Статьи

Как показать рельеф на карте – уроки из прошлого

Картография
Рельеф – главный элемент ландшафта, и в картографическом дизайне без него не обойтись. Не можете выбрать, как интересно показать горы, холмы и долины на карте? В истории найдутся интересные примеры!

Горы в профиль

Фрагмент Карты Азии, датировано 1808. Источник: https://geoportal.rgo.ru/record/9979

Профили гор – это один из первых видов изображения рельефа, широко использовавшийся во время ранних картографических экспериментов. Его можно найти даже на Вавилонских глиняных табличках, изготовленных за сотни лет до нашей эры. 
В этом методе простые силуэты гор часто располагались в ряд на одной линии с линией зрения зрителя и превращались в полосы и хребты. Горы и холмы могли иметь разные формы и размеры. Тени на склонах изображались линиями и штрихами, а источник света обычно располагался слева.
Сегодня этот способ изображения рельефа используется редко, разве что как часть исторической стилизации.

Панорамные карты

Панорамная карта Парижа, 1618 – Claes Jansz. Visscher.

В эпоху Возрождения методы топографической съемки обеспечили более точное изображение мира. Художники и ученые также стали больше интересоваться миром природы, и так в эпоху позднего Средневековья появились панорамные виды городов – реалистичный вид объекта с гипотетической обзорной точки.
Такой вид изображения ландшафта используют и сейчас, в основном в туристических и стилизованных исторических картах. Программное обеспечение для трехмерного моделирования упростило создание реалистичных панорамных карт, хотя выполнение качественного картографического дизайна в таком виде – все еще непростая задача.

Штриховка

Фрагмент карты восточной части Сибири из Отчета Российско-Американской компании за 1854 и 1855 годы (СПб., 1856). Источник: https://geoportal.rgo.ru/record/5449

С XVIII до середины XX века штриховка была самым распространенным способом отображения рельефа. В 1799 году этот метод был стандартизирован Иоганном Г. Леманном, но для каждой местности разрабатывались свои шкалы, чтобы точнее показать особенности рельефа. 
Штрихи проводились в направлении склона так, чтобы их конечные точки начинались и заканчивались на изолиниях с регулярными интервалами. Угол наклона определял толщину штрихов – на крутых склонах штрихи были более толстыми, а на пологих – тонкими. Иногда штрихи наносились только с одной стороны склонов для трехмерного эффекта.
Штрихи хорошо передавали довольно специфические формы рельефа, но не давали информацию о высоте. К тому же штриховка была трудоемким приемом, и при печати штрихи смазывались, поэтому им на смену пришли другие способы отображения рельефа.
 

Отмывка (теневой рельеф)

Эдуард Имхоф, Schulwandkarte des Kt. Zürich, 1969. Источник: Atlas of Places

Отмывка рельефа реалистично отображает форму местности, показывая, как трехмерная поверхность будет освещена источником света. Так получается карта, которая отражает ландшафт, как если бы он наблюдался с большой высоты; при этом обращенные к свету вершины и склоны ярко освещены, а долины находятся в тени. Тени обычно наносятся так, будто источник света располагается в левом верхнем углу карты, и чем круче склон, тем темнее тень. 
Цветная отмывка с синими/фиолетовыми оттенками в долинах и желтыми на вершинах обеспечивает большую реалистичность, усиливает ощущение трехмерности и делает карту более эстетичной и художественной. В последние годы отмывка приобрела новую популярность – сейчас ее легко создать в ГИС или графических редакторах, таких как Blender.

Изолинии

Изогипсы – линии, соединяющие точки равной высоты – это распространенный и всем знакомый способ визуализации рельефа. Они имеют большое преимущество перед другими методами изображения рельефа, поскольку они передают не только геометрическую форму местности, но и значения высот в любой точке.
Долгое время предпринимались различные попытки придать изолиниям объем, и самый известный пример объемных изолиний разработал в 1951 году Китиро Танака. Изолинии Танака – это метод, при котором линии выделяются или затеняются в зависимости от их отношения к источнику света. Обращенные к источнику света склоны будут представлены светлыми, а затененные – темными.
Фрагмент карты с изолиниями Танака Bathymetric Chart of the Northwest Pacific, 1953 Источник: https://twitter.com/visualvariable/status/1108378507799863297

Блок-схемы

Блок-схемы показывают часть земной поверхности и земной коры под косым углом зрения. C появлением компьютерной графики старая добрая геологическая блок-схема с поперечным разрезом можеть оригинально отобразить трехмерные формы Земли. Параметры просмотра могут быть быстро изменены для определения лучшего угла обзора, а некоторые части диаграммы можно сделать прозрачными для трехмерного эффекта. 
Пример современной блок-схемы – трехмерная модель затопления Лисмора, Новый Южный Уэльс, 2022 Источник: Matt Malishev в Twitter

Использование ГИС изменило изготовление и использование карт, но для интересной визуализации можно использовать все исторические приемы для изображения рельефа.

Источники: