Способ горизонталей при изображении рельефа
Лабораторная работа № 1 − Изображение рельефа местности горизонталями
Цель работы: изучить сущность и основные формы рельефа, способ его изображения на планах и вертикальных разрезах.
1.1 Сущность и формы рельефа земной поверхности
Естественная поверхность земли неровная, на ней имеются углубления, возвышения и относительно плоские участки. Совокупность неровностей естественного происхождения определяет рельеф земной поверхности, который разделяют на горный, холмистый и равнинный.
Из всего многообразия форм рельефа выделяют основные: гора (холм), котловина, хребет, лощина и седловина (рисунок 1.1)
Гора (холм) − выпуклое куполообразное возвышение на земной поверхности. Гора возвышается над окружающей местностью более чем на 200 м, а холм − менее 200 м. Гора имеет вершину, склоны и подошву. Вершиной горы (холма) называется наивысшая ее точка. Боковую поверхность горы называют склоном, или скатом. Склоны гор бывают пологие, покатые и крутые. Очень крутой, стенообразный склон называется обрывом, а высокий обрыв называется утесом. Линия перехода скатов в окружающую местность называется подошвой, или подножием горы.
Котловина (впадина) − чашеобразное углубление, противоположная горе (холму) форма рельефа. Боковую поверхность котловины называют склоном, или скатом, а самую низкую точку — дном. Линию перехода боковой поверхности котловины в окружающую местность называют бровкой.
Хребет − вытянутая и постепенно понижающаяся в одном направлении возвышенность. Линия пересечения его склонов называется водоразделом, и она проходит по самым высоким точкам хребта.
Лощина − вытянутое в одном направлении углубление земной поверхности с общим наклоном дна в одну сторону. Лощина − противоположная хребту форма рельефа. Пересечение скатов лощины образует линию водослива, или тальвег. Широкая лощина с пологими скатами называется долиной. Узкая лощина с крутыми склонами в равнинной местности называется оврагом, или балкой, а в горной – тесниной, или ущельем.
Седловина − пониженный участок местности, расположенный на хребте между соседними вершинами. От седловины берут начало две лощины, распространяющиеся в противоположных направлениях.
1.2 Изображение рельефа местности горизонталями
Для изображения рельефа местности на планах и картах применяется метод горизонталей. Сущность этого способа заключается в следующем. Поверхность участка Земли через равные промежутки h по высоте мысленно рассекают горизонтальными плоскостями. Следы от пересечения этих плоскостей с поверхностью Земли образуют кривые линии, которые называются горизонталями. Горизонталь — это плавная кривая линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами.
Рисунок 1.1 — Изображение рельефа местности горизонталями:
а) сущность способа горизонталей;
б) изображение основных форм рельефа горизонталями
Полученные горизонтали проектируют на горизонтальную плоскость PQ , а затем наносят на план или карту в соответствующем масштабе. Расстояние между соседними горизонталями в плане ab = d называется заложением. Чем больше заложение, тем меньше крутизна ската, и наоборот. Для того чтобы на плане отличить гору от котловины, к некоторым горизонталям по направлению ската ставятся черточки, называемые бергштрихами. Кроме того, горизонтали, кратные 5 или 10, подписывают так, чтобы верх цифры всегда был направлен в сторону повышения рельефа.
Горизонталь на местности можно представить как след, образованный пересечением поверхности воды с физической поверхностью Земли на изображаемом участке. Характерным примером горизонтали на местности служит береговая линия стоячей воды.
Расстояние h по высоте между соседними секущими плоскостями называется высотой сечения рельефа, которая устанавливается в зависимости от характера рельефа местности и масштаба съемки и может изменяться от 0,5 до 5 метров. Так, на планах масштаба 1:1000 высота сечения рельефа h принимается равной: в горных районах − 1 м, в равнинных − 0,5 м. На планах масштаба 1:2000 величина h принимается равной, соответственно, 2 м и 0,5−1,0 м.
Для обозначения на планах и картах различных предметов и контуров местности применяются условные знаки.
1.3 Свойства горизонталей
Из понятия о горизонталях вытекают следующие их свойства.
1. Все точки, расположенные на одной и той же горизонтали, имеют на местности одинаковую высотную отметку.
2. Горизонтали должны быть непрерывными линиями. Они могут прерываться лишь у оврагов.
3. Горизонтали не могут пересекаться и разветвляться.
Исключение составляет изображение горизонталями нависшего утеса.
