3. Понятие о топографических планах и картах.

3.4. Изображение рельефа на топографических планах.

При  создании топографических  планов и карт на  участки земной  поверхности  требуется иметь информацию не только о форме и размерах объектов, но и представление о неровностях земной поверхности, т.е. её понижениях и   возвышенностях.

Рельеф местности имеет важное  значение для организации сельскохозяйственного производства, так как от рельефа во многом зависят распределение почвенных вод, процессы почвообразования, микроклимат и пр. Поэтому при разработке проектов землеустройства территории, выборе мест под застройку, при отводе площадей под сад, овощные и полевые культуры, при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений, дорог и др.  обязательно учитывают  рельеф земной поверхности.

На физической поверхности Земли встречаются различные неровности, которые в своей совокупности образуют рельеф местности. Рельеф в природе слагается из различных сочетаний основных форм. Основными формами рельефа являются: гора, котловина, хребет, лощина и седловина (рис.3.6).

Горой называется куполообразная или конусообразная возвышенность земной поверхности, верхняя часть которой - вершина находится часто на большой высоте над уровнем моря. Боковая поверхность горы называется скатом или склоном. Основание горы, являющееся линией перехода скатов в    окружающую ровную поверхность, называется подошвой горы. Небольшую гору, высотой до 200 м, называют холмом. Насыпной холм называют курганом.

 Рис. 3.6. Формы рельефа.

Котловина представляет собой замкнутое углубление земной поверхности конусообразной формы. Нижнюю часть котловины называют дном, боковую поверхность - скатом и линию перехода боковой поверхности в окружающую местность - бровкой. Небольшую котловину называют ямой, воронкой или впадиной.

Хребет - это вытянутая в одном направлении возвышенность с двумя противоположными скатами. Линию пересечения его скатов, проходящую по самым высоким точкам хребта, называют водоразделом, от  которого вода и атмосферные осадки скатываются вниз по двум скатам.

Лощина - это вытянутое в одном направлении углубление с постоянно понижающимся дном. Скаты лощины называются ее боками. Линия, проходящая по самым низким точкам дна, по которой обычно стекает вода, называется осью лощины, водосливной линией или водотоком. Верхнюю границу скатов называют бровкой лощины.

Широкую лощину с пологим дном называют долиной. В горных районах узкую и глубокую лощину с крутыми, каменистыми скатами называют ущельем. Узкую лощину с крутыми склонами в равнинной местности называют оврагом или балкой. Под влиянием весенних и дождевых вод и ливней овраги увеличиваются как в длину, врезаясь своей вершиной дальше в окружающую местность, так и в ширину, образуя сначала небольшие промоины, переходящие затем в боковые овраги разных порядков.                                                 

Седловина - это пониженный участок водораздела между двумя возвышенностями и двумя лощинами, расходящимися от седловины в противоположные сто­роны. В горной местности седловину называют перевалом.

Для изображения рельефа местности в характерных точках седловин, на вершинах гор, на дне котловин, на водоразделах хребтов, водотоках лощин, на бровках котловин и лощин, на подошвах гор и на точках перегибов скатов при топографической съемке  определяют их высоты, которые  затем подписывают на плане около этих точек.

Но подписывание высот всех характерных точек рельефа на плане практически невозможно, так как чрезмерная нагрузка плана лишила бы его наглядности, поэтому для  наглядного представления о  формах рельефа на планах  (картах)  пользуются условными обозначениями. Например, на географических картах предгорные и горные местности окрашивают коричневой краской по принципу - чем больше высоты точек, тем темнее тон окраски, а низменности окрашивают зеленой краской - чем меньше высоты точек, тем темнее тон окраски. Однако такой спо­соб изображения рельефа не дает точного представления о превышениях между точками земной поверхности и о крутизне скатов.

Иногда на землеустроительных планах рельеф изображают стрелками  по направлению скатов и около них подписывают углы наклона ската, что также загружает план и затрудняет определение превышений между точками.

Наиболее наглядным, позволяющим рассчитывать высоты точек местности и превышения между ними, является способ изображения рельефа горизонталями (изогипсами-линиями равных высот), который начал применяться как вспомогательный  почти одновременно в России и во Франции в 1820 - 1830 годах. Полный переход к изображению рельефа способом горизонталей в России был осуществлен в шестидесятых годах ХIХ века.

Под горизонталями понимают след от пересечения физической поверхности Земли уровенной поверхностью (геометрическое место точек, высоты которых одинаковы), поэтому горизонтали - это линии, все точки которых  имеют одинаковые  высоты. Например, граница воды и суши у озера, пруда есть горизонталь.

Образование горизонталей рассмотрим на примере рис. 3.7, где изображены два холма, рассеченные рядом уровенных поверхностей  а, б, в, г, д, расположенных друг от друга на одинаковом  расстоянии  h, называемом высотой  сечения рельефа (h =10 м). В сечениях получены плавные кривые линии на высотах 100, 110...140 м, которые  проектируются на горизонтальную плоскость  для изображения их на плане.

При ортогональном проектировании этих линий на горизонтальную плоскость с уменьшением в соответствии с масштабом плана получаются замкнутые кривые линии, изображающие горизонтали.

      Рис. 3.7. Образование горизонталей: секущие уровенные поверхности для удобства показаны  плоскостями.

Изображение основных форм рельефа горизонталями  приведено на рис.3.8. В пересечении с поверхностью ската уровенные поверхности образуют кривые линии, ортогональные проекции которых в виде горизонталей показаны в нижней части каждого рисунка основных форм рельефа.             

Чтобы отличить изображение котловины от изображения горы, на одной или нескольких горизонталях перпендикулярно им  проводят чёрточки- указатели в сторону понижения ската, или, как их еще называют скатштрихи (бергштрихи).

Высоты горизонталей подписывают либо в разрыве горизонталей, либо у их концов так, чтобы нижняя часть цифр располагалась ниже по скату (рис.3.7,б).  Высоты горизонталей всегда кратны высоте сечения рельефа.

Например, при высоте сечения рельефа 2,5 м не может быть горизонтали с высотой 181 м, а могут быть горизонтали с  высотами 180; 182,5; 185 м и т.д. Высота сечения рельефа на рисунке 3.7.б равна 1 м. Высота вершины горы подписана 127,4 м, следовательно, высота первой горизонтали, изображающей форму верхней части этой горы, -  127, второй - 126, третьей - 125 м (эта горизонталь утолщена и её высота подписана в разрыве). Назначение утолщенных горизонталей состоит в облегчении счета горизонталей при определении высот.

Рис. 3.8. Изображение горизонталями основных форм рельефа.

Если отдельные характерные формы рельефа (блюдцы, западины, отдельные бугры) нельзя отобразить горизонталями с выбранной высотой сечения, то проводят полугоризонтали прерывистыми линиями, а иногда и четвертьгоризонтали. Также полугоризонтали проводят для лучшей читаемости рельефа, когда расстояние между основными горизонталями на плане более 3-4 см.

Например, при высоте сечения рельефа 2,5 м не может быть горизонтали с высотой 181 м, а могут быть горизонтали с  высотами 180; 182,5; 185 м и т.д. Высота сечения рельефа на рисунке 3.7.б равна 1 м. Высота вершины горы подписана 127,4 м, следовательно, высота первой горизонтали, изображающей форму верхней части этой горы, -  127, второй - 126, третьей - 125 м (эта горизонталь утолщена и её высота подписана в разрыве). Назначение утолщенных горизонталей состоит в облегчении счета горизонталей при определении высот.

Если отдельные характерные формы рельефа (блюдцы, западины, отдельные бугры) нельзя отобразить горизонталями с выбранной высотой сечения, то проводят полугоризонтали прерывистыми линиями, а иногда и четвертьгоризонтали. Также полугоризонтали проводят для лучшей читаемости рельефа, когда расстояние между основными горизонталями на плане более 3-4 см.

При выборе высоты сечения рельефа учитывают:

масштаб плана или карты  (чем крупнее масштаб, тем меньше высота сечения рельефа);

характер рельефа местности  (для горной местности высота сечения рельефа больше, чем для равнинной);

требуемую точность и детальность, определяемые хозяйственно-техническими соображениями (чем точнее и детальнее требуется изобразить рельеф, тем меньше должна быть высота его сечения).

Высота сечения рельефа, обычно применяемая при съемках, приведена ниже:

Горизонтали на планах и картах проводят без разрыва через все объекты, за исключением насыпей, выемок, ям, карьеров, оврагов и рек, каналов, если они изображены двумя линиями.

Чтобы иметь возможность соединять отдельные топографические планы (карты), счет высот горизонталей ведут от основной уровенной поверхности, выбор котрой должен быть четко определен заранее.

Вопросы и задачи для самопроверки 

1. Что называют картой, планом, профилем?

2. Что называют масштабом плана?

3. Какие бывают масштабы планов?

4. Что называют точностью масштаба?

5. Какая точность у масштабов 1:17 000, 1:23 000, 1:50000?

6. Длина   горизонтального  проложения  линии. местности  равна 327 м, масштаб плана 1 : 5000. Чему равна длина этой линии на плане?

7. Как определяют величину наименьшего деления поперечного масштаба?

8. Чему равно горизонтальное проложение линии местности, если на плане масштаба 1 : 2000 она равна 2,38 см?

9. Какие виды  картографических  условных знаков Вам известны?