地图是按一定法则,有选择地在平面上表示地球(或其他星球)上的若干现象的图。它具有严格的数学基础、完整的符号系统和文字注记,并根据不同用图的目的和用图层次的需要,对所表示的内容进行了有原则的取舍及综合。依地图所表示的内容分为普通地图和专题地图。
二、地图的比例尺
地图上某两点间的直线长度与相应实地水平距离之比,叫地图比例尺。
地图比例尺=图上距离/相应实地水平距离
地图的比例尺通常以数字比例尺或直线比例尺标注在地图图廓外,是根据图上量测长度判定实地水平长度的依据。
在幅面大小相等的地形图上,比例尺越大,图中所包括的实地范围越小,显示的内容越详细,精度越高;反之,图中包括的实地范围越大,显示的内容越简略,精度越低。
军用系列地形图采用以下七种比例尺:1∶10000、1∶25000、1∶50000、1∶100000、1∶250000、1∶500000和1∶1000000。
三、地形图符号
地形图符号简称地形符号,是表示地形要素的空间位置、大小(或范围)、质量和数量特征的约定图解记号,由符号辅以文字注记构成。它是表达地表自然和社会现象的基本手段,也是识用地形图的依据和语言。
地形符号分为地物符号和地貌符号。地貌符号又依能否用等高线表示,分为等高线符号和特殊(亦称变形)地貌符号。
(一)地物符号
地物符号是用以表示、判识地面固定性物体的地形符号。从使用的角度分,可概括为点状符号、线状符号和面状符号;按能否依比例尺,可分为依比例尺表示的符号、半依比例尺表示的符号和不能依比例尺表示的符号。
1.地物符号
(1)点状符号。点状符号是指地物在自身结构和形体上自成一体且相对独立、不能依比例尺表示的地物符号。测量控制点和独立地物,如电视塔、烟囱、水塔等。
(2)线状符号。线状地物符号是指地物以线性结构为特征,其宽度不能依比例尺表示的符号。如铁路、公路、缆车道、架空索道、水渠路堤、路堑等。
(3)面状符号。面状符号是指实际地物占地面积能依比例尺显示于地形图上的那些地物的符号。例如密集式居民地、江河湖泊、水库池塘、森林植被等。尤其是植被符号,为了区别植被的种类及对作战行动的重要影响特性,当面状符号可以容纳说明注记并可配置符号时,应在其范围内,绘配置符号并加说明注记。
2.对地物符号的规定
为使地形符号易读、易辨,且具有理解的唯一性,测量上对其作出了统一的规定。这些规定是制图、用图人员必须共同遵守的。包括符号的定位、方向、颜色、尺寸四项规定。
(1)定位规定。定位规定是指以符号的特定点或特指线来代表地物在图上的中心点或中心线,给图上量测坐标或距离以依据。测量控制点和独立地物符号有定位点规定;半依比例尺表示的线状地物符号有定位线规定。
(2)方向规定。对于不依比例尺符号的图上定向所作的规定,叫符号的方向规定。符号的方向规定分为垂直南图廓描绘的符号(亦称直立符号)、按真实方向描绘的符号和变向(或依附性)符号三类。其。
垂直于南图廓描绘的符号是地物自身没有方向性的那些独立地物之符号,如测量控制点、水塔、烟囱、各类塔形建筑物、突出树等。按真实方向描绘的符号是地物自身方向性强的独立地物符号,为便于用图时判断其方向,作此划分与规定。如独立房屋、窑洞、山洞等。变向符号是指需依赖其他地物或现象描绘的符号。如城楼、城门依城墙而建;里程碑顺公路而立;西北干旱地区的残丘地之残丘随当地经常性风向而定等。
(3)颜色规定。颜色规定是依地面地物的自然颜色经抽象后而作出的概括分类规定,以增大地形图容量和提高清晰度,加强地形图的表现力。各颜色代表含义如下:
黑色:表示人工地物和部分自然地物。如居民地、道路、独立石、桥、涵、山洞等。
蓝色:表示与水、冰雪有关的地物,如河湖渠水库和雪山地貌中的粒雪原、冰川、冰塔等。
绿色:表示与植被有关的地物,如森林、灌丛的普染。
棕色:表示地貌与土质等有关的内容。
为保证用色的系统性,在注记中除不用绿色注记外亦遵守上述规定。
(4)对符号的尺寸规定。对符号的尺寸规定是指对符号大小、线条粗细所作出的规定。对测绘人员具有规范性质,在此不再赘述。