4. Расстояние между горизонталями (заложение) характеризует крутизну ската, т.е. угол наклона ската к горизонту d или уклон; чем меньше это расстояние, тем круче скат, и наоборот. Заложение, нормальное к горизонталям, называется заложением ската.
5. Отношение высоты сечения рельефа h к заложению d называется уклоном линии 
. Уклон линии выражают в тысячных единицах, в процентах или в промилле. Например: h = 1 м, d = 200 м, тогда i = 0,005 = 0,5 % = 5 %.
6. Линии водоразделов и водосливов пересекаются горизонталями под прямыми углами.
Горизонтали, изображающие наклонную плоскость, имеют вид параллельных прямых линий.
Горизонтали имеют числовые отметки, кратные выбранной высоте сечения рельефа h .
При изображении рельефа местности на плане или карте все горизонтали, бергштрихи, высотные отметки и т.п., имеющие отношение к рельефу, вычерчиваются сиенно-жженой (коричневой) тушью.
1.4 Проведение горизонталей по отметкам точек
Изображение рельефа местности способом горизонталей осуществляется в следующей последовательности.
На бланке задания, содержащем точки с высотными отметками, карандашом тонкими линиями соединяют ближайшие точки таким образом, чтобы эти линии не пересекались, а получаемые треугольники были близки к равносторонним. При этом предполагаем, что точки, соединенные прямой линией, лежат на одном скате. Далее все линии прямого ската интерполируют, то есть определяют местоположение точек с отметками, кратными выбранной высоте сечения рельефа h .
Графическое интерполирование может быть выполнено с помощью миллиметровки или палетки. Более простой и наглядный способ-с помощью линейной палетки, представляющей собой ряд параллельных линий, проведенных на прозрачной бумаге (кальке) через одинаковое расстояние (0,5 или 1,0 см) и оцифрованных с учетом величин высотных отметок точек здания и h .
Интерполирование производится следующим образом. Пусть необходимо найти местоположение точек с отметками, кратными h = 1 м между точками 53,6 и 56,2 м. Линии палетки имеют следующую оцифровку: 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 57 и т.д. м. Накладывают палетку на тонкую линию, соединяющую точки так, чтобы точка с отметкой 53,6 м оказалась на соответствующей отметке палетки, между линиями 53 и 54. Затем, фиксируя положение точки 53,6 иглой, вращают палетку до попадания точки с отметкой 56,2 м на соответствующую отметку палетки, между линиями 56 и 57. Точки пересечения линии, соединяющей точки 53,6 и 56,2 м, с линиями палетки, перекалывают на план и у каждой из точек подписывают соответствующую отметку палетки. В нашем примере−отметки 54, 55 и 56 м. В аналогичной последовательности производят интерполирование по линиям (рисунок 2), соединяющим остальные точки на плане. После этого точки на плане с одинаковыми отметками соединяют плавными кривыми линиями (горизонталями) толщиной 0,1-0,15 мм, используя свойства горизонталей. Горизонтали с отметками, кратными 5 м, утолщают до 0,3−0,45 м и в разрыве подписывают их отметки основанием цифр в сторону падения скатов. Все вспомогательные линии (кроме горизонталей) с плана убирают. В результате получают изображение рельефа местности горизонталями.
Рисунок 1.2 — Интерполирование горизонталей с помощью палетки
1. 5 Построение профиля по заданному направлению
Кроме изображения рельефа местности, на горизонтальной плоскости (плане или карте) при проектировании инженерных сооружений необходимо построение разреза местности на вертикальной плоскости, т.е. профиля. В зависимости от вида сооружения выбирают масштабы, при этом горизонтальный масштаб, как правило, в 10 раз мельче вертикального. Для построения профиля по заданному на плане направлению А−В на листе бумаги проводят горизонтальный отрезок, равный длине линии А-В. На этом отрезке отмечают положение точек пересечения линии А−В с горизонталями плана. Из этих точек восстанавливают перпендикуляры длиной, равной разности соответствующих абсолютных отметок и условного горизонта (УГ). Условный горизонт выбирают с таким расчетом, чтобы профиль располагался выше УГ. Соединив концы перпендикуляров плавной линией, получают профиль местности по заданному направлению.
Источник
Сущность изображения рельефа горизонталями
Топографическая карта должна давать сведения с максимальной точностью и подробностью, как о плановом положении объектов местности, так и пространственные формы и размеры неровностей земной поверхности.
