Что такое условный знак. Условные знаки топографических карт и планов. на топографической карте

Чтобы правильно пользоваться топографической картой, необходимо ознакомиться с общепринятыми символами и обозначениями.При оформлении топографических карт и планов различные объекты, расположенные на отображаемой местности, обозначаются специальными условными знаками.

К основным объектам на карте относятся следующие пункты:

1. Города.
2. Посёлки.
3. Реки, пруды и прочие водоёмы.
4. Горы.
5. Промышленные предприятия.

В представленный список вошли не все объекты, размещаемые на картах.

Разновидности условных обозначений

Условные знаки топографических карт бывают масштабными (контурными), внемасштабными, линейными, пояснительными.

Масштабные условные обозначения топографических карт используются для изображения объектов местности, которые выражены в соответствующем масштабе. Площадь таких объектов можно измерить непосредственно на карте, пользуясь линейкой с делениями.

Например, чтобыприблизительно узнать размеры озера, леса, населенного пункта, нужно вычислить площадь объекта на карте (расчертить на клеточки в 1 см2, посчитать количество полных и неполных клеточек), а затем, при помощи масштаба, перевести результат в километры.

С помощью внемасштабных условных обозначений показываются конкретные объекты, расположенные на местности, изображённые не в масштабе карты. К примеру, если необходимо нанести на карту, отдельно стоящий столб, дерево, здание, геодезический пункт и пр. Их намеренно изображаютв увеличенном виде.

Чтобы обозначить точное положение данного объекта на карте, ставится главная точка в центре условного знака - квадрата, кружка, звёздочки и т.п.

Линейными условными знаками изображаются на местности горизонтали и протяжённые объекты. К ним относятся следующие обозначения:

• железные дороги;
• автомобильные трассы;
• электрические линии;
• просеки;
• реки, ручьи;
• обозначения границ.

Протяжённость таких объектов выражена в соответствии с масштабом карты. Ширина данных обозначений изображается вне зависимости от масштаба. Она, как правило, превышает действительные размеры. Продольная ось условного знака наносится на план местности в соответствии с расположением объекта (параллельно).

Чтобы дать дополнительную характеристику одному или нескольким объектам на местности, используются пояснительные условные топографические знаки, символы и подписи.

К примеру:

• очертания лиственного или хвойного деревца на площади леса указывают на преобладающие породы насаждений, среднюю высоту и толщину их стволов;
• при помощи поперечных штрихов на условном значке железнодорожного полотна обозначается количество путей;
• буквы и цифры на шоссейной дороге - материал дорожного покрытия, ширина трассы;
• обозначение габаритов мостов, а также их грузоподъёмность.

Пояснительные условные знаки на топографических картах и планах дают более полную информацию о характере данной местности.

Имена собственные, пояснительные надписи и пр. наносятся на топографическую карту специальным установленным шрифтом, буквы имеют определённый размер.

Допустимые условности на карте

Иногда топографическая карта содержит изображение отдельных объектов в условном виде. Например, наносятся внешние границы конкретного населённого пункта. При этом обозначаются главные магистрали и перекрёстки. Если изображены некоторые строения, они характеризуют плотность застройки, но не точное их количество.

Чтобы показать густое расположение однородных предметов (домов, курганов, колодцев и т. п.), изображаются только объекты, стоящие на границах данной площади, в соответствии с их точным нахождением.

Условные символы промышленных предприятий (фабрик, заводов) ставятся в местах, где расположено главное здание или самая высокая заводская труба.

Размеры условных обозначений

Слева от условного знака располагаются цифры, отображающие его размеры в миллиметрах на карте. Две подписи означают высоту и ширину прямоугольного знака. Если надпись одна - это говорит о том, что обе величины равны между собой.

Всем знакомый условный значок - кружок имеет цифровую подпись, указывающую на его диаметр. Звезда - диаметр описанной окружности, равносторонний треугольник - его высота.

Цвета условных символов

Независимо от масштаба карты, различные топографические обозначения закрашиваются в определённые цвета и оттенки:

1. Контуры границ, штриховые знаки земельных участков - чёрный цвет.
2. Элементы рельефа - коричневая фоновая закраска.
3. Реки, ледники, болота - синие линии, штриховки.
4. Водное зеркало - голубой фон.
5. Площади с деревьями, кустарниками - зелёный.
6. Виноградники - светло-зелёный.
7. Огнестойкие строения, асфальтные дороги - оранжевый.
8. Не огнестойкие здания, грунтовые дороги - жёлтый.

