§ 24. Учимся с «Полярной звездой». Строим профиль

ЧТО ТАКОЕ ПРОФИЛЬ И ЗАЧЕМ ЕГО СТРОЯТ?

Термин «профиль» происходит от латинского слова filum («нить») и означает контур или очертание предмета. В технике и географии профилем называют вертикальный разрез местности, наглядно показывающий колебания высот и общее расчленение земной поверхности вдоль выбранной линии. Построение профилей — это не просто учебное упражнение, а фундаментальный графический навык, ежедневно необходимый топографам, военным картографам, геологам, строителям автомобильных и железных дорог, инженерам трубопроводного транспорта и ландшафтным дизайнерам.

В географической науке и практике используются два основных типа профилей:

• Профиль рельефа местности: отображает исключительно гипсометрическую линию поверхности — чередование холмов, речных долин, балок, крутых склонов и плоских террас;
• Комплексный (ландшафтный, или физико-географический) профиль: наглядная комплексная модель природного комплекса. Под линией поверхности условными геологическими знаками изображают слои горных пород, залегание грунтовых вод и типы почв, а над ней — ярусы древесной и травянистой растительности, населенные пункты и объекты хозяйственной инфраструктуры.

Чтобы профиль был информативным и наглядным, горизонтальный и вертикальный масштабы намеренно делают неодинаковыми. Если начертить профиль в едином масштабе топографической карты (например, 1:10 000, где в 1 см 100 м), перепады высот в 5–15 метров на чертеже окажутся меньше толщины карандашной линии, и рельеф сольется в плоскую полосу. Поэтому вертикальный масштаб всегда выбирают в десятки раз крупнее горизонтального (например, по горизонтали 1 см = 50 м, а по вертикали 1 см = 5 м).

ПОШАГОВЫЙ АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ ПРОФИЛЯ РЕЛЬЕФА ПО КАРТЕ

Построение профиля рельефа по топографической карте по заданной линии (например, между точками А и Б) выполняется по строгому 7-шаговому алгоритму:

1. Анализ топографической карты и ориентиров:

Необходимо внимательно изучить участок карты: прочитать условные знаки (реки, ручьи, родники, овраги, лесные массивы), определить высоты горизонталей (изогипс) и направление понижения рельефа. Важнейшее гидрографическое правило: от уреза воды реки или ручья абсолютная высота местности всегда начинает возрастать в обе стороны. Плотность горизонталей показывает уклон: чем ближе линии друг к другу, тем круче склон; если горизонтали сливаются в одну черту с зубцами, на местности находится отвесный обрыв;

1. Выбор масштабов и подготовка координатной сетки:

Определяется соотношение масштабов. Если масштаб исходной карты равен 1:10 000 (в 1 см 100 м), а для профиля принят горизонтальный масштаб «в 1 см 50 м», то горизонтальные отрезки на профиле будут ровно в 2 раза длиннее, чем на карте. На миллиметровой или клетчатой бумаге строится прямоугольная система координат: на горизонтальной оси абсцисс (X) откладываются расстояния, а на вертикальной оси ординат (Y) — абсолютные высоты над уровнем моря;

1. Определение габаритов профильной линии:

Измеряется расстояние между крайними точками А и Б на карте (например, 4,4 см). С учетом коэффициента увеличения горизонтального масштаба (вдвое) длина базовой линии на оси X составит 8,8 см. От конечной точки восстанавливается вертикальный перпендикуляр, замыкающий рабочее поле чертежа;

1. Разметка вертикальной шкалы высот:

По карте определяются высоты начальной точки А (125 м) и конечной точки Б (128 м), а также абсолютный минимум (тальвег русла реки — 120 м) и абсолютный максимум рельефа на линии разреза. Вертикальная ось оцифровывается в принятом масштабе (например, 1 см = 5 м) с шагом сетки, кратным высоте сечения рельефа на карте (2,5 м), начиная немного ниже самого глубокого понижения (от 110 м) и заканчивая выше наивысшей вершины (до 140 м);

1. Снятие точек пересечения с горизонталями:

Линейкой замеряются расстояния от начальной точки А до каждой горизонтали, пересекающей профильную линию, и переводятся в масштаб чертежа. Если несколько горизонталей сходятся в одной точке, это обозначает вертикальную скальную стенку обрыва: на одном и том же горизонтальном расстоянии фиксируются сразу несколько высотных отметок. Для исключения ошибок составляется сводная таблица координат (точка, расстояние X от начала в см, абсолютная высота Z в метрах);

1. Перенос отметок на координатную основу:

Каждая точка из таблицы переносится на график по своим координатам (X, Y) и намечается аккуратной точкой карандаша;

1. Построение профильной кривой и графическое оформление:

Все нанесенные точки соединяются плавной волнообразной линией без резких углов (земная поверхность в природе редко бывает угловатой). В местах пересечения рек линия делается вогнутой, отображая русловую выемку. Специальными внемасштабными знаками и выносками подписываются ключевые географические объекты: родник, название реки, обрыв, ориентирные деревья или строения.

МЕЛКОМАСШТАБНЫЕ И КОМПЛЕКСНЫЕ ПРОФИЛИ

Помимо крупномасштабных локальных чертежей, в географии широко применяются мелкомасштабные обзорные профили, пересекающие целые страны или материки. Классический пример в курсе географии России — профиль рельефа вдоль параллели 60° с. ш., протянувшийся от Балтийского моря через Восточно-Европейскую равнину, Уральские горы, Западно-Сибирскую низменность, Среднесибирское плоскогорье и горные хребты Дальнего Востока к Тихому океану. Такие профили строятся на основе послойной гипсометрической окраски и шкалы высот общегеографических карт.

При полевых краеведческих исследованиях профиль строят на основе глазомерной маршрутной съемки или инструментальной нивелировки:

• Превышения рельефа на контрольных точках измеряют прибором — нивелиром и мерными рейками, а углы наклона склонов — эклиметром;
• Составление комплексного профиля: поверх профильной кривой наносятся почвенные горизонты (подзолы, черноземы, болотные почвы), состав подстилающих горных пород (пески, известняки, граниты), а над поверхностью штриховкой показывается тип растительности (таежный ельник, березовое криволесье, пойменный луг). К комплексному профилю обязательно прилагается подробная географическая легенда.