§ 11. Изображение рельефа

Рельефом называется совокупность пространственных форм (неровностей) земной поверхности. Рельеф — один из важнейших элементов географической среды. Он оказывает существенное влия­ние на перераспределение тепла и влаги, характер миграции химиче­ских элементов и, следовательно, на свойства почв и растительности, определяя таким образом ландшафтные особенности территории. С другой стороны, размещение населенных пунктов, путей сообщения, промышленных и энергетических сооружений, а также условия сельскохозяйственного производства (экспозиция склонов, смыв почв, возможность механической обработки земли и др.) во многих случаях обусловливаются характером рельефа земной поверхности. При боевых действиях учет особенностей рельефа необходим для определения возможностей открытого передвижения, маскиров­ки, условий проходимости и т. п.

Способ изображения рельефа на карте. Задача отображения рельефа на картах весьма сложна, поскольку на плоском листе бумаги должны быть показаны объемные, выпуклые и вогнутые формы, их высоты, размеры, крутизна склонов. Изображение рельефа должно быть измеримым.

На топографических картах рельеф изображают с помощью горизонталей, которые дополняются указанием высот характерных точек местности и условными знаками отдельных элементов и форм рельефа.

Горизонталь — это воображаемая линия на физической поверхности Земли, все точки которой имеют одинаковую высоту над уровнем моря, т. е. абсолютная высота вдоль каждой горизонтали постоянна. Если рассечь какую-то форму рельефа горизонталь­ными плоскостями, как показано на рисунке 30,Л, каждая линия

43

секущие плоскости А

Рис. 30. Принцип образования горизонталей

сечения будет иметь постоянную высоту; она таким образом является горизонталью.

Секущие плоскости строят через равные промежутки по высоте, и полученные линии сечения проектируют отвесными лучами на общую плоскость (карту). Так на карте получают изображение рельефа системой горизонталей в виде замкнутых кривых линий (рис. 30, Б). Очертания горизонталей, очевидно, обусловлены внеш­ним обликом форм рельефа, а их количество на данной карте — наибольшей разностью высот на картографируемой территории.

Разность высот двух соседних основных горизонталей называется высотой сечения рельефа. На рисунке 31, А показан раз­рез участка земной поверхности вертикальной плоскостью. Секущие горизонтальные поверхности проведены через 10 м по высоте и имеют отметки 90, 100, 110, 120 и 130 м. Высота сечения h равна 10 м. Линии сечения земной поверхности горизонтальными плоскостями затем спроектированы на общую горизонтальную поверхность (рис. 31, Б), т. е. карту. Промежутки на карте между двумя сосед­ними горизонталями называются заложением d. Заложение всегда меньше, чем расстояние S между теми же точками на склоне (скате).

Крутизна ската выражается через угол наклона а. При постоянной высоте сечения h изменение крутизны ската влечет изменение заложения: чем больше угол наклона, тем меньше заложе­ние на карте. Связь между элементами ската выражается матема­тически: d = Scosa; /z = Ssina; h = dtga; d = /t-ctga.

Величина наклона земной поверхности (крутизна ската) часто характеризуется не через угол а, а уклоном I. Уклон — это отношение величины превышения местности к тому горизонтальному протяже­нию, на каком оно наблюдается: / = —=tga. Уклон выражается обычно десятичной дробью в тысячных долях (или в процентах). Так,

44

при уклоне дороги, равном 0,015, на отрезке в 1000 м подъем составит 15 м. Уклон железнодорожного полотна на сложных участках по­казан на специальных табличках, установленных на столбах около дороги.

От высоты сечения зависит детальность изображения рельефа на карте. При редких секущих плоскостях, т. е. при большой вы­соте сечения ряд особенностей форм земной поверхности не будет отражен. Например, в нижней части склона, показанного на рисунке 31, Л, имеются повышения и понижения, которые не изобразились на карте. Поэтому на детальных картах высота сечения берется меньшей, а с уменьшением масштаба высота сечения увеличивается.

