Что такое относительная и абсолютная высота?

Определение на карте абсолютных высот и относительных превышений точек местности

Рис. 8. Определение на карте абсолютных высот и относительных превышений точек местности

Абсолютная высота – высота точки земной поверхности над уровнем моря; определяется по отметкам высот и горизонталей (на рис. 8 это высоты с отметками 33,1 и 49,8).

Высота сечения рельефа – расстояние по высоте между двумя смежными секущими плоскостями.

Относительная высота (взаимное превышение точек) – высота точки местности над другой, она определяется как разность абсолютных высот этих точек (на рис. 8 относительная высота равна 16,7 (49,8-33,1)).

Определение на карте подъемов и спусков на маршруте движения.

Профиль – чертеж, изображающий разрез местности вертикальной плоскостью.

Для большей выразительности рельефа местности вертикальный масштаб профиля принимается в 10 или более раз крупнее горизонтального. В связи с этим профиль, передавая взаимное превышение точек, искажает (увеличивает) крутизну скатов.

Для построения профиля нужно (рис. 9,11):

1. прочертить на карте профильную линию (маршрут движения), приложить к ней лист разграфленной (миллиметровой) бумаги, перенести на ее край короткими черточками места горизонталей, точки перегиба скатов и местные предметы, которые сечет профильная линия, и подписать их высоты;

2. подписать на листе разграфленной бумаги у горизонтальных линий высоты, соответствующие высотам горизонталей на карте, приняв условно промежутки между этими линиями за высоту сечения (установить вертикальный масштаб);

3. от всех черточек, обозначающих места пересечения профильной линии с отметками высот горизонталей, точек перегиба скатов и местных предметов, опустить перпендикуляры до пересечения их с соответствующими по отметкам параллельными линиями и отметить полученные точки пересечения;

4. соединить точки пересечения плавной кривой, которая и изобразит профиль местности (подъемы и спуски на маршруте движения).

Рис. 11 – Построение профиля по карте с горизонталями

Рис. 9. Определение на карте подъемов и спусков на маршруте движения (профиля маршрута).

Задание 1.По изображению рельефа на рисунке определить высоту сечения, масштабы карт, а также формы, характерные точки и линии рельефа (рис. 10).

Задание 2. Изобразить схематически горизонталями:

a) Холм, отметка высшей точки которого 184 м, относительная высота холма 24 м, масштаб 1: 25 000

б) Котловину глубиной 50 м, отметка дна 80 м, масштаб 1: 50 000

в) Остров в море высотой 21 м, масштаб 1: 25 000

г) Овраг с крутыми обрывистыми склонами;

д) Хребет с тремя вершинами, вытянутый с запада на восток;

е) Седловину с отметкой перевала 810 м, масштаб 1: 100 000;

ж) Речную долину с судоходной р. Велей, простирающуюся с севера на юг; главная река имеет два притока справа, один слева;

з) Речную долину с террасами;

и) Речную долину; правый берег крутой, обрывистый, левый – имеет две террасы и пляж;

к) Хребет с двумя вершинами, вытянутый с северо-запада на юго-восток; в районе перевала начинаются две реки, стекающие в разных направлениях (показать их на карте);

л) Котловину; отметка дна 117 м, глубина около 30 м, масштаб 1: 25 000;

м) Остров в море высотой 22 м; западный берег пологий, восточный – крутой, масштаб 1: 25 000;

н) Седловину с отметкой перевала 612 м, масштаб 1: 25 000.

При выполнении этой работы должны соблюдаться правила изображений горизонталей на карте ( каждая пятая горизонталь рисуется утолщенной, основания цифр подписей горизонталей указывают направление падения склона и т.д.).Должны быть показаны все горизонтали от нулевой до последней.

Рис. 10. Изображение форм рельефа с помощью горизонталей

9.2. СУЩНОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ РЕЛЬЕФА ГОРИЗОНТАЛЯМИ

На топографических картах рельеф изображается горизонталями, т. е. кривыми замкнутыми линиями, каждая из которых представляет собой изображение на карте горизонтального контура неровности, все точки которого на местности расположены на одной и той же высоте над уровнем моря.
Чтобы лучше уяснить сущность изображения рельефа горизонталями, представим себе остров в виде горы, постепенно затопляемой водой. Допустим при этом, что уровень воды последовательно останавливается через одинаковые промежутки по высоте, равные h метров (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Сущность изображения рельефа горизонталями

Каждому уровню воды, начиная с исходного (АВ), будет, очевидно, соответствовать своя береговая линия (CD, KL, MN, RS) в виде замкнутой кривой, все точки которой имеют одну и ту же высоту.
Эти линии можно рассматривать и как следы сечения неровностей местности уровенными поверхностями, параллельными уровенной поверхности моря, от которой ведется счет высот. Исходя из этого, расстояние h по высоте между смежными секущими поверхностями называют высотой сечения.
Если все эти линии равных высот спроектировать на поверхность земного эллипсоида и изобразить в заданном масштабе на карте, то получим на ней изображение горы в плане в виде системы замкнутых кривых линий ab, cd, kl, тп и rs. Это и будут горизонтали.

Рассматривая сущность горизонталей можно сделать следующее заключение:
а) каждая горизонталь на карте представляет собой горизонтальную проекцию линии равных высот на местности, изображающую плановое очертание неровностей земной поверхности. Таким образом, по рисунку и взаимному положению горизонталей можно воспринимать формы, взаимное положение и взаимосвязь неровностей;
б) так как горизонтали на карте проводятся через равные промежутки по высоте, то по числу горизонталей на скатах можно определять высоту скатов и взаимные превышения точек земной поверхности: чем больше горизонталей на скате, тем он выше;
 в) заложения горизонталей, т. е. расстояния в плане между смежными горизонталями, зависят от крутизны ската: чем скат круче, тем меньше заложение. Следовательно, по величине заложения можно судить о крутизне ската.

Спорный вопрос

Многие географы считают Анды частью горной системы Кордильер, которая тянется по западному побережью Северной и Южной Америки и имеет общую протяженность в 18 000 километров. Поэтому их даже называют Южными Кордильерами. Все дело в том, что у этой горной цепи явно общее происхождение. Считается, что возникла она, когда обе части Америки начали движение на восток.

Другие ученые Кордильерами называют только горы в Северном полушарии. Анды же выделяют как самостоятельную систему. Их аргументы основываются на том, что Кордильеры отличаются и рельефом, и положением над уровнем моря. Следовательно, наивысшая точка Анд — это гора Аконкагуа (6962 метра). Кордильеры же такими показателями похвастаться не могут: гора Мак-Кинли, которая находится на Аляске, поднимается вверх на 6194 метра. И если согласиться с первым мнением, тогда гору Аконкагуа, а не Мак-Кинли следует считать наивысшей точкой Кордильер.

Но если говорить про Анды, высота их в любом случае не меняет своих показателей. Вершина Аконкагуа поднимается надо всем западным полушарием. Поражает также то, что средняя высота гор (Анды) составляет 4000 м, при том, что простираются они в длину на 9000 км (!), а в ширину — до 750 км. Даже из космоса видно такой огромный каменный массив с заснеженными вершинами. Кроме всего прочего, Анды еще и самая высокая горная система Земли.

Чилийско-Аргентинские горы Анды

Эта часть гор Анд находится между 27-28° и 42° ю. ш. Горная система здесь резко суживается и состоит из высокой Главной Кордильеры (продолжения Западной) и низкой прерывистой Береговой Кордильеры. Между ними находится тектоническая депрессия Продольной (Центральной) долины Чили. Она продолжает впадину Атакамы. Весь регион расположен на территории Чили и крайнего запада Аргентины.

Узкая горная система на этом отрезке достигает в пределах Главной Кордильеры большой высоты, высшая точка региона и всех Анд — г. Аконкагуа (6960 м).

Береговая Кордильера представляет собой цепь изолированных столовых плато высотой 800-1000 метров. Главная Кордильера — сложенная сильно дислоцированными мезозойскими и вулканическими породами высокая целостная горная страна. Продольная долина, днище которой высотой 100-200 метров на юге и до 700 м на севере, представляет холмистую равнину, над поверхностью которой поднимаются вулканические конусы. Почти весь регион отличается интенсивным вулканизмом и подвержен сильным, иногда катастрофическим, землетрясениям.

Субтропический климат тихоокеанского побережья и прилегающих к нему склонов гор отличается хорошо выраженными чертами средиземноморского типа: сухим летом и дождливой зимой со среднемесячными положительными температурами. По мере удаления от океана возрастает степень континентальности, климат становится суше.

