• Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

    Рельефом называется совокупность пространственных форм (неровностей) земной поверхности. Рельеф - один из важнейших элементов географической среды. Он оказывает существенное влияние на перераспределение тепла и влаги, характер миграции химических элементов и, следовательно, на свойства почв и растительности, определяя таким образом ландшафтные особенности территории. С другой стороны, размещение населенных пунктов, путей сообщения, промышленных и энергетических сооружений, а также условия сельскохозяйственного производства (экспозиция склонов, смыв почв, возможность механической обработки земли и др.) во многих случаях обусловливаются характером рельефа земной поверхности. При боевых действиях учет особенностей рельефа необходим для определения возможностей открытого передвижения, маскировки, условий проходимости и т. п.

    Способ изображения рельефа на карте . Задача отображения рельефа на картах весьма сложна, поскольку на плоском листе бумаги должны быть показаны объемные, выпуклые и вогнутые формы, их высоты, размеры, крутизна склонов. Изображение рельефа должно быть измеримым.

    На топографических картах рельеф изображают с помощью горизонталей, которые дополняются указанием высот характерных точек местности и условными знаками отдельных элементов и форм рельефа.

    Горизонталь - это воображаемая линия на физической поверхности Земли, все точки которой имеют одинаковую высоту над уровнем моря, т.е. абсолютная высота вдоль каждой горизонтали постоянна. Если рассечь какую-то форму рельефа горизонтальными плоскостями, как показано на рисунке 30, А, каждая линия сечения будет иметь постоянную высоту; она таким образом является горизонталью.

    Рис. 30. Принцип образования горизонталей

    Секущие плоскости строят через равные промежутки по высоте, и полученные линии сечения проектируют отвесными лучами на общую плоскость (карту). Так на карте получают изображение рельефа системой горизонталей в виде замкнутых кривых линий (рис. 30, Б). Очертания горизонталей, очевидно, обусловлены внешним обликом форм рельефа, а их количество на данной карте - наибольшей разностью высот на картографируемой территории.

    Рис. 31. Элементы ската (А). Отражение элементов ската с помощью горизонталей на карте (Б)

    Разность высот двух соседних основных горизонталей называется высотой сечения рельефа . На рисунке 31, А показан разрез участка земной поверхности вертикальной плоскостью. Секущие горизонтальные поверхности проведены через 10 м по высоте и имеют отметки 90, 100, 110, 120 и 130 м. Высота сечения h равна 10 м. Линии сечения земной поверхности горизонтальными плоскостями затем спроектированы на общую горизонтальную поверхность (рис. 31, Б), т.е. карту. Промежутки на карте между двумя соседними горизонталями называются заложением d. Заложение всегда меньше, чем расстояние S между теми же точками на склоне (скате).

    Крутизна ската выражается через угол наклона α. При постоянной высоте сечения h изменение крутизны ската влечет изменение заложения: чем больше угол наклона, тем меньше заложение на карте. Связь между элементами ската выражается математически: d = S·cosα ; h = S·sinα ; h = d·tgα ; d = h·tgα.

    Величина наклона земной поверхности (крутизна ската) часто характеризуется не через угол α, а уклоном i. Уклон - это отношение величины превышения местности к тому горизонтальному протяжению, на каком оно наблюдается: i =h/d= tgα. Уклон выражается обычно десятичной дробью в тысячных долях (или в процентах). Так, при уклоне дороги, равном 0,015, на отрезке в 1000 м подъем составит 15 м. Уклон железнодорожного полотна на сложных участках показан на специальных табличках, установленных на столбах около дороги.

    От высоты сечения зависит детальность изображения рельефа на карте. При редких секущих плоскостях, т.е. при большой высоте сечения ряд особенностей форм земной поверхности не будет отражен. Например, в нижней части склона, показанного на рисунке 31, А, имеются повышения и понижения, которые не изобразились на карте. Поэтому на детальных картах высота сечения берется меньшей, а с уменьшением масштаба высота сечения увеличивается.

    На советских топографических картах применяют стандартные высоты сечения рельефа. Например, при картографировании равнинных и всхолмленных территорий приняты следующие высоты сечения: на карте масштаба 1:25 000 - 5 м, 1:50 000 - 10 м, 1:100 000 - 20 м. Горизонтали, имеющие стандартную разность высот, называются основными. Горизонтали проводят сплошными тонкими коричневыми линиями.

    Указание о принятой на данной карте высоте сечения дается под линейным масштабом карты в виде фразы «Сплошные горизонтали проведены через…».

    Абсолютные высоты отдельных горизонталей, т.е. их отметки, подписываются в специальных разрывах горизонталей. При этом верх цифр направлен в сторону повышения ската. На картах для большей наглядности утолщается каждая пятая горизонталь, высота которой всегда соответствует упятеренной высоте сечения рельефа на данной карте.

    На пологих склонах иногда расположены важные детали рельефа (западины, возвышения, уступы), которые при стандартной высоте сечения не отразятся на карте. Пример тому - нижний участок склона между горизонтальными 90 и 100 м на рисунке 31, Л. В этих случаях между основными секущими плоскостями вводят дополнительные и образующиеся при этом горизонтали показывают на карте прерывистыми линиями. Обычно дополнительные сечения проводят посередине между основными и полученные горизонтали называют полугоризонталями. Если и их недостаточно для выявления особенностей рельефа, проводят вспомогательные горизонтали (примерно через четверть высоты сечения), обозначаемые еще более короткими штрихами.

    Рис. 32. Изображение рельефа горизонталями: основными (90, 100, 110 м), дополнительной (95 м), вспомогательной (98 м)

    Участок склона между основными горизонталями 90 и 100 м на рисунке 31, Б выглядит длинным и пологим, хотя в действительности он осложнен повышением. На увеличенном рисунке того же участка (рис. 32) построены дополнительные секущие плоскости и проведены полугоризонталь 95 м и вспомогательная горизонталь 98 м, которые и отобразили на карте более детально строение ската.

    Высотными отметками называются подписи абсолютных высот в метрах высших точек вершин, низших точек впадин, точек на перегибах склонов. Нередко отметки даются для ориентиров (перекрестки дорог, отдельные здания и др.). Абсолютная высота зеркала воды в реке или озере называется урезом воды , ее значение проставляется на береговой линии водных объектов.

    Для показа на картах ряда форм рельефа, не выражающихся горизонталями в масштабе карты, применяют условные обозначения. Таковы изображения курганов, скал-останцев, отдельно лежащих камней, оползней, осыпей из песка, камней или щебня, а также оврагов, карстовых воронок, промоин, крутых обрывов и задернованных уступов. Кроме того, знаками синего цвета характеризуются фирновые поля, ледники, ледяные обрывы и другие проявления современного оледенения.

    Некоторые из этих знаков сопровождаются количественными показателями. Например, даются высота обрывов, ширина и глубина оврагов в метрах. Искусственные формы рельефа (насыпи, выемки, и др.) показывают на картах знаками черного цвета, изображение природного рельефа дается коричневым цветом.

    Основные элементы и формы рельефа . Рельеф земной поверхности слагается скатами (склонами) различной формы и крутизны; схематически выделяют склоны прямые и изогнутые в плане, а также склоны прямые (ровные) и изогнутые в профиле. Их изображения на карте отличаются формой горизонталей и характером чередования заложений разной величины (рис. 33).

    Рис. 33. Схематическое изображение горизонталями основных форм склонов

    При встрече двух скатов возникают линии перегиба рельефа: водораздельная и водосборная линии, бровка и подошва ската. Водораздельная линия образуется на выпуклой форме рельефа при встрече двух склонов противоположного направления; на ней происходит переход от подъема к спуску. Водосборная линия , или тальвег ,- линия перегиба склонов противоположного направления на вогнутой форме рельефа; на ней происходит переход от спуска к подъему. Бровка - это линия стыка горизонтальной площадки или пологого ската с более крутым скатом. Подошва - это линия перехода от более крутого склона к менее крутому или к горизонтальной площадке. На бровке и подошве изменяется крутизна, а не направление ската. Линии перегиба рельефа в природе обычно бывают изогнутые и наклонные.

    Несложные сочетания скатов образуют простые формы рельефа . К ним относятся положительные формы, возвышающиеся над окружающей местностью,- гора (холм), простой хребет (увал), уступ и отрицательные, вогнутые формы - впадина, долина (лощина, балка), прогиб склона.

    Гора - куполообразное поднятие с более или менее крутыми склонами, в нижней части окаймляемыми подошвой - линией перехода скатов горы к окружающей местности. Гора, так же как и меньшая форма рельефа - холм, изображается замкнутыми горизонталями с бергштрихами, направленными наружу от них (рис. 34). Впадина образуется более или менее крутыми замкнутыми склонами, идущими вниз от бровки, и заканчивается дном с самой низкой точкой впадины. Небольшие неглубокие впадины называют часто блюдцами, а конусообразные углубления - воронками. Впадина, как и гора, изображается на карте замкнутыми горизонталями, но бергштрихи от горизонталей направлены внутрь впадины (см. рис. 34).

    Рис. 34. Изображение форм рельефа участка местности с помощью горизонталей, высотных отметок и условных знаков

    Простой хребет образован двумя склонами, идущими вверх от подошвы и смыкающимися по водораздельной линии. На карте хребты изображаются системой вытянутых V-образных горизонталей, выпуклости которых обращены вниз по склону. Долина, так же как лощина и балка, ограничена двумя склонами, идущими вниз от бровок и дающими при смыкании линию тальвега. Это вытянутая, понижающаяся в одном направлении вогнутая форма. По дну долины течет постоянный водоток. Долина (как и лощина) изображается на карте системой V-образных горизонталей, обращенных выпуклостью вверх по склону.

    На рисунке 35 представлено перспективное изображение участка речной долины с обозначением ее частей, поперечный разрез долины, а ниже - схематическое изображение горизонталями полосы речной долины вдоль линии профиля. Редкие горизонтали на поверхности террасы сменяются сгущением горизонталей на участке 6-5-4. Склон и горизонтальная площадка, например пойма, образуют перегиб склона (участок 5-4-3); в этом случае после сгущения горизонталей следует их заметное разрежение.

