1.2 Сущность метода изображения рельефа горизонталями, свойства горизонталей
Рельеф на топографических картах изображается горизонталями (основными и дополнительными), отметками абсолютных высот и условными знаками объектов, которые достаточно малы и не могут отобразиться горизонталями, однако имеют важное значение для конкретной местности (например, ямы, курганы, промоины).
Метод горизонталей – последовательное сечение объекта горизонтальными плоскостями, проведенными через равные интервалы с последующим проектированием следов сечения на горизонтальную плоскость (рис. 1.5, 1.6). Расстояние между секущими поверхностями по высоте, т.е. разность отметок двух последовательных горизонталей называется высотой сечения рельефа.
Для изображения отдельных деталей рельефа, которые не удается выразить основными горизонталями, применяют полугоризонтали. Их проводят через h/2, вычерчивают прерывистыми линиями.
Направления скатов указывают бергштрихами, хвостик которых показывает понижение рельефа. Расстояние между горизонталями в плане (d) называется заложением горизонталей.
Рис. 1.5 Фрагмент изображения рельефа на топографической карте
Для того, чтобы получить достаточно детальную характеристику любой формы рельефа, следует задать необходимое количество секущих поверхностей. Эти поверхности принимают через равные промежутки по высоте. Каждая поверхность, соответственно, каждая горизонталь характеризуется определенной отметкой.
Рис. 1.6 Способ изображения рельефа горизонталями
Горизонтали всегда проводят кратными принятой высоте сечения рельефа. Для лучшего чтения рельефа часть горизонталей вычерчивают утолщенной линией (0,2 мм против 0,1 мм у остальных горизонталей). У утолщенных горизонталей выписывают их отметки, располагая цифры в разрывах горизонталей так, чтобы их верх был направлен в сторону возвышения.
1. Все точки местности, лежащие на горизонтали, имеют равные отметки.
2. Горизонтали не могут пересекаться на плане, поскольку они лежат на разных высотах. Исключения возможны в горных районах, когда горизонталями изображают нависший утес.
3. Горизонтали являются непрерывными линиями. Горизонтали, прерванные у рамки плана, замыкаются за пределами плана.
4. Разность высот смежных горизонталей называется высотой сечения рельефа и обозначается буквой h.
Высота сечения рельефа в пределах плана или карты строго постоянна. Её выбор зависит от характера рельефа, масштаба и назначения карты или плана. Для определения высоты сечения рельефа иногда пользуются формулой
где М – знаменатель масштаба.
Такая высота сечения рельефа называется нормальной.
5. Расстояние между соседними горизонталями на плане или карте называется заложением ската или склона. Заложение есть любое расстояние между соседними горизонталями, оно характеризует крутизну ската местности и обозначается d.
1.3 Решение задач по картам и планам с горизонталями
1.3.1Определение отметок точек
Чтобы построить рельеф с помощью горизонталей, необходимо знать абсолютные отметки точек. Абсолютной отметкой точки Н называется численное значение высоты точки над основной уровенной поверхностью. При проведении практических съемок часто оказывается целесообразным определять отметки не относительно основной, а относительно условно принятой уровенной поверхности.
Точки физической поверхности Земли характеризуются различными отметками. Но если известны отметки двух точек, то можно вычислить превышение одной точки над другой (относительную высоту). Так, превышение точки В над точкой А составит:
На топографической карте по горизонталям можно определить абсолютные высоты Hабс точек А, В, С, E.
Сначала находят высоту сечения рельефа. На топографических картах ее подписывают под графиком линейного масштаба (рис. 1.7).
Затем для получения Hабс точки определяют высоту горизонтали, лежащей от точки вниз по склону. На понижение склона указывают специальные знаки – бергштрихи, а также положение русел рек. После этого на глаз оценивают расстояние между верхней и нижней горизонталями, а также положение точки между ними.
При определении абсолютных высот по картам с горизонталями возможны следующие случаи расположения точек (рис. 1.4):
Точка А лежит на горизонтали;
Точка Д находится внутри замкнутой горизонтали. Отметки характерной точки нет;
Точка Е находится на седловине;
Точка В находится между горизонталями с разными абсолютными отметками;
Точка С находится внутри замкнутой горизонтали и известна абсолютная отметка характерной точки.
Приемы определения абсолютных отметок точек по карте с горизонталями
а) Точка лежит на горизонтали. В этом случае отметка точки равна отметке горизонтали (см. рис. 1.4):
б) Точка лежит на склоне между горизонталями. Если точка лежит между горизонталями, то через нее проводят кратчайшее заложение, масштабной линейкой измеряют длину отрезков а и b (см. рис. 1.4, точка В) и подставляют в выражение
HB= X + ·h ,
где Х – отметка горизонтали; h – высота сечения рельефа.
Если точка лежит между горизонталью и полугоризонталью, то вместо h в формулу подставляют 0,5h.
НВ = 70 + · 5 = 72, 08 м
Относительные высоты склонов удобно определять по числу промежутков между горизонталями на них. Высота склона равна произведению числа основных горизонталей на высоту сечения.
Источник
Что такое: высота сечения рельефа,горизонталь,крутизна ската
Определение понятия высоты сечения рельефа следует начать с того, что такое горизонталь. Этим термином называют замкнутую кривую линию, посредством которой отображается контур точек поверхности, находящихся на одинаковом уровне относительно моря.
Впервые отображать рельеф при помощи горизонталей стали картографы Франции и России в начале XVIII века. Это представляется следующим образом:
- рельеф пересекается плоскостями, каждая из которых параллельна горизонтали;
- расстояния между горизонталями (высоты сечений) одинаковы;
- точки пересечения рельефа с горизонталями проецируются на плоскость и наносятся на план описываемой территории.
Также называется линией равных уровней относительно моря, так как она объединяет точки, лежащие на одном уровне относительно моря.
Основные термины
Высота сечения рельефа определяется как расстояние между соседними плоскостями, образующими горизонтали (разность уровней смежных плоскостей). Исходя из отображения этих линий определяется следующий термин, описывающий особенности поверхности местности — заложение. Оно определяется как расстояние между нанесенными на схему смежными горизонталями.
Определить направление ската в заложении можно, представив перпендикуляр к горизонтали, которая лежит в его основании. Величина наклона (угол ската) обратно пропорциональна заложению. Здесь скат является гипотенузой прямоугольного треугольника, катеты которого равны заложению и высоте сечения. Соответственно скат всегда больше, чем заложение.
На картах одинакового масштаба принято отображать одинаковую величину сечения. При увеличении масштаба она растет, а угол ската уменьшается. Для карт равнин и предгорий этот показатель вдвое меньше, чем для горной местности (см. таблицу 1).
Таблица 1. Величина высоты сечения в зависимости от масштаба карты.
масштаб | высота сечения, м | |
на равнине, в предгорье | в горах | |
1:10000 | 2,5 | 5 |
1:25000 | 5 | 10 |
1:50000 | 10 | 20 |
1:10000 | 20 | 40 |
Если карта (план) составлена по материалам более крупномасштабной съемки, высота сечения принимается в соответствии с данными исходных материалов.
На планах, предназначенных для инженерно-гидрологических работ, высоту сечения рельефа дна закладывают аналогично показателю для суши на карте аналогичного масштаба.
Если же необходима карта с подробным и специальным промером, ее составляют исходя из таких величин:
- 0,5 метров для глубин до 10 метров (обычный промер);
- 0,5 метров для глубин до 5 метров (рекогносцировочный и облегченный промеры);
- 1 метр для глубин свыше 5 метров (рекогносцировочный и облегченный промеры).
При составлении карт местности с очень крутыми склонами высота сечения может быть увеличена. Это делается, чтобы изображение не засорялось слишком большим количеством линий, расположенных близко друг к другу.
Передать форму рельефа, используя только горизонтали, не всегда возможно. Для отображения особенностей местности могут использоваться дополнительные схемы, отображающие перегибы, скаты, седловины и прочие особенности земной поверхности в разрезе.
Горизонталь
Горизонталь – это замкнутая линия, изображающая на карте горизонтальный контур неровностей, все точки которого на местности расположены на одной высоте над уровнем моря (линия равных высот).