На западных склонах Главной Кордильеры осадков больше, восточные склоны, обращенные к Пампийским Сьеррам и Сухой Пампе, довольно сухие. На побережье малы сезонные температурные амплитуды (7-8°С), в Продольной долине колебания температур больше (12-13°С). Режим и количество осадков меняются и с севера на юг. На границе с тропическими климатическими областями климат крайне сухой — 100-150 мм в год, а на юге, где ослабляется влияние Южно-Тихоокеанского барического максимума и усиливается западный перенос умеренных широт, годовое количество осадков достигает 1200 мм с равномерным режимом.

Характер поверхностного стока также различен и изменяется как с запада на восток, так и с севера на юг. В северных районах страны речные водотоки в основном периодические. В центральной части развита довольно густая сеть рек с двумя подъемами воды — зимой, когда идут дожди, и летом, когда тают снега и льды в горах. Особенно густа речная сеть на юге региона. Реки здесь полноводны круглый год, а максимум стока приходится на зиму. Иногда они дают начало рекам. На юге у подножия Главной Кордильеры есть концевые озера, подпруженные лавами или моренами.

Естественная растительность в регионе сохранилась плохо. Под формациями средиземноморского типа, аналогичными маквису или чапаралю, сформировались коричневые почвы, пригодные для выращивания субтропических культур, поэтому везде, где это возможно, земли распаханы. Еще более плодородные темноцветные черноземовидные почвы развиты в Продольной долине на вулканических породах. Эти земли заняты сельскохозяйственными культурами.

Лишь на неудобных для распашки горных склонах сохранились заросли вечнозеленых ксерофитных кустарников — эспиналь. На Главной Кордильере вверх по склонам они сменяются лиственными и смешанными лесами, где растут тиковое дерево, литре, переел, канело, нотофагус, медовая пальма и др. Выше лесов (с высоты 2500 метров) начинается пояс горных лугов, в пределах которого растут обычные и для альпийских лугов Старого Света лютики, камнеломки, примулы и др. На засушливом восточном склоне леса практически отсутствуют. Полупустынные ландшафты характерны и для северной части региона, в том числе и севера Продольной долины. На крайнем юге появляются гемигилеи с преобладанием вечнозеленых ното-фагусов на бурых лесных почвах. В лесном поясе вулканических массивов много растений, завезенных из других районов мира. Искусственные древесные насаждения окружают селения и поля.

Земельные и агроклиматические ресурсы — основные природные богатства Чилийско-Аргентинских Анд. Они позволяют выращивать здесь культуры, обычные для Средиземноморья (виноград, цитрусовые, оливы и др.). Обширны поля пшеницы и кукурузы. В Продольной долине, где расположена и столица Чили — Сантьяго, живет половина населения страны (плотность населения здесь доходит до 180 чел/км2), несмотря на то, что это сейсмическая область, где нередки сильные землетрясения. Природа здесь изменена в наибольшей степени. В Чили и Аргентине есть национальные парки и природные резерваты, созданные для охраны горных и приозерных ландшафтов и сохранившихся пока естественной растительности и животного мира.

Регионы

Так как описываемая горная система слишком растянута в длину, то в ней выделяют три основные ландшафтные зоны: Северные, Южные и Центральные Анды.

Первая из них состоит из трех массивов: Карибские (расположены на территории Венесуэлы), Северо-Западные (Колумбия — Венесуэла) и Эквадорские (их еще называют Экваториальными) Анды. Интересно, что эти горы уходят в море — такие острова как Бонайро, Аруба и Кюрасао на самом деле являются вершинами, которые еще не поднялись из глубин. Эта часть Анд отличается высочайшей в мире цепью вулканов, некоторые из них до сих пор действующие.

Если говорить про центральную ландшафтную зону, то там, кроме собственно основной части, можно выделить еще и Перуанские Анды. Тут располагается самая высокая столица мира — город Ла-Пас (Боливия), выстроенный на высоте 3700 м.

Ширина Анд в этой части достигает максимальных показателей: 750 км. Большую площадь занимает плоскогорье Пуна, средние высоты которого колеблются от 3,7 до 4 километров. Также именно в Центральных Андах находится второй пик после Аконкагуа — Охос-дель-Саладо. Немало здесь и шеститысячников. Все они имеют одну интересную особенность — очень высокую снеговую линию (начинается от 6500 м). Для этой части характерны высокогорные озера, самое известное из них — Титикака, покоящееся на высоте 3821 м.

Несмотря на то что именно тут находится знаменитая вершина, в целом Южный регион гор значительно ниже Центрального. Высота Анд в метрах здесь явно идет на спад. Соответственно, понижается и снеговая линия (под белым покровом лежат и вершины начиная от 1500 м). При погружении в океан они приобретают иной облик: трансформируются в архипелаги и острова. Преобладающие высоты гор Анды на Огненной Земле, которая тоже покрыта хребтами, существенно ниже (до 2500 м).

Молодые горы

Анды причисляют к альпийской складчатости (эре тектогенеза в кайнозое). Следовательно, несмотря на солидный возраст (им приписывают 60 миллионов лет), они считаются молодыми горами. Их ровесники — Гималаи, Памир, Кавказ, Альпы. Поэтому в Андах много сейсмически опасных зон, а некоторые вулканы — действующие. Это объясняется тем, что горы еще не завершили свой процесс образования и растут до сих пор. Средняя скорость — 10 см в год.

Как результат такого движения земной коры, в Андах нередко случаются землетрясения, извержения вулканов и схождение ледников. К сожалению, серьезные катастрофы происходят в Андах с пугающей цикличностью — раз в 10-15 лет. Не так давно (в 2010 году) мир был потрясен землетрясением в Чили, от которого пострадали миллионы людей.

Что такое высота и зачем ее используют в географии?

Любой географический объект, расположенный на поверхности Земли, обладает определенным набором координат (широта и долгота), а также высотными характеристиками. Рельеф нашей планеты неоднороден, где-то доминируют высокие горы, где-то глубоко вниз уходят бездонные впадины и ущелья. Понятие высоты было придумано людьми, чтобы максимально точно описать те или иные особенности рельефа земной поверхности.

Кроме того, понятие высоты используется на топографических и высотных картах. Подписанная высота позволяет отобразить на плоской поверхности карты объемный рельеф. Как правило, все высоты измеряются в метрах — стандартизированной единице из международной системы. Высоты могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. На земной поверхности диапазон высот колеблется от -400 метров (впадина Мертвого моря) до 8848 метров (высочайшая вершина мира — гора Эверест). Для того чтобы лучше понять, чем отличаются высоты, необходимо ввести понятие абсолютная и относительная высота.

Абсолютная высота

Вам будет интересно:Утечка мозгов из России: интенсивность, причины, последствия

Понятие абсолютной высоты тождественно понятию высоты над уровнем моря, или высоты н.у.м. Так, абсолютная высота той или иной точки земной поверхности представляет собой превышение этой точки над среднегодовым уровнем моря в той или иной системе морских высот. В России все абсолютные высоты измеряются относительно нулевой отметки в Кронштадте, которая расположена у самой кромки воды в этом северо-западном городе.

В других странах существуют иные нулевые уровни, однако суть понятия абсолютной высоты от этого не меняется. Абсолютная высота измеряется в метрах над уровнем моря. Она может принимать как положительные, так и отрицательные значения. На рисунке выше абсолютная высота холма показана голубой стрелочкой. Нет строгого соотношения понятий и значений абсолютной и относительной высоты. Абсолютная высота может быть больше, меньше или равна относительной.

Примечания

1. Болотов А. П. Геодезия или руководство к исследованию общего вида Земли, построению карт и производству тригонометрической и топографической съемок и нивелировок. Часть II: проекции карт, нивелирование, топография.. — СПб.: К. Вингебер, 1837. — 445 с.
2. Puissant L. Traité de géodésie ou exposition des méthodes astronomiques et trigonométriques, appliquées soit à la mesure de la terre, soit à la confection du canevas des cartes et des plans. — 1. — Paris: Courcier, 1807. — С. 230.
3. Puissant L. Traité de géodésie ou exposition des méthodes astronomiques et trigonométriques, appliquées soit à la mesure de la terre, soit à la confection du canevas des cartes et des plans. — 2. — Paris: Courcier, 1819. — С. 350.
4. Puissant L. Traité de topographie, d’arpentage et de nivellement. — Paris: Courcier, 1807. — 332 с.
5. Laplace Pierre-Simon. Traité de Mécanique céleste, t. 4. — 1. — Paris: L’Imprimerie Royale, 1805.
6. Wand Th. Die Principien der mathematischen Physik und Potentialtheorie. — Leipzig: B. G. Teubner, 1871. — 184 с.
7. Молоденский М. С. Основные вопросы геодезической гравиметрии. — Труды ЦНИИГАиК, вып. 42. — Москва: Геодезиздат, 1945. — 108 с.
8. Еремеев В. Ф., Юркина М. И. Теория высот в гравитационном поле Земли. — Труды ЦНИИГАиК, вып. 191. — Москва: Недра, 1972. — 144 с.

