Способ штриховки при изображении рельефа

Изображение рельефа штрихами. Штрихи крутизны и их шкалы. Теневые штрихи. Способ отмывки

Рельеф — главный элемент ландшафта. Он определяет харак­тер и конфигурацию гидрографической сети, распределение рас­тительности и почвенного покрова, микроклимат и экологичес­кие условия, расположение дорог и населенных пунктов, — сло­вом, все особенности местности.

Еще в XVIII веке произошел переход к шкалам штрихов крутизны. Принцип построения таких шкал прост: чем круче склон, тем толще и плотнее штриховка, что отвечает изменению освещенности, при которой крутые склоны как бы покрыты глубокой тенью, а поло­гие — максимально освещены.

Впервые шкалу штрихов крутизны создал в 1799 году картограф Иоганн Леман. Он принял следующее допущение: отношение тени, т.е. толщины штриха Т, к свету, т.е. к промежутку между штрихами С, выражалось простой пропорцией:

Т/С = а/ (45°-а), где а — угол наклона склона.

В России применяли иные шкалы, в которых более детально были проработаны ступени для малых уклонов (менее 15°): увеличено чис­ло градаций, изменена толщина штрихов и ширина промежутков между ними. ( Шкала А. П. Болотова и шкала Главного штаба). Штрихи выпол­нялись способом гравюры.

Иной принцип использовали при изображении рельефа с по­мощью теневых штрихов, которые наносили по принципу боко­вого (косого) освещения. Обычно предполагалось, что источник света размещен в северо-западном углу карты. Штрихи черного ; или коричневого цвета накладывали так, чтобы выделить освещенные и затененные склоны, подчеркнуть основные формы ре­льефа, перегибы склонов, расчленение поверхности. Способы штрихов очень хорошо передают пластику рельефа, его морфологию, но не позволяют определять абсолютные и относительные высоты.

Способ отмывки, т.е. создание полутонового изображения при заданном освещении местности.

В картографии исполь­зуются три варианта отмывки:

отмывка при боковом (косом) освещении, чаще всего при се­веро-западном, когда свет падает как бы из левого верхнего угла карты, освещая западные и северо-западные склоны и затеняя восточные и юго-восточные.

отмывка при отвесном (зенитальном) освещении, при кото­ром свет падает сверху, и вершины гор оказываются осве­щенными, а понижения — затененными;

отмывка при комбинированном освещении, сочетающая эф­фекты бокового и отвесного освещения, она пригодна для нанесения теней на склоны любой ориентировки, этот худо­жественный прием дает наилучший пластический эффект.

Отмывка используется как основной способ изображения ре­льефа на некоторых мелкомасштабных общегеографических картах, но чаще легкую серую отмывку наносят в дополнение к гори­зонталям и многоцветной гипсометрической окраске.

Источник

§ 20. Способы изображения рельефа на картах и планах. Горизонтали, их свойства

§ 20. Способы изображения рельефа на картах и планах. Горизонтали, их свойства
Рельефом местности называется совокупность неровностей физической поверхности Земли. В зависимости от характера рельефа местность делят на горную (рис.31), холмистую (рис. 32) и равнинную (рис. 33).

К горной местности относят районы, лежащие выше 500 м над уровнем моря и состоящие из прямолинейных либо дугообразных горных цепей, разделяющихся продольными и поперечными долинами.
Холмистая местность характеризуется непрерывным чередованием относительно небольших по высоте, но ясно различаемых повышений и понижений физической поверхности Земли.

Равнинная местность отличается почти полным отсутствием заметно выраженных неровностей.

Все многообразие форм рельефа местности обычно сводят к следующим пяти основным (типовым) формам (рис. 34).

1. Гора (холм, высота, сопка) —куполообразная или коническая возвышенность. Основание горы называется подошвой, а самая высокая часть ее — вершиной. От вершины идут понижающиеся во все стороны скаты или склоны. Вершина в виде площадки называется плато, а остроконечная вершина — пиком.

2. Котловина — углубление в виде чаши. В котловине различают дно, от которого во все стороны идет подъем, и окраину — границу перехода-котловины в окружающую форму рельефа. Озера представляют собою заполненные водой котловины.