На примере рисунка 1 рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рисунке показан остров с вершинами А и В и береговой линией D, E, F. Замкнутая кривая d, e, f представляет собой изображение береговой линии в плане. Поскольку береговая линия является сечением острова уровенной поверхностью океана, изображение этой линии на карте представляет собой нулевую горизонталь, все точки которой имеют высоту, равную нулю.
Рисунок 1. – Сущность изображения рельефа горизонталями
Допустим, что уровень океана поднялся на высоту h, тогда образуется новое сечение острова воображаемой секущей плоскостью h–h. Проектируя это сечение с помощью отвесных линий, получим на карте изображение первой горизонтали, все точки которой имеют высоту h. Точно так же можно получить на карте изображение и других сечений, выполненных на высотах 2h, Зh, 4h и т.д. В результате на карте будет иметь место изображение рельефа острова горизонталями. При этом рельеф острова изображается тремя горизонталями, охватывающими остров целиком, и двумя горизонталями, охватывающими отдельно каждую из вершин. Вершина А несколько выше 4h, а вершина В несколько выше 3h относительно уровня океана. Скаты возвышенности А круче, чем скаты возвышенности В, поэтому в первом случае горизонтали на карте расположены ближе друг к другу, чем во втором.
Из рисунка 1 видно, что способ изображения рельефа горизонталями позволяет правильно не только отображать формы рельефа, но и определять высоты отдельных точек земной поверхности по высоте сечения рельефа и крутизне скатов. На топографических картах горизонтали проводятся толщиной 0,1 мм.
Крутизна ската
Крутизна ската – это угол, составленный направлением ската с горизонтальной плоскостью в данной точке.
Детальность изображения рельефа горизонталями зависит от высоты сечения рельефа для данного масштаба карты, которая связана с заложением и крутизной ската формулой (рисунок 4).
Рисунок 4. – Элементы ската:
h – высота ската; d – заложение ската
Из формулы видно, что чем подробнее требуется изобразить рельеф горизонталями, тем меньшую надо брать высоту сечения и тем меньшими будут заложения при постоянной крутизне скатов. Однако излишне малая высота сечения ведет к чрезмерной детализации изображения рельефа, в результате чего изображение теряет наглядность. На наших топографических картах за основную принята высота сечения, обеспечивающая раздельное изображение горизонталями скатов крутизной 45°.
Установленная для каждого масштаба карты высота сечения рельефа обеспечивает наглядность изображения рельефа и сравнимость крутизны скатов, что важно при оценке проходимости и защитных свойств местности.
Для того чтобы не забивать карту слишком большой густотой горизонталей, высота сечения рельефа для карт горных районов иногда увеличивается. Для карт равнинной местности с целью более детального изображения подробностей рельефа высота сечения уменьшается. Высота сечения изменяется также в зависимости от масштаба карты. Чем мельче масштаб карты, тем больше высота сечения, и наоборот.
Высота сечения рельефа для топографических карт различных масштабов в зависимости от характера местности дана в таблице 1. Из таблицы видно, что чем крупнее масштаб карты, тем меньше высота сечения рельефа, следовательно, более подробно изображается рельеф.
Таблица 1. – Высота сечения рельефа в зависимости от характера местности
Местность | Высота сечения рельефа для карты масштаба | ||||
1:25 000 | 1:50 000 | 1:100 000 | 1:200 000 | 1:500 000 | |
Плоскоравнинная | 2,5 | 10 | 20 | 20 | 50 |
Плоскоравнинная залесенная | 5 | 10 | 20 | 20 | 50 |
Равнинная пересеченная, всхолмленная с преобладающими углами наклона до 60, песчаная пустыня | 5 | 10 | 20 | 20 | 50 |
Предгорная и горная | 5 | 10 | 20 | 40 | 100 |
Высокогорная | 10 | 20 | 40 | 40 | 100 |
Основная высота сечения рельефа для карты масштаба 1:1 000 000 устанавливается в соответствии с высотными поясами по следующей шкале: от 100 м ниже уровня моря до 400 м над уровнем моря – 50 м, от 400 до 1000 м – 100 м, выше 1000 м – 200 м.
Источник