Перспективные изображения.

На старых картах рельеф изображался схематическим перспективным рисунком в виде отдельных возвышенностей, хребтов, горок. Для большей выразительности горки покрывались тенями - этот способ иногда называли картинным изображением рельефа. Для него не требовалось знания абсолютных или относительных высот, крутизны склонов, а было достаточно лишь передать общее расположение водоразделов, направление хребтов и др. Такое изображение достаточно наглядно, но ни о какой геометрической точности не может быть и речи. Однако через два с лишним века картинный рисунок получил новое рождение. На современных картах стали использовать перспективные способы изображения рельефа, разрабатывать особые картинные знаки, но уже на геометрически точной основе. Новый способ получил название физиографического, он направлен на выявление физиономических черт рельефа, его морфологии. Физиографические карты широко применяют для показания рельефа дна океанов, поверхности далеких планет, их используют в туристических буклетах и некоторых популярных изданиях. Такие карты не предназначены для проведения по ним измерений, но они очень наглядны, похожи на блок-диаграммы или красочные художественные панорамы. Создание подобных изображений требует немалого искусства, это всегда «штучные» картографические произведения.

Способы штрихов.

Схематичные перспективные изображения рельефа еще в 18 в. перестали удовлетворять войска - основных потребителей карт. Им необходимо было получать по картам точное представление о пересеченности местности и крутизне склонов. Это стало основной причиной перехода к шкалам штрихов крутизны. Принцип построения таких шкал прост: чем круче склон, тем толще и плотнее штриховка, что отвечает изменению освещенности, при которой крутые склоны как бы покрыты голубой тенью, а пологие - максимально освещены.

В России применяли шкалы, в которых детально были проработаны ступени для малых уклонов (менее 15°). Это шкала А.П. Болотова и шкала Главного штаба. Основные русские топографические карты, созданные в середине и конце 19 в.: одноверстная, трехверстная, десятиверстная Европейской России и стоверстная Азиатской России, содержат прекрасные образцы применения штрихов крутизны. Штрихи выполнялись способом гравюры, что предает изображению рельефа особую тонкость и художественность, карты дают наглядный образец местности и смотрятся как произведения искусства.

На современных топокартах изображение рельефа осуществляется горизонталями в сочетании с отметками высот и графическими условными знаками. Способ изображения рельефа горизонталями впервые был применён во Франции в 1771 г.

Горизонталь (изогипса) - линия равных высот, все точки которой имеют одинаковую высоту над уровнем моря (т.е. абсолютная высота вдоль каждой горизонтали постоянна). Одно из важных достоинств способа - его высокая метричность.

Если рассечь какую-либо форму рельефа горизонтальными плоскостями, через равные промежутки, то каждая линия сечения будет являться горизонталью (рис. ).

Рис. 2. Изображение рельефа местности горизонталями

Секущие плоскости строят через равные промежутки по высоте (высота сечения рельефа h) и полученные линии сечения проектируют отвесными лучами на плоскость. Так на карте получают изображение рельефа горизонталями в виде замкнутых кривых линий. Очертание горизонталей обусловлено внешним обликом форм рельефа.

Для наглядного изображения, горизонтали утолщают, ставят бергштрихи, подписывают характерные высотные отметки местности.

Горизонтали имеют следующие свойства:

1) все точки, лежащие на одной горизонтали, имеют одинаковые отметки высот, кратные принятой высоте сечения рельефа;

2) все горизонтали - непрерывные замыкающиеся линии;

3) горизонтали не могут пересекаться;

4) расстояние между горизонталями на карте характеризует крутизну ската;

5) водораздельные линии и оси лощин горизонтали пересекаются под прямым углом.

Горизонтали, которые изображают формы рельефа в соответствии с принятой высотой сечения, называются основными. Для более детального изображения рельефа используют дополнительные полу- и четверть-горизонтали, проводимые через половину или четверть основного сечения.

На картах горизонтали имеют следующее изображение:

1) основные (сплошные линии);

2) полугоризонтали (прерывистые линии);

б) четвертьгоризонтали (прерывистые линии более короткие);

в) вспомогательные горизонтали (проводятся на произвольной высоте сечения рельефа).

Основное свойство горизонталей – они никогда не пересекаются.

Одной из важнейших характеристик рельефа является высота сечения – разность абсолютных отметок высот двух соседних основных горизонталей (h). Высота сечения рельефа зависит от назначения и масштаба карты. Высота сечения также зависит от характера местности. Больше она в высокогорьях, меньше на равнинах.

От высоты сечения и масштаба зависит детальность изображения рельефа. Чем меньше высота сечения и крупнее масштаб, тем детальнее изображается рельеф и наоборот.

Стандартные высоты сечений

Территория	Высота сечения для масштабов
	1:10000	1:25000	1:50000	1:100000
Равнины	2,5	2,5	10	20
Возвышенные равнины	2,5	5,0	10	20
Горные и предгорные	5,0	5,0	10	20
Высокогорные	-	10,0	20,0	40,0

Второй важной характеристикой рельефа на карте является заложение. Заложение (d) – это расстояние на карте между двумя соседними горизонталями.

Рельеф земной поверхности слагается склонами различной формы и крутизны (прямые склоны, вогнутые или выпуклые, и волнистые). Их изображение на карте отличается формой горизонталей и величиной заложений.

Чем круче скат на местности, тем меньше заложение на карте. Если на чертеже изобразить вертикальный разрез какого-либо ската, и рассечь его секущими поверхностями через равные промежутки, то можно будет выделить 3 элемента этого ската: высоту сечения (h), заложение (d) и крутизну склона , выраженную в градусах (a).

Между ними существует следующая зависимость:

tg α=h/d; т.е. с увеличением крутизны склона заложение уменьшается и наоборот. Т.е. по величине заложения на карте, при известной h можно определить крутизну ската. Эта зада решается с помощью графика заложений, расположенного под южной рамкой топокарты. Зная крутизну склона можно вычислить и другие элементы склона: h=d*tg α; d=h*ctg α

Т. о. в любом месте карты по горизонталям можно определить абсолютную и относительную высоты точек, форму и крутизну склонов, рассчитать морфометрические показатели вертикального и горизонтального расчленения. Благодаря горизонталям карты рельефа стали ценным источником информации при морфометрических определениях, статических расчетах, математическом моделировании, в частности при создании цифровых моделей рельефа.

Для изображения морского дна используют изобаты - изолинии равных глубин.