Основные системы высот над уровнем моря

1. Динамическая высота (перевод разности потенциалов на линейную меру делением на постоянную величину, близкую к средней силе тяжести, например, среднее значение нормальной силы тяжести на широте 45°). Динамические высоты удобно применять вблизи одной и той же уровенной поверхности замкнутого водоёма или гидротехнического сооружения, в этом случае измеренные превышения не будут отличаться от соответствующей разности динамических высот. Применение динамических высот для решения геодезических задач неудобно, поскольку потребуется вводить поправку за переход к динамическим даже в линии нивелирования низкой точности.
2. Ортометрическая высота (отрезок силовой линии реального поля силы тяжести от геоида Брунса до точки земной поверхности; разность потенциалов переводится в линейную меру делением на среднее интегральное значение реальной силы тяжести вдоль этого отрезка). Приращения ортометрической высоты по вертикали в точности равны приращению длины.
3. Нормальная высота (отрезок силовой линии нормального поля силы тяжести от поверхности уровенного эллипсоида вверх до точки, в которой разность нормального потенциала равна разности реального потенциала; разность потенциалов переводится в линейную меру делением на величину среднего интегрального значения нормальной силы тяжести вдоль этого отрезка). Отметки нормальных высот, хотя и в общем случае непостоянны для одной и той же уровенной поверхности, лучше характеризуют уровенные поверхности с разными потенциалами, чем ортометрические. Приращения нормальной высоты по вертикали не равны приращению длины и соответствуют затуханию аномального гравитационного поля с высотой.
4. Нормально-ортометрическая высота (отрезок силовой линии нормального поля силы тяжести от земной поверхности вниз до точки, в которой разность нормального потенциала равна разности реального потенциала; разность потенциалов переводится в линейную меру делением на величину среднего интегрального значения нормальной силы тяжести вдоль этого отрезка).

Климат

Северная часть гор лежит в субэкваториальном и экваториальном климатическом поясе. Для первого характерно чередование влажных и сухих сезонов. Восточные склоны обильно увлажнены, в то время как западные отличаются более сухим климатом. В Карибских же Андах воздух почти тропический. Годовое количество осадков совсем небольшое. А вот уже Эквадорские Анды более стабильны относительно температуры: там стрелка градусника в основном стоит на месте круглый год. Этим наслаждаются жители Кито, столицы Эквадора. Эта местность очень хорошо увлажнена.

В Центральных Андах климат очень суровый из-за большого перепада показателей влажности на западных и восточных склонах гор. Здесь находится Атакама — самая сухая пустыня в мире, где за год выпадает не больше 50 мм осадков.

Южные Анды лежат в зоне субтропиков, которая плавно переходит в умеренный климатический пояс. Из-за сильных ветров количество осадков здесь достигает 6000 мм. Это неудивительно, ведь на южном побережье дожди идут почти 200 дней в году.

Климат

Северная часть гор лежит в субэкваториальном и экваториальном климатическом поясе. Для первого характерно чередование влажных и сухих сезонов. Восточные склоны обильно увлажнены, в то время как западные отличаются более сухим климатом. В Карибских же Андах воздух почти тропический. Годовое количество осадков совсем небольшое. А вот уже Эквадорские Анды более стабильны относительно температуры: там стрелка градусника в основном стоит на месте круглый год. Этим наслаждаются жители Кито, столицы Эквадора. Эта местность очень хорошо увлажнена.

В Центральных Андах климат очень суровый из-за большого перепада показателей влажности на западных и восточных склонах гор. Здесь находится Атакама — самая сухая пустыня в мире, где за год выпадает не больше 50 мм осадков.

Южные Анды лежат в зоне субтропиков, которая плавно переходит в умеренный климатический пояс. Из-за сильных ветров количество осадков здесь достигает 6000 мм. Это неудивительно, ведь на южном побережье дожди идут почти 200 дней в году.

