Условные обозначения рельефа

Качественный фон

Способ качественного фона применяют для показа качествен­ных различий явлений сплошного распространения по выделен­ным районам, областям или другим единицам территориального деления. Этот способ самым тесным образом связан с классифика­ционным подразделением территории, ее дифференциацией по какому-либо признаку, с типологическим районированием, на­пример с выделением районов сельскохозяйственной специализа­ции, ландшафтов, типов почвенного покрова, растительных ассо­циаций (рис. 4.8).

В качестве графических средств используют цвет {цветовой фон) или штриховку {штриховой фон). Иногда на картах совместно при­меняют оба эти средства, так, на почвенной карте генетические \ типы почв дают цветовым фоном, а механический состав их —... наложенным поверх цвета штриховым фоном. В некоторых случа-, ях, когда границы между выделенными районами нечеткие, а смена качеств происходит постепенно, допускается перекрытие двух ка-

Почвы равнин:

РЩ^] подзолистые

г§\^ дерново-подзолистые г ■ ■'•■'■'•■•'I болотно-подзолистые Г I подзолисто-буроземные

Рис. 4.8. Качественный фон.

чественных фонов, и на карте появляется как бы «чересполосица» или «шашечная» окраска.

Для удобства идентификации подразделений качественного фона его сопровождают индексами, которые проставляют на кар­те и в легенде (например, индекс дерново-сильноподзолистых почв — П*, среднего отдела девонской системы — Т)₂).

Количественный фон

Способ количественного фона применяют для передачи коли­чественных различий явлений сплошного распространения в пре­делах выделенных районов. Подобно качественному фону он все­гда сопряжен с районированием, но по количественному призна­ку. Окраска или штриховка выполняются по шкале, т.е. интенсивность возрастает или убывает в соответствии с изменением признака (рис. 4.9). Примерами использования количественного фона могут

84 Глава IV. Картографические способы изображения

Точечный способ

Пункты, к которым относятся диаграммы

Расчленения рельефа, в м

Превышения над руслами рек

ш и ■■■

менее 100 101 300 301 600 601 1000 1001 более Рис. 4.9. Количественный фон.

служить карты запасов гидроресурсов в речных бассейнах, карты рай­онирования территории по степени расчленения рельефа и т.п.

Возможно сочетание качественного и количественного фонов, например при выделении районов преобладающих конфессий (ка­чественный фон) с дополнительной характеристикой процент­ного соотношения населения разного вероисповедания (количе­ственный фон).

Локализованные диаграммы

Локализованные диаграммы характеризуют явления, имеющие сплошное или полосное распространение, с помощью графиков и диаграмм, помещаемых в пунктах наблюдения (измерения) этих явлений. Таковы графики изменения среднемесячных температур и осадков, локализованные по метеостанциям, диаграммы загряз-

I III VI IX XII Месяцы

Рис. 4.10. Локализованные диаграммы.

 

нения речных вод, приуроченные к гидропостам, и т.п. На карте всегда отмечают пункты, к которым отнесены графики, хотя ясно, что локализованные диаграммы характеризуют не только эти пун­кты, но и прилегающую территорию (рис. 4.10).

Графические средства весьма разнообразны — это розы-диаг­раммы (например, розы направлений преобладающих ветров), кривые и гистограммы распределения (ход температур по меся­цам), циклограммы (средняя продолжительность солнечного сия­ния в течение года), структурные диаграммы и др.

Точечный способ

 

Этот способ применяют для показа явлений массового, но не­сплошного распространения с помощью множества точек, каждая из которых имеет определенный «вес», т.е. обозначает некоторое

86 Глава IV. Картографические способы изображения

Ареалы 87

\

Посевные площади:

Рис. 4.12. Ареалы.

 

о

о о пшеницы

• • овса 1 точка соответствует 500 га

Рис. 4.11. Точечный способ.

число единиц данного явления (рис. 4.11). Чаще всего точечным способом показывают размещение сельского населения (вес од­ной точки составляет, например, 1000 жителей), либо посевные площади (одна точка — 500 га посевов), либо размещение живот­новодства (одна точка — 200 голов крупного рогатого скота) и т.п. В качестве графических средств можно выбрать не только точки (точнее, маленькие кружки), но и квадратики, треугольники и т.п. — важно лишь, чтобы каждая фигурка имела вес, обозначенный в легенде. Иногда при большом разбросе показателей берут точки двух и даже трех весов: маленькая точка — 200 га, средняя — 500, большая — 1000 га. Кроме того, точки могут иметь разный цвет или форму, например точки зеленого цвета обозначают посевы пшеницы, желтого — кукурузы, красного — подсолнечника и т.д. На картах размещения населения цветом можно обозначить его

национальный состав.

Точечный способ нагляден и удобен для количественных опре­делений. Точечные карты хорошо передают реальные особенности размещения явления: его количество, локализацию, группировку или концентрацию, структуру (например, структуру посевных пло-

щадей под разными культурами). Существуют специальные приемы для расчета оптимального веса точки в зависимости от разброса ко­личественных показателей и плотности размещения явления, ведь точки (фигурки) на карте не должны соприкасаться или сливаться.

