Способы штрихов для изображения рельефа

Способы штрихов

Горизонтали

Горизонтали (изогипсы) — линии равных высот. Они представ­ляют собой проекции на плоскость следов сечения рельефа уро-венными поверхностями, проведенными через заданный интер­вал, который называется высотой сечения рельефа. Горизонтали — основной способ изображения рельефа на современных топогра­фических, общегеографических, физических, гипсометрических картах. Одно из важных достоинств способа — его высокая мет-ричность. 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 морфомет-рических определениях, статистических расчетах, математичес­ком моделировании, в частности при создании цифровых моде­лей рельефа.

Ключевая проблема изображения рельефа горизонталями — выбор высоты сечения. Для топофафических карт установлены стан­дартные сечения взависимости от масштаба карты и характера изображаемой территории В тех случаях, когда с помощью горизонталей основного сече­ния не удается показать какие-либо существенные детали релье­фа, применяют дополнительные полугоризонтали.Их проводят через половину высоты принятого сечения рельефа. Например, на плос­кой поверхности Прикаспийской низменности полугоризонталями показывают многочисленные невысокие соляные купола. Иногда бывают недостаточны и полугоризонтали, тогда вводят вспомога­тельные горизонталис произвольно выбранной высотой сечения.

Для изображения рельефа морского дна используют изобаты— изолинии равных глубин.

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 Интересно, что для нанесения штрихов на карте вначале про­водили горизонтали, они служили канвой для построения линий скатов, далее по ним вычерчивали штрихи. С окончательного ри­сунка вспомогательные горизонтали снимали (рис. 5.5).

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. Кроме того, гравирование или рисовка штри­хов весьма трудоемки, а печатание карт требует высокой техники воспроизведения. Внедрение в картоиздание фоторепродукцион­ных процессов и плоской печати сильно затруднило воспроизве­дение штрихов, тонкие линии при печати раздавливались, а тол­стые штрихи — сливались. Все это заставило картографов искать другие способы изображения рельефа.

81. Способ отмывки

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 (рис. 2);

— 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.

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

Источник

Гранит и камень

Способы изображения рельефа местности

Горизонтали, штрихи и отмывка в геодезии

В результате съемки, а затем последующей нивелировки получают план местности со всеми подробностями ситуации и с рядом нанесенных на план нивелирных точек, отметки которых указывают на высоту этих точек над уровнем моря (абсолютные отметки) или над условным уровнем (условные отметки).
По таким данным (отметкам) можно:

• Составить профиль в заданном направлении;
• Определить превышение между отдельными точками.

Но иметь ясное, наглядное представление о рельефе местности возможно только в том случае, если все неровности местности, составляющие ее рельеф, будут изображены особыми условными знаками, выявляющими этот рельеф со всеми его характерными особенностями.

Такими условными знаками являются горизонтали, штрихи и отмывка рельефа.

В геодезической практике обычно применяется способ изображения рельефа местности при помощи горизонталей, как наиболее наглядный и совершенный, дающий полное представление о рельефе. Данный способ позволяет решать всевозможные задачи на рельеф, например: определение отметок точек местности, крутизну склонов и скатов, взаимное превышение точек и другие подобные задачи, решение которых вызывается практикой, главным образом — инженерного строительства и военного дела.

Горизонтали получают условным сечением объектов рельефа местности (возвышений, понижений) горизонтальными плоскостями, с нанесением на карту (или план) линий пересечения этих плоскостей с земной поверхностью. Каждая горизонталь, выполненная на карте или плане местности, обозначает совокупность точек поверхности этой местности, расположенных на одном уровне относительно уровня моря.
Чтобы можно было различать возвышения и понижения, вдоль каждой горизонтали наносятся коротенькие штрихи — бергштрихи. Для возвышений (горы, холмы и т. д.) бергштрихи расположены внутри замкнутой линии горизонтали, а для понижений (котловины, впадины и т. д.) — снаружи.

