Пояснення дозавдання №5
ПОБУДУВАННЯ ПРОФІЛЮ МІСЦЕВОСТІ
проекція лінії місцевості на вертикальну площину
ПРОФІЛЬ - це
розріз місцевості вертикальною площиною
Топографічні профілі використовуються геологами для складання геологічних розрізів, у яких показується внутрішню будову Землі відповідної глибині від денної поверхні.
Попередньо розглянемо деякі питання, пов'язані з подальшою роботою. До них належать: визначення висот точок за картою; обчислення ухилів ліній; визначення кутів нахилу та ін.
Визначення висот точок місцевості по горизонталі карти
Завдання визначення висот точок місцевості по горизонталі карти зводиться до визначення висоти найближчої до точки горизонталі та визначення перевищення точки щодо однієї з горизонталей.
Перевищення- різниця абсолютних висот точок.
Перевищенняhточки А над точкою може бути позитивним, тоді вона має велику в порівнянні з точкою В абсолютну висоту:
Закладення- відстань на карті (плані) між двома сусідніми суцільними горизонталями.
Найкоротший заклад у цьому місці називаєтьсяскатом.
Наприклад,а= 4,2 мм,b= 1,6 мм приh= 5 м.
h=
Зрозуміло, що точка А знаходиться вище за горизонталь 185 м на 1,9 м, тобто.
Часто не потрібно такої точності, і висоту точки визначають оцінкою "на око". У нашому випадку закладенняавідповідає 5-ти часткам (h= 5 м), а “на око” відстаньbвідповідає 2-м часткам, т .е. 2 м. ЗначитьНА= 185 м + 2 м = 187 м.
Приклад 2(рис. 11б)
Відома висота будь-якої точки
Крапка з відомою висотою 205,8 м знаходиться на ґрунтовій дорозі. Висота перерізу рельєфуh= 2,5 м. Потрібно знайти висоти точок А, В та С.
Рельєф представленийлощинами,гороютахребтами. Зниження рельєфу (за бергштрихами) від точок В і С до точки А.
Знайдемо висоти горизонталей, сусідніх з точкою 205,8 м-коду.
Висота горизонталі обов'язково кратна висоті перерізу рельєфу.
І тут висоти горизонталей кратні 2,5 м-коду.
Якщо йти вниз від точки 205,8 м, то найближча горизонталь повинна мати висоту 205,0 м (вона зазначена на малюнку), а вище за цю точку буде горизонталь з висотою 207,5 м. Точка А знаходиться на горизонталі, значить її абсолютна висота дорівнюватиме висоті цієї горизонталі, тобто.НА= 197,5 м.
Піднімемося тепер від т. А до т. В, яка знаходиться між (посередині) горизонталями 207,5 м і 210,0 м. Отже, її висотаНВ= 208,75 м (208,8 м).
Точка З знаходиться між горизонталями 210 м і 212,5 м, ближче до горизонталі 212,5 м. "На око" визначаємо, щоНС= 212 м.
Приклад 3(рис 11в)
Відома висота вершини гори
Нам потрібно визначити висоти точок А, В, С та Д при заданій висоті перерізу рельєфу.
На малюнку, в лівій його частині, представлена сідловина. Вершина гори має абсолютну висоту 156,2 м. Для більш детального зображення рельєфу проведено півгоризонталі схилом лівої гори.
Напівгоризонталі проводяться на половині перерізу рельєфу
Розглянемо розв'язання цієї задачі для кількох значень висоти перерізу рельєфуh(див. табл. 4).
Рішення наприклад 3. Висоти тт. А, В, С та Д приh
Висота перерізу рельєфуh, м
Висота найближчої до вершини горизонталі
За будь-якої висоти перерізу рельєфу спочатку визначають висоту найближчої до вершини гори горизонталі. Її висота повинна бути кратна висоті перерізу рельєфу і перебувати нижче за відмітку вершини гори. Дотримуючись цього принцицю, і отримані таблиці 4 висоти зазначеної горизонталі при різних висотах перерізу рельєфу. Далі процес визначення висот точок зводиться вирішення завдань, розглянутих у прикладах 1 і 2.
Поняття про ухил місцевості
Ухил та кут нахилу пов'язані між собою.
Кут нахилу- це кут у вертикальній площині
між напрямком лінії та горизонтальною площиною.
Тангенс кута нахилу (рис. 12) визначається за такою формулою:
деh-перевищення;d-горизонтальнепрокладаннялінії.
Горизонтальне прокладання– проекція лінії місцевості на горизонтальну площину.
Р
Рис.12. Ухил та кут нахилу місцевості
Якщо розглядати ухил (кут нахилу) між двома сусідніми суцільними горизонталями, то формула (4) може бути перетворена на вигляд:
деh- висота перерізу рельєфу (перевищення між двома сусідніми суцільними горизонталями);
а- закладення (горизонтальне прокладання між двома сусідніми суцільними горизонталями в даному напрямку).
Оскільки для карти величинаhє постійною, то за величиною закладення можна визначити величину кута нахилу:
Для спрощення цього завдання у правому нижньому куті карти наводять графік закладень (графік функції (6)), принцип користування яким наведено на рис. 12.
З формули (6)слід:
Чим більший кут нахилу місцевості, тим менша величина закладання,
тобто. зі збільшенням кута нахилу густота горизонталей увеличивается.