4.13- Ареалы

Способ ареалов состоит в выделении на карте области распро­странения какого-либо сплошного или рассредоточенного явле­ния. Чаще всего этим способом показывают распространение жи­вотных и растений, месторождения полезных ископаемых и т.п. Различают абсолютные и относительные ареалы. Абсолютными называют ареалы, за пределами которых данное явление совсем не встречается (например, нефтегазоносный бассейн, контур кото­рого точно установлен), тогда как относительные ареалы показы­вают лишь районы наибольшего сосредоточения явления (допус­тим, промысловый ареал каких-либо лекарственных растений).

Графические средства изображения ареалов весьма разнооб­разны: это могут быть границы, фоновая окраска, штриховка, знач­ки, надписи, индексы (рис. 4.12). Напомним, однако, принципи­альную разницу между значковым способом, когда каждый знак точно относится к объекту, локализованному в том или ином пун­кте, и значком ареала, характеризующим площадь. Точно так же знак границы отражает не линейный объект, а лишь оконтуривает

88 Глава IV. Картографические способы изображения

Картодиаграммы

 

Уголь

Пес

Минеральные строительные материалы

Прочие грузы

г 5 тыс. т

 

теплые -*—холодные

Рис. 4.13. Знаки движения (векторы).

ареал. Границы как графическое средство предпочтительны для абсолютных ареалов, а для относительных — есть смысл нанести лишь несколько значков или дать надпись без проведения грани­цы, точное положение которой на местности неизвестно.

Знаки движения

Знаки движения используют для показа пространственных пе­ремещений каких-либо природных, социальных, экономических явлений (например, путей движения циклонов, перелета птиц, миграции населения, распространения болезней). С помощью зна­ков движения можно отразить пути, направление и скорость пере­мещения, структуру перемещающегося объекта (рис. 4.13). Можно применить знаки движения для показа связей между объектами (например, электронных коммуникаций, финансовых потоков), их качества, мощности, пропускной способности и т.д.

Различают два вида знаков движения:

♦ векторы движения— стрелки разного цвета, формы или тол­щины;

Рис 4.14. Полосы (ленты) движения.

♦ полосы (ленты) движения — полосы разной ширины, внут­ренней структуры и цвета.

Векторы применяют, например, для показа теплых и холод­ных течений, ветров и т.п., а полосы движения — для изображе­ния мощности и структуры потоков (например, железнодорожных перевозок, миграций населения). Ленты движения способны пере­дать структуру потока, его напряженность, например объем пере­возимых грузов, в соответствии с принятой шкалой: чем шире полоса, тем мощнее поток (рис. 4.14).

Картодиаграммы

Способ картодиаграммы — это изображение абсолютных ста­тистических показателей по единицам административно-террито­риального деления с помощью диаграммных знаков. Картодиаг­раммы применяют для показа таких явлений, как валовой сбор сельскохозяйственной продукции, общее число учащихся, объем промышленного производства, потребление электроэнергии в це­лом по районам, областям, провинциям и т.п. Поскольку речь идет о статистических показателях, то на карте всегда присутствует сет-

Глава IV. Картографические способы изображения

Картограммы

п ч,

Объем государственных закупок скота по районам (в тыс. т):

В

более 6

2-6

менее 6

Рис. 4.15. Картодиаграмма.

ка административного деления, по которой и производится сбор данных.

Графическими средствами служат любые столбчатые, площад­ные, объемные диаграммные знаки, отнесенные к районам или областям (рис. 4.15). Они могут быть структурными и показывать, например, долю разных отраслей в общем объеме производства в данном промышленном пункте. В одной административной едини­це можно дать несколько диаграмм для разных видов помышлен-ности. Однако по картодиаграмме нельзя определить, где именно размещено то или иное производство или в каком конкретно го­роде потребляют больше всего электроэнергии, — все отнесено к району в целом. Этим способ картодиаграммы принципиально от­личается от способа значков. Зато легко и предельно наглядно можно сравнить между собой целые районы или области.

Картограммы

Способ картограммы используют для показа относительных статистических показателей по единицам административно-терри­ториального деления. Это всегда расчетные показатели: скажем, число детских учреждений на тысячу жителей, энерговооружен­ность сельского хозяйства в расчете на 100 га обрабатываемых зе­мель, процент лесопокрытой площади по областям и т.п. (рис. 4.16).

Процент пашни ко всей площади

0 10 11 20 21 30 31 40 41 50 Рис. 4.16. Картограмма.

Иногда картограммы строят по сетке квадратов, вычисляя та­кие показатели, как плотность населения, овражность, распахан-ность и т.п., для каждой ячейки. Это весьма формальный подход. Есть и противоположная тенденция, заключающаяся в том, чтобы максимально снизить формализм картограммы. В этом случае ста­тистические показатели, полученные по административным райо­нам, относят только к ареалам их действительного распростране­ния, например плотность населения показывают только в обжи­тых районах, исключив болота или высокогорья, а показатели средней урожайности культур дают лишь в пределах контуров об­рабатываемых сельскохозяйственных земель. В результате картог­рамма трансформируется в карту своеобразных количественных ареалов. Такой способ называют уточненной картограммой, или дозиметрическим способом.

Картограмма как правило имеет интервальную шкалу, в кото­рой интенсивность цвета или плотность штриховки закономерно меняются соответственно нарастанию или убыванию значения кар­тографируемого показателя (см. разд. 4.17). Иногда картограммы ста­новятся похожи на карты количественного фона с той, однако, разницей, что количественный фон всегда отнесен к областям ее-

92 Глава IV. Картографические способы изображения

Шкалы условных знаков

 

25 100 500 1000 10000 50000 100000

25 100 500 1000 10000 50000 100000

Рис. 4.17. Непрерывные шкалы значков.

а — абсолютная; б — условная.

тественного районирования, тогда как картограммы — к админи­стративным районам или ячейкам геометрической сетки.

Шкалы условных знаков

Шкалы на картах — это графическое изображение последова­тельности изменения (нарастания или убывания) количественных характеристик объектов, их значимости, интенсивности или плот­ности. На картах со значками, локализованными диаграммами и на картодиаграммах используют абсолютные и относительные шкалы

я&роО

3~10 I 100-300 30-100

⁴— У

300-1000

??роо О

1-3 И 0-30 3-Ю, 100-300 30-100

1-зио-зо, \— У

300-1000

Рис. 4.18. Ступенчатые шкалы значков.

а — абсолютная; б — условная.

значков, устанавливающие их размеры в соответствии с величи­нами изображаемых объектов (показателей). В абсолютных шкалах размер значка прямо пропорционален величине изображаемого объекта (рис. 4.17). Например, если один кружок изображает на карте города с населением 25 тыс. человек, а другой — 200 тыс., то этот значок должен быть в восемь раз больше первого. Это очень наглядно, но неудобно при больших разбросах значений, напри­мер значок 4-миллионного города должен быть в 160 раз больше значка 25-тысячного населенного пункта. Такой огромный кружок закроет на карте соседние значки и надписи. Условные шкалы отра­жают количественные различия в условной соизмеримости: знак крупного города будет намного больше маленького, но все же не в сотни раз.

И абсолютные и условные шкалы значков могут быть непре­рывными и ступенчатыми (интервальными). В непрерывной шкале размер знака меняется плавно в соответствии с изменением коли­чественного показателя объекта. Ступенчатая шкала дает интерва-

Рис. 4.19. Нарастающие значки.

лы, например 10-30, затем 30-100, 100-300 и т.д. (рис. 4.18). При этом ступени могут быть одинаковыми (равномерная, равноинтер-вальная шкала) либо разными {неравномерная шкала). В приведен­ном примере интервалы различны: 20, 70, 200 — это ступенчатая неравномерная шкала.

Выбор ступеней и самих размеров знаков — сложная задача. Возможны формальные подходы, скажем, применение интерва­лов в арифметической или геометрической прогрессии либо ис­пользование реальных перепадов количественных величин картог­рафируемого явления. В картографии нет жестких правил выбора числа градаций в шкалах. Считается, что читатель карты легко раз­личает шесть—восемь градаций, однако многое зависит от графи­ческих особенностей значков, их формы, цвета, соотношения с фоном и т.п., а также От установившихся традиций. Все, что сказа­но о значках, во многом справедливо для локализованных диаг­рамм, полос движения, картодиаграмм.

Динамические изменения значений картографируемого пока­зателя иногда показывают с помощью шкал нарастающих значков (рис. 4.19). Графические решения могут быть разными. Наиболее ярко рост показателей передают линейные значки, но они зани­мают много места на карте, более экономны площадные и осо­бенно объемные значки, однако зрительно они менее наглядны.

Компьютерные технологии позволяют строить непрерывные (бе­зынтервальные) шкалы, когда, например, густота штриховки кар­тограммы пропорциональна величине картографируемого показа­теля (рис. 4.20). Это обеспечивает более плавные переходы и повы-1

 

Динамические знаки

Процент коренного населения

Рис. 4.20. Безынтервальная шкала.

шает наглядность изображения, однако определять на глаз плот­ность штриховки в каждой территориальной ячейке и сопостав­лять ее с легендой довольно затруднительно.

Цветовые шкалы определяют цвет и оттенки красок, исполь­зуемых на карте для послойной -окраски изолиний, для количе­ственного фона и картограмм. При передаче нарастающих количе­ственных признаков применяют шкалы возрастающей насыщен­ности цвета. При изображении рельефа для окраски ступеней высот используют особые цветовые гипсометрические шкалы, наилуч­шим образом приспособленные для передачи высоты и морфоло­гии рельефа суши и морского дна.

Динамические знаки

Создание картографических компьютерных анимаций привело к внедрению в практику динамических графических переменных.

Иначе говоря, все статические графические переменные приобре­ли еще одно временное измерение. Анимации позволяют изменять

Глава IV. Картографические способы изображения

 

форму и размер объекта, цвет и насыщенность цвета, внутреннюю структуру и само положение знака на карте. Наиболее часто при­меняются:

♦ перемещение знаков по полю карты, показывающее, напри­мер, движение линий атмосферных фронтов на синоптичес­ких картах;

♦ движение стрелок, указывающее направления транспортных потоков, переноса воздушных масс и т.п.;

♦ дефилирование цвета, т.е. постепенное изменение или даже пульсация окраски, вибрирование цвета, например при по­казе распространения ареала инфекции или эпидемии;

♦ мигание знаков, привлекающее внимание к какому-либо важ­ному объекту на карте, например к источнику радиационно­го загрязнения окружающей среды.

Проектирование динамических картографических обозначе­ний — новая, быстро развивающаяся область картографической семиотики на стыке с технологиями компьютерного дизайна (под­робнее см. разд. 14.6). Здесь можно ожидать многих оригинальных решений. Например, большие возможности сулит использование анимационных эффектов в сочетании с трехмерной графикой.

Глава V

Изображение рельефа

Общие требования

Рельеф — главный элемент ландшафта. Он определяет харак­тер и конфигурацию гидрографической сети, распределение рас­тительности и почвенного покрова, микроклимат и экологичес­кие условия, расположение дорог и населенных пунктов, — сло­вом, все особенности местности. В рельефе земной поверхности отражаются геологическая структура территории и ее палеогеогра­фическая история. В прошлом, да еще и сейчас, рельеф во многом определяет тактику ведения боевых действий. Добавим к этому, что рельеф местности имеет решающее значение при сельскохо­зяйственном освоении территории, гражданском, дорожном, гид­ротехническом строительстве. Отсюда становится понятным то осо­бое внимание, которое всегда уделялось методам изображения ре­льефа на картах.

Рельеф земной поверхности образует сплошное и в целом плав­но изменяющееся поле высот. Имеются и резкие изменения высот: обрывы, овраги, уступы куэст и т.п. Для изображения рельефа це­лесообразнее всего применять изолинии и способ значков, а на геоморфологических картах — способы качественного фона и ареа­лов. Вместе с тем есть специфические требования, которым всегда подчиняется изображение рельефа на гипсометрических картах:

♦ метричность изображения, обеспечивающая возможность по­лучения по карте абсолютных высот и превышений, характе­ристик углов наклона, расчленения и др.;

♦ пластичность изображения, т.е. наглядная передача неров­ностей рельефа, формирующая у читателя зрительный образ местности;

♦ морфологическое соответствие изображения, что проявля­ется в стремлении подчеркнуть типологические особенности форм рельефа, его структурность.

7 - 4886

Глава V. Изображение рельефа

Перспективные изображения 99

 

Рис. 5.1. Фрагмент карты Моравии с перспективным рисунком рельефа

(XVII в.).

Стремление по возможности учесть эти достаточно противоре­чивые требования проходит через всю историю развития способов картографирования рельефа. На разных этапах на первый план выходили задачи создания пластического объемного или метри­чески точного изображения, либо подчеркивания морфострукту-ры рельефа, либо совмещения этих требований на одной карте.

Перспективные изображения

На старых картах рельеф изображался схематическим перспек­тивным рисунком в виде отдельных возвышенностей, хребтов, го­рок. Для большей выразительности горки покрывались тенями — этот способ иногда называли картинным изображением рельефа. Для него не требовалось знания абсолютных или относительных высот, крутизны склонов, а было достаточно лишь передать об­щее расположение водоразделов, направление основных гряд и; хребтов (рис. 5.1). Такое изображение достаточно наглядно, но, ко­нечно, ни о какой геометрической точности не может быть и речи. '. Картинные карты рельефа иногда создавали художники; известна,; например, карта рельефа Тосканского побережья, нарисованная

Леонардо да Винчи и представляющая местность как бы с высоты птичьего полета. В настоящее время этот способ почти не применя­ется, его можно встретить лишь на стилизованных исторических картах.

Однако через два с лишним века картинный рисунок получил новое рождение. На современных картах стали использовать перс­пективные способы изображения рельефа, разрабатывать особые картинные знаки, но уже на геометрически точной основе. Новый способ получил название физиографического, он направлен на выявление физиономических черт рельефа, его морфологии (рис. 5.2). Физиографические карты широко применяют для пока­за рельефа дна океанов, поверхности далеких планет, их исполь­зуют в туристских буклетах и некоторых популярных изданиях. Та­кие карты отнюдь не предназначены для проведения по ним изме­рений, но они очень наглядны, похожи на блок-диаграммы или красочные художественные панорамы.

Такова поучительная эволюция способов перспективного изоб­ражения рельефа: от примитивных картинных изображений, ос­тавшихся в далеком прошлом, к точным современным физиогра­фическим картам. Это наглядный пример стремления картографов показать читателю пластику, объемность, трехмерность рельефа.

Рис. 5.2. Перспективное изображение горного рельефа Северной Италии (по Э. Раису).

7*

Глава V. Изображение рельефа

Способы штрихов

 

	_____.---
	-_-~—п
>п	——'
30 -^.15 /*	^*-
.^Э

3 3 2.4

60 Я <²

Рис. 5.3. Шкалы штрихов крутизны.

а — шкала И. Лемана; б — шкала Главного штаба.

Создание подобных изображений требует немалого искусства, это всегда «штучные» картографические произведения.

ношение тени, т.е. толщины штриха Т, к свету, т.е. к промежутку между штрихами С, выражалось простой пропорцией:

Т/С = а/ (45° -а),

где а — угол наклона склона. Шкала Лемана состояла из девяти ступеней, для склонов с углами наклона 0 — 5° отношение шири­ны штриха к ширине просвета составляло 0:9, 5 — 10° — 1:8 и т.д. На самой верхней ступени шкалы 40 — 45° это соотношение со­ставляло 8:1, а склоны с крутизной более 45° покрывались сплош­ным черным цветом. Штрихи располагались вдоль направления скатов, и это придавало изображению рельефа большую пластич­ность, хорошо подчеркивая неровности и перегибы поверхности, в особенности в горной местности.

В России применяли иные шкалы, в которых более детально были проработаны ступени для малых уклонов (менее 15°): увеличено чис­ло градаций, изменена толщина штрихов и ширина промежутков между ними. Таковы шкала А. П. Болотова и шкала Главного штаба. Основные русские топографические карты, созданные в середине и конце XIX в.: одноверстная, трехверстная, десятиверстная Евро­пейской России и стоверстная Азиатской России, содержат пре­красные образцы применения штрихов крутизны. Штрихи выпол­нялись способом гравюры, и это придает изображению рельефа особую тонкость и художественность, карты дают наглядный об­раз местности и смотрятся как произведения искусства (рис. 5.4).

 

5.3- Способы штрихов

Схематичные перспективные изображения рельефа еще в XVIII в. перестали удовлетворять войска — основных потребителей карт. Им необходимо было получать по картам точное представление о пересеченности местности и крутизне склонов. Характер рельефа определял маневрирование пехоты, кавалерии и артиллерии. Это стало основной причиной перехода к шкалам штрихов крутизны. Принцип построения таких шкал прост: чем круче склон, тем толще и плотнее штриховка, что отвечает изменению освещенности, при которой крутые склоны как бы покрыты глубокой тенью, а поло­гие — максимально освещены (рис. 5.3).

Впервые шкалу штрихов крутизны создал в 1799 г. саксонский картограф Иоганн Леман. Он принял следующее допущение: от-

Рис. 5.4. Часть съемочного топографического планшета Санкт-Петербург­ской губернии, выполненного в штрихах крутизны.

102 Глава V. Изображение рельефа

Горизонтали \ 03

 

Рис. 5.5. Схема построения штрихового рисунка рельефа.

а — исходные горизонтали и линии скатов; б — расстановка штрихов; в — штрихи крутизны; г — теневые штрихи.

Интересно, что для нанесения штрихов на карте вначале про­водили горизонтали, они служили канвой для построения линий скатов, далее по ним вычерчивали штрихи. С окончательного ри­сунка вспомогательные горизонтали снимали (рис. 5.5).

Иной принцип использовали при изображении рельефа с по­мощью теневых штрихов, которые наносили по принципу боко­вого (косого) освещения. Обычно предполагалось, что источник света размещен в северо-западном углу карты. Штрихи черного; или коричневого цвета накладывали так, чтобы выделить осве- | щенные и затененные склоны, подчеркнуть основные формы ре­льефа, перегибы склонов, расчленение поверхности.

Способы штрихов очень хорошо передают пластику рельефа,
его морфологию, но не позволяют определять абсолютные и отно- >
сительные высоты. Кроме того, гравирование или рисовка штри­
хов весьма трудоемки, а печатание карт требует высокой техники
воспроизведения. Внедрение в картоиздание фоторепродукцион­
ных процессов и плоской печати сильно затруднило воспроизве-,
дение штрихов, тонкие линии при печати раздавливались, а тол- '
стые штрихи — сливались. Все это заставило картографов искать >
другие способы изображения рельефа.;

Горизонтали

Горизонтали (изогипсы) — линии равных высот. Они представ­ляют собой проекции на плоскость следов сечения рельефа уро-венными поверхностями, проведенными через заданный интер­вал, который называется высотой сечения рельефа. Горизонтали — основной способ изображения рельефа на современных топогра­фических, общегеографических, физических, гипсометрических картах. Одно из важных достоинств способа — его высокая мет-ричность. В любом месте карты по горизонталям можно опреде­лить абсолютную и относительную высоты точек, форму и крутизну склонов, рассчитать морфометрические показатели вертикально­го и горизонтального расчленения. Благодаря горизонталям карты рельефа стали ценным источником информации при морфомет-рических определениях, статистических расчетах, математичес­ком моделировании, в частности при создании цифровых моде­лей рельефа.

Ключевая проблема изображения рельефа горизонталями — выбор высоты сечения. Для топографических карт установлены стан­дартные сечения в зависимости от масштаба карты и характера изображаемой территории (табл. 5.1).

Таблица 5.1 Высота сечения рельефа (в метрах) на российских топографических картах

 

 

Территории	Масштабы карт
1:10 000	1:25 000	1:50 000	1:100 000	1:200 000	1:500 000
Плоскоравнинные от­крытые Плоскоравнинные за­лесенные, равнинные пересеченные, холми­стые, а также песча­ные пустыни Предгорные и горные Высокогорные	2,5 5	2,5 5 5 10	о о о о	20 20 20 40	20 20 40 40	50 50 100 100

ИНТЕРВАЛЫ СЕЧЕНХЯ

50 110 200 250 400 500 1000

Рис. 5.6. Варианты шкал сечения рельефа с различными интервалами,

В тех случаях, когда с помощью горизонталей основного сече­ния не удается показать какие-либо существенные детали релье­фа, применяют дополнительные полугоризонтали. Их проводят через половину высоты принятого сечения рельефа. Например, на плос­кой поверхности Прикаспийской низменности полугоризонталями показывают многочисленные невысокие соляные купола. Иногда бывают недостаточны и полугоризонтали, тогда вводят вспомога­тельные горизонтали с произвольно выбранной высотой сечения.

На мелкомасштабных физических и гипсометрических картах, охватывающих обширные территории, сечение рельефа может быть

 

Гипсометрические шкалы

переменным для различных районов: низменностей, возвышен­ностей и высокогорий. Например, на одной из лучших Гипсомет­рической карте СССР масштаба 1:2 500 000 для суши приняты такие интервалы сечения рельефа: от 0 до 300 м через 50 м, от 300 до 600 м — через 100 м, от 600 до 750 м — через 150 м, далее до высоты 4500 м — через 250 м, до 6000 м — через 500 м и выше — через 1000 м. При выборе шкал сечения всегда учитывают, что горизонталь 200 м служит границей низменностей и возвышенно­стей, горизонталь 1000 м (иногда 750 м) — границей средневысот-ных гор, а горизонталь 2000 м — рубежом высоких гор и нагорий. Примеры наиболее употребительных шкал сечения рельефа, при­меняемых на мелкомасштабных картах России, представлены на рис. 5.6. Все они имеют переменное сечение, но некоторые рубежи сохраняются в любых вариантах, это, например, горизонтали 200, 1000, 2000, 3000 и 5000 м.

Для изображения рельефа морского дна используют изобаты — изолинии равных глубин. На мелкомасштабных гипсометрических картах они также имеют переменное сечение, например на шель­фе (до глубин 200 м) — 50 м, на континентальном склоне (до глубин 2500 м) — 100 и 250, а в пределах глубоководных равнин и впадин — 500, а потом 1000 м.

Гипсометрические шкалы

Для придания рельефу в горизонталях большей читаемости и выразительности применяют цветовые шкалы, называемые шка­лами гипсометрической окраски. Они могут быть одноцветными с изменяющимися светлотой и насыщенностью цвета либо мно­гоцветными с изменением цвета, его светлоты и насыщенности. Существует несколько принципов построения цветовых рядов та­ких шкал.

♦ Затемняющиеся шкалы строятся по принципу «чем выше, тем темнее», в них насыщенность послойной окраски воз­растает с высотой от бледно-зеленого до темно-зеленого цвета для низменностей и от желто-коричневого до темно-корич­невого цвета — для горных районов. Такие шкалы логичны, так как дают представление о нарастании высоты и крутиз­ны склонов, однако бедны по колориту и недостаточно пла­стичны.

Глава V. Изображение рельефа

Светотеневая пластика

 

♦ Осветляющиеся шкалы сроятся по принципу «чем выше, тем светлее», в них происходит переход от серых и темно-олив­ковых тонов низменностей к светло-желтым высокогорьям и почти белым вершинам. Эти шкалы очень выразительны, горы кажутся освещенными солнцем, что придает рельефу плас­тику. Их часто используют для показа рельефа Альп, Памира, Тянь-Шаня и других высокогорных территорий. Неудобство, однако, состоит в том, что затемнены низменности, где обыч­но сосредоточена основная нагрузка карты: реки, населен­ные пункты, дороги и др.

♦ Шкалы возрастающей насыщенности и теплоты тона ис­пользуют следующую последовательность цветов: серо-зеле­ный, зеленый, желтый, желто-оранжевый, оранжевый, крас­ный. В этом случае горы выглядят ярко, а низменности как бы удалены и цвет их слегка приглушен — этим достигается хороший пластический эффект и различимость высотных сту­пеней. Такие шкалы применены на многих картах Атласа Мира, на лучших гипсометрических картах СССР и России.

Батиметрические шкалы менее разнообразны, оттенки свет­ло-голубого цвета на мелководьях сменяются серо-голубыми, за­тем сине-фиолетовыми и темно-синими. В целом с глубиной за­темнение шкалы всегда усиливается.

Одноцветные шкалы обычно содержат пять—шесть, а много­цветные — до 16 ступеней послойной окраски. Ступени рельефа суши и морского дна обычно соединяют в одну шкалу.

Условные обозначения рельефа

Для показа элементов и форм рельефа, не выражающихся горизонталями, применяют условные знаки. Обычно это связано с нарушением плавности поверхности. Таковы обрывы, скалистые гребни, глубокие ущелья, обрывистые стенки оврагов, узкие про­моины и другие формы естественного рельефа (рис. 5.7). В этих слу­чаях используют стандартные знаки коричневого цвета, которые хорошо сочетаются с горизонталями. Если же необходимо изобра­зить искусственные формы рельефа, возникшие в результате тех­ногенных воздействий, например уступы карьеров, канавы, насы­пи, терриконы и т.п., то применяют значки черного цвета.

Рис. 5.7. Изображение скалистого рельефа высокогорья на топографичес­кой карте.

На геоморфологических картах для изображения форм релье­фа применяют знаки ареалов. Так показывают распространение карстовых пещер, соляных куполов и бугров пучения, полигональ­ного рельефа, барханов и грядовых песков и других подобных форм. А на орографических картах, главное содержание которых состав­ляют структурные элементы рельефа суши и дна океанов, широко используют линейные знаки для показа хребтов, уступов, впадин, котловин, подводных желобов, каньонов и др.

Светотеневая пластика

Наибольшую выразительность изображению придают спосо­бы теневой пластики, когда формы рельефа как бы покрываются тенями. Один из таких приемов — теневые штрихи — был рассмот-

Рис. 5.8. Отмывка рельефа при северо-западном освещении.

рен выше (см. разд. 5.3). Позднее на смену ему пришел более про­стой способ отмывки, т.е. создание полутонового изображения при заданном освещении местности. Наибольшую выразительность и объемность дают способы светотеневой пластики, которая обеспе­чивает плавный переход от светлого к темному. Черная (серая) или коричневая акварельная краска наносится на затененные скло­ны и размывается кистью так, чтобы на крутых склонах тени ле­жали гуще, а пологие — выглядели светлее. В картографии исполь­зуются три варианта отмывки:

♦ отмывка при боковом (косом) освещении, чаще всего при се­веро-западном, когда свет падает как бы из левого верхнего угла карты, освещая западные и северо-западные склоны и затеняя восточные и юго-восточные (рис. 5.8);

♦ отмывка при отвесном (зенитальном) освещении, при кото­ром свет падает сверху, и вершины гор оказываются осве­щенными, а понижения — затененными;

♦ отмывка при комбинированном освещении, сочетающая эф­фекты бокового и отвесного освещения, она пригодна для нанесения теней на склоны любой ориентировки, этот худо­жественный прием дает наилучший пластический эффект.

Отмывка используется как основной способ изображения ре­льефа на некоторых мелкомасштабных общегеографических кар-

Светотеневая пластика

*2$!2:;?"*^#***

?255!"*******»

2Лгг;»^ж,«•-

Рис. 5.9. Полутоновое изображение и его растровая структура.

тах, но чаще легкую серую отмывку наносят в дополнение к гори­зонталям и многоцветной гипсометрической окраске. Этим обес­печиваются максимальная пластичность и высокие эстетические качества изображения.

Долгое время пластический эффект отмывки в решающей сте­пени зависел от художественных навыков картографа, выполне­ние отмывки рассматривалось как искусство. Но оказалось, что этот художественный прием легко поддается автоматизации. Ана­литическая (автоматическая) отмывка выполняется на основе подробной цифровой модели рельефа. Для всех элементарных квад­ратных ячеек автоматически рассчитываются углы наклона, и в соответствии с ними наносится растр — точки разной величины, дающие в совокупности эффект тени. Таким образом, совокуп­ность растровых точек создает впечатление полутонового изобра­жения (рис. 5.9). Аналитическая отмывка широко используется при компьютерном картографировании, она обладает высокими ху­дожественными качествами и точностью.

В последние годы аналитическую отмывку иногда получают на основе космических радиолокационных съемок бокового обзора. Радиолокация наклонным лучом прекрасно подчеркивает тенями все неровности местности, особенно при сильнопересеченном ре­льефе. Космические снимки с тенями используют для создания фотокарт.

К приемам теневой пластики относится также фоторельеф. Для этого вначале изготовляется пластиковая или гипсовая модель ре­льефа местности, которая затем фотографируется при боковом освещении. На снимке получается вполне натуральное распреде­ление теней, оно и воспроизводится при печати карты. Часто фоторельеф используют в атласах как подложку к тематическим картам.

по

Глава V. Изображение рельефа

Блок-диаграммы \ \ \

5.8. Освещенные горизонтали

Как было сказано выше, изображение рельефа горизонталями обладает наибольшей метричностью, но проигрывает другим спо­собам в отношении пластичности. Поэтому картографы всегда стре­мились усилить выразительность горизонталей, вводя дополнитель­ное боковое «освещение».

Один из приемов заключается
в утолщении горизонталей на
I ~ I------- с-^ч с^с_г| затененных склонах и утонче-

Рис 5.10.Освещенные (затененные) горизонтали.

нии их на освещенных, что воспроизводит эффект распре­деления света и тени (рис. 5.10). Такие горизонтали с равным правом могут называться «ос­вещенными» и «затененными». Одним из первых этот прием применил инженер-генерал русской армии Э. И. Тотлебен, руководивший инженерными работами при обороне Севас­тополя в 1854—1855 гг. Состав­ленная им карта Севастополь­ской бухты в освещенных го^А ризонталях — прекрасный образец картографического искусства.

Позднее стали применять печать горизонталей в двй краски: белой на освещенных склонах и черной — на затененных» плавно меняя при этом толщину линий при переходе от света К; тени. В настоящее время этот способ завоевал широкую популяре ность при создании генеральных батиметрических карт. Часто егО| называют способом Танака по имени японского картографа Исиро! Танака, впервые применившего его для картографирования рель" ефа дна Тихого океана. Суть состоит в том, что на светло-голубое фоне освещенная часть изобат печатается белым цветом, а затв ненная — темно-синим. При удачном выборе высоты сечения ре льеф морского дна выглядит выпукло и эффектно, карта лег читается и прекрасно передает морфологию подводных хребтр

Рис. 5.11. Фрагмент карты рельефа местности (а) и блок-диаграмма того же участка в горизонталях (б), составленная на автоматическом гра­фопостроителе.

желобов, вулканов и других форм. Освещенные изобаты применя­ют на современных генеральных картах Мирового океана.

5.9- Блок-диаграммы

Блок-диаграммы рельефа — это трехмерные плоские рисунки, передающие пластику земной поверхности. Обычно они совмеща­ются с продольными и поперечными разрезами, которые показы­вают внутреннее геолого-геоморфологическое строение террито­рии (см. разд. 1.5). Блок-диаграммы строят по особым законам гео­метрической перспективы, сопровождая рисунок послойной раскраской или отмывкой для достижения наибольшей вырази­тельности. Современные компьютерные технологии позволяют срав­нительно легко получать трехмерные блок-диаграммные изобра­жения на дисплее и проводить с ними различные преобразования. Электронные блок-диаграммы рельефа получают в виде перспек­тивно смещенных горизонталей (рис. 5.11) либо как систему пере­секающихся профилей (рис. 5.12). Блок-диаграммы с горизонталя­ми удобны в том отношении, что по ним, как по картам, легко определять абсолютные и относительные высоты, уклоны, на них можно наносить дополнительную нагрузку, например почвы, рас­тительный покров и т.п.

112 Глава V. Изображение рельефа

Рис. 5.12. Сеточная блок-диаграмма, построенная по цифровой модели в виде взаимно пересекающихся профилей.

Высотные отметки

Высотные отметки — это цифры, помещаемые на картах возле точек и указывающие их абсолютную или относитель­ную высоту или глубину. С помощью высотных отметок показывают особо важные (ко­мандные) или характерные высоты, например вершины гор, хол­мов, высоты перевалов, обрывов и уступов, насыпей и курганов. Они облегчают чтение карты и понимание характера рельефа.

На морских навигационных картах отметки глубин часто со­ставляют главный способ изображения подводного рельефа. От­метки проставляют точно в местах промеров, тем самым подчер­кивая их плотность и детальность изученности морского дна (рис. 5.13). При достаточно детальной сети промеров на навигаци­онные карты наносят еще и изобаты.

Цифровые модели рельефа

Автоматизация картографирования привела к созданию и по­всеместному использованию цифровых моделей рельефа (ЦМР).

.13. Фрагмент морской навигационной карты с отметками глубин.

ЦМР — совокупность (массив, файл) высотных отметок 2, взятых в узлах некоторой сети точек с координатами X, V и закодированных в числовой форме. Различают четыре способа построения ЦМР:

♦ получение высотных отметок в узлах регулярной сетки, в вер­шинах квадратов или прямоугольников — создание матрицы высот;

♦ нерегулярное (или случайное) размещение высотных отме­ток в узлах произвольной треугольной сети — такие данные обычно получают при съемках на местности;

♦ размещение высотных отметок вдоль горизонталей или изо­бат с определенным шагом, т.е. цифрование этих изолиний по карте;

♦ получение высотных отметок в точках пересечения горизон­талей со структурными линиями рельефа — осями водораз­делов, тальвегами и др., что дает возможность наиболее точ­но зафиксировать морфологию рельефа.

ЦМР — основа компьютерного картографирования. Они по­зволяют восстанавливать (визуализировать) рельеф в горизонта­лях с помощью процедур интерполяции, экстраполяции или ап-

8 - 4886

Глава V. Изображение рельефа

 

проксимации. На основе ЦМР выполняют разнообразные расчеты и преобразования, автоматически строят производные морфомет-рические карты: уклонов и экспозиций склонов, расчленения, зон видимости/невидимости и др. В автоматическом режиме можно восстанавливать тальвеги рек и всю эрозионную сеть. Кроме того, ЦМР служат для построения блок-диаграмм, панорам и иных трех­мерных изображений рельефа, в том числе динамических моде­лей, вращающихся на экране компьютера. Детальные ЦМР позво­ляют выполнять аналитическую отмывку рельефа при заданном освещении (см. разд. 5.6).

Иногда говорят о том, что на основе ЦМР получают цифровые карты рельефа, т.е. цифровые модели горизонталей с точностью и степенью генерализации, соответствующими заданному масштабу. Однако это не совсем точно, поскольку цифровые карты не явля­ются картами в полном смысле слова (см. разд. 1.5). На самом деле речь идет о компьютерных (электронных) картах, полученных посредством визуализации цифровых моделей.

Глава VI

Надписи на географических картах

Виды надписей

Кроме условных знаков на картах присутствуют различные над­писи. Они составляют важный элемент содержания, поясняют изоб­раженные объекты, указывают их качественные и количественные характеристики, служат для получения справочных сведений. Над­писи обогащают карту, но могут одновременно ухудшить ее чита­емость. Поэтому установление оптимального количества надписей и правильное их размещение составляют важную задачу при со­здании любого картографического произведения.

Выделяют три группы надписей (рис. 6.1).

НАДПИСИ НА КАРТЕ

ТОПОНИМЫ

ТЕРМИНЫ

ПОЯСНИТЕЛЬНЫЕ НАДПИСИ

 

Н Гидронимы

Ц Геологические

Качественные характеристики

 

Оронимы

Географические

Количественные характеристики

 

Н Этнонимы

Зоонимы

Океанологичес­кие

Социально-экономические

Хронология

Пояснения кзнакам| движения

Пояснения к гео-графической сетке

Рис. 6.1. Группы надписей на картах.

Глава VI. Надписи на географических картах

Картографическая топонимика 117

 

Топонимы — собственные географические наименования объек­тов картографирования. Они включают оронимы — названия эле­ментов рельефа, гидронимы — названия водных объектов, этно­нимы — названия этносов, зоонимы — названия объектов живот­ного мира и т.п.

Термины — понятия, относящиеся к объектам картографиро­вания. Это могут быть общегеографические, геологические, океа­нологические, социально-экономические и любые другие терми­ны (например, «провинция», «область», «залив», «низменность», «антеклиза», «экономический район» и др.).

Пояснительные надписи, которые включают:

♦ качественные характеристики («ель», «сосна», «горькое», «со­леное», «каменный»);

♦ количественные характеристики (указание ширины шоссе, абсолютные и относительные высоты и глубины, скорость течения реки и др.);

♦ хронологические надписи (даты событий, географических открытий, наступления каких-либо явлений, например на­чала ледостава на реках);

♦ пояснения к знакам движения («Путь Магеллана», «Дрейф ледокола "Седов"»);

♦ оцифровка меридианов и параллелей и пояснения к линиям картографической сетки («Северный полярный круг», «К во­стоку от Гринвича»).

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: