Перспективные изображения

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Из всех элементов местности рельеф играет самую важную роль, потому что он влияет на состояние и положение всех остальных элементов: гидрографию, распределение населенных пунктов, дорог, растительности и т. д. Между всеми этими элементами существует определенная взаимосвязь, на которую оказывает влияние рельеф.
Отсюда становится понятным стремление не только выявление на карте форм рельефа и различных его особенностей, но и получение количественных его характеристик (абсолютных и относительных высот, степени расчленения, крутизны склонов и др.). Следовательно, изображение рельефа на карте должно быть наглядным, измеримым, желательно пластичным. Отобразить рельеф земной поверхности на географических картах задача не простая, поскольку надо передать на плоскости объемные формы в двух измерениях, которые на местности имеют три измерения – длину, ширину и высоту.
К изображению рельефа на гипсометрических картах предъявляются определенные требования:
♦ метричностъ (измеримость) изображения, обеспечивающая возможность получения по карте абсолютных высот и превышений, характеристик углов наклона, расчленения и др.;
♦ пластичность изображения, т.е. наглядная передача неровностей рельефа, формирующая у читателя зрительный образ местности;
♦ морфологическое соответствие изображения, что проявляется в стремлении подчеркнуть типологические особенности форм рельефа, его структурность.
Стремление по возможности учесть эти достаточно противоречивые требования проходит через всю историю развития способов картографирования рельефа. На разных этапах на первый план выходили задачи создания пластического объемного или метрически точного изображения, либо подчеркивания морфоструктуры рельефа, либо совмещения этих требований на одной карте.
Для отображения рельефа на географических картах применяют различные способы изображения, однако каждый из них порознь не в состоянии удовлетворить всем требованиям, предъявляемых к изображению рельефа.
В картографии известны следующие способы изображения рельефа: перспективный, горизонталей, высотных отметок, точечный, гипсометрический, пластический (штрихов крутизны, теневых штрихов и отмывки), стереоскопические способы (стереопары, анаглифический способ), рельефные макеты, рельефные карты, блок-диаграммы рельефа, цифровые модели рельефа. Применение того или иного способа изображения рельефа зависит главным образом от типа карты, назначения и масштаба.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Перспективное изображение рельефа применялось еще в древности, в средние века. На старых картах рельеф изображался схематическим перспективным рисунком в виде отдельных возвышенностей, хребтов, горок. Для большей выразительности горки покрывались тенями – этот способ иногда называли картинным изображением рельефа. Для него не требовалось знания абсолютных или относительных высот, крутизны склонов, а было достаточно лишь передать общее расположение возвышенностей (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Древняя карта с перспективным изображением рельефа

Суть этого способа состоит в том, что крупные положительные формы рельефа (горы, возвышенности, хребты) изображаются перспективным рисунком. Местность на картинных картах рельефа представляется как бы с высоты птичьего полета.
Такое изображение достаточно наглядно, но, ни о какой геометрической точности не может быть и речи. Картинные карты рельефа иногда создавали художники; известна, например, карта рельефа Тосканы, написанная Леонардо да Винчи и представляющая местность как бы с высоты птичьего полета.

Рис. 9.2. Леонардо да Винчи. Карта Тосканы

В настоящее время этот способ почти не применяется, его можно встретить лишь на стилизованных исторических картах. На современных картах стали использовать перспективные способы изображения рельефа, разрабатывать особые картинные знаки, но уже на геометрически точной основе. Новый способ получил название физиографического, он направлен на выявление физиономических черт рельефа, его морфологии (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Физиографическая карта Индийского океана (по Б. Хейзену)

Физиографические карты широко применяют для показа рельефа дна океанов, поверхности далеких планет, их используют в туристских буклетах и некоторых популярных изданиях. Такие карты отнюдь не предназначены для проведения по ним измерений, но они очень наглядны, похожи на блок-диаграммы или красочные художественные панорамы.

СПОСОБЫ ШТРИХОВ

Схематичные перспективные изображения рельефа еще в XVIII в. перестали удовлетворять войска – основных потребителей карт. Им необходимо было получать по картам точное представление о пересеченности местности и крутизне склонов. Характер рельефа определял маневрирование пехоты, кавалерии и артиллерии. Это стало основной причиной перехода к шкалам штрихов крутизны. Принцип построения таких шкал прост: чем круче склон, тем толще и плотнее штриховка, что отвечает изменению освещенности, при которой крутые склоны как бы покрыты глубокой тенью, а пологие – максимально освещены (рис. 9.4).

 

 

Рис. 9.4. Шкалы штрихов крутизны И. Лемана и Главного штаба

Штрихи выполнялись способом гравюры, и это придает изображению рельефа особую тонкость и художественность, карты дают наглядный образ местности и смотрятся как произведения искусства (рис. 9.5).

Рис. 9.5. Часть карты выполненной в штрихах крутизны.

Интересно, что для нанесения штрихов на карте вначале проводили горизонтали, они служили канвой для построения линий скатов, далее по ним вычерчивали штрихи. С окончательного рисунка вспомогательные горизонтали снимали (рис. 9.6).

Рис. 9.7. Схема построения штрихового рисунка рельефа.
а – исходные горизонтали и линии скатов; б – расстановка штрихов; в – штрихи крутизны; г – теневые штрихи.

Иной принцип использовали при изображении рельефа с помощью теневых штрихов, которые наносили по принципу бокового (косого) освещения. Обычно предполагалось, что источник света размещен в северо-западном углу карты. Штрихи черного или коричневого цвета накладывали так, чтобы выделить освещенные и затененные склоны, подчеркнуть основные формы рельефа, перегибы склонов, расчленение поверхности.
Способы штрихов очень хорошо передают пластику рельефа, его морфологию, но не позволяют определять абсолютные и относительные высоты. Кроме того, гравирование или рисовка штрихов весьма трудоемки, а печатание карт требует высокой техники воспроизведения. Внедрение в картоиздание фоторепродукционных процессов и плоской печати сильно затруднило воспроизведение штрихов, тонкие линии при печати раздавливались, а толстые штрихи – сливались. Все это заставило картографов искать другие способы изображения рельефа.