, известно. Такие точки называют реперами. Если таких точек нет, то можно их создать в виде условных реперов. Можно принять за репера некоторые объекты на местности, положение которых относительно других объектов постоянно. Это могут быть столбы линий электропередач, отдельно стоящие деревья и т.д. можно самим сделать такие условные реперы, забив в землю деревянный кол, оставив над поверхностью его часть высотой 10-15 см. такой репер на земле обычно помечают небольшими, заранее приготовленными пирамидками. После этого можно переходить к съемке местности.

Для точной привязки планов по абсолютным высотам и координатам целесообразно привязать один из реперов к ближайшему знаку государственной геодезической сети или ведомственному реперу с известными координатами и абсолютной высотой. Их можно найти по крупномасштабным топографическим картам или планам.

Рассмотрим два вида съемки: полярную и маршрутную .

Полярная съемка – это съемка участка местности, например квадратного типа школьного двора с одной точки – полюса съемки.

Маршрутная съемка – это съемка вытянутых протяженных участков местности или объектов, например, реки, дороги, или съемка, проводящаяся по заданному маршруту.

Перед съемкой необходимо подготовить планшет. На него прикрепляют с помощью кнопок лист чертежной бумаги, в верхнем левом углу которого проводят стрелку «север-юг». Внизу указывают численный, именованный и линейный масштабы. Величину масштаба выбирают в зависимости от размеров территории, которая будет подвергнута съемке. Определение знаменателя масштаба проводят следующим образом: примерные размеры (ширину или длину) снимаемого участка в сантиметрах делят на соответствующий размер (длину или ширину) листа на планшете в сантиметрах.

Полярная съемка. Полюс съемки выбирают в середине участка так, чтобы с него были видны все объекты снимаемой территории. Планшет устанавливают над полюсом и ориентируют его по сторонам горизонта. Точку наблюдения отмечают в центре прикрепленной к планшету бумаги. Затем приступают непосредственно к съемке. Сперва визирную линейку направляют на самые дальние углы снимаемого участка и проводят соответствующие лучи от полюса съемки. Затем измеряют рулеткой расстояния и, предварительно пересчитав их в масштабе, наносят эти крайние точки на план. После этого приступают к съемке точечных объектов (столб, колодец и т.д.) таким же способом, нанося их в условных знаках на план. Затем снимают протяженные линейные объекты – дороги, тропы, линии электропередач, ручьи и т.д. с учетом их формы. Прямолинейные объекты снимаются просто: съемщики наносят на план только две точки и через них проводят прямую линию, которую затем обводят в условных знаках.

Маршрутная съемка отличается от полярной тем, что съемку производят с нескольких полюсов. Полюсы съемки располагают в пределах взаимной видимости. Работу на каждом полюсе производят как при полярной съемке. На каждом полюсе, после необходимых процедур ориентации планшета, производят съемку видимой части контура протяженного объекта так, как это было описано ранее. После выбирают место для следующего полюса съемки, определяют расстояние до него и азимут. Затем наносят следующий полюс на планшет, переносят планшет на него и повторяют всю описанную процедуру.

Сферы применения планов и карт в жизни человека:

География – это прежде всего работа с картой, используемой для познания изображаемых на ней объектах, процессов и явлений, а также для изображения самой разнообразной информации.

По меткому выражению выдающегося ученого Н. Н. Баранского, карта есть «альфа и омега» (т.е. начало и конец) географии. От карты всякое географическое исследование исходит и к карте приходит., с карты начинается и картой заканчивается.

По картам составляются описания, географические построения, проводятся измерения. Сопряженный анализ карт позволяет выявить географические закономерности в пространственном размещении, соотношении, сочетании и взаимосвязи объектов, явлений и процессов на поверхности Земли.

Например, известно, что между почвой и растительностью существует тесная взаимосвязь. Другими словами, каждой почве соответствует вполне определенная растительность. Таким, образом, сравнивая почвенную карту и растительности (геоботаническую), можно определить, или уточнить свойства почвы, ее состояние, а также меры по ее охране и улучшению.

Карты по праву называют «вторым языком географии». Карты широко используются и другими науками, а также в народном хозяйстве.

Карта нужна человеку для:

1. Путешествия, знакомства со странами и городами мира, особенностями рельефа, климата и т.д.;

2. Для ориентирования на местности, на воде (в морях и океанах), при навигации, в походах;

3. Как основа при проведении различных работ для нужд народного хозяйства, в военном деле;

4. Научных исследований, особенно по отраслям географической науки.

В последнее время в связи с широким освоением космоса стало возможным использование различных навигаторов для выяснения положения объектов в любой точке Земного шара. Спутники облетают всю нашу планету и передают на Землю данные о различных местах, а компьютеры наносят эту информацию на карты.

Для того чтобы «знать карту», необходимо постоянно ею пользоваться, видеть ее перед глазами, обращаться к различным картам атласа и другим картографическим произведениям.

Потренируйтесь в работе с контурными картами на разном географическом материале, а также в решении практических задач на определение координат точек, направлений и расстояний на карте. Посмотрите список географической номенклатуры, отыщите эти объекты на карте и покажите их, нанесите их на контурную карту по памяти.