Зображення рельєфу на топографічних картах дає повне і досить докладний уявлення про нерівностях, земної поверхні, їх формі і взаємне розташування, перевищення і абсолютних висотах точок місцевості, переважаючою крутизні і протяжності скатів (рисунок 86).
Малюнок 86 - Форми скатів: 1 - рівний; 2 -випуклий; 3 - увігнутий; 4 - хвилястий.
На сучасних топографічних картах рельєф зображується горизонталями в сполученні з умовними знаками обривів, скель, ярів, вимоїн, осипів, зсувів і т. Д. Зображення рельєфу доповнюється підписами абсолютних висот характерних точок місцевості, горизонталей, розмірів окремих форм рельєфу і покажчиками напрямку скатів. Сутність зображення рельєфу горизонталями. Горизонталь - це замкнута лінія, яка зображує на мапі горизонтальний контур нерівностей, всі крапки якого на місцевості розташовані на одній висоті над рівнем моря. Горизонталі можна уявити як лінії, отримані в результаті перетину місцевості рівень поверхнями, тобто поверхнями, паралельними рівнем води в океанах.
Розглянемо сутність зображення рельєфу горизонталями. На малюнку 87 зображено острів з вершинами А і В і береговою лінією DЕF. Замкнута крива def являє собою зображення берегової лінії в плані. Оскільки берегова лінія є перетином острова рівної поверхні океану, зображення цієї лінії на карті являє собою нульову горизонталь, всі точки якої мають висоту, рівну нулю.
Припустимо, що рівень океану піднявся на висоту h, тоді утворюється нове перетин острова уявної січною площиною h - h. Проектуючи це перетин за допомогою стрімких ліній, отримаємо на карті зображення першої горизонталі, всі крапки якої мають висоту h. Точно так же мож-но отримати на; карті зображення і інших перетинів, виконаних на висотах 2h, 3h, 4hі т .; д. В результаті на карті матиме місце зображення рельєфу острова горизонталями. При цьому рельєф острова зображується трьома горизонталями, що охоплюють острів цілком, і двома горизонталями, що охоплюють окремо кожну з вершин. Вершина А трохи вище 4h, а вершина внесколькіх вище 3h щодо рівня океану. Скати височини А крутіше, ніж скати височини В, тому в першому випадку горизонталі на карті розташовані ближче один до одного, ніж у другому.
Малюнок 87 - Сутність зображення рельєфу горизонталями.
З малюнка видно, що спосіб зображення, рельєфу, горизонталями дозволяє правильно не тільки, відображати форми рельєфу, а й визначати висоти окремих точок земної поверхні по висоті перетину рельєфу і крутизні схилів.
Висота перетину рельєфу - це різниця висот двох суміжних січних поверхонь. На карті вона виражається різницею висот двох суміжних горизонталей. У межах аркуша карти висота перетину рельєфу, як правило, є постійною.
На малюнку 88 показаний вертикальний розріз (профіль) ската. Через точки М, N, О проведені рівень поверхні на відстані один від одного, що дорівнює висоті перерізу h. Перетинаючи поверхню ската, вони утворюють криві лінії, ортогональні проекції яких у вигляді трьох горизонталей показані в нижній частині малюнка.
Відстані mn і no між горизонталями є проекціями відрізків MN і N0 ската. Ці проекції називаються закладаннями горизонталей. З малюнка видно, що закладення завжди коротше похилого відрізка ската. На карті закладення можна визначити як відстань між двома суміжними по схилу горизонталями. При даній висоті перетину чим більше горизонталей на схилі, тим він вищий, чим ближче горизонталі одна до іншої, тим скат крутіше. Отже, за кількістю горизонталей можна визначати перевищення одних точок місцевості над іншими, а по відстані між горизонталями, тобто за величиною закладення, судити про крутизну ската.
Малюнок 88 - Профіль ската: h - висота перетину рельєфу, а - закладення горизонталей, # 945; - крутизна схилу.
Величина закладення (при певній висоті перетину рельєфу) залежить від крутизни схилу і від напрямку по відношенню до горизонталях. На малюнку 89 в перспективі показаний ділянку ската між горизонталями Аа1 і ВВ1.
Малюнок 89 - Зміна закладення.
З будь-якої точки на схилі, наприклад з точки О. можна провести по схилу ряд ліній в різних напрямках По скату проведені прямі лінії ОМ, ОМ1 і ОМ2 їх ортогональні проекції О1 М, O1 М1. O1 M2 є закладаннями. З малюнка видно, що при однаковій висоті перетину рельєфу в залежності від зміни крутизни схилу змінюється і величина закладення.
Лінії ОМ, OM1 і ОМ2 нахилені під різними кутами (# 945;, # 945; 1, # 945; 2) до горизонтальної площини. Кут нахилу лінії ОA1 дорівнює нулю, так як вона є горизонталлю. Найбільший кут нахилу буде в тому випадку, коли напрямок перпендикулярно горизонталі (на малюнку ОМ перпендикулярно Аа1). Цей напрямок відповідає найбільшою крутизні схилу і називається напрямком ската.
Кут, складений напрямком ската з горизонтальною площиною в даній точці, називається крутизною схилу.
Детальність зображення рельєфу горизонталями залежить від висоти перерізу рельєфу. Для даного масштабу карти, яка пов'язана із закладенням, і крутизною схилу формулою h = аrctg # 945; (Рисунок 88). З формули, видно, що докладніше потрібно зобразити рельєф горизонталями, тим меншу треба брати висоту перетину і тим меншими будуть закладення при постійній крутизну схилів. Однак надмірно мала висота перетину веде до надмірної деталізації зображення рельєфу, в результаті чого зображення втрачає наочність. На наших топографічних картах за основну прийнята висота перетину, що забезпечує роздільне зображення горизонталями скатів крутизною 45 о.
Встановлена для кожного масштабу карти висота перетину рельєфу забезпечує наочність зображення рельєфу і порівнянність крутизни скатів, що важливо при оцінці прохідності і захисних властивостей місцевості.
Для того щоб не забивати карту занадто великий густотою горизонталей, висота перетину рельєфу для карт гірських районів іноді збільшується. Для карт рівнинній місцевості з метою більш детального зображення подробиць рельєфу висота перетину зменшується. Висота перерізу змінюється також залежно від масштабу карти. Чим дрібніше масштаб карти, тим більше висота перетину, і навпаки.
Висота перетину рельєфу для топографічних карт різних масштабів в залежності від характеру місцевості дана в таблиці. 35.
Таблиця 35 - Залежність перетину рельєфу від масштабу і характеру місцевості
Висота перетину рельєфу для карти масштабу
З таблиці видно, що більший масштаб карти, тим менше висота перетину рельєфу, отже, більш детально зображається рельєф.
Основна висота перетину рельєфу для карти масштабу 1: 1 000 000 встановлюється відповідно до висотними поясами за наступною шкалою: від 100 м нижче рівня моря до 400 м над рівнем моря - 50 м, від 400 м до 1000 м - 100 м, понад 1000 м - 200 м.
Горизонталі на карті, що відповідають встановленій для неї висоті перетину, називаються основними горизонталями.
На картах вони викреслюються коричневими суцільними тонкими або потовщеними лініями. Основні горизонталі, викреслюють потовщеними лініями, називаються потовщеними горизонталями. Вони служать для полегшення рахунку горизонталей при визначенні висот точок місцевості. На всіх картах товщають нульова і кожна п'ята основні горизонталі, а на карті масштабу 1:25 000, створюваної на райони з висотою перетину рельєфу 2,5 м, потовщується кожна десята основна горизонталь.
Висловити основними горизонталями всі форми і, деталі рельєфу не завжди можливо. Для відображення характерних форм і деталей рельєфу (перегинів скатів, вершин, сідловин і т. П.), А також для, зображення рельєфу рівнинних ділянок, коли закладення між, основними горизонталями дуже великі (понад 3 - 4 см на карті), використовують додаткові перетину (АВ і СД намалюнку 90) посередині між основними перетинами.
Відповідні цим перетинах горизонталі називаються додатковими або полугорізонталямі. Вони зображуються у вигляді переривчастих ліній тільки в тих місцях, де їм необхідно висловити будь-які, форми і деталі рельєфу, що не виражаються основними горизонталями. При зображенні додатковими горизонталями вершин і сідловин обов'язково показують відповідні додаткові горизонталі на протилежних схилах. Для зображення окремих деталей рельєфу (блюдець в степових районах, западин, окремих невеликих висот і горбів на Плоскоравнінние місцевості), які не передаються основними або додатковими горизонталями, застосовуються допоміжні горизонталі; Вони проводяться на довільній висоті таким чином, щоб краще передати дану форму рельєфу. Викреслюють допоміжні горизонталі, як і додаткові переривчастими лініями, але з більш короткими ланками. Відповідні допоміжні горизонталі на протилежних схилах не проводять.
Малюнок 90 - Зображення рельєфу додатковими і допоміжними горизонталями
Горизонталі проводять через позначення всіх об'єктів без розриву, за винятком позначень доріг, річок і каналів, зображуваних в дві лінії, вимоїн і ярів шириною менее9-3 мм в масштабі карти, виїмок, ям і кар'єрів, а також внемасштабние умовних знаків. Зображення основних форм рельєфу. При зображенні основних форм рельєфу особливу увагу звертають на правильну передачу крутизни та форми профілю схилів. Крутизна і форма профілю передаються на мапі зміною величини закладення між горизонталями. У тих випадках, коли при зображенні крутих схилів проміжки між горизонталями на карті будуть менше 0,1 мм, допускається злиття горизонталей або між потовщеними горизонталями проводять не всі проміжні горизонталі.
При зображенні опуклих форм рельєфу горизонталі своїми виступами завжди звернені в бік зниження ската. На горизонталях, що показують вершини завжди поміщаються покажчики скатів (бергштрихи).
Горизонталі, що зображують увігнуті форми рельєфу, своїми виступами завжди спрямовані в бік підвищення ската. На горизонталі, яка б показала дно улоговини, поміщаються бергштрихи.
Лінії вододілів, водозливів (тальвегом) проходять уздовж витягнутих частин горизонталей, перетинаючи їх перпендикулярно в найбільш опуклих місцях.
На малюнку 91 показано зображення типових форм рельєфу.
Малюнок 91 - Зображення горизонталями типових форм рельєфу
Горизонталі, що зображують сідловину, підходять до неї своїми виступами з чотирьох сторін: з двох сторін вони позначають скати, що підносяться над сідловиною (на них поміщають бергштрихи), а з двох, інших сторін почала двох лощин, що розходяться від сідловини в протилежних напрямках. Горизонталі дозволяють передавати не тільки крутизну схилів, але і їх форму (рисунок 92).
Рівний скат зображується горизонталями, розташованими на рівних, відстанях одна від одної, тобто закладення між горизонталями однаково. При зображенні увігнутого ската відстань між горизонталями зменшується до вершини. При зображенні опуклого ската горизонталі частішають до підошви. Горизонталі, що зображують хвилястий скат, частішають і разреживаются в декількох місцях в залежності від кількості перегинів ската.
При зображенні, гірського рельєфу точно передаються напрямки і характер гребенів хребтів, ступінь їх порізаності і профіль скатів, форма вершин, уступів (терас), форма і будова (профіль) поздовжніх і поперечних долин, поширення скель, льодовиків і фірнових полів.
Горизонталі, що показують вершини на гребенях, хребтів, проводяться і в тих випадках, коли вони утворюють незначні за розмірами фігури.
При зображенні високогірного (альпійського) рельєфу на картах докладно і точно передаються характерні для нього гострі скелясті гребені з пікоподібними вершинами, цирками і карами, вузькі долини і різкі перегини схилів.
При зображенні дрібносопковику на карті відображається інтенсивність його розчленування, відносна густина і характер розташування окремих сопок, їх груп, гряд і знижень між ними, наявність численних окремих западин.
Малюнок 92 - Зображення горизонталями різних форм скатів
Поздовжній профіль долин відображається правильної передачею зміни величини закладення між горизонталями по тальвегу.
При зображенні долин на карті точно відображається особливість будови їх поперечного та поздовжнього профілів. Вузькі долини передаються на картах гострим замиканням горизонталей по тальвегу, а чітко виражені бровки їх різким поворотом горизонталей. Широкі долини, характерні для рівнинної місцевості, зазвичай мають плоске дно і різко виражену підошву і бровки, відображаються на картах різким перегином горизонталей на брівках і підошві схилу і прямолінійним замиканням горизонталей по тальвегу.
Долини, що відрізняються крутими увігнутими схилами і широким коритоподібних дном (так звані троговие долини), передаються на картах зближують, паралельно йдуть горизонталями на схилах і плавним, округлим замиканням по тальвегу.