Изображение рельефа горизонталями.

Там, где горизонтали сближаются, склон круче, где расходятся — положе.
Так родился штриховой способ, хорошо передающий пластику рельефа. Но способ этот очень трудоемкий, да и штрихи затрудняли чтение других элементов местности. Наконец, карта в штрихах не передавала данных о высоте, не позволяла строить профили, необходимые для инженерных расчетов.
Еще в 1648 г. французский математик и физик В. Паскаль применил для измерения высоты горы ртутный барометр: она определялась по разнице давления воздуха на вершине и у подножия. Способ этот не сразу был использован в картографии. Лишь в XVIII в. на картах стали указывать высоту наиболее заметных точек местности — вершин, перевалов и т. д. Со временем это стало главным в изображении рельефа, причем оказалось, что характер изменения высот позволяет передать черты рельефа: его формы, пластику, крутизну склонов.
В основе передачи представления о распределении высот, или гипсометрии местности, лежит способ изображения рельефа горизонталями, т. е. с помощью линий, все точки которых на местности лежат на одинаковой высоте.
Горизонтали применяли еще в XVI в. инженеры-градостроители: они мысленно как бы разделяли на слои строительную площадку, чтобы знать, где строить здания, или чтобы вычислить объем земляных работ. Но на картах горизонтали утвердились лишь во второй половине XIX в.

При рассказе о том, что такое горизонталь, обычно пользуются представлениями об «идеальном острове», который последовательно заливает вода. Если на поверхности острова прочертить разные уровни стояния воды, в плане они изобразятся в виде замкнутых кривых. Если расстояние по высоте между отдельными горизонталями будет одинаковым, т. е. они будут проведены через определенное сечение, тогда большая густота горизонталей на плане будет говорить о большей крутизне склона, а разреженность горизонталей — о его пологости. Чтобы на карте с горизонталями определить разность высот двух точек, надо помножить сечение на число горизонталей между ними, а измерив также и расстояние между ними по карте, можно по двум катетам найти и протяженность склона, и угол его наклона.

Так вычерчиваются горизонтали — линии на карте, все точки которых на местности лежат на одинаковой высоте.
Горизонтали передают и представление о формах рельефа: замкнутые, как бы вложенные одна в другую горизонтали изображают холм (гору) или впадину, причем различить их помогают берг-штрихи — маленькие черточки, всегда направленные вниз по склону. Втянутая петля горизонталей изображает понижение — долину или балку, а выпуклая — выступ, мыс, водораздел.
Вначале при съемке небольших участков местности определяли с помощью барометра высоту нескольких точек и, сообразуясь с ними, горизонтали рисовали на глаз. Но, как мы уже говорили, по барометру можно определить лишь различие в высоте близрасположенных точек. Между тем надо было дать представление о рельефе обширных пространств. Например, для строительства судоходных каналов нужно было изобразить рельеф водораздела между бассейнами Волги и рек, впадающих в Финский залив. Для этого надо было на картах показывать не только относительную высоту точек (т. е. разницу их высот), но и абсолютную высоту над уровнем моря. Это не просто, хотя бы потому, что в разных морях и океанах, у разных берегов (из-за нагонных ветров и течений, вращения Земли, приливов, формы берегов и т. д.) уровень воды неодинаков. Поэтому, например, на всех картах СССР "абсолютная высота отсчитывается от нуля футштока (рейка для наблюдений за уровнем воды) в Кронштадте, и для опорных точек она вычисляется геодезистами при прокладке триангуляции; топограф использует их данные при съемке местности.
Зная высоту опорных точек, горизонтали можно проводить и по аэрофотоснимкам — на специальных приборах — стереопланиграфах, получая рельефное, т. е. стереоскопическое, изображение на двух соседних (обязательно перекрывающихся) аэрофотоснимках. На подробной топографической карте сечение горизонталей небольшое: 5 м или 10 м, а в случае надобности, например для строительной площадки или карьера, — 1 м и даже менее. На географической карте рельеф рисуют обобщенно, горизонтали проводятся через десятки, а то и через сотни метров (промежуточные пропускаются), а сечение выбирается неодинаково на одной карте: на горах больше, чем на равнинах. Конечно, на карте большой территории нельзя уже изобразить отдельный холм или овраг, на ней изображаются обширные низменности, равнины, возвышенности, плоскогорья, хребты, т. ё. участки земной поверхности, отличающиеся своей высотой над уровнем моря. Пространства на географической карте`, заключенные между такими обобщенными горизонталями, для наглядности закрашиваются разным цветом, причем под картой помещают соответствующую шкалу высот. Низменности окрашивают в зеленые тона (впадины ниже уровня моря — в темно-зеленые), равнины — в серые, а горы — в коричневые, и чем они выше, тем темнее.
Так же рисуют и рельеф дна океанов, морей и больших озер, проводя по дну изобаты —линии одинаковых глубин. Промежутки между ними закрашивают — чем глубже, тем темнее синий тон.
Пластический способ.

Из всех элементов местности рельефу принадлежит главная роль, так как он в значительной мере определяет характер всех остальных элементов. Рельеф оказывает влияние на климат, водный режим, распределение растительности и т. д. Без знания его невозможно понять взаимосвязь между отдельными элементами ландшафта и, следовательно, невозможно рациональное использование их человеком. Рельеф труднее всего изобразить на карте. Трудность заключается в том, что необходимо показать его пространственные формы на плоской поверхности карты.
Плоскость, как известно, имеет только два измерения: длину и ширину, что позволяет изображать плановые очертания объектов. Третье же измерение - высота, являющаяся характерным элементом рельефа, не укладывается на плоскость. В отличие от других элементов местности рельеф имеет неповторимое разнообразие объемных форм. Это обстоятельство также усложняет передачу его на плоскости.
Наиболее наглядно он может быть выражен на рельефных картах. Их изготавливают в настоящее время из белого пластика, на котором рельеф выдавлен по изготовленной форме под специальным прессом. Такие карты часто используют на выставках. Они наглядно передают местность и широко применяются в процессе обучения. Для изображения рельефа на карте нужно было разработать особые способы с тем, чтобы она давала трехмерное представление о местности, позволяла не только производить измерения в горизонтальной плоскости, но и определять положение различных точек местности по высоте. Следует учесть и еще одно условие: рельеф не должен заслонять собой другие элементы карты.
На протяжении нескольких столетий было предложено и практически испытано много
В конце XVIII в. был разработан способ штрихового изображения рельефа, который основан на следующем явлении. При вертикальном падении света наклонная поверхность освещается слабее горизонтальной. Если считать, что белые промежутки между штрихами соответствуют количеству света, а толщина штрихов - потере света на склоне, то такие штрихи могут естественно выражать рельеф. Чем круче скат, тем толще штрихи и меньше расстояния между ними.
Штрихи отображают все неровности местности: холмы и лощины, хребты и овраги, подъемы и спуски. Чем ровнее поверхность земли, тем тоньше и тем дальше друг от друга наносят изображающие ее штрихи. И наоборот, как только появляется уклон, штрихи теснятся ближе и чертятся гуще. Штрихи очень наглядно передают рельеф местности на карте. Стоит только немного прищурить глаза, и становятся видны выпуклости рельефа.

Штриховой способ изображения рельефа
Картографическая штриховка - это результат большого и кропотливого труда чертежника высокой художественной техники. В этом легко убедиться, рассматривая рис. 25. Многие штриховые карты остаются до сих пор непревзойденными образцами картографического искусства. Они дают выразительное и наглядное представление о формах земной поверхности и позволяют оценивать крутизну скатов. Сами штрихи не указывают, в каком направлении идет подъем или спуск, но это легко определяется по расположению оврагов, речной сети и высотным отметкам.
Штриховой способ изображения рельефа имеет и ряд недостатков. Он не позволяет судить о высотах точек земной поверхности, так как подписанных отметок явно недостает для определения высоты любой точки. Кроме того, штрихи закрывают другие элементы карты, а сам способ очень трудоемок.
Для наглядного представления результатов каких-либо многолетних наблюдений в XVIII в. стали применять на картах так называемые изолинии. Сперва получили большое распространение изогоны - линии одинаковых магнитных склонений, изотермы - линии равных температур и изобары - линии равных давлений атмосферы. Подобная система оказалась пригодной для изображения рельефа. Изогипсы - линии равных высот - имеют явное преимущество перед штрихами. Этим способом математически точно передаются плановое очертание и высоты отдельных форм рельефа.

51.

Пикет — точка на местности, отмеченная забитым в землю колышком, а также сам колышек. Применяется в геодезических изысканиях при нивелировании местности.

Способы съемки ситуации

Съемка ситуации – геодезические измерения на местности для последующего нанесения на план ситуации (контуров и предметов местности).

Выбор способа съемки зависит от характера и вида снимаемого объекта, рельефа местности и масштаба, в котором должен быть составлен план.

Съемку ситуации производят следующими способами: перпендикуляров; полярным; угловых засечек; линейных засечек; створов

52.

Спутниковые системы состоят из 3-х секторов:

1. Космический включает спутники.

2. Контроля и управления – этот комплекс наземных средств, обеспечивает непрерывное наблюдение спутников в целях уточнения их орбит, прогноза движения на определенном интервале времени в виде эфемерид, заложенных в память спутника. Составная часть этого сектора – космическая геодезическая сеть равномерно расположенных на земле пунктов.

3. Пользователя.

Состоит из приемника и вычислительного блока. Измерение в геодезических целях выполняется фазовым методом, позволяющим получать не координаты, а их приращения в точках, где установлены приемники. Эти измерения называются относительными. Существуют два способа измерения:

1. Кодовый – когда измеряют время распространения сигнала. Его используют только в приемниках, размещенных на определяемом пункте. Этот способ называется автономным. Если измерения одновременно выполняются двумя приемниками то способ называется дифференциальным. При этом способе один приемник ставят на пункте с известными координатами, другой на определяемом, для повышения точности.

Фазовый – его применяют при определении координат геодезических пунктов. В этом случае измеряют не время распространения сигнала, а сдвиг фаз колебаний несущей частоты излучаемой спутником за этот промежуток времени.

Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного навигационного приёмника, называемого базовой станцией. Базовая станция устанавливается в точке с известными географическими координатами. Сравнивая известные координаты (полученные в результате прецизионной геодезической съёмки) с измеренными координатами, базовый навигационный приёмник формирует поправки, которые передаются потребителям по каналам связи.

Приёмник потребителя учитывает принятые от базовой станции поправки при решении навигационной задачи. Это позволяет определить его координаты с точностью до одного метра.

При работе методом дифференциального GPS в постобработке, базовая станция записывает ошибки для каждого спутника прямо в компьютерный файл. Передвижной приёмник также записывает свои данные в компьютерный файл. После возвращения из поля, два файла обрабатываются совместно с помощью специального программного обеспечения и на выходе получается дифференциально скорректированный файл данных передвижного приёмника. Все GPS картографические системы включают в себя программу для выполнения дифференциальной коррекции в постобработке. Одной из замечательных особенностей картографических систем, выпускаемых фирмой Trimble, является возможность использования дифференциальной коррекции как в реальном времени, так и в постобработке. Если, во время работы в режиме реального времени, радиосвязь прервётся (например, когда передвижной приемник удаляется от базовой станции на слишком большое расстояние), то приёмник продолжит записывать нескорректированные данные которые могут быть в дальнейшем обработаны с помощью дифференциальной коррекции в постобработке.