(二)地貌符号
用来表示地表起伏形态及其变形特征的符号称地貌符号。在地图上表示地貌的方法主要采用等高线,其他还有晕渲法、分层设色法。1∶10000~1∶250000比例尺图上以等高线表示地貌;1∶500000图上用等高线加半晕渲图形表示地貌;1∶1000000图上以等高线为基础,以分层设色加晕渲表示。用以表示变形地貌即局部变化的符号,是特殊地貌符号。在此,只讲等高线和特殊地貌符号。
1.用等高线表示地貌的基本原理与特性
(1)等高线显示地貌的原理
等高线是地面高程相等的邻接点连接而成的闭合曲线。它是根据两平面平行线则两平面间必等距的原理测绘的,设大地水准面为高程基准面,现以一组等距且彼此平行的水平面,平行于基准面与地表面相割,则必然会得到平行于基准面的一组水平截口,将各截口之截线沿铅垂线方向投影到高程基准面上,并按一定比例尺缩小绘制于图纸平面上,便得到一组各自闭合的曲线,这曲线便是等高线。
所以,用等高线表示地貌的基本原理,是用平行于高程基准面的水平面去截地表面,则截线至高程基准面的垂距相等,即高程相等。
(2)等高距及其规定
等高距指地形图上相邻等高线间的高差,即两相邻平行水平截面间的垂距。等高距亦称“等高线间隔”。等高距的选择根据地形图比例尺、地面坡度和用图目的而定。
(3)等高线的特性
①同一条等高线上,各点的高程相等。
②图上相邻等高线间的水平间隔与地面的坡度成反比,即相邻等高线间的间隔愈小,对应地面坡度愈大,反之则小。
③等高线的形状与相应截面截口的形状相似,故等高线与实地相应地貌具有对应性。
④在同一幅地形图上,或同一等高距的条件下,高程越高则等高线条数愈多,高程低则等高线就少,由此可判读山头之高低;凹地则相反。
当地面坡度陡峭而无法逐一绘出每条应绘等高线时,允许隔1条中断1条等高线或中断4条等高线,在能清晰绘出的地方再延续绘出。这样,在图上的局部范围内,便出现了“等高线空白”现象。此时,应根据未中断部分来判定高程。
(4)等高线的种类
①首曲线。它是按规定的基本等高距描绘的等高线,亦称基本等高线。
②间曲线。它是以1/2基本等高距加绘于局部的、以长虚线表示地貌变化处的等高线,亦称半距等高线。
③助曲线。它是以1/4等高距描绘的曲线,是在用间曲线还不足以显示地貌的微小变化时采用的一种等高线。在图上以短虚线表示。
④计曲线,亦称加粗等高线。它是为了计量等高线的高程而设的。即从高程起算面起,每隔4条首曲线,加粗描绘的等高线(1∶10000为每隔3条首曲线加粗一条等高线)。例如,在1∶50000地形图上,计曲线的高程为50米、100米、150米、200米等。
为了便于辨明山头或凹地以及不易辨别的斜坡升降方向,在这些部位的等高线上,一般绘有示坡线,以指示坡度下降的方向。示坡线是与等高线垂直相接的短线,其不与等高线连接的一端指向下坡方向。
2.特殊地貌符号
用以表示那些不能用等高线表示的变形地貌的符号,称特殊地貌符号或变形地貌符号。如岩峰、冲沟、陡崖、崩崖、滑坡等。
(三)地形图注记
地形图注记是地形图内文字和数字注记的通称。用注记与符号相配合,以表示地形要素的名称、意义、数量和属性。地形图注记简称注记。地形图注记分为地理名称注记、说明注记和数字注记。
1.地理名称注记
地理名称注记分居民地名称注记、山和山脉名称注记、水系名称注记和某些地理单元名称注记。例如,北京市、黄陵镇等属居民地名称;巫山、五台山、长白山脉等属山和山脉名称注记;长江、黄河、渤海、南海等属水系名称注记;舟山群岛、毛乌素沙漠、********草原等属地理单元名称注记。
2.说明注记
用以说明地形要素的属性和性质的注记,称说明注记。例如,在管道符号上加注“油”字,则表明该管道为输油管道;在人行小路通过河流时,注“人渡”,以表明该处为一渡口;在沼泽符号中注“不能通行”,说明此沼泽不能通行;在普染的森林符号中注“松”,表示此为松树林等。
3.数字注记
