Как определить высоту сечения рельефа
Moto-sol.ru

Автомобильный портал

Как определить высоту сечения рельефа

Сущность изображения рельефа горизонталями

Изображение рельефа на топографических картах дает полное и достаточно подробное представление о неровностях земной поверхности, их форме и взаимном расположении.

Рельеф является одним из важнейших элементов местности. Рельеф изображается горизонталями. В 20-х гг. 18 в. во Франции и в России независимо друг от друга стали изображать рельеф горизонталями.

Рельеф местности пересекается секущими плоскостями. Эти плоскости параллельны основной уровненной поверхности и отстоят одна от другой на равных расстояниях. В результате пересечения получаются горизонтали, которые затем в заданном масштабе проектируются на плоскость (в соответствующем масштабе).

Горизонталь – это замкнутая линия, изображающая на карте горизонтальный контур неровностей, все точки которого на местности расположены на одной высоте над уровнем моря (линия равных высот).

На примере рисунка 1 рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рисунке показан остров с вершинами А и В и береговой линией D, E, F. Замкнутая кривая d, e, f представляет собой изображение береговой линии в плане. Поскольку береговая линия является сечением острова уровенной поверхностью океана, изображение этой линии на карте представляет собой нулевую горизонталь, все точки которой имеют высоту, равную нулю.

Рисунок 1. – Сущность изображения рельефа горизонталями

Допустим, что уровень океана поднялся на высоту h, тогда образуется новое сечение острова воображаемой секущей плоскостью hh. Проектируя это сечение с помощью отвесных линий, получим на карте изображение первой горизонтали, все точки которой имеют высоту h. Точно так же можно получить на карте изображение и других сечений, выполненных на высотах 2h, Зh, 4h и т.д. В результате на карте будет иметь место изображение рельефа острова горизонталями. При этом рельеф острова изображается тремя горизонталями, охватывающими остров целиком, и двумя горизонталями, охватывающими отдельно каждую из вершин. Вершина А несколько выше 4h, а вершина В несколько выше 3h относительно уровня океана. Скаты возвышенности А круче, чем скаты возвышенности В, поэтому в первом случае горизонтали на карте расположены ближе друг к другу, чем во втором.

Из рисунка 1 видно, что способ изображения рельефа горизонталями позволяет правильно не только отображать формы рельефа, но и определять высоты отдельных точек земной поверхности по высоте сечения рельефа и крутизне скатов. На топографических картах горизонтали проводятся толщиной 0,1 мм.

Высота сечения рельефа – это разность высот двух смежных секущих поверхностей (заданное расстояние между секущими плоскостями).

На карте она выражается разностью высот двух смежных горизонталей. В пределах листа карты высота сечения рельефа, как правило, является постоянной. Высота сечения может быть определена на топографических картах как разность высот между двумя соседними горизонталями. На карте заложение можно определить как расстояние между двумя смежными по скату горизонталями (то есть расстояние между двумя соседними горизонталями является заложением). Направление ската определяется как перпендикуляр горизонтали, лежащей в плоскости ската. Заложение всегда меньше ската. Чем меньше заложение, тем больше крутизна ската. Высота сечения на топографической карте в данном масштабе постоянна. При увеличении заложения угол х уменьшается.

На рисунке 2 показан вертикальный разрез (профиль) ската. Через точки М, N, О проведены уровенные поверхности на расстоянии друг от друга, равном высоте сечения h. Пересекая поверхность ската, они образуют кривые линии, ортогональные проекции которых в виде трех горизонталей показаны в нижней части рисунка.

Рисунок 2. – Профиль ската:
h – высота сечения рельефа; а – заложение горизонталей; α – крутизна ската

Расстояния тn и по между горизонталями являются проекциями отрезков МN и NO ската. Эти проекции называются заложениями горизонталей. Из рисунка видно, что заложение всегда короче наклонного отрезка ската. При данной высоте сечения чем больше горизонталей на скате, тем он выше, чем ближе горизонтали одна к другой, тем скат круче. Следовательно, по числу горизонталей можно определять превышение одних точек местности над другими, а по расстоянию между горизонталями, то есть по величине заложения, судить о крутизне ската.

Величина заложения (при определенной высоте сечения рельефа) зависит от крутизны ската и от направления по отношению к горизонталям. На рисунке 3 в перспективе показан участок ската между горизонталями АА и ВВ. Из любой точки на скате, например из точки О, можно провести по скату рядлиний в разных направлениях. По скату проведены прямые линии ОМ, ОМ1 и ОМ2, их ортогональные проекции О1М, О1М1, О1М2 являются заложениями. Из рисунка видно, что при одинаковой высоте сечения рельефа в зависимости от изменения крутизны ската меняется и величина заложения.

Рисунок 3. — Изменение заложения

Линии ОМ, ОМ1 и ОМ2 наклонены под разными углами (α, α1, α2) к горизонтальной плоскости. Угол наклона линии ОА равен нулю, так как она является горизонталью. Наибольший угол наклона будет в том случае, когда направление, перпендикулярное горизонтали на рисунке ОМ, перпендикулярно АА1. Это направление соответствует наибольшей крутизне ската и называется направлением ската.

Крутизна ската – это угол, составленный направлением ската с горизонтальной плоскостью в данной точке.

Детальность изображения рельефа горизонталями зависит от высоты сечения рельефа для данного масштаба карты, которая связана с заложением и крутизной ската формулой (рисунок 4).

Рисунок 4. – Элементы ската:
h – высота ската; d – заложение ската

Из формулы видно, что чем подробнее требуется изобразить рельеф горизонталями, тем меньшую надо брать высоту сечения и тем меньшими будут заложения при постоянной крутизне скатов. Однако излишне малая высота сечения ведет к чрезмерной детализации изображения рельефа, в результате чего изображение теряет наглядность. На наших топографических картах за основную принята высота сечения, обеспечивающая раздельное изображение горизонталями скатов крутизной 45°.

Установленная для каждого масштаба карты высота сечения рельефа обеспечивает наглядность изображения рельефа и сравнимость крутизны скатов, что важно при оценке проходимости и защитных свойств местности.

Для того чтобы не забивать карту слишком большой густотой горизонталей, высота сечения рельефа для карт горных районов иногда увеличивается. Для карт равнинной местности с целью более детального изображения подробностей рельефа высота сечения уменьшается. Высота сечения изменяется также в зависимости от масштаба карты. Чем мельче масштаб карты, тем больше высота сечения, и наоборот.

Высота сечения рельефа для топографических карт различных масштабов в зависимости от характера местности дана в таблице 1. Из таблицы видно, что чем крупнее масштаб карты, тем меньше высота сечения рельефа, следовательно, более подробно изображается рельеф.

Таблица 1. – Высота сечения рельефа в зависимостиот характера местности

Местность Высота сечения рельефа для карты масштаба
1:25 000 1:50 000 1:100 000 1:200 000 1:500 000
Плоскоравнинная 2,5 10 20 20 50
Плоскоравнинная залесенная 5 10 20 20 50
Равнинная пересеченная, всхолмленная с преобладающими углами наклона до 60, песчаная пустыня 5 10 20 20 50
Предгорная и горная 5 10 20 40 100
Высокогорная 10 20 40 40 100

Основная высота сечения рельефа для карты масштаба 1:1 000 000 устанавливается в соответствии с высотными поясами по следующей шкале: от 100 м ниже уровня моря до 400 м над уровнем моря – 50 м, от 400 до 1000 м – 100 м, выше 1000 м – 200 м.

Основные горизонтали – это горизонтали на карте, соответствующие установленной для нее высоте сечения.

На картах они вычерчиваются коричневыми сплошными тонкими или утолщенными линиями. Основные горизонтали, вычерчиваемые утолщенными линиями, называются утолщенными горизонталями. Они служат для облегчения счета горизонталей при определении высот точек местности. На всех картах утолщаются нулевая и каждая пятая основные горизонтали, а на карте масштаба 1:25 000, создаваемой на районы с высотой сечения рельефа 2,5 м, утолщается каждая десятая основная горизонталь.

Выразить основными горизонталями все формы и детали рельефа не всегда возможно. Для отображения характерных форм и деталей рельефа (перегибов скатов, вершин, седловин и т.п.), а также для изображения рельефа равнинных участков, когда заложения между основными горизонталями очень велики (более 3…4 см на карте), используют дополнительные сечения (АВ и СД на рисунке 5) посредине между основными сечениями. Соответствующие этим сечениям горизонтали называются дополнительными или полугоризонталями. Они изображаются в виде прерывистых линий только в тех местах, где им необходимо выразить какие-либо формы и детали рельефа, не выражающиеся основными горизонталями. При изображении дополнительными горизонталями вершин и седловин обязательно показывают ответные дополнительные горизонтали на противоположных склонах. Данная горизонталь проводиться толщиной 0,1 мм. Расстояние между штрихами – 1 мм.

Рисунок 5. – Изображение рельефа дополнительными и вспомогательными горизонталями

Для изображения отдельных деталей рельефа (блюдец в степных районах, западин, отдельных небольших высот и бугров на плоскоравнинной местности), которые не передаются основными или дополнительными горизонталями, применяются вспомогательные горизонтали. Они проводятся на произвольной высоте таким образом, чтобы лучше передать данную форму рельефа. Вычерчивают вспомогательные горизонтали, как и дополнительные, прерывистыми линиями, но с более короткими звеньями. Ответные вспомогательные горизонтали на противоположных склонах не проводят. Вспомогательная горизонталь проводится на 1/4 высоты.

Горизонтали проводят через обозначения всех объектов без разрыва, за исключением обозначений дорог, рек и каналов, изображаемых в две линии, промоин и оврагов шириной менее 3 мм в масштабе карты, выемок, ям и карьеров, а также внемасштабных условных знаков. Способ изображения рельефа горизонталями позволяет правильно не только отображать формы рельефа, но и определять высоты отдельных точек земной поверхности по высоте сечения рельефа и крутизне скатов.

Читать еще:  Где находится бензонасос на ниве

Выбор высоты сечения рельефа.

