12.5. Графічні прийоми
Графічні прийоми включають побудову за картами різних профілів, розрізів, графіків, діаграм, блок-діаграм та інших дво- і тривимірних графічних моделей.
Для аналізу серій карт різної тематики зручно використовувати комплексні профілі, на яких поєднуються, наприклад, гіпсометричний профіль, геологічний розріз, ґрунтово-рослинний покрив, графіки гідрокліматичних показників і т.п.
Аналогічно можна побудувати і комплексні соціально-економічні розрізи, поєднавши за обраним напрямком графіки густоти населення, гістограми його вікового складу, зайнятості, криві енергозабезпеченості території, розораності земель і т.п. Такі побудови потрібні для наочного подання зв'язків між явищами і районуванням території за комплексом показників.
В географічних дослідженнях часто використають рози-діаграми, які наочно передають переважне орієнтування лінійних об'єктів, наприклад геологічних розламів, річкових долин, транспортних шляхів та ін. Довжина кожного променя рози-діаграми i-го азимута пропорційна сумарній довжині лінійних елементів того ж азимута.
На рис. 12.4 показані дві рози-діаграми. Одна відображає розподіл спрямованих орогідрографічних елементів: вододілів, гряд, уступів, прямих відрізків рік, наскрізних долин ярів та ін., а на інший цей розподіл поєднано з розою-діаграмою тектонічних тріщин даного району. Перша роза-діаграма побудована за топографічною картою, а друга - за геологічною. Їхня схожість наглядно свідчить про тектонічну зумовленість річкових долин у цьому районі.
Рис. 12.4. Рози-діаграми, побудовані по топографічній і геологічній картах.
Зв'язки між явищами, показаними на картах різної тематики, можна наочно відобразити і проаналізувати на блок-діаграмах.
Для побудови блок-діаграм застосовують різні види проектування (рис. 12.5). Аксонометричні блок-діаграми проектують за допомогою системи паралельних променів, ніби центр проектування є в нескінченності. При цьому деформуються кутові співвідношення, але горизонтальний масштаб блок-діаграми за осями х, y, z залишається постійним, що зручно для вимірів. Інший тип - перспективні блок-діаграми. У цьому випадку промені, що проектують, виходять із однієї або двох точок, що дає більш виразне зображення. Змінюючи положення центрів проектування, можна «повертати» блок-діаграми або «нахиляти» їх, забезпечивши найбільш вигідний огляд і підкреслюючи потрібні деталі. Однак при хорошій наочності блок-діаграми з однієї і двома точками проектування незручні для вимірів, оскільки масштаб змінюється по всіх осях відповідно до законів перспективи. Іноді блок-діаграми отримують у вигляді серії вертикальних перерізів або роблять у них вирізи, для того щоб показати внутрішню будову блоку.
Рис. 12.5. Блок-діаграми.
а - аксонометрична (1 і 2 - фрагменти вихідних топографічної і геологічної карт); б - перспективна з однією точкою проектування; в - перспективна з двома точками проектування; г - система паралельних розрізів.
Масштаби за різними осями блок-діаграм можуть бути неоднаковими, наприклад для наочного зображення рельєфу вертикальний масштаб збільшують у два-три рази відносно горизонтального. Рельєф стає більше опуклим, всі нерівності добре помітні, однак при цьому виникають поля невидимості (рис. 12.6). Розтягання за висотою призводить до появи полів невидимості.
Якщо за однією з осей задати шкалу часу, то можна побудувати метахронну блок-діаграму. Вона відобразить зміну стану явища в часі, наприклад хід середніх місячних температур на поверхні. На рис. 12.7 показана метахронна блок-діаграма, що характеризує розподіл швидкостей вітру за висотою в різні сезони року над Тихим океаном вздовж меридіана 180°. Для її побудови зняті дані з карт п'яти висотних рівнів (0, 4, 8, 12 і 16 км над рівнем моря) для чотирьох місяців (лютий, травень, серпень, листопад). Таким чином, ця метахронна блок-діаграма синтезує інформацію, отриману з 20 карт.
Рис. 12.6. Блок-діаграма з різними масштабами по вертикалі.
Рис. 12.7. Метахронна блок-діаграма. Показано розподіл швидкостей вітру над Тихим океаном на висотах до 16 км (вісь H) вздовж 180° в різні сезони року (T).
Для побудови блок-діаграм застосовують графопобудовувачі або виводять тривимірні зображення на екран комп'ютера. Спеціальні анімаційні програми дозволяють варіювати масштаби в будь-якому напрямку, підбирати найбільш вигідний ракурс огляду і навіть обертати блок-діаграми на екрані, розглядаючи їх з різних сторін.
До графічних прийомів відноситься також дії з поверхнями, показаними на різних картах: графічне додавання, обчислення однієї поверхні з іншої, множення на число та ін. Цим користуються при балансових розрахунках, наприклад для оцінки обсягу знесеного ерозією матеріалу, визначення сумарної кількості опадів за кілька місяців і т.п.