地图学(6.地形图)

第六章1:5千、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万§１国家基本比例尺地形图的特点与应用1.1特点１）具有统一的数学基础２）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统3）按统一的规范和图式成图４）几何精度高1.2应用１．1:5千－1:1万国民经济建设和国防建设的主要设计用图，军事重点地区的基本战斗图。２．１:2.5万－1:10万国民经济建设的基本规划设计用图，军事上为基本战术图。３．１:25万－1:50万国民经济建设中较大范围、较大工程的总体规划设计参考用图。军事上为战略图。４．１:100万国家基本自然条件、资源综合利用、改造开发的总体规划图。军事上为统帅部门的战略图。§2地形图的数学基础2.1地图投影我国基本比例尺地形图系列中，１:5千－1:50万采用等角横切椭圆柱投影；1:100万采用等角割圆锥投影。等角横切椭圆柱投影高斯－克吕格投影(1)投影的构成原理与条件6060条件：a.中央经线(椭圆面和地球椭球体的切线)和赤道投影成垂直相交的直线；；b.具有等角性质(纬线投影后仍正交)；c.中央经线没有长度变形。(２)变形分析①中央经线无变形,②同一纬线上,长度变形随经差的增加而增大。③同一经线上,长度变形随纬度的增高而减小。60④面积比是长度比的平方。(3)分带投影按一定的经差将全球划分为若干带，各带分别独立投影的方法。不同比例尺分带的经度范围如下：1:2.5万－1:50万按６度经差分带，从０o经线（本初子午线）起算，自西向东每隔６度为一带，全球共分60带。各投影带的中央经线位置：东半球：L0=(6n-3)°西半球：L0=(6n-3)°-360°(式中n为投影带带号)我国共包括11个投影带（13—23带）。1:1万按3度经差分带，从东经1。30'起算，自西向东每隔３度为一带，全球共分120带。我国共包括22个投影带（24—46带）。6°与3°分带的关系高斯-克吕格投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经线投影为纵轴(x),赤道投影为横轴(y),两轴交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标均为正值。横坐标如以中央经线为零起算，中央经线以东为正，以西为负，横坐标出现负值，使用不便。（4）高斯-克吕格投影坐标规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，凡是带内的横坐标值均加500公里。由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带号，如(4231898m,21655933m)，其中21即为带号。（4）高斯-克吕格投影坐标2.2地形图的分幅编号分幅是指用图廓线分割制图区域，其图廓线圈定的范围成为单独图幅。图幅之间沿图廓线相互拼接。通常有矩形分幅和经纬线分幅两种分幅形式。1)矩形分幅与编号按一定大小（36cmX46cm)的矩形进行分幅，并从左至右，自上而下编号。36cm46cm2345612.2地形图的分幅编号2)经纬差分幅与编号按规定的经纬差进行分幅的方法（梯形分幅）。编号：列－行法(旧版)列号－由赤道始，向南北纬至88度，每隔4度纬差为一列，分别以大写英文字母Ａ….Ｖ表示。南半球加S，北半球加N。由于我国领土全在北半球，N字省略。行号－自经度180度向东，每隔6度经差为一行，分别以阿拉伯数字１….60表示。如：北京幅(1:100万)40036011401200J-50比例尺1：10000001:5000001:250000比例尺代码BC图幅范围经差6o3o1o30,纬差4o2o1o行列号与行列数行数A、B…V24列数1、2、…6024编号J50J50B001002J50C001004国家基本比例尺地形图分幅与编号（均以1：100万为分幅基础）比例尺1：1000001:500001:250001:100001:5000比例尺代码DEFGH图幅范围经差30’00”15’00”7’30”3’45”1’52.5”纬差20’00”10’00”5’00”2’30”1’15”行列划分行数12244896192列数12244896192编号表达格式2.3地形图的坐标网1)地理坐标网由经纬线构成的坐标网格。表现形式有两种：凡１：10万地形图上均直接在图中绘出地理坐标网；而≥1：10万地形图上只以分度带的形式表示。2)直角坐标网只表示在≥1:10万地形图上。＋－－西移500km赤道中央经线坐标原点O不同比例尺方里网密度与实地面积、长度的关系2.4地形图的控制点1)平面控制点用于决定任何地面点平面坐标位置的标记。包括有：天文点、三角点和导线点，并由国家在地面埋设标志。1954年北京坐标系1980年西安坐标系中华人民共和国大地原点位于陕西省泾阳县永乐店北洪流村。是1980年国家大地坐标系”的坐标原点。目前提供使用的国家平面控制网含三角点、导线点共154348个，构成1954北京坐标系统、1980西安坐标系两套系统。2)高程控制点用于决定点的高程位置的地面标志。按其精度的高低，可分为一、二、三、四等水准点。1956年黄海高程系水准原点高程：72.289m1985年国家高程基准：72.260m2.5地形图方位角地形图的方位角用于野外地图定向，或在图上判断两点间的相对位置。(1）真子午线与真方位角1)三北方向线与方位角真子午线即图上正南北的所有经线。自过某点的真子午线起，顺时针方向至目标方向线所构成的角度。(2）磁子午线与磁方位角当指北针水平静止时所指的方向，即为过某点的磁子午线。自过某点的磁子午线起，顺时针至目标方向线所构成的方位角。（3）坐标纵线与坐标方位角即直角坐标网中，处处与中央经线平行的纵坐标线。自过某点的坐标纵线起，顺时针至目标方向线所构成的方位角。真子午线磁子午线坐标纵线（１）坐标纵线偏角（子午线收敛角）图上过某点的坐标纵线与真子午线的水平夹角。并以真子午线为准，坐标纵线偏东为正，偏西为负。（２）磁偏角图上过某点的磁子午线与真子午线的水平夹角。以真子午线为准，偏东为正，偏西为负。（３）磁坐偏角图上过某点的磁子午线与坐标纵线的水平夹角。以坐标纵线为准，偏东为正，偏西为负。★§3地形图符号我国地形图的符号由国家测绘部门统一制定，称为图式。1958年图式1988年图式3.1地形图图式符号(1)成轴对称双线符号３.2地形图符号的定位原则１）依比例符号的定位符号的轮廓即为物体的轮廓，在图上的位置即为真实位置。２）半依比例符号的定位(2)非对称线状符号的定位３）非依比例符号的定位(1)正规几何符号的定位(2)底部较宽大的符号定位(3)底部成直角的符号定位(4)几何组合符号的定位¼等高距½等高距基本等高距４.1等高距与等高线的种类１）等高距相邻两条等高线的高程差。２）首曲线（基本等高线）按规定的等高距绘制的等高线。３）计曲线（加粗等高线）每隔数条等高线加粗一条为计曲线（一般以基本等高距的5倍数）。４）间曲线（半距等高线）以1/2等高距绘制的等高线，并以长虚线表示。５）助曲线（辅助等高线）以1/4等高距绘制的等高线，并以短虚线表示。６）示坡（降坡）线用以显示局部地形特征的指示线。§4地形图上地貌的表示方法４.2等高线的基本特性２）同一图上，在等高距相同的情况下，相邻等高线的水平距离越小，坡度越陡。１）同一条等高线上的高程相等。３）垂直于两条等高线的线段方向，相当于实地最大倾斜的方向线。１）山顶４.3地貌的基本形态及其等高线的形状等高线尖且密，棱角分明。等高线疏且圆。等高线中间空白部分大。山地中的最高部位。２）斜坡山地中从高往低倾斜的坡。（1）均匀坡坡度和缓一致，等高线间隔大致相等。（2）凸坡坡面上凸，上缓下陡。等高线间隔自坡顶向坡脚由疏变密。（3）凹坡坡面下凹，上陡下缓，等高线间隔自坡顶向坡脚由密变疏。（4）复合坡坡面凹凸相间，等高线间隔疏密相间。３）山脊由山顶至山麓沿着一个方向延伸的凸起部位。等高线的形状是一组从山顶向山脚弯曲的曲线。尖山脊等高线密且尖圆山脊等高线疏且圆平齐山脊等高线较平直，中间空白大山脊线（分水线）连接山脊等高线的最突出部位，即为山脊线。４）山谷两条山脊之间向一定方向倾斜延伸的低凹部位。等高线的形状是由一组从山麓向山顶弯曲的曲线。Ｖ形谷Ｕ形谷槽形谷山谷线山谷等高线最低点的连线，即为山谷线。５）鞍部两个山头之间的低凹部位。等高线由山脊与山谷等高线组成。窄长鞍部窄短鞍部平宽鞍部综合地貌形态及其等高线形状典型地貌及其等高线形状AE=4MM，AB=12MMAB高差为5米则按比例得：X=1.66ME=130M-1.66M=128.34M５.１确定点的高程ABE125130§５地形图量测1）当待定点处在等高线上时，则该等高线的高程即该点的高程。2）如待定点不处在等高线上时，则需要通过量测求得。12４=X5５.２长度量测１）直线长度比规法、直尺法２）曲线长度（1）两脚规法（2）曲线计法（机械、电子）５.３面积量测１）方格法方格数乘以比例尺的平方。２）求积仪法（机械、电子）５.３面积量测3）计算机面积量算５.４体积量测解析法Ｖ＝h/2(S1+2S2+2S3…2Sn-1+Sn)+1/3Snh′ｈ′为山顶高程与其相邻等高线高程之差。hDαAC５.５坡度量测Dhtg2601802502402302202102001905.6绘制剖面图1）作剖面线；2）确定垂直、水平比例,注记纵、横坐标；3）将坐标纸紧靠剖面线，从剖面线与各等高线交点，引垂线至相应位置得各点；4）以圆滑曲线连接各点即为剖面线；5）整饰。5.7确定视野范围5.8汇水范围的确定