地形图的基本知识.doc

8-1地形图的基本知识 一、地形图概述 地面上的各种固定性的物体，例如房屋、道路等，称为地物。地表面的高低起伏形态，如山岭、斜坡等，称为地貌。地物和地貌总称为地形。 地形图的测绘是按照“先控制，后细部”的原则进行的。在测区范围内先建立平面及高程控制网，然后根据控制点进行地物和地貌测绘。将地面上地物的平面位置按一定比例尺，用规定符号缩绘在图纸上，并注有代表性的高程点，这种图称为平面图。既表示地物又用等高线表示出地貌，这种图称为地形图。图8-1为1：2000地形图的部分内容。 图8-1 地形图 二、地形图的比例尺 （一）比例尺的表示方法 图上任一段直线长度d与实际相应水平长度D之比，称为比例尺。比例尺有下列两种表示方法。 1.数字比例尺 数字比例尺表示成分子为1、分母为整数的分数。如： （8-1） M为数字比例尺分母。M越小，则比例尺越大。 一般写成：1：500，1：1000等。 2.图示比例尺 为了用图方便，以及减小因图纸伸缩而引起的使用中的误差，在绘制地形图时，常在图上绘制图示比例尺。最常见的为“直线比例尺”。图8-2为1：500的直线比例尺。取 2cm 长度为基本单位，将左端的一段基本单位又分成十等分。则从直线比例尺上直接可读得基本单位的1/10，可估读到1/100。 图示比例尺印刷于图纸下方，便于直接用分规在图上量取直线段的水平距离。 图8-2 图示比例尺 图示比例尺的使用见flash8-1. flash8-1 图示比例尺的使用 （二）地形图按比例尺分类 为了满足经济建设和国防建设的需要，测绘和编制了各种不同比例尺的地形图。通常称1：500、1：1000、1：2000、1：5000为大比例尺，其主要适用于城市和工程建设。称1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万为中比例尺，它们是国家的基本图，采用航空摄影测量。称1：20万、1：50万、1：100万为小比例尺，由中比例尺缩小编绘。 （三）地形图的比例尺精度 人们用肉眼能分辨的图上最小距离为 0.1mm ，因此在图上量度或实地测图描绘时，只能达到图上 0.1mm 的正确性。因而我们把图上 0.1mm 所代表的实际水平距离，称为比例尺精度。 根据比例尺精度的概念，对测图和用图都有重要的意义。首先，可以根据测图比例尺，确定量距时的精度。如在测1：500图时，实地量距只需量到 5cm ，因为量得再精细，在图上也无法表示出来。另外，也可根据实际需要，确定测图比例尺。如，要求在图上能反映地面上 10cm 的细节，则所选用图的比例尺不应小于1/1000。 三、地形图图示 为了便于测图和用图，将实地的地物和地貌在图上表示出来所使用的各种符号，称为地形图图示。 图8-3所示为图式中摘录的一些1：500、 1：1000和1：2000比例尺的常用的地形图图式。 图8-3 地形图图示 图示符号有三类：地物符号、地貌符号和注记符号。 （一）地物符号 地物符号分为比例符号、非比例符号和半比例符号。 可按测图比例尺缩小并用规定符号所表示的，称比例符号（图8-4）。如，房屋、桥梁等。 图8-4 比例符号 某些地物较小，无法按比例缩小绘出，只能用特定符号表示其中心位置，称非比例符号（图8-5）。如图 如 ，独立树、烟囱等。 图8-5 非比例符号对一些带状、狭长地物，其长度可按比例缩绘，而宽度却不能，称半比例符号（图8-6）。如，围墙、铁路等。 图8-6 半比例符号 （二） 地貌符号 常用的为等高线法。对于峭壁、梯田等特殊地形，则用特定符号表示。 （三）注记符号 有些地形除了用相应的符号表示外，对地物或地貌的性质、名称等在图上还需要用文字或数字加以说明，称为注记。如，房屋层次、地名、等高线高程等。 四、等高线 （一）典型地貌的名称 如图8-7： 图8-7 地貌的基本形式凸起而高于四周的高地为山地，山的最高部分为山头，低于四周的凹地是洼地，大的洼地为盆地，山头下来隆起的凸棱，即沿着一个方向延伸的高地为山脊，山脊最高点的连线为山脊线，两山脊之间的凹部为山谷，山谷中最低点的连线为山谷线，山的侧面为山坡。近于垂直的山坡为峭壁，上部突出、下部凹入的峭壁为悬崖，两山头之间最低处形似马鞍状的位置为鞍部，即两山脊线与两山谷线交会处。 （二） 用等高线表示典型地貌 等高线是地面上高程相同的点连接而成的一条闭合曲线。 其原理如Flash8-2： Flash8-2 等高线基本原理 Flash8-1中，相邻两条等高线之间的高差，称为等高距 。 同一幅地形图中 应相等。 对于同一比例尺测图，选择等高距过小，会成倍地增加测绘工作量，有时山区中等高线过密还会影响地形图的清晰。因此，基本等高距的选择取决于测图比例尺及实际地形。一般情况见表8-1。 表8-1 地形图的基本等高距h（单位m） 比例尺 地形类别 平地 丘陵地 山地 高山地 1：500 0.5 0.5 0.5或1.0 1.0 1：1000 0.5 0.5或1.0 1.0 1.0或2.0 1：2000 0.5或1.0 1.0 2.0 2.0 相邻等高线之间的水平距离，称为等高线平距 。 就是地面坡度 ，向上为正，向下为负。 在图上按基本等高距描绘的等高线，称首曲线。为便于读图，每隔四条首曲线加粗的等高线，称计曲线。用基本等高线不足以显示局部地貌特征时，可按 基本等高距所加绘的等高线，称间曲线，可仅绘出局部，用长虚线表示。 下面介绍几种典型地貌用等高线表示的图形。 1. 山头和洼地的等高线 如图8-8为山头的等高线。其特点是：内圈等高线的高程大于外圈。如图8-9为洼地的等高线。其特点是：内圈等高线的高程小于外圈。另外，也可以在等高线上加绘示坡线，如上两图中的短线，其方向指向低处。 图8-8 山头的等高线 图8-9 洼地的等高线2. 山脊、山谷和山坡的等高线 山脊的等高线是一组凸向低处的曲线，如图8-10。各条曲线方向改变处的连接线（图中点划线）即为山脊线（又名分水线）。山谷的等高线是一组凸向高处的曲线，如图8-11。各条曲线方向改变处的连线（图中虚线）即为山谷线（又名集水线）。在地区规划及建筑工程设计时，均要考虑到地面的水流方向、分水线、集水线等问题。因此，山脊线和山谷线在地形图测绘和地形图应用中具有重要的意义。山脊和山谷的两侧为山坡，山坡近似于一个倾斜平面，因此，山坡的等高线近似于一组平行线。 图8-10 山脊的等高线和山脊线 图8-11 山谷的等高线和山谷线 3. 鞍部的等高线 典型的鞍部是在相对的两个山脊和山谷的会聚处（如图8-12中S）。它的等高线特点是一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线，左右两侧是相对称的两组山脊线和两组山谷线。鞍部在山区道路的选用中是一个关键点，越岭道路常需经过鞍部。 图8-12 鞍部的等高线 4. 绝壁和悬崖符号 绝壁又称为陡崖，坡度一般大于 。因其等高线较密集，故采用陡崖符号表示如图8-13：在地形图上近乎直立的绝壁，一般用锯齿形的断崖符号表示。 悬崖为上部突出，下部凹进的绝壁。其等高线会相交，下部凹进的等高线用虚线表示。如图8-14： 图8-13 绝壁的等高线 图8-14 悬崖的等高线 识别上述典型地貌用等高线表示的方法以后，就基本能认识地形图上复杂的地貌了。如图8-15为某一地区综合地貌及其等高线地形图。 图8-15 综合地貌及其等高线表示（三）阴影等高线 设想用与地平面成45度交角的倾斜光线照射到按等高线制作的台阶形地形模型上，使产生阴影，形成所谓阴影等高线，如图8-16.它的优点是比一般等高线更具有直观的立体感，借助计算机用机助成图方法绘制。 图8-16 阴影等高线 （四）等高线的特性 为了掌握用等高线表示地貌时的规律性，现将等高线的特性归纳如下： （1）同一条等高线上各点高程均相等。 （2）是一条闭合曲线，不在本图幅内闭合，必在图外闭合。 （3）只在绝壁或悬崖处才会闭合或相交。 （4）等高线与山脊线、山谷线成正交。 （5）等高线平距小，表示坡度陡；反之，坡度缓。 五、地形图的分幅与编号 为了便于管理和使用地形图，需要将大面积的各种比例尺的地形图进行统一的分幅和编号。地形图的分幅分为两类：一类是按按经纬线分幅的梯形分幅法，也称国际分幅法；另一类是按坐标格网分幅的矩形分幅法。前者用于中、小比例尺的国家基本图的分幅，后者用于城市大比例尺图的分幅。 （一）地形图的国际分幅法 地形图的国际分幅由国际统一的经线为图的东、西边界，统一规定的纬线为图的南、北边界。为适应计算机管理和检索，1992年国家标准局发布了国家基本比例尺地形图分幅和编号（GB/T 1398992）国家标准，自 1993年7月1日 起实施。 11：100万比例尺地形图的分幅和编号 1：100万比例尺地形图的分幅是从赤道起，向两极每隔纬差 为一横行，依次以拉丁字母A, B, C, ,V表示；由经度 起，自西向东每隔经差 为一纵列，依次用1, 2, 3, , 60表示。图8-17为“东半球北纬”1：100万比例尺地形图的国际分幅和编号 图8-17 东半球北纬1:100万地图的国际分幅和编号每幅图的编号，先写出横行的代号，再写出纵列的代号。如北京某处的地理坐标为北纬为 、东经 ，则所在的1：100万比例尺地形图的图幅号是J50 。 2. 1:50万1：5000比例尺地形图的分幅和编号 1:50万1：5000比例尺地形图的分幅都由1：100万比例尺地形图加密划分而成，编号均以1：100万比例尺地形图为基础，采用代码行列编号方法，如图共十位数码组成。 第一位 第二、三位 第四位 第五、六、七位 第八、九、十位 其中：编号及代码第一位1：100万分幅地形图行号 第二、三位1：100万分幅地形图列号 第四比例尺代码 第五、六、七位图幅行号 第八、九、十位图幅列号各种比例尺地形图的代码及编号示例见表8-2： 表8-2 地形图比例尺代码表 比例尺 1：500000 1；250000 1：100000 1：50000 1：25000 1：10000 1：5000 代码 B C D E F G H 示例 J50B001002 J 50C 003003 J50D010010 J50E017016 J 50F 042002 J 50G 093004 J50H192192 各种比例尺地形图均由1：100万比例尺地形图划分而成，分幅的图幅范围、行列数量关系见表8-3： 表8-3 国家基本比例尺地形图分幅关系表 比例尺 1：100万 1：50万 1：25万 1：10万 1：5万 1：2.5万 1：1万 1：5000 图幅 范围 经差 纬差 行列 数量 行数 1 2 4 12 24 48 96 192 列数 1 2 4 12 24 48 96 192 （二）地形图的矩形分幅和编号 大比例尺地形图通常采用以坐标格网线为图框的矩形分幅，图幅大小为 50cm 50cm 、 40cm 40cm 或 50cm 40cm ，每幅图中以 1 0cm 10cm 为基本方格。 常用的正方形分幅法的图幅大小如表8-4所示。 表8-4 正方形分幅法不同比例尺的图幅大小 比例尺 图幅大小（cm） 实地面积(km2) 1:5000图幅内的分幅数 1：5000 4040 4 1 1：2000 5050 1 4 1：1000 5050 0.25 16 1：500 5050 0.0625 64 地形图按矩形分幅时，常用的编号方