Практическая работа «Определение относительной высоты точек и форм рельефа на топографической карте».

Практическая работа «Определение относительной высоты точек и форм рельефа на топографической карте».

Цели практической работы:

- формирование у обучающихся способностей к рефлексии на основе фиксирования изученного материала по изображению земной поверхности на плоскости;

- решение задач по определению абсолютной и относительной высоты, распознавать высоты на физической и топографической картах;

Необходимые принадлежности: топографическая карта 1:25000, масштабная линейка, треугольник, карандаш средней твердости, ластик.

1. Этап мотивации. Проверка готовности к выполнению практической работы и рабочего места.

Все ли пользуются навигаторами, ГИС, интерактивными картами?

2. Этап актуализации.

Определение абсолютной и относительной высоты, горизонталей. Простейшие задачи по определению относительной высоты.

3. Этап локализации затруднений.

Вызвали ли у вас эти задания затруднения. Вычисления? Если нет, то мы с вами вполне готовы к сегодняшней работе.

4. Этап целеполагания.

Как чувствует себя человек, создающий топографическую карту?

5. Этап выполнения практической работы.

Изображение рельефа на топографических картах дает полное и достаточно подробное представление о неровностях земной поверхности, их форме и взаимном расположении, превышениях и абсолютных высотах точек местности, преобладающей крутизне и протяженности скатов. На современных топографических картах рельеф изображается горизонталями в сочетании с условными знаками обрывов, скал, оврагов, промоин, осыпей, оползней и т. д. Изображение рельефа дополняется подписями абсолютных высот характерных точек местности, горизонталей, размеров отдельных форм рельефа и указателями направления скатов.

Сущность изображения рельефа горизонталями. Горизонталь - это замкнутая линия, изображающая на карте горизонтальный контур неровностей, все точки которого на местности расположены на одной высоте над уровнем моря. Горизонтали можно представить как линии, полученные в результате сечения местности уровенными поверхностями, то есть поверхностями, параллельными уровню воды в океанах.

Рис.1 Изображение рельефа горизонталями.

Рассмотрим сущность изображения рельефа горизонталями. На рис.1 изображен остров с вершинами А и Б и береговой линией D, Е, F. Замкнутая кривая d e f представляет собой изображение береговой линии в плане. Поскольку береговая линия является сечением острова уроненной поверхностью океана, изображение этой линии на карте представляет собой нулевую горизонталь, все точки которой имеют высоту, равную нулю.

Допустим, что уровень океана поднялся на высоту h, тогда образуется новое сечение острова воображаемой секущей плоскостью h - h. Проектируя это сечение с помощью отвесных линий, получим на карте изображение первой горизонтали, все точки которой имеют высоту h. Точно так же можно получить на карте изображение и других сечений, выполненных на высотах 2h, Зh, 4h и т. д. В результате на карте будет иметь место изображение рельефа острова горизонталями. При этом рельеф острова изображается тремя горизонталями, - охватывающими остров целиком, и двумя горизонталями, охватывающими отдельно каждую из вершин.

Вершина А несколько выше 4h, а вершина В несколько выше Зh относительно уровня океана. Скаты возвышенности А круче, чем скаты возвышенности В, поэтому в первом случае горизонтали на карте расположены ближе друг к другу, чем во втором. Из рисунка видно, что способ изображения рельефа горизонталями позволяет правильно не только отображать формы рельефа, но и определять высоты отдельных точек земной поверхности по высоте сечения рельефа и крутизне скатов.

Высота сечения рельефа - это разность высот двух смежных секущих поверхностей. На карте она выражается разностью высот двух смежных горизонталей. В пределах листа карты высота сечения рельефа, как правило, является постоянной. На рис.2 показан вертикальный разрез (профиль) ската.

Рис.2 Профиль ската.

Через точки М, N, О проведены уровенные поверхности на расстоянии друг от друга, равном высоте сечения Л. Пересекая поверхность ската, они образуют кривые линии, ортогональные проекции которых в виде трех горизонталей показаны нижней части рисунка. Расстояния mn и no между горизонталями являются проекциями отрезков MN и NO ската. Эти проекции называются заложениями горизонталей.

Определение высот точек. Абсолютную высоту какой-либо точки местности, отметка которой на карте не подписана, определяют по отметке ближайшей к ней горизонтали. Поэтому необходимо уметь определять отметки горизонталей, используя отметки других горизонталей и характерных точек местности, подписанных на карте.

Например, отметку горизонтали а (рис.3) можно определить по отметке высоты 197,4 и высоте сечения рельефа 10 м.

Рис.3 Определение отметки горизонтали по отметке точки.

Отметка горизонтали а равна 190 м. Зная отметку горизонтали а, можно легко определить отметки всех других горизонталей. Так, горизонталь b будет иметь отметку 160 м, так как она расположена ниже горизонтали а на величину, равную трем высотам сечения рельефа (30 м). В случае когда точка расположена между горизонталями, находят высоту ближайшей к ней горизонтали и к полученной высоте прибавляют превышение данной точки над горизонталью, определенное на глаз. Например, мельница, обозначение которой находится между горизонталями (рис.3), имеет абсолютную высоту 162 м.

Определение взаимного превышения точек заключается в установлении величины, указывающей, насколько одна точка выше или ниже другой. При расположении точек на одной горизонтали их взаимное рис превышение равно нулю, так как их высоты одинаковы. Если определяемые точки совпадают с точками, высоты которых подписаны на карте, их взаимное превышение равно разности этих высот.

В случае когда точки расположены на одном скате или на разных скатах близко друг к другу, подсчитывают число промежутков между горизонталями и. к целому числу добавляют их доли, которые оценивают на глаз. Полученное число умножают на высоту сечения рельефа и таким образом получают взаимное превышение указанных точек.

Когда точки расположены на значительном расстоянии друг от друга, определяют их абсолютные высоты. Разность этих высот и будет взаимным превышением точек.

Задание 1. На карте (рисунок 4) найти точки А, В, С. Определить по горизонталям абсолютные высоты Точек А, В, С.

Сначала находим высоту сечения рельефа. На топографических картах ее подписывают под гра­фиком линейного масштаба. Затем для получения Н_абс точки определяют высоту горизонтали, лежащей от точки вниз по склону. На понижение склона указывают специальные зна­ки - бергштрихи, а также положение русел рек. После этого на глаз оценивают расстояние между верхней и нижней гори­зонталями, а также положение точки между ними.

На рис. 1 горизонта­ли проведены через 10 м. Чтобы найти Н_абс точки пе­ресечения полевых дорог, по утолщенной горизонта­ли с отметкой высоты 200 м определяют высоту гори­зонталей, находящихся вы­ше по склону: 210, 220 и 230 м. Точка расположена между горизонталями 220 и 230 м, примерно на 1/3 ниже горизонтали 230 м. При высоте сечения 10 м это ≈ 3 м, значит, искомая высота точки Н_абс. = 227 м.

Относительную высоту между двумя точками, или превышение, определяют как разность двух абсолют­ных высот этих точек.

Превышение точки с отметкой 177,8 над точкой с высотой 236,3 (геодези­ческий пункт) отрицатель­ное: h = 177,8 - 236,3 = =-58,5 м. Ответ: h =-58,5 м. Относительные высоты склонов удобно определять по чис­лу промежутков между горизонталями на них. Высота склона равна произведению числа основных горизонталей на высоту сечения.

Рис.4 Фрагмент рельефа и график заложений