Помимо условных знаков, на топографические карты наносятся собственные названия в сокращённом виде различных областей, районов, и прочих значимых объектов (Моск., эл.-ст., ЮЗ, бол. - болото). При помощи стандартных шрифтов на топографических картахдаётся добавочная информация.

Например,глубина, течение реки, а также возможность судоходства по ней. Особыми шрифтами отмечаются высоты возвышенностей, глубины колодцев, количество населения в посёлках и городах.

Условные знаки бывают контурные, линейные и внемасштабные.

• Контурными (площадными) знаками показаны, например, озера;
• Линейными знаками - реки, дороги, каналы.
• Внемасштабными знаками на планах отмечают, например, колодцы, родники, а на географических картах — населенные пункты, вулканы, водопады.

Рис. 1. Примеры внемасштабных, линейных и площадных условных знаков

Рис. Основные условные знаки

Рис. Условные знаки местности

Изолинии

Есть отдельная категория условных знаков — изолинии, т. е. линии, соединяющие точки с одинаковыми значениями изображаемых явлений (рис.2). Линии равного атмосферного давления называются изобарами , линии равной температуры воздуха - изотермами , линии равных высот земной поверхности — изогипсами ил и горизонталями.

Рис. 2. Примеры изолиний

Способы картографирования

Для изображения географических явлений на картах применяют различные способы . Способом ареалов показывают районы распространения природных или социальных явлений, например животных, растений, некоторых полезных ископаемых. Знаки движения используют для показа морских течений, ветров, транспортных потоков. Качественным фоном показывают, например, государства на политической карте, а количественным фоном - подразделение территории по какому-либо количественному показателю (рис. 3).

Рис. 3. Картографические способы: а — способ ареалов; б — знаки движения; в — способ качественного фона; г — количественный фон — точечные знаки

Для показа средней величины явления на какой-либо территории наиболее целесообразно использовать принцип равных интервалов. Один из путей получения интервала — деление разности между самым большим и самым маленьким показателем на пять. Например, если самый большой показатель — 100, самый маленький — 25, разность между ними — 75, ее 1/5 -15, то интервалы будут: 25-40, 40-55, 55-70, 70-85 и 85-100. При показе этих интервалов на карте более светлый фон или редкая штриховка изображают меньшую интенсивность явления, более темные тона и густая штриховка — большую. Такой способ картографического изображения называется картограммой (рис. 4).

Рис. 4. Примеры картограммы и картодиаграммы

К способу картодиаграммы прибегают, чтобы показать суммарную величину явления на какой-либо территории, например производство электроэнергии, численность учащихся школ, запасы пресной воды, степень распаханности земли и т. д. Картосхемой называют упрошенную карту, не имеющую градусной сети.

Изображение рельефа на планах и картах

На картах и планах рельеф показывают при помощи горизонталей и отметок высот.

Горизонтали, как вы уже знаете, — это линии на плане или карте, соединяющие точки земной поверхности, которые имеют одинаковую высоту над уровнем океана (абсолютную высоту) или над уровнем, принятым за точку отсчета (относительную высоту).

Рис. 5. Изображение рельефа горизонталями

Для того чтобы на плане изобразить холм, нужно определить его относительную высоту, которая показывает, на какое расстояние по вертикали одна точка земной поверхности выше другой (рис. 7).

Рис. 6. Изображение холма на плоскости

Рис. 7. Определение относительной высоты

Относительную высоту можно определить с помощью нивелира. Нивелир (от фр.niveau - уровень, нивелир) — прибор для определения разности высот между несколькими точками. Прибор, устанавливаемый обычно на треножник (штатив), оборудован зрительной трубой, приспособленной к вращению в горизонтальной плоскости, и чувствительным уровнем.

Провести нивелирование холма - это значит произвести замеры западного, южного, восточного и северного его склонов от подошвы до вершины с помощью нивелира и вбить колышки в тех местах, где был установлен нивелир (рис. 8). Таким образом, четыре колышка будут вбиты у подошвы холма, четыре — на высоте 1 м от земли, если высота нивелира равна 1 м, и т. д. Последний колышек вбивается на вершине холма. После этого положение всех колышков наносят на план местности и плавной линией соединяют сначала все точки, имеющие относительную высоту 1 м, затем — 2 м и т. д.

Рис. 8. Невелирование холма

Обратите внимание: если склон крутой, горизонтали на плане будут расположены близко друг к другу, если же пологий — далеко друг от друга.

Маленькие черточки, проведенные перпендикулярно к горизонталям, — это бергштрихи. Они показывают, в каком направлении склон понижается.