Совокупность неровностей земной поверхности называется рельефом местности.
Рельеф местности, являясь одним из важнейших топографических элементов местности, оказывает существенное влияние на боевые действия войск. Поэтому на топографических картах, кроме местных предметов, изображаются также и неровности земной поверхности, без чего невозможно всесторонне изучать характер местности, ее пространственные формы и производить по карте необходимые расчеты.
Чтобы отчетливо и полно представлять себе местность по карте, необходимо прежде всего хорошо разбираться в изображении на ней рельефа.
В 15 – 17 веках применялся перспективный или картинный способ изображения рельефа.
Затем стал применяться расчетно – перспективный способ.
В конце 18 столетия появился способ изображения рельефа штрихами, сущность которого заключалось в том, что скаты возвышенностей изображались на картах черточками (штрихами) различной толщины, чем круче скат, тем толще и короче штрих, чем положе скат, тем тоньше и длиннее штрих и больше расстояние между штрихами.
Наряду со штриховкой применялся еще способ отмывки.
Сущность этих способов сводилась к созданию впечатления крутизны скатов, путем изменения расстояния между штрихами или густоты тона краски. Более крутые скаты изображались краской более густого тона; при переходе к менее крутым скатам тон краски ослабевался.
К недостаткам штрихового способа изображения рельефа нужно отнести его чрезвычайную трудоемкость, а также невозможность определения по штриховому изображению высот точек местности и превышений между ними. Кроме того, сплошная штриховка затемняла карту и затрудняла ее чтение. Отмывка более проста для выполнения, чем штриховка. Однако изображение рельефа этим способом, хотя и обладает наглядностью, но не дает возможности производить по карте какие – либо расчеты и измерения. На обзорно – топографических картах отмывка применяется главным образом как вспомогательное средство, которое улучшает наглядность изображения рельефа.
Во второй половине 19 века возросшие требования к содержанию карт обусловили необходимость более точного изображения рельефа на картах, в результате чего был разработан более современный способ изображения рельефа – горизонталями, который постепенно заменил штриховку и получил общее признание.
Приоритет в деле внедрения способа горизонталей принадлежит русским военным топографам, которые уже более ста лет назад стали применять этот способ для изображения рельефа на картах. Полный перевод на этот способ совершен в России в 1867 году, когда во всех остальных европейских странах господствовал еще устаревший способ – штриховка. Красивые фото на пляже Мальдивских островов вы сможете просмотреть на сайте maldivy.ru. Также здесь вы найдете полное описание отелей, услуг и стоимость туров.
На топографических картах способ изображения рельефа горизонталями нашел дальнейшее развитие, обеспечивающее точную и правильную передачу характерных особенностей всех форм рельефа.
Таким образом изображение рельефа горизонталями позволяет наглядно показать на карте все неровности земной поверхности и обладает высокими измерительными свойствами, благодаря чему можно решать различные задачи как в интересах войск, так и для нужд народного хозяйства.
Оттенение скатов неровностей тонами серо – коричневой или оранжевой краской на картах масштаба 1: 500 000 и 1: 1 000 000 значительно улучшает изображение и читаемость рельефа.
Горизонталями на карте называются кривые замкнутые линии, соединяющие точки местности с одинаковой высотой. Для лучшей читаемости горизонтали изображаются на картах коричневым цветом.
Этот способ является основным при изображении рельефа на современных картах, т.к. такое изображение рельефа обладает высокими измерительными свойствами.
По расположению горизонталей можно судить о крутизне скатов. Чем круче скат, тем горизонтали расположены ближе одна к другой, и наоборот, чем положе скат, тем горизонтали расположены дальше одна от другой.
Достоинства способа изображения рельефа горизонталями состоит в том, что он позволяет получить по карте такое изображение рельефа, по которому можно решать следующие задачи:
строить вертикальные разрезы местности в любых направлениях;
воспроизводить рельеф местности в виде макетов;
вычислять объем земляных работ;
составлять проекты различных сооружений и другие задачи, требующие знания высот точек местности, превышений между ними и крутизны скатов.
В войсках по карте можно решать следующие задачи:
— производить выбор участков местности для размещения боевых порядков частей;
— производить выбор площадок для позиций подразделений;
— определять возможность ведения огня по маловысотным самолетам противника;
— определять места для маскировки личного состава и техники от наблюдения противника;
— определять места для укрытия личного состава и техники от воздействия ядерного оружия и ряда других задач.
