地形图识读训练指导DOC.docx
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地形图识读训练指导DOC
第1部分地形图识读知识
§1.1地形图概述
一、地形图
地面上自然形成或人工修建的有明显轮廓的物体称为地物，如道路、桥梁、房屋、耕地、河流、湖泊等。
地面上高低起伏变化的地势，称为地貌。
如平原、丘陵、山头、洼地等。
地物和地貌合称为地形。
地形图是按一定的投影方法和比例关系，将地面上所有的地物、地貌，经综合取舍、用规定的符号，按相似的原理，缩绘在图纸上的技术资料。
它既表示了地物的平面位置，也表示了地貌的形态。
如果图上只反映地物的平面位置，不反映地貌的形态，则称为平面图。
地图也可分为普通地图及专题地图。
普通地图是综合反映地面上物体和现象一般特征的地图，内容包括各种自然地理要素（如水系、地貌、植被等）和社会经济要素（如居民点、行政区划及交通线路等），但不突出表示其中的某一种要素。
专题地图是着重表示自然现象或社会现象中的某一种或几种要素的地图，专题地图通常分为：
自然地图、人口图、经济图、政治图、文化图、历史图等。
地图按其用途分为：
参考图、教学图、地形图、航空图、海图、海岸图、天文图、交通图、旅游图等。
地图按其制图区域范围分为：
世界图、半球图、大洲图、大洋图、大海图、国家（地区）图、省区图、市县图等。
地形图上详细地反映了地面的真实面貌，人们可以在地形图上获得所需要的地面信息，例如：
某一区域高低起伏、坡度变化、地物的相对位置、道路交通等状况，可以量算距离、方位、高程，了解地物属性。
二、地形图的用途
地形图是国土整治、资源勘察、城乡规划、土地利用、环境保护、工程设计、矿藏采掘、河道整理等工作的重要资料,可以从地形图上获取地物、地貌、居民点、水系、交通、通讯、管线、农林等多方面的信息,作为设计的依据。
在地形图上可以:
确定点位、点与点之间的距离和直线方位角；确定点的高程和两点间的高差，绘制集水线和分水线；计算出土地等的面积和体积计算土石方量、蓄水量等；确定工程设计对象的施工数据；编绘出一系列专题地图,如城市规划图、地籍图等；因此，地形图也是基础地理信息系统中的重要组成部分。
如图1-1、隧道洞门地形图，如图1-2、线路平面图，如图1-3。
§1.2地形图的比例尺
一、比例尺的定义
地形图上任意一线段的长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为地形图的比例尺。
二、比例尺的表示方法
图上某一线段的长度与地面上相应线段的水平距离D之比，通常换算为用分子为1的分数表示的形式，这种形式即称为测图比例尺，即：
1/M，其中M称为比例尺分母。
比例尺主要分为：
1．数字比例尺
数字比例尺是用分子为1，分母为整数的分数表示。
设图上一线段长度为d，相应实地的水平距离为D，则该地形图的比例尺为：
（1-1）
式中：
—比例尺分母。
如1/500、1/1000、1/2000，一般书写为比例式形式，如1∶500、1∶1000、1∶2000。
当图上两点距离为1
时，实地距离为10
（即1000cm）,该图比例尺为1∶1000；若图上1
代表实地距离为5
，该图比例尺为1∶500。
分母愈大，比例尺愈小。
反之分母愈小，比例尺愈大。
比例尺的分母代表了实际水平距离缩绘在图上的倍数。
【例1-1】在比例尺为1∶1000的图上，量得两点间的长度为2.8
求其相应的水平距离？
1000×0.028=28
【例1-2】实地水平距离为88.6
，试求其在比例尺为1∶2000的图上相应长度？
比例尺的大小是以比例尺的比值来衡量的，分数值越大（分母M越小），比例尺越大。
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:
100万、1:
50万、1:
20万为小比例尺地形图；1:
10万、1:
5万、1:
2.5万和1:
1万为中比例尺地形图；1:
5000、1:
2000、1:
1000和1:
500为大比例尺地形图。
按照地形图图式规定，比例尺书写在图幅下方正中央处。
2．图示比例尺
使用中的地形图，经长时间存放，将会产生伸缩变形，如果用数字比例尺进行换算，其结果包含着一定的误差。
因此绘制地形图时，用图上线段长度表示实际水平距离的比例尺，称为图示比例尺。
如图1-4所示，
图1-4图示比例尺（1:
1000）
下面举例说明直线比例尺的用法：
【例题1-3】用分规的两个脚尖对准地形图上要量测的两点，再移至直线比例尺上，使分规的一个脚尖放在0点右面适当的分划线上，另一脚尖落在0点左面的基本单位上，如图1-5所示，实地水平距离为62.0
。
三、比例尺精度
人们用肉眼在图上能分辨的最小距离为0.1mm，因此通常把图上0.1mm所表示的实地水平长度，称为比例尺的精度。
即，
比例尺精度=0.1
×
（1-2）
式中：
—比例尺分母。
比例尺大小不同，比例尺精度不同，工程常用的几种大比例尺地形图的比例尺精度，如表2-1所示。
表1-1比例尺精度对照
比例尺
1:
500
1:
1000
1:
2000
1:
5000
比例尺精度/m
0.05
0.10
0.20
0.50
比例尺精度的概念有两个作用：
一是根据比例尺精度，确定实测距离应准确到什么程度。
例如：
选用1∶2000比例尺测地形图时，比例尺精度为0.1×2000=0.2
，测量实地距离最小为0.2
，小于0.2
的长度，图上就无法表示出来。
二是当设计规定需在图上能量出的实地最短长度时，按照测图需要表示的最小长度来确定采用多大的比例尺地形图。
例如：
要在图上表示出0.5
的实际长度，则选用的比例尺应不小于0.1/（0.5×1000）=1/5000。
比例尺越大，表示地物和地貌的情况越详细，精度越高。
但是必须指出，同一测区，采用较大比例尺测图往往比采用较小比例尺测图的工作量和投资增加数倍，因此采用哪一种比例尺测图，应从工程规划、施工实际需要的精度出发，不应盲目追求更大比例尺的地形图。
§1.3地形图的分幅和编号
为了便于测绘、使用和管理地形图，需要统一地对地形图进行分幅和编号。
分幅就是将大面积的地形图按照不同比例尺划分成若干幅小区域的图幅。
编号就是将划分的图幅，按比例尺大小和所在的位置，用文字符号和数字符号进行编号。
地形图的分幅方法有两种：
一种是经纬网梯形分幅法或国际分幅法；另一种是坐标格网正方形或矩形分幅法。
前者用于国家基本比例尺地形图，后者用于工程建设大比例尺地形图。
一地形图的梯形分幅与编号
（一）梯形分幅法
1．旧分幅编号方法
（1）1∶100万比例尺地形图的分幅和编号
1∶100万地形图分幅和编号是采用国际标准分幅的经差6°、纬差4°为一幅图。
如图3-1，从赤道起向北或向南至纬度88°止，按纬差每4°划作22个横列，依次用A、B、……、V表示；从经度180°起向东按经差每6°划作一纵行，全球共划分为60纵行，依次用1、2、……、60表示。
每幅图的编号由该图幅所在的“列号——行号”组成。
例如，北京某地的经度为116°26′08″、纬度为39°55′20″，所在1∶100万地形图的编号为J-50。
（2）1∶50万、1∶25万、1∶10万比例尺地形图的分幅和编号
这三种例尺地形图都是在1∶100万地形图的基础上进行分幅编号的。
一幅1∶100万地形图，按经差3°、纬差2°可划分出为4幅1∶50万的图，分别以代码A、B、C、D表示。
其编号为“1∶100万图幅的编号－代码”，如图左上角1∶50万图幅的编号为J-50-A。
一幅1∶100万地形图，按经差1°30′、纬差1°可划分出16幅1∶25万的图，分别用[1]、[2]、……、[16]代码表示。
其编号为“1∶100万图幅的编号－代码”，如图1－7左上角1∶25万图幅的编号为J-50-[1]。
一幅1∶100万地形图，按经差30′、纬差20′可划分出144幅1∶10万的图，分别用1、2、……、144代码表示。
其编号为“1∶100万图幅的编号－代码”，如图1－9左上角1∶10万图幅的编号为J-50-1。
图1－71∶50万、1∶25万、1∶10万比例尺地形图的分幅和编号
（3）1∶5万、1∶2.5万、1∶1万比例尺地形图的分幅和编号
这三种比例尺图的分幅、编号是在1∶10万比例尺地形图分幅编号的基础上进行。
一幅1∶10万地形图，按经差15′、纬差10′可划分成4幅1∶5万地形图，分别以A、B、C、D代码表示，其编号为“1∶10万图幅的编号－代码”，如图3－3右上角1∶5万地形图的编号为J-50-5-B。
一幅1∶5万地形图，按经差7′30″、纬差5′可划分成4幅1∶2.5万地形图，并以1、2、3、4代码表示，其编号为“1∶5万图幅的编号－代码”，如图3－3中有阴影的1∶2.5万地形图的编号为J-50-5-B-4。
一幅1∶10万地形图，按经差3′45″、纬差2′30″可划分成64幅1∶1万地形图，并用
（1）、
（2）、……、（64）的代码表示，其编号为“1∶10万图幅的编号－代码”，如图1－8中有阴影的1∶1万地形图的编号为J-50-5-（24）。
上述各种比例尺地形图的分幅与编号方法综合列入表1－3。
表1－3梯形分幅的图幅规格与编号
地形图比例尺
图幅大小
图幅包含关系
图幅编号示例
经度差
纬度差
1∶100万
6°
4°
J-50
1∶50万
3°
2°
1∶100万图幅包含4幅
J-50-A
1∶25万
1°30′
1°
1∶100万图幅包含16幅
J-50-[1]
1∶10万
30′
20′
1∶100万图幅包含144幅
J-50-1
1∶5万
15′
10′
1∶10万图幅包含4幅
J-50-144-A
1∶2.5万
7′30″
5′
1∶5万图幅包含4幅
J-50-144-A-2
1∶1万
3′45″
2′30″
1∶10万图幅包含64幅
J-50-144-（62）
2．新分幅编号方法
1992年12月，我国颁布了《国家基本比例尺地形图分幅和编号GB/T13989—92》新标准，1993年3月开始实施。
新的分幅编号方法如下。
（1）分幅1∶100万地形图的分幅标准仍按国际分幅法进行。
其余比例尺的分幅均以1∶100万地形图为基础，按照横行数纵列数的多少划分图幅，见表1－4。
表1－4我国基本比例尺地形图分幅
地形图
比例尺
图幅大小
1∶100万图幅包含关系
纬差
经差
行数
列数
图幅数
1∶100万
1∶50万
1∶25万
1∶10万
1∶5万
1∶2.5万
1∶1万
1∶5000
4°
2°
1°
20′
10′
5′
2′30″
1′15″
6°
3°
1°30′
30′
15′
7′30″
3′45″
1′52.5″
1
2
4
12
24
48
96
192
1
2
4
12
24
48
96
192
1
4
16
144
576
2304
9216
36864
（2）编号1∶100万图幅的编号，由图幅所在的“行号列号”组成。
与国际编号基本相同，但行与列的称谓相反。
如北京所在1∶100万图幅编号为J50。
1∶50万与1∶5000图幅的编号，由图幅所在的“1∶100万图行号（字符码）1位，列号（数字码）1位，比例尺代码（字符码见表1－6）1位，该图幅行号（数字码见图1－12）3位，列号（数字码）3位”共10位代码组成。
表1－6我国基本比例尺代码
比例尺
1∶50万
1∶25万
1∶10万
1∶5万
1∶2.5万
1∶1万
1∶5000
代码
B
C
D
E
F
G
H
（二）地形图的矩形分幅与编号方法
1．分幅
为了适应各种工程设计和施工的需要，对于大比例尺地形图，大多按纵横坐标格网线进行等间距分幅，即采用正方形分幅与编号方法。
图幅大小如表2-7所示。
表1-7正方形分幅的图幅规格与面积大小
地形图比例尺
图幅大小（cm）
实际面积（km2）
1∶5000图幅包含数
1∶5000
1∶2000
1∶1000
1∶500
40×40
50×50
50×50
50×50
4
1
0.25
0.0625
1
4
16
64
§1.4图名和图廓
1.4.1图名和图号
图名也就是本幅图的名称，是以所在图幅内最著名的地名、厂矿企业和村庄的名称来命名的。
为了区别各幅地形图所在的位置关系，每幅地形图上都编有图号。
图号是根据地形图分幅和编号方法编定的，也可以是该图幅按比例尺和地理位置的编号。
并把它标注在北图廓上方的中央。
1.4.2接图表
说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻图幅时使用。
通常是中间一格画有斜线的代表本图幅，四邻分别注明相应的图号（或图名），并绘注在图廓的左上方（图1-10）。
在各种比例尺表示的图上，除了接图表以外，还把相邻图幅的图号分别注在东、西、南、北图廓线中间，进一步表明与相邻的四幅图的位置关系。
1.4.3图廓
图廓，又叫图框，使地图图形的范围线，一般由内图廓、外图廓和分度带组成。
内图廓有经线和纬线构成，使图幅范围的边线，其上由经度注记。
1.4.4三北方向关系图
在中、小比例尺图的南图廓线的右下方，还绘有真子午线、磁子午线和坐标纵轴（中央子午线）方向，这三者之间的角度关系称为三北方向图。
利用该关系图，可对图上任一方向的真方位角、磁方位角和坐标方位角三者间作相互换算。
此外，在南、北内图廓线上，还绘有标志点P和P´，该两点的连线即为该图幅的磁子午线方向，有了它利用罗盘可将地形图进行实地定向，如图1-12所示。
图1－12三北方向图
1.4.5领属注记和图廓间说明注记
（一）领属注记在图名图号下面注记的省、市、县等名称，是说明该图幅内包括的省、市、县领地，（排在前面的为占有图幅面积大的）
若有国界的，则将我国国名和区域省份注记于前面。
（二）图廓间说明注记在内外图廓之间的说明文字，是为方便用图而加的注记，包括以下内容：
（1）到达地注记如铁路或公路在出图廓处，注明其通往邻幅图内考进的重要居民地名称以及里程；
（2）在境界线出图廓处分别注明境界两边相应等级的行政区名称；大型居民地、湖泊等地物，分布在本图幅和相邻图幅时，则在跨越图幅处的图廓边缘注出其名称，以说明其另一部分位于相邻的图幅上。
1.4.6图式图例
图式就是地物符号的设计，通俗讲就地物用什么符号表示，图例就是把地图上的符号有系统的排列，组成图例表。
地形图的图式图例都有严格规定，不能自行设计。
将《地形图图式》中常用的符号，放置在图廓外右侧上半部。
为图例。
1.4.7测制、出版时间和成图方法。
说明本幅地图的测制年份，测制出版年份越进，资料越新，现实性越好。
若注明“航测”“调绘”表明这幅图是航空摄影测量方法测制的精度较高，准确可信，或注明依资料“编绘”则表示本图幅精度不如实测，另外还注明出版单位。
1.4.8密级
地形图是国家保密文件，分秘密、机密、绝密三级，在图的右上角表明，应根据密级妥善保存。
§1.5地物符号
地形是地物和地貌的总称。
为了清晰、准确地反映地面真实情况，便于读图和应用地形图，在地形图上，地物用国家统一的图式符号表示，地形图的比例尺不同，各种地物符号的大小详略各有不同。
地物是地面上天然或人工形成的物体，如湖泊、河流、房屋、道路等。
地面上的地物和地貌，应按国家测绘总局颁发的《地形图图式》中规定的符号表示于图上。
其中地物符号有下列几种。
另外根据行业的特殊需要，各行业再补充图式符号。
如表2-8所示，国家测绘局颁布的《地形图图式》。
按照符号与地物的比例关系分类
表示地物的符号有依比例符号、非比例符号、半依比例符号和地物注记。
1.5.1比例符号
地物的形状和大小，按测图比例尺进行缩绘，使图上的形状与实地形状相似，称为依比例符号。
如房屋、居民地、森林、湖泊等。
依比例符号能全面反映地物的主要特征、大小、形状、位置。
如图1-13所示。
图1-13比例符号
1.5.2非比例符号
有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状和大小按比例绘到图上，则不考虑其实际大小，而采用规定的符号表示之，这种符号称为非比例符号。
非比例符号不仅其形状和大小不按比例绘出，而且符号的中心位置与该地物实地的中心位置关系，也随各种不同的地物而异，在测图和用图时应注意下列几点：
（1）规则的几何图形符号（圆形、正方形、三角形等），以图形几何中心点为实地地物的中心位置。
（2）底部为直角形的符号（独立树、路标等），以符号的直角顶点为实地地物的中心位置。
（3）宽底符号（烟囱、岗亭等），以符号底部中心为实地地物的中心位置。
（4）几种图形组合符号（路灯、消火栓等），以符号下方图形的几何中心为实地地物的中心位置。
（5）下方无底线的符号（山洞、窑洞等），以符号下方两端点连线的中心为实地地物的中心位置。
各种符号均按直立方向描绘，即与南图廓垂直，如图1-14所示。
图1-14非比例符号图1-15半比例符号（线形符号）
1.5.3半比例符号（线形符号）
对于一些带状延伸地物（如道路、通信线、管道、垣栅等），其长度可按比例尺缩绘，而宽度无法按比例尺表示的符号称为半比例符号。
这种符号的中心线，一般表示其实地地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，地物中心位置在其符号的底线上，如图1-15所示。
1.5.4地物注记
对于地物除了应用以上符号表示外，用文字、数字和特定符号对地物加以说明和补充，称为地物注记。
如道路、河流的名称，楼房层数、点的高程、水深、坎的比高等。
1.名称注记：
有居民地、山脉、水系、丘北、植被、金佛山
2、数字注记：
用阿拉伯数字或罗马数字说明高程、比高、河宽，水深、桥长，桥宽及载重量等，如太平台390.3m（高程）
水系河西水库坝高133m乌龙河崔家烧锅桥40-8/9（m）桥长40m宽8m载重9吨石桥
公路砾6（8）/路面宽8m，铺路面6m，砾石路；20/0.20（桦）/树高20m，直径0.2m，桦树
3、说明注记：
说明有关的情况，如树种、路面（砾沥）等如图1-16所示。
图1-16地物注记
地形图图式表1-8
§1.6地貌符号—等高线
地貌是指地表面的高低起伏状态，它包括山地、丘陵和平原等。
在图上表示地貌的方法很多，而测量工作中通常用等高线表示，因为用等高线表示地貌，不仅能表示地面的起伏形态，并且还能表示出地面的坡度和地面点的高程，如图1-17所示。
图1-17某地区地貌
1.6.1等高线的概念
等高线是地面上高程相同的相邻点所连接而成的连续闭合曲线。
。
也可以看作是用一组高差间隔（h）相同的水平面（p）与山头地面相截，其水平面与地面的截线就是等高线。
1.6.2等高距和等高线平距
相邻等高线之间的高差称为等高距，常以h表示。
在同一幅地形图上，等高距是相同的。
相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，常以d表示。
其表示方法参见地形图图式（《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图图式》（GB/T7929-1995）；《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图要素分类与代码》（GB/T14804-93）；《1:
5000、1:
10000地形图图式》（GB/T5791-93））。
1.6.3等高线的分类
为了更详细的反映地貌的特征和便于读图和用图，地形图常采用以下几种等高线，如图1-23所示。
1．首曲线
在同一幅图上，按规定的等高距描绘的等高线称首曲线，也称基本等高线。
它用宽度为0.15mm的细实线表示。
2．计曲线
为了读图方便，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高线加粗描绘，称为计曲线。
它用宽度为0.25mm的细实线表示。
3．间曲线
当首曲线不能显示地貌的特征时，按二分之一基本等高距描绘的等高线称为间曲线，一般用长虚线表示。
用以表示首曲线不能显示的局部地貌形态，如小山顶、阶坡或鞍部等。
如图1-18所示。
4.助曲线
在图上用长虚线表示。
有时为显示局部地貌的需要，可以按四分之一基本等高距描绘等高线，称为助曲线。
一般用短虚线表示。
用以表示间曲线仍不能显示的某段微型地貌。
间曲线和助曲线可以不闭合。
对于独立山顶、地以及不易辨别斜坡方向的等高线，还绘有示坡线。
它是与等高线垂直的短线，是指示斜坡的方向线，绘在曲线的拐弯处，其不与等高线连接的一端指向下坡方向。
1.6.4典型地貌的等高线
1．山丘和洼地（盆地）
山丘和洼地的等高线都是一组闭合曲线。
在地形图上区分山丘或洼地的方法是：
凡是内圈等高线的高程注记大于外圈者为山丘，小于外圈者为洼地。
如果等高线上没有高程注记，则用示坡线来表示。
示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向。
示坡线从内圈指向外圈，说明中间高，四周低，为山丘，如图1-19所示。
示坡线从外圈指向内圈，说明四周高，中间低，故为洼地，如图1-20所示。
图1-19山头等高线图1-20洼地等高线
2．山脊和山谷
山脊是沿着一个方向延伸的高地。
山脊的最高棱线称为山脊线。
山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线，如图1-21所示。
山谷是沿着一个方向延伸的洼地，位于两山脊之间。
贯穿山谷最低点的连线称为山谷线。
山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线，如图1-22所示。
山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线，分别流向山脊的两侧，因此，山脊线又称分水线。
而在山谷中，雨水必然由两侧山坡流向谷底，向山谷线汇集，因此，山谷线又称集水线。
图1-21山脊等高线图1-22山谷等高线
3．鞍部
鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。
鞍部往往是山区道路通过的地方，也是两个山脊与两个山谷会合的地方。
鞍部等高线的特点是在一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线，如图1-23所示。
4．陡崖和悬崖
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，下部凹进的陡崖，这种地貌的等高线出现相交。
俯视时隐蔽的等高线用虚线表示，如图1-24所示。
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