第七章 地形图基本知识

地质与测绘学院魏东英数字测图原理及方法PrincipleandMethodsofDigitalMapping第七章地形图基本知识7.1地形图的内容7.2地物符号和等高线7.3地形图的分幅与编号本章小结2/1/20232传统概念上的地图是按照一定数学法则，用规定的图式符号和颜色，把地球表面的自然和社会现象，有选择地缩绘在平面图纸上的图。如普通地图、专题地图、各种比例尺地形图、影像地图、立体地图等。现代地图已出现有缩微地图、数字地图、电子地图、全息像片等新品种。

地图的特征包括：由于特殊的数学法则而产生的可量测性；由于使用符号表象事物而产生的直观性；由于制图综合而产生的一览性。按区域范围分类：分为世界图、国家图、分区图、省图、市县图、乡镇图等.2/1/202332/1/20234卫星地图2/1/202357.1地形图的内容2/1/202362/1/202372/1/20238一、概述

地球表面复杂多样的形体，归纳起来可分为地物和地貌两大类。

（一）地物：凡地面各种固定性的物体，如道路、房屋、铁路、江河、湖泊、森林、草地及其他各种人工建筑物等，均称之为地物。

（二）地貌：地表面的各种高低起伏形态，如高山、深谷、陡坎、悬崖峭壁和雨裂冲沟等，都称之为地貌。

（三）地形是地物和地貌的总称。

（四）地形图：是按照一定的数学法则，运用符号系统表示地表上的地物、地貌平面位置及基本的地理要素且高程用等高线表示的一种普通地图。2/1/20239地形图的内容丰富，归纳起来大致可分为三类：

1、数学要素，如比例尺、坐标格网等；

2、地形要素，即各种地物、地貌；

3、注记和整饰要素，包括各类注记、说明资料和辅助图表。

本节主要介绍地形图的比例尺、地形图符号、图廓及图廓外注记。2/1/202310（1）数学要素：如比例尺、坐标系、高程系等；每幅地形图测绘完成后，都要在图上标注本图的投影方式、坐标系统和高程系统，以备日后使用时参考。地形图都是采用正投影的方式完成。坐标系统指该幅图是采用以下哪种方式完成的：1980年国家大地坐标系；城市坐标系；独立平面直角坐标系。高程系统指本图所采用的高程基准。有两种基准：1985年国家高程基准系统和设置相对高程（2）地形要素：各种地物、地貌；地物的符号:表示地物的类别、形状、大小及其位置——比例符号：房屋、大型公路、桥梁、大片植被区域

——非比例符号：独立树、消防栓、路灯、导航塔或灯

——半比例符号：围墙、篱笆、通讯、电力、铁路等

2/1/202311地貌形态多种多样，对于一个地区可按其起伏的变化分成以下四种地形类型：地势起伏小，地面倾斜角一般在2°以下，比高一般不超过200m的，称为平地；地面高低变化大，倾斜角一般在2°～6°，比高不超过150m的，称为丘陵地；高低变化悬殊，倾斜角一般为6°～25°，比高一般在150m以上的，称为山地；绝大多数倾斜角超过25°的，称为高山地。地貌符号:地形图上表示地貌的方法有多种,目前最常用的是等高线法。对于特殊地貌将采用特殊符号表示。2/1/202312（3）注记和整饰要素地名注记：

包括行政区划、居民地、道路名称；河流、湖泊、水库名称；山脉、山岭、岛礁名称等。说明注记：包括文字和数字注记，用以补充说明对象的质量和数量属性。

如房屋的结构和层数、管线性质及输送物质、比高、等高线高程、地形点高程以及河流的水深、流速等。2/1/202313二、图的比例尺及比例尺精度

1、图的比例尺

（1）定义：图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比，称为图的比例尺

（2）类型：数字比例尺和图示比例尺。

①数字比例尺：以分子为1的分数形式表示的比例尺称为数字比例尺。设图上一线段长为d,相应的实地水平距离为D，则该图比例尺为

式中，M称为比例尺分母。比例尺的大小视分数值的大小而定。M愈大，比例尺愈小；M愈小，比例尺愈大。2/1/202314大比例尺：1：500、1：1000、1：2000、1：5000；中比例尺：1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万；小比例尺：1：25万、1：50万、1：100万。2/1/202315②图示比例尺：用一定长度的线段表示图上的实际长度，并按图上比例尺计算出相应地面上的水平距离注记在线段上，这种比例尺称为直线比例尺（见下图）。直线比例尺使用方便，可直接读取基本单位的1/10，估读到1/100。为提高估读精度，可采用复式比例尺（见下图），可直接量取到基本单位的1/100。2/1/202316在地形图上绘制一条直线，并把直线分成若干等分段，每个等分段一般为1cm（或2cm）,再将最左边的一个等分段进行10等分(或20等分),并以第10（或第20）等分处的分划线为零分划线，然后在零分划线左右分划线处，标注按数字比例尺算出的实际距离，这种比例尺称为直线比例尺。如下图所示。直线比例尺可随着图纸一起伸缩，在测图或用图时可以避免因图纸伸缩引起的误差。2/1/2023172、比例尺精度

（1）定义：相当于图上0.1mm的实地水平距离为比例尺精度。

比例尺精度=0.1M（mm）

（2）用途：

①确定测图的比例尺。按工作需要，多大的地物须在图上表示出来或测量地物须精确到什么程度，由此可参考决定图的比例尺；

②确定测图的精细程度。若比例尺确定，则可以推算出测量地物应精确到什么程度。

比例尺1：5001：10001：20001：5000比例尺精度（m）0.050.100.200.502/1/202318三、地形图符号

地物和地貌应按照国家标准《1：500，1：1000，1：2000地形图图式》（GB/T20257.1-2007）中的符号来表示。

地形图符号有三类：地物符号、地貌符号和注记符号。

1、地物符号：表示地物的类别、形状、大小及其位置，分为比例符号、半比例符号、非比例符号。

2、地貌符号：目前最常用的是等高线法。

3、注记：包括地名注记和说明注记。

说明注记包括文字和数字注记，主要用以补充说明对象的质量和数量属性。

2/1/202319四、图廓及图廓外注记

1、矩形分幅地形图的图廓2、梯形分幅地形图的图廓

2/1/202320图名—该幅图的名称，一般以本幅图内主要地名命名，如上图“马房山”。注记在图上正上方。马房山40.0－32.0－III－III刘家湾洪山四眼井石牌岭 桂子山黄家湾黎明村游李村1：100032.040.0图号—本幅图的编号，注记在图名的下方。图廓—地形图的边界，有外图廓和内图廓之分。外图廓起装饰作用，粗实线表示。内图廓表明该图幅的边界，用细实线表示。接图表—表明该幅图与相邻图幅之间的关系，一般列于图幅的左上方。2/1/2023212/1/2023222/1/2023232/1/202324一、地物符号

比例符号半比例符号非比例符号

7.2地物符号和等高线2/1/202325（一）地貌符号地形类别（1）平地坡度在2°以下（2）丘陵地坡度在2°～6°（3）山地坡度在6°～25°（4）高山地坡度在25°以上地貌的表示方法——等高线二、等高线2/1/2023261、等高线的定义

等高线——地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。2、等高距、等高线平距、地面坡度等高距——相邻等高线之间的高差h，也称等高线间隔。同一幅地形图中，等高距h相等。

2/1/202327等高线平距——相邻等高线之间的水平距离d。等高线平距d随地面坡度变化而变化。●由于h为定值，所以i

与d成反比，即：

d大(等高线稀)，i

小(地面坡度小,缓和)

d小(等高线密)，i

大(地面坡度大,陡峭)hhhhhh山坡线id1d2d3d4d5d6地面坡度i：i=h/d=tanα(为地面倾角)2/1/202328（二）等高线分类1、首曲线

—基本等高线2、计曲线—每隔四条基本等高线有一条加粗的等高线，称为计曲线。3、间曲线、助曲线：局部加绘，使地貌更祥细。

间曲线——1/2等高距，用长虚线表示。助曲线——1/4等高距，用短虚线表示。可不闭合为了读图方便，计曲线上也注出高程。2/1/202329（三）等高线的特性1、同一条等高线上高程必相等。2、等高线是闭合曲线。3、除陡崖、悬崖处外，等高线不会相交也不会重合。4、等高线平距大小与地面坡度成反比。5、等高线与山脊线、山谷线成正交。2/1/2023307.3地形图的分幅与编号地形图的分幅方法有两种：一种是按经纬线分幅的梯形分幅法；另一种是按坐标格网线分幅的矩形分幅法。一、梯形分幅与编号国家基本比例尺地形图（1∶100万～1∶5千）采用梯形分幅,均以1∶100万地形图为基础，按规定的经差和纬差划分图幅。2/1/2023311、20世纪70～80年代我国基本比例尺地形图的分幅与编号

（1）1∶100万比例尺地形图的分幅编号

1∶100万地形图的分幅采用国际1∶100万地图分幅标准。

1∶100万比例尺地形图的分幅：

按经差6°、纬差4°分幅（60个纵行，22个横列）

00~600：经差6°、纬差4°一幅

600~760：经差12°、纬差4°一幅

760~880：经差24°、纬差4°一幅

880~900：一幅

2/1/2023322/1/202333我国1：100万比例尺地形图的分幅编号例：某地所在1∶100万地形图的内图廓线为东经114°、东经120°和北纬36°、北纬40°，则此1∶100万比例尺地形图的编号为J-50。2/1/2023342/1/202335（2）1:50万，1:25万，1:10万比例尺地形图的分幅编号

1：50万

一幅1：100万地形图一分为四，用A、B、C、D表示，即经差3°，纬差2°

北京某地：北纬395430,东经1162825

图幅编号：J-50-A2/1/2023361：25万

一幅1：100万地形图分为16幅，用[1]……[16]表示，即经差1°30′，纬差1°北京某地：北纬395430，东经1162825图幅编号：J-50-[2]2/1/2023371：10万

一幅1：100万地形图分为144幅，用1，2，……，144表示，即经差30′，纬差20′

北京某地：北纬395430,东经1162825

图幅编号：J-50-5

2/1/202338（3）1：5万、1：2.5万、1：1万比例尺地形图

1：5万

一幅1：10万地形图分为4幅，用A，B，C，D表示，即经差15′，纬差10′

北京某地：

北纬395430

东经1162825

图幅编号：J-50-5-B

（在1：10万编号后加上各自的代号）2/1/2023391：2.5万

一幅1：5万地形图分为4幅，用1，2，3，4表示，经差7′30″，纬差5′

北京某地：北纬395430，东经1162825

图幅编号：J-50-5-B-4

（在1：5万编号后加上自己的序号）

2/1/2023401：1万

一幅1：10万地形图分为8行、8列共64幅图，用（1），……，（64）表示，经差3′45″，纬差2′30″

北京某地：北纬395430，东经1162825

图幅编号：J-50-5-（24）（在1：10万编号后加上各自的代号）2/1/202341（4）1：5000比例尺地形图的分幅编号1：5000比例尺地形图：在1：1万的基础上进行，一幅1：1万地形图分为4幅，用a,b,c,d表示，经差1′52.5″，纬差1′15″北京某地：北纬395430，东经1162825图幅编号：J-50-5-（24）-b（在1：1万编号后加上各自的代号）

2/1/202342国家基本比例尺地形图的分幅编号关系表scale经差纬差基础比例尺基础图等分数在基础图后增加的代号100万6°4°100万1A,B1,250万3°2°100万4A,B,C,D25万1°30′1°100万16[1][16]10万30′20′100万1441,2,1445万15′10′10万4A,B,C,D2.5万7′30″5′5万41,2,3,41万3′45″2′30″

10万64(1),(64)50001′52.5″

1′15″

1万4a,b,c,d2/1/202343例：已在某地位于东经1200915，北纬301810

则先计算其中1：100万地形图中的编号

横列（由纬度）：INT（纬度/4）+1=8：H

纵行（由经度）：INT（经度/6）+1+30=51

H-51

2/1/2023442、现行的国家基本比例尺地形图分幅和编号

1∶50万～1∶5000地形图图号的构成各种比例尺代码见下表：比例尺1∶5000001∶2500001∶1000001∶500001∶250001∶100001∶5000代码BCDEFGH2/1/202345新的国家基本比例尺地形图分幅编号关系表比例尺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6°3°1°30′30′15′7′30″3′45″1′52.5″纬差4°2°1°20′10′5′2′30″1′15″行列数量关系行数12412244896192列数12412244896192图幅数量关系14116411443691576144364123045761441641921623045766416413686492162304256641642/1/202346（2）编号的应用

①由已知某地地理坐标（λ，φ），则按下列程序计算其所在某比例尺地形图的图号

Ⅰ已知图幅内某点的经、纬度或图幅西南面图廓点的经、纬度，可按下式计算1：100万地形图图幅编号：

式中，[]表示商取整；a表示1：100万地形图图幅所在纬度带字符码对应的数字码；b表示1：100万地形图图幅所在经纬度带的数字码；λ为图廓内某点的经度或图廓西南角点的经度；φ为图廓内某点的纬度或图廓西南角点的纬度。

例如某点经度为121°31’30”，纬度为31°16’40”，计算其所在1∶100万地形图图幅的编号。

因此该点所在1∶100万地形图图幅的编号为H51。

2/1/202347Ⅱ已知图幅内某点的经、纬度或图幅西南图廓点的经、纬度，也可按下式计算所求比例尺地形图在1：100万地形图图号后的行、列号：

式中，（）表示商取余；[]表示商取整；c表示所求比例尺地形图在1：100万地形图图号后的行号；d表示所求比例尺地形图在1：100万地形图图号后的列号；λ为图廓内某点的经度或图廓西南角点的经度；φ为图廓某点的纬经度或图廓西南角点的纬度；Δλ表示所求比例尺地形图分幅的经差；Δφ表示所求比例尺地形图分幅的纬差。计算上例中的点在1∶1万地形图图幅的编号：因此，该点所在1∶1万地形图图幅的编号为H51G018025。2/1/202348②