5. СПОСОБИ ЗОБРАЖЕННЯ РЕЛЬЄФУ НА КАРТАХ

1. Способи зображення рельєфу на картах Лекція. Іван Ковальчук

2. План

1. Специфіка рельєфу як об’єкту
картографування.
2. Способи зображення та характеристики
рельєфу

3. 1. Специфіка рельєфу як об’єкту картографування.

Рельєф земної поверхні – це сукупність її
нерівностей, головна складова агроландшафту.
Він визначає розподіл і конфігурацію річкової
мережі, рослинного і ґрунтового покриву, впливає
на мікроклімат та екологічні умови, розвиток
екзогенних процесів, умови розміщення поселень
та проживання населення, господарського
освоєння земельних ресурсів, цивільного,
дорожнього та гідротехнічного будівництва.

4.

5.

6.

Рельєф земної поверхні представляє собою неперервне
поле висот. Його кількісні показники змінюються від
пункту до пункту переважно плавно; зустрічаються і
різкі зміни ( обриви, яри, уступи тощо).
Тому для зображення рельєфу найчастіше
використовують способи ізоліній і значків, рідше
( на геоморфологічних картах) – способи ареалів та
кількісного фону

7. Вимоги: при виборі способу зображення рельєфу треба враховувати

1) метричність зображення. Вона повинна
забезпечувати можливість отримання 3-ох головних
показників - а) абсолютних і відносних висот, б)
кутів нахилу поверхні, в) глибини і густоти
розчленування;
2) пластичність зображення, тобто плавне відображення нерівностей рельєфу, яке формує у читача
карти зоровий неперервний образ місцевості;
3) морфологічну відповідність зображення рельєфу
на карті його стану на Землі, суть якої полягає у
здатності відображенням рельєфу на карті
підкреслити його головні структурні елементи –
хребти, схили, поверхні тощо.

8. 2. Способи зображення та характеристики рельєфу в історичному аспекті. 1. Спосіб перспективних зображень рельєфу.

На картах рельєф зображується схематичним
перспективним малюнком – поєднанням окремих горбів,
хребтів, долин та річок.
Для більшої наочності і виразності горби покривалися
тінню. При цьому створювалася подібність до фотографії:
не треба було знати абсолютних і відносних висот,
крутизни схилів.
Головним у цьому способі була передача розташування
вододілів і долин, напрямків простягання хребтів.
При цьому про точність зображення мова не велася. Тепер цей
спосіб практично не використовується, хіба що на стилізованих
під старовину історичних картах.

9. 2. Способи зображення та характеристики рельєфу в історичному аспекті. Перспективний малюнок

Фрагмент карти Моравії з перспективним рисунком рельєфу (XVII в.)

10. Перспективне зображення рельєфу на карті Піренейських гір, складеній Русселем та виданій в 1730 р. в масштабі 1 : 320 000

11. Через 250 років цей спосіб був оновлений і він дістав назву: 2. Фізіографічний спосіб

12.

На картах цього часу стали використовувати
перспективні способи зображення рельєфу,
розробляти особливі картинні знаки на
геометрично точній основі.
Фізіографічні знаки широко застосовують для
зображення рельєфу дна океанів, поверхні
планет, земної поверхні на туристичних
буклетах, популяризаційних виданнях.
Створення таких зображень вимагає знання основ
художнього малювання.

13.

14.

15. 3.Спосіб штрихів

Даний спосіб базується на використанні
шкали штрихів крутизни.
Такі шкали будувалися за принципом - чим
крутіший схил, тим товстіші штрихи і густіша
їхня мережа.
При цьому допускалося, що круті схили покриті
густою тінню, а пологі – добре освітлені.
Німецький картограф Йоган Леман допустив, що
відношення товщини штриха (тіні) Т до ширини
проміжку між штрихами (С) виражається
формулою:
Т/С= αº/(45-αº)
де α – кут нахилу схилу.

16. Шкала И. Лемана

а – шкала И. Лемана; б – шкала Головного штабу

17.

• Шкала Лемана містила 9 ступенів.
• Для відображення схилів різної крутизни
відношення ширини штриха до
ширини пробілу складали
• 0-5º - 0:9
• 5-10º - 1:8 і т. д.
• на найвищому ступені це співвідношення
дорівнювало 8:1, а крутіші схили мали вигляд
суцільної темної плями.
• Штрихи розташовувалися вздовж напрямку
схилу, що надавало зображенню рельєфу
більшої пластичності, підкреслювало
нерівності і перегини поверхні

18. Послідовні кроки створення карти рельєфу способом штрихів крутизни

19.

