Зображення рельєфу горизонталями
Там, де горизонталі зближуються, схил крутіший, де розходяться — покладніше. Так народився штриховий спосіб, що добре передає пластику рельєфу. Але цей спосіб дуже трудомісткий, та й штрихи ускладнювали читання інших елементів місцевості. Зрештою, карта в штрихах не передавала даних про висоту, не дозволяла будувати профілі, необхідні інженерних розрахунків. Ще в 1648 р. французький математик і фізик В. Паскаль застосував для вимірювання висоти гори ртутний барометр: вона визначалася за різницею тиску повітря на вершині та біля підніжжя. Спосіб цей не одразу був використаний у картографії. Лише у XVIII ст. на картах стали вказувати висоту найпомітніших точок місцевості — вершин, перевалів і т. д. Згодом це стало головним у зображенні рельєфу, причому виявилося, що характер зміни висот дозволяє передати риси рельєфу: його форми, пластику, крутизну схилів. В основі передачі уявлення про розподіл висот, або гіпсометрію місцевості, лежить спосіб зображення рельєфу горизонталями, тобто за допомогою ліній, всі точки яких на місцевості лежать на однаковій висоті. Горизонталі застосовували ще у XVI ст. інженери-містобудівники: вони подумки ніби поділяли на шари будівельний майданчик, щоб знати, де будувати будівлі, або щоб обчислити обсяг земляних робіт. Але на картах горизонталі утвердилися лише у другій половині ХІХ ст.
При розповіді про те, що таке горизонталь, зазвичай користуються уявленнями про «ідеальний острів», який послідовно заливає вода. Якщо на поверхні острова прокреслити різні рівні стояння води, у плані вони зобразяться у вигляді кривих замкнутих. Якщо відстань по висоті між окремими горизонталями буде однаковою, тобто вони будуть проведені через певний перетин, тодівелика густота горизонталей на плані говоритиме про більшу крутість схилу, а розрідженість горизонталей — про його пологість. Щоб на карті з горизонталями визначити різницю висот двох точок, треба помножити перетин на число горизонталів між ними, а вимірявши також і відстань між ними по карті, можна по двох катетах знайти і довжину схилу, і кут його нахилу.
Так викреслюються горизонталі — лінії на карті, всі точки яких біля лежать однаковою висоті. Горизонталі передають і уявлення про форми рельєфу: замкнуті, ніби вкладені одна в одну горизонталі зображують пагорб (гору) або западину, причому розрізнити їх допомагають берг-штрихи - маленькі рисочки, завжди спрямовані вниз по схилу. Втягнута петля горизонталей зображує зниження — долину чи балку, а опукла — виступ, мис, вододіл. Спочатку при зйомці невеликих ділянок місцевості визначали за допомогою барометра висоту кількох точок і, узгоджуючи з ними, горизонталі малювали на око. Але, як ми вже говорили, по барометру можна визначити лише відмінність у висоті близьких точок. Тим часом треба було дати уявлення про рельєф великих просторів. Наприклад, для будівництва судноплавних каналів потрібно було зобразити рельєф вододілу між басейнами Волги та річок, що впадають у Фінську затоку. Для цього треба було на картах показувати не лише відносну висоту точок (тобто різницю їх висот), а й абсолютну висоту над рівнем моря. Це не просто, хоча б тому, що в різних морях і океанах, у різних берегів (через нагінні вітри і течії, обертання Землі, припливи, форми берегів тощо) рівень води неоднаковий. Тому, наприклад, на всіх картах СРСР "абсолютна висота відраховується від нуля футштока (рейка для спостережень за рівнем води) у Кронштадті, тадля опорних точок вона обчислюється геодезистами під час прокладання тріангуляції; топограф використовує їх дані під час зйомки місцевості. Знаючи висоту опорних точок, горизонталі можна проводити і за аерофотознімками — на спеціальних приладах — стереопланіграфах, отримуючи рельєфне, тобто стереоскопічне, зображення на двох сусідніх (аерофотознімках, що обов'язково перекриваються). На докладній топографічній карті переріз горизонталів невеликий: 5 м або 10 м, а у разі потреби, наприклад для будівельного майданчика чи кар'єру, — 1 м і навіть менше. На географічній карті рельєф малюють узагальнено, горизонталі проводяться через десятки, а то й через сотні метрів (проміжні пропускаються), а перетин вибирається неоднаково на одній карті: на горах більше, ніж на рівнинах. Звісно, на карті великої території не можна вже зобразити окремий пагорб чи яр, у ньому зображуються великі низовини, рівнини, височини, плоскогір'я, хребти, тобто. ділянки земної поверхні, що відрізняються своєю висотою над рівнем моря. Простори на географічній карті, укладені між такими узагальненими горизонталями, для наочності зафарбовуються різним кольором, причому під картою поміщають відповідну шкалу висот. Низини забарвлюють у зелені тони (впадини нижче рівня моря — у темно-зелені), рівнини — у сірі, а гори — у коричневі, і що вони вище, то темніше. Так само малюють і рельєф дна океанів, морів і великих озер, проводячи дном ізобати —лінії однакових глибин. Проміжки між ними зафарбовують — що глибше, то темніший синій тон.Пластичний спосіб.
З усіх елементів території рельєфу належить головна роль, оскільки він значною мірою визначає характер інших елементів. Рельєф впливає на клімат, водний режим, розподіл.рослинності і т. д. Без знання його неможливо зрозуміти взаємозв'язок між окремими елементами ландшафту і, отже, неможливе раціональне використання їх людиною. Рельєф найважче зобразити на карті. Проблема полягає в тому, що необхідно показати його просторові форми на плоскій поверхні карти. Площина, як відомо, має тільки два виміри: довжину і ширину, що дозволяє зображати планові контури об'єктів. Третій вимір - висота, що є характерним елементом рельєфу, не укладається на площину. На відміну від інших елементів місцевості, рельєф має неповторну різноманітність об'ємних форм. Ця обставина також ускладнює його передачу на площині. Наочніше він може бути виражений на рельєфних картах. Їх виготовляють нині із білого пластику, на якому рельєф видавлений за виготовленою формою під спеціальним пресом. Такі карти часто використовують на виставках. Вони наочно передають місцевість і широко застосовують у процесі навчання. Для зображення рельєфу на карті потрібно було розробити особливі способи для того, щоб вона давала тривимірне уявлення про місцевість, дозволяла не тільки проводити вимірювання в горизонтальній площині, а й визначати положення різних точок місцевості по висоті. Слід врахувати ще одну умову: рельєф не повинен затуляти собою інші елементи карти. Протягом кількох століть було запропоновано та практично випробувано багато Наприкінці XVIII ст. був розроблений спосіб штрихового зображення рельєфу, який ґрунтується на наступному явищі. При вертикальному падінні світла похила поверхня висвітлюється слабкіше горизонтальної. Якщо вважати, що білі проміжки між штрихами відповідають кількості світла, а товщина штрихів – втраті світла на схилі, то такіштрихи можуть природно виражати рельєф. Чим крутіше скат, тим товщі штрихи і менше відстані між ними. Штрихи відображають усі нерівності місцевості: пагорби та лощини, хребти та яри, підйоми та спуски. Чим рівніша поверхня землі, тим тонше і далі один від одного наносять зображують її штрихи. І навпаки, щойно з'являється ухил, штрихи тісняться ближче і кресляться густіше. Штрихи дуже наочно передають рельєф місцевості на карті. Варто лише трохи примружити очі, і стають видні опуклості рельєфу.
Штриховий спосіб зображення рельєфуКартографічна штрихування - це результат великої та копіткої праці кресляря високої художньої техніки. У цьому просто переконатися, розглядаючи рис. 25. Багато штрихових карт залишаються досі неперевершеними зразками картографічного мистецтва. Вони дають виразне та наочне уявлення про форми земної поверхні та дозволяють оцінювати крутість скатів. Самі штрихи не вказують, у якому напрямі йде підйом чи спуск, але це легко визначається за розташуванням ярів, річкової мережі та висотних позначок. Штриховий спосіб зображення рельєфу має ряд недоліків. Він дозволяє судити про висотах точок земної поверхні, оскільки підписаних позначок явно бракує визначення висоти будь-якої точки. Крім того, штрихи закривають інші елементи карти, а сам спосіб дуже трудомісткий. Для наочного подання результатів будь-яких багаторічних спостережень у XVIII ст. стали застосовувати на картах звані ізолінії. Спершу набули великого поширення ізогони – лінії однакових магнітних відмін, ізотерми – лінії рівних температур та ізобари – лінії рівних тисків атмосфери. Така система виявилася придатною зображення рельєфу. Ізогіпси – лінії рівних висот – маютьявна перевага перед штрихами. Цим способом математично точно передаються планове обрис і висоти окремих форм рельєфу.
Пікет— точка на місцевості, позначена забитим у землю кілочком, і навіть сам кілочків. Застосовується в геодезичних дослідженнях при нівелюванні території.
Способи зйомки ситуації
Зйомка ситуації – геодезичні виміру біля для подальшого нанесення на план ситуації (контурів і предметів місцевості).
Вибір способу зйомки залежить від характеру і виду об'єкта, що знімається, рельєфу місцевості і масштабу, в якому повинен бути складений план .
Зйомку ситуації роблять наступними способами: перпендикулярів; полярним; кутових засічок; лінійних засічок; створів
Супутникові системи складаються з 3-х секторів:
1. Космічний включає супутники.
2. Контролю та управління – цей комплекс наземних засобів, забезпечує безперервне спостереження супутників з метою уточнення їх орбіт, прогнозу руху певному інтервалі часу як ефемерид, закладених на згадку супутника. Складова частина цього сектора – космічна геодезична мережа рівномірно розташованих землі пунктів.
Складається з приймача та обчислювального блоку. Вимірювання в геодезичних цілях виконується фазовим методом, що дозволяє отримувати не координати, які приросту в точках, де встановлені приймачі. Ці виміри називаються відносними. Існують два способи вимірювання:
1. Кодовий – коли вимірюють час розповсюдження сигналу. Його використовують лише у приймачах, розміщених на визначеному пункті. Цей метод називається автономним. Якщо вимірювання одночасно виконуються двома приймачами, то спосіб називається диференціальним. При цьому способі один приймач ставлять на пунктівідомими координатами, інший на визначеному, підвищення точності.
Фазовий – його застосовують щодо координат геодезичних пунктів. У цьому випадку вимірюють не час поширення сигналу, а зсув фаз коливань несучої частоти супутником, що випромінюється, за цей проміжок часу.
Диференціальний режим реалізується за допомогою контрольного навігаційного приймача, що називається базовою станцією. Базова станція встановлюється у точці з відомими географічними координатами. Порівнюючи відомі координати (отримані в результаті прецизійної геодезичної зйомки) з виміряними координатами базовий навігаційний приймач формує поправки, які передаються споживачам по каналах зв'язку.
Приймач споживача враховує прийняті від базової станції поправки під час вирішення навігаційної задачі. Це дає змогу визначити його координати з точністю до одного метра.
При роботі методом диференціального GPS у постобробці базова станція записує помилки для кожного супутника прямо в комп'ютерний файл. Пересувний приймач також записує дані у комп'ютерний файл. Після повернення з поля два файли обробляються спільно за допомогою спеціального програмного забезпечення і на виході виходить диференціально скоригований файл даних пересувного приймача. Всі GPS картографічні системи включають програму для виконання диференціальної корекції в постобробці. Однією із чудових особливостей картографічних систем, що випускаються фірмою Trimble, є можливість використання диференціальної корекції як у реальному часі, так і в постобробці. Якщо під час роботи в режимі реального часу радіозв'язок перерветься (наприклад, коли пересувний приймач віддаляється від базової станції на занадто великевідстань), то приймач продовжить записувати нескоректовані дані, які можуть бути надалі оброблені за допомогою диференціальної корекції в постобробці.