1.3.1 Суть зображення рельєфу місцевості на картах горизонталями. Зображення типових форм рельєфу горизонталями та умовними знаками

Суть зображення рельєфу місцевості на картах горизонталями

Характер місцевості визначається формою, розмірами і розташуванням у просторі нерівностей земної поверхні, а також кількісним і якісним складом об’єктів, що розміщені на ній.

Сукупність нерівностей земної поверхні називається рельєфом місцевості, а вся решта розташованих на ній об’єктів як природного походження, так і створених людиною, –місцевими предметами. Всі ці об’єкти місцевості – рельєф і місцеві предмети прийнято називатитопографічними елементами.

Як відомо, рельєф місцевості суттєво впливає на бойові дії військ. Не менш важливу роль він відіграє і під час вирішення господарських завдань. Тому на топографічних картах, крім місцевих предметів, зображуються також і нерівності земної поверхні, без чого неможливо всебічно вивчити характер місцевості і провести по карті необхідні розрахунки.

Зображення рельєфу на картах повинно не тільки передати загальний характер рельєфу і місцеположення його окремих форм, але і дати можливість визначити з достатньою точністю взаємне перевищення точок місцевості і крутизну схилів.

Для зображення рельєфу на картах і планах відомо кілька способів.

Одним з перших способів зображення рельєфу, який широко використовувався у минулому, був перспективний(або картинний)спосіб,за якого гори, хребти і решта пагорбів відображалися у вигляді рисунків або перспективних знаків. Окремі гори відображалися ізольованими конусоподібними фігурами, що нагадують собою пагорби, а гірські хребти – групою (ланцюжком) таких фігур.

Перспективний (картинний) спосіб зображення рельєфу широко застосовувався до середини XVIII століття, але він не дозволяв визначати по карті крутизну схилів і виражати всі характерні деталі рельєфу, особливо на рівнинній місцевості.

У кінці XVIII на початку XIX століття під час складання карт став використовуватися спосіб зображення рельєфу штрихами, який прийшов на зміну перспективному способу, рис.1.25 а. Сутність способу зображення рельєфу штрихами полягала в тому, що схили пагорбів показують на картах рисками (штрихами) різної товщини: чим крутіше схил, тим більше товщина штриха. Між товщиною штриха і крутизною схилу встановлювалася визначена залежність, завдяки чому на карті наочно вимальовувалися форми рельєфу, і можна було встановити характер схилів (крутий або похилий).

Велика заслуга у науковій розробці способу зображення рельєфу штрихами і практичному його застосуванні в умовах Росії належить професору Воєнної академії А.П. Болотову (1803 – 1853 рр.), а також офіцерам Корпусу воєнних топографів, які у 60-х роках XIX століття значно удосконалили цей спосіб. Однак способу зображення рельєфу штрихами притаманні і суттєві недоліки: він досить трудомісткий, закриває інші умовні позначки, не дає можливості точно визначити відносне перевищення точок місцевості, не дозволяє зобразити в деталях всі незначні складки місцевості у рівнинних районах. Вже на кінець XIX століття збільшення вимог до змісту карт обумовили необхідність більш точного зображення рельєфу на картах, в результаті чого був розроблений спосіб зображення рельєфугоризонталями, який поступово замінив штрихи і отримав загальне визнання. Цей спосіб зображає рельєф тонкими кривими лініями, що з’єднують точки, які знаходяться на однаковій висоті над рівнем моря ( рис.1.26).

Рисунок 1.25 – Зображення рельєфу різними способами:

а– штрихами (1 – вершини, 2 – хребти, 3 – лощини, 4 – сідловини);б– горизонталями;в – горизонталями з відмивкою;г– гіпсометричними шарами з горизонталями

Рисунок 1.26 – Зображення рельєфу місцевості горизонталями

Цим самим давалася можливість визначати по карті висоти точок і їх взаємне перевищення і виміряти крутизну схилів.

Розвиток і впровадження способу зображення рельєфу горизонталями стало можливим зі створенням інструментів і приладів, які дозволяли швидко і достатньо точно визначати на місцевості взаємне перевищення точок під час зйомок.

Російські топографи вміло застосовували під час складання карт спосіб зображення рельєфу горизонталями. На кінець XIX століття він був прийнятий для топографічних карт великого масштабу. Це було велике досягнення вітчизняної науки, оскільки у європейських країнах під час складання карт продовжували ще зображувати рельєф штрихами. У наш час спосіб зображення рельєфу горизонталями застосовується на всіх топографічних картах колишнього СРСР, України та інших держав.

З метою підвищення наочності і читання рельєфу на картах застосовуються ще й інші способи зображення рельєфу, до яких відносять спосіб зображення рельєфу відмивкоюігіпсометричнийспосіб, рис.1.25 в,г. Ці способи звичайно використовуються на топографічних картах дрібного масштабу. Сутність їх полягає в тому, що у сполученні з горизонталями проводиться або затінення схилів сірою або коричневою фарбою (чим крутіше, тим темніше), або зафарбування висотних шарів кольорами різних тонів. Перший спосіб називаєтьсяспособом відмивки, другий –гіпсометричним способом.

Розглянемо більш детальніше спосіб зображення рельєфу горизонталями, який є на даний час основним і застосовується на топографічних планах і картах.

Сутність способу зображення рельєфу горизонталями, як вже зазначалося вище, полягаєв тому, що всі нерівності місцевості відображаються кривими замкненими лініями, що з’єднують точки цих нерівностей, які мають однакову висоту над рівнем моря. Ці лінії проводять через визначені проміжки по висоті, наприклад, через 5, 10 або 20 м. Таку умовну лінію можна уявити собі на місцевості як шлях руху пішохода, який йде без спуску і підйому по горі або лощині на визначеній висоті над рівнем моря.

Для того щоб усвідомити сутність зображення рельєфу горизонталями, уявимо собі модель гори, рис.1.27, яка перерізана горизонтальними площинами, розміщеними одна над одною на рівних відстанях по висоті. Обводячи олівцем на папері основу гори і всі сліди перерізу її горизонтальними площинами, отримаємо ряд кривих замкнутих ліній, що з’єднують точки з однаковою висотою над основою гори. Ці лінії називаються горизонталями. На топографічних картах горизонталі друкуються коричневою фарбою.

Рисунок 1.27 – Сутність зображення рельєфу горизонталями

Для визначення напрямку підвищення або пониження місцевості на деяких горизонталях, перпендикулярно до них, ставлять короткі риски – показники напрямку схилу. Вони завжди спрямовані у бік пониження схилу, рис.1.28.

Зображення типових форм рельєфу горизонталями та умовними знаками

Горазображується замкненими горизонталями, а показники напрямку схилів розміщені зі зовнішнього боку горизонталей.Котловиназображується такими ж замкненими горизонталями, але показники напрямку схилу обернені всередину, рис.1.28.

Хребет і лощиназображуються горизонталями, що мають витягнуту форму: у хребта – у бік пониження, а у бік – в сторону підвищення.Сідловиназображується горизонталями, які з двох боків позначають вершини, що розходяться у протилежних напрямках, рис.1.28.

Рисунок 1.28 – Зображення типових форм рельєфу горизонталями:

1- гора (висота); 2 – хребет; 3 – котловина; 4 – лощина; 5 - сідловина

Крутизна схилу характеризується на карті відстанню між двома сусідніми горизонталями, яка називається закладанням. За умови однакової висоти перерізу (ВП) рельєфу залежно від зміни крутизни схилу (КС) змінюється і величина закладання (З). Закладання (З₁), рис.1.29, якому відповідає крутизна схилу КС₁10⁰, у двічі більше закладання З₂, якому відповідає крутизна схилу КС₂20⁰. Звідси випливає: чим крутіше схил, тим менше закладання, і, навпаки, чим більш похилий схил, тим закладання більше. Тому під час зображення крутих схилів горизонталі на карті розміщують частіше, а похилих – рідше.

Рисунок 1.29 – Залежність між крутизною схилу (КС) і величиною закладання (З), за умови однакової висоти перерізу (ВП)

Властивість горизонталей передавати крутизну схилу дозволяє відобразити на карті його форму. За своєю формою схил може бути рівним, випуклим, вигнутим або хвилястим, рис.1.30.

Рисунок 1.30 – Зображення горизонталями різних форм схилів

У рівного схилу горизонталі розміщуються на рівних відстанях одна від одної, у вигнутого, випуклого і хвилястого схилів відстань між горизонталями збільшується або зменшується залежно від зміни крутизни окремих ділянок між перегинами схилу.

Для кожного масштабу карт висота перерізу рельєфу стандартна. У табл.1.8 наведені висоти перерізу, що використовуються на сучасних топографічних картах.

Таблиця 1.8 – Висоти перерізу

З таблиці бачимо, що чим більше масштаб карти, тим менше висота перерізу рельєфу, тобто на великомасштабних картах рельєф зображується більш детально. Висота основного перерізу підписується на кожному аркуші карти під лінійним масштабом, наприклад „Суцільні горизонталі проведені через 5 метрів”.

Види горизонталей. Умовні знаки деталей рельєфу.

Горизонталі, які проведені через проміжки, що дорівнюють встановленій для даного масштабу карти висоті перерізу (або відповідають основному перерізу рельєфу), називають основними2, рис.1.31 а.

Вони викреслюються на карті тонкими суцільними лініями, для зручності обліку кожна п’ята горизонталь стовщується – 1, рис.1.31 а.Для відображення окремих вершин, котловин і сідловин, які не можуть бути виражені на карті основними горизонталями, застосовуютьсяполовинні 1(через половину висоти основного перерізу) ідопоміжні 2(приблизно через чверть основного перерізу) горизонталі, рис.32 б. Вони викреслюються на картах уривчастими лініями, а довжина ланцюжків у допоміжних горизонталей приблизно вдвічі менше, ніж у половинних.

Деталі рельєфу показують на карті умовними знаками, рис.1.31.

Поряд з умовним знаком обриву, осипу, виїмки, кургану, ями дається підпис висоти (глибини) в метрах, а рівчаків і вимоїн – підпис у вигляді дробу: в чисельнику якого зазначається їх ширина (по верху), а в знаменнику – глибина в метрах.

Особливими умовними знаками показують печери і гроти. Їх цифрова характеристика підписується у вигляді дробу, в чисельнику якого зазначається середній діаметр входу, в знаменнику – довжина печери або гроту в метрах. Спеціальними умовними знаками показують також скелі, піщані, каменисті й інші осипи, оповзні. Зображення на карті різних за характером рельєфу ділянок місцевості показано на рис.1.32.

Рисунок 1.31 – Зображення певних деталей місцевості рельєфу на картах

а – рівнинна відкрита місцевість(степова)

б – пагорбкувата закрита місцевість (озерно-лісиста)

в – пагорбкувата відкрита місцевість (піщано - пустельна)

г – пагорбкувата напівзакрита місцевість

д – пагорбкувата напівзакрита пересічена місцевість

з – гірська місцевість

Рисунок 1.32 – Зображення на картах різних за характером рельєфу ділянок місцевості