Карта высот¶

Карта высот — это вид картографической проекции, при которой трёхмерная поверхность Земли (или другого небесного тела) представляется на плоскости с помощью изолиний — горизонталей, соединяющих точки с одинаковой высотой над уровнем моря. Карта высот относится к классу топографических карт и является основным инструментом визуализации рельефа местности.

¶Принцип построения

Основу карты высот составляют горизонтали — замкнутые линии, каждая из которых проходит через точки с одинаковой высотой. Расстояние между соседними горизонталями по вертикали называется высотой сечения и выбирается в зависимости от масштаба карты и характера рельефа. Для равнинных территорий высота сечения обычно составляет 0,5–1 метр, для холмистых — 2–5 метров, для горных районов — 10–20 метров и более.

Плотность горизонталей отражает крутизну склонов: чем ближе линии друг к другу, тем круче рельеф. На пологих участках горизонтали расходятся, на крутых — сближаются. Визуально карта высот создаёт эффект объёмного изображения местности, что позволяет оценивать формы склонов, высоту вершин, глубину долин и ущелий.

¶Способы изображения рельефа

Помимо горизонталей, на картах высот применяют дополнительные элементы:

• Отметки высот — цифровые значения высоты в ключевых точках: вершинах, перевалах, пересечениях дорог с водотоками.
• Штриховка склонов — короткие линии, перпендикулярные горизонталям, указывающие направление и крутизну склона.
• Гипсометрическая заливка — цветовое кодирование по высотным поясам, от зелёного для низменностей до коричневого и белого для высокогорий.
• Гипсометрические ступени — условные обозначения высотных зон на профилях и в легенде.

В России система гипсометрических ступеней нормирована и включает, в частности, ступени: до 200 м (низменности), 200–500 м (возвышенности), 500–1000 м (низкогорья), 1000–2000 м (среднегорья), 2000–3000 м (высокогорья) и выше 3000 м (высочайшие горы).

¶Масштаб и точность

Карты высот изготавливаются в различных масштабах. Топографические карты России стандартного ряда имеют масштабы 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000 и 1:25 000. Чем крупнее масштаб, тем подробнее передан рельеф: на карте масштаба 1:25 000 высота сечения обычно составляет 2–5 метров, а на карте 1:1 000 000 — 200–500 метров.

Высоты на картах отсчитываются от кронштадтского нуля — системы высот, принятой в России и странах СНГ, связанной с Балтийской системой высот. В других странах используются национальные системы высот, привязанные к местным нулевым отметкам.

¶Составление и источники данных

Источниками данных для карт высот служат:

1. Топографическая съёмка — полевые измерения с использованием нивелиров, тахеометров, спутниковых приёмников ГЛОНАСС и GPS.
2. Аэрофотосъёмка и фотограмметрия — обработка стереопар съёмочных фотографий для получения трёхмерных моделей местности.
3. Лидарные (лазерные) сканирования — получение облаков точек с высокой точностью, в том числе под пологом леса.
4. Радиолокационные данные — цифровые модели рельефа, полученные со спутников SRTM, TanDEM-X и других.

В России созданием и обновлением топографических карт высот занимается Федеральная служба геодезии и картографии (Роскартография), а также подведомственные ей предприятия.

¶Цифровые карты высот

С развитием геоинформационных систем основной формой карт высот стали цифровые модели рельефа (ЦМР) и цифровые модели высот (ЦМВ). ЦМР описывает рельеф как непрерывную поверхность, ЦМВ — как дискретную сетку высот. На основе ЦМВ строятся карты горизонталей, трёхмерные визуализации, профили местности.

Популярные цифровые рельефные модели с открытым доступом включают SRTM (Shuttle Radar Topography Mission, разрешение около 30 метров для большей части суши), ASTER GDEM и Copernicus DEM (разрешение от 30 до 90 метров). В России создаются собственные цифровые модели рельефа на основе данных Роскартографии и спутниковых наблюдений.

¶Применение

Карты высот находят применение в широком спектре областей:

• Геология и геоморфология — изучение форм рельефа, структуры горных массивов, эрозионных процессов.
• Строительство и планирование — выбор трасс дорог, линий электропередач, трубопроводов, оценка объёмов земляных работ.
• Водное хозяйство — определение границ водосборных бассейнов, расчёт стока, моделирование паводков.
• Военное дело — планирование маршрутов, определение господствующих высот и секторов обзора.
• Туризм и спорт — ориентирование, планирование походов и восхождений.
• Сельское хозяйство — оценка уклонов, планирование мелиорации.

¶См. также

• Топографическая карта
• Горизонталь (картография)
• Цифровая модель рельефа
• Гипсометрия
• Картографическая проекция

¶Источники

• Атлас мира. М.: ГУГК, 1967.
• Большой энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия, 1997.
• Краткая географическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1961–1966.
• Справочник топографа. М.: Недра, 1989.
• Официальный сайт Федеральной службы геодезии и картографии (Роскартография).