Этим летом пришла идея, что есть смысл поискать данные не в современных веб сервисах, а в старых картах города. До революции качество карт было довольно высокое. И при этом еще не было автомобильного движения. Кареты, телеги и конки люди катили сами или с помощью лошадей. А значит вопрос перепада высот в таком холмистом городе как Москва стоял очень остро. Я довольно быстро нашел карту 1888 года, точно описывающую рельеф столицы.

План Москвы составлен на основании тригонометрической сети по съемке и нивелировки города в 1874−77 годах Н. Н. Смирновым и Д. П. Рашковым (2-ое издание Московской Городской Думы 1888 год)

Кто-то скажет, что это же старая карта, многое поменялось. С одной стороны да, город уже не узнать, но вот высоты практически не изменились, конечно, где-то переместились мосты через Москву-реку, а следовательно и рельеф в этих местах немного подкорректировался, но на самом деле никаких серьезных изменений в рельефе за полтора века не случилось. И это моё самое классное открытие в этом проекте.

Одним летним днем я сел под дерево в саду Эрмитаж и на ноутбуке перерисовал высоты со старой карты. А потом выдавил в трехмерную модель рельефа города.

3D модель высот Москвы.

Семь холмов Москвы

Более светлые участки это вершины, темные — низины. Частая лесенка горизонталей — резкие перепады высот. Эта визуализация помогла мне быстро разобраться самому в некоторых местах города и различить основные холмы и способы на них въехать на велосипеде с минимальными усилиями.

Кстати о холмах. До сих пор многие любят повторять, что Москва это город на семи холмах, но мало кто знает где эти холмы находятся.

В действительности это всё не правда, где-то с 16 века стали про семь холмов упоминать, да и то лишь для того чтобы подчеркнуть связь Москвы и Рима. Я отметил на карте места, где находятся эти холмы. Легко заметить, что большинство из них это лишь части более крупных холмов.

Семь холмов Москвы.

Мне лично интересно, что в действительности на самых высоких точках основных холмов внутри Садового кольца находятся два архитектурных памятника. Самой высокой точкой является внутренняя сторона Сретенского бульвара, в этом месте стоят здания страхового общества «Россия», знаменитые не только своей архитектурой и жильцами, а тем, что здание строилось как автономное со своей собственной электростанцией в подвале, прототипом кондиционера, отоплением и даже с артезианским колодцем глубиной 45 метров. И при этом для строительства выбрали самую высокую точку. Может на случай полного затопления всего города? Не знаю. Но интересное совпадение. А на втором самом высоком холме находится конторский дом Сытина, который пережил нашествие Наполеона, а в 1979 году даже был передвинут на 33 метра в сторону.

Объезд холмов

Но вернемся к изначальной велосипедной теме. Карта высот нужна для построения маршрута и для проектирования велоинфраструктуры.

Красный пунктир — резкий подъём, белые линии — велодорожки, жёлтые — линии объезда.

Чтобы не пришлось въезжать в слишком резкую гору можно проложить альтернативные маршруты (маршрут 1 или маршрут 2 на картинке), которые будут иметь более равномерное распределение перепада высот на своей длине, что снизит физические нагрузки.

Белая линия — маршрут по бульварам, жёлтая — альтернативный маршрут. Карта ориентирована на запад.

Карты высоты могут помочь объехать небольшой участок, а могут предлагать альтернативные пути минуя многокилометровые холмы. Например, если вы находитесь на Кропоткинской (точка А), а вам нужно добраться до Трубной (точка B), то самый логичный маршрут, что приходит в голову, это поездка по бульварному кольцу, да там еще и велополоса местами есть, кажется, что решение не плохое, но на самом деле есть более спокойный вариант движения. Можно поехать вдоль устья реки Неглинка, которая сейчас течет в трубе и таким образом объехать холм. Движение же по бульварному вас приведет на вершину одного из самых высоких холмов Москвы, на Пушкинскую площадь. А значит большую часть пути при этом придется ехать вверх, что не самое лучшее решение. Да и по дороге придется перетаскивать велосипед через подземный переход под Новым Арбатом.

