У любой карты есть свой особый язык - специальные условные знаки. География изучает все эти обозначения, классифицирует их, а также разрабатывает новые символы для обозначения тех или иных объектов, явлений и процессов. Иметь общее представление об условных картографических знаках полезно абсолютно всем. Такие знания не только интересны сами по себе, но и наверняка пригодятся вам в реальной жизни.

Данная статья посвящена условным знакам в географии, которые используются при составлении топографических, контурных, тематических карт и крупномасштабных планов местности.

Азбука карты

Подобно тому, как наша речь состоит из букв, слов и предложений, так и любая карта включает в себя набор определенных обозначений. С их помощью топографы переносят на бумагу ту или иную местность. Условные знаки по географии - это система особых графических символов, используемых для обозначения конкретных объектов, их свойств и характеристик. Это своеобразный «язык» карты, созданный искусственно.

Довольно сложно сказать, когда именно возникли самые первые географические карты. На всех континентах планеты археологи находят древние примитивные рисунки на камнях, костях или дереве, созданные первобытными людьми. Так они изображали местность, в которой им приходилось жить, охотиться и защищаться от врагов.

Современные условные знаки на картах по географии отображают все самые важные элементы местности: формы рельефа, реки и озера, поля и леса, населенные пункты, пути сообщения, границы стран и т. д. Чем крупнее масштаб изображения - тем больше объектов можно нанести на карту. Например, на подробном плане местности, как правило, отмечены все колодцы и источники питьевой воды. В то же время на карте области или страны отмечать такие объекты будет глупо и нецелесообразно.

Немного истории или как изменялись условные знаки географических карт

География - это наука, которая необычайно тесно связана с историей. Углубимся в нее и мы, чтобы узнать, как выглядели картографические изображения много веков назад.

Так, для старинных средневековых карт была характерна художественная передача местности с широким использованием рисунков в качестве условных знаков. География на то время только начинала развиваться как научная дисциплина, поэтому при составлении картографических изображений часто искажался масштаб и очертания (границы) площадных объектов.

С другой стороны, все рисунки на старых чертежах и портуланах были индивидуальны и целиком понятны. А вот в наши дни приходится подключать память, чтобы усвоить, что означают те или иные условные знаки на картах по географии.

Примерно со второй половины XVIII века в европейской картографии наметилась тенденция к постепенному переходу от индивидуальных перспективных рисунков к более конкретным плановым условным обозначениям. Параллельно с этим возникла потребность в более точном отображении расстояний и площадей на географических картах.

География: и топографических карт

Топографические карты и планы местности отличаются довольно крупными масштабами (от 1:100000 и более). Именно они чаще всего используются в промышленности, сельском хозяйстве, геологоразведке, градостроительстве и туризме. Соответственно, местность на таких картах должна отображаться максимально подробно и детально.

Для этого была разработана особая система графических условных знаков. В географии ее также часто называют «легендой карты». Для удобства чтения и легкости запоминания многие из этих знаков напоминают реальный внешний вид изображаемых ими объектов местности (сверху или же сбоку). Данная система картографических обозначений стандартизирована и обязательна для всех предприятий, которые занимаются выпуском крупномасштабных топографических карт.

Тема «Условные знаки» изучается в школьном курсе географии в 6 классе. Чтобы проверить уровень усвоения данной темы, ученикам часто предлагается написать небольшой топографический рассказ. Каждый из вас наверняка писал подобное «сочинение» в школе. Предложения с условными знаками по географии выглядят примерно так, как на фото ниже:

Все условные обозначения в картографии принято делить на четыре группы:

• масштабные (площадные или контурные);
• внемасштабные;
• линейные;
• пояснительные.

Рассмотрим более подробно каждую из этих групп знаков.

Масштабные знаки и их примеры

В картографии масштабными называют те знаки, которые применяются для заполнения каких-либо площадных объектов. Это может быть поле, лес или же фруктовый сад. С помощью этих условных знаков по карте можно определить не только тип и местоположение конкретного объекта, но и его реальные размеры.

Границы площадных объектов на топографических картах и планах местности могут изображаться в виде сплошных линий (черных, голубых, коричневых или розовых), точечных или простых пунктиров. Примеры масштабных картографических знаков представлены ниже на рисунке:

Внемасштабные знаки

Если объект местности невозможно изобразить в реальном масштабе плана или карты, то в таком случае используют внемасштабные условные знаки. Речь идет о чересчур мелких может быть, к примеру, ветряная мельница, скульптурный памятник, скала-останец, источник или колодец.

Точное расположение такого объекта на местности определяется по главной точке условного обозначения. У симметричных знаков эта точка расположена в центре фигуры, у знаков с широким основанием - в середине основания, а у знаков, имеющих в своей основе прямой угол - в вершине такого угла.

Стоит отметить, что объекты, выраженные на картах внемасштабными условными знаками, служат превосходными ориентирами на местности. Примеры внемасштабных картографических знаков представлены на рисунке ниже:

Линейные знаки

Иногда в отдельную группу выделяют и так называемые линейные картографические знаки. Нетрудно догадаться, что с их помощью на планах и картах обозначают линейно протяженные объекты - автомобильные дороги, границы административных единиц, железные дороги, броды и т. п. Интересная особенность линейных обозначений: их длина всегда соответствует масштабу карты, но ширина существенно преувеличена.

Примеры линейных картографических знаков представлены на рисунке ниже.

Пояснительные знаки

Пожалуй, самой информативной является группа пояснительных условных знаков. С их помощью указывают дополнительные характеристик изображаемых объектов местности. К примеру, синяя стрелка в русле реки указывает направление ее течения, а количество поперечных штрихов на обозначении железной дороги соответствует числу путей.

На картах и планах, как правило, подписываются названия городов, поселков, сел, горных вершин, рек и прочих географических объектов. Пояснительные условные знаки могут быть числовыми или же буквенными. Буквенные обозначения чаще всего подаются в сокращенном виде (например, паромная переправа обозначается в виде сокращения «пар.»).

Условные обозначения контурных и тематических карт

Контурная карта - это особая разновидность географических карт, предназначенная для учебных целей. Она содержит в себе лишь координатную сетку и некоторые элементы географической основы.

Набор условных знаков контурных карт по географии не очень широк. Само название этих карт довольно красноречиво: для их составления используются лишь контурные обозначения границ определенных объектов - стран, регионов и областей. Иногда на них также наносятся реки и крупные города (в виде точек). По большому счету, контурная карта - это «немая» карта, которая как раз и предназначена для заполнения ее поверхности определенными условными знаками.

Тематические карты чаще всего встречаются в атласах по географии. Условные знаки таких карт чрезвычайно разнообразны. Они могут быть изображены в виде цветового фона, ареалов или так называемых изолиний. Нередко используются диаграммы и картограммы. В целом для каждого вида тематических карт существует свой набор специфических условных обозначений.

Определение 1

Картографические условные знаки - символические графические обозначения, которые используется для изображения на картографических изображениях (картах и топопланах) различных объектов и их характеристик.

Иногда условные знаки называют легендой карты.

Виды условных знаков по масштабу

В зависимости от масштабности выделяют $3$ группы условных знаков:

• масштабные (площадные и линейные);
• внемасштабные (точечные);
• пояснительные.

С помощью площадных масштабных знаков отображают протяженные объекты в масштабе карты. На карте масштабные знаки позволяют определить не только расположение объекта, но и его величину и очертания.

Пример 1

Масштабными знаками являются территория государства на карте масштаба $1:10 000 000$ или водохранилище на карте масштаба $1:10 000$.

Линейные условные знаки используют для отображения существенно протяженных в одном измерении объектов, например дорог. Согласуется с масштабом на таких знаках только одно измерение (по которому объект наиболее протяженный), тогда как другое является внемасштабным. Положение объекта определяется по условной или явной осевой линии.

Внемасштабные точечные знаки используются на картах для отображения объектов, размеры которых не выражаются на карте. Крупнейшие города на карте мира отображаются внемасштабными знаками – точками. Фактическое размещение объекта определяется по главной точке точечного условного знака.

Главная точка размещается у внемасштабных знаков следующим образом:

• в центре фигуры у симметричных знаков;
• в середине основания у знаков с широким основанием;
• в вершине прямого угла, являющегося основанием, если такой угол имеется у знака;
• в центре нижней фигуры, если знак является сочетанием нескольких фигур.

Пояснительные знаки предназначены, чтобы характеризовать местные предметы и их разновидности. Пояснительными знаками может быть указано количество путей железной дороги, направление течения реки.

Замечание 1

На картах крупного масштаба знаки отдельных объектов указываются раздельно, на картах меньшего масштаба – однотипные объекты группируют и наносят одним знаком.

Условные знаки по содержанию

1. знаки и подписи населенных пунктов;
2. знаки отдельных местных объектов;
3. знаки отдельных элементов рельефа;
4. знаки транспортной инфраструктуры;
5. знаки объектов гидрографической сети;
6. знаки почвенно-растительного покрова;

Знаки и подписи населенных пунктов

На картах масштаба $1:100 000$ и крупнее указывают все населенные пункты вместе с подписью их названий. Причем названия городов наносятся прямыми прописными буквами, сельских населенных пунктов – строчными буквами, городских и дачных поселков – строчными наклонными буквами.

На крупномасштабных картах отображаются внешние очертания и планировка, с выделением крупнейших магистралей, предприятий, выделяющихся знаний и ориентиров.

Пример 2

На картах масштаба $1:25 \ 000$ и $1:50 \ 000$ цветом отображается тип (огнеупорная или неогнеупорная) застройки.

На рисунке ниже - знаки населенных пунктов, использовавшихся на картах различных эпох.

Знаки отдельных местных объектов

Отдельные местные объекты, которые являются ориентирами, наносятся на карту преимущественно внемасштабными знаками. Это могут быть вышки, шахты, штольни, церкви, радиомачты, скалы-останцы.

Знаки отдельных элементов рельефа

На карту соответствующими знаками наносятся элементы рельефа .

Замечание 2

Объект природного происхождения изображаются линиями и знаками коричневого цвета.

Знаки транспортной инфраструктуры

К объектам транспортной инфраструктуры, отображаемым на топографических картах, относятся дорожная і железнодорожная сеть, сооружения и мосты.

При нанесении на карту разделяют дороги с покрытием (автострады, улучшенные шоссе, улучшенные грунтовые дороги) и без него. На карту наносятся все дороги с покрытием с указанием ширины и материала покрытия.

Цвет дороги на карте указывает на ее тип. Оранжевым цветом наносят автострады и шоссе, желтыми (изредка оранжевым) - улучшенные грунтовые дороги, без цвет – проселочные дороги без покрытия, полевые, лесные и сезонные дороги.

Знаки объектов гидрографической сети

На карте изображаются следующие элементы гидрографической сети – прибрежная часть морей, реки, озера, каналы, ручьи, колодцы, пруды и другие водоемы.

Водоемы, наносятся на карту в случае, если на изображении их площадь более $1 мм^2$. В другом случае водоем наносится только по причине высокой значимости, например в засушливых районах. Рядом с объектами указывается их название.

Характеристики объектов гидрографической сети указывают рядом с подписью названия объекта. В частности, указывают в виде дроби ширину (числитель), глубину и характер грунта (знаменатель), а также скорость (в м/с) и направление течения. Также указываются вместе с характеристиками гидротехнические сооружения – паромы, плотины, шлюзы. Реки и каналы наносятся на карту в полном объеме. При этом вид отображения определяется шириной объекта и масштабом карты.

Замечание 4

В частности, при масштабе карты более $1:50 000$ объекты шириной менее $5$ м, при масштабе менее $1:100 000$ - менее $10$ м изображают $1$ линией, а более широкие объекты – двумя линиями. Также $2$ линиями обозначают каналы и канавы шириной от $3$ м и более, а при меньшей ширине – одной линией.

На крупномасштабных картах синими кружками обозначают колодцы, рядом ставится буква «к» или «арт.к» в случае артезианского колодца. В засушливых районах колодцы и объекты водоснабжения показывают укрупненными знаками. Водопроводы на картах показывают линиями с точками синего цвета: сплошными линиями – наземные, прерывистыми – подземные.

Знаки почвенно-растительного покрова

Часто при отображении на карте почвенно-растительного покрова применяется сочетание масштабных и внемасштабных условных знаков. Знаки, обозначающие леса, кустарники, сады, болота, луга, характер являются масштабными, а отдельные объекты, например, отдельно стоящие деревья – внемасштабными.

Пример 3

Заболоченный луг отображается на карте сочетание в замкнутом контуре условных знаков луга, кустов и болота.

Контуры участков местности, занятых лесом, кустарником или болотом, наносят пунктирной линией за исключением случаев, когда границей служит забор, дороги или другой линейный местный предмет.

Участки, покрытые лесом, указывают зеленым цветом с нанесение символа, указывающего на тип леса (хвойный, лиственный или смешанный). Бледно-зеленым цветом наносятся на карту участки с порослью леса или питомниками.

Пример 4

На рисунке, расположенном ниже, слева показан хвойный сосновый лес со средней высотой деревьев $25$ метров и шириной $0,3$ м, а также типичным расстоянием между стволами деревьев $6$ м. На рисунке справа – лиственный кленовый лес с высотой деревьев $12$ м и шириной ствола $0,2$ м, расстояние между которыми в среднем $3$ метра.

Болота показывают на карте горизонтальной штриховкой синего цвета. При этом тип штриховки показывает степень проходимости: прерывистая штриховка – проходимые, сплошная – трудно- и непроходимые.

Замечание 5

Проходимыми считаются болота глубиной менее $0,6$ м.

Вертикальная штриховка синего цвета на карте указывает на солончаки. Также как и для болот, сплошная штриховка указывает на непроходимые солончаки, прерывистая – на проходимые.

Цвета условных знаков на топографических картах

Цвета, которыми изображаются объекты на картах, являются универсальными для всех масштабов. Штриховые знаки черного цвета – строения, сооружения, местные предметы, опорные пункты и границы, штриховые знаки коричневого цвета – элементы рельефа, синего – гидрографическая сеть. Площадные знаки светло синего цвета – зеркало вод объектов гидрографической сети, зеленого цвета – площади древесно-кустарниковой растительности, оранжевый цвет – кварталы с огнестойкими строениями и шоссе, желтый – кварталы с неогнестойкими строениями и улучшенные грунтовые дороги.

Замечание 6

На военных и специальные картах наносят специальные условные обозначения.

Картографические (топографические) условные знаки представляют собой символические фоновые и штриховые условные обозначения различных объектов местности, которые применяются на топографических картах и планах. Данные знаки характеризуются общностью обозначения однородных групп объектов. Она наблюдается как по цвету, так и по начертанию. При этом главные знаки, использующиеся при составлении топографических карт различных государств, между собой сильно не различаются. Как правило, условные знаки передают размеры и форму, местоположение, а также некоторые количественные и качественные характеристики предметов, элементов и контуров рельефа, воспроизводимых на картах. Все они делятся на площадные (масштабные), внемасштабные, пояснительные и линейные. Вкратце охарактеризуем каждый из этих типов.

Масштабные знаки

Площадные, или масштабные, условные знаки используются для изображения тех топографических объектов, которые занимают существенную площадь. Размеры этих объектов могут выражаться в масштабе плана или карты. Площадной условный знак имеет две составные части. Первая из них - это знак границы объекта. Второй - условная окраска или заполняющие его знаки. изображается контур объекта (болота, луга, леса). Сплошной линией показывается контур населенного пункта, водоема. Кроме того, контур объекта может быть изображен с помощью условного знака той или иной границы (изгороди, канавы).

Заполняющие знаки

Условные обозначения плана местности многообразны. Один из их видов - это заполняющие знаки, которые представлены в определенном порядке внутри контура. Порядок может быть произвольным, шахматным. Заполняющие знаки также могут располагаться вертикальными или горизонтальными рядами. Масштабные знаки позволяют не просто отыскать место, где находится объект. Благодаря им можно также оценить его очертания, площадь, линейные размеры.

Внемасштабные знаки

Данный тип предназначен для изображения объектов, характеризующихся протяженностью на местности. К примеру, это обозначение реки, автомобильных или железных дорог, линий электропередачи, просек, границ, ручьев и др.

Линейные знаки

Они занимают промежуточное положение, находясь между внемасштабными и масштабными знаками. Длина соответствующих объектов оценивается исходя из масштаба карты, однако ширина - вне его. Обычно она больше ширины объекта местности, представленного на карте, положению которого соответствует продольная ось того или иного условного знака. Горизонтали также изображаются линейными знаками.

Мы перечислили еще не все условные обозначения плана местности. Переходим к пояснительным знакам.

Пояснительные знаки

Они используются для того, чтобы дополнительно охарактеризовать предметы, показываемые на карте. К примеру, ими обозначается ширина, длина и грузоподъемность моста, характер и ширина покрытия дорог, характер и глубина грунта брода, средняя высота и толщина деревьев в лесу. Пояснительными являются и собственные названия объектов, а также различные надписи на картах. Каждая из этих надписей выполняется буквами, имеющими определенный размер, и установленным шрифтом.

Обобщенный знак

По мере уменьшения масштаба топографических карт однородные условные обозначения плана местности для удобства объединяются в группы, которые, в свою очередь, складываются в один обобщенный знак. Систему обозначений в целом можно представить как усеченную пирамиду. В ее основании - знаки, используемые для планов, имеющих масштаб 1:500. Те, которые применяются для карт с масштабом 1:1 000 000 (их называют обзорно-топографическими), располагаются на вершине этой пирамиды.

Цветовые обозначения

Для всех карт цвета, которые имеют условные обозначения плана местности, одинаковы. При этом неважно, какой у них масштаб. Штриховые знаки сооружений, строений, угодий и их контуров, опорных пунктов, местных предметов, границ выполняются черным цветом. Коричневым обозначаются элементы рельефа. Ледники, водотоки, водоемы и болота на карте имеют синий цвет (светло-синий - зеркало вод). Зеленый цвет используется, когда представлено условное обозначение леса. Точнее сказать, его применяют для древесно-кустарниковой растительности в целом. Светло-зеленый служит для обозначения виноградников, кустарников, стлаников, карликовых лесов. Оранжевым отмечаются шоссе, а также кварталы, характеризующиеся огнестойкими строениями. Желтый цвет используется для обозначения улучшенных а также кварталов, в составе которых - неогнестойкие строения.

Сокращения названий

Для топографических карт имеются кроме условных знаков условные сокращения названий различных политико-административных единиц. К примеру, Московская область обозначается как Моск. Также установлены сокращения для пояснительных терминов. Условное обозначение болота - бол., электростанции - эл.-ст., юго-западного направления - ЮЗ. Использование стандартизированных шрифтов позволяет давать важные сведения в дополнение к условным знакам. К примеру, в шрифтах, которые используются для названий населенных пунктов, отображено их политико-административное значение, тип, населенность. Что касается рек, можно получить информацию о возможности судоходства и их величине. Шрифты, которые используются для характеристик колодцев и перевалов, отметок высот позволяют понять, какие из них следует считать главными.

Рельеф местности

На топографических картах и планах рельеф местности изображается с помощью следующих методов: цветной пластики, отмывки, штрихов, горизонталей и отметок. На картах крупного масштаба он отмечен обычно методом горизонталей, который имеет существенные преимущества по сравнению с другими способами.

Относительная и абсолютная высота

Для того чтобы верно изобразить рельеф поверхности земли на плане, нужно знать, какие высоты имеют точки на нем. На земле есть низменности, возвышенности, горы. Как же можно узнать, насколько они низки или высоки? Для этого нужно сравнить высоты этих объектов относительно какого-либо одинакового уровня. За первоначальный уровень принимают поверхность моря или океана.

Абсолютная высота - точка земной поверхности, которая отсчитывается от уровня океана или моря. Если точки расположены выше этого уровня, то их высота считается положительной (к примеру, обозначение вершины горы - положительное число). В противном случае она будет отрицательной. Относительная высота - это разность высот от некоторой точки поверхности земли до другой.

Как устанавливаются условные знаки

Все условные топографические обозначения обязательно должны обладать выразительностью, наглядностью. Они должны, кроме того, легко вычерчиваться. Условные обозначения на карте, используемые для всех масштабов, устанавливаются инструктивными и нормативными документами. Они обязательны для всех ведомств и организаций, которые осуществляют съемочные работы.

Землеустроительные организации принимают во внимание все многообразие сельскохозяйственных объектов и угодий. Оно зачастую выходит за рамки принятых обязательных условных знаков. Поэтому землеустроительные организации время от времени издают дополнительные знаки, которые отражают специфику сельского хозяйства. Так появляются новые условные обозначения на карте.

Генерализация карт

Местные предметы в зависимости от масштаба планов или карт показываются с разной подробностью. К примеру, в населенном пункте на плане, имеющем масштаб 1:2000, не будут изображены лишь отдельные однотипные дома, а будет показана также и их форма. А вот на карте с масштабом 1:50 000 есть возможность представить лишь кварталы. Что же будет, если увеличить его до 1:1 000 000? В этом случае весь город будет изображен небольшим кружком. Генерализацией карт называется такое обобщение элементов рельефа, которое наблюдается при переходе от масштабов более крупных к более мелким.

Топографические обозначения, как вы видите, многообразны. Они помогают нам получить информацию об объектах, представленных на карте. Обозначения городов, сел, рек и лесов и др. значительно отличаются друг от друга. Неудивительно, ведь это совершенно разные объекты.

В заключение расскажем о таком понятии, как план местности. Оно несколько раз встретилось в этой статье и может быть непонятно читателю.

План местности

Для того чтобы вести хозяйство и изучать природу, необходимы изображения участков поверхности земли. Местность, имеющую небольшую площадь, можно сфотографировать или нарисовать. Обычно фотографию делают с земной поверхности. Поэтому ближние предметы, изображенные на ней, заслоняют дальние. И фотография, и рисунок дают нам определенное представление о местности. Однако на них нельзя увидеть, какими формами и размерами обладает участок в целом. Объекты, которые размещены на поверхности, будут лучше видны, если фотографию участка сделать сверху, допустим с самолета. Изображение, полученное таким способом, называется аэрофотоснимком. Объекты, представленные на нем, похожи на то, как они выглядят на местности. Их взаимное расположение и размеры будут видны на этом изображении.

План местности также передает вид сверху. Однако есть множество различий между ним и фотоснимком. План местности представляет собой чертеж, выполненный на бумаге. На нем изображен в уменьшенном виде небольшой участок поверхности земли. Планы отличаются от других изображений тем, что все объекты, представленные на них, показаны условными знаками. Их разновидностей существует очень много. Самые простые из них, где изображены лишь отдельные объекты, именуются схемами. План местности является разновидностью топографической карты.

Для обеспечения требования наглядности топографических материалов и понимания содержания планов и карт разработана специальная система графического обозначения предметов местности, которая называется условными знаками. Условные знаки подразделяют на площадные, линейные, внемасштабные, пояснительные и специальные.

П л о щ а д н ы е (контурные или масштабные) знаки применяют для заполнения контуров природных и сельскохозяйственных угодий, длина и ширина которых выражается в масштабе карты. Границы контуров показывают точечным пунктиром, внутри которых изображается условный знак, напоминающий предмет на данной площади. Например, лес изображается кружками, пески – точками и т. д.

Л и н е й н ы м и условными знаками показывают объекты линейного характера (дороги, реки, ЛЭП и др.), длина которых выражается, а ширина не выражается в масштабе карты. У линейных знаков приводятся различные числительные характеристики, дополняющие сведения о предмете. Например, на шоссе показаны ширина проезжей части и общая ширина дороги.

В н е м а с ш т а б н ы е условные знаки служат для изображения объектов, размеры которых не выражаются в масштабе карты (мосты, колодцы, километровые столбы и т. д.).

П о я с н и т е л ь н ы е условные знаки представляют собой подписи, дающие характеристики и названия объектов, например длину и ширину мостов, породу лесных насаждений и др. Эти знаки проставляют на основных площадных, линейных и внемасштабных условных знаках.

С п е ц и а л ь н ы е условные знаки применяют соответствующие ведомства при составлении специальных карт и планов этой отрасли, например трубопроводы коммуникаций (теплотрасса, водопровод и т. д.).

Кроме условных знаков для большей наглядности изображения различных элементов топографических карт используют цвет :

Для рек, озер, каналов, заболоченных участков – синий;

Для лесов и садов – зеленый;

Шоссейных дорог – красный;

Железные дороги и остальная ситуация – черный;

Коричневым цветом показываются горизонтали, характеризующие рельеф местности.

Помимо цветов используются также тип шрифта, толщина букв, их высота и наклон при обозначении. Условные знаки для разных масштабов сведены в специальные сборники, издаваемые службами геодезии и картографии. Они обязательны для всех ведомств и организаций, занимающихся составлением планов, карт, топографической съемкой местности.

Знание условных знаков необходимо для того, чтобы понимать содержание топографических материалов, уметь их “читать” и для получения нужных сведений. Для лучшего ознакомления с условными знаками на учебных топографических картах приведены основные их образцы.

3.6 Рельеф местности и его изображение на планах и картах.

Горизонтали и их свойства. Способы построения горизонталей

по отметкам точек

Рельефом называют совокупность неровностей земной поверхности. Знание рельефа местности необходимо при проектировании и строительстве железных и автомобильных дорог, осушительных и оросительных систем, промышленных предприятий и т. д. Существует несколько способов изображения рельефа на топографических картах и планах. Наиболее старый способ – это изображение рельефа ш т р и х а м и, наносимым на карту по особой шкале. Рельеф местности может быть также изображен п о д п и - с я м и отметок ряда точек или о т м ы в к о й к р а с к а м и различного тона. Однако наилучшим способом оказалось изображать рельеф г о р и з о н т а - л я м и в сочетании с некоторыми условными знаками и подписями отметок характерных точек. Горизонталь – это линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами.

Чтобы правильно изобразить рельеф, необходимо знать его основные формы. Существует п я т ь о с н о в н ы х ф о р м рельефа (рисунок 3.5):

Возвышенность (рисунок 3.5, а);

Котловина (рисунок 3.5, б);

Хребет (рисунок 3.5, в);

Лощина (рисунок 3.5, г);

Седловина (рисунок 3.5, д).

На рисунке 3.5 эти формы рельефа показаны в разрезе. Рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рисунке 3.5, а показана возвышенность (холм, гора), наивысшую точку которой называют вершиной, низ – подошвой, а боковые поверхности – скатами. Для изображения возвышенности горизонталями представим себе, что эту возвышенность пересекают ряд равноотстоящих друг от друга плоскостей, параллельных основной уровенной поверхности. Линии пересечения этими плоскостями земной поверхности и будут являться горизонталями. Спроектировав их отвесными линиями на плоскость, получим на ней изображение возвышенности.

Для наглядности некоторые горизонтали подписывают, кроме того у них ставят черточки-бергштрихи, показывающие направление ската местности.

Расстояние между двумя соседними секущими плоскостями называют высотой сечения рельефа h. На картах и планах высота сечения рельефа характеризуется разностью высот двух смежных горизонталей. Например, на рисунке 3.5, а высота сечения рельефа h = 5 м.

Расстояние между горизонталями на плане или карте называется заложением. На рисунке 3.5, а заложение d = АС. Зависимость между высотой сечения рельефа h, заложением d, углом наклона υ, уклоном i и линии местности АВ можно получить из треугольника АВС (рисунок 3.5, а):

i = h / d = tg υ. (3.6)

Уклон и угол наклона линии местности являются основными характеристиками крутизны скатов. Чем больше угол наклона, тем круче скат местности. Из формулы (3.6) следует, что чем меньше заложение d или чем чаще горизонтали на плане, тем скат местности круче.

Изображение горизонталями котловины, лощины, хребта и седловины показано на рисунке 3.5. Котловина (впадина) – замкнутое углубление поверхности (см. рисунок 3.5, б). Самую низкую часть впадины называют дном, боковые поверхности – скатами, а линию слияния с окружающей местностью – бровкой.

Рисунок 3.5 – Основные формы рельефа

Хребет – вытянутая в одном направлении возвышенность с двумя скатами (см. рисунок 3.5, в). Линию встречи скатов в верхней части называют водоразделом (водораздельной линией).

Лощина – вытянутое в одном направлении понижение с двумя скатами (рисунок 3.5 г). Линию встречи скатов в нижней их части называют водосливом или тальвегом (водосливной линией).

Седловина – понижение между двумя возвышенностями (см. рисунок 3.5 д). Наиболее низкую точку между возвышенностями называют перевалом.

Бергштрихи на картах и планах обычно показывают по водораздельным и водосливным линиям. Подписи на горизонталях делают так, чтобы основание числа показывало направление ската. Горизонтали вычерчивают коричневым цветом. Каждую десятую или пятую из них вычерчивают утолщенной линией.

Из сущности горизонталей вытекают их свойства:

Горизонталь – это замкнутая кривая линия, все точки на которой имеют одинаковую высоту, кратную высоте сечения рельефа;

Горизонтали на плане не могут раздваиваться и обрываться; если горизонталь не замыкается в пределах плана, она замыкается за его пределом;

Горизонтали не должны пересекаться между собой, так как они получаются пересечением земной поверхности плоскостями, лежащими на разных высотах;

Чем чаще горизонтали на плане, тем уклон местности больше, или чем меньше заложение, тем скат круче;

Водораздельные и водосливные линии и направления максимального уклона горизонтали пересекают под прямым углом.

Высота сечения рельефа устанавливается в зависимости от масштаба плана и характера рельефа местности так, чтобы горизонтали не сливались между собой. В Республике Беларусь приняты следующие высоты сечения рельефа при масштабах съемки:

Для более полного изображения и удобства чтения рельефа на картах и планах подписывают отметки характерных точек рельефа (вершин холмов, дна котловин, перевалов и т. д.). Например, на рисунке 3.5, б подписана отметка дна котловины 98,7 м.

Способы построения горизонталей по отметкам точек. Для проведения горизонталей на плане нужно нанести характерные точки, снятые на местности, и выписать их высоты. Те точки, между которыми земная поверхность не имеет переломов, т. е. имеет постоянный уклон, соединить линиями. Далее на каждой линии интерполированием находят точки пересечения ее горизонталями и отмечают высоты этих горизонталей. Соединив затем плавными кривыми линиями точки с одинаковыми высотами, получают изображение рельефа местности на плане. Таким образом, задача построения горизонталей на плане в основном сводится к умению находить проекции точек пересечения горизонталями линий, отметки концов которых известны, при этом высота сечения рельефа должна быть уже установлена. Эта задача называется и н т е р п о л и р о в а н и е м горизонталей, т. е. нахождением промежуточных значений высот горизонталей по отметкам точек. Интерполирование можно производить аналитическим или графическим способом.

Аналитический способ. По известным высотам точек А и В и расстоянию d между ними (рисунок 3.6, а) необходимо найти величины расстояний d 1 и d 2 от точки А до точек М 0 и N 0 c отметками Н м и H N , равными отметкам горизонталей.

Рисунок 3.6 – Аналитический способ интерполирования

Из подобия треугольников АВВ О, АММ О и ANN O находим:

d 1 = dh 1 / h; d 2 = dh 2 / h,

где h = H B – H A ; h 1 = H M – H A ; h 2 = H N – H A .

На плане откладывают отрезки d 1 и d 2 и получают точки M O и N O , у которых подписывают их отметки. Следует отметить, что интерполирование горизонталей проводят только по линиям с равномерным скатом. На рисунке 3.6, б показан случай неправильной интерполяции между точками А и С с неравномерным скатом местности. Как видно из рисунка, вместо действительного положения точки В будет получена точка В " и соответственно вместо Н В будет получена неверная высота Н В " .

Графический способ. Интерполирование этим способом выполняют с помощью миллиметровой или прозрачной бумаги. При наличии миллиметровойбумаги ее прикладывают к линии плана АВ. По отметкам концов АВ строят профиль этой линии. Проектируя затем на линию плана точки пересечения линии профиля с линиями миллиметровой бумаги, принятыми за секущие плоскости, получают искомые точкиМ и N. При наличии прозрачной бумаги (восковки, кальки), на ней предварительно наносят ряд равноотстоящих друг от друга параллельных линий, которым придают отметки секущих плоскостей. Восковку накладывают на план так, чтобы конечные точки линии плана заняли положение, соответствующее их отметкам между линиями восковки (рисунок 3.7). Далее точки пересечения линии плана с линиями восковки перекалывают на план. Это и будут искомые точки на плане.

Условные знаки топографических карт дают полную информацию о местности. Они являются общепринятыми и используются для топографических карт и планов. Топографические карты представляют собой важный материал не только для туристов, но и для геодезических организаций, для органов власти, которые занимаются планированием местности и перенесением границ участков.

Знания об условных знаках помогают не только правильно прочесть карту, но и составить детальные планы местности с учётом появившихся новых объектов.

Топографические карты - разновидность географических. Они несут подробную информацию о плане местности, указывая расположение различных технических и природных объектов друг относительно друга.

Топографические карты различаются по масштабам выполнения. Все они несут менее или более детальную информацию о местности.

Масштаб карты обозначается сбоку или снизу карты. Он показывает соотношение размеров: обозначенного на карте к натуральному. Таким образом, чем знаменатель больше, тем материал менее подробный. Допустим, карта 1:10 000 будет иметь в 1 сантиметре 100 метров. Чтобы узнать расстояние в метрах между объектами, с помощью линейки измеряется отрезок между двумя пунктами и умножается на второй показатель.

1. Самым детальным является топографический план местности, его масштаб 1:5 000 включительно. Он не считается картой и является не таким точным, так как не берёт во внимание положения о том, что земля круглая. Это несколько искажает его информативность, тем не менее план является незаменимым при изображении культурно-бытовых и хозяйственных объектов. Кроме того, план может показывать и микрообъекты, которые сложно найти на карте (допустим, растительность и грунты, контуры которых слишком малы для изображения в других материалах).
2. Топографические карты масштабом 1:10 000 и 1:25 000 считаются среди карт максимально подробными. Их используют для хозяйственных нужд. Они изображают населённые пункты, промышленные объекты и объекты сельского хозяйства, дороги, гидрографическую сеть, болота, ограждения, границы и т. д. Такие карты наиболее часто используются для получения информации об объектах на местности, которая не имеет значительного лесистого покрова. Наиболее достоверно в них изображены объекты хозяйствования.
3. Карты с масштабом 1: 50 000 и 1:100 000 менее подробны. Они схематично изображают контуры лесов и иных крупных объектов, изображение которых не требует большой детализации. Такие карты удобно использовать для аэронавигации, составляя маршруты дорог и так далее.
4. Менее подробные карты используются в военных целях для выполнения поставленных задач по планированию различных операций.
5. Карты с масштабом до 1:1 000 000 позволяют правильно оценить общую картину местности.

Определившись с поставленной задачей, выбор материала представляется абсолютно не сложной задачей. В зависимости от того, насколько нужна детальная информация о местности, выбирается и нужный масштаб карты.

Работа с топографической картой требует чёткого знания о схематичном обозначении изображённых объектов.

• площадные (масштабные) - для крупных объектов (лес, луг, озеро), их размеры легко измерить на карте, соотнести с масштабом и получить необходимую информацию о глубине, протяжённости, площади;
• линейные - для протяжённых географических объектов, ширина которых обозначена быть не может, наносятся в виде линии, соответствующей масштабу, чтобы правильно отобразить длину объекта (дорога, полоса электропередач);
• внемасштабные - ими пользуются для обозначения стратегически важных объектов, без которых карта будет неполной, но в довольно условном размере (мост, колодец, отдельное дерево);
• пояснительные - характеризующие объект, допустим, глубина реки, высота склона, дерево, которое обозначает вид леса;
• изображающие компоненты ландшафта: рельеф, скалы и камни, гидрографические объекты, растительность, искусственные строения;
• специальные - наносятся на карты для отдельных отраслей хозяйства (метеорологические, военные знаки).

• основная информация, которую несёт изображение населённого пункта – и размещение границ объекта, для этого необязательно отмечать каждое здание, можно ограничиться главными улицами, перекрёстками и важными строениями;
• условные обозначения группы однородных объектов допускают изображение только крайних из них;
• при начертании линии дорог необходимо обозначить их середину, которая должна соответствовать ситуации на местности, а сама ширина объекта сообщения отображаться не должна;
• стратегически важные объекты, такие как фабрики и заводы обозначаются на месте, где располагается главное здание или фабричная труба.

Вследствие правильного нанесения знаков на карту можно получить детальное представление о взаиморасположении объектов на местности, о расстоянии между ними, об их высотах, глубинах и другую важную информацию.

Карта должна быть объективной и это требование включает следующие положения:

• правильно выбранные стандартные условные знаки, если это специальная карта, то обозначения должны быть также общеизвестны в определённой области;
• правильное изображение штриховых элементов;
• одна карта должны быть составлена в одном стиле изображения;
• микрообъекты также должны быть обозначены в точности, если на местности присутствует определённое количество таких объектов одинакового размера, они на карте должны быть обозначены все одинаковым знаком;
• цветовые показатели элементов форм рельефа должны быть выдержаны правильно - высоты и низины часто изображены красками, рядом с картой должна быть шкала, которая показывает, какой высоте на местности отвечает тот или иной цвет.

Условные знаки топографических карт и планов наносятся в соответствии с едиными правилами.

1. Размеры объектов отображаются в миллиметрах. Эти подписи принято располагать слева от условных знаков. В отношении одного объекта даётся два числовых показателя, обозначающих высоту и ширину. В случае совпадения этих параметров допускается одна подпись. Для круглых объектов обозначается их диаметр, для знаков в форме звезды – диаметр описанной окружности. Для равностороннего треугольника даётся параметр его высоты.
2. Толщина линий должна соответствовать масштабам карты. Основные объекты планов и подробных карт (заводы, мельницы, мосты, шлюзы) наносятся линиями 0,2–0,25 мм, эти же обозначения на мелкомасштабных картах от 1:50 000 – линиями 0,2 мм. Линии, обозначающие второстепенные знаки имеют толщину 0,08–0,1 мм. На планах и крупномасштабных картах допускается увеличение знаков на одну треть.
3. Условное обозначение топографических карт должно быть чёткое и читабельное, промежутки между надписями должны быть как минимум 0,2–0,3 мм. Стратегически важные объекты могут быть несколько увеличены в размере.

Отдельные требования выдвигаются и к цветовой гамме.

• зелёной – обозначения ледников, вечных снегов, болот, солончаков, пересечений координатных линий и гидрографии;
• коричневой – формы рельефа;
• голубой – водные объекты;
• розовой – межлинейные просветы шоссе;
• красной или коричневой – некоторые знаки растительности;
• чёрной – штриховка и все знаки.

1. Объекты, обозначенные внемасштабными условными знаками на топографических картах и планах, должны соответствовать положению на местности. Для этого их нужно размещать по определённым правилам.

• центр знака объектов правильной формы (круглых, квадратных, треугольных) на плане;
• середина основания условного обозначения – для перспективных отображений объектов (маяков, скал);
• вершины угла обозначения – для значков с элементом прямых углов (дерево, столб);
• середина нижней линии знака – для обозначений в виде сочетания фигур (вышки, часовни, башни).

Знания о правильном размещении и нанесении знаков помогут правильно составить топографическую карту или план местности, сделав их понятными для других пользователей.

Обозначение условными знаками групп объектов должно происходить согласно нижеприведённым правилам.

1. Геодезические пункты. Эти объекты должны быть обозначены максимально подробно. Отметка центров пунктов наносится в точности до сантиметра. Если пункт находится на возвышенной местности, необходимо отметить высоту бугра или кургана. При нанесении границ межеваний, которые на местности обозначены столбами и пронумерованы, нумерация должна быть отображена и на карте.
2. Постройки и их части. Контуры зданий нужно наносить на карту в соответствии с планировкой строения и размерами. Наиболее подробно изображаются многоэтажные и исторически важные постройки. Этажность обозначается начиная с двух этажей. Если здание имеет ориентировочную башню, её также обязательно отобразить на карте.

Мелкие постройки, такие как павильоны, погреба, элементы зданий, отображаются по желанию заказчика и только на подробных картах. Нумерация зданий воспроизводится только на крупных картах. Дополнительно буквами могут обозначаться материалы, из которых построено здание, его назначение, огнестойкость.

Условными знаками принято выделять строящиеся или полуразрушенные здания, культурные и религиозные постройки. Объекты на карте должны размещаться в точности, как в реальности.

В целом детализация и подробность описания характеристик зависит от цели составления карты и оговаривается заказчиком и исполнителем.

1. Промышленные объекты. Этажность в зданиях роли не играет. Более важные объекты – это административные строения и трубы. Для труб более 50 метров необходимо подписывать их фактическую высоту.

На предприятиях, имеющих шахты и ведущих добычу ископаемых, принято обозначать объекты, размещённые на поверхности. Отображение подземных путей проводится по согласованию с заказчиком с указанием на рабочие и нерабочие ответвления. Для карьеров обязательно числовое обозначение их глубины.

1. Железные дороги показывают с обозначением их ширины колеи. На картах необходимо обозначать и недействующие дороги. Для электрифицированных дорог и трамвайных путей должны рядом быть отображена линия электропередач.

На карте наносится обозначение уклонов дорог, насыпи и их высота, откосы, туннели и их характеристики. Обязательно наносятся тупики, поворотные круги и окончания дорог.

Автодороги обозначают определённым знаком, который зависит от покрытия. Проезжая часть должна быть выделена линией.

1. Гидрографические объекты принято делить на три группы:

• постоянные;
• неопределённые – существующие всё время, но очертания которых часто меняются;
• непостоянные – меняющиеся в зависимости от сезона, но с выраженным истоком и направлением русла.

Постоянные водоёмы изображаются сплошными линиями, остальные – штрих-пунктиром.

1. Рельеф. При изображении рельефа местности используют горизонтали или контурные линии с указанием высот отдельных уступов. Причём низменности и возвышения изображаются похоже, пользуясь штрихами: если они идут наружу, то изображено возвышение, если внутрь - это впадина, балка или низменность. Кроме того, если контурные линии находятся близко друг к другу, склон считается крутым, если далеко - пологим.

Хорошая топографическая карта должна быть предельно точной, объективной, полной, достоверной и чётко обозначать контуры объектов. При составлении карты необходимо учитывать требования заказчика.

В зависимости от целей, для которых предназначена топографическая карта, допускаются некоторые упрощения или несущественные искажения второстепенных объектов, но общие требования должны быть соблюдены.