Недостатком способа изображения рельефа горизонталями является то, что он обладает достаточной наглядностью и пластичностью. Горизонтали не всегда позволяют создать впечатление сплошной поверхности, поэтому по ним трудно судить о формах рельефа и соотношениях высот. Этот недочет частично исправляется согласованием рисунка смежных горизонталей, выделением в рельефе главного за счет исключения мелких подробностей и различными пояснительными подписями, характеризующими элементы рельефа.
На картах высоту сечения непосредственно не видно, она подписывается под линейным масштабом карты. На картах мы видим заложения, т.е. расстояния между двумя горизонталями. Заложение, есть проекция наклонного отрезка, т.е. наикратчайшее расстояние между двумя смежными горизонталями.
Виды горизонталей: основные, дополнительные (половинные), вспомогательные.
Горизонтали, соответствующие принятой высоте сечения, называются основными и проводятся сплошными линиями.
Они проводятся только в тех местах, где ими нужно выразить какие – либо детали рельефа.
При изображении полугоризонталями вершин, расположенных на скатах, обязательно проводятся ответные полугоризонтали, т.е. те же горизонтали, но на встречных скатах.
В тех же случаях, когда важные в каком – либо отношении детали рельефа не выражаются и полугоризонталями, применяются вспомогательные горизонтали.
Проводятся они также прерывистыми линиями, но более короткими штрихами, нежели половинные горизонтали.
Половинные, вспомогательные и утолщенные горизонтали, так же как и основные изображаются на картах коричневым цветом.
Основная высота сечения всегда указывается под линейным масштабом карты. Здесь подписывается через сколько метров проведены сплошные горизонтали.
Многие подробности рельефа, имеющие важное значение для войск, невозможно отобразить на картах, такие как обрывы, скалы и др., только горизонталями.
Это касается главным образом объектов, отличающихся своеобразием своих форм и размещения (например: осыпей, пещер, подземных выработок) или же незначительных по своим размерам (курганов, ям, промоин, выемок и т.п.).
Если цифровая подпись у оврага или промоины дана в виде дроби, то числитель означает ширину, а знаменатель глубину в метрах.
Промоины и узкие овраги изображаются одной линией на картах масштабов 1: 25 000 и 1: 50 000 при ширине до 5 м., а на карте масштаба 1: 100 000 при ширине до 10 м., более широкие изображаются в две линии. Овраги с задернованными бровками, выражающиеся по ширине в масштабе карты, показываются штриховым рисунком, который обозначает на карте точное положение бровки оврага.
Особым условным знаком показываются входы в пещеры и гроты, а в горах – перевалы с указанием времени, когда ими возможно пользоваться.
При изучении высокогорного рельефа следует иметь в виду, что участки, покрытые вечными снегами и льдами, также изображаются горизонталями, но синего цвета. Соответственно, и условные знаки обрывов, скал, промоин, напечатанные синей краской, означают ледяные обрывы (барьеры) и ледниковые трещины. Цифровые характеристики, относящиеся к этим объектам, также печатаются синей краской.
Таким образом, правильно выбрав высоту сечения для каждого масштаба, рельеф местности можно изображать горизонталями крутизной не более 40 – 45 градусов. При этом можно определять направление и крутизну скатов. Скаты, крутизной более 45 градусов, изображаются основными условными знаками (обрывы, овраги, скалы, осыпи, выемки, промоины, горные перевалы, пещеры и другие детали рельефа), которые могут использоваться в интересах войск, как защитные и маскировочные свойства. Крутизна скатов является основным показателем их доступности и проходимости по выбранному маршруту при совершении марша.
Рельеф является самым устойчивым топографическим элементом местности, почти не изменяющимся даже под воздействием ядерных ударов. Поэтому влияние рельефа на проходимость местности и на ведение боевых действий определяется степенью его расчлененности.
Несмотря на то, что подразделения оснащены колесным и гусеничным транспортом высокой проходимости, подвижность, подразделений очень сильно зависит от проходимости местности.
Учитывая влияние рельефа на проходимость надо уметь определять:
общий характер рельефа (равнинный, холмистый, горный, высокогорный);
направление хребтов, лощин, оврагов относительно оси движения;
максимальные подъемы и спуски;
влияние рельефа на ведение боевых действий в различных географических районах.
Изображение рельефа горизонталями позволяет решать эти и ряд других задач, связанных с боевой деятельностью войск, совершением марша, выбором позиции и определением возможности наиболее эффективного ведения огня.
Источник
