地形图如何判读?

地形图是通过实地测量,将地面上各种地物、地貌的平面位置,按一定的比例尺,用国家标准«地形图图式»统一规定的符号和注记,缩绘在图纸上的平面图形,既表示地物的平面位置又表示地貌形态。地形图是由一系列图式图例表现出来的,了解这些图式图例及其含义,对认识地形图及地形图与实地的关系具有重要意义。为了更好地熟悉地形图的属性特征,要先了解一下地形图的分幅及编号。
















一、地形图的分幅及编号

1.地形图的分幅

根据国家测绘局2012年发布的国家标准«国家基本比例尺地形图分幅和编号»(GB/T13989—2012)的规定,基本地形图比例尺包括1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万共11种。按照国际标准分幅,各种比例尺地形图均以1:100万地形图为基础图,由1:100万地形图按相应比例尺地形图的经纬差逐次加密划分图幅,以横为行、纵为列。

1:100万地形图的图幅经差为6°、纬差为4°,将地球表面划分为不同的梯形,每个梯形按1:100万的精度绘制地形地物。

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将一幅1:100万地形图按照经差为3°、纬差为2°划分为4幅1:50万地形图(图6-5)。

将一幅1:100万地形图按照经差为1°30′、纬差为1°划分为16幅1:25万地形图(图6-5)。

将一幅1:100万地形图按照经差为30′、纬差为20′划分为144幅1:10万地形图(图6-5)。

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图6-5 1:100万~1:10万地形图的划分及编号

1:5万、1:2.5万、1:1万地形图均以1:10万地形图为基础分幅(图6-6)。

将一幅1:10万地形图按经差为15′、纬差为10′划分为4幅1:5万地形图(图6-6)。

将一幅1:10万地形图按照经差为7′30″、纬差为5′划分为16幅1:2.5万地形图(图6-6)。

将一幅1:10万地形图按照经差为3′45″、纬差为2′30″划分为64幅1:1万地形图(图6-6)。

将一幅1:1万地形图按照经差为1′52.5″、纬差为1′15″划分为4幅1:5000地形图(图6-6)。

2.地形图的编号

1:50万~1:5000地形图分幅编号以1:100万为基础,1:100万地形图的编号以纬度每4°为一列,划分22列,自赤道向北用英文字母A、B、C……V表示,如J。以中央子午线为起点,经线每6°为一行,划分60行,用阿拉伯数字1、2、3􀆺60表示。如某地1:100万地形图编号为J50。

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图6-6 1:10万~1:5000地形图的划分及编号

确定1:100万图幅后,按照比例尺分配比例尺代码(表6-1)。进一步的编号按照比例尺分幅进行,其中有三个方案。其一是1:50万~1:10万地形图分幅编号均在1:100万的基础上进行,如图6-5,编号原则为行号自上而下为1、2、3􀆺等;列自左而右为1、2、3……等,用三位数表示,不足者前面加0。按照不同比例尺的分幅进行编号。其二是1:5万~1:1万地形图的分幅编号以1:10万为基础(图6-6),编号原则与上相同。其三是1:5000地形图的编号以1:1万为基础,编号原则与上相同。

表6-1 比例尺代码

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二、地形图的判读

1.地形图的构成

地形图由图名、图号、比例尺、内外图廓、接图表、坡度尺、三北方向图、图面和图例等组成。

1)图名与图号:一般以图幅范围内最大、最重要的地名作为图名,写在图廓的正上方。图号即地形图的编号,一般放在图名下方。

2)比例尺:分为数字比例尺和线段比例尺两种。数字比例尺表示成1:M,M为分母,M越大则比例尺越小。如1:5万就是图上1cm代表实地长度500m;一般1:500~1:5000称大比例尺,如1:2000、1:500等,1:1万~1:10万为中比例尺,小于1:10万者称小比例尺,如1:50万、1:20万等。线段比例尺是用线段长度直接说明实地距离,通常是把一根线段分成五等分,每等分1cm,左边第1cm处为0刻度,向左划分到毫米,端点处写上图上1cm代表的实际距离,向右每2cm写一个数字(千米数)。

比例尺越大,精度越高,比例尺精度反映测图时的距离。例如,1:1000地形图的比例尺精度为0.1m,测图时量距的精度只需0.1m,小于0.1的距离在图上表示不出来。另外,比例尺越大,表示图中数据信息越详细,精度要求就越高。

3)内外图廓:地形图的内图廓用细实线表示,南(下)北(上)两条线为本图幅的南北纬度界线,左(西)右(东)两条线为本图幅的经度范围。外图廓用粗实线表示,与内图廓平行,用意有二:一是为了图面美观,二是在内外图廓之间留出空间,方便表示坐标值和经纬度。

4)方格网(千米网):在绘制大比例尺地形图时,先要建立方格网,以10cm×10cm绘制,当比例尺为中比例尺或小比例尺时,则绘制2cm×2cm网格,称为千米网。

5)接图表:为方便查找相邻地形图,在图纸的左上角或右下角绘制一个方框,分成九等分,每个小矩形代表一幅图,将本图放在中心位置并用阴影线表示,周边的八个矩形分别表示与本幅图相邻的8幅图,其中4幅与本图为线接合,四个角上的4幅图与本图幅为点接合。

6)坡度尺:一般放在图幅的左下角,其中的曲线代表等高线,由左向右越来越密集,相应的坡度也越来越大。它用来量测地形图上两点之间的坡度。注意有相邻两根等高线坡度尺和相邻六根等高线坡度尺之分。测量时用卡规卡住要量坡度的两点,在坡度尺上去比对,读出相应的坡度即可。

7)三北方向图:绘制在坡度尺旁边,用来形象地表示三个指北方向之间的偏差。其中带五角星的线为地理子午线(经线),星的位置就是地理北,也称真北,带箭头的线为磁子午线,箭头即磁北方向,另一个带叉的线就是坐标纵线,即坐标北方向。其中,磁北与地理子午线的夹角称磁偏角;真北(地理子午线北)与坐标北(中央子午线的北)的夹角称子午线收敛角。

8)图例:就是对图面上各种符号的说明,一般置于图纸的右侧。判读地形图之前,应先熟悉图例的类型和含义。

9)坐标系统与高程系统:说明本图幅采用的大地坐标系和高程系,这些信息与出版年月一起放在图纸右下角。

2.地形的判读

自然界地貌形态复杂多样。地形图上是用等高线来表示自然界的地形地貌的,由一些不同的典型地形组合而成。因此,判读地形图上的地形、地貌特征要以典型的等高线形态判别(图6-7)。

等高线是地形图中的主要内容,特性为:同一条等高线上的点其高程必相等;等高线均是闭合曲线,如不在本图幅内闭合,则必在相邻图幅闭合,故等高线必须延伸到图幅边缘;等高线一般每隔四条加粗一条,加粗者称为计曲线;除在悬崖或绝壁处外,等高线在图上不能相交或重合;等高线的平距小,表示坡度陡,平距大则坡度缓,平距相等则坡度相等,平距的大小与坡度的陡缓成反比。

1)山顶:也可称山峰、山岭。地形图中的等高线表现为一组闭合曲线,等高线高程注记中部数值高、四周低,则中部为山岭。顶部常有高程标记,表示该山顶的最大高程。

2)盆地:也称为洼地。地形图中的等高线和山顶类似,但等高线数值中部低、四周高,则显示该地形为盆地。

在地形图上区分山头或洼地可采用高程注记或示坡线的方法。通过等高线的高程注记数值确定山头,由低地形同心线中部增大即为山顶,反之为盆地。示坡线是从等高线起向下坡方向垂直于等高线的短线。如果示坡线从内圈指向外圈,说明中间高、四周低,为山头或山丘;如果示坡线从外圈指向内圈,说明中间低、四周高,故为洼地或盆地。

图片图6-7 地形图中显示的地貌形态特征

3)山脊:是沿着一定方向延伸的高地,其最高棱线称为山脊线,又称分水线。在地形图中表现为等高线由高处向低处弯曲。

4)山谷:是沿着某一方向延伸的两个山脊之间的凹地,贯穿山谷最低点的连线称为山谷线,又称集水线。在地形图中表现为等高线由低处向高处弯曲。山脊线和山谷线不是一条实际的线,是由一系列等高线弯曲呈现的,是显示地貌基本轮廓的线,统称为地性线。它们在测图和用图中都有重要作用。

5)鞍部:是相邻两山头之间低凹部位呈马鞍形的地貌。鞍部俗称垭口,是两个山脊与两个山谷的会合处。地形图中表现为由一对山脊和一对山谷的等高线组成,即位于两个相邻的山岭之间的相对较低处。

6)陡坡与缓坡:同一等高线地形图中,等高线密集处为陡坡,等高线稀疏处为缓坡。不同等高线地形图中,要根据比例尺确定。

7)陡崖与悬崖:陡崖是坡度在70°以上的陡峭崖壁,有石质和土质之分。悬崖是上部突出中间凹进的地貌。它们在地形图中为等高线相交或重叠。


3.地物的判读

地面上的物体,种类繁多,千姿百态,因受比例尺的限制,测图时不可能按照它们的形状全部描绘在图纸上,有些不能表示和不需要的物体只能舍弃。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,来分别表示实地某种物体。这些图形和注记,称为地物符号。地物的判读就是熟悉这些地物符号,一般都列入图例之中。主要地物符号的类型包括: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,称作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;而宽度太窄的线状地物,若按比例尺缩绘,就表示不出来,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,而不能度量它们的宽度和面积。

地面上很小的独立地物,如亭子、独立房、宝塔、纪念碑、路标、井、泉等,这类地物若按比例尺缩绘到图上,就表示不出来。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,称作不依比例尺表示的符号。

另外,还有文字和数字注记,作为符号的补充和说明,所以称为注记和说明符号。注记和说明符号的形式有三种: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;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、渡口种类、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;说明地物数量特征的数字注记,如三角点、土堆、沙滩、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。









三、地形图的应用

1.地质定点

在地质矿产勘查中,常要确定我们所处的点在地形图上的位置,如地质填图时定点。前面介绍的地质罗盘及GPS的应用中所述,无论使用地质罗盘,还是应用手持GPS均要与地形图相配合,如地质罗盘的后方交会法定点,要在明确地形图上已知两点的基础上进行。而手持GPS定点是根据GPS获取的坐标,直接按照地形图的相应坐标标注。有时还需要利用地形图确定实地实物的方向和点位,即在地形图上标注的物体的方向与实地方向一致,标注的点位与实地相应的点位一致。在地形图上标注地物的方法和地质定点一样,也是采用地质罗盘和手持GPS实施,这里不再叙述。

2.确定点的坐标

利用地形图上的坐标格网及相应的地理坐标和平面坐标的注记,就可求得图上任一点的坐标。其方法就是,相邻坐标网格读取的坐标(X,Y)加上相邻坐标网格到预求点A丈量的距离Xa、Ya,得到该点的坐标XA,YA。如果考虑图纸伸缩,就需用量得的方格长度与方格的理论长度比较,求得图纸伸缩系数1/d,来修正Xa、Ya的长度,其中1为坐标网格的理论长度,d为坐标网格横向(c为纵向)测量长度。即:

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从而得到该点的坐标(XA,YA)。

该点的高程可通过两种方法确定,一是所求点正好在某一条等高线上,则此等高线的高程就是该点的高程;如果所求点位于两条等高线之间,可认为两条等高线之间为等倾斜的,过该点作一条与两等高线垂直的直线,沿此线按距离来内插求出此点的高程。

3.确定线的方向

线的方向通常用方位角表示。确定线的方向就是确定这条线的方位角。一般是以坐标方位角来确定直线方向的。如果需要,还可以根据三北方向图求其他方位角,如真方位角、磁方位角。

求坐标方位角的方法有两种:一种是直接用量角器量取。即过直线的一点作平行于坐标纵轴的直线,然后直接用量角器在图上量取。这种方法往往是在精度要求不高时使用。另一种方法是,先用前面讲过的方法分别求出直线上两点的坐标,再用坐标反算公式计算出直线的方位角。

4.求两点间的距离、两点间形成的坡度

要确定两点的距离有两种方法:一种是用比例尺在图上直接量取;另一种是先确定两点的坐标值,再用两点间距离公式(勾股定理)求得,如果求点的坐标时已进行过图纸伸缩的改正,则此法求得的两点间的平距不包含图纸伸缩的影响。

求两点间的坡度也有两种方法:一种就是利用坡度尺,先用分规卡出图上相邻等高线的平距,然后在坡度比例尺上使分规的一个针尖对准底线,另一个针尖对准上面的曲线,两针尖连线垂直于底线,这样即可在坡度尺上读出地面坡度(百分比值)和地面倾角。另一种就是求出两点间的水平距离D和两点的高差h,用公式计算。

5.作为地质图的底图

地形图在地质普查中常作为地质制图的底图。它不但可以在图上定点,还可以根据地形线利用“V”字形法则勾画地质界线,以及制作图切剖面的地形线勾画基础。用地形图作为底图时,应注意两方面的问题,一是要考虑地形图的现势性,尽量采用

较新的地形图,必要时还要进行修测和补测;另一方面要考虑选择适当的比例尺,既要满足精度要求,又不能造成人力财力的浪费。


本文选自《地质工作方法概论》


发布于 2025-01-01 11:48:12
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