    Рис. 35. Участок речной долины

    Рассмотренные выше формы не встречаются в природе изолированно, обычно они сочетаются, переходят одна в другую и образуют более сложные комплексы форм. Например, когда в хребет или увал с противоположных сторон врезаются две долины или лощины, на водоразделе образуется прогиб, называемый седловиной, наиболее пониженная точка которой является перевалом.

    Итак, изображение рельефа горизонталями позволяет распознать по карте формы и элементы рельефа, а также получить целый ряд его количественных характеристик. С уменьшением масштаба карт уменьшается подробность изображения рельефа, так как увеличиваются высоты сечения, с карты снимаются изображения более мелких форм, рисунок горизонталей все более обобщается (сглаживается) . Для ряда форм рельефа применяют внемасштабные условные знаки. Так происходит обобщение, т.е. генерализация изображения рельефа.

    Изучая географию и топографию, мы сталкиваемся с таким понятием, как рельеф местности. Что это за термин и для чего его используют? В этой статье мы разберемся со значением этого слова, узнаем, какие бывают виды и а также многое другое.

    Понятие рельефа

    Итак, что означает этот термин? Рельеф - это совокупность неровностей поверхности нашей планеты, которые слагаются из элементарных форм. Есть даже отдельная наука, которая изучает его происхождение, историю развития, динамику и внутреннее строение. Называется она геоморфологией. Рельеф состоит из отдельных форм, то есть естественных природных тел, представляющих отдельные его части и обладающих своими размерами.

    Разнообразие форм

    Согласно морфологическому принципу классификации, эти естественные природные тела могут быть как положительными, так и отрицательными. Первые из них возвышаются над линией горизонта, представляя собой поднятие поверхности. В качестве примера можно привести бугор, холм, плоскогорье, гору и прочее. Вторые, соответственно, образуют понижение относительно линии горизонта. Это могут быть долины, балки, впадины, овраги и т. п. Как уже говорилось выше, форма рельефа слагается из отдельных элементов: поверхности (грани), точки, линии (ребра), углы. По степени сложности различают сложные и простые К простым формам относятся бугры, лощины, ложбины и т. д. Они являются отдельными морфологическими элементами, сочетание которых образует форму. В качестве примера можно привести бугор. Его разделяют на такие части: подошва, склон, вершина. Сложная форма состоит из ряда простых. Например, долина. Она включает в себя русло, пойму, склоны и прочее.

    По степени уклона различают субгоризонтальные поверхности (менее 20 градусов), наклонные и склоны (более 20 градусов). Они могут иметь различную форму - прямую, выпуклую, вогнутую или ступенчатую. По степени простирания их принято делить на замкнутые и открытые.

    Виды рельефов

    Сочетание элементарных форм, которые обладают сходным происхождением и простираются на определенном пространстве, задает тип рельефа. На значительных территориях нашей планеты возможно объединение нескольких отдельных видов на основании похожего происхождения либо различия. В таких случаях принято говорить о группах типов рельефа. Когда объединение производится по признаку их образования, то говорят о генетических видах элементарных форм. Наиболее общие типы сухопутного рельефа - это равнинный и горный. По высоте первые принято делить на депрессии, возвышенности, низменности, плоскогорья и плато. Среди вторых выделяют средние и низкие.

    Равнинный рельеф

    Это местность, которая характеризуется незначительными (до 200 метров) относительными возвышениями, а также сравнительно малой крутизной скатов (до 5 градусов). Абсолютные высоты здесь небольшие (всего до 500 метров). Эти участки (суша, дно морей и океанов), в зависимости от абсолютной высоты, бывают низменными (до 200 метров), возвышенными (200-500 метров), нагорными или высокими (свыше 500 метров). Рельеф равнин зависит в первую очередь от степени пересеченности и почвенно-растительного покрова. Это могут быть суглинистые, глинистые, торфяные, супесчаные грунты. Они могут быть изрезаны руслами рек, балками и оврагами.

    Холмистый рельеф

    Имеющая волнистый характер образующая неровности с абсолютными высотами до 500 метров, относительными возвышениями до 200 метров и крутизной не более 5 градусов. Холмы часто сложены из твердых пород, а склоны и вершины покрыты толстым слоем рыхлой породы. Низины между ними представляют собой ровные, широкие или замкнутые котловины.

    Возвышенности

    Горный рельеф - это местность, представляющая собой поверхности планеты, значительно приподнятые относительно окружающей территории. Она характеризуется абсолютными высотами от 500 метров. Такая территория отличается разнообразным и сложным рельефом, а также специфическими природными и погодными условиями. Основными формами выступают горные хребты с характерными крутыми склонами, которые часто переходят в обрывы и скалы, а также ущелья и лощины, расположенные между хребтами. Горные участки земной поверхности существенно подняты над уровнем океана, при этом они имеют общее основание, которое возвышается над прилегающими к ним равнинами. Они состоят из множества отрицательных и положительных форм рельефа. По уровню высоты их принято делить на низкогорья (до 800 метров), среднегорья (800-2000 метров) и высокогорья (от 2000 метров).

