Условные обозначения рельефа

Для показа элементов и форм рельефа, не выражающихся горизонталями, применяют условные знаки. Обычно это связано с нарушением плавности поверхности. Таковы обрывы, скалистые гребни, глубокие ущелья, обрывистые стенки оврагов, узкие про­моины и другие формы естественного рельефа (рис. 5.7). В этих слу­чаях используют стандартные знаки коричневого цвета, которые хорошо сочетаются с горизонталями. Если же необходимо изобра­зить искусственные формы рельефа, возникшие в результате тех­ногенных воздействий, например уступы карьеров, канавы, насы­пи, терриконы и т.п., то применяют значки черного цвета.

Рис.5.7. Изображение скалистого рельефа высокогорья на топографичес­кой карте.

На геоморфологических картах для изображения форм релье­фа применяют знаки ареалов. Так показывают распространение карстовых пещер, соляных куполов и бугров пучения, полигональ­ного рельефа, барханов и грядовых песков и других подобных форм. А на орографических картах, главное содержание которых состав­ляют структурные элементы рельефа суши и дна океанов, широко используют линейные знаки для показа хребтов, уступов, впадин, котловин, подводных желобов, каньонов и др.

Светотеневая пластика

Наибольшую выразительность изображению придают спосо­бы теневой пластики, когда формы рельефа как бы покрываются тенями. Один из таких приемов — теневые штрихи — был рассмот-

Светотеневая пластика 109

Рис. 5.8. Отмывка рельефа при северо-западном освещении.

рен выше (см. разд. 5.3). Позднее на смену ему 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 акварельная краска наносится на затененные скло­ны и размывается 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. 5.8);

♦ 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 кар-

Рис. 5.9. Полутоновое изображение и его растровая структура.

тах, но чаще легкую серую отмывку наносят в дополнение к гори­зонталям и многоцветной гипсометрической окраске. Этим обес­печиваются максимальная пластичность и высокие эстетические качества изображения.

Долгое время пластический эффект отмывки в решающей сте­пени зависел от художественных навыков картографа, выполне­ние отмывки рассматривалось как искусство. Но оказалось, что этот художественный прием легко поддается автоматизации. Ана­литическая (автоматическая) отмывка выполняется на основе подробной цифровой модели рельефа. Для всех элементарных квад­ратных ячеек автоматически рассчитываются углы наклона, и в соответствии с ними наносится растр — точки разной величины, дающие в совокупности эффект тени. Таким образом, совокуп­ность растровых точек создает впечатление полутонового изобра­жения (рис. 5.9). Аналитическая отмывка широко используется при компьютерном картографировании, она обладает высокими ху­дожественными качествами и точностью.

В последние годы аналитическую отмывку иногда получают на основе космических радиолокационных съемок бокового обзора. Радиолокация наклонным лучом прекрасно подчеркивает тенями все неровности местности, особенно при сильнопересеченном ре­льефе. Космические снимки с тенями используют для создания фотокарт.

К приемам теневой пластики относится также фоторельеф. Для этого вначале изготовляется пластиковая или гипсовая модель ре­льефа местности, которая затем фотографируется при боковом освещении. На снимке получается вполне натуральное распреде­ление теней, оно и воспроизводится при печати карты. Часто фоторельеф используют в атласах как подложку к тематическим картам.

ПО Глава V. Изображение рельефа

5.8. Освещенные горизонтали

Как было сказано выше, изображение рельефа горизонталями обладает наибольшей метричностью, но проигрывает другим спо­собам в отношении пластичности. Поэтому картографы всегда стре­мились усилить выразительность горизонталей, вводя дополнитель­ное боковое «освещение».

Рис 5.10.Освещенные (затененные) горизонтали.

Один из приемов заключается в утолщении горизонталей на затененных склонах и утонче­нии их на освещенных, что воспроизводит эффект распре­деления света и тени (рис. 5.10). Такие горизонтали с равным правом могут называться «ос­вещенными» и «затененными». Одним из первых этот прием применил инженер-генерал русской армии Э. И. Тотлебен, руководивший инженерными работами при обороне Севас­тополя в 1854-1855 гг. Состав­ленная им карта Севастополь­ской бухты в освещенных го­ризонталях — прекрасный образец картографического искусства.

Позднее стали применять печать горизонталей в две краски: белой на освещенных склонах и черной — на затененных, плавно меняя при этом толщину линий при переходе от света к тени. В настоящее время этот способ завоевал широкую популяр­ность при создании генеральных батиметрических карт. Часто его называют способом Танака по имени японского картографа Исиро Танака, впервые применившего его для картографирования рель­ефа дна Тихого океана. Суть состоит в том, что на светло-голубом фоне освещенная часть изобат печатается белым цветом, а зате­ненная — темно-синим. При удачном выборе высоты сечения ре­льеф морского дна выглядит выпукло и эффектно, карта легко читается и прекрасно передает морфологию подводных хребтов,

Рис. 5.11.Фрагмент карты рельефа местности (а) и блок-диаграмма того же участка в горизонталях (б), составленная на автоматическом гра­фопостроителе.

