Выделение элементов на изолинейных картах и профилях

При построении аналитической геоморфологической карты на изолинейной (топографической, батиметрической) основе следует иметь в виду, что масштабы рабочих картографических материалов должны превышать масштаб карт на выходе в 3—5 раз, так как для уверенного выделения СЛ требуются малое заложение и сечение изолиний. При трассировании гребневых и килевых линий необходимо не менее двух горизонталей на разделяемых ими склонах, а для выделения линий выпуклого и вогнутого перегибов — не менее четырех горизонталей в связи с тем, что именно при таком минимальном их количестве можно проследить изменение уклона в пределах ЭП и определение ее формы в профиле. Методика дискретизации ЗП в результате анализа батиметрической и гипсометрической карт подробно рассмотрена в специальном методическом руководстве, официально принятом Министерством природных ресурсов РФ (А. Г. Зинченко, А. Н. Ласточкин, 2001).

Наиболее распространены гребневые и килевые СЛ, протягивающиеся вдоль согласованно вытянутых коррелируемых форм (рис. 33). Их трассирование аналогично фиксации тальвегов долин временных водотоков и водоразделов по изолинейным картам. Уверенно эти СЛ могут быть проведены в соответствии с рисовкой горизонталей при достаточно малых заложениях и сечении. По отношению к преобладающим простираниям в рельефе ЗП они являются продольными, соответствующими по направлению коррелируемым формам, и поперечными или секущими их. Продольные линии трассируются по длинным осям линейных и вытянутых замкнутых и незамкнутых (выступов, заливов горизонталей, долин разного генезиса) и разделяющим их седловинам. Поперечные линии, отражающие обычно менее уверенную корреляцию, соединяют согласованные изгибы (ундуляций) ряда смежных продольных линий Б_г и 1₂. Эти изгибы и изменения выражаются в замыкании горизонталей, а также в сужении и расширении форм в плане. При пересечении продольных и поперечных одноименных (одного вида) СЛ образуются XT С₁_₁ и С₂_₂, а при пересечении линий, относящихся к разным видам, — XT С_х_₂. Коррелируются между собой также цепочки положительных и отрицательных форм ЗП.

В пределах слабовытянутых форм, описываемых плавными дугообразными отрезками изолиний, можно применить простейший прием отыскания оси параболы (см. рис. 33, В, В). Задача теряет свою определенность, когда уклон ЗП вдоль СЛ становится больше уклона в поперечном направлении (см. рис. 33, В). В данном случае гребневые и килевые линии не считаются поверхностеобразующими линейными элементами и фиксируются в качестве дополнительных условных знаков — тонкими линиями с незалитыми треугольниками (см. рис. 33, В). На центроклинальных и периклинальных окончаниях форм ЗП, описываемых дугами окружностей, линейные элементы Б_г и Ь₂ не проводятся.

(см. рис. 33, В), вместо них трассируются неповерхностеобразующие линии L₍₁) и 1(2) (см. рис. 33, В).

Рис. 33. Трассирование гребневых и килевых линий (по А. Г. Зинченко, А. Н. Ласточкину, 2001):

А — при положительной анизотропии рельефа (аО > аа_х и аО > аа₂, аб > бб₂ и аб > бб₂ и т. д.);? — при отрицательной анизотропии рельефа (аО < аа_х и аО < аа₂, аб < б6_г и аб < бб₂ и т. д.), когда гребневая линия не является поверхностеобразующей; В — прекращение трассирования килевой линии на центроклинальном окончании отрицательной формы ЗП, описываемом дугами концентрических окружностей; Г — совокупность продольных килевых и гребневых линий; Д — сочетание продольных и поперечной структурных линий; 1 — горизонтали, 2 — гребневые линии, 3 — килевые линии,.

4 — морфоизографы, 5 — линии поперечных профилей Выделение линий выпуклого и вогнутого перегиба по картам изолиний не вызывает затруднений при их относительно неизменном гипсоили батиметрическом положении. Однако нередки случаи, когда данное положение существенно меняется (рис. 34, А).

Поперечные гребневые и килевые линии встречаются реже и фиксируются менее уверенно (см. рис. 33, Д, рис. 34, Б).

Рис. 34. Трассирование линий выпуклого и вогнутого перегибов (по А. Г. Зинченко, А. Н. Ласточкину, 2001):

А — в пределах замкнутой положительной формы при неизменном и переменном гипсометрическом положении структурных линий;

Б — в сочетании с продольными и поперечными килевыми и гребневыми линиями; 1 — горизонтали, 2 — гребневые линии, 3 — килевые линии, 4 — линии выпуклого перегиба, 5 — линии вогнутого перегиба Морфоизографы проводят по нулевым значениям горизонтальной кривизны ЗП. По разные стороны от этих линий данная кривизна имеет неодинаковый характер. При переходе через линии 1₇ сменяют друг друга выпуклые, вогнутые или прямолинейные в плане участки склона. Для определения морфоизограф проводят касательные к горизонталям. В пределах выдержанных по простиранию склонов касательные совпадают с горизонталями или лежат на поверхности склона. При переходе к выпуклым в плане участкам касательные отклоняются от склона и продолжаются вне его как бы в воздухе или воде, касаясь ЗП только в точках на горизонталях. На вогнутых участках они уходят в толщу рельефообразующих пород, выходя на ЗП в точке на горизонтали (рис. 35). При проведении морфоизограф предлагается использовать лекала.

Характерные точки С_п__т фиксируют при пересечении линий L_m и L_n. Вершины положительных и отрицательных ундуляций линий и 1₂ определяют в пределах контуров, ограниченных замкнутыми горизонталями или на седловинах. Точечные элементы С₀⁺ и С₀~ являются центрами горизонталей — вписанных друг в друга окружностей.

Рис. 35. Проведение морфоизограф и индексация разграничиваемых ими элементарных поверхностей (по А. Г. Зинченко, А. Н. Ласточкину, 2001):

1 — горизонтали; 2 — линии вогнутого перегиба; 3 — линии выпуклого перегиба; 4 — касательные к горизонталям; 5 — точки изменения знака горизонтальной кривизны; 6 — морфоизографы Фиксация и определение принадлежности всех СЛ и важнейших XT к той или иной категории позволяет перейти к определению заключенных между ними площадных элементов. Для определения их формы в профиле и в плане иногда требуются дополнительные построения — построение на изолинейной карте или привлечение (в качестве исходных материалов) отдельных поперечных профилей и проведение ряда касательных к горизонталям.

Использование изолинейных карт при проведении по ним линейных элементов и выделении заключенных между ними ЭП иллюстрирует рис. 36. На нем представлены три пары фрагментов, представляющих батиметрические карты (рис. 36, А, В, Д) и составленные на их основе карты элементов (см. рис. 36, Б, Г, Б). Элементы образуют вытянутые и по-разному врезанные отрицательные формы (подводные долины, котловины и желоба), изометричные (банки) и линейные возвышенности в самых разных сочетаниях.

Рис. 36. Примеры выделения морфологических элементов при разных сочетаниях положительных и отрицательных форм и склонов (по А. Г. Зинченко, А. Н. Ласточкину, 2001). Пояснения в тексте.

Выделение элементов ЗП на профиле состоит в фиксации проекций СЛ, коими являются отличительные точки с экстремальными и нулевыми значениями основных геоморфологических параметров, и заключенных между ними проекций ЭП — отрезков профиля. Профиль рассматривается в качестве графика функции Н'(х) и сопровождается графиками функций Н'(х) и Н"(х).

Анализ стереомоделей — аэрофотои фотокосмических материалов без предварительных данных о высотах каждого элемента ЗП позволяет полностью построить геоморфологическую карту на системноморфологическом принципе или выделить полную сеть СЛ (фиксируемых в каждом данном районе из всех возможных разновидностей), XT, в том числе важнейшие из них — вершины изометричных положительных и отрицательных форм ЗП, а также заключенных между ними ЭП с однозначным отнесением всех этих элементов к определенным их категориям по форме в профиле и в плане, положению по вертикали и крутизне.

Формализация элементов ЗП обеспечивает привлечение компьютерных технологий и автоматизацию аналитического картографирования на системно-морфологическом принципе.