    Формирование рельефа

    Возраст элементарных форм земной поверхности бывает относительным и абсолютным. Первый устанавливает образование рельефа относительно какой-либо другой поверхности (раньше или позже). Второй определяется с помощью Рельеф формируется благодаря постоянному взаимодействию экзогенных и эндогенных сил. Так, эндогенные процессы отвечают за формирование главных черт элементарных форм, а экзогенные, наоборот, стремятся их выровнять. В рельефообразовании главными источниками являются энергия Земли и Солнца, не стоит забывать также о влиянии космоса. Формирование земной поверхности происходит под воздействием силы тяжести. Главным источником эндогенных процессов можно назвать тепловую энергию планеты, которая связана с радиоактивным распадом, происходящим в ее мантии. Так, под действием этих сил была сформирована континентальная и океаническая земная кора. Эндогенные процессы вызывают образование разломов, складок, движение литосферы, вулканизм и землетрясения.

    Геологические наблюдения

    Исследованием формы поверхности нашей планеты занимаются ученые-геоморфологи. Главная их задача - изучать геологическое строение и рельеф местности конкретных стран, материков, планеты. При составлении характеристики той или иной местности наблюдатель обязан определить, чем вызвана находящаяся перед ним форма поверхности, понять ее происхождение. Конечно, юному географу будет трудно самостоятельно разобраться в данных вопросах, поэтому лучше обратиться за помощью к книгам или учителю. Составляя описание рельефа, группа геоморфологов обязана пересечь исследуемый район. Если требуется составить карту только по маршруту движения, то следует максимально расширить полосу наблюдения. А в процессе исследования периодически отходить от главного пути в стороны. Особенно это важно для плохо обозримой местности, там, где лес или холмы мешают обзору.

    Составление карты

    Записывая информацию общего характера (местность холмистая, гористая, сильно пересеченная и т. д.), необходимо также нанести на карту и описать отдельно каждый элемент рельефа - крутой склон, овраг, уступ, речную долину и т. п. Определять размеры - глубину, ширину, высоту, углы наклона - часто приходится, как говорится, на глаз. В связи с тем, что рельеф зависит от геологического строения местности, то проводя наблюдения, нужно описывать и геологическое строение, а также состав пород, составляющих изучаемые поверхности, а не только их внешний вид. Необходимо подробно отмечать карстовые воронки, оползни, пещеры и т. п. Кроме описания, следует проводить и схематические зарисовки изучаемой территории.

    По такому принципу можно исследовать местность, возле которой находится ваше жилье, а можно описывать рельеф материков. Методика одна, только масштабы разные, и времени для подробного изучения континента потребуется гораздо больше. Например, для того, чтобы описать понадобится создать множество исследовательских групп, да и то это займет не один год. Ведь упомянутый материк характерен обилием гор, протянувшихся вдоль всего континента, амазонскими девственными лесами, аргентинскими пампасами и т. д., что создает дополнительные трудности.

    На заметку юному геоморфологу

    Составляя рельефную карту местности, рекомендуется расспросить у местных жителей, где можно наблюдать места выхода слоев горной породы и грунтовых вод. Эти данные следует занести на схему местности и подробно их описать и зарисовать. На равнинах горная порода чаще всего обнажается в местах, где реки или овраги прорезали поверхность и образовали береговые обрывы. Также эти слои можно наблюдать в карьерах или там, где шоссейная либо железная дорога проходит по вырубленной выемке. Юному геологу предстоит рассмотреть и описать каждый слой горной породы, начинать необходимо с нижнего. При помощи рулетки можно произвести нужные измерения, которые также следует занести в полевую книгу. В описании должны быть указаны размеры и характеристики каждого слоя, их порядковый номер и точное месторасположение.

    Рельефом местности называется совокупность неровностей земной поверхности.

    В зависимости от характера рельефа местность подразделяют наравнинную, всхолмленную и горную.

    Равнинная местность имеетслабовыраженные формы или почти совсем не имеет неровностей; всхолмленная характеризуется чередованием сравнительно небольших по высоте повышений и понижений; горная представляет собой чередование возвышений высотой более 500 м над уровнем моря, разделенных долинами.

    Из всего многообразия форм рельефа местности можно выделить наиболее характерные.

    Гора (холм, высота, сопка) - это возвышающаяся над окру

    жающей местностью конусообразная форма рельефа, наивысшаяточка которой называется вершиной.

    Вершина в видеплощадки называется плато , вершина остроконечной формы -пиком .

    Боковая поверхность горы состоит из скатов , линия слияния их с окружающей местностью - подошва , или основание,горы.

    Котловина , или впадина , - это углубление в виде чаши. Самаянизкая точка котловины - дно . Боковая поверхность ее состоитиз скатов, линия слияния их с окружающей местностью называется бровкой .

    Хребет - это возвышенность, постепенно понижающаяся водном направлении и имеющая два крутых ската, называемых склонами . Ось хребта между двумя склонами называется водораздельной линией или водоразделом .

    Лощина - это вытянутое углубление местности, постепеннопонижающееся в одном направлении. Ось лощины между двумяскатами называется водосливной линией или тальвегом . Разновидностями лощины являются: долина - широкая лощина с пологими склонами, а также овраг - узкая лощина с почти отвесными склонами.

