Изображение рельефа на топографических картах и планах

Физическая поверхность Земли является весьма сложной для изображения поверхностью и состоит из совокупности различного рода неровностей, которые и определяют рельеф местности (рис. 2.15).

Рис. 2.15. Рельеф.

Размеры неровностей составляют от единиц до десятков и сотен метров и до нескольких километров. Названия неровностей, определяемые по их виду, размерам, характеру, весьма различны: гора, холм, курган, сопка, лощина, долина, ущелье, овраг, бархан, увал и т.д. В большом числе случаев бывает затруднительно отнести ту или иную неровность к тому или иному по названию виду. С целью исключения неоднозначности в названиях неровностей в топографии условно приняты к обозначению только пять основных форм, которыми можно описать любые отдельные неровности и их совокупности. Два вида неровностей являются положительными (гора или холм; хребет), два вида – отрицательными (лощина; котловина или яма) и один вид неровности, седловина, не относится к положительной или отрицательной форме, а является особой формой.

Для изображения рельефа местности на плоскости используется метод изогипс (или горизонталей), что поясняется на рис. 2.16. Представим себе какую-либо положительную форму рельефа, основание которой находится под водой, а вершина несколько выступает над поверхностью воды. Положим далее, что уровень воды удается понижать каждый раз на равный по высоте промежуток Δh. При этом каждый раз поверхность воды соприкасается с физической поверхностью указанной формы по линии, которая называется горизонталью. Если спроецировать ортогонально все полученные горизонтали на плоскость, то получим их систему, определяющую в таком виде приведенную форму рельефа.

Рис. 2.16. Основные формы рельефа

Горизонталью называется кривая замкнутая непрерывная линия, все точки которой имеют одинаковую абсолютную высоту.

Ступень Δh условно принятого нами понижения уровня воды называется высотой сечения рельефа.

На рис. 2.16 показаны отдельные изображения основных форм рельефа, а их сочетания и сопряжения можно проследить на рис. 2.15.

Горой (холмом) будем называть видимую на изображении серию замкнутых горизонталей с указанием ската с помощью бергштрихов, либо с указанием подписи горизонтали (подписи ее абсолютной высоты), ориентированной к основанию, либо и того и другого вместе. Наиболее высокая точка горы называется вершиной, а основание – подошвой. На рис. 2.15 изображено три таких формы рельефа.

Скат – это кратчайшее в данном месте расстояние на плоскости между двумя соседними сплошными горизонталями. В общем случае расстояние между двумя соседними сплошными горизонталями называется заложением.

Обратной горе (холму) по изображению формой является котловина (яма), бергштрихи или подпись высоты горизонтали на которой также указывают направление к понижению формы. Котловина представляет собой чашеобразную форму. Нижняя часть котловины называется дном, верхняя часть – бровкой. На рис. 2.15 котловина заполнена водой.

Второй положительной формой является хребет. Хребет – это выпуклая складка на поверхности земли. На изображениях гор практически всегда можно найти части, представляющие собой хребты. По закруглениям горизонталей относительно малого радиуса, изображающих хребет, проходит воображаемая линия, называемая линией водораздела. От линии водораздела водные потоки, попадающие на хребет, разделяются в разные стороны. На рис. 2.15 подписаны только пять хребтов. Их здесь больше. Попробуйте отыскать такие же формы рельефа.

Вторая отрицательная форма, лощина, является обратной хребту формой. По закруглениям горизонталей относительно малого радиуса проходит воображаемая линия, которая называется линией водослива (тальвегом). Лощина представляет собой желоб. Реки, ручьи и т.п. текут по лощинам. Часто понижение, по которому текут реки, называют долиной. Такая форма, как овраг, произошла из лощины в результате разрушения ее склонов под воздействием внешних условий. На рис. 2.15 указаны не все изображенные лощины. Определите дополнительно места, соответствующие указанным формам рельефа.

Седловина – это сложная форма, образованная в виде поверхностей сопряжения нескольких простых форм. Классическое изображение седловины – это сочетание направленных друг к другу линиями своих водоразделов хребтов, разделенных лощинами. При движении, например, с вершины одной горы на вершину другой необходимо будет проходить точку седловины, общую для всех сопрягающихся поверхностей форм. Это самая низкая точка при движении с хребта на хребет и самая высокая – при движении из одной лощины в другую. Найдите на рис. 2.15 еще одну седловину.

Характерными точками рельефа являются вершина горы, дно котловины, точка седловины, точки резкого перегиба рельефа. К характерным линиям рельефа относятся линии водораздела и водослива.

Метод горизонталей нельзя применить для изображения мест с весьма резкими изменениями высоты: обрывов, оврагов, промоин, гребней, трещин в поверхности земли и т.п. Также невозможно и передать на плоскости микроформы рельефа: кочковатые поверхности, подвижные гряды песков, скалы-останцы, валуны, пещеры, уступы, карстовые воронки и т.п. Для их изображения применяют дополнительно специальные условные знаки.

Горизонтали естественных форм рельефа изображают на картах и планах коричневым цветом. Искусственные формы рельефа (карьеры, терриконы, дамбы, насыпи и выемки по сторонам автомобильных или железных дорог и т.п.), созданные человеком, изображают черным цветом.

При изображении рельефа часть горизонталей подписывают значением абсолютной высоты (или условной высоты в местной системе высот), а каждую пятую горизонталь утолщают. В местах со сложным рельефом, создающим сложности с определением высот точек, наносят дополнительные полугоризонтали, которые проводятся на половине высоты сечения рельефа. Они представляют собой прерывистую линию и могут быть замкнутыми и незамкнутыми. Такое изображение имеется на рис. 2.15 в правой его части и на рис. 2.16 на форме «хребет». В некоторых случаях применяют для изображения рельефа даже четвертьгоризонтали или дополнительные горизонтали произвольной высоты, но с обязательным указанием ее высоты на карте.

Высота сечения рельефа определяется масштабом карты. Чем мельче масштаб карты, тем больше высота сечения рельефа на ней. Но, как видно из табл. 2.4, зависимость эта не совсем однозначная. Выбор того или иного сечения рельефа должен определяться еще и сложностью местности в высотном отношении, изображаемой на карте или плане соответствующего масштаба.

На одном листе карты применяется только одна высота сечения рельефа. Исключение представляет только карта масштаба 1:1000000, поскольку на этих картах изображаются значительные по размерам площади, которые одновременно могут содержать информацию как о горных местностях, так и о местностях со сравнительно спокойным рельефом. В связи с этим на картах масштаба 1:1000000 в зонах от 0 до 400 м применяется высота сечения рельефа 50 м, от 400 до 1000 м – 100 м, выше 1000 м – 200 м.

С учетом характера местности и для карт масштабов 1:100000 – 1:500000 могут применяться и другие значения высоты сечения рельефа, как в сторону ее уменьшения, так и в сторону увеличения.

В некоторых случаях, при решении специальных задач, устанавливают высоты сечения рельефа, определяемые техническим заданием. Это может относиться как к рельефу местности, так и к рельефу поверхности каких-либо объектов.