以阿拉伯数字进行的以进一步说明地形要素数量特征的注记称数字注记。例如,说明桥梁性质、长宽和载重量的注记;说明山隘通行月份的注记;说明双线冲沟深度和单线冲沟宽深的注记;说明公路路面宽度的注记等。
四、地形图图式符号的识别
地形图图式符号的识别包括地物符号的识别和地貌符号的识别与判定。
(一)地物符号的识别
1.识别地物符号的一般要领
(1)按象形特点识别并记忆符号。象形是地形符号的一大特点,目的就是便于联想和识记。象形分为俯视和侧视象形两个方面。俯视图形象形的有土堆、土坑、独立房屋、桥、闸等,侧视图形象形的多数为独立地物,如碑、亭、塔、窑、烟囱、山洞、独立石、突出树与独立树丛等。
(2)按形与意相结合的方式识别记忆符号。许多符号是形与意的结合,例如残丘地、龟裂地、崩崖、滑坡等。
(3)从符号的共性和特性上识别。设计符号时顾及了图形与含义的内在联系,符号的基本结构体现了同类地物的共性,局部变换则突出地物自身特征。例如,虚线符号有不稳定、无实体临时性或废弃的意思,例如时令河、境界、徒涉场、季节性棚房及破坏街区等短齿线符号,其齿线表示陡坡面。而与短齿线正交的长实线则表示陡坡之上沿,它与其他符号相配合或用不同颜色表示,则构成具有陡坡性质的多种地物和某些特殊地貌符号。如路堤、路堑符号;陡坎、冲沟、梯田符号;有滩陡岸、无滩陡岸、堤岸、瀑布符号等;短平行线符号是表示桥梁、水闸、拦水坝、输水槽(蓝色)、不能通行汽车的拦水坝符号的共同基础,通过加绘表示其特征的短线或符号构成上述不同地物符号。此外,凡位于地表的线状地物用实线表示,而部分位于地下(或洞内)的则以虚线连接,如隧道、消失河段等。
2.识别地物符号应注意的问题
(1)以符号识别相应地物的属性;以定位点或中心线判明地物的实际点位与中心轴线,以轮廓点来判定地物的范围;以注记来认定地理名称,以简注来补充说明,以数字注记来确认地物特征。
(2)地物稀少的地区,在地形图上以多取为原则,用图时易于对比;地物繁多的地区,有的地物作了取舍(如多个烟囱或散热塔,图上表示的是更有方位意义或更明显的,其余的舍弃),有的作了综合处理(如大居民地街区、雨裂冲沟以及植被外轮廓),有的作了压盖处理(如某独立地物符号可能压盖了其他次要地物),还有的作了移位处理(如公路两边的房屋、与高等级道路并行的低等级道路等)。在用上述地物量取图上的距离或量取目标的坐标时都应当注意。
(3)居民地密集的地区,不可能注出每个居民地的名称,只能舍去一些小的不著名的名称不注,而注出大且有名的居民地的名称。
(4)注意地物的变化。在居民地外围、经济开发区、大型工矿和水利枢纽建设区、交通建设地带等,地物变化快,原有的地物在改造中消失,新增地物在建设中诞生。而地形图更新周期反映不了地物的变化速度。如此等等,要求识图、用图者多以相关地物地貌来判定。
(二)地貌符号的识别与判定
1.山体各部形态的识别
(1)山头的识别。山顶是独立山体的最高部分,称山头。山头有尖、圆、平山顶之分,相应地可从等高线的组合结构特征上反映山头的形态。
尖山头的等高线环圈小而间隔小,转折锋锐。
圆山头的等高线环圈浑圆而间隔均匀,转折和缓。
平山头的最高一条等高线露空宽大,而以下的相邻等高线骤然紧密。
(2)山背的识别。山背是从山顶以下外凸伸向山脚的部分山体。山背的突出棱线称分水线。由山顶类型可推至山背亦分为尖山背、圆山背和平齐山背三类。
尖山背的等高线纵向延伸较远,转折尖锐,等高线横向间距较小,锋脊明显。
圆山背的等高线转折圆滑,纵向间距较横向间距为大,条条等高线协调自然且近乎平行。
平齐山背的等高线呈阶状分组分布,纵向宽平且组与组间间距较大,但紧接着每一组内等高线间距变窄。
(3)山谷的识别。山谷是相邻两山背或相邻两山脊间的谷地,谷地各横断面上最低点的连线即合水线。山谷亦可分为尖形谷、圆形谷和槽形谷。
尖(V)形谷的等高线尖狭,纵向延伸长短不一,谷地两侧之等高线十分紧密,相邻等高线之间间距很小。
圆(U)形谷的等高线在纵向上延伸较远,横向较宽,且等高线圆滑。
槽形谷的等高线呈槽状嵌套形结构,纵向间距较大,横向间距较近。