Проектирование велоинфраструктуры

За последние годы мэрия Москвы много сделала для появления велоинфраструктуры в городе. Это очень хорошее начинание в сторону экологического и здорового города. Но, к сожалению, есть и обратная сторона. Город строит много велодорожек, но они все появляются в хаотичном порядке, они не связаны друг с другом. То есть они не образуют единую сеть с помощью которой можно добраться из точки, А в точку Б. Когда вы едите по городу на велосипеде, вам может попасться несколько велодорожек по пути, но основное время вы будете двигаться по неприспособленным к велодвижению улицам.

По отчетам мэрии в Москве уже более 200 км велодорожек. И это одна из главных проблем и недопониманий между мэрией и велосипедистами. В мэрии думают, что чем больше дорожек будет построено, тем более велосипедным станет город, но в реальности всё не так. Люди не поедут по велодорожкам как в Амстердаме, пока эти дорожки не будут связаны между собой в единую понятную сеть. Дорожки из ниоткуда в никуда никому не нужны, кроме людей, пишущих отчеты о километрах построенных дорожек в городе.

Москве нужные магистральные велодорожки, которые должны связывать части города между собой, быть максимально выпрямленными и сходиться в центре. А так же нужны второстепенные дорожки, которые будут проникать в кварталы и соединять магистральные линии между собой, образовывая единую непрерывную сеть.

Карта с основными POI.

Вернемся к карте высот. Чем она может помочь в проектировании и обосновании строительства велодорожек? Давайте взглянем на текущее состояние «сети» велодорожек в центре Москвы.

Действующие велодорожки.

Вот так выглядят существующие велодорожки в городе. Да, они помогают строить некоторые маршруты, но они идут из ниоткуда в никуда, да еще и по холмам вверх вниз, а порой просто прерываются парковкой. А следовательно велосипедистов на них не так много, как хотелось бы.

Поэтому люди пока не готовы пересесть из машины или метро на велосипед. Для того чтобы для многих людей велосипед смог стать реальной транспортной альтернативой нужно создать умную сеть велодорожек, которая будет соединена между собой, а так же будет комфортно огибать резкие подъемы рельефа.

Красная площадь

Сейчас на Красной площади совсем запрещено ездить на велосипеде, никто даже не знает причины этого запрета. Но полиция постоянно пытается останавливать там велосипедистов.

Если внимательно взглянуть на карту высот, то видно, что Красная площадь это низина холма, который можно хорошо объехать по ней, чтобы направится к Новокузнецкой или к Котельнической набережной. Но сейчас там не то что инфраструктуры нет, там просто нелепый запрет на движение велосипедов и запрещающие знаки висят.

Я бы хотел обратиться к мэру города, ФСО и руководству транспортного комплекса с предложением о развитии велотранспорта. Если от Цветного бульвара до Добрынинской (через Красную площадь) проложить прямую магистральную велодорожку, то она соединит две части города. С тех пор как в 30-х годах построили здоровенные мосты для автомобилей (Большой Каменный, Большой Москворецкий и Большой Устьинский) вместо комфортных старых мостов город разорвался на две части, между которыми пешеходу можно передвигаться только на метро нормально. Но если начать развивать велоинфраструктуру и перебросить велодорожки между двумя частями центра столицы, хоть и по этим автомобильным мостам, то велосипедный и пешеходный трафик возрастет.

Магистральная велодорожка через центр города. Белым отмечены существующие велодорожки.

Жёлтым цветом выделена предлагаемая мною первая магистральная велодорожка через центр. На всем её протяжении перепады высот незначительные, во всяком случае не сильно усложняющие кручение педалей велосипеда.

Половина этой велодорожки уже существует, нужно лишь соединить куски действующих дорожек вместе, а так же соединить её с набережными. Набережные очень подходящее место для велодорожек, потому что перепадов высот нет да и движение почти бессветофорное. Но на них не хватает инфраструктуры и велосипедисты, развивая большую скорость, мешают гуляющим пешеходам. А так же нет наземных переходов из-за чего на набережные тяжело съехать.

Для реализации такой велодорожки нужна лишь политическая воля. На автомобильное движение эта велодорожка почти не повлияет. На юг она может продолжаться по Люсиновской улице к Тульской, где уже существует односторонняя велодорожка, а на север по Олимпийскому проспекту к Фестивальному парку.

После появления такой велодорожки логичным будет ответвление новых магистральных дорожек на запад и восток от Кремлевского кольца.

Город для людей

Город в первую очередь создан для людей, машинам, конечно есть место, но если каждый сядет за руль авто, город встанет. Да собственно сейчас он стоит в пробках весь день. Так что если хоть 5% москвичей пересядут на велосипед, в городе станет легче дышать, и пробки уменьшатся. Я в основном езжу на велосипеде, что в большинстве случаев быстрее, чем на автобусе, такси, и на небольшие расстояния быстрее чем на метро. Но ни каждый сможет ехать по дорогам в крайнем ряду, то и дело натыкаясь на автомобильных хамов. Поэтому процесс перехода на велосипед пока сложен для большинства горожан. Городу не нужны велодорожки, городу нужна связанная продуманная сеть велодорожек.

А пока Москва грустит и ждет толпы велосипедистов.

Помимо веловопроса карта высот отвечает почему этим летом затопило Малую Бронную. Да, ливневая канализация Москвы не в самом лучшем состоянии, но если вы посмотрите на карту высот, увидите, что подтопленный кусок Малой Бронной, так же как и Патриарший пруд находятся в небольшой низине и там свойственно воде скапливаться. А следовательно мэрии следует обратить внимание на ливневую канализацию именно в таких местах в первую очередь.

Это картографическое исследование я проводил по собственной инициативе этим летом. Я разобрал только центральную часть города, но думаю нормальную карту высот можно собрать и для всей Москвы. Нужно лишь время.

Больше тексов о велосипедизации Москвы

Для продолжения работы нам нужна ваша поддерджка!

ПОДДЕРЖАТЬ ПРОЕКТ

Добиваемся создания удобной и безопасной велоинфраструктуры для массового использования велотранспорта в городах России.

МЫ ДЕЛАЕМ

Галерея глобальных топографических карт планет и крупных спутников Солнечной Системы

Глобальная топографическая карта планеты Земля. Максимальный перепад высот на нашей планете составляет почти 20 км.  Источник.

    В этой заметке я расскажу о топографических картах других миров Солнечной Системы. Топографической картой называется карта, где отмечена высота каждой точки поверхности по сравнению с неким условным расстоянием от центра тела. Проще говоря, это трехмерная карта поверхности. Для Земли на ней можно увидеть морские и сухопутные равнины, а также горные хребты и плоскогорья. На нашей планете подобные карты долгое время (до появления самолетов и спутников) составляли геодезисты, с помощью специальных угломерных приборов.

   В космосе же все значительно сложнее, даже на Луне нет возможности отправить в каждую местность робота или человека. Поэтому фактически единственным способом составления космических топографических карт является лазерная и радиолокационная альтиметрия. То есть это когда с космического аппарата отправляют к поверхности небесного тела лазерный или радиолокационный сигнал (который имеет скорость равную скорости света), а затем точно регистрируют время прихода его отражения от поверхности. Это позволяет точно определять расстояние до каждой точки поверхности небесного тела. Первый способ применяется для небесных тел без атмосферы, второй для миров с оптически непрозрачной атмосферой.

  Начнем с нашей Луны. Самая точная ее топографическая карта была составлена аппаратом LRO с помощью лазерного альтиметра LOLA.

Глобальная топографическая карта Луны. Источник.

   Даже по менее точным данным перепад высот на Луне примерно равен такому же параметру на Земле. Здесь и здесь можно посмотреть, где на Луне расположены самые высокие и самые низкие точки. Самая высокая точка расположена на валу кратера Энгельгардта (названого в честь русского астронома Василия Павловича Энгельгардта (1828-1915)), самая низкая на дне кратера Антониади (названого в честь французского астронома Эжена Мишеля Антониади (1870-1944)). Топографические измерения позволили впервые открыть в начале 90х на Луне огромный кратер в южной полярной области. Именно в нем расположена самая низкая точка на Луне. Это еще раз говорит насколько важно получать не только снимки поверхности, но и топографические измерения.

   Теперь перейдем к Венере. Самая точная топографическая карта Венеры была получена радиолокационным аппаратом Магеллан.

Топографическая карта Венеры. Источник.

   Более полный вариант такой карты уже в другой проекции (и составленный российскими учеными) можно посмотреть здесь. Измеренный перепад высот на Венере составил лишь 14 км, это значительно ниже на Земле. Это говорит либо о меньшей геологической активности на этой планете, либо о более активной эрозии поверхности. Самая высокая точка поверхности Венеры это горы Максвелла, самая низкая это равнина Аталанты (персонаж древнегреческой мифологии). Впрочем, в других источниках пишут, что самой низкой точкой на Венере является узкий извилистый каньон Дианы.

  На Марсе наиболее точная топографическая карта была получена аппаратом MGS с помощью лазерного альтиметра MOLA.

Глобальная топографическая карта планеты Марс. Источник.

   Перепад высот на Марсе составляет 30 км, что значительно больше, чем на Земле. Самая высокая точка гора Олимп, самая низкая точка это южный ударный бассейн – равнина Эллады.

  Самая неточная топографическая карта из всех внутренних планет Солнечной Системы к данному моменту составлена для планеты Меркурий. Тут преуспел зонд Мессенджер c лазерным альтиметром MLA. Из-за того, что этот аппарат находиться на вытянутой орбите с перигелием над северном полюсом, в основном он смог составить подобную карту, лишь для северного полушария.

Топографическая карта Меркурия, составленная с помощью измерений MLA к 13 сентябрю 2012 года. Источник.

   Кроме того, этот аппарат выполнял некоторые топографические измерения и в южном полушарии. Это связано, с тем, что до выхода на орбиту, Мессенджер совершил три близких пролета планеты, один из которых прошел над южным полушарием.

Топографические карты Меркурия, построенные на основе лазерной альтиметрии и 2163 стерео снимка во время трех пролетов этой планеты в 2008-2009 годах. Источник.

   Конечно, в NASA не теряют надежды связать стерео снимки южного полушария в глобальную топографическую карту. Кроме того, известно, что и земные радиолокаторы дотягиваются до Меркурия и способны тоже получать информацию о топографии его поверхности.

Топографические линии, полученные на основе снимков лимба Меркурия к 2012 году. Такой метод обладает большой погрешностью измерения высоты (до 0.7 км по вертикали). Источник.

   В общем же, пока неполные топографические данные по Меркурию, говорят о том, что перепад высот на нем составляет не менее 9 км. Низменности в основном сосредоточенны в северном полярном регионе, а горы соответственно вблизи экватора.

  Теперь перейдем к топографии внешних областей Солнечной Системы. Единственным крупным объектом, для которого пока тут удалось составить топографическую карту является крупнейший спутник Сатурна – Титан.

   Она была опубликована совсем недавно в прошлом году и включает в себя анализ радарной альтиметрии аппарата Кассини за период с 2004 по 2011 годы. Из-за того, что альтиметрия Титана состоит из узких полосок, большая часть карты представляет собой лишь аппроксимацию. Точность ее не высока, для честности авторы приводят моделирование земной топографии, если предположить, что для Земли выполнено столько же топографических измерений, как для Титана сейчас.

Глобальная топографическая карта Титана. Источник.

   Другой вариант этой карты можно увидеть здесь. Пока можно сказать, что перепад высот на Титане составляет не менее 2.2 к. Естественно это очень заниженные значения. К примеру, уже упоминавшее моделирование для Земли дает максимальный перепад высот в 11 км, вместо 20 км в действительности. Кроме того полученные данные говорят, что на Титане, как и на Меркурии низменности с метановыми водоемами в основном концентрируются  в полярных регионах, а возвышенности на экваторе.

  Для других ледяных спутников Солнечной Системы топография известна на порядки хуже. Для них никогда не выполнялась ни лазерная, ни радарная альтиметрия. Единственные попытки сводятся здесь к сведению многочисленных снимков их поверхности для составления трехмерных изображений. Часто, к примеру, используется измерение длины теней различных гор для лучшей калибровки. Можно привести отдельные примеры таких исследований:

Топография Тефии. Вал, окружающий кратер Одиссей (диаметр 400 км) имеет высоту около 2 км. Источник.

Глобальная топографическая карта Япета. Светлым обозначены возвышенности, темным низменности. Источник.

   Для наглядного представления о перепаде высот на Япете есть исследования профилей его экваториального хребта по тем же методам. Его высота в отдельных точках достигает 20 км по сравнению с окружающей местностью:

Несколько профилей экваториального хребта на Япете. Источник.

  Аналогичная топографическая карта составлена и для таинственного Энцелада, который знаменит своими гейзерами, расположенными в южной полярной области. Топографический анализ снимков показал, что область с гейзерами расположена ниже окружающей местности. Кроме того, этот анализ выявил, что в экваториальной области находиться несколько еще более крупных низменностей размерами в 90-175 км и глубиной до 1.5 км. Ученые предполагают, что эти покрытые кратерами низменности, связаны с древней активностью гейзеров в этих местах.

Топографическая карта Энцелада. Темные области это низменности, светлые соответственно возвышенности. Заглавными латинскими буквами обозначены крупные низменности. Источник.

Топографические профили Энцелада, обозначенные на карте выше. Источник.

  В общем, тут очевидно, что дальнейшие исследования в этой области принесут еще много новых интересных открытий и загадок.

  Кроме того можно упомянуть еще и про составление топографических карт крупных астероидов главного пояса. Их форма  близка к шарообразной и характеризуется огромным перепадом высот, которому способствует как низкая гравитация, так и отсутствие эрозии в космосе.

Топографическая карта астероида Весты, составленная на основе анализа 17 тысяч снимков зонда Dawn. Источник. По той же ссылке можно посмотреть и первую топографическую карту, составленную для этого астероида космическим телескопом Хаббл.

LEALTATION

Ресурс

Ресурс

Энциклопедическая вход

Высота на расстоянии над уровнем моря

Графика

5 — 8

Субъектив. ГИС), Физическая география

Загрузка…

Высота — это расстояние над уровнем моря.

Высота над уровнем моря обычно измеряется в метрах или футах. Их можно изображать на картах контурными линиями, соединяющими точки с одинаковой высотой; по полосам цвета; или числами, указывающими точные высоты определенных точек на поверхности Земли. Карты, на которых показаны высоты, называются топографическими картами.

Высота над уровнем моря влияет на климат, а также на то, где и как живут люди. Большинство людей в мире живут на прибрежных равнинах на высоте 150 метров (500 футов) или меньше. Некоторые культуры приспособились к более высоким высотам. В Тибете, регионе в Центральной Азии, люди живут на высоте до 5 334 метров (17 500 футов). Выше этой высоты климат становится слишком холодным для выращивания сельскохозяйственных культур, а также в воздухе не хватает кислорода для поддержания жизни человека.

Краткий факт

Взлеты и падения
Самая высокая точка Земли находится на вершине горы Эверест в Непале. Его длина составляет 8 848 метров (29 035 футов). Самая низкая точка Земли над уровнем моря находится на Мертвом море, расположенном на границе Израиля и Иордании. Его берега находятся на высоте 420 метров (1385 футов) ниже уровня моря.

Кредиты

Кредиты мультимедиа

Аудио, иллюстрации, фотографии и видео указываются под активом мультимедиа, за исключением рекламных изображений, которые обычно ссылаются на другую страницу, содержащую кредит мультимедиа. Правообладателем для СМИ является лицо или группа, указанные в титрах.

Writers

Hilary Costa

Erin Sprout

Santani Teng

Melissa McDaniel

Jeff Hunt

Diane Boudreau

Tara Ramroop

Kim Rutledge

Hilary Hall

Illustrators

Mary Crooks, National Geographic Society

Тим Гюнтер

Редакторы

Джинни Эверс, Emdash Editing, Emdash Editing

Кара Уэст

Преподаватель-рецензент

Нэнси Винн

Производитель

Национальное географическое общество

другое

Последнее обновление

19 сентября 2022 г. Если у вас есть вопросы о лицензировании контента на этой странице, свяжитесь с нами по адресу [email protected] для получения дополнительной информации и получения лицензии. Если у вас есть вопросы о том, как цитировать что-либо на нашем веб-сайте в вашем проекте или презентации в классе, обратитесь к своему учителю. Она или он лучше всего знает предпочтительный формат. Когда вы обратитесь к нему или к ней, вам потребуется название страницы, URL-адрес и дата доступа к ресурсу.

Если медиаресурс доступен для загрузки, в углу средства просмотра мультимедиа появится кнопка загрузки. Если кнопка не отображается, вы не можете загрузить или сохранить медиафайл.

Текст на этой странице можно распечатать и использовать в соответствии с нашими Условиями предоставления услуг.

Любые интерактивы на этой странице можно воспроизводить только во время посещения нашего веб-сайта. Вы не можете скачивать интерактивы.

Связанные ресурсы

система координат — Согласование разницы высот между SRTM и старой картой армии США в Лаосе?

спросил 4 года, 4 месяца назад

Изменено 4 года, 4 месяца назад

Просмотрено 249 раз

В QGIS я сделал географическую привязку 1970 Контурная карта армии США для части южного Лаоса (с интервалом 20 м) со следующими указанными свойствами:

 Горизонтальная исходная точка Индийская исходная точка 1960 г. 
Сфероид=Эверест
Вертикальный датум = "приблизительный средний уровень моря"
 

Он показывает высоты примерно на 12 м ниже, чем мой SRTM tif, который я установил на WGS84 EPSG:4326. Карта армии лучше соответствует другой информации, которая у меня есть для моего проекта. Думаю, я мог бы просто отрегулировать базу для своего проекта на 12 м, но я ненавижу делать это, не понимая большой разницы.

Я новичок во всем этом. Любые идеи о том, как примирить два?

• система координат
• высота
• srtm

3

Высота измеряется с использованием вертикальной системы координат (вертикальной точки отсчета), и эта вертикальная система координат может отличаться, даже если ваша наземная система координат (горизонтальная система отсчета) одинакова. Существует два основных типа системы координат для высот: над эллипсоидом или над уровнем моря (которые можно далее разделить на местный уровень уплотнения и геоид):

• Высота над эллипсоидом (HAE) высота измеряется от начала отсчета географической системы координат, которая определяет ваше положение на поверхности Земли. Обычно это случай необработанных координат высоты, которые вы получаете от системы GNSS. Различия могут быть очень большими (примерно от -100 до +80 м, обратите внимание, что в Южной Индии -100 м).

• Высота над местным средним уровнем моря (MSL): уровень моря является местным параметром, который может различаться между двумя соседними странами. Строгие измерения берут среднее значение приливов за почти два десятилетия в одной точке (для Индии это, кажется, Кочин, юго-западное побережье Индии). Затем координаты получаются нивелированием. Страны, в которых поддерживается нивелирная сеть, обычно предоставляют сетку альтиметрических поправок, поскольку разница между MSL и HAE непостоянна. Однако, если у вас нет такой сетки, использование постоянного поправочного коэффициента уберет смещение, которое является основной составляющей ошибок, но локальные различия все равно останутся (особенно на большой площади). Просто чтобы дать вам представление, после удаления смещения в Бельгии (расстояние около 300 км) разница может составлять два метра. Этот вертикальный датум часто используется с топографическими картами.

• Ортометрическая высота: высота измеряется над геоидом, воображаемой поверхностью, определенной на основе гравитационного поля. Как упоминал @Michael Stimson, SRTM использует EGM96. Это глобальная поверхность, установленная на MSL, поэтому она отличается от локальных датумов MSL, которые основаны только на одной точке отсчета.

При этом указанная вами разница (12 м) между «приблизительным MSL» и EGM96 кажется мне довольно большой. Во многих местах она составляет около 2 м, так что часть разницы может быть связана с совокупной неопределенностью контурной карты и SRTM. Однако это возможно, потому что Индия довольно большая, поэтому локальный и глобальный MSL могут отличаться. Если вам нужно знать, чему доверять, возьмите координаты GPS и сравните их с высотами на ваших картах (используя EGM9).6 данные для преобразования из HAE в ортометрическую высоту).

Примечание: Для (очень) точного измерения следует также учитывать определение вертикальности.