В Російській імперії
використовували штрихові
шкали А.П Болотова і
Головного штабу. Вони
детальніше відображали
схили малої крутизни (до
15º) за рахунок зміни
товщини штрихів і ширини
проміжків між ними.
Частина зйомочного
топографічного планшета
Санкт-Петербурзької губернії,
виконаної за допомогою
штрихів крутизни

20.

Штрихи виконувалися способом гравірування.
Створені карти виглядають як твір мистецтва.
Для нанесення штрихів спочатку проводили
горизонталі, тоді - лінії падіння схилів, а вже
пізніше-штрихи.
З кінцевого малюнка допоміжні горизонталі знімали.

21.

Дещо інший принцип використовувався при зображенні
рельєфу за допомогою способу:
4.Тіньових штрихів. Їх наносили на карту за
принципом бічного (косого) освітлення
(джерело світла розташоване у Пн-Зх куті карти).

22.

Штрихи чорного чи коричневого кольору
накладали так, щоб виділити освітлені і
неосвітлені схили, підкреслити головні форми
рельєфу, перегини схилів та інші елементи.

23.

Способи штрихів добре передають пластику рельєфу
та його морфологію, але не дозволяють визначити
абсолютні і відносні висоти.
Крім того, гравірування чи вимальовування штрихів
трудомістке, а друк карт вимагає високої техніки
відтворення (розмноження).
При розмноженні карт фоторепродукційним способом
і плоским друком тонкі лінії при друці рвалися, а
товсті штрихи – розповзалися і зливалися.

24. 5. Спосіб горизонталей

Горизонталі
(ізогіпси) – це лінії,
що з’єднують
точки з
однаковими
висотами.
Вони проводяться
на карті через
заданий інтервал,
який називається
висотою перерізу
рельєфу.

25.

Горизонталі виступають головним
способом зображення рельєфу на
сучасних картах :
• топографічних,
• загальногеографічних,
• фізичних,
• гіпсометричних.

26.

За допомогою горизонталей у будь-якому місці
карти можна визначити:
абсолютну і відносну висоти,
форму схилу і його крутизну,
розрахувати морфометричні показники
вертикального і горизонтального
розчленування тощо.
Горизонталі є необхідною умовою створення
цифрових моделей рельєфу.

27.

Якщо за допомогою горизонталей з
рекомендованим перерізом рельєфу не
вдається зобразити суттєві риси
рельєфу, тоді застосовують :
пів-горизонталі (їх проводять через 0,5
Δh)
допоміжні горизонталі ( з довільно
обраною висотою перерізу рельєфу).

28. Для топокарт різних масштабів встановлені стандартні величини перерізу рельєфу:

Масштаби карт
Території
1:10000
1:25000
1: 50000
1:100000
1:200000
1:500000
1. Плоскорівнинні відкриті
2,5
2,5
10
20
20
50
2. Плоскорівнинні
заліснені;
розчленовані,
горбисті
5
5
10
20
20
50
3.Передгірські і
гірські
5
5
10
20
40
100
4. Високогірні
-
10
20
40
40
100

29.

Для зображення рельєфу морського та океанічного
дна використовують ізобати – ізолінії рівних
глибин. На дрібномасштабних гіпсометричних
картах вони також мають змінну висоту перерізу:
• на шельфі (до 200 м) – через 50 метрів;
• на континентальному схилі (до 2500 м) – через 100 і
250 метрів;
• на абісальних рівнинах і западинах – через 500
метрів, а глибше – через 1000 метрів.

30.

Гіпсометричні шкали
Кольорові гіпсометричні шкали повинні задовольняти
таким умовам:
1) утворювати логічну послідовність зміни кольору згідно зі
зміною ступенів висот;
2) забезпечувати плавність переходу від одного кольору до
іншого у ступенях висот;
3) виділяти чітко зміною кольору якісні рубежі рельєфу ( суші і
моря);
4) створювати загальну гармонію шкали (враження суцільності
поверхні рельєфу при переході з одного висотного ступеня до
іншого);
5) мати високий рівень естетичності кольорової гами;
6) забезпечувати прозорість кольорів, зберігаючи можливості
читання інших елементів змісту карти;
7) шкали гіпсометричного фону можуть бути одно - чи
багатоколірними, містити зміни кольору, його світлоти і
ступеня насичення

31. Фізична карта України

32. Підходи до побудови кольорових шарів шкали:

1. Шляхом збільшення ступеня насичення
кольору при збільшенні абсолютної висоти рельєфу.
Такі шкали відображають збільшення висоти і крутизни
схилів, але недостатньо пластичні і небагаті за кольором.
2. Шкали, побудовані за принципом «чим вище, тим
світліше» найчастіше використовуються для
зображення рельєфу високогірних територій.
Недоліком є надмірне затемнення низовин, на яких є чимало
об’єктів, які треба зобразити на карті.
3. Шкали наростаючого ступеня насичення і теплоти
тону;
В цьому випадку гори виглядають яскраво, а низовини мають
трохи приглушену гаму кольорів. Цим забезпечується добрий
пластичний ефект і відмінності висотних ступенів.

33. Батиметричні шкали

Одноколірні шкали містять 5-6, а багатоколірні – до 16
ступенів пошарового зафарбування.
Ступені рельєфу суші і морського дна як правило
об’єднують в одну шкалу.

34. Умовні знаки, використовувані для зображення певних елементів і форм рельєфу.

Для зображення елементів і форм рельєфу, які не
відображаються за допомогою горизонталей,
застосовують спеціальні умовні знаки.
Такими формами рельєфу є обриви, скелясті гребені,
глибокі ущелини, обривисті береги річок та ярів, вузькі
промивини.
Для їх зображення використовують стандартні знаки
коричневого кольору, які вдало доповнюють горизонталі.
Для зображення форм рельєфу техногенного походження
(уступів кар’єру, канав, насипів, териконів тощо)
застосовують значки чорного кольору.

35.

На орографічних картах широко застосовують лінійні
знаки для зображення хребтів, уступів, западин і
котловин, підводних жолобів і каньйонів.
На геоморфологічних картах широко використовують
перспективні знаки та знаки ареалів.
Цими знаками відображають поширення карстових
печер, горбів пучіння, соляних куполів,
полігонального рельєфу, барханів тощо.

36. 6. Метод світлотіньової пластики. Відмивка рельєфу

Найбільшу виразність при зображенні рельєфу
придають йому способи тіньової пластики.
При використанні цього способу форми рельєфу ніби
покриваються тінню.
Тінь формується способом відмивання або
світлотіньової пластики, при якому чорна чи
коричнева фарба наноситься на затінені схили і
розмивається пензлем таким чином, щоб на крутих
схилах колір був насиченішим, а на пологих –
світлішим.

37. Зображення рельєфу морського дна перспективним способом в поєднанні зі світлотінню. Частина карти "Дно Атлантичного океану",

Зображення рельєфу морського дна перспективним способом в
поєднанні зі світлотінню. Частина карти "Дно Атлантичного океану",
виданої Національним Географічним товариством США, 1968 р .

38. Перспективне зображення рельєфу в атласі для гірськолижників (Ski Atlas).

39. Варіанти відмивки в картографії

1. відмивка при бічному (косому) освітленні,
коли світло ніби падає з лівого верхнього кута карти. При
цьому західні і північно-західні схили є освітленими, а
східні і південно-східні – затіненими;
2. відмивка при вертикальному освітленні
(освітленими є вершини гір, а зниження – затіненими);
3. відмивка при комбінованому освітленні,
при якій поєднуються ефекти бокового і вертикального
освітлення. Вона придатна для нанесення тіней на
схили будь-якої експозиції.

40.

Відмивка рельєфу при Пн.-Зх. освітленні

41. Орфографічна схема, складена для виконання відмивання рельєфу. Напрям структурних ліній хребтів: 1 - головні, 2 - середні, 3 -

невеликі, 4 хребти з гострим хребтом, 5 - хребти з асиметричними схилами, 6 глибоко врізані долини зі схилами.

42. Відмивка рельєфу того ж району

43. Відмивка гірсько-останцевого рельєфу

44. Напрямок світла при відмивці рельєфу різних типів розчленування: а - паралельне, б - пір'ясте, в - ґратчасте, г - радіальне.

45.

З комп’ютеризацією картоукладального процесу на основі
детальної цифрової моделі рельєфу з’явилася можливість
автоматизації процесу нанесення фарби (відмивки).
Для кожної елементарної поверхні (пікселя) автоматично
розраховуються кути нахилу і згідно з отриманими
показниками наноситься растр – крапки різного діаметру,
які в сукупності створюють ефект тіні .

46. Відмивка вулканічного рельєфу

47. Відмивка рівнинно-ерозійного рельєфу

48. Відмивка рельєфу: а - косе освітлення з одним постійним джерелом; азимут 135, вертикальний кут 45; б - прямовисне освітлення з

одним постійним джерелом; в - косе
освітлення з трьома постійними джерелами; азимути 210, 135, 60; вертикальні кути 45; г
- комбінація косого (а) і прямовисного (б) освітлення.

49.

Аналітичну відмивку отримують також за допомогою
космічних радіолокаційних знімань бічного огляду.
Космічні знімки з тінями використовуються для
створення космо-фотокарт.
До прийомів тіньової пластики відносять
спосіб фоторельєфу.
Для цього спочатку виготовляється пластикова модель
рельєфу певної місцевості, потім її освітлюють збоку
і фотографують.
На знімку отримують природний розподіл тіней, який
зберігається і при розмноженні карти.

50. 7.Освітлені горизонталі

• Один з прийомів – потовщення
горизонталей на затінених схилах і
потоншення на освітлених.
• Одним з перших цей спосіб застосував
генерал У.Тотлебен для території
Севастопольської бухти

51. Метод освітлених горизонталей

52.

Пізніше горизонталі стали друкувати двома
фарбами: білою на освітлених схилах і чорною –
на затінених. При цьому також плавно міняють
товщину ліній при переході від світла до тіні.
Цей спосіб часто називають способом Танака –
японського картографа Ісіро Танака, який вперше
застосував його для картографування рельєфу дна
Тихого океану.
Суть полягає в тому, що на світло-голубому
фоні освітлена частина ізобат друкується
білим кольором, а затінена – темно-синім.
Рельєф морського дна виглядає опукло, ефектно, а
карта читається легко, прекрасно відображає
морфологію підводних хребтів, западин, вулканів.
Освітлені ізобати використовують на генеральних
картах Світового океану.

53. Блок-діаграми рельєфу

Це тривимірні плоскі малюнки, які передають пластику земної
поверхні. Вони як правило суміщаються з повздовжніми і
поперечними перерізами рельєфу, які відображають
внутрішню (геолого-геоморфологічну) будову території.
Сучасні комп’ютерні технології дозволяють порівняно швидко
отримувати тривимірні блок-діаграмні зображення на дисплеї і
виконувати їхню трансформацію

54.

Електронні блок-діаграми рельєфу можуть мати вигляд
перспективно суміщених горизонталей або системи взаємно
перпендикулярних профілів. Блок-діаграми з горизонталями
зручніші, бо за їхньою допомогою, як і за допомогою карт, легко
визначати абсолютні та відносні висоти, похили, можна наносити
додаткову інформацію (ґрунти, рослинний покрив, параметри
геологічної будови тощо).

55. Висотні відмітки

Висотні відмітки – це цифри, які розміщені на карті
біля найвищих і найнижчих пунктів і вказують їхню
абсолютну чи відносну висоту і глибину.
За допомогою висотних відміток відображають розташування
найважливіших або характерних висот (вершин, горбів,
перевалів, обривів, уступів, насипів, курганів тощо).
Вони полегшують читання карти і глибше розуміння
властивостей рельєфу.
На морських навігаційних картах відмітки глибин часто
виступають головним способом зображення підводного
рельєфу.

56. Цифрові моделі рельєфу

Автоматизація картографування призвела до
створення і широкого використання цифрових
моделей рельєфу – сукупності висотних відміток
Z, отриманих у вузлах мережі пунктів з
координатами Х та Y і закодованих у числовій
формі.

57. Розрізняють чотири способи побудови ЦМР:

отримання висотних відміток у вузлах регулярної мережі, у
вершинах квадратів чи прямокутників, тобто створення матриці
висот;
нерегулярне (випадкове) розташування висотних відміток у
вузлах трикутникової мережі (ці дані отримують при
геодезичному зніманні місцевості);
розміщення висотних відміток вздовж горизонталей чи ізобат з
певним кроком (тобто оцифровування горизонталей на карті);
отримання висотних відміток в пунктах перетину
горизонталей зі структурними лініями рельєфу – осями
вододілів, тальвегами і т.д., що дозволяє найбільш точно
відобразити морфологію рельєфу.

58.

Для відображення генезису, віку, морфології рельєфу
використовують способи якісного і кількісного фону,
ареалів, лінійних знаків, локалізованих значків.
1.Способом якісного фону на геоморфологічних картах
показують генезис, вік, морфологію форм рельєфу.
2.Способом ареалів відображають окремі елементи і форми
мікро-мезорельєфу – ози, ками, карстові лійки, суфозійні
блюдця тощо.
3.Способом лінійних знаків показують межі поширення
певних явищ (зледенінь) лінійні форми рельєфу (тектонічні
уступи, каньйони тощо).
4.Способом локалізованих значків відображають
поширення вулканів, джерел карстових лійок тощо. Часто на
картах поєднують різні способи зображення. Треба
пам’ятати, що добре суміщуються ті способи, в яких
використовуються різні зображувальні засоби.

59.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!