Рельеф и его изображение горизонталями

Совокупность неровностей земной поверхности называют рельефом.

Несмотря на большое разнообразие неровностей земной поверхности, можно выделить основные формы рельефа: гора, котловина, хребет, лощина, седловина.

Гора (или холм) – это возвышенность конусообразной формы. Она имеет характерную точку – вершину, боковые скаты (или склоны) и характерную линию – линию подошвы. Линия подошвы – это линия слияния боковых скатов с окружающей местностью. На скатах горы иногда бывают горизонтальные площадки, называемые уступами.

Котловина – это углубление конусообразной формы. Котловина имеет характерную точку – дно, боковые скаты (или склоны) и характерную линию – линию бровки. Линия бровки – это линия слияния боковых скатов с окружающей местностью.

Хребет – это вытянутая и постепенно понижающаяся в одном направлении возвышенность. Она имеет характерные линии: одну линию водораздела, образуемую боковыми скатами при их слиянии вверху, и две линии подошвы.

Лощина – это вытянутое и открытое с одного конца постепенно понижающееся углубление. Лощина имеет характерные линии: одну линию водослива (или линию тальвега), образуемую боковыми скатами при их слиянии внизу, и две линии бровки.

Седловина – это небольшое понижение между двумя соседними горами. Как правило, седловина является началом двух лощин, понижающихся в противоположных направлениях. Седловина имеет одну характерную точку – точку седловины, располагающуюся в самом низком месте седловины.

Существуют разновидности перечисленных основных форм, например, разновидности лощины: долина, овраг, каньон, промоина, балка и т.д. Иногда разновидности основных форм характеризуют особенности рельефа конкретного участка местности, например, в горах бывают пики – остроконечные вершины гор, ущелья, теснины, щёки, плато, перевалы и т.д.

Вершина горы, дно котловины, точка седловины являются характерными точками рельефа; линия водораздела хребта, линия водослива лощины, линия подошвы горы или хребта, линия бровки котловины или лощины являются характерными линиями рельефа.

Способ изображения рельефа должен обеспечивать хорошее пространственное представление о рельефе местности, надёжное определение направлений и крутизны скатов и отметок отдельных точек, решение различных инженерных задач.

Основные способы изображения рельефа на топографических картах:

1. Перспективный способ.

2. Способ отмывки. Применяется на мелкомасштабных картах. Поверхность Земли показывается коричневым цветом: чем больше отметки, тем гуще цвет. Глубины моря показывают голубым или зелёным цветом: чем больше глубина, тем гуще цвет.

3. Способ штриховки.

4. Способ отметок. На карте подписывают отметки отдельных точек местности.

5. Способ горизонталей.

В настоящее время на топографических картах применяют способ горизонталей в сочетании со способом отметок, причём на одном квадратном дециметре карты подписывают, как правило, не менее пяти отметок точек.

На топографических планах и картах рельеф изображают горизонталями.

Горизонталь – это линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами.

На планах и картах высоты горизонталей изменяются через равные промежутки. Разность высот двух соединений называется высотой сечения рельефа, а расстояние между горизонталями по какому-либо направлению на плане – заложением. Высоту сечения рельефа выбирают в зависимости от масштаба карты и характера местности. О крутизне ската можно судить по величине заложений на карте. Чем меньше заложение, тем круче скат. Для характеристики крутизны ската используют угол наклона между линией, соединяющей данные точки и уровенной поверхностью. Чем больше угол наклона, тем круче скат.

Другой характеристикой крутизны служит уклон. Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному проложению. Уклон – безразмерная величина. Его выражают в процентах или в промилле.

Уклон 1 : 10 означает, что на расстоянии 10 м высота понизится на 1 м.

Решение задач по топографическим картам и планам

При составлении плана землепользования, при проектировании участков, при подготовке вынесения проектов в натуру возникает необходимость вычислять координаты и приращения координат точек местности - необходимость решать прямую и обратную геодезические задачи. Прямая задача заключается в нахождении координат конечной точки по координатам исходной, длине линии, их соединяющей и дирекционному углу этой линии. Для этого к известным координатам начала отрезка необходимо прибавлять приращение координат (ортогональные проекции горизонтального проложения линии на оси координат):

Обратная задача состоит в нахождении (по известным координатам начала и конца ) длины горизонтального проложения s и дирекционного угла линии . По катетам прямоугольного треугольника – приращениям координат и можно вычислить и, соответственно, сам дирекционный угол . Вычислив величину , найдём величину румба (острого угла между направлением линии и ближайшим направлением осевого меридиана).

Чтобы определить его название, достаточно определить знак приращений: если D_Х и D_У положительны, то румб – северо-восточный; если D_Х и D_У отрицательны, то румб – юго-западный. Зная название и величину румба, легко найти величину дирекционного угла. Зная приращение координат и дирекционный угол, можно найти длину отрезка.

Общие сведения об измерениях и их ошибках

В повседневной деятельности постоянно приходится сталкиваться с необходимостью измерений. В случае «штучности» объектов достаточно простого счёта, иначе необходимо сравнение с некоторыми заранее определёнными величинами. Такой процесс сравнения называют измерением.

Результат измерения – число. Таким образом объект получает количественную характеристику.

Измерение – это процесс сравнения измеряемой величины и некоторой заранее определённой. Измерения бывают прямыми – когда измеряется непосредственно величина, и косвенные – когда измеряются некоторые величины, от которых искомая величина зависит функционально. Например, при измерении расстояния рулеткой используют прямой метод, при измерении площади – косвенный.

Под воздействием ряда факторов при измерениях возникают погрешности измерений – разности между результатом измерения и истинным значением.

Погрешности подразделяются на:

- грубые – превышающие некоторый заранее определённый предел;

- систематические – входящие в результаты измерений по определённой математической зависимости (постоянные, периодические, односторонне действующие);

- случайные – величину и знак которых предсказать невозможно.

Для ослабления влияния систематических погрешностей применяют:

- введение поправок (равных погрешности по модулю и противоположных по знаку);

- выбор методики измерений (погрешности входят в результаты измерений с противоположными знаками, что освобождает от их влияния среднее арифметическое);

- ограничивают условия измерений (минимизируют величину систематической погрешности).

Случайной погрешностью называют такую погрешность, величину и знак которой до проведения эксперимента (измерения) невозможно предсказать.