Разница между абсолютной и относительной высотой

Допустим, вы идете по дороге и видите перед собой возвышенность. К вам подходит добрый волшебник и говорит: «Вот тебе линейка в 6437 метров, я превращу тебя в великана, и если ты измеришь гору, то сможешь унести с собой 5 килограммов золота». Вы соглашаетесь (кто же не хочет 5 кг золота?!), начинаете расти и приставляете к горе линейку.

Итак, гора получилась 3450 метров в высоту. Но волшебнику нужно еще одно число. Значение, которое вы получили, будет называться относительной высотой. Потому что она была измерена относительно другой поверхности. Теперь вам нужно найти абсолютную высоту. Чтобы это сделать, необходимо измерить размер горы, начиная от уровня моря. Теперь в горе целых 4500 метров. Вы справились с заданием и получили свое золото.

На картах и планах указывается размер какой-либо возвышенности (горы или холма) относительно уровня моря. Относительная высота появилась гораздо раньше абсолютной. Появление второй, вероятнее всего, стало следствием развития физической географии. Именно благодаря абсолютной высоте мы знаем самую высокую и самую низкую точку нашей планеты.

Что такое высота и зачем ее используют в географии?

Вам будет интересно:ЛАИ — это экономический или политический союз?

Любой географический объект, расположенный на поверхности Земли, обладает определенным набором координат (широта и долгота), а также высотными характеристиками. Рельеф нашей планеты неоднороден, где-то доминируют высокие горы, где-то глубоко вниз уходят бездонные впадины и ущелья. Понятие высоты было придумано людьми, чтобы максимально точно описать те или иные особенности рельефа земной поверхности.

Кроме того, понятие высоты используется на топографических и высотных картах. Подписанная высота позволяет отобразить на плоской поверхности карты объемный рельеф. Как правило, все высоты измеряются в метрах — стандартизированной единице из международной системы. Высоты могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. На земной поверхности диапазон высот колеблется от -400 метров (впадина Мертвого моря) до 8848 метров (высочайшая вершина мира — гора Эверест). Для того чтобы лучше понять, чем отличаются высоты, необходимо ввести понятие абсолютная и относительная высота.

Как измеряют абсолютные высоты?

Абсолютную высоту измерить таким способом в полевых условиях не получится. Конечно, можно было бы, однако для этого потребовалось бы наличие в непосредственной близости поверхности моря. Чтобы найти абсолютную высоту, необходимо воспользоваться картой местности или приборами спутникового позиционирования, в которых есть возможность автоматического определения высоты.

Теперь у вас есть устойчивое представление о том, чем отличаются абсолютная высота и относительная высота. Успехов в решении практических географических задач и в повседневном ориентировании в условиях окружающей среды!

История понятия

К середине XIX в. стало ясно, что при определении высот из геометрического нивелирования нельзя более полагать выводимые превышения равными разностям расстояний от центра Земли — необходимо иметь в виду нецентральность земного гравитационного поля, непараллельность уровенных поверхностей потенциала земной силы тяжести. А. П. Болотов , следуя французскому академику отметил возможность счета высот по перпендикулярам к сфероидальным поверхностям, параллельным поверхности океана. в книге 1805 г. описал принципы геометрического нивелирования, не использовав сам термин «нивелирование» (сс. 230—237), но имея в виду поправки за рефракцию по Лапласу (сс. 223—229). Разности высот считал равными разностям расстояний до центра сферической Земли. Термин «нивелирование» появился в книге Пюиссана 1807 г. Лаплас дал описание астрономической и земной рефракции и измерение высоты барометром.

Внимание геодезистов к этому кругу вопросов привлекла в 1870 г. невязка в ~1,2 м полигона геометрического нивелирования, пересекшего Альпы у Симплона и Сен-Готарда. Позднее выяснилось, что эта невязка — результат просчета и влияние силы тяжести в подобных случаях едва ли будет больше дециметра

Теодор Ванд , Г. Захарие (G. Zachariae), Ф. Р. Гельмерт опубликовали свои работы о счете высот в земном гравитационном поле в этот период. Вклад выдающегося немецкого геодезиста Гельмерта (и последующие публикации) особенно значителен. Именно он правильно оценил упомянутое влияние, им предложены динамические высоты, до сих пор сохранившие свою роль в теории и практике нивелирования (термин появился позднее) и метод вычисления ортометрических высот, служивший в нашей стране до замены таких высот нормальными. Разрабатывая теорию ортометрических высот — высот над геоидом Гаусса-Листинга, Гельмерт отметил принципиальную невозможность точного их определения по результатам измерений на земной поверхности.

Позднее выяснилось, что эта невязка — результат просчета и влияние силы тяжести в подобных случаях едва ли будет больше дециметра. Теодор Ванд , Г. Захарие (G. Zachariae), Ф. Р. Гельмерт опубликовали свои работы о счете высот в земном гравитационном поле в этот период. Вклад выдающегося немецкого геодезиста Гельмерта (и последующие публикации) особенно значителен. Именно он правильно оценил упомянутое влияние, им предложены динамические высоты, до сих пор сохранившие свою роль в теории и практике нивелирования (термин появился позднее) и метод вычисления ортометрических высот, служивший в нашей стране до замены таких высот нормальными. Разрабатывая теорию ортометрических высот — высот над геоидом Гаусса-Листинга, Гельмерт отметил принципиальную невозможность точного их определения по результатам измерений на земной поверхности.

В 1945 г. М. С. Молоденский (ЦНИИГАиК) впервые использовал нормальные высоты для решения задачи совместного определения фигуры Земли и внешнего гравитационного поля . Дальнейшее развитие система нормальных высот получила в работах канд. техн. наук В. Ф. Еремеева (ЦНИИГАиК), и окончательно разработана к 1972 г.

Как определяют абсолютную высоту в разных странах?

Россия и многие другие страны, которые раньше входили в состав СССР, используют в качестве точки отсчета среднемноголетний уровень Балтийского моря. Определяется он при помощи специального прибора – футштока, расположенного в городе Кронштадт. Измерения осуществляются в рамках Балтийской системы нормальных высот.

США и Канада ориентируются на водную поверхность в заливе Святого Лаврентия вблизи города Римуски. В Великобритании уровнем моря является гавань Ньюлин в южно-западной части Англии. В Северной Ирландии – водная гладь возле Белфаста. В Швеции, Дании точка отсчета – море вблизи Амстердама. Китай ведет отсчет от водной поверхности рядом с городом Циндао.

Франция использует в качестве нулевой точки средние показатели Марсельского мареографа, взятые за промежуток с 1885 по 1897 год. С тех пор уровень вод здесь поднялся на 16 см, но данные не обновлялись.

Интересный факт: поскольку каждая страна имеет свое представление об уровне моря, на картах указываются разные данные относительно высоты тех или иных объектов.

Эта особенность использования разных систем высот и уровней моря должна вызывать немало трудностей. Например, каким образом осуществляется проектирование и возведение крупных объектов, если страны ориентируются на разные показатели?

Здание мареографа кронштадтского футштока

В таких случаях, прежде чем приступать к работам, приходят к какому-то соглашению. Все стороны выбирают определенную систему высоты и уровень моря, в соответствии с которым проводятся расчеты.

Возникает мысль о том, что было бы проще всему миру выбрать единую систему измерения абсолютной высоты. Тогда не возникали бы расхождения в картах и других сферах, где необходима данная информация.

Не так сложно найти компромисс, как переделывать огромное количество карт, а также менять информацию в документах. Да и поверхность планеты не дает возможности вычислить среднюю абсолютную высоту – слишком велики различия.

Множеством природных факторов обусловлен неодинаковый уровень вод Мирового океана. В мире нет единого моря для отсчета абсолютных высот. Каждая страна придерживается определенной системы и ведет измерения, ориентируясь на наиболее удобный водоем. Из-за этого обозначения высот и впадин на картах могут отличаться. В России и странах бывшего СССР за нулевой показатель принимают среднемноголетний уровень Балтийского моря.

Определение на карте абсолютных высот и относительных превышений точек местности

Рис. 8. Определение на карте абсолютных высот и относительных превышений точек местности

Абсолютная высота — высота точки земной поверхности над уровнем моря; определяется по отметкам высот и горизонталей (на рис. 8 это высоты с отметками 33,1 и 49,8).

Высота сечения рельефа — расстояние по высоте между двумя смежными секущими плоскостями.

Относительная высота (взаимное превышение точек) — высота точки местности над другой, она определяется как разность абсолютных высот этих точек (на рис. 8 относительная высота равна 16,7 (49,8-33,1)).

Определение на карте подъемов и спусков на маршруте движения.

Профиль — чертеж, изображающий разрез местности вертикальной плоскостью.

