Гипсометрия

Гипсометрия (греч.: "измерение высот") имеет своей задачей определение высот точек земной поверхности или точнее суши (потому что определением глубин водных бассейнов земли занимается батиметрия). Уровень, к которому относят все высоты суши (а также глубины океанов), есть средний уровень океана; превышение какой-нибудь точки над уровнем океана наз. ее абсолютной высотой, в отличие от высоты относительной, представляющей превышение одной точки над другою. За средний уровень океана в России признается средний уровень воды в Финском заливе, или нуль Кронштадтского футштока. Для определения разности высот нужно прибегнуть к нивелированию, кот. производится тремя способами - геометрическим, геодезическим и барометрическим. При геометрическом (топографическом) нивелировании непосредственно измеряется разность уровней точек при помощи нивелира и рейки. Это самый точный способ. При геодезическом, или тригонометрическом нивелировании разность уровней определяется вычислением, по измеренному в одной из данных точек углу наклонения, или зенитному расстоянию, другой данной точки и горизонтальному между ними расстоянию. Геодезическое нивелирование употребляется особенно тогда, когда измеряемая точка (напр., вершина горы) является недоступной. Для геодез. нивелирования необходим угломерный инструмент с горизонтальным и вертикальным кругами, каков теодолит, а также универсальные снаряды (пособием служат "Таблицы разностей высот"). Барометрическое нивелирование, или точнее физическое, основано на том, что давление воздуха с высотой уменьшается. Для определения давления воздуха пользуются ртутным барометром, анероидом или, наконец, гипсотермометром (пособием служат: Jordan, "Barometrische Höhentaffeln", 1886, 1896; Liznar, "Die barometrische Höhenmessung", 1904) (ср. геодезия, геодезические инструменты, барометрическое нивелирование).

Представить на бумаге результаты гипсометрических определений можно или в вертикальной проекции, в виде профиля, или в горизонтальной, в виде карты с горизонталями (изогипсами). Под именем последних подразумевают линии, соединяющие пункты одинаковой высоты. На картах русской военно-топографической съемки масштаба ¹/₂ версты в дюйме горизонтали проводятся через каждые две сажени высоты. Очевидно, что, с увеличением крутизны покатости, расстояние между горизонталями должно уменьшаться, и - наоборот. Так как изображение неровностей рельефа при помощи горизонталей не обладает достаточной пластичностью, давая очень слабое представление о формах рельефа, то для устранения этого недостатка применяют ряд способов: 1) горизонтали на пологих склонах делают тонкими чертами, а на крутых - толстыми; 2) степень покатости изображают штриховкой таким образом, что на пологих склонах ставят тонкие и редкие штрихи, а, по мере увеличения крутизны скатов, штрихи делают толще, а промежутки между ними уже. Леман придумал шкалу, по которой можно сразу узнать, какой толщины и на каком расстоянии следует делать штрихи при уклонах от 5° до 45°.

Начиная с 45° покатости сплошь покрываются тушью. В некоторых государствах шкала Лемана расширена, напр., в Баварии до 60°. В России изменение сделано Болотовым, который обратил внимание на то, что в шкале Лемана много подразделений для крутых покатостей и мало - для пологих, а между тем последние-то и особенно важны для России, где преобладают равнины; поэтому Болотов ввел следующие углы покатостей: 1°, 2°, 4°, 7°, 11°, 16°, 23°, 32°, 45°; отношение толщины штрихов к промежуткам 1:8, 2:7, 3:6, 4:5, 5:4, 6:3, 7:2, 8:1, ∞. 3) Наконец, степень неровности выражают посредством тушевки или отмывки, закрашивая промежутки между горизонталями оттенками большей или меньшей темноты, смотря по степени крутизны ската. Покрывают также для наглядности ступени разной высоты разными красками или разными оттенками одной или двух красок (напр., зеленой и коричневой).

Изучением гипсометрии России занято военно-топографическое управление главного штаба, топографы коего при производстве съемок должны определять высоты и наносить на планшеты горизонтали. Кроме того, нивелировки производит министерство путей сообщения, нуждающееся в них для прокладки железных дорог и урегулирования водных путей. На основании всех доступных материалов ген. Тилло составил в 1889 г. гипсометрическую карту Европ. России (на север до 60° с. ш.) в масштабе 60 в. в дюйме.

На этой карте, изданной мин. пут. сообщ., горизонтали вплоть до абсолютной высоты в 60 саж. проведены через 10 саж., а от 60 до 200 саж. через 20 саж. Начиная от горизонтали в 80 саж. вниз, разные ступени высоты покрыты зеленой краской, а вверх - коричневой. В 1895 г. Тилло издал новую гипсометрич. карту России в масштабе 40 в. в дюйме, распространив ее на западе до Вены и Берлина. В настоящее время в мин. пут. сообщения собираются материалы для новой гипсометр. карты России. О гипсометрии см. в курсах низшей и высшей геодезии, а также картографии, напр., А. Бик, "Курс низшей геодезии", 5-е изд. (I, 1908; III, 1909); В. Витковский, "Топография" (1904); его же, "Картография" (1907); Зондерван, "Карта" (1909).

Л. Берг.

Источники:

1. Энциклопедический словарь Русского библиографического института Гранат. Том 14/13-е стереотипное издание, до 33-го тома под редакцией проф. Ю. С. Гамбурова, проф. В. Я. Железнова, проф. М. М. Ковалевского, проф. С. А. Муромцева и проф. К. А. Тимирязева- Москва: Русский Библиографический Институт Гранат - 1939.