    Начальной стадией оврага является промоина . Овраг, заросший травой и кустарником, называетсябалкой . Расположенные иногда по склонам лощин площадки, имеющие вид уступа или ступени с почти горизонтальной поверхностью, называются террасами .



    Седловины - это пониженные части местности между двумя вершинами. Через седловины в горах часто проходят дороги;в этом случае седловина называется перевалом .

    Вершина горы, дно котловины и самая низкая точка седловины являются характерными точками рельефа. Водораздел и тальвегпредставляют собой характерные линии рельефа. Характерные точки и линии рельефа облегчают распознавание отдельных формего на местности и изображение их на карте и плане.

    Способ изображения рельефа на картах и планах должен даватьвозможность судить о направлении и крутизне скатов, а такжеопределять отметки точек местности. Вместе с тем он должен бытьнаглядным. Известны различные способы изображения рельефа:

    · перспективное

    · штриховка линиями разной толщины

    · цветной отмыв (горы - коричневые, лощины - зеленые)

    · подписи отметокточек

    · горизонтали

    Наиболее совершенные с инженерной точкизрения способы изображения рельефа - горизонталями в сочетании с подписью отметок характерных точек и цифровой.

    Горизонталь - это линия на карте, соединяющая точки с равнымивысотами. Если представить себе сечение поверхности Земли горизонтальной (уровенной) поверхностью, то линия пересечения этих поверхностей, ортогонально спроецированная на плоскость и уменьшенная до размера в масштабекарты или плана, и будет горизонталью. Если поверхность Р 0 расположена на высоте Н от уровенной поверхности, принятой заначало отсчета абсолютных высот,то любая точка на этой горизонтали будет иметь абсолютную отметку, равную H. Изображение в горизонталях рельефа всего участка местности можно получить в результате сечения поверхности этого участка рядом горизонтальных плоскостей Р 1 ,Р 2 , ..., Р n ,расположенных на одинаковом расстоянии А друг от друга. В результате на карте получают горизонтали с отметками H + h, H + 2h и т.д.

    Расстояние h между секущими горизонтальными плоскостями называется высотой сечения рельефа . Ее значение указывается на карте или плане под линейным масштабом. Высота сечения рельефа зависит от масштаба карты или плана, от сложности рельефа местности и назначения карты или плана, высоты сечения принимают равными 1, 2, 5,

    10 м и т. д. Чем меньше принятая высота сечения рельефа, тем подробнее и точнее должна быть выполнена работа по съемке рельефа местности.

    Расстояние между горизонталями на карте или плане называется заложением . Чем больше заложение, тем меньше крутизнаската на местности, и наоборот.

    Горизонтали никогда не пересекаются, за исключением нависшего утеса, естественных и искусственных воронок, узких оврагов, крутых обрывов, которые не отображаются горизонталями, а обозначаются условными знаками.

    Основные формы рельефа изображаются горизонталями следующим образом.

    Изображения горы и котловины,хребта и лощины сходны между собой. Направление падениясклона показывают короткимиштрихами - бергштрихами .

    На утолщённых горизонталях подписывают отметки характерных точек, причем так, чтобы верх цифр был направлен в сторону повышения склона.

    Если при данной высоте сечениярельефа некоторые характерные особенности его не могут быть выражены, то проводят пунктиром дополнительныеполу- и четверть горизонтали соответственно через половину или четвертую часть принятой высоты сечения рельефа.

    Чтобы облегчить чтение горизонталей на карте, некоторые изних утолщают. При высоте сечения 1,5, 10 и 20 м утолщают каждую пятую горизонталь с отметками, кратными соответственно 5,10, 25 и 50 м. При высоте сечения 2,5 м утолщают каждую четвертую горизонталь с отметками, кратными 10 м.

    Свойства горизонталей и особенности их проведения:

    1. Горизонталь - линия равных высот т.е. все ее точки имеют одинаковую высоту;

    2. Горизонталь должна быть непрерывной плавной линией;

    3. Горизонтали не могут раздваиваться и пересекаться;

    4. Расстояние между горизонталями (заложение) характеризуют крутизну ската. Чем меньше расстояние, тем круче скат;

    5. Водораздельные и водосборные линии горизонтали пересекают под прямым углом;

    6. В случаях, когда заложение превышает 25мм, проводят дополнительные горизонтали (полугоризонтали) в виде штриховой линии (длина штриха 5-6 мм, расстояние между штрихами 1-2 мм);

    7. При окончательном оформлении плана выполняют некоторое сглаживание горизонталей в соответствии с общим характером рельефа, при этом предельная погрешность изображения рельефа горизонталями не должна превышать 1/3 основного сечения.

    При решении различных инженерных задач по топографическим картами планам нередко приходится определять высоты заданных точек, уклонызаданных линий и крутизну склонов.

    Определение высот точек. Если искомая точка расположена на горизонтали,то очевидно, что ее высота равна высоте этой горизонтали.Если точка расположена между горизонталями, то ее высоту определяютметодом линейной интерполяции высот.

