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经典!一步一步教你识别地形图

怎样识别地形图
一.地形图在我们工作中作用上有何重要作用
我们单位工作总是离不开地图的。有的同志把地图比作是“协同作战的共同语言”,“无声向导”,“调查员的眼睛”等等。这些比喻生动、恰当地表明了地图在野外工作中的重要作用。
地图是反映实地地形的可靠资料,要充分利用这个“可靠资料”,发挥它的作用,就必须具备一定的识图知识。
(一)地形图比例尺
1. 什么是比例尺
就是图上某一线段的长度与实地相应水平距离之比(即图上长与实地长之比),就叫做地图比例尺。比如,图上甲、乙两点间长一厘米,该两点间在实地的水平距离为五万厘米,地图比例尺就是五万分之一;实地为十万厘米,就是十万分之一。
地形图上比例尺的表示形式,常见的有三种:数字表示、直线比例尺、经纬线比例尺。
用数字表示时,也有两种。一是分式,用分子“1”表示图上长,分母表示实地相应水平距离,如1/5000、1/100000;另一种是比式,如1:5万、1:10万。也有用文字表示的,如五万分之一,十万分之一。
直线比例尺:为便于直接在地图上量测距离,免除计算的麻烦,地图上都绘有图解式的比例尺。因为这种比例尺是用直线表示,所以称为直线比例尺。直线比例尺的制作方法,是在一直线上,以1厘米或2厘米为基本单位,作为尺头;截取若干与尺头相等的线段做为尺身;再将尺头等分十小格,然后以尺头与尺身的接合点为零,分别注记相应实地的水平距离,即成直线比例尺。
1:2.5万
1:5万
1:10万
比例尺小于百万分之一的地图,在图例中都绘有经纬线比例尺。同时还注有数字比例尺。数字比例尺也叫主比例尺,它是表示没有变形地方的比例尺,也就是标准纬线上的比例尺。
2. 大小不同的比例尺有什么作用
地图比例尺的大小,是按比值的大小来衡量的,而比值的大小则是依比例尺分母(后项)确定的。分母越大,则比值越小,比例尺就越小;分母越小,则比值越大,比例尺也就越大。就象两个人分一个苹果就比四个人分一个苹果分的多的道理一样。
地图比例尺大小不同有什么作用?
(1)地图比例尺的大小决定着实地范围在地图上缩小的程度。例如一平方公里面积的居民地,在1:5万地形图上为四平方厘米,可以表示出居民地的轮廓和细貌;在1:10万图上为一平方厘米,有些细貌就表示不出来了;在1:20万图上,只有0.25平方厘米,仅能表示出一个小点。这就说明,当地图幅面大小一样时,对不同比例尺来说,表示的实地范围是不同的。比例尺大,所包括的实地范围就小,反之,比例尺小,所包括的实地范围就大。
(2)地图比例尺的大小,决定着图上量测的精度和表示地形的详略程度。由于正常人的眼睛只能分辨出图上大于0.1毫米的距离,图上0.1毫米的长度,在不同比例尺地图上的实地距离是不一样的,如1:5万图为五米,1:10万图为十米,1:20万图为二十米,1:50万图为五十米。由此可见,比例尺越大,图上量测的精度越高。表示的地形情况就越详细。反之,比例尺越小,图上量测的精度越低,表示的地形情况就越简略。
比例尺。是图上进行长度和面积量算的依据。怎样进行图上量算距离呢?下面介绍几种量算距离的方法。
依直线比例尺量取距离:用直线比例尺量取距离时,先用两脚规(或纸条、草棍等)量出两点间的长度,并保持此长度,再到直线比例尺上比量;使两脚规的一端对准一个整公里数,另一端放在尺头部分,即可读出两点间的实地距离。
依数字比例尺计算距离:根据比例尺的意义,我们可以得出图上长、相应实地水平距离和比例尺三者之间的关系式:
实地距离=图上长×比例尺分母。这是我们计算距离的基本公式。具体计算时,先用直尺在图上量取两点间的厘米数,然后将该厘米数代入公式,就得出两点间实地距离。如在1:5万图上量得甲、乙两点为3.4厘米,则实地距离为:
3.4厘米×50000÷100厘米=1700(米)
为了计算方便,可先把比例尺分母消去两个零,然后再乘厘米数,即可口算出实地的米数。
从图上量得的距离,不论是直线距离还是弯曲距离,都是两点间的水平距离。但是,实地地形是起伏不平的,道路的弯曲情况,在图上表示得也是很概略的,从图上量得的距离总是要比实地距离小一些,所以,对图上量得的距离要加个改正数。究竟要加多大的改正数?由于实地地形情况比较复杂,很难提出一个最准确的改正数,只能根椐实验的结果,提供一个改正参考数据,这个数据是:坡度为0°—5°时,加改正数3%;坡度为5°—10°时,加改正数10%;坡度为10°—15°时,加20%;坡度为15°—20°时,加30%;坡度为20°—25°时,加40%;坡度为25°—30°时,加50%。这只是个实验平均数,有的地方可能大于这个数,有的地方可能小于这个数,使用是要加以注意。
(二)地形图的种类和用途
我们的地形图也是一样,有它一定的规格和用途。你要使用地形图,就得了解它,不然,需要时就不知道该选什么图。
地形图的规格,主要是按比例尺来分的,有1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:20万,1:50万和1:100万七种。这叫基本比例尺地形图。
1:1万和1:2.5万地形图,显示地形精确、详细,又都是经过实地调查测绘的,但每幅图所包括的实地范围比较小。
1:5万地形图,显示地形比较详细、精确,也是经过实地调查测绘的,每幅图所包括的实地面积比1:2.5万图大四倍,从图上能精确量测角度、距离、坡度和坐标等数据。
1:10万地形图,多数是根据1:5万图编绘的,少数地区(如草原、戈壁地区)是实地测绘的,较1:5万图概括些,也具有1:5万地形图的特点。但是每幅图所包括的实地范围又比1:5万图大四倍。
1:20万和1:50万图,是根据1:10万图编绘的,它以较小的图面显示广大地区的地形概貌和关系位置。
恰当地选择适应自己需要的地形图。
(三)地形图概貌
初次接触地形图的人,一看到图上密密麻麻的符号,弯弯曲曲的线条,总感到摸不着头绪,不知如何下手。这是因为你不了解它的特点,不摸它的脾气。如果你接触越多越熟,它就会成为你的知心朋友,成为你在工作中的亲密朋友。
1. 地形图的颜色
地图的颜色有四种,即黑、蓝、绿和棕色。
居民地、道路、地物、境界、方里网、地名和注记等,都是要突出表示的,所以用黑色;
水是透明的蓝色,所以江河、湖泊、水库、水渠、池塘等都用蓝色;
各种植物都是绿色的。地图上就把森林、苗圃、果园等地区染成浅绿色;一九七八年以后出版的地图,除突出树和树丛仍用黑色外,其余植被符号,都一律印成绿色了。
地表面多为土黄色,所以地图上就用近似土黄的棕色表示高低起伏的自然形态。
2. 图廊外各部名称和作用
地形图每幅图廓的四周,都有许多“标号”,它们各有各的名称和用途。
在图幅上方中央的,叫“图名、图号”。如图上写着“新华县”,就是图名,它在这幅图里是最大最著名的地方。“13-51-70-丁”,叫图号,它是告诉你这幅图的位置,就是地图的“门牌号码”。图号下边的一行小字,如:“古里”,是说明这幅图里都包括哪些地区,谁占的面积大,就把谁写在前边。
图廓外左上角有个井字格,叫小接图表,它是表明周围“乡邻”关系的;中间有晕线的是本幅图,四周八个格里写的是“邻居”的图名,看着它,就可以拼接地图了。
图的下方中央,是比例尺,它是地图大小、内容详略、精度高低的标准,也是量算距离的尺码。
比例尺左边的图形,是表示地图方位的。线画正直,顶上有个小五角星,是表示指向地球北极的,叫真子午线,又叫真北方向线;线画顶端有个小箭头的,表示磁针所指的方向,叫磁子午线,又叫磁北方向线;线画顶端有个“V”的,表示纵坐标线所指的北方,这三条方向线合起来叫三北方向。由于地球的质量各处不一样,在不同的地方,这三个方向得不一致的,三者之间就构成三种角度。以子午线为准;与纵坐标线之间的夹角,叫坐标纵线偏角(又叫子午线收敛角);与磁子午线之间的夹角,叫磁偏角;磁子午线与纵坐标线之间的夹角,叫磁坐偏角。根据测绘人员实地测量的结果,这三个偏角的方向和大小,在各地是不一样的,所以在每幅图上的图形也不一样。以真子午线为准:磁子午线在东边时叫东偏,东偏为正,用“+”表示,就画在真子午线东边;在西边时叫西偏,西偏为负,用“-”表示,就画在真子午线西边。夹角内的数字是偏角的度数,没有括号的是360°制,括号里的是密位制,它是标定地图方位时,供修正指北针用的。
偏角图的左边,是坡度尺,它是供比量坡度用的。尺的水平线下边有两行数字,“1°2°4°……30°”,是360°制的度数;“3.5、7、11……58%”是用百分数表示的度数,如45%,表示水平距离100,垂直距离45,坡度约为24°。百分数是供工程设计时用的。
右图廓的外边是图例,上面印的都是常用地形符号。
3. 地形图的测制说明
在图幅下方的右端,是地图的测制出版说明,这是告诉你测图的方法,测制时间和依据,用图时要加以特别注意:
凡是有“航摄”、“调绘”等字的,表明这幅图是用航空摄影测量方法测制的,地形准确可靠。注明的测制年月愈近,地图内容愈新颖,反之,则愈陈旧。
图上写有“1954年北京坐标系”,“1956年黄海高程系”,是计算平面位置和高程的依据。比方说,公路里碑上的公里数,通常是从大城市起算的;说某某建筑有多高,一般是从地面算起。这就是说,地球上任何一点的位置都是相互联系,都有一定相对关系。我们测绘地面上点的位置,也是一样,也要有一个起算标准,不然就分不出高低了。测绘地面上某个点的位置时,需要两个起算点:一是平面位置,一是高程。计算这两个位置所依据的系统,就叫坐标系统和高程系统。
“1954年北京坐标系”,是采用苏联克拉索夫斯基椭圆体,在1954年完成测定工作的,所以叫“1954年北京坐标系”,我国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。
“1956年黄海高程系”,是在1956年确定的。它是根据青岛验潮站1950年到1956年的黄海验潮资料,求出该站验潮井里横按铜丝的高度为3.61米,所以就确定这个钢丝以下3.61米处为黄海平均海水面。从这个平均海水面起,于1956年推算出青岛水准原点的高程为72.289米。我国测量的高程,都是根据这一原点推算的。
为了把地面上的地物、地貌描画在图纸上,让用图的人能认出是什么物体,测绘部门制订了简明易懂的符号和有关规定,这个规定,就叫“地形图图式”,简称“图式”。我国现行的“图式”是由国家测绘总局和总参测绘局共同制定的,它是测制、出版地形图的法定依据,也是识别和使用地形图的基本工具。有了统一的图式,测图的人和用图的人就有了共同的语言。使用地图时,如果对某个符号不认识,查阅一下图式,就能找到答案。但查阅图式时,要注意两点:一是查阅的图式要与使用的地图比例尺一致。二是查阅图式时,要注意图式的版本,不然符号就会弄错。
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(四)地物符号
为了使地图简明、美观,便于识别物体,判定方位和图上量测计算,制定了一些图形和注记,分别来表示实地某种物体,这些图形和注记,就叫地物符号。
1. 符号的特点
在制定地物符号时,通常要考虑到以下几个原则和特点:
一是符号要有统一性。没有统一的规定,不仅不利于测制、生产地图,也不利于使用地图。
二是图形要形象醒目,容易识别记忆。符号的图形,尽可能地反映地物的外形和特征,使用图者一目了然,很容易联想到它所代表的地物。所以,地物符号在构图上力求做到三点:
① 与地物的平面形状相似,如居民地、公路、湖泊等,它们的图形与实地地物的平面轮廓对应相似,这种符号,称为轮廓符号或正形符号;
② 与地物的侧面形状相近,如突出树、烟囱、水塔等符号的图形与实地地物的侧面形状相似,比较形象、直观,这种符号,称做侧形符号;
③ 与地物的意义相关,如气象台的风向标、矿井的锤子等,这种符号,称为象征性符号。
了解了它们的特点,用图时,只要注意看图形、想意义,就容易识别记忆了。
三是符号要合理分类,能反映地图内容的有机联系和区别,保证图面清晰,易于识别。
2. 符号的分类
实地上面积较大的地物,如居民地、森林、江河、湖泊等,其外部轮廓都是按比例尺测绘的,叫做依比例尺表示的符号。这类符号,可以在图上量取其长、宽和面积,了解其分布和形状。
对长度很长,宽度很窄的线状地物,如道路、长城、土堤、垣栅、小的河溪等,其长度是按比例尺测绘的,因宽度太窄若按比例尺缩绘,就表示不出来,就只能放大描绘,所以叫半依比例尺表示的符号。这类符号,在图上只能量取其相应实地的长度,而不能量取它们的宽度和面积。
地面上很小的地物,如亭子、房、宝塔、纪念碑、路标、石油井等,这类地物,若按比例尺缩绘到图上,就表示不出来;但在军事上,对判定方位、指示目标、炮兵联测战斗队形、实施射击、指挥作战等都有重要作用,因此,就采用规定的符号,在不同比例尺图上,按不同的大小绘出;所以,叫不依比例尺表示的符号。这类符号,不能用来判定地物的大小,只能表明物体的性质和准确位置。它们对应实地的准确位置,是在图形的那一点上,这是根据图形的特点规定的。
上述三类符号,只能表示地物的形状、位置、大小和种类,但不能表示其质量、数量和名称,因此,还有文字和数字注记,作为符号的补充和说明,所以叫注记和说明符号。注记和说明符号的形式有三种:
1. 地理名称的注记,如市、镇、村、山、河、湖、水库,各类道路和行政区的名称等,是用各种不同大小的字体来表示。
2. 说明地物质量特征的文字注记,如井水的咸淡,公路路面质量、桥梁性质,渡场、森林种类,塔形建筑的性质等,均用细等线体以略注形式配在符号的一旁。
3. 说明地物数量特征的数字注记,如三角点、土堆、断崖的高度,森林密度和树的平均高、粗,道路的宽度,河流的宽、深和流速等均用大小不同的数字表示。
此外,有些地物的分布较零乱,如沙地、石块地、梯田坎、疏林、行树、果树等,很难表示它们的具体位置和数量,就采取均匀配置的图案形式表示,所以叫做配置符号。这种符号,只表示分布范围,不代表具体位置。
只要我们掌握了符号的特点,再识别地物符号就比较容易了。
(五)地貌的表示方法
地球表面是起伏不平的,有高山,有深海,有丘陵和平原,有沙漠和草原,还有江河和湖泊等等,这些高低不平,形状各异的地貌是怎样表示在平面图纸上的呢?
地貌的表示方法,是人们在实践中不断积累经验的基础上,逐渐完善和丰富起来的。在公元前六百多年的时候,我国的制图先驱是用∩∩图形表示山峰位置和山脉大体走向的,直到清朝初期,才开始采用等高线表示地貌的方法。
用等高线表示地貌,能精确地反映地面的高低、斜坡形状和山脉走向,我们的基本比例尺地形图,主要是用这种方法表示地貌的。这种方法存在的主要问题是缺乏立体感。
随着科学的发展,人们对地图的要求提高了,希望能一目了然地看出广大区域的地势总貌,迅速得到高程分布和高差对比的印象,于是,在等高线的基础上又出现了分层设色和晕渲表示地貌的方法。
分层设色法,就是将地貌按一定的高度分出层次,每层普染以不同的颜色。用图时就可以根据颜色迅速判别高度。我们常见的地图册以及航空图,小比例尺图,多是采用这种方法。
晕渲法,就是按一定的光源方向和地形起伏,用青钢色(或彩色),在坡或背光坡上涂绘暗影,以构成地势起伏的立体形象,给用图者在视觉上以生动形象、蜿蜒起伏、景观自然的感觉。地貌图、游览图多是采用这种方法。
分层设色和晕渲法,如与等高线配合使用,效果将会更好,不但便于识别地貌,也便于图上计算高程。
1. 等高线表示地貌的原理
等高线表示地貌的原理是:假设把一座山,从底到顶,按相等的高度,用一层一层地水颊横截该山,则山的表面便会留下一条一条的弯曲截口痕迹线,再将这些截口痕迹线垂直投影到一个平面上,便呈现出一圈套一圈的曲线图形。因为每条曲线上各点的高度都相等,所以这种曲线叫等高线;各相邻的两条等高线间的垂直距离相等,叫等高距。地形图就是根据这个道理来表示地貌的。
2. 等高线的特点
根据等高线表示地貌的原理,可以看出这样几个特点:
等高线都是闭合曲线,同一条等高线上任何一点的高程都是相等的;
等高线多,山就高,等高线少,山就低;
等高线密,坡度陡,等高线稀,坡度缓;
等高线的弯曲形状和相应实地地貌形态保持水平相似的关系。
对于同一地形而言,等高线的多少,取决于等高距的大小。等高距大,等高线就稀少,地貌显示就简略;等高距小,等高线就密集,地貌显示就详细。为了制图方便,利于用图,应选择适当的等高距。我单位基本比例尺地形图的等高距规定为:
比例尺:1:2.5万、1:5万、1:10万、1:20万
等高距:5米、10米、20米、40米
3. 等高线的种类
在地形图上,我们所看到的等高线,为何有细的,有粗的,还有断续的?这是为了更好地表示地形和用图的方便而规定的。
凡是按规定的等高距测绘的等高线,都叫基本等高线,又称首曲线,是用细实线表示的;
为了便于计算高程,把首曲线每逢五条或十条加粗描绘一条,叫做加粗等高线,例如,一座一千米的高山,在1:5万图上,就要画一百条首曲线,计算高程时,如果一条一条地数,就很不方便,有了加粗等高线,就能一五一十地数,计算就方便了,所以,又叫计曲线。
因为地貌起伏变化多端,用首曲线往往不能详细表示地貌的细部特征,就在首曲线的中间加绘长虚线,表示其细部,这叫半距(基本等高距的二分之一)等高线,也叫间曲线。
有些地方的细貌,用间曲线仍然显示不出来时,就在四分之一等高距的位置上用短虚线表示其细貌,补助间曲线的不足,所以叫做补助等高线,又叫助曲线。
间曲线与助曲线,线段不长,只在倾斜变换和地形复杂的地方用,如丘陵地区的地图上使用较多。
用等高线表示地貌,是一种比较科学的方法,具有图形简单、便于计算、清晰醒目等优点。但也有不足之处,例如,因为等高线是按一定的等高距测绘的,有些细貌可能被舍去;不能完全逼真地反映地貌的细部和景观;立体感不够明显,给判读带来一定的困难。用图时,既要掌握它的特点,也要知道它的不足之处,才能更好地发挥地形图的作用。
4. 怎样识别地貌
我们懂得了等高线表示地的原理和特点,就有了判读地貌的基础,但是,由于地貌类型复杂,要正确认识地貌,仍有不少困难。
尽管每座山都有自己的特点,形态万千,但只要我们认真分析一下,仍然可以找出它们的共同特征。概括地说,它们都是由山顶、凹地,山背、山谷,鞍部、山脊等构成。只要抓住这些基本特征,识别地貌就比较容易了。
在识别这些特征时,只要联想一下等高线表示地貌的原理和特点,就能立刻认出:凡是最小的闭合小圆圈都是山顶。根据这些圆圈的大小和形状,还能分辨出是尖顶山、圆顶山或平顶山。凹地也是小圆圈,怎么和山顶区别呢?这个问题,制图人员早就想到了,就是在圆圈上加上个垂直小短线,它是指示下方向的,叫做示坡线。如果你看到示坡线是在圆圈的外面,就是山顶,示坡线是在圆圈的里面,就是凹地了。
以山顶为准,等高线向外凸出的是山背;等高线向里凹入的,就是山谷。两个山顶之间,两组等高线凸弯相对的是鞍部,若干个山顶与鞍部连接的凸起部分就是山脊。
另外,由于地壳的升降,剥蚀和堆积作用,使得一些局部地区改变了原来的面貌,如植被稀少,由于雨水冲刷形成的冲沟;陡峭的崖壁,坡度在70°以上,象广西桂林的陡石山;山坡受风化作用而崩落的崩崖等。这些地形,统称为变形地。因为这种地形面积很小,形状奇特,用等高线不太好表示,只好用符号来表示。
根据等高线表示地貌的原理和特点,结合变形地符号,再考虑到自然习惯(如河水总往低处流,等高线上高程注记的字头总是朝上坡方向,示坡线指向下坡)进行判读,地貌的总体和细部就清清楚楚了。
5. 怎样判定高程和高差
我们在使用地图时,经常要判定点位的高程。在图上根据什么判定点位的高程呢?主要是根据高程注记和等高线来推算。例如:
点位恰在等高线上时,该等高线的高程,就是这个点位的高程;
点位在两条等高线之间时,先查出下边一条等高线的高程,再按该点在两等高线间隔中的位置目估出高度;
点位在没有高程注记的山顶时,一般应先判定最上边一条等高线的高程,然后再加上半个等高距。
知道了两点的高程,然后相减,所得结果,就是两点的高差。
6. 怎样判定斜面形状和坡度
所谓斜面,就是从山顶到山脚的倾斜部分。
等齐斜面:坡度基本上一致,站在斜面顶部可以看到全部,称为等齐斜面,在图上,各等高线的间隔大致相等。
凸形斜面:在实地,上面缓下面陡,站在斜面顶部看不见下部,称为凸形斜面。在图上,等高线的间隔上面稀,下面密。
凹形斜面 与凸形斜面相反,上面陡,下面缓,站在斜面的顶部能看到斜面的全部,称为凹形斜面。在图上等高线的间隔是上面密,下面稀。
实地的斜面,多数是凸凹互相交错的形状,但是,总离不开上面说的三种形状。使用地图时,只要注意等高线间隔的疏密情况,就能很容易地判明斜面的形状。
那么斜面的坡度,又怎样从地图上量取呢?
量取坡度时,要先用两脚规量取图上两条(或六条)等高线间的宽度,再到坡度尺上比量,在相应的垂线下边就可以读出它的坡度。
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