3. Хребет — вытянутая возвышенность большого протяжения, ограниченная не менее чем с двух сторон глубокими лощинами. Самая высокая линия хребта называется водораздельной или просто водоразделом. Иногда ее называют топографическим гребнем.

4. Лощина — вытянутое углубление местности, понижающееся в одном направлении. Самая низкая линия лощины называется тальвегом или водосливной линией. Тальвег часто является ложем водотока. Боковые склоны лощины иногда называют щеками.

Широкие лощины с небольшими скатами называются долинами. Узкие и глубокие лощины в горных районах носят название ущелий.

Разновидностью ущелья является каньон, представляющий собою глубокую узкую долину с крутыми склонами, размытую рекой.

На склонах возвышенностей под действием стекающей воды образуются узкие углубления,называемые промоинами. Разросшаяся промоина превращается в глубокий овраг с почти отвесными склонами. Заросшие овраги, прекратившие свой рост, называются балками. Расположенные иногда по склонам лощин площадки, имеющие вид уступа или ступени с более или менее горизонтальной поверхностью, называются террасами. Особенно часто встречаются террасы по берегам рек

5. Седловина —пониженная часть местности между двумя вершинами. Здесь местность в две стороны повышается и в две стороны понижается. Седловина в горах называется перевалом.

Вершина горы, дно котловины и самая низкая точка седловины являются характерными точками рельефа.

Водораздел и тальвег представляют собою характерные линии рельефа.

Характерные точки, и линии рельефа облегчают распознавание отдельных форм его на местности и изображение их на карте и плане.

Способ изображения рельефа на картах и планах должен давать возможность судить о направлении и крутизне скатов, а также позволять определять на карте отметки точек. Вместе с тем он должен быть наглядным.

Известны такие способы изображения рельефа на картах: перспективное изображение, штриховка, отмывка, подписи отметок точек, горизонтали, послойная окраска и др.

На некоторых русских картах XIX века рельеф изображен штрихами (гашюрами), причем толщина штрихов и расстояния между ними находятся в определенной зависимости от крутизны скатов.

Обладая наглядностью, способ штрихов не давал возможности решать на карте такие задачи, как точное определение крутизны ската, определение отметки точки и т. п. Поэтому уже со второй половины прошлого века способ штрихов был вытеснен более совершенным способом изображения рельефа местности на карте — способом горизонталей.

Сущность способа горизонталей состоит в следующем.
Представим себе гору, омываемую водой (рис. 35). Если счет высот ведется от уровня воды, то береговая линия характеризуется тем, что высота каждой ее точки равна нулю.

Линия, соединяющая точки с одинаковыми высотами (линия равных высот), называется горизонталью (или изо-гипсой).
Спроектировав береговую линию на горизонтальную плоскость, получим изображение нулевой горизонтали с высотой, равной нулю (рис. 35).

Для изображения горизонталями всей горы вообразим, что она рассечена, например, двумя равноотстоящими горизонтальными плоскостями. Отвесное расстояние hceч между соседними секущими плоскостями называется в ы с о т о й сечения рельефа. Линии пересечения плоскостей с поверхностью горы представляют собою горизонтали с отметками, равными hсеч и 2 hсеч соответственно. Уменьшенные горизонтальные проекции их являются горизонталями на плане.

Как видим на рис. 35, каждая горизонталь — это замкнутая кривая линия. Таково первое свойство всякой горизонтали.

Так как горизонтали получаются в результате пересечения физической поверхности Земли горизонтальными плоскостями,находящимися на разных высотах над исходным уровнем, то горизонтали не могут пересекаться. Это второе свойство горизонталей.

Горизонтальная проекция а, линии наибольшего ската местности между точками U и Т (рис. 35) называется заложением ската. Линия наибольшего ската является нормалью горизонталей: горизонтали идут не вдоль, а поперек ската.

