Зображення рельєфу

Рельєф – сукупність просторових форм (нерівностей) земної поверхні. Він є одним із головних елементів географічного середовища. Характер рельєфу враховується при освоєнні та заселенні території, розвитку транспорту, промисловості, сільського господарства і будівництва, виборі місця для населених пунктів, бойових дій тощо. Рельєф впливає на розподіл тепла й вологи, міграцію хімічних елементів, формування поверхневого та підземного стоку, річкової мережі, рослинного покриву, ґрунтів, ландшафтів загалом. При бойових діях враховуються особливості рельєфу для визначення можливостей відкритого пересування, маскування, умов проходимості, невидимості.

Задача відображення рельєфу на сучасних картах загалом зводиться до двох моментів: 1) рельєф на картах повинен бути пластичним, об’ємним, наочним; 2) рельєф повинен бути вимірним; за картами важливо визначати абсолютні та відносні висоти, крутизну, довжину та експозицію схилів тощо.

Основним способом зображення тривимірного рельєфу на топокарті (площині) є спосіб ізоліній, які називають ізогіпсами, чи горизонталями, доповнюють способом відміток висот та умовними позамасштабними знаками окремих елементів та форм рельєфу.

Горизонталь – уявна лінія на фізичній поверхні Землі, всі точки якої мають однакову абсолютну висоту, тобто абсолютна висота вздовж кожної горизонталі постійна.

Горизонталь можна уявити як слід від перетину рельєфу рівневими поверхнями, паралельними між собою. Січні площини будують через рівні проміжки за висотою, і отримані лінії перерізу проектують прямовисними лініями на спільну площину (карту). Так на карті отримують зображення рельєфу системою горизонталей у вигляді замкнутих кривих ліній. Обриси горизонталей обумовлені зовнішнім обліком форм рельєфу, а їх кількість на даній карті – найбільшою різницею висот на картографованій території.

Задана відстань між сусідніми січними площинами h називається висотою перерізу рельєфу. Щоб передати закономірності рельєфу, значення h встановлюється постійним для карт одного масштабу і типу рельєфу. Відстань на карті між сусідніми горизонталями за заданим напрямом називається закладиною d. Закладина d завжди менша, ніж похила відтань відстань S між двома точками рельєфу.

Крутизна схилу (в шкільній програмі – крутість схилу) виражається через кут нахилу n. Закладина d і кут нахилу n пов’язані між собою: чим більша закладина, тим пологіший схил, чим менша закладина, тим схил крутіший. Зв’язок між елементами схилу можна зобразити так:

d=Scosn; h=Ssinn; h=dtgn; d=hctgn.

На практиці величина нахилу земної поверхні характеризується через іншу величину – похил i – відношення величини перевищення місцевості до тієї горизонтальної протяжності, на якій воно спостерігається: і=h/d=tgn. Воно виражається у % чи ‰. При похилі 0,015 на відрізку в 1 000 м підйом (чи спуск) складає 15 м. Похил залізничного полотна на складних ділянках вказується на спеціальних таблицях, встановлених на стовпцях поблизу дороги.

Висота перерізу рельєфу h впливає на детальність його зображення. Якщо площини перерізу вибрані рідко, ряд особливостей форм поверхні не знайдуть свого відображення на карті. На детальних картах висота перерізу рельєфу береться меншою, а із зменшенням масштабу висота перерізу збільшується. На вітчизняних топографічних картах прийняті стандартні висоти перерізу: 1:10 000 – 2.5 м; 1:25 000 – 5 м; 1:50 000 – 10 м; 1:100 000 – 20 м; 1:200 000 – 40 м.

Горизонталі, які мають стандартну різницю висот, називаються основними і проводяться на карті суцільними тоненькими лініями коричневого кольору. Під лінійним масштабом топографічної карти подається вказівка про висоту перерізу, наприклад, на карті “Снов” масштабу 1:25 000 – “Суцільні горизонталі проведені через 5 метрів”. Кожна п’ята основна горизонталь є потовщеною (для зручності відліку).

Щоб зобразити важливі деталі рельєфу, які при стандартних висотах не відображаються на картах, проводять січні додаткові площини посередині між основними. Отримані горизонталі називаються напівгоризонталями (наприклад, між горизонталями із висотою 135 і 140 метрів проводять напівгоризонталь із висотою 137,5 метрів) і проводяться на карті подовженими пунктирними лініями. Якщо ж і їх недостатньо, проводять допоміжні січні площини, а на картах отримують допоміжні горизонталі, які проводяться короткими пунктирами, наприклад, між горизонталями 137,5 та 140 м проводять горизонталь із висотою 139 метрів.

Абсолютні висоти горизонталей підписують у розривах так, щоб головки цифр були спрямовані вверх по схилу. Для більшої наочності рисунок горизонталей супроводжують показом бергштриха – короткої риски, перпендикулярної до горизонталі, вільним кінцем повернутої вниз по схилу.

Спосіб горизонталей доповнюється способом висотних відміток. Вказується висоти вершин, орієнтирів, урізів вод тощо. Висотними відмітками називаються написи абсолютних висот в метрах точок вершин, найнижчих точок западин, точок на перевалах, згинах рельєфу.

Для зображення деяких форм рельєфу – ярів і ритвин, курганів і ям та обривів, окремо розташованого каміння, груп каміння, зсувів, осипищ із піску, каміння й щебеню, карстових воронок, ритвин, промоїн, крутосхилів, задернованих ділянок застосовується спеціальні умовні позначення. Деякі із цих знаків супроводжуються кількісними показниками, наприклад, висота обривів, ширина та глибина ярів.

Льодовикові форми (льодовики, фірнові поля, льодоспади, льодові карнизи і обриви) рельєфу передаються відтінками зелено-синього та блакитного кольору.

Форми рельєфу антропогенного походження – кар’єри, насипи, виїмки – показуються чорним кольором із кількісними характе-ристиками.

Рельєф земної поверхні складають схили різної форми та крутизни: схематично виділяють схили прямі (рівні), випуклі (опуклі), увігнуті та комбіновані в плані та профілі. Їх зображення на карті відрізняється формою горизонталей та характером чергування закладин різної величини.

При зустрічі двох схилів виникають лінії рельєфу:

а) вододільна – на опуклій (додатній) формі рельєфу від підйому до спуску;

б) водозбірна (тальвег) – на ввігнутій (від’ємній) формі від спуску до підйому;

в) брівка – лінія стикання горизонтальної площини чи пологого схилу із крутішим схилом;

г) підошва – лінія переходу від крутішого схилу до пологого чи горизонтальної площини. Лінії згинів рельєфу в природі часто бувають зігнуті та похилі.

Нескладні поєднання схилів утворюють прості форми рельєфу. До них відносяться додатні форми, які підіймаються над оточуючою місцевістю, – гора (горб), простий хребет (гряда), уступ, а також від’ємні форми рельєфу – западина, долина (улоговина, балка), прогин схилу.

Гора – куполовидне підняття із більш-менш крутими схилами. в нижній частині обрамлена підошвою – лінією переходу схилу гори до навколишньої місцевості. Гора та горб зображаються замкнутими горизонталями із бергштрихами, спрямованими назовні від них.

Западина утворюється більш-менш крутими замкнутими схилами, спрямованими вниз від бровки, і закінчується дном із найнижчою точкою западини. Невелика плоска западина часто називається блюдцем, а конусоподібне заглиблення – воронкою. Западина, як і гора, зображається на карті замкнутими горизонталями, але бергштрихи від горизонталей спрямовані всередину западини.

Простий хребет утворюється двома схилами, що йдуть вверх від підошви і змикаються по вододільній лінії. На карті хребти зображаються системою витягнутих V-подібних горизонталей, випуклості яких повернуті вниз по схилу.

Долина, як і улоговина та балка, обмежена двома схилами, що спрямовують вниз від бровок і дають при змиканні водозбірну лінію (тальвег). Це витягнута, від’ємна форма рельєфу, яка поступово знижується в одному напрямі. Дном долини протікає постійний водостік. Долина, як і улоговина, зображається на карті системою V-подібних горизонталей, повернутих випуклістю вверх по схилу.

Розглянуті вище форми рельєфу не зустрічаються в природі ізольовано. Як правило, вони поєднуються, переходять одна в іншу, утворюючи складніші комплекси форм. Коли в хребет чи гряда з протилежних сторін врізається прогин, утворюється сідловина, найбільш знижена точка якої називається перевалом.

Зображення рельєфу горизонталями дає можливість розпізнати за картою форми та елементи рельєфу, а потім отримати цілий ряд його кількісних характеристик. Із зменшенням масштабу карт зменшується детальність зображення рельєфу, бо збільшується величина перерізу рельєфу, з карти “знімаються” зображення дрібніших форм, рисунок горизонталей все більше узагальнюється (“згладжується”). Для ряду форм рельєфу застосовуються позамасштабні умовні знаки. Так відбувається генералізація (узагальнення) рельєфу.

Зображення рельєфу горизонталями дає широкі можливості для усестороннього вивчення рельєфу, особливостей його морфологічної структури, кількісних характеристик, умов господарського викорис-тання території.

За топографічною картою визначається:

1)  тип рельєфу;

2) абсолютні висоти та перевищення (відносні висоти);

3) кути нахилу та складати карти кутів нахилу;

4) проводити вододільні лінії та оконтурювати вододільні басейни; на цій основі можна складати карти горизонтального та вертикального розчленування;

5) прокладати лінії із заданим нахилом (похилом);

6) будувати гіпсометричні профілі;

7) визначати поля невидимості та складати карти полів невидимості;

8) визначати площі затоплення.