Порядок побудови профілю
1. Оскількипрофільє малюнок розрізу нерівностей в проекції на вертикальну площину, то спочатку необхідно уявити ці нерівності, тобто. "прочитати" рельєф місцевості за цим напрямом. В результаті вивчення рельєфу Ви повинні оцінити максимальну та мінімальну абсолютні висоти місцевості. Очевидно, що максимальні висоти будуть приурочені до вершин гір (пагорбів) та хребтів, що перетинаються лінією профілю, а мінімальні висоти слід визначати по лощинах, річках, озерах та заболоченим місцям.
Розглянемо рельєф місцевості лінією профілю АВ при висоті перерізу 10м (рис. 13). Лінія АВ перетинає місцевість по річках Андога та Блакитна, між якими знаходиться водороздільна форма (хребет). За р.Блакитна лінія перетинає м. Міхалінська з відміткою 212,8 м і східним схилом цієї гори приходить у т.в.
Амплітуда профілю визначається різницею максимальної та мінімальної висот по лінії профілю. Максимальні висоти приурочені до позитивних форм, у даному випадкуНmax 213 м (м. Міхалінська), мінімальні висоти - до лощин (по річках Андога та Блакитна),Hmin 120 м. Таким чином, амплітуда профілю дорівнює 213 - 120 = 93 (приблизно 100 м).
2.Вертикальний масштабпрофілю часто приймають у 10 разів більший за горизонтальний. Наприклад, для карти масштабу 1:10 000 (1 см 100 м) вертикальний масштаб становить 1:1 000 (1 см 10 м).
Іноді, при заданні вертикального масштабу, встановлюють умову, щоб амплітуда профілю на зображенні перебувала вмежах 48 см. Масштаб у цьому випадку слід вибирати з ряду 1:1 (1:10, 1:100, 1:1000 і т.д.), 1:2 (1:20, 1:200, 1 :2000 і т.д.), 1:5 (1:50, 1:500, 1:5000 і т.д.).
Мал. 13. Побудова профілю території
Припустимо, що ми вибрали масштаб 1:1 000. Під час зображення об'єктів у такому масштабі 1 см відповідає 1 000 см або 10 м на місцевості. Оскільки амплітуда профілю на території дорівнює 100 м (див. вище), то на зображенні ця амплітуда дорівнюватиме 10 см, що перевищує дозволений діапазон від 4 см до 8 см. Очевидно, що при використанні масштабу 1:2 000 всі умови будуть виконані ( амплітуда на зображенні дорівнюватиме приблизно 5 см). Таким чином, для зображення профілю вертикальний масштаб приймаємо 1:2000.
Горизонтальний масштабпрофілю відповідає масштабу карти.
3. Заготовляємо координатні осі профілю (рис. 13). Горизонтальна вісь – вісь відстаней (горизонтальних прокладень), вертикальна вісь – вісь абсолютних висот.
Оцифрування вертикальної осі робимо через 1 см = 20 м, починаючи з умовної висоти 100 м, з таким розрахунком, щоб нижня точка профілю не переходила за горизонтальну вісь.
4. На допоміжну лінію переносимо всі точки лінії АВ, висоти яких точно відомі (т. А і В, точки перетину лінії профілю з горизонталями – 1, 2, 3 тощо), а також точки перетину із ситуацією. Найкраще вчинити наступним чином: поєднати вертикальну вісь на допоміжній лінії з точкою А, а другу вертикальну вісь - з точкою; потім олівцем відзначити на допоміжній лінії положення точок перетину лінії АВ з горизонталями картки.
Після цього зазначені точки поставити на графіку на відповідні висоти та з'єднати їх плавною чи ламаною лінією. Місця переходів черезвершини гір, хребтів, через лощини та улоговини відмалювати лініями сполучення.
5. У завданні Вам пропонується наступне завдання: відзначити на отриманому профілі не менше трьох однорідних ліній та визначити для них ухили.
Розглянемо принцип визначення нахилу на відрізку 1-2, вважаючи його однорідним.
Знайдемо фактичні значення перевищенняhточки 13 по відношенню до т.9 і горизонтального прокладанняd9-13, необхідні обчислення ухилу за формулою (4). За графіком профілю (і за малюнком місцевості) висоти точок 9 і 13 відповідно дорівнюютьН9= 140 м іН13= 180 м.
Для визначення горизонтального прокладанняd9-13необхідно виміряти на профілі проекцію лінії 9-13. Припустимо, що з горизонтальному масштабі профілю, що дорівнює 1:50 000, відрізок 9-13 = 12,6 мм. Оскільки в масштабі 1:50 000 1 см = 500 м або 1 мм = 50 м, то горизонтальне прокладанняd9-13= 12,6 х 50 = 630 м.
i9-13=
Значення нахилу слід округлити 0,001, тобто.i12= +0,063.
Завдання.Побудова профілю місцевості по карті.
Побудувати профіль лінією АВ. Точки А та В задані в табл. 5 (Положенням тт. А і В є точка перетину зазначених у таблиці ліній - південно-західний кут квадрата). Обчислити значення ухилів трьох довільно обраних Вами однорідних відрізків.
Профіль будують на міліметровому (або простому) папері олівцем із збереженням усіх ліній побудови. Після повного завершення робіт з побудови профілю та розрахунку ухилів координатні осі та їх підписи, а також лінію профілю обвести чорнилом (кульковою ручкою) синього чи чорного кольору. Підписати своє прізвище, групу та номер варіанта завдання.