желобов, вулканов и других форм. Освещенные изобаты применя­ют на современных генеральных картах Мирового океана.

Блок-диаграммы

Блок-диаграммы рельефа — это трехмерные плоские рисунки, передающие пластику земной поверхности. Обычно они совмеща­ются с продольными и поперечными разрезами, которые показы­вают внутреннее геолого-геоморфологическое строение террито­рии (см. разд. 1.5). Блок-диаграммы строят по особым законам гео­метрической перспективы, сопровождая рисунок послойной раскраской или отмывкой для достижения наибольшей вырази­тельности. Современные компьютерные технологии позволяют срав­нительно легко получать трехмерные блок-диаграммные изобра­жения на дисплее и проводить с ними различные преобразования. Электронные блок-диаграммы рельефа получают в виде перспек­тивно смещенных горизонталей (рис. 5.11) либо как систему пере­секающихся профилей (рис. 5.12). Блок-диаграммы с горизонталя­ми удобны в том отношении, что по ним, как по картам, легко определять абсолютные и относительные высоты, уклоны, на них можно наносить дополнительную нагрузку, например почвы, рас­тительный покров и т.п.

112Глава V. Изображение рельефа

Рис. 5.12.Сеточная блок-диаграмма, построенная по цифровой модели в виде взаимно пересекающихся профилей.

Высотные отметки

Высотные отметки— это цифры, помещаемые на картах возле точек и указывающие их абсолютную или относитель­ную высоту или глубину.

С помощью высотных отметок показывают особо важные (ко­мандные) или характерные высоты, например вершины гор, хол­мов, высоты перевалов, обрывов и уступов, насыпей и курганов. Они облегчают чтение карты и понимание характера рельефа.

На морских навигационных картах отметки глубин часто со­ставляют главный способ изображения подводного рельефа. От­метки проставляют точно в местах промеров, тем самым подчер­кивая их плотность и детальность изученности морского дна (рис. 5.13). При достаточно детальной сети промеров на навигаци­онные карты наносят еще и изобаты.

Цифровые модели рельефа

Автоматизация картографирования привела к созданию и по­всеместному использованию цифровых моделей рельефа (ЦМР).

Рис. 5.13.Фрагмент морской навигационной карты с отметками глубин.

ЦМР— совокупность (массив, файл) высотных отметок Z, взятых в узлах некоторой сети точек с координатами X, Y и закодированных в числовой форме. Различают четыре способа построения ЦМР:

♦ получение высотных отметок в узлах регулярной сетки, в вер­шинах квадратов или прямоугольников — создание матрицы высот;

♦ нерегулярное (или случайное) размещение высотных отме­ток в узлах произвольной треугольной сети — такие данные обычно получают при съемках на местности;

♦ размещение высотных отметок вдоль горизонталей или изо­бат с определенным шагом, т.е. цифрование этих изолиний по карте;

♦ получение высотных отметок в точках пересечения горизон­талей со структурными линиями рельефа — осями водораз­делов, тальвегами и др., что дает возможность наиболее точ­но зафиксировать морфологию рельефа.

ЦМР — основа компьютерного картографирования. Они по­зволяют восстанавливать (визуализировать) рельеф в горизонта­лях с помощью процедур интерполяции, экстраполяции или ап-

8 - 4886

114 Глава V. Изображение рельефа

проксимации. На основе ЦМР выполняют разнообразные расчеты и преобразования, автоматически строят производные морфомет-рические карты: уклонов и экспозиций склонов, расчленения, зон видимости/невидимости и др. В автоматическом режиме можно восстанавливать тальвеги рек и всю эрозионную сеть. Кроме того, ЦМР служат для построения блок-диаграмм, панорам и иных трех­мерных изображений рельефа, в том числе динамических моде­лей, вращающихся на экране компьютера. Детальные ЦМР позво­ляют выполнять аналитическую отмывку рельефа при заданном освещении (см. разд. 5.6).

Иногда говорят о том, что на основе ЦМР получают цифровые карты рельефа, т.е. цифровые модели горизонталей с точностью и степенью генерализации, соответствующими заданному масштабу. Однако это не совсем точно, поскольку цифровые карты не явля­ются картами в полном смысле слова (см. разд. 1.5). На самом деле речь идет о компьютерных (электронных) картах, полученных посредством визуализации цифровых моделей.

Глава VI

Надписи на географических картах

Виды надписей

Кроме условных знаков на картах присутствуют различные над­писи. Они составляют важный элемент содержания, поясняют изоб­раженные объекты, указывают их качественные и количественные характеристики, служат для получения справочных сведений. Над­писи обогащают карту, но могут одновременно ухудшить ее чита­емость. Поэтому установление оптимального количества надписей и правильное их размещение составляют важную задачу при со­здании любого картографического произведения.

Выделяют три группы надписей (рис. 6.1).

Рис.6.1. Группы надписей на картах.

8*

116 Глава VI. Надписи на географических картах

Картографическая топонимика 117

Топонимы — собственные географические наименования объек­тов картографирования. Они включают оронимы — названия эле­ментов рельефа, гидронимы — названия водных объектов, этно­нимы — названия этносов, зоонимы — названия объектов живот­ного мира и т.п.

Термины — понятия, относящиеся к объектам картографиро­вания. Это могут быть общегеографические, геологические, океа­нологические, социально-экономические и любые другие терми­ны (например, «провинция», «область», «залив», «низменность», «антеклиза», «экономический район» и др.).

Пояснительные надписи, которые включают:

♦ качественные характеристики («ель», «сосна», «горькое», «со­леное», «каменный»);

♦ количественные характеристики (указание ширины шоссе, абсолютные и относительные высоты и глубины, скорость течения реки и др.);

♦ хронологические надписи (даты событий, географических открытий, наступления каких-либо явлений, например на­чала ледостава на реках);

♦ пояснения к знакам движения («Путь Магеллана», «Дрейф ледокола "Седов"»);

♦ оцифровка меридианов и параллелей и пояснения к линиям картографической сетки («Северный полярный круг», «К во­стоку от Гринвича»).

Картографическая топонимика

Топонимы — это собственные имена (названия) географичес­ких объектов. Картографическая топонимика — раздел картогра­фии на стыке с топонимикой, в котором изучаются географичес­кие наименования объектов, показываемых на картах. В задачи раз­дела входят также первичный сбор географических названий на местности, их анализ, систематизация и стандартизация, разра­ботка нормативов и правил их написания на картах.

Первичное установление названий происходит во время поле­вых съемок. Наставления по топографическим работам предусмат­ривают выписку наименований из официальных документов, вы­явление ранее присвоенных наименований по старым картогра­фическим и литературным документам, опрос местных жителей,

присвоение новых наименований вновь открытым объектам. Это непростые задачи, необходима тщательная проверка наименова­ний, с тем чтобы устранить возможные орфографические ошиб­ки, вкравшиеся в официальные документы, проанализировать раз­ные названия одного и того же объекта, употребляемые местными жителями, особенно в малообжитых районах, исключить случай­ное, ничем не мотивированное присвоение новых названий.

Выбор географических наименований необходим в тех случа­ях, когда есть несколько названий одного и того же объекта на разных языках, принятых в качестве официальных государствен­ных. Таковы ситуации в Бельгии, где многие наименования суще­ствуют во французской и фламандской формах (например, Ант­верпен и Анверс, Брюгге и Брюж), а также в Швейцарии, где параллельно используются названия на немецком, французском и итальянском языках.

В России можно встретить параллельное употребление таких наименований, как Татария и Татарстан, Башкирия и Башкорто­стан, Якутия и Республика Саха, река Белая и Акитиль и т.п. Еще большие сложности возникают в тех случаях, когда один и тот же географический объект принадлежит разным государствам. Напри­мер, река Дунай в Германии и Австрии называется — Донау, в Венгрии — Дуна, в Румынии — Дунэря, в Болгарии и Югосла­вии — Дунав. Спорная территория, которая по-английски имену­ется Фолклендскими островами, в Аргентине носит название Маль­винских островов — и написание названия на карте становится проблемой политической. Японское море на корейских картах на­зывается Восточным или Восточно-Корейским.

На русских картах иногда приводят одновременно два названия, например для рек, пограничных между Германией и Польшей, — Одер и Нейсе (немецкое) и Одра и Ныса (польское). Река Запад­ная Двина в Латвии называется Даугавой, а испанские реки Дуэро и Тахо в Португалии приобретают названия Дору и Тыжу — в этих случаях на картах даются параллельные гидронимы.

Немало сложностей и неопределенностей возникает при пере­даче иностранных названий. На русских картах принято писать на­звания американских городов Нью-Йорк, но Новый Орлеан, а канадские провинции по установившейся традиции даются в та­ких разных написаниях: Нью-Брансуик и Ньюфаундленд, однако Новая Шотландия.

Специальные национальные и международные топонимичес­кие комиссии предпринимают немало усилий для нормализации

118 Глава VI. Надписи на географических картах

Формы передани иноязычных названий 119

географических наименований, разрабатывают инструкции по пе­редаче иноязычных названий, в особенности с языков, имеющих неевропейские системы письменности (иероглифы, арабица), вво­дят правила написания на картах новых географических названий. Такая деятельность была особенно актуальна в связи со множеством переименований, прошедших в странах Азии и Африки после осво­бождения их от колониальной зависимости. В последние годы волна переименований охватила бывшие республики Советского Союза. Международная нормализация особенно актуальна для топо­нимов, впервые присваиваемых географическим объектам в Ан­тарктиде, в Мировом океане, а также на других планетах. Любо­пытен опыт Международного астрономического союза в отноше­нии наименования деталей рельефа планет. Например, объектам Венеры — единственной планеты, названной женским именем, было решено присваивать исключительно женские имена. Крате­рам — фамилии знаменитых женщин (на карте Венеры есть крате­ры, названные в честь Ахматовой, Войнич, Дашковой, Ермоло­вой, Маньяни), возвышенностям — имена богинь (Афродита, Иштар, Лада и др.), бороздам и каньонам — имена прочих мифо­логических персонажей (Баба Яга, Дали, Диана и т.п.).