По схеме «Уточненная схема районирования территории СССР по высотам сечения рельефа на топографических картах» о. Сахалин лежит на территории равнин и горных территорий, сечение рельефа для масштаба 1:25000 будет равно 2,5 метрам.

При выборе высоты сечения рельефа необходимо учитывать очень многие факторы и требования, предъявляемые к изображению рельефа на топографических картах и планах. Является обеспечение необходимой точности положения горизонталей при использовании различных методов съемок, и одновременно одинаковая наглядность рисунка горизонталей на картах одних и тех же масштабов и при одном и том же сечение рельефа.

При изображении рельефа на картах необходимо четко выделять все горизонтали, даже при небольших заложениях. При изображении крутых ненарушенных склонов небольшой протяженности сначала проводят все утолщенные горизонтали, а между ними – такое количество горизонталей, которое позволяет избежать их слияния. На основе учета природных закономерностей ландшафта, изображение на картах рельефа должно быть увязано с изображением других компонентов ландшафта.

Практически в работах по созданию топографических карт предельно малым расстоянием между горизонталями ( заложением) считается 0,2 мм.

Формула по которой определяется заложение рельефа следующая:

Где h- высота сечения рельефа; a – угол наклона поверхности.

Поэтому при выборе сечения рельефа необходимо учитывать преобладающие углы наклона поверхности.

Рельеф поверхности территории России характеризуется большим разнообразием типов исложностью своего строения. Это определяет необходимость регионального подхода к выбору высоты сечения рельефа на топографических картах всего масштабного ряда, что установлено в

общеобязательном документе: «Основные положения по созданию топографических карт масштаба 1:10000, 1:25000 , 1:50000 , 1: 100000», к которому прилагается схема районирования территории страны по высотам сечения рельефа на топографических картах. На этой схеме выделено несколько групп районов, отличающихся своими морфологическими характеристиками. Учитывая что, территория о. Сахалина характеризуется равнинными и горными районами с преобладающими склонами до 3 *. То по таблице «Высоты сечения рельефа на топографических картах», приведенной в « Полевой картографии» (Т.В. Верещака, Н.С. Подобелов), определяем, что оптимальной высотой сечения рельефа рассматриваемой территории является 2 метра.

Но рельеф данной местности неоднороден. Поэтому есть вероятность, что придется использовать полугоризонтали. Но прибегать к

использованию разных высот сечения рельефа в разных районах нет необходимости, так как это заметно усложнит чтение карты и проведение по ней морфометрических работ, кроме того, это не обусловлено морфометрическими характеристиками рельефа. В случае, когда на одном листе карты изображаются, например, горные и равнинные участки, сечение рельефа в пределах каждого соответствующего листа карты оставляется единым с проведением дополнительных горизонталей или же с проведением не всех горизонталей основного сечения между утолщенными горизонталями. Таким образом, выбор оптимального варианта высоты сечения рельефа на топографических картах должен опираться на широкое использование сведений о

геоморфологических особенностях рельефа каждого конкретного участка картографируемой территории.

Метод картографирования

В настоящее время топографические карты и планы масштабов 1:500- 1:25000 создаются преимущественно на основе использования аэрофототопографической съемки, а в отдельных случаях – наземной фототеодолитной съемкой. Топографические карты более мелких масштабов

получают путем камерального составления по имеющимся картам более крупного масштаба.

Аэрофототопографическая съемка – вид топографической съемки, которая выполняется по аэрофотоснимкам и другим материалам аэрофотосъемки при помощи фотограмметрических приборов. Он производится комбинированием и стереотопографическими методами.

На основе точек полевой плановой привязки аэрофотоснимков и планового сгущения опорной сети способами фототриангуляции изготавливают мозаичные фотопланы из предварительно трансформированных аэрофотоснимков. С мозаичных фотопланов изготавливают светокопии

( репродукции), фотоизображение которых дешифрируют в полевых условиях для получения изображения контуров. На этих же репродукциях производят рисовку рельефа методом наземной топографической съемки. В результате получают полевой составительский оригинал топографической карты.

Комбинированный метод используется при картографировании главным образом заселенных равнинных районов и также всхолмленной местности.

Стереотопографический метод отличается большой дифференциальностью.

Основными процессами которого являются:

– маркировка опознаков и создание планово-высотного обоснования съемки;

-производство аэрофотосъемочных работ;

-полевое и камеральное дешифрирование аэрофотоснимков;

-рисовка рельефа на стереообрабатывающих приборах;

-увязка результатов дешифрирования и рисовки рельефа на фотопланах, графических планах или других основах составительского оригинала.

Этот метод создания топографических карт отличается от комбинированного сведением к минимуму полевых работ, поэтому он является самым рентабельным.

Фототеодолитная съемка – метод создания топографических планов и карт, основанный на использовании фотоснимков, полученных фотографированием с точек земной поверхности.

Фотографирование производится фототеодолитом. Составление оригиналов топографических карт и планов при этом методе съемки осуществляется по фотоснимкам с использованием фотограмметрических приборов.