Вертикальный угол v1 (т.е. угол, лежащий в вертикальной плоскости) между горизонтом точки U и линией местности называется углом наклона линии UT.
Выясним зависимость между заложением ската, высотой сечения рельефа и углом наклона линии ската.
Из прямоугольного треугольника Ut’T (рис. 35) получаем

Тангенс угла наклона линии местности называется ее уклоном. Уклоны обычно выражаются в тысячных долях либо в процентах.

Проанализируем выражение (2.20).
Пусть высота сечения рельефа hсеч, сохраняет постоянное значение, а угол наклона v изменяется. Очевидно, что при этом условии заложение ската а будет уменьшаться при уве-личоппн угла наклона v и увеличиваться при уменьшении последнего. Это —третье свойство горизонталей, очень важное для правильного суждения по плану или карте с горизонталями о крутизне скатов: чем меньше расстояние (заложение ската) между горизонталями на карте или плане, тем круче скат.

Если угол наклона v остается постоянным, а изменяется высота сечения рельефа Лсеч, то, как видно из выражения (2. 20), заложение ската изменяется прямо пропорционально изменению высоты сечения рельефа. Это — четвертое свойство горизонталей.

Изображение горизонталями основных форм рельефа местности показано на рис. 34.

Недостатком способа горизонталей является малая наглядность изображения рельефа по сравнению с перспективным изображением его или изображением штрихами (рис. 36). Для облегчении чтения рельефа, изображенного горизонталями, у некоторых ИЗ них проводят короткие черточки в направления понижении скатов. Эти черточки называются бергштрихами. Распознаванию понижения скатов помогают также подписи Отметок горизонталей: основания цифр всегда направлены, и сторону понижения местности.

Основным достоинством способа горизонталей для изобра женин рельефа местности на карте или плане является воз можность решать целый ряд измерительных задач (см. § 39). Поэтому и настоящее время на всех топографических картах и планах рельеф изображается исключительно горизонталями.

Из остальных упомянутых и начале параграфа способов изображения рельефа местности на карте имеют некоторое значение для топографических карт и планов подписи отметок (высот) точек. В соединении с горизонталями они облегчают решение задач на карте.

Подписи отметок, как самостоятельный метод изображения рельефа, применяются только на морских гидрографических картах для указания глубин.
местности, планах, неровностей, совокупность, характера, Земли, картах, равнинную, рельефа, зависимости, поверхности,

Источник

Перспективные изображения. Способ отмывки и тушевки при изображении рельефа; достоинства и недостатки

Способ отмывки и тушевки при изображении рельефа; достоинства и недостатки.

Способ штриховки при изображении рельефа; достоинства и недостатки.

Способ горизонталей (изогипс) при изображении рельефа; достоинства и недостатки.

Способ высотных отметок при изображении рельефа; достоинства и недостатки.

Наиболее простым способом изображения рельефа является способ высотных отметок, при котором абсолютные высоты точек местности подписываются цифрами в соответствующих местах на карте. Этот малонаглядный способ в наст. Время применяется только на морских навигационных картах для изображения рельефа морского дна.

К изображению рельефа на современных общегеографических картах применяются следующие требования: 1)возможность определения на карте высот отдельных точек; 2)возможность определения направления скатов и их крутизны; 3)наглядность рельефа.

Горизонтали (изогипсы) – линии разных высот. Они представляют свои проекции на плоскость следов сечения рельефа уровенными поверхностями, проведенными интервал, который называется высотой сечения рельефа. Горизонтали – основной способ изображения рельефа на современных топографических, общегеографических, физических, гипсометрических картах. Однако из важных достоинств способа – его высотная метричность. В любом месте карты по горизонталям можно определить абсолютную и относительную высоты точек, форму и крутизну склонов, рассчитать морфометрические показатели вертикального и горизонтального расчленения. Благодаря горизонталям карты рельефа стали ценным источником информации при морфометрических определениях, статистических расчетах, математическом моделировании, в частности при создании цифровых моделей рельефа. Ключевая проблема изображения рельефа горизонталями — выбор высоты сечения.

При применении этого способа предполагается, что местность освещена отвесно, а различия в уклонах не выражается на карте толщиной штрихов и промежутков между ними. Чем больше крутизна ската, тем толще штрихи и меньше промежутки между ними и наоборот.

Толщина штрихов и промежутков между ними выбирается из специальной шкалы штрихов, в кот. Уклон от 0 до 45º разбит на 9 разрядов, по 5º в каждом, с указанием толщины штрихов и промежутков между ними в каждом разряде. Для нанесения штрихов предварительно проводят на карте карандашом соответствующие горизонтали, а затем наносят штрихи, располагая их перпендикулярно к линиям горизонталей. При переходе от одного разряда покатости к другому штрихи ставят не на продолжении штрихов предыдущего разряда, а между ними. При окончании штриховки карандашные линии удаляют.

Недостатки: 1)невозможно точно определить высоты точек земной поверхности. Хотя отметки более характерных точек подписываются, но этих данных бывает недостаточно для определения по карте высот других точек. Для устранения этого недостатка иногда применяют комбинированный способ; рельеф изображают горизонталями с заполнением промежутков между ними штрихами. 2) штрихи закрывают контуры, услов. обозначения и надписи нанесенные на карте. 3) штриховка представляет собой трудную кропотливую и дорогостоящую работу.

Наибольшую выразительность изображению придают способы теневой пластики, когда формы рельефа как бы покрываются тенями. Один из таких приемов — теневые штрихи. Позднее ему на смену пришел более простой способ отмывки, т.е. создание полутонового изображения при заданном освещении местности. Наибольшую выразительность и объемность дают способы светотеневой пластики, которая обеспечивает плавный переход от светлого к темному. Черная (серая) или коричневая краска наносится на затененные склоны, и размываются кистью так, чтобы на крутых склонах тени лежали гуще, а пологие — выглядели светлее.

В картографии используются три варианта отмывки: — отмывка при боковом (косом) освещении, чаще всего при северо-западном, когда свет падает как бы из левого верхнего угла карты, освещая западные и северо-западные склоны и затеняя восточные и юго-восточные; — отмывка при отвесном (зенитальном) освещении, при котором свет падает сверху, и вершины гор оказываются освещенными, а понижения — затененными; — отмывка при комбинированном освещении, сочетающая эффекты бокового и отвесного освещения, она пригодна для нанесения теней на склоны любой ориентировки, этот художественный прием дает наилучший пластический эффект.

Отмывка используется как основной способ изображения рельефа на некоторых мелкомасштабных общегеографических картах, но чаще легкую серую отмывку наносят в дополнение к горизонталям и многоцветной гипсометрической окраске. Этим обеспечивается максимальная пластичность и высокие эстетические качества изображения.

Тушевка – нанесение на карту теней разведенной тушью (акварельной краской), или тушевальным карандашом. Принципиально тушевка от отмывки ничем не отличается. Обычно этот способ применяется совместно со способом горизонталей и является в настоящее время одним из лучших для изображения рельефа. Он с успехом может быть использован на сельскохозяйственных и других специальных картах.

Способы штриховки, отмывки и тушевки относят к пластичным способам изображения рельефа, при которых неровности местности изображаются на картах путем передачи теней на картах так, как они представляются наблюдателю, если он рассматривает земную поверхность сверху.

На старых картах рельеф изображался схематическим перспек­тивным рисунком в виде отдельных возвышенностей, хребтов, го­рок. Для большей выразительности горки покрывались тенями — этот способ иногда называли картинным изображением рельефа. Для него не требовалось знания абсолютных или относительных высот, крутизны склонов, а было достаточно лишь передать об­щее расположение водоразделов, направление основных гряд и хребтов. Такое изображение достаточно наглядно, но, ко­нечно, ни о какой геометрической точности не может быть и речи. В настоящее время этот способ почти не применя­ется, его можно встретить лишь на стилизованных исторических картах.

Однако через два с лишним века картинный рисунок получил новое рождение. На современных картах стали использовать перс­пективные способы изображения рельефа, разрабатывать особые картинные знаки, но уже на геометрически точной основе. Та­кие карты отнюдь не предназначены для проведения по ним изме­рений, но они очень наглядны, похожи на блок-диаграммы или красочные художественные панорамы.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник