【VIP专享】《自然地理学》课程 地貌实验

通过实习让同学们学会利用罗盘仪来指示方位、量测岩层产状、地形坡度、确定观测点在平面图上的位置等。

让同学们初步掌握地形图的地貌判读方法，学会从地形图上读出图面范围内的地形大势，地表形态的各种特征，初步确定野外观察的主要路线、地点和内容。

观察和判读典型的地貌形态，识别地貌类型及其组合，推断地貌的成因及其形成过程，使同学们掌握地形图的地貌判读的方法、技巧。

二、实验原理利用地形图、航空像片、卫星像片等，可以观察和判读典型的地貌形态，识别地貌类型及其组合，推断地貌的成因及其形成过程。

地形图是地貌研究的重要工具，地形图的地貌判读，就是从等高线形式的变化出发，利用等高线形式与地貌形态间的对应关系、等高线形式变化与地貌形态类型组合的一致性，分析地貌形态与形态类型组合，判译地貌形态成因类型及物质组成。

这样可以掌握图面范围内的地形大势，初步了解区域地貌的基本特征，还可以发现地表形态的细节。

罗盘仪可用来指示方位、量测岩层产状、地形坡度、确定观测点在平面图上的位置等。

三、实验设备地形图、航空像片、卫星像片、罗盘仪、坐标纸、描图纸、铅笔、直尺四、结果预测(1)熟悉地形图的比例尺、图式符号，了解不同符号所反映的地形、地物及其数量与质量的特征；(2)熟悉各种类型地貌形态、形态组合、成因类型及相应物质组成的具体特征；(3)分析与各种地貌形态对应的地形等高线典型图式。

(4) 通过教学，学会利用地形图和罗盘在野外进行定点与定位：采用前方交会、后方交会、地物定点等方法在地形图上实现定点与定位。

（一）罗盘仪的使用（模拟野外实习，岩层等用书本代替）1. 岩层走向的测定：测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。

2．岩层倾向的测定：测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。

　3．岩层倾角的测定：测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。

4.利用罗盘定向：(1)磁子午线定向野外定向时，首先把罗盘刻度盘上“北”字和“南”字分别指向北图廓和南图廓，即令罗盘仪“N”、“S”两字的连线与地形图上磁子午线重合。

然后转动地图连同放置于图上的罗盘，直至磁北针与刻度盘“北”字(或0o)重合时为止。

(2)真子午线定向首先将罗盘刻度上“北”字指向北图廓，并让刻度盘“北”、“南”注记连结线与东图廓或西图廓线重合。

然后按照南图廓外所绘“三北”(真北、磁北和坐标北)方向图形中标注的磁偏角值，转动地图连同放置于图上的罗盘，使磁北针指向相应的磁偏角数值，使得地形图的方向就与实地相一致了。

(3)按坐标纵线定向首先将罗盘上“北”字指向北图廓，并使刻度盘上“北”、“南”注记连成的南北线与坐标纵线重合(坐标纵线指地形图上方里的纵方向线)。

然后转动地形图连同其上的罗盘，依方向改正角的数值(坐标纵线北端偏于真子午线以东者为东偏，以西者为西偏)让磁针北端指向相应的角度值，即完成地形图定向。

（二）地形图的判读1．确定地面特征线：在进行地貌判读时，首先确定地面特征线(地性线)的部位和走向。

2．判别地面形态类型：根据等高线所反映的形态特征，初步确定大的形态类型。

3．进行形态描述和形态计量：对于大、中、小形态类型的认识，进行详细的形态描述和形态计量。

注意其组合规律和空间结构特点，运用典型地段的地形剖面分析来把握不同地形面的垂直结构。

4．分析形成原因：在对形态认识的基础上，进行形态的成因分析，确定当地地貌发育的主要动力是内力还是外力，从而判断可能存在的形态成因类型。

（三）黑果沟流域图的绘制在1：10万九寨沟流域地形图上，利用九寨沟地形图，在描图纸上实际圈绘黑果沟流域界线，查阅出流域的最高点及最低点海拔高度，利用描绘出的黑果沟流域图和坐标纸，量算出黑果沟的主沟长度并计算其流域面积。

六、实验结果（一）罗盘仪的使用通过教学、实践，学会利用地形图和罗盘在野外进行定点与定位：采用前方交会、后方交会、地物定点等方法在地形图上实现定点与定位。

（二）地形图的使用(1)通过教学、实践，熟悉地形图的比例尺、图式符号，了解不同符号所反映的地形、地物及其数量与质量的特征；(2)学会了分析与各种地貌形态对应的地形等高线典型图式。

(三)黑果沟流域内海拔：h最低点≈2200米，4400<h最高点<=4440。

黑果沟主沟长度≈8.251km，流域面积S≈2159km2七、实验分析由于罗盘仪的数量限制以及场地限制，不能到野外进行实地操作，但利用书本模拟岩层也可进行罗盘仪的使用操作。

由于有关地图的基础不扎实，在绘图过程及计算过程中也会出现一定的偏差。

需与实际流域图进行对比，纠正误差。

八、结论（一）在野外，我们需要进行定向。

在野外使用地形图时，要使地形图的方向与实地方向一致，亦即让地形图上所代表的每种地物同地面上相应的各种物体一一对应起来。

1．利用罗盘定向(1)磁子午线定向通常地形图上的北图廓和南图廓上分别绘有一个小圆圈，各注有磁北(或注P)和磁南(或注P′)标记，连接磁北与磁南两点即得磁子午线。

野外定向时，首先把罗盘刻度盘上“北”字和“南”字分别指向北图廓和南图廓，即令罗盘仪“N”、“S”两字的连线与地形图上磁子午线重合。

然后转动地图连同放置于图上的罗盘，直至磁北针与刻度盘“北”字(或0o)重合时为止，地图定向即告完成。

(2)真子午线定向首先将罗盘刻度上“北”字指向北图廓，并让刻度盘“北”、“南”注记连结线与东图廓或西图廓线重合。

然后按照南图廓外所绘“三北”(真北、磁北和坐标北)方向图形中标注的磁偏角值，转动地图连同放置于图上的罗盘，使磁北针指向相应的磁偏角数值。

此时，地形图的方向就与实地相一致了。

(3)按坐标纵线定向首先将罗盘上“北”字指向北图廓，并使刻度盘上“北”、“南”注记连成的南北线与坐标纵线重合(坐标纵线指地形图上方里的纵方向线)。

然后转动地形图连同其上的罗盘，依方向改正角的数值(坐标纵线北端偏于真子午线以东者为东偏，以西者为西偏)让磁针北端指向相应的角度值，即完成地形图定向。

2．根据地形地物定向若观测者站立点周围有明显的地形地物(如山峰、河流交汇处、道路、独立树等)，可转动地图形，使图上的地形地物与实地相应的地形地物位置吻合，则地形图定向即告完成。

（二）利用地形图，我们需要在野外进行定点与定位工作。

定点与定位工作也就是把持图人站立点位置或自然地理调查中所观察到的地形地物点标注于地形图上。

1．后方交会法定点当站立点附近找不到明显地形地物，而在远方可以看到两个或两个以上明显地形地物，并且在图上也能找到它们时，可以利用后方交会法来确定站立点位置。

具体做法是：将地形图准确定向后，选择两个不在一条直线上的标志物，利用前述定向的测量方法确定观察点在标志物的方位，用三棱直尺的长边靠放于图内某一个明显地形符号上(譬如山头的三角符号中心)，转动三棱尺瞄准远方的地物，并画一方向线。

再以同样的方法瞄准另一处地物，画出另一条方向线。

两条直线交会处就是观察点在地形图上的位置。

如果两条方向线的交角大于150°或者小于30°，则需采用上述方法作出第三条方向线进行校核。

如果三条直线交成一点，说明测量结果是准确的；如若交成三角形，说明测量有误差，三角形大小意味着误差大小。

观察点应位于三角形中心。

误差过大时，须重测。

2．延长线法定点在站立点附近存在有明显地物(如桥梁、火车站等等)，而地形图中的这些地物难以寻见时，如何迅速地确定站立点在图中的位置呢？这就需要采用延长线法来定点。

在此情况下，可以先不急于从图内查找那些站立点附近的明显地物，而要在地形图上寻找别的容易找到的显眼目标(如最高的山峰等)。

一经找到了显眼目标，就可利用直尺贴近图内所选目标，转动直尺瞄准远方目标物并画出一条方向线。

然后循着这条方向线的延长线很容易就能找到站立点附近的那些地物。

于是，站立点位置则可很容易被确定下来。

3．用地形图与实地相对照的方法定点当站立点附近存在有明显地形地物，并且在地形图上也比较容易找到这些地形地物时，只要将地形图与实地加以对照，便可迅速地确定站立点在图上的位置。

（三）在地形图上辩识山峰、山脊、垭口(鞍部)、台地、洼地、陡崖、U形谷、河流等常见地形。

1山峰：等高线闭合，且数值从中心向四周逐渐降低。

2山脊：等高线是曲线状时，等高线向低处凸出处为山脊。

3鞍部：相邻两个小山顶之间呈马鞍型的低地部位为鞍部，也叫垭口。

4台地：台地四周一般有陡崖，直立于邻近低地，顶面基本平坦似台状。

故台地四周会有等高线交与一处的陡崖情况，且台地的等高线稀疏，坡度较缓。

5洼地：等高线闭合，且数值从中心向四周逐渐升高 （如果没有数值注记，可根据示坡线来判断(示坡线——为垂直于等高线的短线)。

6鞍部：正对的两山脊或山谷等高线之间的空白部分。

7陡崖：数条高程不同的等高线相交一处时，该处的地形部位为陡崖。

8 U形谷：等高线在谷底处呈U字形转折，在谷坡上比较密集，且由谷缘向谷底等高线逐渐变稀疏。

9 河流：河流一般发育在山谷处,河谷是地表坡面径流汇聚的地方。

在等高线图上,只要能够判断出判断山谷的位置，就可以判断河流的位置。

（四）以水平比例尺1：10万、垂直比例尺1：5万绘制地形剖面图的方法（1）在等高线地形图上选择剖面线。

　（2）确定剖面的水平比例尺1：10万和垂直比例尺1：5万。

（3）把剖面线与等高线的各交点之间的水平距离，按水平比例尺转绘在水平坐标上，得到各对应点的纵垂线。

在图上绘制“水平线段”要与剖面线等长，以保持原图的水平比例尺不变。

（4）在纵坐标上引出各对应点海拔高度的水平线，确定与各对应点纵垂线的相交点。

（5）对照等高线地形图的地表形态，把最终确定的相交点用曲线连接起来，在图中做必要的注记（例如比例尺、高度等），即为沿剖面线的地形剖面图。

（五）黑果沟流域图的绘制与计算由于有关地图的基础不扎实，在绘图过程及计算过程中会出现一定的偏差。

仍需巩固基础知识，多加练习地图的绘制以及各种换算。