Комплекс работ слагается из следующих основных процессов:

-выбор базисов и контрольных точек на местности;

-выполнение полевых и камеральных работ по определению координат станций, контрольных

точек и длин базисов;

-фотографирование фототеодолитом местности с выбранных станций и выполнение фотолабораторных работ;

-фотограмметрическая обработка стереоскопических пар наземных снимков на стереокомпараторах или стереоавтографах для получения топографической карты соответствующего масштаба.

Фототеодолитная съемка используется главным образом для создания крупномасштабных топографических планов при выполнении различных инженерных изысканий на небольших участках территории. Эта съемка выполняется редко, как правило в горных и высокогорных районах.

Полевое дешифрирование выполняют непосредственно на местности путем сопоставления аэроснимков с натурой. Это надежный метод дешифрирования, обеспечивающий большую достоверность получаемых результатов, но и наиболее трудоемкий

Камеральное дешифрирование предусматривает изучение объектов по фотоснимкам в лабораторных условиях. Этот метод экономичен, менее трудоемок, обеспечивает изучение объектов с помощью стационарных приборов, но он не может обеспечить исчерпывающую полноту, достоверность полученной информации и регистрацию изменений.

Комбинированное дешифрирование заключается в совместном использовании полевого и камерального дешифрирования в различных вариантах и соотношениях, в зависимости от конкретных условий.

И полевое, и камеральное дешифрирование может проводиться визуально и

инструментально. При выборе наиболее рациональной организации проведения работ по топографическому дешифрированию исходят из анализа и учета следующих условий:

1. Назначение и масштаб создаваемой (обновляемой) карты.

2. Географические особенности района. Решающее значение имеют: тип

ландшафта, степень хозяйственной освоенности территории, плотность и

значимость объектов антропогенного характера, проходимость,

3. Топографо-геодезическая изученность объекта дешифрирования.

Наличие и кондиционность съемок прежних лет.

4. Обеспеченность материалами аэросъемки, их качество,

современность. Параметры, условия и время фотографирования.

5. Соотношение масштаба создаваемой (обновляемой) карты

и масштаба аэрофотосъемки.

6. Обеспеченность материалами картографического значения

других ведомств и справочными данными.

7. Технические средства, которые могут быть использованы

при создании (обновлении) карт.

8. Виды геодезических и топографических работ, проектируемые на

объекте картографирования. Они имеют значение для организации

сбора сведений о местности и для постановки самого дешифрирования.

9. Отчетные материалы, предусмотренные техническим проектом. Они

могут отличаться от обычных, установленных инструкциями, при

постановке съемок для создания специализированных карт, фотокарт и

других топографических карт нового типа.

При выборе технологии дешифрирования необходим анализ и учет всех перечисленных факторов вместе. Они определяют приемы и способы дешифрирования, соотношение полевых и камеральных работ, очередность полевого и камерального дешифрирования в каждом конкретном случае.

Приступая к дешифрированию следует уяснить, какие объекты могут встретиться на территории картографирования, как они изображаются на аэроснимках и как их показать условными знаками.

Основным материалом дешифрирования являются аэрофотоснимки. Любой вид дешифрирования должен быть обеспечен полным комплектом аэрофотоснимков с перекрытиями, необходимым для их стереоскопического изучения. Помимо аэроснимков используют фотосхемы и фотопланы. Они служат основой для фиксации результатов дешифрирования.

В зависимости от характера и изученности района, метода съемки и технологии топографических работ применяют различные варианты полевого и камерального дешифрирования: сплошное полевое; маршрутное полевое; сплошное камеральное; камеральное в сочетании с полевым.

Наиболее рациональной методикой при создании и обновлении топографических карт является сочетание полевого и камерального дешифрирования в виде последовательно чередующихся этапов. Оно предполагает два основных варианта.

1. Полевое дешифрирование по маршрутам с последующим

2. Предварительное камеральное дешифрирование с последующей

Для территории о. Сахалин наиболее подходящим является второй вариант,

т.к. природные условия района и история ее картографирования не предопределяют сложности при создании карты; район картографирования достаточно изучен в топографическом отношении и обеспечен материалами;

В этом случае, как правило, работу строят по схеме: 1) изучение района, предварительная рекогносцировка с составлением эталонов, анализ имеющихся материалов указаний редактора; 2) предварительное камеральное дешифрирование; 3) составление проекта полевого обследования; 4)полевая доработка дешифрирования и выборочный полевой контроль камерального дешифрирования; 5) полевая приемка работ.

В первую очередь составляют проект наземных маршрутов.

Тщательно продумывают организацию работ, дифференцируют маршруты

пешеходные, лодочные по рекам, автомобильные. Избегают дублирования и холостых ходов.

Редактор следит за размещением маршрутов на смежных листах.

По окончании проектирования наземных маршрутов при необходимости намечают аэровизуальные маршруты так, чтобы образовалась единая сеть обследования участка, где наземные и аэровизуальные маршруты дополняют друг друга.

