Решение. Используя формулу (2.10), найдём: абсолютная высота точки С равна НС = НА + hC(А) = +124,78 + (- 165,06) = - 40,28 м

Используя формулу (2.10), найдём: абсолютная высота точки С равна Н_С = Н_А + h_C(А) = +124,78 + (- 165,06) = - 40,28 м.

Географическая и прямоугольная системы координат являются неизменными, практически установленными один раз и навсегда. Но можно в некоторых случаях использовать и промежуточные условные системы, принимая какое-либо условное значение начала той или иной системы координат. Зная этот «сдвиг» всегда можно возвратиться к исходным координатам. В применении к плановым системам координат такие «сдвиги» применяют сравнительно редко. А вот в системе высот применение т.н. условной системы высот используется весьма часто. Для любой исходной точки на поверхности Земли можно принять исходную высоту, считая, что через эту точку проходит т.н. исходная условная уровенная поверхность. Все высоты, определённые в новой принятой системе высот называются условными высотами. Зная превышение исходной условной уровенной поверхности над основной уровенной поверхностью, легко перевычислить в абсолютную систему высот на величину этого превышения все полученные в расчётах условные высоты точек местности.

Россия, как Вам известно, имеет весьма большое протяжение по долготе, да и в широтном направлении тоже расстояния большие. А система высот используется Балтийская, т.е. для всех точек России, а немного раньше – и для всех точек Советского Союза, пользуются одной всего точкой, от которой и ведут счёт высот. Во-первых, не одной. Можно использовать и другие системы высот, связанные с Балтийской. Например, Черноморскую систему высот, Тихоокеанскую систему высот. Во-вторых, в каждом необходимом случае не ведут измерения непосредственно от уровня Балтийского или Чёрного моря. Существуют на местности специальные точки, высоты которых заранее были определены в Балтийской системе высот. Эти точки называют реперами.

Пока на этом и остановимся, потому что несколько дальше о таких точках речь будет идти подробнее.

Условные знаки топографических карт и планов

Вы подходите к переходу. На светофоре горит красный свет и высвечен красный стоящий человечек. Вам понятно, что переходить нельзя, даже если бы и горел зелёный свет светофора. Вам понятно, почему нельзя, потому что может… Лучше не продолжать. Вам много понятно всего-навсего по красному стоящему человечку на табло светофора. Это условный знак, запрещающий переход улицы. Как, тоже знаете, есть и условный знак, разрешающий переход улицы. А мог быть и другой знак, запрещающий или разрешающий переход. Например, красный или зелёный слоник. А может быть и синий и жёлтый слоник. Как условиться. И в этом случае Вы обязаны при горящем, например, красном слонике ждать, когда засветится его зелёный собрат.

Для того, чтобы читать топографическую карту или топографический план, чтобы понимать их, пользуются целым набором различных картографических условных знаков.

Различают следующие основные виды условных знаков: масштабные (контурные), внемасштабные, площадные, линейные условные знаки, а также пояснительные надписи и подписи.

Масштабные условные знаки применяют для изображения предметов местности (ситуации), которые могут быть изображены в масштабе данной карты или плана. Плановое положение точек объекта в этом случае на изображении соответствует их плановому положению на местности.

Внемасштабные условные знаки применяют для таких контуров и объектов, которые не могут быть выражены в данном масштабе, поскольку их размеры меньше графической точности построения изображения. За положение объекта в этом случае принимают одну его точку (или точки линии), являющуюся, обычно, центром фигуры условного обозначения (круг, квадрат, прямоугольник, осевая линия знака, изображающего, например, дорогу и т.п.).

Следует заметить, что в зависимости от масштаба изображения одни и те же объекты могут изображаться как масштабными, так и внемасштабными условными знаками. При изображении, например, дороги в масштабе 1:500, ширина которой равна 10 м, используется масштабный знак (две линии), расстояние между которыми на плане будет равно 20 мм, что значительно превосходит точность масштаба этого плана. При изображении той же дороги в масштабе 1:500000 требовалось бы нанести границы дороги на расстоянии 0,02 мм, что невозможно. Вследствие этого дорога указанной ширины на карте масштаба 1:500000 изображается одной линией определённой условной ширины. При этом центральная осевая линия изображения в плане совпадает с её положением на местности.

Площадные условные знаки используют для заполнения площадей объектов, которые выражаются в масштабе данного картографического изображения.

Линейными условными знаками показывают положение объектов линейного характера (дорожная сеть, гидрография, линии электропередач, линии телефонной связи и т.п.).

Пояснительные подписи используют для раскрытия качественной и количественной характеристики объектов, изображённых теми или иными условными знаками (характеристики мостов, дорог, населённых пунктов и т.д.). Так, например, подпись на дороге 12(15)А означает, что ширина её проезжей части – 12 м, ширина дороги вместе с обочинами – 15 м, А – материал покрытия (асфальт, асфальтобетон).

Характеристика населённых пунктов по типу, политико-административному значению и численности населения передаётся размером и начертанием подписей их названия. Подпись, например, у населённого пункта Полетаево 185 МС означает, что в нём 185 домов, имеется Местный Совет.

В последнее время появилось весьма много заброшенных деревень, в которых никто уже не проживает, поэтому у подписи населённого пункта стали указывать не количество домов, а количество жителей в тысячах человек: Красный Куст 0,130 – 130 человек. Часто в скобках рядом с названием населённого пункта указывают специализацию хозяйства, например, СПК Нива (зерн.) – Сельскохозяйственный производственный кооператив «Нива» (зерновое хозяйство). В связи с тем, что названия органов местного управления в последнее время стали часто меняться, то на картах современных лет издания можно встретить разные аббревиатуры этих названий. Могут также измениться и обозначения совхоза, колхоза, а появиться, например, указанное выше обозначение – СПК Нива (зерн.), вместо бывшего совхоза «Россия».

При изображении объектов на топографических картах и планах пользуются цветовым фоном. Контур растительности (леса, сады и пр.) закрашивается зелёным цветом различных оттенков, объекты гидрографии – синим, голубым, дороги шоссейные, автострады – жёлтым, бледно-красным или оранжевым цветом, рельеф – коричневым. Все остальные объекты изображают чёрным цветом.

Важное место на топографических планах и картах отводится шрифтам, которые передают не только смысловое значение подписей, но и служат средством отражения определённых сведений об объекте. Размер и наклон букв, их толщина дают информацию об административном значении пункта, примерной численности жителей и т.п. Наклон букв в подписях названий рек указывает на их транспортное значение.

Совокупность условных знаков, применяемых при изображении объектов местности на картах и планах различных масштабов, является стандартной и обязательной к использованию и исполнению всеми государственными и коммерческими организациями, которые используют или составляют топографические карты или планы. Государственный стандарт на условные знаки приводится в специальных изданиях «Условные знаки топографических карт» и «Условные знаки топографических планов» [36, 37 и др.]. Эти стандарты время от времени обновляются, при этом действие старых стандартов прекращается, и они запрещаются к использованию.

В частности, и в маркшейдерии используют специальные условные знаки для обозначения соответствующих объектов. При этом одни и те же объекты в маркшейдерии и геодезии обозначают одинаково.

Изображение рельефа на топографических картах и планах

Рельеф (фр.- relief) – совокупность неровностей земной поверхности, образующихся в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов; в зависимости от размеров различают формы мегарельефа, макрорельефа, мезорельефа и микрорельефа. «Словарь иностранных слов»

Физическая поверхность Земли является весьма сложной для изображения поверхностью и состоит из совокупности различного рода неровностей, которые и определяют рельеф местности (рис. 2.24).

Размеры неровностей составляют от единиц до десятков и сотен метров и до нескольких километров. Названия неровностей (формы рельефа), определяемые по их виду, размерам, характеру, весьма различны: гора, холм, курган, сопка, лощина, долина, ущелье, овраг, бархан, увал и т.д.

Формы рельефа образовались под воздействием различных факторов. Например, абразионные формы (террасы, уступы, бенчи, ниши и т.п.) выработались морской и озёрной абразией, аккумулятивные формы образовались в результате накопления горных пород, принесённых водой, ветром, льдом (осыпи, оползни, террасы, валы, морены, пляжи, барханы и др.). В пустынях и полупустынях рельеф образуется чаще всего от действия ветра, а вот аллювиально-пролювиальные формы – за счет накопления выносимого с гор постоянным или временным водным потоком различного обломочного материала (гальки, щебня, песка и др.). Из других форм рельефа выделяют карстовые, криогенные (мерзлотные), ледниковые, овражно-балочные, флювиальные и др. Однако в круг наших задач не входит изучение образования того или иного рельефа. Это относится к области другой науки, геоморфологии, которая как раз и занимается вопросами происхождения и истории развития рельефа. Если указанные вопросы Вас заинтересуют, то можно почитать соответствующую специальную литературу. Нас же больше интересует топография той или иной формы, изображение той или иной формы на картах и планах.

В большом числе случаев бывает затруднительно отнести ту или иную неровность к тому или иному виду по его названию. В литературе Вам встречались различные названия форм рельефа. А какие-то названия форм рельефа и чисто местного значения. Сразу и не сообразишь, что это такое и о чём идёт речь. С целью исключения неоднозначности в названиях неровностей в топографии условно приняты к обозначению только пять основных форм, которыми можно понятно описать практически любые отдельные неровности и их совокупности. Два вида неровностей являются положительными (гора или холм; хребет), два вида – отрицательными (лощина; котловина или яма) и один вид неровности, седловина, не относится к положительной или отрицательной форме, а является особой формой. Это не значит, что какую-либо похожую на гору форму, например, курган, нельзя назвать курганом. Можно. Но в топографии необходимо и достаточно использование только одного названия этой формы. Или, например, географическое название равнина совсем не определяет, что это место, где нет неровностей. Географическая равнина имеет большой набор различных топографических неровностей, от выпуклых (положительных), до вогнутых (отрицательных), а также и неровностей, являющихся седловинами.

Для изображения рельефа местности на плоскости используется метод изогипс (или горизонталей), что поясняется на рис. 2.24. Представим себе какую-либо положительную форму рельефа, основание которой находится под водой, а вершина несколько выступает над поверхностью воды. Положим далее, что уровень воды удаётся понижать каждый раз на равный по высоте промежуток Δ h. При этом каждый раз поверхность воды соприкасается с физической поверхностью указанной формы по линии, которая называется горизонталью. Если спроектировать ортогонально все полученные горизонтали на плоскость, то получим их систему, определяющую в таком виде приведённую форму рельефа.

Горизонталью называется кривая замкнутая непрерывная линия, все точки которой имеют одинаковую абсолютную высоту.

Ступень Δ h условно принятого нами понижения уровня воды называется высотой сечения рельефа.

Рис. 2.24. Рельеф. Изображение рельефа методом горизонталей.

На рис. 2.25 показаны отдельные изображения основных форм рельефа.

Горой (холмом) будем называть видимую на изображении серию замкнутых горизонталей с указанием ската с помощью бергштрихов, либо с указанием подписи горизонтали (подписи её абсолютной высоты), ориентированной к основанию, либо и того и другого вместе (рис. 2.25 а). Наиболее высокая точка горы называется вершиной, а основание – подошвой.

Таким образом, горой (холмом) в топографии будет являться выпуклая округлая форма небольшой высоты и размеров, через которую, например, человек, разбежавшись, может и перепрыгнуть. Просто такие формы относят к микроформам. А в топографическом обозначении – именно гора или холм.

Скат – это кратчайшее в данном месте расстояние на плоскости между двумя соседними сплошными горизонталями. В общем случае расстояние между двумя соседними сплошными горизонталями называется заложением.

Если склон какой-либо формы рельефа ровный, однородный, то вода по такому склону движется именно по кратчайшему пути – скату.

Обратной горе (холму) по изображению формой является котловин а (яма), бергштрихи или подпись высоты горизонтали на которой также указывают направление к понижению формы (2.25 б). Котловина представляет собой чашеобразную форму. Нижняя часть котловины называется дном, верхняя часть – бровкой.

Чашеобразной формой являются озёра. Исскуственной чашеобразной формой являются пруды. В чашеобразных формах после дождя образуются лужи.

Рис. 2.25. Основные формы рельефа:

а – гора (холм); б – котловина (яма); в – хребет; г – лощина; д – седловина.

Второй положительной формой является хребет (2.25 в). Хребет – это выпуклая складка на поверхности земли. На изображениях гор практически всегда можно найти части, представляющие собой хребты. По закруглениям горизонталей (относительно малого радиуса), изображающих хребет, проходит воображаемая линия, ось хребта, называемая линией водораздела. От линии водораздела водные потоки, попадающие на хребет, разделяются в разные стороны.

В географии хребтом называют довольно большие цепи горных вершин. И так же, как и в топографии, цепи горных вершин определяют как водоразделы.

Вторая отрицательная форма, лощина (рис. 2.25 г), является обратной хребту формой. По закруглениям горизонталей (относительно малого радиуса) проходит воображаемая линия, ось лощины, которая называется линией водослива (тальвегом). Лощина представляет собой жёлоб. Реки, ручьи и т.п. текут по лощинам. Часто понижение, по которому текут реки, называют долиной. Такая форма, как овраг, произошла из лощины в результате разрушения её склонов под воздействием внешних условий. Если образование оврага прекратится, укрепятся его склоны, то он снова станет лощиной.

Седловина (рис. 2.25 д) – это сложная форма, образованная в виде поверхностей сопряжения нескольких простых форм. Классическое изображение седловины – это сочетание направленных друг к другу линиями своих водоразделов хребтов, разделённых лощинами. При движении, например, с вершины одной горы на вершину другой необходимо будет проходить точку седловины, общую для всех сопрягающихся поверхностей форм. Это самая низкая точка при движении с хребта на хребет и самая высокая – при движении из одной лощины в другую.

Характерными точками рельефа являются вершина горы, дно котловины, точка седловины, точки резкого перегиба рельефа. К характерным линиям рельефа относятся линии водораздела и водослива.

Да и не только седловина является сопряжением нескольких форм рельефа. Сам рельеф, как совокупность различных форм, представляет собой сложное архитектурное построение, определяемое сопряжениями различных неровностей. Вообще говоря, если внимательно посмотреть на складки горных склонов, то можно заметить устойчивое чередование: хребет-лощина-хребет-лощина… Можно заметить, как соединяются две или несколько лощин в одну, образуя общий водоток. Можно проследить, как сливаются два хребта, образуя еще одну форму – котловину (яму), образованную в таком случае, чаще всего, карстовыми явлениями, происходящими в почве или горных породах под дневной поверхностью.

Метод горизонталей нельзя применить для изображения мест с весьма резкими изменениями высоты: обрывов, оврагов, промоин, гребней, трещин в поверхности земли и т.п. Также невозможно и передать на плоскости микроформы рельефа: кочковатые поверхности, подвижные гряды песков, скалы-останцы, валуны, пещеры, уступы, карстовые воронки и т.п. Для их изображения дополнительно применяют специальные условные знаки.

Горизонтали естественных форм рельефа изображают на картах и планах коричневым цветом. Искусственные формы рельефа (карьеры, терриконы, дамбы, насыпи и выемки по сторонам автомобильных или железных дорог и т.п.), созданные человеком, изображают чёрным цветом.

При изображении рельефа часть горизонталей подписывают значением абсолютной высоты (или условной высоты в местной системе высот), а каждую пятую горизонталь утолщают. В местах со сложным рельефом, создающим трудности с определением высот точек, наносят дополнительные полугоризонтали, которые проводятся на половине высоты сечения рельефа. Они представляют собой прерывистую линию и могут быть замкнутыми и незамкнутыми. В некоторых случаях применяют для изображения рельефа даже четвертьгоризонтали (замкнутые или незамкнутые) или дополнительные горизонтали (фрагменты горизонталей) произвольной высоты, но с обязательным указанием этой высоты на карте.

Высота сечения рельефа соотносится с масштабом карты. Чем мельче масштаб карты, тем больше высота сечения рельефа на ней. Но, как видно из табл. 2.4, зависимость эта не совсем однозначная. Выбор того или иного сечения рельефа должен определяться ещё и сложностью местности в высотном отношении, изображаемой на карте или плане соответствующего масштаба.

На одном листе карты применяется только одна высота сечения рельефа. Исключение представляет только карта масштаба 1:1000000, поскольку на этих картах изображаются значительные по размерам площади, которые одновременно могут содержать информацию как о горных местностях, так и о местностях со сравнительно спокойным рельефом. В связи с этим на картах масштаба 1:1000000 в зонах от 0 до 400 м применяется высота сечения рельефа 50 м, от 400 до 1000 м – 100 м, выше 1000 м – 200 м.

Таблица 2.4

Масштаб карты	Высота сечения рельефа, м
1: 2000	0,5 1 2
1: 5000	0,5 1 2 5
1: 10000	1 2,5 5 10
1: 25000	2,5 5 10
1: 50000	5 10 20
1: 100000
1: 200000
1: 500000
1: 1 000000

С учётом характера местности и для карт масштабов 1:100000 – 1:500000 могут применяться другие значения высоты сечения рельефа, как в сторону её уменьшения, так и в сторону увеличения.

В некоторых случаях, при решении специальных задач, устанавливают высоты сечения рельефа, определяемые техническим заданием. Это может относиться как к рельефу местности, так и к рельефу поверхности каких-либо нетопографических объектов.

На рис. 2.25 Вы наверняка заметили и другие подписи, о которых здесь не было упомянуто. Соответствующие пояснения этим подписям Вы увидите в§ 17 (п. 17.5).