Горизонталь: что это, свойства и виды
Горизонтали, или изогипсы, - таинственные линии на картах, значение которых мало кому известно. Давайте разберемся, что они означают и зачем нужны.
Что такое горизонтали и их определение
Горизонталь - это частный случай изолинии , то есть линии на карте или плане местности, в каждой точке которой какой-либо показатель имеет одинаковое значение.
В случае с горизонталью этим показателем является высота над уровнем моря. То есть горизонталь - это линия на карте, соединяющая точки с одинаковой абсолютной высотой.
У горизонталей есть и другие названия:
- Изогипсы - от греческих слов "равный" и "высота".
- Изобаты - для глубин на морских картах.
Кроме высоты существуют изолинии и для других показателей, например:
- Изотермы - линии равных температур.
- Изобары - линии одинакового атмосферного давления.
Зачем нужны горизонтали и их значение
Горизонтали это важный элемент топографических карт, поскольку позволяют наглядно представить рельеф местности на плоском листе бумаги. Без горизонталей невозможно было бы увидеть на карте ни горы, ни холмы.
Благодаря горизонталям мы можем опознать на местности и на карте такие формы рельефа, как:
- Овраги и лощины.
- Обрывы и уступы.
- Холмы и возвышенности.
А по расстоянию между горизонталями можно судить о крутизне склонов.
Кроме того, зная высоту одной горизонтали и отсчитывая их от начальной точки, мы можем определить высоту любой точки местности, обозначенной на карте.
Как строятся горизонтали на карте
Представим, что мы мысленно "затопили" изображенный на карте остров до определенной отметки высоты. Эта линия на карте и будет горизонталью, соответствующей данной высоте над уровнем моря.
Затем поднимаем уровень воды еще на заданный интервал высоты (скажем, на 50 метров) - получаем следующую горизонталь на 50 метров выше первой.
Так последовательно, с равным шагом по вертикали, строятся все горизонтали на карте.
При этом важно, что:
- Горизонтали проводятся через равные промежутки высоты.
- Величина интервала (шага) зависит от масштаба карты.
Например, на карте масштаба 1:500 шаг составляет 0,5 м, а на мелкомасштабной карте 1:100 000 он может достигать 20 метров.
Какие бывают виды горизонталей
Различают два основных вида горизонталей - основные и утолщенные.
Основные горизонтали проводятся через равные интервалы высоты, например, через каждые 5 (на крупномасштабной карте) или 20 метров (на мелкомасштабной).
А утолщенные через определенное количество основных горизонталей, обычно через 4 или 5. Так, на нашем примере утолщенные могут идти через каждые 20 метров.
Иногда утолщенные горизонтали выделяют цветом, чтобы их легче было найти на карте.
Как отображают горизонтали на картах разного масштаба
На очень крупномасштабных топографических планах (1:500, 1:1000) рельеф передается горизонталями с шагом 0,5 или 1 метр.
На обзорно-топографических (1:25000 - 1:100000) - шаг горизонталей увеличивается до 5, 10 или 20 метров.
А на мелкомасштабных географических картах вместо отдельных горизонталей используется цветовая раскраска: от темно-коричневого цвета для возвышенностей до голубого и синего для низменностей.
Какие свойства и особенности горизонталей
Горизонтали обычно имеют плавную замкнутую форму, повторяя очертания рельефа.
Вершины холмов и дно впадин показываются замкнутыми контурами горизонталей.
Отроги возвышенностей и лощины передаются ответвлениями от основных горизонталей.
Правила работы с горизонталями
Чтобы правильно читать информацию, заключенную в горизонталях, нужно знать несколько простых правил:
- Во-первых, по конфигурации горизонталей можно определить формы рельефа - холмы, лощины, обрывы и др.
- Во-вторых, чем ближе расположены горизонтали, тем круче склоны. По расстоянию между соседними горизонталями можно вычислить величину угла наклона.
- В-третьих, соединяя точки на разных горизонталях, строят профиль местности - ее "вид сбоку". Анализируя профиль, можно оценить общий характер рельефа.
И наконец, зная высоту одной горизонтали и отсчитывая их количество, определяют высоту любой точки на карте.
Пример расчета высоты точки по горизонталям
Допустим, горизонтали проведены через каждые 10 метров. Нам нужно узнать высоту точки А. Считаем: она лежит на третьей горизонтали выше нулевой отметки. Значит, высота точки 10 * 3 = 30 метров.
Горизонтали в искусстве
Удивительно, но линии горизонталей нашли применение далеко за пределами картографии. Так, эффектные пейзажи, основанные на топографических картах, создавали такие художники, как Шарль Шанселлор и Такаси Нагаи.
А американский скульптор Джордж Сикейрос в серии работ "Горизонтальные скульптуры" вырезал горизонтали на мраморных плитах, создав объемные произведения.
В архитектуре и строительстве использование горизонтальных линий и поверхностей было важным аспектом с самого начала. Древние цивилизации, такие как египтяне, греки и римляне, применяли геометрические принципы и строительные методы, чтобы создавать горизонтальные структуры, такие, как дома, храмы и амфитеатры.
В живописи и искусстве использование горизонтальных линий стало распространенным в различных периодах и стилях, начиная от древнего Египта и древней Греции, до классицизма и современного искусства.
В дизайне и архитектуре 20-го века горизонтальные линии стали особенно популярными, особенно в стиле модернизма и супрематизма, где горизонтальные формы и композиции использовались для создания чистых и гармоничных образов.
Мифы о горизонталях
Существует несколько распространенных мифов о горизонталях, не имеющих под собой оснований:
- Горизонтали якобы вычерчивают вручную. На самом деле сейчас это делается программно по цифровой модели рельефа.
- Их можно использовать в навигации по пересеченной местности. Но для ориентирования по карте с горизонталями нужны специальные навыки.
Перспективы развития
С появлением новых технологий, визуализирующих рельеф (трехмерные модели, дополненная реальность), значение горизонталей не уменьшается. Ведь именно они содержат максимум информации о высотах и формах земной поверхности в удобном для восприятия виде.
Горизонтали это не просто абстрактные линии на карте. А важный инструмент для чтения рельефа, без которого не обходится ни один топограф, проектировщик, строитель.