Построение профиля по карте

Профиль рельефа — это вертикальный разрез земной поверхности по заданной линии на карте. Чтобы построить его, нужно определить, какие горизонтали пересекает линия между двумя точками, перенести расстояния на основу профиля и отметить высоты пересечений.

Что называют профилем рельефа

На топографической карте рельеф изображают горизонталями — линиями, соединяющими точки с одинаковой абсолютной высотой. Перед построением профиля необходимо уверенно читать горизонтали и определить их высоты. Если высота подписана только у части линий, используют высоту сечения рельефа и считают значения последовательно.

Профиль строят в двух масштабах: горизонтальном и вертикальном. Горизонтальный масштаб обычно совпадает с масштабом карты или специально указывается в условии. Вертикальный масштаб задаётся отдельно; его нельзя автоматически считать равным горизонтальному. Подробно выбор масштаба профиля рассматривается на странице масштаб профиля по горизонтали, а увеличение по вертикали — на странице масштаб профиля по вертикали.

Что нужно определить по карте

Перед началом работы найдите точки A и B и проведите между ними прямую линию. Эта линия называется линией профиля. Затем установите следующие данные:

1. абсолютные высоты точек A и B, если они подписаны или определяются по горизонталям;
2. высоту сечения рельефа — разность высот соседних основных горизонталей;
3. все горизонтали, которые пересекает линия AB, и их последовательность от A к B;
4. расстояния от точки A до каждого пересечения с горизонталью;
5. горизонтальный и вертикальный масштабы будущего профиля.

Расстояния измеряют линейкой по линии AB, а не по соседней горизонтали. Если линия проходит через вершину, седловину или другую характерную точку, её положение также отмечают. При необходимости применяют определение высоты точки между горизонталями.

Пошаговый алгоритм построения

Профиль удобно строить на миллиметровой бумаге или в клетчатой тетради. Сначала создают основу, затем переносят на неё точки пересечения с горизонталями.

1. Проведите горизонтальную базовую линию и обозначьте на её концах точки A и B. Её длина должна соответствовать расстоянию AB в выбранном горизонтальном масштабе.
2. На базовой линии отложите расстояния от A до всех пересечений линии AB с горизонталями. Подписывать высоты пока можно под линией.
3. Проведите вертикальную шкалу высот. Начальную отметку выбирают так, чтобы весь профиль поместился на листе; ноль высоты не обязателен.
4. Из каждой отложенной точки восстановите вертикаль. На ней отметьте высоту соответствующей горизонтали с учётом вертикального масштаба.
5. Соедините отмеченные точки плавной линией. Линия должна повторять общий характер рельефа, но не превращаться в ломаную, если на карте нет резких уступов.
6. Подпишите точки A и B, высоты, горизонтальный и вертикальный масштабы. При необходимости покажите направления склонов.

Здесь \(h\) — высота сечения рельефа, а \(H_1\) и \(H_2\) — отметки двух соседних горизонталей. Для перевода расстояния с карты в натурное расстояние используют масштаб карты. Например, при масштабе 1:50 000 один сантиметр на карте соответствует 500 м на местности.

В формуле \(l\) — длина отрезка на карте в сантиметрах, \(M\) — число сантиметров местности, соответствующее одному сантиметру карты, а \(D\) — расстояние на местности. При построении графической основы обычно достаточно откладывать расстояния в масштабе карты, не переводя их в километры.

Разобранный пример

Дана карта масштаба 1:50 000. Линия AB длиной 6 см пересекает горизонтали в следующем порядке: 100 м, 120 м, 140 м, 120 м. Точка A расположена на горизонтали 80 м, а точка B — на горизонтали 100 м. Расстояния от A до последовательных пересечений равны 1,0 см, 2,2 см, 3,5 см и 4,6 см. Требуется построить профиль.

После нанесения точек соедините их плавной линией: от A профиль поднимается к 140 м, затем опускается к 120 м и в конце достигает 100 м. Максимальная высота — 140 м. На участке от 140 до 120 м склон спускается, а от 120 до B профиль продолжает понижаться.

Как проверять построение

Готовый профиль должен согласовываться с картой. Проверьте, что порядок высот от A к B не изменён, а расстояния между точками соответствуют расстояниям по линии AB. Если две горизонтали на карте расположены близко, профиль между ними должен быть крутым; если далеко — пологим.

При построении важно не путать абсолютную высоту с превышением. Абсолютная высота — отметка точки над уровнем моря, а превышение показывает разность высот двух точек. Для проверки перепада между концами профиля используют превышение одной точки над другой. Горизонтальное расстояние между соседними горизонталями называют заложением; по нему можно дополнительно оценить крутизну склона.

Связь профиля с уклоном

Профиль позволяет увидеть чередование подъёмов и спусков, вершины, впадины и участки разной крутизны. Если требуется численно определить крутизну, сначала находят превышение и горизонтальное расстояние, а затем рассчитывают уклон или угол наклона. Для этого используются расчёт крутизны склона и угол наклона склона.

В этой формуле \(\Delta H\) — превышение, а \(D\) — горизонтальное расстояние. Важно использовать одинаковые единицы измерения: например, метры и метры. Профиль не заменяет расчёт, но помогает правильно определить направление склона и выбрать нужные точки.