第4章 地形图及其应用

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1、第四章地形图及其应用第一节我国国家基本比例尺地形图概述一、八种基本比例尺地形图我国把1：5000、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、（原1：20万）、1：50万、1：100万八种比例尺的地形图定为国家基本比例尺地形图。地形图的内容包括有：水文、地形、土质、植被、居民地、交通线和境界线。地形图的特点：（1）内容详细，几何精度高。（2）采用统一的大地坐标系统和高程系统。（3）统一的制图规范和图式。二、分类及用途根据比例尺分为大、中、小比例尺地形图三类，随着比例尺的不同，其内容与精度也有区别，从而他的用途也有所不同。地形图的主要用途：（1）用于研究区域概

2、况。（2）提供各种资料和数据。（3）作为填绘地理考察内容的工作底图。（4）野外工作的工具。（5）编制专题地图的底图。1.大比例尺地形图用途1：5000——1：10万（包括1：5000、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万）用途：从图上可以直接量取各种精确的数据，并能在图上进行规划设计，可作为专业调查和填图的工作底图和编制专题地图的底图，在军事上，是指挥人员组织战斗或战役中不可缺少的工具，也是炮兵战斗确定射击要素的主要工具。2.中比例尺地形图1：25万——1：50万。精度低于大比例尺地形图，一般作为总体规划用图，也可作为编制小比例尺专题地图的底图，军事上可作为高级司

3、令部组织战役，战略计划时用图。3.小比例尺地形图小于1：100万。精度低于大、中比例尺。特点是综合程大。用途：概括地表示了区域的地理特征称为“一览图”，作为国家、省总体规划和全国性的各种专题图的底图。军事上，用作战略规划和编绘军事态势图。比例尺表示实地面积（平方千米）1：500051:1万20多1：2.5万110多1：5万450多1：10万18001：25万160001:50万640001：100万256000第二节地形图的数学基础为了保证地形图具有良好的精度，对地形图的数学基础，特别是地图投影的要求很高：方向正确，没有角度变形，以保证图上景物形状与实地相似；地物之间的距

4、离和位置关系正确，以便于量测。那么，选用什么样的投影才能满足这些要求呢？一、投影和分带〈一〉投影我国大、中比例尺的地形图采用等角横切椭圆柱投影，即高斯——克吕格投影。小比例尺地形图（1：100万）采用等角圆锥投影。高斯——克吕格投影的原理是：假设用一空心椭圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭球体面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球体面上经纬网投影到椭圆柱面上，并保持角度相等的关系，最后将椭圆柱面切开展平，就得到投影后的图形。高斯-克吕格投影演示这个投影是德国数学家、天文学家高斯于1825年拟定，后经德国大地测量学家克吕格于1912年对投影公式加以补

5、充，故称高斯——克吕格投影。该投影后的经纬网图形可看出以下三条规律：(1)中央经线和赤道为垂直相交的直线，也是经纬网图形的对称轴。(2)经线为对称并凹向于中央经线的曲线，纬线为对称并凸向于赤道的曲线，经纬线投影后正交，没有角度变形。(3)中央经线上没有长度变形，其余经线的长度略大于球面实际长度，离中央经线东西两侧愈远，其变形愈大。（在赤道上，经差为±3°，长度变为1.38%）。（二）分带为了控制变形，采用分带投影的办法，规定1：2..5万——1：50万地形图采用经差6°分带;1:1万及更大的比例尺地形图采用3°分带。6°分带法：从格林威治0°经线（本初子午线），自西向东按

6、经差每6°为一投影带，全球共分60个投影带，依次编号为1——60。我国位于东经72°——136°之间，共包括11个投影带，即13——23带。3°分带法：从东经1°30′算起，自西向东按经差3°为一个投影带，全球共分为120个带，我国位于24——45带。每带带号与其中央经线的经度有如下关系：6°带中央经度λ中=6°xn-3°3°带中央经度λ中=3°xn二、地形图上的坐标网为了在地图上迅速而准确的指示目标位置和确定方向，距离、面积等，高斯——克吕格投影的地图上绘有两种坐标网：地理坐标网（经纬网）和直角坐标网（方里网）。(一）地理坐标网规定1：1万——1：10万比例尺的地形图上

7、，每幅图的内图廓为经纬线，而图内不加绘经纬线，经纬度数值注记在内图廓的四角，在内外图廓间，还绘有黑白相间或仅用针线表示经差、纬差1′的分度带。需要时将对应点相连接，就可构成很密的经纬网。在1：25万——1：100万地形图上，直接绘出经纬网有时还绘有加密经纬网的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间，经度注记在南北内外图廓间。（二）直角坐标网1.坐标系的建立和起算直角坐标网是以每一投影带的中央经线为纵轴（X轴），赤道作为横轴（Y轴），纵坐标以赤道为0起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标都是正值。横坐标本来应以中央经