Горизонталями на планах изображают не только возвышенности, но и впадины. При этом бергштрихи обращены во внутреннюю сторону (рис. 9).

Рис. 9. Изображение горизонталями различных форм рельефа

Крутые склоны обрывов или оврагов на картах обозначают мелкими зубцами.

Высота точки над средним уровнем океана называется абсолютной высотой. В России все абсолютные высоты исчисляют от уровня Балтийского моря. Так, территория Санкт-Петербурга находится выше уровня воды в Балтийском море в среднем на 3 м, территория Москвы — на 120 м, а город Астрахань ниже этого уровня на 26 м. Отметки высот на географических картах указывают абсолютную высоту точек.

На физической карте рельеф изображают с помощью послойной окраски, т. е. цветом разной интенсивности. Например, участки, имеющие высоту от 0 до 200 м, закрашиваются в зеленый цвет. Внизу карты помещена таблица, из которой видно, какой цвет какой высоте соответствует. Эта таблица называется шкалой высот.

Масштабные, или контурные, условные топографические знаки применяются для изображения местных предметов, которые по своим размерам могут быть выражены в масштабе карты, то есть их размеры (длину, ширину, площадь) можно измерить на карте. Например: озеро, луг, большие сады, кварталы населенных пунктов. Контуры (внешние границы) таких местных предметов изображаются на карте сплошными линиями или пунктиром, образуя фигуры, подобные этим местным предметам, но только в уменьшенном виде, то есть в масштабе карты. Сплошными линиями показываются контуры кварталов, озер, широких рек, а контуры леса, луга, болота — пунктиром.

Рисунок 31.

Постройки и здания, выражающиеся в масштабе карты, изображаются фигурами, подобными их действительным очертаниям на местности и закрашиваются черным цветом. На рисунке 31 показано несколько масштабных (а) и внемасштабных (б) условных знаков.

Внемасштабные условные знаки

Пояснительные топографические знаки служат для дополнительной характеристики местных предметов и применяются в сочетании с масштабными и внемасштабными знаками. Например, фигурка хвойного или лиственного дерева внутри контура леса показывает преобладающую в нем породу деревьев, стрелка на реке указывает направление ее течения и т. п.

Кроме знаков, на картах применяются полные и сокращенные подписи, а также цифровые характеристики некоторых объектов. Например, подпись «маш.» при знаке завода означает, что этот завод машиностроительный. Полностью подписываются названия населенных пунктов, рек, гор и т. п.

Цифровые обозначения применяются для указания числа домов в сельских населенных пунктах, высоты местности над уровнем моря, ширины дороги, характеристики грузоподъемности и размеров моста, а также размеров деревьев в лесу и т. п. Цифровые обозначения, относящиеся к условным знакам рельефа, печатаются коричневым цветом, ширина и глубина рек — синим, все остальное — черным.

Рассмотрим кратко основные типы топографических условных знаков для изображения местности на карте.

Начнем с рельефа. В связи с тем, что от его характера во многом зависят условия наблюдения, проходимость местности и ее защитные свойства, рельеф местности и его элементы изображаются на всех топографических картах очень подробно. Иначе мы не могли бы использовать карту для изучения и оценки местности.

Чтобы отчетливо и полно представить себе местность по карте, необходимо прежде всего уметь быстро и правильно определять по карте:

Виды неровностей земной поверхности и их взаимное расположение;

Взаимное превышение и абсолютные высоты любых точек местности;

Форму, крутизну и протяженность скатов.

На современных топографических картах рельеф изображается горизонталями, то есть кривыми замкнутыми линиями, точки которых расположены на местности на одной высоте над уровнем моря. Чтобы лучше уяснить сущность изображения рельефа горизонталями, представим себе остров в виде горы, постепенно затопляемый водой. Допустим, что уровень воды последовательно останавливается через одинаковые промежутки, по высоте равные h метрам (рис. 32).

Тогда каждому уровню воды будет соответствовать своя береговая линия в виде замкнутой кривой линии, все точки которой имеют одинаковую высоту. Эти линии можно рассматривать и как следы сечения неровностей местности плоскостями, параллельными уровенной поверхности моря, от которого ведется счет высот. Исходя из этого, расстояние h по высоте между секущими поверхностями называется высотой сечения.

Рисунок 32.

Итак, если все линии равных высот спроектировать на уровенную поверхность моря и изобразить их в масштабе, то мы получим изображение горы на карте в виде системы кривых замкнутых линий. Это и будут горизонтали.

Для того чтобы узнать, гора это или котловина, существуют указатели скатов — небольшие черточки, которые наносятся перпендикулярно к горизонталям в сторону понижения ската.

Рисунок 33.

Основные (типовые) формы рельефа представлены на рисунке 32.

Высота сечения зависит от масштаба карты и от характера рельефа. Нормальной высотой сечения считается высота, равная 0,02 величины масштаба карты, то есть 5 м для карты масштаба 1:25 ООО и соответственно 10, 20 м для карт масштабов 1: 50 000, 1: 100000. Горизонтали на карте, соответствующие установленной для нее высоте сечения, проводятся сплошными линиями и называются основными или сплошными горизонталями. Но бывает, что при данной высоте сечения важные подробности рельефа не выражаются на карте, так как находятся между секущими плоскостями.

Тогда применяют половинные полугоризонтали, которые проводятся через половину основной высоты сечения и наносятся на карту прерывистыми линиями. Для определения счета горизонталей при определении высоты точек по карте все сплошные горизонтали, соответствующие пятикратной высоте сечения, вычерчиваются утолщено (утолщенные горизонтали). Так, для карты масштаба 1: 25 000 каждая горизонталь, соответствующая высоте сечения 25, 50, 75, 100 ж и т. д. будет вычерчиваться утолщенной линией на карте. Основная высота сечения всегда указывается под южной стороной рамки карты.

Счет высот возвышенностей на местности, изображенных на наших картах, ведется от уровня Балтийского моря. Высоты точек земной поверхности над уровнем моря называются абсолютными, а превышение одной точки над другой — относительным превышением. Отметки горизонталей — цифровые надписи на них — означают высоту данных точек местности над уровнем моря. Верх этих цифр всегда обращен в сторону повышения ската.

Рисунок 34.

Отметки командных высот, с которых лучше чем с других просматривается местность с наиболее важных объектов на карте (крупные населенные пункты, узлы дорог, перевалы, горные проходы и т. п.), наносятся крупными цифрами.

С помощью горизонталей можно определять крутизну скатов. Если вы внимательно посмотрите на рисунок 33, то из него видно, что расстояние между двумя соседними горизонталями на карте, называемое заложением (при постоянной высоте сечения), изменяется в зависимости от крутизны ската. Чем круче скат, тем меньше заложение и, наоборот, чем положе скат, тем заложение будет больше. Отсюда следует вывод: крутые скаты на карте будут отличаться густотой (частотой) горизонталей, а в пологих местах горизонтали будут реже.

Обычно для определения крутизны скатов на полях карты помещается чертеж — шкала заложений (рис. 35). Вдоль нижнего основания этой шкалы указаны цифры, которые обозначают крутизну скатов в градусах. На перпендикулярах к основанию отложены соответствующие величины заложений в масштабе карты. В левой части шкала заложений построена для основной высоты сечения, в правой — при пятикратной высоте сечения. Для определения крутизны ската, например, между точками а-б (рис. 35), надо взять циркулем это расстояние и отложить на шкале заложении и прочитать крутизну ската — 3,5°. Если же требуется определять крутизну ската между горизонталями утолщенными п-т, то это расстояние надо отложить на правой шкале и крутизна ската в данном случае будет равна 10°.

Рисунок 35.

Зная свойство горизонталей, можно определить по карте и форму различных видов скатов (рис. 34). У ровного ската на всем его протяжении заложения будут примерно одинаковыми, у вогнутого они увеличиваются от вершины к подошве, а у выпуклого, наоборот, заложения уменьшаются по направлению к подошве. У волнистых скатов заложения меняются соответственно чередованию первых трех форм.

При изображении рельефа на картах не все его элементы могут быть выражены горизонталями. Так, например, скаты крутизной более 40° не могут быть выражены горизонталями, так как между ними расстояние будет настолько мало, что они все сольются. Поэтому скаты, имеющие крутизну более 40° и обрывистые, обозначаются горизонталями с черточками (рис. 36). Причем естественные обрывы, овраги, промоины обозначаются коричневым цветом, а искусственные насыпи, выемки, курганы и ямы — черным.

Рисунок 36.

Рассмотрим основные условные топографические знаки для местных предметов. Населенные пункты изображаются на карте с сохранением внешних границ и планировки (рис. 37). Показываются все улицы, площади, сады, реки и каналы, промышленные предприятия, выдающиеся здания и постройки, имеющие значение ориентиров. Для лучшей наглядности огнестойкие постройки (каменные, бетонные, кирпичные) закрашиваются оранжевым цветом, а кварталы с неогнестойкими постройками — желтым. Названия населенных пунктов на картах подписываются строго с запада на восток. Тип административного значения населенного пункта определяется по виду и размерам шрифта (рис. 37). Под подписью названия поселков можно встретить число, указывающее количество домов в нем, а при наличии в населенном пункте районного или сельского Совета дополнительно ставятся буквы «РС» и «СС».

Рисунок 37 - 1.

Рисунок 37 - 2.

Как бы ни была бедна местность местными предметами или, наоборот, насыщена, на ней всегда находятся отдельные предметы, которые по своим размерам выделяются среди остальных и легко опознаются на местности. Многие из них могут использоваться как ориентиры. Сюда следует отнести: заводские трубы и выдающиеся здания, постройки башенного типа, ветряные двигатели, памятники, автоколонки, указатели, километровые столбы, отдельно стоящие деревья и т. п. (рис. 37). Большинство из них но своим размерам не могут быть показаны в масштабе карты, поэтому они на ней изображаются внемасштабными знаками.

Дорожная сеть и переправы (рис. 38, 1) изображаются также внемасштабными условными знаками. Данные о ширине проезжей части, покрытии дороги, указываемые на условных знаках, дают возможность оценивать их пропускную способность, грузоподъемность и др. Железные дороги в зависимости от количества путей обозначаются черточками поперек условного знака дороги: три черточки — трехпутная, две черточки — двухпутная железная дорога. На железных дорогах показываются станции, насыпи, выемки, мосты и другие сооружения. У мостов длиною более 10 м подписывается его характеристика.

Рисунок 38 - 1.

Рисунок 38 - 2.

Рисунок 39.

Например, подпись у моста ~ означает, что длина моста 25 м, ширина 6 м, а грузоподъемность 5 т.

Гидрография и сооружения, связанные с ней (рис. 38, 2), в зависимости от масштаба, показываются с большей или меньшей подробностью. Ширина и глубина реки подписывается в виде дроби 120/4.8, что означает:

120 м ширина реки и 4,8 м ее глубина. Скорость течения реки показывается в середине условного знака стрелкой и цифрой (цифра обозначает скорость 0,1 метра в секунду, а стрелка — направление течения). На реках и озерах подписывается также высота уровня воды в межень (отметка уреза воды) по отношению к уровню моря. У бродов подписывается: в числителе — глубина брода в метрах, а в знаменателе — качество грунта (Т — твердый, П — песчаный, В — вязкий, К — каменистый). Например, бр. 1.2/k означает, что брод имеет глубину 1,2 м, а дно каменистое.

Почвенно-растительный покров (рис. 39) обычно изображается на картах масштабными условными знаками. К ним относятся лес, кустарники, сады, парки, луга, болота, солончаки, а также пески, каменистая поверхность, галечники. В лесах указывается его характеристика. Например, у смешанного леса (ель с березой) стоят цифры 20/\0.25 — это означает, что средняя высота деревьев в лесу 20 м, средняя толщина их 0,25 м, среднее расстояние между стволами деревьев равно 5 метрам.

Рисунок 40.

Болота изображаются в зависимости от их проходимости на карте: проходимые, труднопроходимые, непроходимые (рис. 40). Проходимые болота имеют глубину (до твердого грунта) не более 0,3-0,4 м, которая на картах не показывается. Глубина труднопроходимых и непроходимых болот подписывается рядом с вертикальной стрелкой, указывающей место промера. На картах соответствующими условными знаками показывается покрытие болот (травяное, моховое, тростниковое), а также наличие на них леса и кустарников.

Бугристые пески отличаются от ровных и на карте обозначаются особым условным знаком. В южных степных и полустепных районах встречаются участки местности с почвой, обильно насыщенной солью, которые называются солончаками. Они бывают мокрые и сухие, одни являются непроходимыми, а вторые проходимыми. На картах они обозначаются условными знаками — «штриховкой» синего цвета. Изображение солончаков, песков, болот, почвенно-растительного покрова показано на рисунке 40.

Внемасштабные условные знаки местных предметов

Ответ: Внемасштабные условные знаки применяются для изображения мелких местных предметов, не выражающихся в масштабе карты, — отдельно стоящие деревья, дома, колодцы, памятники и т. п. При изображении их в масштабе карты они получились бы в виде точки. Примеры изображения местных предметов внемасштабными условными знаками приведены на рисунке 31. Точное расположение этих предметов, изображенных внемасштабными условными знаками (б), определяется центром симметричной фигуры (7, 8, 9, 14, 15), в середине основания фигуры (10, 11), в вершине угла фигуры (12, 13). Такая точка на фигуре внемасштабного условного знака называется главной точкой. На этом рисунке стрелкой показаны главные точки условных знаков па карте.

Эти сведения полезно запомнить для того, чтобы правильно измерять расстояние между местными предметами по карте.

(Подробно этот вопрос разобран в вопросе № 23)

Пояснительные и условные знаки местных предметов

Ответ : Виды топографических условных знаков

Местность на картах и планах изображается топографическими условными знаками. Все условные знаки местных предметов по их свойствам и назначению можно разделить на следующие три группы: контурные, масштабные, пояснительные.

Для обеспечения требования наглядности топографических материалов и понимания содержания планов и карт разработана специальная система графического обозначения предметов местности, которая называется условными знаками. Условные знаки подразделяют на площадные, линейные, внемасштабные, пояснительные и специальные.

П л о щ а д н ы е (контурные или масштабные) знаки применяют для заполнения контуров природных и сельскохозяйственных угодий, длина и ширина которых выражается в масштабе карты. Границы контуров показывают точечным пунктиром, внутри которых изображается условный знак, напоминающий предмет на данной площади. Например, лес изображается кружками, пески – точками и т. д.

Л и н е й н ы м и условными знаками показывают объекты линейного характера (дороги, реки, ЛЭП и др.), длина которых выражается, а ширина не выражается в масштабе карты. У линейных знаков приводятся различные числительные характеристики, дополняющие сведения о предмете. Например, на шоссе показаны ширина проезжей части и общая ширина дороги.

В н е м а с ш т а б н ы е условные знаки служат для изображения объектов, размеры которых не выражаются в масштабе карты (мосты, колодцы, километровые столбы и т. д.).

П о я с н и т е л ь н ы е условные знаки представляют собой подписи, дающие характеристики и названия объектов, например длину и ширину мостов, породу лесных насаждений и др. Эти знаки проставляют на основных площадных, линейных и внемасштабных условных знаках.

С п е ц и а л ь н ы е условные знаки применяют соответствующие ведомства при составлении специальных карт и планов этой отрасли, например трубопроводы коммуникаций (теплотрасса, водопровод и т. д.).

Кроме условных знаков для большей наглядности изображения различных элементов топографических карт используют цвет :

Для рек, озер, каналов, заболоченных участков – синий;

Для лесов и садов – зеленый;

Шоссейных дорог – красный;

Железные дороги и остальная ситуация – черный;

Коричневым цветом показываются горизонтали, характеризующие рельеф местности.

Помимо цветов используются также тип шрифта, толщина букв, их высота и наклон при обозначении. Условные знаки для разных масштабов сведены в специальные сборники, издаваемые службами геодезии и картографии. Они обязательны для всех ведомств и организаций, занимающихся составлением планов, карт, топографической съемкой местности.

Знание условных знаков необходимо для того, чтобы понимать содержание топографических материалов, уметь их “читать” и для получения нужных сведений. Для лучшего ознакомления с условными знаками на учебных топографических картах приведены основные их образцы.

3.6 Рельеф местности и его изображение на планах и картах.

Горизонтали и их свойства. Способы построения горизонталей

по отметкам точек

Рельефом называют совокупность неровностей земной поверхности. Знание рельефа местности необходимо при проектировании и строительстве железных и автомобильных дорог, осушительных и оросительных систем, промышленных предприятий и т. д. Существует несколько способов изображения рельефа на топографических картах и планах. Наиболее старый способ – это изображение рельефа ш т р и х а м и, наносимым на карту по особой шкале. Рельеф местности может быть также изображен п о д п и - с я м и отметок ряда точек или о т м ы в к о й к р а с к а м и различного тона. Однако наилучшим способом оказалось изображать рельеф г о р и з о н т а - л я м и в сочетании с некоторыми условными знаками и подписями отметок характерных точек. Горизонталь – это линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами.

Чтобы правильно изобразить рельеф, необходимо знать его основные формы. Существует п я т ь о с н о в н ы х ф о р м рельефа (рисунок 3.5):

Возвышенность (рисунок 3.5, а);

Котловина (рисунок 3.5, б);

Хребет (рисунок 3.5, в);

Лощина (рисунок 3.5, г);

Седловина (рисунок 3.5, д).

На рисунке 3.5 эти формы рельефа показаны в разрезе. Рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рисунке 3.5, а показана возвышенность (холм, гора), наивысшую точку которой называют вершиной, низ – подошвой, а боковые поверхности – скатами. Для изображения возвышенности горизонталями представим себе, что эту возвышенность пересекают ряд равноотстоящих друг от друга плоскостей, параллельных основной уровенной поверхности. Линии пересечения этими плоскостями земной поверхности и будут являться горизонталями. Спроектировав их отвесными линиями на плоскость, получим на ней изображение возвышенности.

Для наглядности некоторые горизонтали подписывают, кроме того у них ставят черточки-бергштрихи, показывающие направление ската местности.

Расстояние между двумя соседними секущими плоскостями называют высотой сечения рельефа h. На картах и планах высота сечения рельефа характеризуется разностью высот двух смежных горизонталей. Например, на рисунке 3.5, а высота сечения рельефа h = 5 м.

Расстояние между горизонталями на плане или карте называется заложением. На рисунке 3.5, а заложение d = АС. Зависимость между высотой сечения рельефа h, заложением d, углом наклона υ, уклоном i и линии местности АВ можно получить из треугольника АВС (рисунок 3.5, а):

i = h / d = tg υ. (3.6)

Уклон и угол наклона линии местности являются основными характеристиками крутизны скатов. Чем больше угол наклона, тем круче скат местности. Из формулы (3.6) следует, что чем меньше заложение d или чем чаще горизонтали на плане, тем скат местности круче.

Изображение горизонталями котловины, лощины, хребта и седловины показано на рисунке 3.5. Котловина (впадина) – замкнутое углубление поверхности (см. рисунок 3.5, б). Самую низкую часть впадины называют дном, боковые поверхности – скатами, а линию слияния с окружающей местностью – бровкой.

Рисунок 3.5 – Основные формы рельефа

Хребет – вытянутая в одном направлении возвышенность с двумя скатами (см. рисунок 3.5, в). Линию встречи скатов в верхней части называют водоразделом (водораздельной линией).

Лощина – вытянутое в одном направлении понижение с двумя скатами (рисунок 3.5 г). Линию встречи скатов в нижней их части называют водосливом или тальвегом (водосливной линией).

Седловина – понижение между двумя возвышенностями (см. рисунок 3.5 д). Наиболее низкую точку между возвышенностями называют перевалом.

Бергштрихи на картах и планах обычно показывают по водораздельным и водосливным линиям. Подписи на горизонталях делают так, чтобы основание числа показывало направление ската. Горизонтали вычерчивают коричневым цветом. Каждую десятую или пятую из них вычерчивают утолщенной линией.

Из сущности горизонталей вытекают их свойства:

Горизонталь – это замкнутая кривая линия, все точки на которой имеют одинаковую высоту, кратную высоте сечения рельефа;

Горизонтали на плане не могут раздваиваться и обрываться; если горизонталь не замыкается в пределах плана, она замыкается за его пределом;

Горизонтали не должны пересекаться между собой, так как они получаются пересечением земной поверхности плоскостями, лежащими на разных высотах;

Чем чаще горизонтали на плане, тем уклон местности больше, или чем меньше заложение, тем скат круче;

Водораздельные и водосливные линии и направления максимального уклона горизонтали пересекают под прямым углом.

Высота сечения рельефа устанавливается в зависимости от масштаба плана и характера рельефа местности так, чтобы горизонтали не сливались между собой. В Республике Беларусь приняты следующие высоты сечения рельефа при масштабах съемки:

Для более полного изображения и удобства чтения рельефа на картах и планах подписывают отметки характерных точек рельефа (вершин холмов, дна котловин, перевалов и т. д.). Например, на рисунке 3.5, б подписана отметка дна котловины 98,7 м.

Способы построения горизонталей по отметкам точек. Для проведения горизонталей на плане нужно нанести характерные точки, снятые на местности, и выписать их высоты. Те точки, между которыми земная поверхность не имеет переломов, т. е. имеет постоянный уклон, соединить линиями. Далее на каждой линии интерполированием находят точки пересечения ее горизонталями и отмечают высоты этих горизонталей. Соединив затем плавными кривыми линиями точки с одинаковыми высотами, получают изображение рельефа местности на плане. Таким образом, задача построения горизонталей на плане в основном сводится к умению находить проекции точек пересечения горизонталями линий, отметки концов которых известны, при этом высота сечения рельефа должна быть уже установлена. Эта задача называется и н т е р п о л и р о в а н и е м горизонталей, т. е. нахождением промежуточных значений высот горизонталей по отметкам точек. Интерполирование можно производить аналитическим или графическим способом.

Аналитический способ. По известным высотам точек А и В и расстоянию d между ними (рисунок 3.6, а) необходимо найти величины расстояний d 1 и d 2 от точки А до точек М 0 и N 0 c отметками Н м и H N , равными отметкам горизонталей.

Рисунок 3.6 – Аналитический способ интерполирования

Из подобия треугольников АВВ О, АММ О и ANN O находим:

d 1 = dh 1 / h; d 2 = dh 2 / h,

где h = H B – H A ; h 1 = H M – H A ; h 2 = H N – H A .

На плане откладывают отрезки d 1 и d 2 и получают точки M O и N O , у которых подписывают их отметки. Следует отметить, что интерполирование горизонталей проводят только по линиям с равномерным скатом. На рисунке 3.6, б показан случай неправильной интерполяции между точками А и С с неравномерным скатом местности. Как видно из рисунка, вместо действительного положения точки В будет получена точка В " и соответственно вместо Н В будет получена неверная высота Н В " .

Графический способ. Интерполирование этим способом выполняют с помощью миллиметровой или прозрачной бумаги. При наличии миллиметровойбумаги ее прикладывают к линии плана АВ. По отметкам концов АВ строят профиль этой линии. Проектируя затем на линию плана точки пересечения линии профиля с линиями миллиметровой бумаги, принятыми за секущие плоскости, получают искомые точкиМ и N. При наличии прозрачной бумаги (восковки, кальки), на ней предварительно наносят ряд равноотстоящих друг от друга параллельных линий, которым придают отметки секущих плоскостей. Восковку накладывают на план так, чтобы конечные точки линии плана заняли положение, соответствующее их отметкам между линиями восковки (рисунок 3.7). Далее точки пересечения линии плана с линиями восковки перекалывают на план. Это и будут искомые точки на плане.

Условные знаки, которые мы видим на современных картах и планах, появились не сразу. На древних картах объекты изображались при помощи рисунков. Только начиная с середины 18 века рисунки стали заменять такими изображениями, какими объекты выглядят сверху, или обозначать объекты специальными знаками.

Условные знаки и легенда

Условные знаки - это символы, обозначающие на планах и картах различные объекты. Древние картографы стремились передать с помощью знаков индивидуальные особенности объектов. Города изображали в виде стен и башен, леса - рисунками разных пород деревьев, а вместо названий городов наносили маленькие знамёна с изображением гербов или портретов правителей.

В настоящее время картографы используют очень разнообразные условные знаки. Они зависят от степени подробности, охвата территории и содержания картографического изображения. Знаки планов и карт крупного масштаба делают похожими на изображаемые объекты. Дома, например, обозначают прямоугольниками, лес закрашивают зелёным цветом. По планам можно узнать, из какого материала сделан мост, из каких пород деревьев состоит лее и получить много других сведений.

Значения показаны в легенде. Легенда изображение всех условных зпаков, которые использованы на данном плане или карте, с объяснением их значений. Легенда помогает читать план и карту, то есть понимать их содержание. С помощью условных знаков и легенды можно представить и описать объекты местности, узнать их форму, размеры, некоторые свойства, определить географическое положение.

Пo назначению и свойствам условные знаки планов и карт подразделяют на три вида: линейные, площадные и точечные.

Линейные знаки изображают дороги, трубопроводы, линии электропередачи, границы. Эти знаки, как правило, преувеличивают ширину объекта, но точно указывают его протяжённость.

Площадные (или масштабные) знаки служат для изображения объектов, размеры которых можно выразить в масштабе данной карты или плана. Это, например, озеро, участок леса, сад, поле. По плану или карте с помощью масштаба можно определить их длину, ширину, площадь. Площадные знаки, как правило, состоят из контура и заполняющих контур знаков или цветовой окраски. Все водные объекты (пресные озёра, болота, моря) на любых планах и картах имеют голубой цвет. Зелёным цветом на планах и картах крупного масштаба обозначают территории с растительным покровом (леса, кустарники, сады).

Точечные (или внемасштабные) знаки это точки или особые значки-рисунки. Они отображают небольшие объекты (колодцы, водонапорные башни, отдельно стоящие деревья па планах, населённые пункты, месторождения на картах). Из-за маленького размера такие объекты выразить в масштабе невозможно, поэтому определить их размеры по картографическому изображению нельзя.

Многие объекты, которые на картах обозначены значками, на планах отображают площадными условными знаками. Это, например, города, вулканы, месторождения полезных ископаемых.

На планах и картах много собственных географических названий, пояснительных подписей и цифровых обозначений. Они дают дополнительную количественную (длина и ширина моста, глубина водоёма, высота холма) или качественную (температура, солёность вод) характеристику объектов.