5.2. Проекция рельефа на плоскость

Изображение рельефа на топографических картах дает полное и достаточно подробное представление о неровностях земной поверхности, их форме и взаимном расположении, превышениях и абсолютных высотах точек местности, преобладающей крутизне и протяженности скатов.

Рис.29 Сущность изображения рельефа горизонталями.

Сущность изображения рельефа горизонталями. Горизонталь - это замкнутая линия, изображающая на карте горизонтальный контур неровностей, все точки которого на местности расположены на одной высоте над уровнем моря. Горизонтали можно представить как линии, полученные в результате сечения местности уровенными поверхностями, то есть поверхностями, параллельными уровню воды в океанах.

Рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рис.29 изображен остров с вершинами А и Б и береговой линией D, Е, F. Замкнутая кривая d e f представляет собой изображение береговой линии в плане. Поскольку береговая линия является сечением острова уроненной поверхностью океана, изображение этой линии на карте представляет собой нулевую горизонталь, все точки которой имеют высоту, равную нулю. 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, 3h, 4h и т.

Высота сечения рельефа - это разность высот двух смежных секущих поверхностей. На карте она выражается разностью высот двух смежных горизонталей. В пределах листа карты высота сечения рельефа, как правило, является постоянной. На рис. 30 показан вертикальный разрез (профиль) ската.

Рис.30. Профиль ската.

Через точки М, N, О проведены уровенные поверхности на расстоянии друг от друга, равном высоте сечения Л. Пересекая поверхность ската, они образуют кривые линии, ортогональные проекции которых в виде трех горизонталей показаны нижней части рисунка. Расстояния mn и no между горизонталями являются проекциями отрезков MN и NO ската. Эти проекции называются заложениями горизонталей.

Определение высот точек. Абсолютную высоту какой-либо точки местности, отметка которой на карте не подписана, определяют по отметке ближайшей к ней горизонтали. Поэтому необходимо уметь определять отметки горизонталей, используя отметки других горизонталей и характерных точек местности, подписанных на карте. Например, отметку горизонтали а (рис.31) можно определить по отметке высоты 197,4 и высоте сечения рельефа 10м.

Рис.31 Определение отметки горизонтали по отметке точки.

Отметка горизонтали - а равна 190м. Зная отметку горизонтали а, можно легко определить отметки всех других горизонталей. Так, горизонталь b будет иметь отметку 160м, так как она расположена ниже горизонтали а на величину, равную трем высотам сечения рельефа (30м). В случае когда точка расположена между горизонталями, находят высоту ближайшей к ней горизонтали и к полученной высоте прибавляют превышение данной точки над горизонталью, определенное на глаз. Например, мельница, обозначение которой находится между горизонталями (рис.31), имеет абсолютную высоту 162м.

Точность определения высот точек, отметки кото­рых не подписаны на карте, равна: для характерных точек рельефа, расположенных на вершинах, гребнях, водосливах, бровках и пологих скатах неровностей, - примерно 0,3—0,5 высоты сечения, а для точек, расположенных на крутых скатах, где невозможно проведение полугоризонталей, она примерно в 3- 4 раза меньше.

Определение подъемов и спусков. При передвижении на незнакомой местности часто приходится, ориентируясь с помощью карты по рельефу, проверять свое место­нахождение, наблюдая по карте за чередованием встречающихся по пути подъемов и спусков. При этом требуется определять на карте по горизонталям границы подъемов и спусков и отождеств­лять с ними соответствующие им точки на местности. Эти границы обычно совпадают с характерными точками и линиями рельефа (вершинами, седловинами, водоразделами, водосливами), к нахождению которых, по существу, и сводится данная задача.

Для примера проследим рельеф по дороге от отдельного де­рева до моста (рис. 32, А). От дерева 1 начинается подъем; он продолжается до водораздела 2 хребта. Далее спуск в лощину до водослива 3, затем опять подъем до водораздела 4. Отсюда спуск к седловине 5, далее подъем на вершину 6 и опять спуск до поворота дороги 7. Между точками 7 и 8 дорога идет парал­лельно горизонтали, поэтому на данном участке не будет ни подъемов, ни спусков. Далее, от точки 8 продолжается опять спуск - к мосту.

На рис. 32, Б изображен волнообразный скат неровности, по которому проходит дорога. Чтобы определить места подъемов и спусков на этой дороге, надо установить, по каким формам ре­льефа она проходит. Имеющийся на горизонтали бергштрих по­казывает общее направление данного ската. Если бы этого штриха не оказалось, направление ската можно было бы опреде­лить по ручью, изображенному слева на чертеже. Очевидно, от ручья вправо идет повышение; при движении по дороге от моста к дереву на участках 1 - 2, 3 - 4, 5 - 6 и 7 - 8 будут подъемы, а на остальных участках - спуски.

Рис. 32. Определение границ подъемов и спусков по маршруту движения

Если дорога показана на карте между двумя смежными го­ризонталями, как на рис. 32, В, не пересекая ни одной из них, то и в этом случае будет чередование подъемов и спусков; напри­мер, при движении справа налево на участках 1 - 2, 3 - 4, 5 - 6 и 7 - 8 будут спуски, на остальных участках - подъемы. Лишь при движении по направлению горизонтали, например, на участке 8 - 9, не будет ни подъемов, ни спусков.

Определение формы и крутизны скатов. Форма ската определяется по взаимному расположению горизонталей на скате (рис. 33). Если скат ровный, то его гори­зонтали на карте располагаются на равных расстояниях одна от другой; при вогнутом скате они учащаются к вершине, а при выпуклом, наоборот - к подошве. При волнистом скате горизонтали учащаются и разреживаются в нескольких местах в зависимости от количества перегибов ската.

Крутизна ската, то есть угол его наклона V (рис. 34), вы­числяется по формуле

tg V = h/d (1)

Приближенно угол V, если он не больше 25°, может быть под­считан по формуле

V = 60° h/d (2)

Эти зависимости и лежат в основе всех способов определения крутизны скатов. Наиболее употребительны из них следующие.

Рис. 33. Определение по горизонталям формы ската

Рис.

Определение крутизны скатов по шкале заложений (рис. 35). Шкалой заложений называется график, который печатается на всех листах топографических карт масштаба 1 : 100 000 и крупнее - рядом с линейным масштабом. Вдоль основания графика подписана крутизна скатов в градусах. На перпендикулярах к основанию отложены в масштабе карты соответствующие им зало­жения: в левой части шкалы - заложения при основной высоте се­чения, а в правой—при пятикратной, т. е. заложения между двумя смежными утолщенными горизонталями (заложения для разных значений угла у вычисляются по формуле d = h • ctg V , получаемой из формулы (1)).

Для определения крутизны ската надо взять циркулем или с помощью полоски бумаги расстояние между двумя смежными го­ризонталями на интересующем нас скате и затем, приложив этот отрезок к шкале, как показано на рис. 35, прочитать внизу число градусов крутизны. В нашем примере крутизна ската вдоль отрез­ка аб равна 3,5°.

Если горизонтали на скате расположены очень близко одна к другой и взять циркулем расстояние между ними затруднительно, тогда удобнее пользоваться правой частью шкалы, беря при этом по карте заложения между соседними утолщенными горизонта­лями. В нашем примере крутизна ската по отрезку mn равна 10°.

Точность определения крутизны скатов по шкале заложений равна примерно 0,3 - 0,4 цены деления этой шкалы в том ее ин­тервале, в котором определяется крутизна данного ската.

Рис. 35. Определение крутизны ската по шкале заложений

В целях эффективного выполнения служебно-боевых задач при работе на местности сотрудникам уголовно-исполнительной системы необходимо уметь определять высоту точек, подъемы и спуски, крутизну скатов по топографическим картам. Эти знания необходимы на этапе планирования и подготовки выполнения операций на местности.