Zajęcia nr 9.
Temat: RZEŹBA TERENU. KOLOROWANIE MAP.
I. Wstęp.
Rzeźbę terenu można przedstawić na mapie na dwa sposoby:
- przez podanie na mapie wysokości odpowiednio wybranych punktów charakterystycznych (rozmieszczonych regularnie lub nieregularnie);
- przez wykreślenie na mapie warstwic.
II. Warstwice.
Warstwica jest to linia łącząca w sposób ciągły punkty terenu o jednakowej wysokości. Mówiąc obrazowo, warstwice otrzymuje się przecinając teren płaszczyznami poziomymi, przy zachowaniu między nimi stałej odległości pionowej. Ślady otrzymane z przecięcia się tych płaszczyzn terenem rzutuje się następnie na poziomą płaszczyznę odniesienia (na płaszczyznę rysunku) i w ten sposób otrzymuje się mapę warstwicową.
III. Cięcie warstwicowe.
Cięciem warstwicowym nazywa się odległość pionową (czyli różnicę poziomów) pomiędzy płaszczyznami tnącymi.
Zasadnicze cięcie warstwicowe wynosi:
0.5[m] dla map w skali 1:500
1[m] dla map w skali 1:1000
2.5[m] lub 5[m] dla pozostałych skal.
W przypadku, gdy przy ustalonym zasadniczym cięciu warstwicowym nie można wykazać charakterystycznych cech naturalnych terenu, wówczas obok warstwic zasadniczych stosuje się warstwice pomocnicze, dla których wartość cięcia warstwicowego wynosi połowę ustalonego cięcia zasadniczego. Najczęściej warstwice pomocnicze stosuje się w następujących sytuacjach:
- gdy rzeźba terenu jest bardzo urozmaicona i nieregularna;
- gdy teren jest bardzo słabo nachylony i odległości poziome pomiędzy poszczególnymi liniami warstwic są znaczne;
- gdy ukształtowanie pionowe określonego fragmentu terenu należy dokładniej przedstawić na mapie ze względu na planowane inwestycje.
IV. Zasady rysowania warstwic.
1. Warstwice nie mogą się przecinać (natomiast tylko w jednym przypadku mogą się stykać: na przełęczy).
2. Warstwice muszą przebiegać bez "ostrych" załamań.
3. Rzeźbę terenu (w tym i warstwice) wykreśla się kolorem czarnym; na mapach sporządzanych na materiałach nieprzeźroczystych dopuszcza się wykreślenie warstwic i odnoszących się do nich cech w kolorze siena palona.
4. Warstwice zasadnicze kreśli się linią ciągłą o grubości 0.13[mm], natomiast warstwice pomocnicze linie kreskową (długość kreski - 4.0[mm], odstęp - 2.0[mm]) o grubości 0.13[mm].
5. Warstwice o cechach wysokości będących wielokrotnością 5[m] należy wykreślać linią pogrubioną o grubości 0.35[mm].
6. Warstwice rysuje się na całej powierzchni arkusza mapy, przerywając je pod budynkami, drogami, rzekami, zbiornikami wód, skałami, kamieniołomami i innymi obiektami, które nie odzwierciedlają naturalnego charakteru rzeźby terenu.
7. W przypadku dużego miejscowego zagęszczenia warstwic, gdy odstępy między warstwicami są mniejsze od 3[mm] w skali mapy, można opuszczać kolejno warstwice pomocnicze, a następnie zasadnicze.
V. Zasady opisywania warstwic.
1. Wartość warstwic przy cięciu metrowym opisuje się bez miejsc dziesiętnych, a przy cięciu mniejszym - z uwzględnieniem miejsc po przecinku.
2. W miejscu opisu wartości warstwicy, rysunek warstwicy należy przerwać, a liczba powinna być skierowana podstawą w stronę spadku terenu.
3. Nie należy opisywać warstwic poza ramkami sekcyjnymi.
VI. Wskaźnik spadu terenu.
Wskaźnik spadu terenu (kreska prostopadła do warstwicy, skierowana w kierunku spadu terenu) należy umieszczać w przypadkach uzasadnionych koniecznością zwiększenia czytelności przy określaniu kierunku spadku lub w celu odróżnienia form wypukłych od wklęsłych, czyli:
- przy niewielkich odcinkach warstwic przeciętych ramką sekcyjną;
- przy zamkniętych warstwicach na lokalnych wzniesieniach i nieckach;
- na terenach płaskich przy dużym rozstępie pomiędzy warstwicami.
VII. Punkty charakterystyczne terenu.
Rzeźbę terenu przedstawioną za pomocą warstwic uzupełnia się opisem wysokości punktów terenowych dla najbardziej charakterystycznych dla danego obszaru punktów, jak np.:
- szczytów wyróżniających się wzniesień i odosobnionych pagórków;
- najwyższych punktów działów wodnych i przełęczy;
- najniższych punktów dolin, dołów, wąwozów, parowów, żlebów, rzędnych dna rowów w odstępach około 10[cm] w skali mapy;
- rzędnych wysokości osi dróg urządzonych w odstępach około 10[cm] w skali mapy;
Opisy wysokości dla naturalnych i sztucznych form terenowych podaje się z dokładnością 0.1[m].
Charakterystyczny punkt terenowy przedstawia się za pomocą wyraźnej kropki, natomiast wysokość pisma opisu wynosi:
2.0[mm] dla map w skali 1:500, 1:1000, 1:2000
1.5[mm] dla map w skali 1:5000.
VIII. Etapy kreślenia warstwic.
Proces wykreślania warstwic na mapie umownie można podzielić na trzy etapy:
1. Najpierw nanosi się na mapę (ołówkiem) poszczególne pomierzone punkty wysokościowe (pikiety), w oparciu o które zostaną wykreślone warstwice. Pikiety nanosi się w oparciu o znajomość ich współrzędnych płaskich (X,Y) i wysokościowych (Z). Wykreślone pikiety łączy się prostymi liniami ołówkowymi w dowolnej kombinacji (im więcej wykreślonych linii, tym dokładniej będzie wykonany rysunek warstwicowy).
2. Przyjmuje się, że linia łącząca w terenie dwie pikiety ma jednostajne nachylenie i może być uważana za odcinek prostej przestrzennej. Znając wysokości HA oraz HB końców takiego odcinka można określić, jakie warstwice będą się mieścić w tym interwale wysokości. Można znaleźć także punkty przecięcia się tych warstwic z rzutem odcinka AB na płaszczyznę odniesienia (płaszczyznę arkusza mapy). Znalezienie tych punktów przecięcia nazywa się interpolacją warstwic. Interpolację można wykonać jedną z dwóch metod:
- metodą rachunkową (rzadziej stosowana);
- metodą graficzną (za pomocą linii równoległych wykreślonych na kalce).
3. Łącząc na mapie linią płynną punkty o jednakowej wysokości (otrzymane w wyniku interpolacji) otrzymuje się poszukiwane warstwice. Ten ostatni etap jest częściowo własną interpretacją ukształtowania terenu. Po wykreśleniu warstwic usuwa się z mapy zapisane ołówkiem wysokości pikiet z wyjątkiem punktów charakterystycznych terenu.
IX. Interpolacja rachunkowa.
Po połączeniu na mapie odcinkiem dwóch pikiet A i B, należy rachunkowo wyznaczyć długości tzw. odcinków interpolacyjnych. Odpowiednie wzory można wyznaczyć opierając się na zasadzie proporcjonalności boków odpowiednich trójkątów podobnych:
dA = D*hA/(HB-HA)
dB = D*hB/(HB-HA)
d = D*h/(HB-HA)
gdzie: dA - odległość na mapie między pikietą A a sąsiednią warstwicą;
dB - odległość na mapie między pikietą B a sąsiednią warstwicą;
d - odległość na mapie między dwoma sąsiednimi warstwicami;
D - pomierzona na mapie długość odcinka AB (w dowolnych jednostkach, takich samych jak d, dA i dB);
hA - różnica wysokości między pikietą A oraz sąsiednią warstwicą;
hB - różnica wysokości między pikietą B oraz sąsiednią warstwicą;
h - cięcie warstwic;
HA - wysokość pikiety A;
HB - wysokość pikiety B.
UWAGA: Suma odcinków dA, dB oraz wszystkich odcinków d powinna dać długość D.
X. Interpolacja sposobem linii równoległych.
Na kalce technicznej rysuje się w stałych 1÷2[mm] odstępach układ linii równoległych z opisem, odpowiadającym przyjętemu cięciu warstwic. Sporządzoną w ten sposób siatkę linii równoległych należy tak przyłożyć na mapę, aby punkty (pikiety) A i B znalazły się na liniach o określonych wysokościach. Uprzednio należy na mapie wykreślić ołówkiem kreskę łączącą punkty A i B. Poszukiwane punkty przebiegu warstwic otrzymuje się nakłuwając punkty przecięcia się odcinka AB z tymi liniami siatki na kalce, które odpowiadają wysokościom warstwic.
ZASADY KOLOROWANIA MAP
Teoria barw
Fale światła słonecznego składają się z szeregu barw. Każda barwa jest falą świetlną określonej długości. W ten sposób wyodrębniono siedem kolejnych barw: fioletowa, indygo, niebieska, zielona, żółta, pomarańczowa, czerwona.
Proces widzenia barw opiera się na zdolności przedmiotów do odbijania i pochłaniania fal. Promień świetlny odbity od przedmiotu wpada do oka i oddziaływuje na jego siatkówkę. W siatkówce znajdują się trzy receptory, z których każdy pochłania tylko jedną z trzech zasadniczych barw: niebieską, żółtą lub czerwoną. W przypadku przedmiotów o jednym z kolorów zasadniczych, działa tylko jeden z receptorów. Przy innych kolorach działają dwa lub trzy receptory jednocześnie.
Każdą barwę można:
rozjaśnić - przez dodanie barwy białej;
przyciemnić - przez dodanie barwy czarnej;
złamać - przez dodanie barwy szarej.
Kolorowanie rysunków geodezyjnych
W rysunku geodezyjnym barwy wykorzystywane są przy wykonywaniu map, przekrojów geologicznych i wykresów. Dzięki kolorowaniu zwiększa się czytelność i przejrzystość rysunku. Głównym problemem przy kolorowaniu akwarelami jest kurczenie się papieru pod wpływem wody. Z tego też względu często stosowanie farb wodnych zastępuje się kolorowaniem kredkami.
Wzorce, symbole oraz nazwy barw używanych do kolorowania map górniczych ujęte są w polskiej normie PN-72/G-09001 Mapy górnicze. Wzorce, nazwy i symbole barw.
Zasady kolorowania map wysokościowych
Równocześnie z warstwicami, rzeźbę terenu można przedstawiać poprzez odpowiednie pokolorowanie obszarów pomiędzy warstwicami. Takie pokolorowanie mapy podnosi plastykę rysunku i ułatwia szybkie zorientowanie się w rzeźbie terenu.
Zasady doboru kolorów do kolorowania map wysokościowych:
kolory powinny różnić się i jednocześnie tworzyć harmonijną skalę barw;
dobór kolorów powinien wywoływać wrażenie podnoszenia się terenu w miejscach górzystych i obniżania w dolinach (np. od barwy zielonej, poprzez żółtą do czerwonej i brązowej).
Taką metodę kolorowania map stosuje się nie tylko do przedstawienia rzeźby terenu, lecz np. na mapach miąższości złoża, gęstości zaludnienia terenu, itp.
Zasady kolorowania kredkami
rysunek nie należy kłaść bezpośrednio na stole, lecz na gładkim kartonie, ponieważ wszystkie nierówności odbijają się na kolorowanym rysunku (wypukłość powoduje intensywniejszy kolor);
należy kolorować wolno, lekko, ruchem okrężnym, małymi odcinkami;
odcienie tego samego koloru uzyskuje się poprzez regulację nacisku ręki na kredkę;
dla uzyskania jednolitego tła zakolorowaną powierzchnię należy rozetrzeć miękkim papierem lub szmatką.
Zasady rysowania farbami akwarelowymi
należy używać farb wysokiej jakości (dobra farba powinna łatwo rozpuszczać się w wodzie i nie pozostawiać osadu);
farby należy rozpuszczać w wodzie w oddzielnych miseczkach dla każdej z używanych barw;
miseczki powinny być porcelanowe lub ze szkła z wewnętrzną powierzchnią matową;
należy używać dobrej jakości pędzelka:
pędzel powinien być wykonany z cienkiego sprężystego włosia i mieć kształt spadającej kropli wody, o długości około czterokrotnie większej od szerokości;
koniec pędzelka powinien być ostro zakończony i nie powinien się rozdwajać;
sprężystość włosia można sprawdzić poprzez ustawienie go prostopadle do powierzchni poziomej i naciśnięcie z góry palcem; jeśli włos pędzelka powróci do poprzedniego kształtu, oznacza to, że jest on dostatecznie sprężysty; dodatkowo dla sprawdzenia jego jakości można zanurzyć go w wodzie, a po wyciągnięciu sprawdzić, czy nie stracił swojego kształtu i sprężystości, mimo zwilżenia go wodą;
wielkość pędzelka zależna jest od wymiarów kiści i zaznaczona jest na drewnianej obsadzie;
farbę należy rozpuścić w przegotowanej wodzie i odczekać, żeby ustała się i ewentualne zanieczyszczenia opadły na dno;
farbę należy rozpuścić w takiej ilości wody, aby wystarczyła na pokrycie całej wymaganej powierzchni (przy dorabianiu trudno jest uzyskać taki sam odcień);
nie należy używać barw zbyt intensywnych, lepiej malować tę samą powierzchnię kilkakrotnie, czekając za każdym razem na jej wyschnięcie;
gdy farba nie przylega do papieru, należy powierzchnię papieru zmoczyć watką z wodą i mydłem, a następnie zmyć ciepłą wodą;
farbę należy nabierać przez dotknięcie jej powierzchni kiścią - nie należy zanurzać pędzelka;
malowanie należy rozpocząć od góry, rozprowadzając farbę wałem w kierunku poziomym, pochylając przy tym rysownicę dla ułatwienia spłynięcia nadmiaru farby oraz zabezpieczenia przed tworzeniem się zacieków i plam;
nadmiar farby należy zbierać suchym pędzlem.
5