Зображення рельєфу, рослинного й ґрунтового покриву

Зображення рельєфу належить до найстаріших й найактуальніших проблем картографії. Вимоги до його зображення на оглядових картах зводяться до: 1) пластичності – виразності його об’ємних форм, ілюзії опуклості; 2) вимірності форм рельєфу – можливості вимірювань абсолютних висот, перевищень, напрямів та крутизни схилів, об’ємів тощо.

На ОЗГК зображаються лише великі форми рельєфу – рівнини. височини, нагір’я, гірські країни. При зображенні цих крупних форм рельєфу необхідно добитися їхньої пластичності та наочності. Жоден з існуючих способів картографічного зображення не в змозі задовольнити одночасно вимоги до зображення форм рельєфу.

Упродовж історії розвитку картографування рельєфу способи його зображення істотно змінювалися. Із найдавніших часів до XIX століття застосовувався перспективний малюнок. Його суть полягає в передачі рельєфу як гірок конічної форми. Він не враховує дійсного характеру гір та співвідношення висот. На найкращих картах перспективне зображення рельєфу виражалося так, як його представляв собі картограф, мислимо піднявшись над земною поверхнею над нижньою рамкою карти. Недоліки способу: 1) рисунок рельєфу неправильно передавав форми земної поверхні; 2) перспективне зображення вносило спотворення в положення об’єктів, які зображаються в горизонтальній проекції (показ населених пунктів. розміщених за гірським хребтом).

На сучасних картах наочні перспективні знаки розроблені для основних морфологічних ландшафтів (типів рельєфу) на наукових засадах (праці Ервіна Райса). Самі перспективні умовні знаки рельєфу розміщуються в межах поширення відповідних типів рельєфу із врахуванням дійсного орієнтування форм. Застосовується на гіпсометричних картах суходолу та ложі Світового океану, на картах-ілюстраціях, в популярних виданнях, газетах, журналах.

В 1799 році саксонський картограф Йоганн Леман розробив теоретичні основи нового способу, який добре передавав розчленованість рельєфу місцевості та крутизну схилів, що мало важливе значення для ведення бойових дій. Він виходив з принципу прямовисного освітлення земної поверхні, при якому одна й та ж поверхня отримує тим менше світла, чим більший її нахил до лінії горизонту. При належному затіненні схилів повинно створюватися враження різної крутизни, а, отже, й рельєфності (опуклості). Якщо прийняти освітленість горизонтальної площини до одиницю, то при куті нахилу n кількість променів С. які освітлюють поверхню, буде: С=cosn. При n=90 кількість променів С=0 (схил не буде освітлюватися). В той час карти друкувалися граверним способом, який допускав тільки штриховий рисунок. Зображення рельєфу штрихами – зображення його короткими рисками змінної ширини вздовж схилів. Штрихи приймаються за елемент тіні, а проміжки між ними – за елемент освітлення. Використовується така формула:

ширина світла : ширину штриха = світло : тінь = cosn: 1–cosn.

Леман удосконалив цю формулу:

Штрих: просвіту : штрих штриха = світло : тінь = 45°–n :n.

Шкала Лемана мала десять ступенів: при кутах нахилу 0°-5° співвідношення штриха до проміжку складає 0:9, при кутах нахилу 6°-10° – 1:8, при кутах 11°-15° – 2:7, при кутах 40°-45° – 8:1.

Існувала шкала штрихів, розроблена Геодезичним відділом Генерального Штабу Російської імперії (Атлас вчителя). Недоліком способу є неможливість визначення абсолютних висот та перевищень; до того ж цей спосіб вимагав значних затрат ручної праці на виготовлення гравюр.

Зображення рельєфу на ОЗГК гіпсометричним способом в принципі аналогічне зображенню рельєфу на топографічній карті горизонталями, але внаслідок генералізації горизонталі на ОЗГК сильно узагальнені. Вони отримали назву ізогіпс. Інтервал між ними на топографічній карті залишається постійним. На ОЗГК він змінюється залежно від висоти. Ізогіпси проводять так, щоб можна було виявити крупні форми земної поверхні: 0 м відділяє сушу й море, 200 м – рівнини й височини, 500 м – височини й плоскогір’я, 1 000 м – верхня межа низьких гір, 2 000 м – верхня межа середніх гір тощо.

На довідкових ОЗГК подаються такі основні та допоміжні ізогіпси: 0-50-100-150-200-250-300-400-500-600-750 (800) - 1 000-1 500-2 000-2 500-3 000-4 000-5 000-6 000-7 000-8 000. Створюється враження ступінчастості рельєфу. Це враження підсилюється фоновим фарбуванням між ізогіпсами, що фіксують крупні форми рельєфу. Висотну ступінь між сусідніми ізогіпсами, в межах якої забарвлення не змінюється ні за кольором, ні за його інтенсивністю, називають ступенем висот.

Прийнята єдина гама кольорів для фарбування проміжків між ізогіпсами: 0-200 м – зелений, 200-1 000 м – від жовтого до оранжевого, 1 000-4 000 м – коричневі кольори, понад 4 000 м – червонуваті кольори. На ОЗГК подіються й допоміжні ізогіпси, однак зафарбування при цьому не змінюється.

Спосіб відмивки – пластичний спосіб зображення рельєфу, який створює ефект опуклості. Це досягається накладанням тіней на певні елементи рельєфу Тіні відмиваються сірою або коричневою фарбою із певним освітлення до сторін горизонту. Як правило, джерело світла знаходиться на північному заході (зліва зверху), а тіні накладаються на схили південно-східної експозиції на додатних формах рельєфу. Така відмивка називається відмивкою при косому освітленні. Іноді джерело світла знаходиться в зеніті. В цьому випадку можна й та ж поверхня отримує менше світла із збільшенням кута її нахилу до горизонту (чим крутіше, тим темніше). Це – відмивка при прямовисному освітленні. Спосіб суцільної відмивки передбачає накладання тіней на елементи форм рельєфу та показ абсолютних висот. Щоб досягнути цього, застосовують не одну, а декілька фарб, а в межах ділянок, зафарбованих одним кольором, висвітлюють більш підвищені ділянки.

Спосіб фоторельєфу. Зображення рельєфу отримують фотографуванням об’ємних форм рельєфу місцевості при бічному освітленні.

Спосіб висотних відміток – це застосування на картах написів абсолютних висот видатних форм рельєфу – найвищих точок орографічних одиниць, гірських вершин, піків, найнижчих точок западин рельєфу тощо. Самі по собі висотні точки не дають наочного та чіткого уявлення про форми рельєфу. Як самостійний спосіб зображення його використовують лише на навігаційних картах (відмітки глибин), а на інших ОЗГК він служить доповненням до інших способів зображення рельєфу – гіпсометричного, відмивки.

Спеціальні знаки застосовують для зображення різких порушень рельєфу, а саме: крутих й обривистих схилів ("стінок", уступів, обривів), гребенів, тріщин, кам’янистих осипів, нунатаків, а також фірнових полів, великих ярів, зсувів, карстових воронок, лійок, барханів тощо.

Дуже часто на одній ОЗГК поєднують декілька способів зображення рельєфу: гіпсометричний із відмітками висот, гіпсометричний із тіньовою відмивкою, гіпсометричний із штрихами й відмітками висот тощо.

Декілька фонових зображень передати на одній карті практично неможливо. Через це на ОЗГК практично відсутній показ рослинного покриву та грунтів. Як правило, на ОЗГК показують поодинокі азональні типи ґрунтового покриву (солончаки, солоді, солонці) чи рослинності (болотна). Часто показують піски, типи тундр, зарослі саксаулу, полярної верби тощо.