Горизонтали

Горизонтали (или изогипсы) — линии, соединяющие точки одинаковой высоты над средним уровнем моря. Если вообразить, например, уровень моря поднявшимся на 50 м, то новая береговая линия следовала бы 50-метровой горизонтали.

Проектирование горизонталей и плоскость

 

 

Горизонтали допускают измерение форм земной поверхности, отображают геоморфологическое строение местности и минимально загружают карту. В наши дни этот способ является основным для передачи рельефа на карте, а все остальные носят вспомогательный характер.

Было бы неправильным думать, что горизонтали являются недавним изобретением. Роттердамский землемер конца XVII в. Пьер Анселин .(Pierre Ancelin) применил их для карты города Роттердама в масштабе 1 : 2 550. Эта карта, ориентированная по югу, относится к 1697 г. На ней глубины реки Маас и гавани изображены при помощи кривых разных глубин (изобат), выраженных в футах.

Немного позднее, в 1729 г., голландский инженер Крукиус (Сruquius) использовал метод изобат для карты реки Мерведе (Merwede). В 1737 г. Филипп: Бюаш (Philippe Buache) изобразил таким же образом дно Ламанша. Для изображения рельефа земной поверхности горизонтали стали применяться немногим позже; так, например, французский военный инженер Аксо (Нахо) использовал их на карте 1 : 500 масштаба, где они строились на основе нивелировки. Приближенные горизонтали служили также вспомогательным конструктивным элементом для черчения штрихов при штриховых методах изображения рельефа. Однако отсутствие инструментов для быстрого и точного определения высот, непонимание универсального значения горизонталей, удовлетворяющих запросы как инженерного дела, так и науки, необходимость некоторой тренировки для их чтения надолго отодвинули всеобщее признание горизонталей. Только настойчивые требования инженерного дела, военного и гражданского, вступившего во второй половине XIX в. в полосу интенсивного развития, смогли преодолеть косность, а иногда и прямое противодействие широкому введению метода горизонталей.

Выбор вертикального расстояния между двумя смежными горизонталями, которое принято называть сечением горизонталей, зависит от масштаба карты и характера рельефа. На топографической карте сечения не должны изменяться на различных высотных зонах. Уклонения от этого правила затрудняют правильное восприятие рельефа; примером служат старые английские карты, на которых до высоты 1000 футов сечения брались через 100 футов, а выше — 250 футов. В результате склоны с одним и тем же углом падения ниже высоты 1000 футов представляются на таких картах более крутыми, чем на высотах более величины сечения 1000 футов. Для различных карт сечение горизонталей возрастает по мере уменьшения масштаба карты и с увеличением расчлененности рельефа. Для высокогорных районов выбор сечения обусловливается предельными углами скатов, подлежащими изображению в горизонталях, и издательскими возможностями. Практически в 1 мм можно провести максимум 6 параллельных линий, так как при большем числе их они при печати будут сливаться.

К формуле для определения величины сечения

Поэтому, если считать, что АС — минимальное горизонтальное расстояние между двумя соседними горизонталями (0.25 мм в масштабе карты, 0,25 N мм в натуре, где N — знаменатель численного масштаба 1/N), α – предельный угол ската,  изображаемый в горизонталях, то величина; возможного минимального сечения определится по формуле:

h = ACtg α = 0.25Ntg α мм = о.25 / 1000 * N tg α м. (1)

Величины сечений, вычисленные по (1) для карт различных масштабов при предельных углах ската в 45° и 60° даны в таблице.

Предельный угол ската	Масштаб
	1:10000	1:25000	1:50000	1:100000	1:200000	1:500000	1:1000000
45° 60°	2.5 4.3	6.2 10.8	12.5 21.6	25 43.3	50 86.6	125 216	280 433

Для облегчений пользования картой сечение выбирается обычно равным круглому числу метров (или иной меры длины, положенной в основу карты). Числовые значения высот горизонталей подписываются в различных частях карты; рекомендуется подписи помещать в разрывах горизонталей и по возможности колонкой так, чтобы середина цифр подписи располагалась на линии горизонтали, а верх подписи был направлен к вершине ската. Подобное расположение цифр указывает направление падения скатов. Для той же цели служат так называемые бергштрихи — короткие штрихи, которые чертятся перпендикулярно горизонтали с одной их стороны по направлению падения ската (вниз от горизонтали); все замкнутые горизонтали (на вершинах и в котловинах) должны снабжаться бергштрихами.