На советских топографических картах применяют стандартные высоты сечения рельефа. Например, при картографировании рав­нинных и всхолмленных территорий приняты следующие высоты сечения: на карте масштаба 1:25 000—5 м, 1:50 000—10 м, 1 : 100 000—20 м. Горизонтали, имеющие стандартную разность вы­сот, называются основными. Горизонтали проводят сплошными тонкими коричневыми линиями.

Указание о принятой на данной карте высоте сечения дается под линейным масштабом карты в виде фразы «Сплошные горизон­тали проведены через...».

Абсолютные высоты отдельных горизонталей, т. е. их отметки, подписываются в специальных разрывах горизонталей. При этом верх цифр направлен в сторону повышения ската. На картах для большей наглядности утолщается каждая пятая горизонталь, высота которой всегда соответствует упятеренной высоте сечения рельефа на данной карте.

S участки земной поверхности О углы наклона ската

h высота сечения рельефа d заложения участнов ската

Рис. 31. Элементы ската (А). Отражение элементов ската с помощью горизон­талей на карте (Б)

45

Рис. 32. Изображение рельефа горизонталями: основными (90, 100, ПО м), дополнительной (95 м), вспомогатель­ной (98 м)

На пологих склонах иногда расположены важные детали рельефа (западины, возвышения, уступы), которые при стандартной высоте сечения не отразятся на карте. Пример тому — нижний участок склона между горизонтальными 90 и 100 м на рисунке 31, Л. В этих случаях между основными секущими плоскостями вводят дополни­тельные и образующиеся при этом горизонтали показывают на карте прерывистыми линиями. Обычно дополнительные сечения проводят посередине между основными и полученные горизонтали называют полугоризонталями. Если и их недостаточно для выявления особенностей рельефа, проводят вспомогательные горизонтали (при­мерно через четверть высоты сечения), обозначаемые еще более короткими штрихами.

Участок склона между основными горизонталями 90 и 100 м на рисунке 31, Б выглядит длинным и пологим, хотя в действительности он осложнен повышением. На увеличенном рисунке того же участка (рис. 32) построены дополнительные секущие плоскости и проведены полугоризонталь 95 м и вспомогательная горизонталь 98 м, которые и отобразили на карте более детально строение ската.

Высотными отметками называются подписи абсолютных высот в метрах высших точек вершин, низших точек впадин, точек на пере­гибах склонов. Нередко отметки даются для ориентиров (перекрестки дорог, отдельные здания и др.). Абсолютная высота зеркала воды в реке или озере называется урезом воды, ее значение проставляется на береговой линии водных объектов.

Для показа на картах ряда форм рельефа, не выражающихся горизонталями в масштабе карты, применяют условные обозначения. Таковы изображения курганов, скал-останцев, отдельно лежащих

46

камней, оползней, осыпей из песка, камней или щебня, а также оврагов, карстовых воронок, промоин, крутых обрывов и задерно­ванных уступов. Кроме того, знаками синего цвета характеризуются

) фирновые поля, ледники, ледяные обрывы и другие проявления со-

\ временного оледенения.

\ Некоторые из этих знаков сопровождаются количественными

\ показателями. Например, даются высота обрывов, ширина и глубина оврагов в метрах. Искусственные формы рельефа (насыпи, выемки, и др.) показывают на картах знаками черного цвета, изображение природного рельефа дается коричневым цветом.

Основные элементы и формы рельефа. Рельеф земной поверхности слагается скатами (склонами) различной формы и крутизны; схематически выделяют склоны прямые и изогнутые в плане, а также склоны прямые (ровные) и изогнутые в профиле. Их изображения на карте отличаются формой горизонталей и характером чередо­вания заложений разной величины (рис. 33).

При встрече двух скатов возникают линии перегиба рельефа: водораздельная и водосборная линии, бровка и подошва ската. Водораздельная линия образуется на выпуклой форме рельефа при встрече двух склонов противоположного направления; на ней про­исходит переход от подъема к спуску. Водосборная линия, или тальвег,— линия перегиба склонов противоположного направления на вогнутой форме рельефа; на ней происходит переход от спуска к подъему. Бровка — это линия стыка горизонтальной площадки или пологого ската с более крутым скатом. Подошва — это линия пере­хода от более крутого склона к менее крутому или к горизонтальной площадке. На бровке и подошве изменяется крутизна, а не направ­ление ската. Линии перегиба рельефа в природе обычно бывают изогнутые и наклонные.

огнутыи

Выпуклый

Ровный

Несложные сочетания скатов образуют простые формы рельефа. К ним относятся положительные формы, возвышающиеся над окру-

Рис. Л'Л. Схематическое изображение горизонталями основных форм склонов

V

47

V. ■", к-..

«шв

жающей местностью,— гора (холм), простой хребет (увал), уступ и отрицательные, вогнутые формы — впадина, долина (лощина, бал­ка), прогиб склона.

Гора — куполообразное поднятие с более или менее крутыми склонами, в нижней части окаймляемыми подошвой — линией перехода скатов горы к окружаю­щей местности. Гора, так же как и меньшая форма рельефа — холм, изображается замкнутыми горизонталями с бергштрихами, направленными наружу от них (рис. 34). Впадина образуется более или менее крутыми замкнутыми склонами, идущими вниз от бровки, и заканчивается дном с самой низкой точкой впадины. Небольшие неглубокие впадины называют часто блюдцами, а конусообразные углубления — воронками. Впадина, как и гора, изображается на карте замкнутыми горизонталями, но бергштрихи от горизонталей направлены внутрь впадины (см. рис. 34).

Простой хребет образован двумя склонами, идущими вверх от подошвы и смыкающимися по водораздельной линии. На карте хребты изображаются системой вытянутых V-образных горизонталей, выпуклости которых обращены вниз по склону. Долина, так же как лощина и балка, ограничена двумя склонами, идущими вниз от бровок и дающими при смыкании линию тальвега. Это вытянутая, понижающаяся в одном направлении вогнутая форма. По дну долины течет постоянный водоток. Долина (как и лощина) изображается на карте системой К-образных горизонталей, обращенных выпуклостью вверх по склону.

Рис. 34. Изображение форм рельефа участка местности с по­мощью горизонталей, высотных отметок и условных знаков

На рисунке 35 представлено перспективное изображение участка речной долины с обозначением ее частей, поперечный разрез долины, а ниже — схематическое

Участон речной долины;

А перспективный рисунок

схематический профиль долины по линии 1-И

фрагмент карты по линии профиля

5

1. русло реки

2. береговая линия

3. пойма

4. подошва склона

5. склон террасы

6. бровка террасы

7. поверхность террасы

8. склон долины

_It

Рис. 35. Участок речной долины

изображение горизонталями полосы речной долины вдоль линии профиля. Редкие горизонтали на поверхности террасы сменяются сгущением горизонталей на участке 6—5—4. Склон и горизонтальная площадка, например пойма, образуют перегиб склона (участок 5—4—3); в этом случае после сгущения горизонталей следует их заметное разрежение.

Рассмотренные выше формы не встречаются в природе изоли­рованно, обычно они сочетаются, переходят одна в другую и образу­ют более сложные комплексы форм. Например, когда в хребет или увал с противоположных сторон врезаются две долины или лощины, на водоразделе образуется прогиб, называемый седловиной, наиболее пониженная точка которой является перевалом.

Итак, изображение рельефа горизонталями позволяет распоз­нать по карте формы и элементы рельефа, а также получить целый ряд его количественных характеристик. С уменьшением масштаба карт уменьшается подробность изображения рельефа, так как увели­чиваются высоты сечения, с карты снимаются изображения более мелких форм, рисунок горизонталей все более обобщается (сглажи­вается) . Для-ряда форм рельефа применяют внемасштабные услов­ные знаки. Так происходит обобщение, т. е. генерализация изображения рельефа.

49

V

""■вши