Наземное маршрутное дешифрированиеследует выполнять в полосе шириной около 250 м, Впрочем, ширина полосы обследования

может корректироваться в зависимости от характера конкретного участка местности иразмещения объектов на нем. Маршруты прокладывают с таким расчетом, чтобы данные

полевых наблюдений обеспечили камеральное дешифрирование межмаршрутных пространств.

Читать еще:  Что входит в нулевое то

На о. Сахалин маршруты целесообразно прокладывать вдоль железных дорог, и рек так как передвижение по другим транспортным путям может быть сильно затруднено, а кроме того все важные объекты, дешифрирование которых требует особой тщательности, приурочены именно к этим транспортным путям. На охватываемой маршрутом территории выполняют

распознавание объектов при сличении с местностью, определение их характеристик, нанесение неизобразившихся объектов, сбор сведений и названий, фотографирование, составление абрисов. Особое внимание обращают на установление дешифровочных признаков

путем сопоставления дешифрируемых объектов местности с их изображением на аэроснимке. Дешифрирование ведут на контактных отпечатках или на маршрутных фотосхемах с соответствующими парными аэроснимками. Результаты аккуратно отмечают на снимках сразу по ходу маршрута.

Для детальных полевых обследований намечают станции наблюдения и эталонные участки.

Станции наблюдения выбирают на маршрутах в местах, типичных для данного ландшафта, занимаемая станцией на снимке, обозначается квадратом или прямоугольником, внутри которого индексируют участки с различной структурой изображения. В полевом журнале составляют описание станции: ее местоположение (адрес), дата и условия наблюдения, характеристика всех изобразившихся объектов, прослеживающиеся связи между ними и характер границ. В труднопроходимых и слабозаселенных местах применяют аэровизуальное дешифрирование при картографировании о. Сахалин.

Его выполняют по маршрутам с летательных аппаратов (вертолетов и самолетов с низкими скоростями и хорошим обзором) в дополнение или взамен наземного. Аэровизуальное дешифрирование обеспечивает проникновение в труднодоступные районы, быстроту полевых наблюдений, возможность выявления таких объектов, которые на снимках не различаются, расширяет возможность полевого контроля.

Результаты наблюдений фиксируют на снимках (фотосхемах) системой специально отработанных индексов или обычными условными знаками. Детальные наблюдения местности, определение характеристик осуществляются на посадках — станциях наблюдения.

Обработку материалов воздушных наблюдений выполняют сразу же после полета: расшифровывают и дополняют пометки на фотосхемах, записи в журналах, обрабатывают фотографии. Окончательно работу оформляют в условных знаках топографических карт в соответствии с требованиями, предъявляемыми к вычерчиванию результатов полевого дешифрирования.

Рельеф, его изображение горизонталями, высота сечения рельефа, заложение горизонталей, свойства горизонталей, уклоны, масштабы заложений.

Рельефом местности называется совокупность неровностей земной поверхности.

В зависимости от характера рельефа местность подразделяют наравнинную, всхолмленную и горную.

Равнинная местность имеетслабовыраженные формы или почти совсем не имеет неровностей; всхолмленная характеризуется чередованием сравнительно небольших по высоте повышений и понижений; горная представляет собой чередование возвышений высотой более 500 м над уровнем моря, разделенных долинами.

Из всего многообразия форм рельефа местности можно выделить наиболее характерные.

Гора (холм, высота, сопка) — это возвышающаяся над окру

жающей местностью конусообразная форма рельефа, наивысшаяточка которой называется вершиной.

Вершина в видеплощадки называется плато, вершина остроконечной формы —пиком.

Боковая поверхность горы состоит из скатов, линия слияния их с окружающей местностью — подошва, или основание,горы.

Котловина, или впадина, — это углубление в виде чаши. Самаянизкая точка котловины — дно. Боковая поверхность ее состоитиз скатов, линия слияния их с окружающей местностью называется бровкой.

Хребет — это возвышенность, постепенно понижающаяся водном направлении и имеющая два крутых ската, называемых склонами. Ось хребта между двумя склонами называется водораздельной линией или водоразделом.

Лощина— это вытянутое углубление местности, постепеннопонижающееся в одном направлении. Ось лощины между двумяскатами называется водосливной линией или тальвегом. Разновидностями лощины являются: долина — широкая лощина с пологими склонами, а также овраг — узкая лощина с почти отвесными склонами.

Начальной стадией оврага является промоина. Овраг, заросший травой и кустарником, называетсябалкой. Расположенные иногда по склонам лощин площадки, имеющие вид уступа или ступени с почти горизонтальной поверхностью, называются террасами.

Седловины — это пониженные части местности между двумя вершинами. Через седловины в горах часто проходят дороги;в этом случае седловина называется перевалом.

Вершина горы, дно котловины и самая низкая точка седловины являются характерными точками рельефа. Водораздел и тальвегпредставляют собой характерные линии рельефа. Характерные точки и линии рельефа облегчают распознавание отдельных формего на местности и изображение их на карте и плане.

Способ изображения рельефа на картах и планах должен даватьвозможность судить о направлении и крутизне скатов, а такжеопределять отметки точек местности. Вместе с тем он должен бытьнаглядным. Известны различные способы изображения рельефа:

· штриховка линиями разной толщины

· цветной отмыв (горы — коричневые, лощины — зеленые)

Наиболее совершенные с инженерной точкизрения способы изображения рельефа — горизонталями в сочетании с подписью отметок характерных точек и цифровой.

Горизонталь — это линия на карте, соединяющая точки с равнымивысотами. Если представить себе сечение поверхности Земли горизонтальной (уровенной) поверхностью, то линия пересечения этих поверхностей, ортогонально спроецированная на плоскость и уменьшенная до размера в масштабекарты или плана, и будет горизонталью. Если поверхность Ррасположена на высоте Н от уровенной поверхности, принятой заначало отсчета абсолютных высот,то любая точка на этой горизонтали будет иметь абсолютную отметку, равную H. Изображение в горизонталях рельефа всего участка местности можно получить в результате сечения поверхности этого участка рядом горизонтальных плоскостей Р12, . Рn,расположенных на одинаковом расстоянии А друг от друга. В результате на карте получают горизонтали с отметками H + h, H + 2h и т.д.

Расстояние h между секущими горизонтальными плоскостями называется высотой сечения рельефа. Ее значение указывается на карте или плане под линейным масштабом. Высота сечения рельефа зависит от масштаба карты или плана, от сложности рельефа местности и назначения карты или плана, высоты сечения принимают равными 1, 2, 5,

10 м и т. д. Чем меньше принятая высота сечения рельефа, тем подробнее и точнее должна быть выполнена работа по съемке рельефа местности.

Расстояние между горизонталями на карте или плане называется заложением. Чем больше заложение, тем меньше крутизнаската на местности, и наоборот.

Горизонтали никогда не пересекаются, за исключением нависшего утеса, естественных и искусственных воронок, узких оврагов, крутых обрывов, которые не отображаются горизонталями, а обозначаются условными знаками.

Основные формы рельефа изображаются горизонталями следующим образом.

Изображения горы и котловины,хребта и лощины сходны между собой. Направление падениясклона показывают короткимиштрихами — бергштрихами.

На утолщённых горизонталях подписывают отметки характерных точек, причем так, чтобы верх цифр был направлен в сторону повышения склона.

Если при данной высоте сечениярельефа некоторые характерные особенности его не могут быть выражены, то проводят пунктиром дополнительныеполу- и четверть горизонтали соответственно через половину или четвертую часть принятой высоты сечения рельефа.

Чтобы облегчить чтение горизонталей на карте, некоторые изних утолщают. При высоте сечения 1,5, 10 и 20 м утолщают каждую пятую горизонталь с отметками, кратными соответственно 5,10, 25 и 50 м. При высоте сечения 2,5 м утолщают каждую четвертую горизонталь с отметками, кратными 10 м.

Свойства горизонталей и особенности их проведения:

1. Горизонталь – линия равных высот т.е. все ее точки имеют одинаковую высоту;

2. Горизонталь должна быть непрерывной плавной линией;

3. Горизонтали не могут раздваиваться и пересекаться;

4. Расстояние между горизонталями (заложение) характеризуют крутизну ската. Чем меньше расстояние, тем круче скат;

5. Водораздельные и водосборные линии горизонтали пересекают под прямым углом;

6. В случаях, когда заложение превышает 25мм, проводят дополнительные горизонтали (полугоризонтали) в виде штриховой линии (длина штриха 5-6 мм, расстояние между штрихами 1-2 мм);

7. При окончательном оформлении плана выполняют некоторое сглаживание горизонталей в соответствии с общим характером рельефа, при этом предельная погрешность изображения рельефа горизонталями не должна превышать 1/3 основного сечения.

При решении различных инженерных задач по топографическим картами планам нередко приходится определять высоты заданных точек, уклонызаданных линий и крутизну склонов.

Определение высот точек. Если искомая точка расположена на горизонтали,то очевидно, что ее высота равна высоте этой горизонтали.Если точка расположена между горизонталями, то ее высоту определяютметодом линейной интерполяции высот.

На рисунке дана точка с между горизонталями с высотами 72,0 и73,0 м. Если провести через эту точку линию ab, нормальную к горизонталям, то, измерив циркулем с помощью масштаба отрезкиаси ab, равные соответственно 13,0 м и 20,0 м, из пропорции найдем , где hb = 1 м — высота сечения рельефа, тогда hc = 0,65 м, а искомая высота точки с равна Hс = 72,0 + 0,65 = 72,65 м.

Определение уклона. Если линия АВ местности наклонена к горизонтальной линии АС под некоторым угломα, то тангенс этого углабудет равен уклону этой линии на местности:

Уклоном линии АВ на местности называют отношение превышенияh между точками А и В к горизонтальной проекции расстояния между нимиd.

Если, например, h = 1,0 м, a d = 20,0 м, то i = 0,05. Уклоны могутбыть положительными (повышения) и отрицательными (понижения).

Уклоны линий местности выражают не только в абсолютных величинах,но, чаще всего, в процентах или промилле. Так, уклон i = 0,05 = 5,0% = 50‰.

Кроме вычисления крутизны линий местности (уклонов) по формуле, ее можно вычислить по специальным графикам, называемым графикамизаложений.

Графики заложений строят в масштабе данной карты или плана приh = 1 м. Тогда, отложив на графиках соответствующие заложения (горизонтальные проекции расстояний) между двумяточками на смежных горизонталях, можно немедленно определить уклон или угол наклона линии местности, соединяющей эти точки.

Краткие теоретические сведения. Профиль – уменьшенное изображение вертикального сечения земной поверхности по

Профиль – уменьшенное изображение вертикального сечения земной поверхности по какому-либо направлению местности.

Читать еще:  Как делать полицейский разворот

Разрез – уменьшенное изображение вертикального сечения верхнего слоя земной коры.

В строительном производстве планы, карты, разрезы и профили используют при разработке проектов строительства.

Рельеф – совокупность неровностей земной поверхности. В зависимости от характера рельефа местность подразделяют на горную, холмистую и равнинную.

На крупномасштабных планах и картах, служащих для нужд строительства, рельеф изображается горизонталями.

Горизонталь – замкнутая кривая линия, все точки которой имеют одну и ту же высоту, принятую за начальную.

Разность высот двух соседних горизонталей называется высотой сечения рельефа.

Заложение – расстояние между двумя смежными горизонталями.

Отметки горизонталей подписывают в разрыве горизонтали. Отметки горизонталей всегда кратны высоте сечения рельефа.

Для построения профиля, на карте отмечаются точки пересечения горизонталей с линией разреза.

Выбирается масштаб для построения профиля и подписывается вверху листа. Горизонтальный – равен масштабу карты, вертикальный – в 10 раз крупнее. В нижней части листа проводится горизонтальная линия, на которой откладываются точки пересечения горизонталей с линией разреза. Слева проводится вертикальная линия, на которой ставятся деления через 1 см. Выбирается отметка условного горизонта. В соответствии с выбранным вертикальным масштабом ставится оцифровка у каждого деления. По отметкам наносятся точки, которые затем соединяются прямыми линиями.

Рис.5

Нанесение линии по заданному уклону на карте с горизонталями производят следующим образом.

Если известен tg угла наклона, необходимо вычислить величину заложения, соответствующую данному уклону:

d = = = 75м, где

h – высота сечения на карте;

i – заданный уклон (i = 0,033);

для масштаба карты 1:10000, это расстояние будет выражено отрезком в 0,75см. Раствором циркуля, равным 0,75см, делаем засечку из точки А и на соседней горизонтали получаем точку – 1. Затем тем же раствором циркуля из точки 1 делаем засечку на следующей горизонтали, получаем точку – 2 и так далее по заданному направлению.

Если известен угол наклона γ = 2 ᵒ , то линию с заданным уклоном наносят по графику масштаба заложений. Раствором циркуля с графика масштаба заложений берут вертикальную прямую, соответствующую данному углу наклона. Отмечают точки на горизонталях и соединяют их. Полученная таким образом линия будет соответствовать заданному уклону.

Для построения топографического плана по отметкам точек выбирается высота сечения. Топографический план можно построить графическим или аналитическим способами.

Пример 1

Построим топографический план с высотой сечения рельефа – 1м. Соединяем точки А и В тонкой линией. Между этими точками проходят горизонтали с отметками 122,0; 123,0. Делим линию АВ на 5 равных частей, каждая из которых будет соответствовать – 0,5м.

Отмечаем на линии АВ точки с отметками – 122,0 и 123,0. Аналогично делим все остальные линии. Точки с одинаковыми отметками соединяем плавными линиями.

Пример 2

Измеряем расстояние линии АВ, LАВ = 7см. Между точками А и В пройдут горизонтали с отметками: 122,0; 123,0; 124,0. Для нахождения точки с отметкой 122,0 м, вычисляем превышения между точками А и В h = 124,8 – 121,3 = 3,5 м. Составим пропорцию:

3,5 м соответствует 7 см

Х = = 1,4 см

Откладываем полученное расстояние – 1,4 см от точки А и получаем точку с отметкой – 122,0 м. Находим точку с отметкой – 124,0 м.

Х = = 1,6 см

Откладываем полученное расстояние – 1,6 см от точки В. Аналогично рассчитываем расстояние до точки с отметкой – 123,0 м. Расчёты производим между всеми соседними точками. Находим точки с одинаковыми отметками и соединяем их плавными линиями.

Пояснения к выполнению задания: Все задания выполнить в соответствии со своим вариантом (точки А и В задаёт преподаватель). Профиль и топографический план выполнить аккуратно на листе плотной бумаги формата А – 4, тонкими линиями. За горизонтальный масштаб принять масштаб карты, а вертикальный в 10 раз крупнее. Линию с заданным уклоном построить на карте. Все расчёты выполнить в тетради.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения профилю и разрезу?

2. В чём различие профиля от разреза?

3. Дайте определение рельефу?

4. Дайте определения высоте сечения рельефа и заложению?

5. Дайте определение уклона?

6. Запишите формулу для определения отметки точки, лежащей между горизонталями.

Содержание отчёта

1. Номер практической работы

3. Результат работы

6. Ответы на контрольные вопросы

7. Выполнение практических индивидуальных задач

8. Построенный профиль по заданной линии

9. Построенный топографический план

10. Вывод о выполненной работе.

Практическая работа № 4

Тема : «Определение ориентирных углов, линий по планам»

Цель: Научиться ориентировать карту на местности и определять по ней ориентирные углы линий.

Оборудование: учебные топографические карты, рабочая тетрадь, учебник, конспект, методические рекомендации, чертёжные принадлежности.

Задание:

1. Определите географические координаты точек А и В, заданных на топографической карте №3.

2. Определите прямоугольные координаты точек А и В , заданных на топографической карте №3.

3. С помощью транспортира измерьте на карте дирекционный угол линии АВ.

4. Вычислите географический азимут линии АВ.

5. Вычислите магнитный азимут линии АВ.

6. Все измеренные и вычисленные величины покажите на схематическом чертеже.

7. Сделайте вывод о выполненной работе.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями.

2. Решить задачи по своему варианту в соответствии с заданием.

Определение отметок точек местности по горизонталям

а) Точка лежит на горизонтали.
В этом случае отметка точки равна отметке горизонтали (см. рис. 35): HА = 75 м; НС = 55 м.

б) Точка лежит на скате между горизонталями.
Если точка лежит между горизонталями, то через нее проводят кратчайшее заложение, масштабной линейкой измеряют длину отрезков а и b (см. рис. 35, точка В) и подставляют в выражение

где h – высота сечения рельефа. Если точка лежит между горизонталью и полугоризонталью, то вместо h в формулу подставляют 0,5h.

Рис. 35. Решение задач на карте с горизонталями

Определение крутизны ската

Крутизна ската по направлению заложения определяется двумя показателями – уклоном и углом наклона по формуле

Следовательно, тангенс угла наклона линии к горизонту называется её уклоном. Уклон выражают в тысячных – промиллях (‰) или в процентах (%). Например: i = 0,020 = 20‰ = 2%.

Для графического определения углов наклона по заданному значению заложения d, масштабу М и высоте сечения рельефа h строят график заложений (см. рис. 36).

Вдоль прямой линии основания графика намечают точки, соответствующие значениям углов наклона. От этих точек перпендикулярно к основанию графика откладывают в масштабе карты отрезки, равные соответствующим заложениям, а именно

Концы этих отрезков соединяют плавной кривой (см. рис. 36).

Заложение линии, угол наклона которой надо определить, снимают с карты при помощи измерителя, а затем, укладывая на графике между основанием и кривой измеренный отрезок, находят соответствующее ему значение угла наклона.

Рис. 36. График заложений для углов наклона

Аналогично строят и пользуются графиком заложений для уклонов (рис. 37).

Рис. 37. График заложений для уклонов

Построение линии с заданным уклоном

Задача построения линии с заданным уклоном решается в проектировании трасс железных, автомобильных и других линейных сооружений. Она заключается в том, что из некоторой точки, обозначенной на карте, необходимо провести линию с заданным уклоном i по заданному направлению. Для этого сначала определяют значение заложения d, соответствующее заданным i и h. Его находят по графику заложения уклонов или вычисляют по формуле

d = h/i .

Далее, установив раствор измерителя равным полученному значению d, ставят одну его ножку в начальную точку K, а другой засекают ближайшую горизонталь и тем намечают точку трассы, из которой в свою очередь засекают следующую горизонталь, и т.д. (см. рис. 38).

Рис. 38. Построение линии с заданным уклоном

Построение профиля по топографической карте

Профилем местности называют уменьшенное изображение вертикального разреза местности по заданному направлению.

Пусть требуется построить профиль местности по линии DE, указанной на карте (рис. 39). Для построения профиля на листе бумаги (как правило, используется миллиметровая бумага) проводят горизонтальную прямую и на ней, обычно в масштабе карты (плана), откладывают линию DE и точки её пересечения с горизонталями и полугоризонталями. Далее из этих точек по перпендикулярам откладывают отметки соответствующих горизонталей (на рис. 39 это отметки 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 и 82,5 м). Чтобы отобразить профиль более рельефно, отметки точек обычно откладывают в масштабе в 10 раз крупнее масштаба плана. Соединив прямыми концы перпендикуляров, получают профиль по линии DE.

Рис. 38. Построение профиля по топографической карте

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимают под рельефом местности?

2. Назовите формы рельефа.

3. Что такое горизонталь? Назовите её основные свойства.

4. Что такое высота сечения рельефа?

5. Что называется заложением горизонталей?

6. Что такое уклон линии?

7. Как определяется нормальная высота сечения рельефа?

8. Как определить на карте высоту точки и крутизну ската линии?

9. Что представляет собой цифровая модель местности и электронная карта?

10. Какие исходные данные необходимы для создания цифровых моделей местности?

11. Как классифицируются цифровые модели местности по способу размещения исходной информации и правил ее обработки на ЭВМ?

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-16; Нарушение авторского права страницы

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector