Слово о карте - [18]
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.
Картографическая штриховка — это результат большого и кропотливого труда чертежника высокой художественной техники. В этом легко убедиться, рассматривая рис. 25.
Рис. 25. Штриховой способ изображения рельефа.
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.
В качестве самостоятельного способа изогипсы (горизонтали) начали применять одновременно во Франции и в России в середине прошлого столетия. Но упоминание о них появилось еще в конце XVIII в. Горизонтали были известны и одному из создателей шкалы штрихов — русскому ученому А. П. Болотову, который в своих трудах разбирает этот способ изображения рельефа. Сущность его можно легко усвоить по чертежу, на котором показан конус, рассеченный горизонтальными плоскостями через одинаковые интервалы, например через 5 м (рис. 26, а).
Рис. 26. Изображение горизонталями конуса (а) и холма (б).
Проекции линий сечения на плоскость представляют концентрические окружности с равными расстояниями между ними. Это и есть горизонтали, которые позволяют определить не только вид конуса, но и высоту любой точки его поверхности. Например, высота точки А над основанием конуса равна 5 м.
А теперь обратимся к рис. 26, б, на котором изображен холм, также рассеченный горизонтальными плоскостями. Вид холма сверху представляет ряд кривых замкнутых линий, каждая из которых обозначает определенную высоту над начальной плоскостью. Здесь горизонтали отображают не только форму и высоту холма, но и крутизну склонов. Чем круче склон, тем меньше расстояние между горизонталями. Еще одна особенность. Если горизонтали сближаются от вершины к подошве, то они указывают на выпуклый склон, а если расширяются, то характеризуют вогнутую поверхность.
На топографических картах горизонтали проводят через определенные интервалы, которые называются высотой сечения рельефа. Величина высоты сечения зависит от масштаба карты: чем мельче масштаб, тем больше высота сечения.
На обзорных общегеографических картах горизонтали называют изогипсами, и их проводят не через равные промежутки по высоте, а в соответствии со специальной шкалой. Как правило, с увеличением абсолютных высот увеличивается высотный интервал следующего слоя. Например, изогипсы проводят на следующих высотах от уровня моря: 100, 200, 500, 1000, 2000, 3000 и 5000 м и более. Пространства между изогипсами покрывают послойной окраской. Возвышенные места принято окрашивать на карте коричневой краской различных тонов по принципу: чем выше, тем темнее. Равнинные и низменные места обычно закрашивают зеленой краской в обратном порядке: чем ниже, тем темнее. Этот так называемый гипсометрический способ изображения рельефа позволяет определить степень его пересеченности и высоты различных районов.
Неровности дна озер, морей и океанов, так же как и неровности суши, изображают послойной окраской, ко оттенками синего цвета. Слои ограничены линиями синего цвета, которые соединяют точки с одинаковыми глубинами. Такие линии в отличии от изогипс называют изобатами. Дополнительно в некоторых местах подписаны глубины. Обычно под нижней рамкой вместе со шкалой высот помещают шкалу глубин, пользуясь которой, можно на глаз определить глубину моря в любом месте.
