地形圖

地形圖

地形圖(topographic map)指的是地表起伏形態和地理位置、形狀在水準面上的投影圖。具體來講,將地面上的地物和地貌按水準投影的方法(沿鉛垂線方向投影到水準面上),並按一定的比例尺縮繪到圖紙上,這種圖稱為地形圖。如圖上隻有地物,不表示地面起伏的圖稱為平面圖。平面地形圖又分為等高線地形圖分層設色地形圖

地形圖指比例尺大于1∶100萬的著重表示地形的普通地圖(根據經緯度進行分幅,常用有1:100萬,1:50萬,1比25萬,1:15萬,1:10萬,1:5萬等等)。由于製圖的區域範圍比較小,因此能比較精確而詳細地表示地面地貌水文、地形、土壤、植被等自然地理要素,以及居民點、交通線、境界線、工程建築等社會經濟要素。地形圖是根據地形測量或航攝資料繪製的,誤差和投影變形都極小。地形圖是經濟建設、國防建設和科學研究中不可缺少的工具;也是編製各種小比例尺普遍地圖、專題地圖和地圖集的基礎資料。不同比例尺的地形圖,具體用途也不同。

地形圖是詳細表示地表上居民地、道路、水系、境界、土質、植被等基本地理要素且用等高線表示地面起伏的一種按統一規範生產的普通地圖。

  • 中文名稱
    地形圖
  • 外文名稱
    (topographic map)

簡介

地形圖(topographic map)指的是地表起伏形態和地物位置、形狀在水準面上的投影圖。具體來講,將地面上的地物和地貌按水準投影的方法(沿鉛垂線方向投影到水準面上),並按一定的比例尺縮繪到圖紙上,這種圖稱為地形圖。如圖上隻有地物,不表示地面起伏的圖稱為平面圖。

指比例尺大于1∶100萬的著重表示地形的普通地圖(根據經緯度進行分幅,常用有1:100萬,1:50萬,1比25萬,1:15萬,1:10萬,1:5萬等等)。由于製圖的區域範圍比較小,因此能比較精確而詳細地表示地面地貌水文地形土壤、植被等自然地理要素,以及居民點、交通線、境界線、工程建築等社會經濟要素。地形圖是根據地形測量或航攝資料繪製的,誤差和投影變形都極小。地形圖是經濟建設、國防建設和科學研究中不可缺少的工具;也是編製各種小比例尺普遍地圖、專題地圖和地圖集的基礎資料。不同比例尺的地形圖,具體用途也不同。 

如何測繪

地形圖是怎樣測繪出來的?

人們看到一張張反映地球表面形態和面貌的地形圖是相當復雜的。不論是地形起伏變化的山區,還是河流湖塘水網密集的水鄉平原,圖上各種各樣的地貌和地物符號都準確地反映了地面的實際情況。它們是怎樣測繪出來的呢?這首先要明確確定地形圖上的每個點位需要的三個基本要素:方位、距離和高程。同時這三個基本要素還必須有起始方向、坐標原點和高程零點作依據。

地形圖

用一張固定在圖板上的白紙測繪地形圖時,一開始先要對圖板定向,這可根據事先測量的大地控製點作為起始方向來定向;在簡易測圖中,也可用指北針來定向。圖板定向後,就要確定測圖點在圖紙上的位置,對于納入國家統一的基在地形圖的測繪,是有統一規範的坐標展點要求的;但對于小面積局部地區測繪,可假設獨立的平面直角坐標系原點,即可著手按測方位和距離兩要素的方式,測定地面上其它任何點的平面坐標位置。至于點的高程,由于國家高程系統已在全國各地布設了很多統一高程基準的水準點可供利用,一般均可用水準測量方法連測到測圖區,因此在測圖時採用視距三角高程測量的方法就可同時測定出任何一點的點位和高程。

我們知道,地面上任何地貌和地物的描繪都可用其變換點所組成的線條反映出來。地貌可用等高線反映出其高低和形態變化;地物如房屋、道路、河流等均可用其變換特征點所構成的線條表示出來;有不少特殊的地貌和地物還有專門的圖例符號來表示。因此,測繪地形圖的工作實際上就是測定並表示地面上所有地貌和地物的特征點。當然,不同比例尺的地形圖,也還有個對特征點的取舍和繁簡綜合問題。

隨著測繪科學技術的發展進步,現代地形圖的大量艱巨的測繪工作也已由傳統的野外白紙測圖轉向室內的航空攝影測繪和航天遙感測繪,並已逐漸邁向全數位化、自動化測圖。

發展歷史

人類使用地圖已經有了很悠久的歷史。但是直到近代,地圖才作為文檔印刷出來。地圖通過在在紙或羊皮上等其它材料上繪製道路、居民點和自然要素等——如此,便得到了用以描述真實世界的平面圖。 隨著地圖學實踐的發展,人類學會了使用種類繁多並且富有創造性地使用多個圖層來表達現實世界。地圖學也積累了中有很多描述要素的方法,用以要素分類、標識識別、地球表面的形狀以或者資源與商品的流動。 現代地圖中仍然沿用了許多古代地圖的表達方法,如,用雙線表示道路、用文字作註記、用藍色表示水體等。隨著電腦的普及和地理信息系統(GIS)技術的發展,地圖現在已成為人們非常熟悉的印刷品,並且地圖也能在電腦上互動地可視化顯示。 GIS 進一步加強了人類與地圖之間的相互作用。在GIS 中,可以非常容易地確定信息在地圖上的表達方式,也可以很方便地通過查詢和分析選擇位置或目標。