На крутых склонах, где горизонтали сближены между собой, иногда бывает нелегко проследить их на значительном протяжении; они с трудом различаются между собой и при беглом взгляде на карту, когда желаешь составить общее впечатление о рельефе местности. Поэтому принято выделять каждую пятую или десятую горизонталь; лучший способ — это вычерчивание их с некоторым утолщением, хотя эти утолщенные горизонтали придают рельефу, ступенчатый вид. Другие приемы, например, показ десятых горизонталей точечным пунктиром как это принято на 1 : 50 000 топографических картах Швейцарии, или линейным пунктирам, как на датских топографических картах, вряд ли могут быть рекомендованы, так как точечные горизонтали обращают на себя внимание только при длительном рассмотрении карты.

При постоянном сечении горизонталей, обязательном для топографических карт, те или иные характерные детали рельефа (террасы, уступы, западины, перегибы скатов и т. п.) могут оказаться лежащими в высотном интервале между двумя соседними горизонталями и, следовательно, не будут отражены на карте. В подобных случаях полезно введение промежуточных дополнительных горизонталей. Необходимость в них особенно чувствуется для изображения равнин, где изменение высоты в 1-2 м может иметь большее значение (например, для ирригации), нежели колебания в десятках и даже сотнях метров для горных районов. Дополнительные горизонтали всегда имеют особый рисунок, чаще всего в виде различных пунктирных линий. При многоцветном издании горизонтали печатаются особым цветом, обычно коричневым.

На топографических картах горизонтали позволяют решать множество задач, основанных на определении высот, уклонов местности, и на построении профилей.

С уменьшением масштаба карты горизонтами неизбежно подвергаются генерализации (обобщению), т. е. увеличивается сечение горизонталей и обобщается их форма, опускаются второстепенные детали и, напротив, выделяются основные черты. В результате обобщения горизонтали мелкомасштабных карт приобретают особый характер, они становятся высотными границами, разделяющими между собой зоны преобладания некоторых определенных высот, причем форма горизонталей стремится передать важнейшие геоморфологические особенности изображаемой местности. Определение уклонов местности по горизонталям мелкомасштабных карт, очевидно, не может производиться достаточно точно.

Если на топографических картах сечение горизонталей должно оставаться постоянным, то на картах мелкого масштаба, охватывающих значительные территории с разнообразными формами земной поверхности, изменение вертикальных интервалов между горизонталями на различных высотных зонах чрезвычайно выигрышно. Для равнин, которые на земной поверхности являются преобладающей по занимаемой территории формой поверхности и которые имеют наибольшее народно-хозяйственное значение, величина сечений принимается минимальной. Напротив того, в высотных зонах, характерных для горного рельефа, особенно при его сильном расчленении, сечения обычно увеличивают.

Для чтения горизонталей требуется некоторая тренировка, но и при наличии опыта суждения о высотных соотношениях и формах рельефа возможны только при детальном рассмотрении небольших участков карты.

Первоначальные попытки придать наглядность рельефу, изображенному горизонталями, были основаны на линейном характере горизонталей. Упомянем лишь карты известного русского военного инженера Э. И. Тотлебена (1818-1884), который на крутых склонах утолщал горизонтали, усиливая свойственный горизонталям эффект вертикального освещения. Недостатки этого способа очевидны: это — невозможность изображения склонов значительной крутизны и чрезвычайное затенение карты, не оставляющее места для показа других географических объектов. Этот опыт потерпел неудачу. Выход был найден с введением многоцветной печати, когда наглядность рельефу придали не сами горизонтали, а различно окрашенные промежутки между горизонталями.

Нельзя не отметить, что при достаточно частом сечении горизонталей на склонах может создаваться известный пластический эффект. Это особенно хорошо видно из рассмотрения современных топографических карт США.

________
На сайте группы компаний «Теплосила» вы можете ознакомится с таким строительным материалом как утеплитель под стяжку. Утеплитель под стяжку необходим не только для теплоизоляции, также он служит хорошим шумоизоляционным материалом. Из каких материалов бывают утеплители и как их укладывать читайте по ссылке выше.