第七章 地形图的基本知识

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3°带的投影带号可用下式计算: N = [L / 3o] (7-4)
二、高斯平面直角坐标系的建立
高斯投影带的中央子午线投影后是一条直线, 作为平面直角坐标系的—X轴,赤道投影后的直 线—Y轴,两轴交点即为坐标原点,这就是高斯平 面直角坐标系。 因高斯投影是按分带的方法各自进行投影的, 因此各投影带的坐标也成为独立系统。纵坐标以 赤道为零起算,赤道以北为正,以南为负;横坐 标以中央子午线为零起算,以东为正,以西为负。
如已知某地的大地经度 L,求其所在投影带 的带号可按下式计算: N = [L / 6o] + 1 (7-2)
2、3°投影带
对于1:1万及更大比例尺地形测图,为了更好 地控制长度变形,采用经差为3°的分带方法。
3°带的划分不是从首子午线开始,而从东经 1°30′开始,自西向东,每隔经差3°为一投影带, 将全球划分成120个投影带,依次以1、2、 3、…120顺序编号,每带中央子午线的经度为3°、 6°、9°、120 ° ……,如图7-2所示。我国跨越 23个3°带,其带号为24~46。3°投影带中央子 午线的经度可按下式计算: l09 = n * 3o (7-3)
北半球东侧1:100万地图的国际分幅与编号
J-50
任一幅1:100万地形图,都是由纬差4°和经 差6°的子午线所围成的梯形面积,其编号是由所 在横列字母和纵行数字组成,即“列号一行号”, 如北京的经度为东经116°28′30″,纬度为北纬 39°54′20″,则该点1:100万地形图图幅编号为 J—50。 求1:100万地形图图幅编号,可计算: 列号 = [f/4 ] + 1 行号 = [l/6] + 31 投影带的带号与纵行之间存有一定的关系, 对于我国而言,其关系为 带号 = 行号—30
N
N
赤道
赤道
S
中央子午线
S
高斯投影和平面直角坐标
高斯投影具有如下几个特点:
1)
2)
3)
4)
等角。椭圆体面上的角度投影到平面上之后, 其角度相等,无角度变形。 中央子午线不变形其它均变长。子午线投影均 为凹向中央子午线的对称曲线,同一条纬线上, 离中央子午线愈远,其长度变形也愈大,最大 值位于投影的边缘。 赤道投影后为直线,并与中央子午线垂直。其 余纬线的投影均为凸向赤道的对称曲线,同一 条经线上,纬度愈低,其长度变形也愈大,最 大值位于赤道上。 除中央子午线投影与实地的长度比为1外,其 它长度比均大于1。
(二)中比例尺地形图的用途 是大面积区域规划设计和各种资源调查 的根据,是编绘较小比例尺地形图的主要资 料。 是军事上的主要战术图。一切战略部署、 战役指挥、战术进攻均在中比例尺地形图上 进行。 表示不同地区水系类型和特征。能正确 表示出居民地位置、行政意义、分布特点等 以及与其它要素的关系;
(三)小比例尺地形图的用途 小比例尺地形图是研究广大区域地形状况的 重要资料,是制定大地域发展战略的重要依据。
第七章 地形图的基本知识
§7-1 §7-2 §7-3 §7-4 §7-5 §7-6 高斯投影的概念 地形图的分类、用途及系列 地形图的分幅与编号 地形图的识图 地形图的读图程序 电子地图与数字地图
§7-1 高斯投影的概念
测量是在地球表面上进行的,而地球表面是 复杂和不规则的。 为了将曲面上的地物和地貌表示于平面上, 地球表面的图形首先投影到与地球相似的椭球体 面上,以便进行计算和制图。 椭球体面是一个不可展开的曲面,曲面上的 图来自百度文库投影在平面图上必然产生变形,变形一般分 为角度变形、长度变形和面积变形三种。
三、我国基本比例尺地形图系列
我国地形图有统一的标准和系列。国家基本 地形图的比例尺系列1993年以前由七种比例尺地 形图组成,即1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、 1:5万、1:2.5万、1:1万比例尺地形图。 自1993年起1:5000地形图正式列入国家基本 地形图系列,丰富了基本比例尺地形图系列的内 容。