Вертикальное расстояние между соседними секущими горизонталями называют высотой сечения, а расстояние между ними вдоль склона по проекции — заложением. Крутизна склона (угол между направлением склона и его заложением) наглядно определяется по форме заложения — чем ближе участки соседних горизонталей расположены друг к другу, тем круче в этом месте склон. Скаты круче 45 град. изображаются на планах условными знаками, поскольку графическое изображение дает большую погрешность. Обычно на топографических картах заложение (расстояние между соседними горизонталями) принимают равным крутизне местности в градусах, т. е. расстояние между горизонталями, равное 1 градусу на карте, соответствует 1 градусу крутизны склона на местности.

На российских топографических картах приняты следующие высоты сечения (расстояния между соседними секущими плоскостями) для проецирования участков рельефа местности:

• 2,5 м — для карт масштаба 1:10 000
• 5,0 м — для карт масштаба 1:25 000
• 10,0 м — для карт масштаба 1:50 000
• 20,0 м — для карт масштаба 1:100 000
• 40,0 м — для карт масштаба 1:200 000
• 50,0 м — для карт масштаба 1:500 000 и мельче.

Как уже упоминалось выше, на картах, имеющих мелкий масштаб (менее 2 000 000), горизонтали для изображения рельефа почти не применяются. Относительное положение горизонтали к уровню моря изображается в разрывах горизонталей цифровой отметкой, показывающей превышение или понижение над или под уровнем моря в метрах.

Второй способ изображения рельефа штрихами, имевший раньше широкое применение, в настоящее время почти не применяется. К примеру, в старых топографических картах (начиная с XV в) рельеф был изображен штрихами.
Штрихи, давая наглядное представление о рельефе местности, не позволяют, все же, решать обозначенные выше задачи. Склоны местности при способе изображения рельефа штрихами воспроизводятся с использованием штриховых элементов, направленных вниз по склону и расположенных с равным интервалом. Выше и ниже по склону штрихи ограничиваются вспомогательными линиями формы, которые напоминают горизонтали, и очерчивают форму рельефа на некотором уровне. Когда нанесение штрихов завершалось, вспомогательные линии стирались.
Широкое применение штрихов для изображения рельефа местности было обусловлено содержательностью и наглядностью карт и планов, выполненных этим способом. Картографы передавали дополнительную информацию о рельефе, применяя разной толщины штрихи, угол наклона штрихования. Достигался хороший пластический эффект, и появлялась возможность визуального анализа рельефа, что особенно важно было для решения военно-тактических задач.
Тем не менее, из-за относительной сложной технологии этого способа изображения рельефа местности, в настоящее время он не применяется. Примеры изображения рельефа местности способом штрихования вы можете увидеть на рисунке.

И, наконец, третий способ изображения рельефа — отмывка — применяется в настоящее время при изображении рельефа на географических картах масштабов от 1:2 000 000 и мельче, поскольку на мелких масштабах изобразить рельеф горизонталями не представляется возможным.

Отмывка — способ изображения рельефа полутонами и теневой пластикой при косом освещении, позволяющий придать плоской карте некоторую объемность, т. е. иллюзию выпуклости. Беглого взгляда на план или карту, выполненные способом отмывки, достаточно, чтобы получить визуально-наглядное представление о рельефе изображенной местности.
Суша на картах, выполненных способом отмывки, изображается в коричневых тонах — чем выше участок поверхности, тем темнее (гуще) цвет этого участка. Понижения и низменности (ниже 200 м от уровня моря) обозначаются зелеными тонами.
Рельеф морского дна указывается в синих, голубых или зеленых тонах — чем ниже от поверхности моря расположен участок дна, тем темнее (гуще) окраска этого участка на карте.
Поверхность суши или морского дна, расположенная в пределах 200 м от уровня моря (ниже или выше), изображается в нейтральном цвете, обычно белом.

На планах отмывка рельефа по горизонталям производится в том случае, если необходимо дать наглядное, художественно выполненное представление о рельефе местности, например при создании генерального плана застройки местности сложного рельефа (горных районов и т. д.).

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