    На рисунке дана точка с между горизонталями с высотами 72,0 и73,0 м. Если провести через эту точку линию ab, нормальную к горизонталям, то, измерив циркулем с помощью масштаба отрезкиаси ab, равные соответственно 13,0 м и 20,0 м, из пропорции найдем , где hb = 1 м - высота сечения рельефа, тогда hc = 0,65 м, а искомая высота точки с равна H с = 72,0 + 0,65 = 72,65 м.

    Определение уклона. Если линия АВ местности наклонена к горизонтальной линии АС под некоторым угломα, то тангенс этого углабудет равен уклону этой линии на местности:

    Уклоном линии АВ на местности называют отношение превышенияh между точками А и В к горизонтальной проекции расстояния между нимиd.

    Если, например, h = 1,0 м, a d = 20,0 м, то i = 0,05. Уклоны могутбыть положительными (повышения) и отрицательными (понижения).

    Уклоны линий местности выражают не только в абсолютных величинах,но, чаще всего, в процентах или промилле. Так, уклон i = 0,05 = 5,0% = 50‰.

    Кроме вычисления крутизны линий местности (уклонов) по формуле, ее можно вычислить по специальным графикам, называемым графикамизаложений.

    Графики заложений строят в масштабе данной карты или плана приh = 1 м. Тогда, отложив на графиках соответствующие заложения (горизонтальные проекции расстояний) между двумяточками на смежных горизонталях, можно немедленно определить уклон или угол наклона линии местности, соединяющей эти точки.

    Определение высоты сечения

    Высота сечения обычно указывается на картах под южной рамкой ниже линейного масштаба. Однако на практике встречаются случаи, когда поля карты заклеены (при склейке нескольких листов) или обрезаны, и тогда высоту сечения приходится определять самим.

    Рассмотрим несколько способов определения высоты сечения.

    1. Определение высоты сечения по отметкам высот горизонталей. Для определения высоты сечения следует отыскать на карте две отметки горизонталей, расположенные на одном общем скате, вычислить разность между ними и разделить ее на количество промежутков между этими горизонталями. Полученный результат будет соответствовать высоте сечения данной карты.

    Пример 4.6. На одной горизонтали (рис. 4.9) имеется отметка 220, на другой, расположенной через четыре промежутка от нее, – 140. Делим разность отметок (220 – 140 = 80) на количество промежутков: 80:4 = 20 (м). Следовательно, высота сечения равна 20 м.

    Рис. 4.9.

    2. Определение высоты сечения по отметкам высот точки и ближайшей к ней горизонтали. Для этого надо из большей отметки вычесть меньшую, затем разницу разделить на количество полных промежутков между горизонталями.

    Пример 4.7. На карте (рис. 4.10, а) имеются отметки точки (453,2) и горизонтали (420). Вычисляем разность: 453,2 – 420 = = 33,2 (м). Количество промежутков между горизонталями с этими отметками равно трем. Разделив полученную разность на количество промежутков, получим высоту сечения данной карты: 33,2: 3 = 10 (м).

    Рис. 4.10.

    3. Определение высоты сечения по отметкам высот точек. Обычно высоты точек показываются на разных скатах, поэтому прежде всего необходимо выяснить, какая горизонталь является общей для обеих точек. Общей, очевидно, будет та, которая проходит по обоим скатам. Частное от деления разности высот точек на разность промежутков, отсчитанных от общей горизонтали до каждой из отметок, выразит высоту сечения.

    Пример 4.8. На карте обозначены две высоты: 348,6 и 284,2 (рис. 4.10, б). Так как обе точки расположены на различных скатах, выбираем общую для этих высот горизонталь (например, утолщенную) и от нее отсчитываем количество полных промежутков до каждой из точек. До отметки 348,6 получим семь промежутков, а до отметки 284,2 – четыре. Следовательно, первая из этих точек выше второй на три промежутка. Разность же отметок будет: 348,6 – 284,2 = 64,4. Таким образом, высота сечения равна 64,4: 3 ≈ 20 м.

    Определение по горизонталям формы скатов

    Рельеф земной поверхности слагается из скатов различной формы. По своему профилю они могут быть ровными, выпуклыми, вогнутыми и волнистыми (рис. 4.11).

    Рис. 4.11.

    а – ровный; б – выпуклый; в – вогнутый; г – волнистый

    Выпуклые скаты характеризуются постепенным увеличением крутизны склона по направлению спуска. Горизонтали, изображающие выпуклые скаты на карте, сближаются по направлению к подошве.

    В отличие от выпуклых вогнутые скаты имеют склоны круче к вершине и положе к подошве. На карте они показываются горизонталями, сближающимися по направлению к вершине.

    На волнистых скатах чередуются выпуклые и вогнутые участки. Эти скаты имеют горизонтали на различном удалении одна от другой.

    Форма ската влияет на обзор местности. Так, прямой и вогнутый скаты способствуют хорошему наземному обзору, а перегибы выпуклых и волнистых скатов, наоборот, могут оказаться существенной преградой для наблюдения с некоторых точек на местности.

    Горизонтальная проекция ската, выраженная на карте расстоянием между горизонталями, называется заложением (рис. 4.12). Величина заложения зависит от крутизны ската и принятой для данной карты высоты сечения рельефа. Эта зависимость выражается формулой (4.2):

    d = h ctg α, (4.2)

    где d – величина заложения, м; h – высота сечения, м; а – крутизна ската, градусы.

    Таким образом, при неизменной высоте сечения заложение увеличивается с уменьшением крутизны ската и уменьшается с ее увеличением. Чем круче скат, тем меньше заложение, и наоборот. Для практических измерений на карте можно приближенно считать, что заложение есть величина, обратно пропорциональная крутизне ската. При неизменной крутизне ската заложение увеличивается или уменьшается прямо пропорционально изменению высоты сечения.

    Заложение определяется на карте измерением по масштабу расстояния между горизонталями.

    Из всех элементов местности рельеф играет самую важную роль, потому что он влияет
    на состояние и положение всех остальных элементов: гидрографию, распределение населен
    ных пунктов, дорог, растительности и т. д. Между всеми этими элементами существует оп
    ределенная взаимосвязь, на которую оказывает влияние рельеф. Рельеф труднее всего изо
    бразить на карте, потому что необходимо отобразить объемность рельефа, а карта представ
    ляет собой плоское изображение местности. Рельеф трехмерен в пространстве и имеет ог
    ромное разнообразие объемных форм, которые необходимо передать на плоскости. Поэтому
    существует несколько способов изображения рельефа, которые в настоящее время так или
    иначе используются на картах разного назначения.

    1. Картинный (перспективный) способ. Этим способом рельеф изображался на ста
    рых картах в виде примитивных рисунков возвышенностей, гор, хребтов. Рельеф изображал
    ся так, как его видели. Для большей наглядности горы покрывались тенями.

    Для него не обязательно знать абсолютные или относительные высоты, крутизну скло
    нов, а достаточно передать перспективное изображение рельефа (рис. 5.13). Наглядность
    и простота - главные достоинства картинного способа отображения рельефа на картах,
    но, конечно, геометрическая точность таким образом не может быть передана.

    Этот способ изображения рельефа был широко распространен в ХУ-ХУШ вв. В на
    стоящее время данный способ применяется на тех картах, где требуется наглядность, а не
    точность, и поэтому его в первую очередь используют на детских картах.

    Рис. 5.13. Перспективное изображение рельефа на детской карте

    2. Штриховой способ. Картинное изображение рельефа в XVIII в. в первую очередь
    перестало удовлетворять военных, основных потребителей карт. Они должны были быстро
    получать по картам точное представление о крутизне склонов, пересеченности местности,
    характере рельефа в целом. Поэтому был предложен новый способ изображения рельефа -
    штриховой. В России использовались шкала А.П. Болотова и шкала Главного штаба. Прин
    цип построения таких шкал следующий: чем круче склон, тем толще и плотнее штриховка,
    при этом крутые склоны покрывают тенью, а пологие высвечивают (рис. 5.14).

    Недостатком способа являлось то, что посредством штрихов нельзя определить абсо
    лютные и относительные высоты. Кроме того, рисовка штрихов очень трудоемка, а печата
    ние карт требует высокой техники воспроизведения. Поэтому стали искать новые способы
    изображения рельефа. В настоящее время этот способ используется при изображении скали
    стого рельефа на топографических картах.

    Рис. 5.14. Изображение рельефа штрихами

    3. Способ отмывки рельефа (светотеневая пластика), т. е. создание полутонового изо
    бражения при заданном освещении местности. Отмывка применяется для придания объемно
    сти формам рельефа.

    На рукописных картах отмывка широко использовалась уже во второй половине XVIII в.,
    но ее печать была освоена только в середине XIX в. в результате введения литографии. Ори
    гинал отмывки рельефа представляет собой как бы фотографию рельефной модели местно
    сти при боковом северо-западном освещении (рис. 5.15).

    Рис. 5.15. Изображение рельефа отмывкой на политико-административной карте России

    При этом все склоны, расположенные напротив источника света, остаются белыми,
    противоположные склоны - темные, а расположенные под различными углами к свету - ок
    рашиваются тенями различной яркости и светлоты, в зависимости от их освещенности. Метод
    отмывки дает наглядное пластическое изображение рельефа. Недостатком способа является то,
    что невозможно определять по карте крутизну склонов и высот точек.

    В настоящее время отмывка используется на некоторых мелкомасштабных общегео
    графических картах, но чаще легкую серую отмывку наносят в дополнение к горизонталям
    и гипсометрической окраске. Сегодня можно встретить легкую отмывку рельефа и на поли
    тических, политико-административных и административных картах (рис. 5.15). Отмывка
    рельефа выполняется с помощью программы ЛёоЬе РЬо!о8Ьор.

    4. Способ высотных отметок. Высотные отметки - это подписанные на карте абсо
    лютные отметки высот точек. С помощью высотных отметок показывают характерные высо
    ты, в том числе командные, имеющие наибольшую высоту, с которых реализуется возможность
    хорошего обзора местности. Выделяют высотные отметки гор, холмов, курганов, перевалов, об
    рывов и уступов, насыпей и выемок. Они облегчают чтение карты и дают возможность опреде
    ления превышений одних точек над другими.