分幅编号方法是在国际统一规定的一百 万分之一地形图的基础上按一定经差和纬差 来划分的。 1、1:100万地形图的分幅与编号 全球1:100万地形图实行统一的分幅与 编号。从180°子午线自西向东,按经差6° 将整个地球表面划分为60纵行,依次以1、 2、……60进行编号。又从赤道起,分别向 南、向北按纬差4°划分横列,依次以A、 B、……V进行编号。
2.专题地图
是突出表示某一种或几种主要要素或现象的 地图,一般分为自然地图和社会经济地图两类。 自然地图又可分为地质图、地貌图、气候图、土 壤图、植被图等。社会经济地图可分为人口图、 历史图、经济图等。 按比例尺的大小不同可分为三类: 一)大比例尺地形图 1:500、 1:1000、1:2000、1:5000地形图称 为大比例尺地形图,是用实测方法成图。较详尽、 精确地反映了地表面上的地理和社会经济要素。
1:25万:每幅1:100万地形图图幅,又按经差 1°30′、纬差1°将其划分为4行4列,共16幅1:25 万地形图,分别以[1]、[2]、……[16]表示,其编 号为“1:100万图号—序号码”,如上述某地所在 1:25万地形图编号为J—50—[2]。
1:10万地形图分幅与编号
1:1万地形图分幅与编号
X
500km
O
Y
高斯平面直角坐标系
§7-2
地形图的分类、用途及 系列
地形图作为客观环境信息的载体和信息传输 的工具,具有文字和数字形式所不具备的直观性、 一览性、量算性和综合性的特点。
地形图具独特功能和广泛的用途。因此,必 须研究地形图的分类和用途。
一、地形图的分类
地图种类很多,按其所表示的内容不同,可 分为普通地图和专题地图两类。
二)中比例尺地形图 1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万地形图称为 中比例尺地形图,是用航测及编绘方法成图,其 表示的内容不及大比例尺地形图详尽、精确。 三)小比例尺地形图 1:25万、 1:50万、 1:100万地形图称为小比 例尺地形图,用编绘方法成图,表示内容的综合 程度较高,详尽性及精确性均不及大中比例尺地 形图。 这种分法有相对性,不同的生产部门分法不 尽相同。
1:2.5万:每幅1:5万地形图,再按经差7′30″、纬差 5′将其划分 2行2列4幅1:2.5万地形图,分别以1、 2、3、4表示,其编号是在1:5万地形图编号后加 其序号码,如上述某地所在1:2.5万比例尺地形图 编号为J-50-5-B-4。 1:1万:每幅1:10万地形图按经差3′45″、纬差2′30″ 将其划分为8行8列,共64幅1:1万地形图,分别以 (1)、(2)、……(64)表示,其编号是在 1:10万地形图编号后加其序号码,如上述某地所 在的1:1万地形图编号为J—50—5—(24)。
4
1:50万
16
1:25万
1:100万
36
1:20万 4
4
1: 5万
4
1:2.5万 4
144 1:10万
64
1:1万
我国基本比例尺地形图的分幅编号系统
为了反映各种比例尺地形图图幅之间的 隶属关系和拼接关系,保证地形图不重复无 遗漏,我国地形图的分幅与编号采用了梯形 分幅法和矩形分幅法。 一、梯形分幅与编号 梯形分幅与编号是以国际百万分之一地 形图的分幅与编号为基础,因而称为国际分 幅。因它是按经纬线划分图幅的,一幅图的 左、右图廓为经线,上、下图廓为纬线,因 图廓为梯形,又称为梯形分幅。
2、1:50万、1:25万、1:10万地形图的分幅与编号
这三种比例尺的分幅与编号,都是在1:100万地形图 分幅编号的基础上来划分的。
1:50万:每幅1:100万地形图按经差3°、纬差2°将其
分成2行2列,共4幅1:50万地形图,分别用A、B、C、D 表示,其编号为“1:100万图号—序号码”。如上述某地 所在1:50万地形图图幅编号为J—50—A。
J-50-5
40000'
116022'30'' 40000' 1 B 2
A
3 39050' 4 39050'
C
D
39040' 116000'
116015'
116030'
1:5万、1:2.5万地形图分幅与编号
1:10万:每幅1:100万地形图,按经差30′、纬差 20′将其划分成12行12列,共144幅1:10万地形图, 分别以1、2、3、……144表示。其编号为“1:100 万图号—序号码”,如上述某地所在1:10万地形 图的图幅编号为J—50—5。 3、1:5万、1:2.5万、1:1万地形图的分幅与编号 这三种地形图在1:10万的基础上进行的。 1:5万:每幅1:10万地形图,按经差15′、纬差10′将 其划分为2行2列,共4幅1:5万地形图,分别以A、 B、C、D 表示,其编号是在1:10万地形图编号后 加其序号码,如编号为J-50-5-B。
(二)高斯投影带的划分 高斯投影中除中央子午线无长度变形外,其 余投影后都增长。为控制变形、不影响测图精度, 必须采取分带投影的方法,把投影限制在中央子 午线两侧的一定范围内,此范围称为投影带。对 于1:2.5万-1:50万地形图采用6°分带,1:1万及更 大比例尺地形图采用3°分带。
1、6°投影带
一、高斯投影带的划分及特点
(一)高斯投影的概念 高斯投影,从几何意义来看,就是假想一个 椭圆柱面套在地球椭球体的外面,并与某一子午 线(称为中央子午线或轴子午线)相切。 椭圆柱的中心轴线通过地球椭球的中心,然 后按等角条件—投影后角度无变形的条件,将中 央子午线东西两侧一定经差范围内的图形投影到 椭圆柱面上,再沿着过极点的母线将柱面剪开, 并将其展成平面。
我国位于地球的北半球,X坐标值均为正,Y 坐标值则有正有负。 为了避免横坐标出现负值,规定将所有的Y值 均加上500Km,即相当于将原坐标纵轴西移 500Km,如图7—3所示。 因此,凡横坐标值大于500Km的点,位于中 央子午线以东;反之,位于中央子午线以西。由 于采用分带投影的方法,因而一个坐标值(x ,y) 在6°投影带中有60个对应点。 为表明该点位于哪一个投影带,规定在一点 的横坐标y值前面冠以带号,y值称为通用坐标。
二、地形图的主要用途
(一)大比例尺地形图的用途 大比例尺地形图是城市规划、市政建设以及 各项工程勘察设计的重要资料。 由于大比例尺地形图的内容详尽、精度高, 主要用于规划设计和工程施工。 其中1:5000比例尺地形图,多用于初步设计 和区域规划,1:1000-1:2000地形图多用于小面积 规划,1:1000和1:500地形图多用于详细设计和施 工放样。
§7-3
地形图的分幅与编号
我国地域辽阔,陆地面积有960万k㎡,这不 可能在一张有限的图纸上将其描绘出来。 为了便于测绘、管理和使用地形图,需按一 定方式将大区域的地形图划分为尺寸适宜的若干 单幅图,称为地形图分幅。 为了便于贮存、检索和使用系列地形图,按 一定的方法给予各分幅地形图唯一的代号,称为 地形图编号。
变形是可以掌握和控制的,可使某一种变形为 零,也可使全部变形减少到某一适当的程度。 从用图的观点来考虑,要在平面图上量测距 离和角度,必须要求曲面上的图形投影到平面上 角度和距离没有变形或变形很小。 满足这个条件的地图投影就是高斯—克吕格 投影,简称高斯投影。该投影又称为等角横切椭 圆柱投影,它属于地图投影中的正形投影。
6°带的划分是由首子午线开始,自西向东每 隔经差6°为一投影带,将全球划分为60个带,依 次以1、2、3、……60进行编号,6°带每带中央 子午线的经度顺序为3°、9°、15°……。
高斯投影带
我国位于东半球,经度范围从东经72°至东 经138°,横跨13~23带(按6°带划分)。6°投 影带中央子午线的经度,可按下式计算: l0 = N * 6o - 3o (7-1)
§7-4
地形图的识图
要想认识和使用地形图,就必须了解地形图的 内容,地形图的基本内容可分为数学要素、自然 地理和社会经济要素和注记整饰要素三部分。 一、数学要素 (一)坐标网 1、平面直角坐标网 2、经纬网 (二)邻带千米格网的重叠
1.普通地图
是表示地表各种自然和社会现象的地图,主 要内容有水系、地貌、土质植被、居民地、交通 线、境界线和经济文化等要素。 普通地图又可按内容的概括程度进一步划分 为地形图和地理图: 地形图是指按国家制订的统一规范测绘和编制的 较大比例尺地图,内容比较详细。 地理图具有一览性的性质,内容概括程度较高, 多为较小比例尺地图。
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