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 АА₁ и ВВ₁.

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, ОМ₁ и ОМ₂ их ортогональные проекции О₁М, O₁М₁, O₁M₂ являются заложениями. Из рисунка видно, что при одинаковой высоте сечения рельефа в зависимости от изменения крутизны ската меняется и величина заложения.

Линии ОМ, OM₁ и ОМ₂ наклонены под разными углами (α,α₁,α₂) к горизонтальной плоскости. Угол наклона линии ОA₁ 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

Местность	Высота сечения рельефа для карты масштаба
1:25 000	1:50 000	1:100 000	1:200 000	1:500 000
Плоскоравнинная	2,5
Плоскоравнинная залесенная

Продолжение таблицы 35

Местность	Высота сечения рельефа для карты масштаба
1:25 000	1:50 000	1:100 000	1:200 000	1:500 000
Равнинная пересечённая, всхолменная с преобладающими углами наклона до 6о, песчаная пустыня
Предгорная и горная
Высокогорная

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.