Для большей выразительности рельефа местности вертикальный масштаб профиля принимается в 10 или более раз крупнее горизонтального. В связи с этим профиль, передавая взаимное превышение точек, искажает (увеличивает) крутизну скатов.

Для построения профиля нужно (рис. 9,11):

1. прочертить на карте профильную линию (маршрут движения), приложить к ней лист разграфленной (миллиметровой) бумаги, перенести на ее край короткими черточками места горизонталей, точки перегиба скатов и местные предметы, которые сечет профильная линия, и подписать их высоты;

2. подписать на листе разграфленной бумаги у горизонтальных линий высоты, соответствующие высотам горизонталей на карте, приняв условно промежутки между этими линиями за высоту сечения (установить вертикальный масштаб);

3. от всех черточек, обозначающих места пересечения профильной линии с отметками высот горизонталей, точек перегиба скатов и местных предметов, опустить перпендикуляры до пересечения их с соответствующими по отметкам параллельными линиями и отметить полученные точки пересечения;

4. соединить точки пересечения плавной кривой, которая и изобразит профиль местности (подъемы и спуски на маршруте движения).

Рис. 11 — Построение профиля по карте с горизонталями

Рис. 9. Определение на карте подъемов и спусков на маршруте движения (профиля маршрута).

Задание 1.По изображению рельефа на рисунке определить высоту сечения, масштабы карт, а также формы, характерные точки и линии рельефа (рис. 10).

Задание 2. Изобразить схематически горизонталями:

a) Холм, отметка высшей точки которого 184 м, относительная высота холма 24 м, масштаб 1: 25 000

б) Котловину глубиной 50 м, отметка дна 80 м, масштаб 1: 50 000

в) Остров в море высотой 21 м, масштаб 1: 25 000

г) Овраг с крутыми обрывистыми склонами;

д) Хребет с тремя вершинами, вытянутый с запада на восток;

е) Седловину с отметкой перевала 810 м, масштаб 1: 100 000;

ж) Речную долину с судоходной р. Велей, простирающуюся с севера на юг; главная река имеет два притока справа, один слева;

з) Речную долину с террасами;

и) Речную долину; правый берег крутой, обрывистый, левый – имеет две террасы и пляж;

к) Хребет с двумя вершинами, вытянутый с северо-запада на юго-восток; в районе перевала начинаются две реки, стекающие в разных направлениях (показать их на карте);

л) Котловину; отметка дна 117 м, глубина около 30 м, масштаб 1: 25 000;

м) Остров в море высотой 22 м; западный берег пологий, восточный – крутой, масштаб 1: 25 000;

н) Седловину с отметкой перевала 612 м, масштаб 1: 25 000.

При выполнении этой работы должны соблюдаться правила изображений горизонталей на карте ( каждая пятая горизонталь рисуется утолщенной, основания цифр подписей горизонталей указывают направление падения склона и т.д.).Должны быть показаны все горизонтали от нулевой до последней.

Рис. 10. Изображение форм рельефа с помощью горизонталей

Источник

9.5. ОСОБЕННОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЯМИ РАВНИННОГО И ГОРНОГО РЕЛЬЕФА

Наиболее наглядно представляются горизонталями неровности с крупными, четко выраженными и плавными формами. Изображение же плоскоравнинного рельефа получается менее выразительным, так как горизонтали здесь проходят на значительном расстоянии одна от другой и не выражают многих подробностей, заключающихся между горизонталями основного сечения. Поэтому на картах равнинных районов наряду с основными (сплошными) горизонталями широко применяются полугоризонтали. Это улучшает читаемость и подробность изображения равнинного рельефа. Изучая такой рельеф и определяя по карте его числовые характеристики, надо особенно внимательно следить за тем, чтобы не спутать половинные и вспомогательные горизонтали с основными.
При изучении по карте горного и сильнопересеченного рельефа, наоборот, приходится иметь дело с очень густым расположением горизонталей. При большой крутизне скатов заложения местами бывают настолько малы, что провести здесь раздельно все горизонтали не представляется возможным.
Поэтому при изображении на картах скатов, крутизна которых больше предельной, горизонтали вычерчивают слитно одну с другой или же пунктиром, оставляя между утолщенными горизонталями вместо четырех только две или три промежуточные горизонтали. В таких местах при определении по карте высот точек или крутизны скатов следует пользоваться утолщенными горизонталями.