    В качестве самостоятельного способа отметки высот не используются, так как не дают
    ясного и наглядного представления о рельефе, поэтому применяются в сочетании с другими
    способами изображения рельефа.

    5. Способ горизонталей. Горизонталь - это линия, соединяющая одинаковые отметки
    высот.
    Горизонтали - основной способ изображения рельефа на топографических картах
    (рис. 5.16). Существуют следующие виды горизонталей: сплошные (проводятся соответст
    венно высоте сечения); утолщенные (при сечении 5,0 м и 20 м утолщается каждая пятая го
    ризонталь, при сечении 2,5 м - каждая десятая); дополнительные горизонтали или полугори-
    зонтали
    (проводятся на половине высоты сечения рельефа); вспомогательные горизонтали
    (проводятся на четверти высоты сечения рельефа).

    Рис. 5.16. Изображение рельефа горизонталями

    Дополняются горизонтали бергштрихами (короткими черточками, перпендикулярными
    к горизонталям, указывающими направление склона), подписями отметок абсолютных высот
    характерных точек местности и некоторых горизонталей (отметки подписываются в их раз
    рывах и основанием цифр всегда располагаются вниз по склону). Главным достоинством
    этого способа является то, что по горизонталям можно осуществлять различные картометри
    ческие работы: определять абсолютные высоты точек и превышений одних точек над други
    ми, крутизну и направление склонов и др. По рисунку горизонталей, их форме, густоте про
    ведения можно получить представление о рельефе местности. Правильно подобранная высо
    та сечения рельефа на карте позволяет очень наглядно передать характер рельефа и степень
    его расчлененности. Поэтому этот способ сегодня используют на государственных топогра
    фических картах.

    6. Гипсометрический способ, или послойная окраска ступеней высот, основной и наи
    более применяемый способ изображения рельефа на физических и гипсометрических картах.
    Горизонтали на обзорных картах называют изогипсами. Изогипсы служат разделительными
    линиями между ступенями высот, проходящими через определенное количество метров по
    высоте. На гипсометрических картах России применяется шкала, которая строится по прин
    ципу: чем выше, тем темнее (рис. 5.17).

    Способ очень наглядный, позволяет достаточно точно измерять рельеф и выполнять
    работы по карте. Кроме того, на карте хорошо изображается и читается тип рельефа - горный
    или равнинный.

    Рельеф морского дна изображается аналогичным способом, только здесь производится
    послойная окраска ступеней глубин. Разделительными линиями между различными ступе
    нями глубин служат изобаты - линии равных глубин. В легенду общегеографических карт
    в шкалу высот всегда включают не только рельеф суши, но и рельеф морского дна. Самые
    низкие ступени шкалы, соответствующие участкам дна морей и океанов, окрашивают голу
    бым цветом. Низменности - участки суши до 200 м - окрашивают в зеленый цвет. Участки
    суши выше 200 м окрашиваются от светло-желтого (светло-коричневого) до оранжевого
    (темно-коричневого). Самые высокие ступени окрашивают, как правило, насыщенным ко
    ричневым цветом. Существуют и другие цветовые гаммы в окраске гипсометрической шка
    лы. Удачно подобранные цвета шкалы могут создать впечатление объемности изображения.

    Рис. 5.17. Изображение рельефа послойной гипсометрической окраской

    4. Условные обозначения рельефа. Применяются для отображения форм рельефа, не
    выражающихся горизонталями: резких нарушений рельефа, например скал, промоин, обры
    вов, оврагов и т. д. В этих случаях используют знаки коричневого цвета, которые хорошо со
    четаются с горизонталями. Искусственные формы рельефа, например уступы карьеров, канавы,
    насыпи, терриконы и т. п., показывают знаками черного цвета (рис. 5.18).

    Рис. 5.18. Изображение рельефа горизонталями в сочетании с условными знаками

    8. Блок-диаграммы рельефа - это трехмерные плоские рисунки, передающие пластику
    земной поверхности
    (рис. 5.19). Обычно они совмещаются с продольными и поперечными
    разрезами, которые показывают внутреннее геологическое строение территории. Современ
    ные компьютерные технологии позволяют получать трехмерные блок-диаграммы на дисплее
    и проводить с ними различные преобразования.

    Рис. 5.19. Блок-диаграмма рельефа

    9. Цифровые модели рельефа (ЦМР). ЦМР - совокупность (массив, файл) высотных
    отметок 7, взятых в узлах некоторой сети точек с координатами х, у и закодированных
    в числовой форме
    (А. М. Берлянт).

    В настоящее время ЦМР являются основой компьютерного картографирования. С по
    мощью ЦМР выполняют разнообразные расчеты, построение карт густоты и глубины рас
    членения рельефа, углов наклона, построение разрезов, линий видимости и др. Кроме того,
    ЦМР служат для моделирования трасс, профилей, для создания участков землепользования,
    например, строительных площадок и других проектных работ. ЦМР в настоящее время
    можно строить в различных программах, в том числе в 1пёогС18, АиЮдезк Сш1 3^ и др.