第七章 地形圖基本知識

地質(zhì)與測繪學(xué)院魏東英數(shù)字測圖原理及方法PrincipleandMethodsofDigitalMapping第七章地形圖基本知識7.1地形圖的內(nèi)容7.2地物符號和等高線7.3地形圖的分幅與編號本章小結(jié)2/1/20232傳統(tǒng)概念上的地圖是按照一定數(shù)學(xué)法則，用規(guī)定的圖式符號和顏色，把地球表面的自然和社會現(xiàn)象，有選擇地縮繪在平面圖紙上的圖。如普通地圖、專題地圖、各種比例尺地形圖、影像地圖、立體地圖等?，F(xiàn)代地圖已出現(xiàn)有縮微地圖、數(shù)字地圖、電子地圖、全息像片等新品種。

地圖的特征包括：由于特殊的數(shù)學(xué)法則而產(chǎn)生的可量測性；由于使用符號表象事物而產(chǎn)生的直觀性；由于制圖綜合而產(chǎn)生的一覽性。按區(qū)域范圍分類：分為世界圖、國家圖、分區(qū)圖、省圖、市縣圖、鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖等.2/1/202332/1/20234衛(wèi)星地圖2/1/202357.1地形圖的內(nèi)容2/1/202362/1/202372/1/20238一、概述

地球表面復(fù)雜多樣的形體，歸納起來可分為地物和地貌兩大類。

（一）地物：凡地面各種固定性的物體，如道路、房屋、鐵路、江河、湖泊、森林、草地及其他各種人工建筑物等，均稱之為地物。

（二）地貌：地表面的各種高低起伏形態(tài)，如高山、深谷、陡坎、懸崖峭壁和雨裂沖溝等，都稱之為地貌。

（三）地形是地物和地貌的總稱。

（四）地形圖：是按照一定的數(shù)學(xué)法則，運用符號系統(tǒng)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線表示的一種普通地圖。2/1/20239地形圖的內(nèi)容豐富，歸納起來大致可分為三類：

1、數(shù)學(xué)要素，如比例尺、坐標(biāo)格網(wǎng)等；

2、地形要素，即各種地物、地貌；

3、注記和整飾要素，包括各類注記、說明資料和輔助圖表。

本節(jié)主要介紹地形圖的比例尺、地形圖符號、圖廓及圖廓外注記。2/1/202310（1）數(shù)學(xué)要素：如比例尺、坐標(biāo)系、高程系等；每幅地形圖測繪完成后，都要在圖上標(biāo)注本圖的投影方式、坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，以備日后使用時參考。地形圖都是采用正投影的方式完成。坐標(biāo)系統(tǒng)指該幅圖是采用以下哪種方式完成的：1980年國家大地坐標(biāo)系；城市坐標(biāo)系；獨立平面直角坐標(biāo)系。高程系統(tǒng)指本圖所采用的高程基準(zhǔn)。有兩種基準(zhǔn)：1985年國家高程基準(zhǔn)系統(tǒng)和設(shè)置相對高程（2）地形要素：各種地物、地貌；地物的符號:表示地物的類別、形狀、大小及其位置——比例符號：房屋、大型公路、橋梁、大片植被區(qū)域

——非比例符號：獨立樹、消防栓、路燈、導(dǎo)航塔或燈

——半比例符號：圍墻、籬笆、通訊、電力、鐵路等

2/1/202311地貌形態(tài)多種多樣，對于一個地區(qū)可按其起伏的變化分成以下四種地形類型：地勢起伏小，地面傾斜角一般在2°以下，比高一般不超過200m的，稱為平地；地面高低變化大，傾斜角一般在2°～6°，比高不超過150m的，稱為丘陵地；高低變化懸殊，傾斜角一般為6°～25°，比高一般在150m以上的，稱為山地；絕大多數(shù)傾斜角超過25°的，稱為高山地。地貌符號:地形圖上表示地貌的方法有多種,目前最常用的是等高線法。對于特殊地貌將采用特殊符號表示。2/1/202312（3）注記和整飾要素地名注記：

包括行政區(qū)劃、居民地、道路名稱；河流、湖泊、水庫名稱；山脈、山嶺、島礁名稱等。說明注記：包括文字和數(shù)字注記，用以補充說明對象的質(zhì)量和數(shù)量屬性。

如房屋的結(jié)構(gòu)和層數(shù)、管線性質(zhì)及輸送物質(zhì)、比高、等高線高程、地形點高程以及河流的水深、流速等。2/1/202313二、圖的比例尺及比例尺精度

1、圖的比例尺

（1）定義：圖上任一線段的長度與地面上相應(yīng)線段水平距離之比，稱為圖的比例尺

（2）類型：數(shù)字比例尺和圖示比例尺。

①數(shù)字比例尺：以分子為1的分?jǐn)?shù)形式表示的比例尺稱為數(shù)字比例尺。設(shè)圖上一線段長為d,相應(yīng)的實地水平距離為D，則該圖比例尺為

式中，M稱為比例尺分母。比例尺的大小視分?jǐn)?shù)值的大小而定。M愈大，比例尺愈??；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：1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬；小比例尺：1：25萬、1：50萬、1：100萬。2/1/202315②圖示比例尺：用一定長度的線段表示圖上的實際長度，并按圖上比例尺計算出相應(yīng)地面上的水平距離注記在線段上，這種比例尺稱為直線比例尺（見下圖）。直線比例尺使用方便，可直接讀取基本單位的1/10，估讀到1/100。為提高估讀精度，可采用復(fù)式比例尺（見下圖），可直接量取到基本單位的1/100。2/1/202316在地形圖上繪制一條直線，并把直線分成若干等分段，每個等分段一般為1cm（或2cm）,再將最左邊的一個等分段進行10等分(或20等分),并以第10（或第20）等分處的分劃線為零分劃線，然后在零分劃線左右分劃線處，標(biāo)注按數(shù)字比例尺算出的實際距離，這種比例尺稱為直線比例尺。如下圖所示。直線比例尺可隨著圖紙一起伸縮，在測圖或用圖時可以避免因圖紙伸縮引起的誤差。2/1/2023172、比例尺精度

（1）定義：相當(dāng)于圖上0.1mm的實地水平距離為比例尺精度。

比例尺精度=0.1M（mm）

（2）用途：

①確定測圖的比例尺。按工作需要，多大的地物須在圖上表示出來或測量地物須精確到什么程度，由此可參考決定圖的比例尺；

②確定測圖的精細(xì)程度。若比例尺確定，則可以推算出測量地物應(yīng)精確到什么程度。

比例尺1：5001：10001：20001：5000比例尺精度（m）0.050.100.200.502/1/202318三、地形圖符號

地物和地貌應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)《1：500，1：1000，1：2000地形圖圖式》（GB/T20257.1-2007）中的符號來表示。

地形圖符號有三類：地物符號、地貌符號和注記符號。

1、地物符號：表示地物的類別、形狀、大小及其位置，分為比例符號、半比例符號、非比例符號。

2、地貌符號：目前最常用的是等高線法。

3、注記：包括地名注記和說明注記。

說明注記包括文字和數(shù)字注記，主要用以補充說明對象的質(zhì)量和數(shù)量屬性。

2/1/202319四、圖廓及圖廓外注記

1、矩形分幅地形圖的圖廓2、梯形分幅地形圖的圖廓

2/1/202320圖名—該幅圖的名稱，一般以本幅圖內(nèi)主要地名命名，如上圖“馬房山”。注記在圖上正上方。馬房山40.0－32.0－III－III劉家灣洪山四眼井石牌嶺 桂子山黃家灣黎明村游李村1：100032.040.0圖號—本幅圖的編號，注記在圖名的下方。圖廓—地形圖的邊界，有外圖廓和內(nèi)圖廓之分。外圖廓起裝飾作用，粗實線表示。內(nèi)圖廓表明該圖幅的邊界，用細(xì)實線表示。接圖表—表明該幅圖與相鄰圖幅之間的關(guān)系，一般列于圖幅的左上方。2/1/2023212/1/2023222/1/2023232/1/202324一、地物符號

比例符號半比例符號非比例符號

7.2地物符號和等高線2/1/202325（一）地貌符號地形類別（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——等高線二、等高線2/1/2023261、等高線的定義

等高線——地面上高程相等的相鄰點所連接而成的閉合曲線。2、等高距、等高線平距、地面坡度等高距——相鄰等高線之間的高差h，也稱等高線間隔。同一幅地形圖中，等高距h相等。

2/1/202327等高線平距——相鄰等高線之間的水平距離d。等高線平距d隨地面坡度變化而變化?！裼捎趆為定值，所以i

與d成反比，即：

d大(等高線稀)，i

小(地面坡度小,緩和)

d小(等高線密)，i

大(地面坡度大,陡峭)hhhhhh山坡線id1d2d3d4d5d6地面坡度i：i=h/d=tanα(為地面傾角)2/1/202328（二）等高線分類1、首曲線

—基本等高線2、計曲線—每隔四條基本等高線有一條加粗的等高線，稱為計曲線。3、間曲線、助曲線：局部加繪，使地貌更祥細(xì)。

間曲線——1/2等高距，用長虛線表示。助曲線——1/4等高距，用短虛線表示?？刹婚]合為了讀圖方便，計曲線上也注出高程。2/1/202329（三）等高線的特性1、同一條等高線上高程必相等。2、等高線是閉合曲線。3、除陡崖、懸崖處外，等高線不會相交也不會重合。4、等高線平距大小與地面坡度成反比。5、等高線與山脊線、山谷線成正交。2/1/2023307.3地形圖的分幅與編號地形圖的分幅方法有兩種：一種是按經(jīng)緯線分幅的梯形分幅法；另一種是按坐標(biāo)格網(wǎng)線分幅的矩形分幅法。一、梯形分幅與編號國家基本比例尺地形圖（1∶100萬～1∶5千）采用梯形分幅,均以1∶100萬地形圖為基礎(chǔ)，按規(guī)定的經(jīng)差和緯差劃分圖幅。2/1/2023311、20世紀(jì)70～80年代我國基本比例尺地形圖的分幅與編號

（1）1∶100萬比例尺地形圖的分幅編號

1∶100萬地形圖的分幅采用國際1∶100萬地圖分幅標(biāo)準(zhǔn)。

1∶100萬比例尺地形圖的分幅：

按經(jīng)差6°、緯差4°分幅（60個縱行，22個橫列）

00~600：經(jīng)差6°、緯差4°一幅

600~760：經(jīng)差12°、緯差4°一幅

760~880：經(jīng)差24°、緯差4°一幅

880~900：一幅

2/1/2023322/1/202333我國1：100萬比例尺地形圖的分幅編號例：某地所在1∶100萬地形圖的內(nèi)圖廓線為東經(jīng)114°、東經(jīng)120°和北緯36°、北緯40°，則此1∶100萬比例尺地形圖的編號為J-50。2/1/2023342/1/202335（2）1:50萬，1:25萬，1:10萬比例尺地形圖的分幅編號

1：50萬

一幅1：100萬地形圖一分為四，用A、B、C、D表示，即經(jīng)差3°，緯差2°

北京某地：北緯395430,東經(jīng)1162825

圖幅編號：J-50-A2/1/2023361：25萬

一幅1：100萬地形圖分為16幅，用[1]……[16]表示，即經(jīng)差1°30′，緯差1°北京某地：北緯395430，東經(jīng)1162825圖幅編號：J-50-[2]2/1/2023371：10萬

一幅1：100萬地形圖分為144幅，用1，2，……，144表示，即經(jīng)差30′，緯差20′

北京某地：北緯395430,東經(jīng)1162825

圖幅編號：J-50-5

2/1/202338（3）1：5萬、1：2.5萬、1：1萬比例尺地形圖

1：5萬

一幅1：10萬地形圖分為4幅，用A，B，C，D表示，即經(jīng)差15′，緯差10′

北京某地：

北緯395430

東經(jīng)1162825

圖幅編號：J-50-5-B

（在1：10萬編號后加上各自的代號）2/1/2023391：2.5萬

一幅1：5萬地形圖分為4幅，用1，2，3，4表示，經(jīng)差7′30″，緯差5′

北京某地：北緯395430，東經(jīng)1162825

圖幅編號：J-50-5-B-4

（在1：5萬編號后加上自己的序號）

2/1/2023401：1萬

一幅1：10萬地形圖分為8行、8列共64幅圖，用（1），……，（64）表示，經(jīng)差3′45″，緯差2′30″

北京某地：北緯395430，東經(jīng)1162825

圖幅編號：J-50-5-（24）（在1：10萬編號后加上各自的代號）2/1/202341（4）1：5000比例尺地形圖的分幅編號1：5000比例尺地形圖：在1：1萬的基礎(chǔ)上進行，一幅1：1萬地形圖分為4幅，用a,b,c,d表示，經(jīng)差1′52.5″，緯差1′15″北京某地：北緯395430，東經(jīng)1162825圖幅編號：J-50-5-（24）-b（在1：1萬編號后加上各自的代號）

2/1/202342國家基本比例尺地形圖的分幅編號關(guān)系表scale經(jīng)差緯差基礎(chǔ)比例尺基礎(chǔ)圖等分?jǐn)?shù)在基礎(chǔ)圖后增加的代號100萬6°4°100萬1A,B1,250萬3°2°100萬4A,B,C,D25萬1°30′1°100萬16[1][16]10萬30′20′100萬1441,2,1445萬15′10′10萬4A,B,C,D2.5萬7′30″5′5萬41,2,3,41萬3′45″2′30″

10萬64(1),(64)50001′52.5″

1′15″

1萬4a,b,c,d2/1/202343例：已在某地位于東經(jīng)1200915，北緯301810

則先計算其中1：100萬地形圖中的編號

橫列（由緯度）：INT（緯度/4）+1=8：H

縱行（由經(jīng)度）：INT（經(jīng)度/6）+1+30=51

H-51

2/1/2023442、現(xiàn)行的國家基本比例尺地形圖分幅和編號

1∶50萬～1∶5000地形圖圖號的構(gòu)成各種比例尺代碼見下表：比例尺1∶5000001∶2500001∶1000001∶500001∶250001∶100001∶5000代碼BCDEFGH2/1/202345新的國家基本比例尺地形圖分幅編號關(guān)系表比例尺1：100萬1：50萬1：25萬1：10萬1：5萬1：2.5萬1：1萬1：5000圖幅范圍經(jīng)差6°3°1°30′30′15′7′30″3′45″1′52.5″緯差4°2°1°20′10′5′2′30″1′15″行列數(shù)量關(guān)系行數(shù)12412244896192列數(shù)12412244896192圖幅數(shù)量關(guān)系14116411443691576144364123045761441641921623045766416413686492162304256641642/1/202346（2）編號的應(yīng)用

①由已知某地地理坐標(biāo)（λ，φ），則按下列程序計算其所在某比例尺地形圖的圖號

Ⅰ已知圖幅內(nèi)某點的經(jīng)、緯度或圖幅西南面圖廓點的經(jīng)、緯度，可按下式計算1：100萬地形圖圖幅編號：

式中，[]表示商取整；a表示1：100萬地形圖圖幅所在緯度帶字符碼對應(yīng)的數(shù)字碼；b表示1：100萬地形圖圖幅所在經(jīng)緯度帶的數(shù)字碼；λ為圖廓內(nèi)某點的經(jīng)度或圖廓西南角點的經(jīng)度；φ為圖廓內(nèi)某點的緯度或圖廓西南角點的緯度。

例如某點經(jīng)度為121°31’30”，緯度為31°16’40”，計算其所在1∶100萬地形圖圖幅的編號。

因此該點所在1∶100萬地形圖圖幅的編號為H51。

2/1/202347Ⅱ已知圖幅內(nèi)某點的經(jīng)、緯度或圖幅西南圖廓點的經(jīng)、緯度，也可按下式計算所求比例尺地形圖在1：100萬地形圖圖號后的行、列號：

式中，（）表示商取余；[]表示商取整；c表示所求比例尺地形圖在1：100萬地形圖圖號后的行號；d表示所求比例尺地形圖在1：100萬地形圖圖號后的列號；λ為圖廓內(nèi)某點的經(jīng)度或圖廓西南角點的經(jīng)度；φ為圖廓某點的緯經(jīng)度或圖廓西南角點的緯度；Δλ表示所求比例尺地形圖分幅的經(jīng)差；Δφ表示所求比例尺地形圖分幅的緯差。計算上例中的點在1∶1萬地形圖圖幅的編號：因此，該點所在1∶1萬地形圖圖幅的編號為H51G018025。2/1/202348②