地形圖地形圖

分幅方法

地質圖分幅法:按經緯線分幅的梯形分幅法一般用于1:5000—1:100萬的中、小比例尺地圖的分幅;按坐標格網分幅的矩形分幅法,一般用于城市和工程建設1:500~1:2000的大比例尺地圖的分幅

1,地形圖的梯形分幅和編號

地圖的梯形分幅又稱國際分幅,由國際統一規定的經緯線為基礎劃分的。由于子午線向南北極收斂,因此,整個圖幅呈梯形。其劃分的方法和編號,隨比例尺不同而不同。1)1:100萬地形圖的分幅和編號

地形圖

國際1:100萬地圖的標準吩咐是經差6°和緯差4°,由于隨著緯度增高地圖面積迅速縮小,所以規定在緯度60°到76°之間雙幅合並,即每幅圖包括經差12°,緯差4°;在緯度76°到88°之間由四幅合並,即每幅圖包括經差24°,緯差4°;緯度88°以上單獨為一副。

1:100萬地形圖的分幅是從地球赤道(緯度0°)起,分別向南北兩極,每隔緯差4°為一橫行,依次以字母A,B,C,D,…,V表示;由經度180°起,自西向東每隔經差6°為一縱列,依次用數位1,2,3,…,60表示。如圖10-1所示為東半球北緯1:100萬地圖的國際分幅和編號。每幅圖的編號,先寫出橫行的代號,中間繪一橫線相隔,後面寫出縱列的代號。如北京某處的緯度為北緯39°56’,經度為東經116°22’,則該點所在的1:100萬比例尺圖的圖幅號是J—50。

2)1:50萬、1:25萬、1:10萬地形圖的分幅和編號

這3種比例尺地形圖的分幅和編號,都是在1:100萬比例尺地圖分幅和編號的基礎上,按照表10-1中的相應緯差和經差劃分

圖紙作用

具有以多種方式表達現實世界的獨特功能。地圖可以識別在某一位置上有什麽東西。在地圖上,指向圖上任何位置,都能夠知道這個地方或對象的名字以及其它相關的屬性信息。 地圖可以標明所處的位置。如果的地圖可以即時地輸入全球定位系統(GPS)的資料,就能看到在哪裏、以多快的速度在旅行並且的旅途目的地在何方。

可以識別用其它方式不能體現的空間分布、關系和趨勢。人口統計學家通過比較過去編製的城區地圖和現在的城區地圖,可以支持公共決策。流行病學家通過把罕見疾病爆發地點與周圍環境因素相關聯便可以找出可能的病因。 地圖可以將不同來源的資料集成到同一地理參考坐標系中。市政府可以將街道分布圖與建築布局圖結合起來以調整市政建築結構;農業科學家可以把氣象衛星影像圖與農場、作物分布圖結合起來,以提高作物產量。 地圖可以通過資料的合並或疊加來分析空間問題。省政府可以通過合並多層資料來找到合適的廢棄物處理地點。地圖可以用來確定兩地之間的最佳路徑。通過地圖,包裹速遞公司能夠找到最有效的運輸路徑;公共交通設計者也能設計出最優的公交路線。地圖可以用來模擬未來的情況。公共事業服務公司可以模擬新設施增加後會產生怎麽樣的效果,並且根據這個效果判斷是否需要進行投入。市政規劃者也可以模擬一些嚴重的意外事故如有毒物質泄露等,從而得出相應的解決方案。

GIS 技術的發展拓寬了人們對地圖的認識。與過去作為單純的靜態實體相比,現在的地圖成為了地理信息動態表達的一種主要手段。 地圖是地理信息的一種圖形表達方法。為了信息表達取得更好的效果,地圖在視覺必須要有很強的感染力。另外,圖形設計的很多經驗如版面設計、比例、色彩平衡、符號和版式等都被套用到地圖的製作中。 地圖可以理解為“地理信息”與“人類對信息理解”這之間的媒介。地圖借用人類特有可識別的空間格局的感知能力,提供地理對象和地點的有關情況的可視化信息。

地圖是地理信息的抽象。地圖的使用者不同,那麽所得到的對地圖信息的理解也會有不同。對于特定的使用目的,地圖將表現特定的信息。地圖將一些復雜的並且內部結構隱藏著的資料進行簡化。同時,也可以在地圖上對資料進行描述——如,用標註(label)表示名稱、種類(categories)、類型(types)和其它信息。 資料建模的目的就是設計一種能夠建立包含豐富信息量和美學特點的地圖的資料結構。理解地圖信息的表達方式,是建立“恰當”的資料模型的前提。

電子地圖

電子地圖及其在智慧型交通中的作用

電子地圖是地理信息系統的一種,它具備了地理信息系統的大多數功能。智慧型交通系統的大部分信息都需要通過電子地圖來表示。電子地圖能夠把數位信號(包括對數位地圖、遙感數位圖象及自行數位化採集的資料進行可視化處理後形成的數位信號)和模擬信號顯示在電腦螢幕上。 電子地圖主要有兩方面作用:一是多維地圖的靜態顯示和動態顯示作用;二是動態環境下空間資料庫與專題資料庫的交流作用。兩方面相互作用,共同完成GIS中空間資料視覺化的任務。智慧型交通中的電子地圖作為空間信息特別是交通信息的可視化產品,將交通路線及周圍環境以視覺甚至是聽覺感受的方式傳輸給使用者,成為智慧型交通系統與使用者交流的最重要工具,因此,電子地圖製作的好壞,直接影響智慧型交通系統的成敗。

而今現在的手段也越來越先進,對于地圖的讀取不僅僅局限于紙質地圖,還有電子地圖,而這些地圖的製作與編輯都離不開一些地圖軟體,如:ArcGis、Google等等。電腦輔助設計(CAD)系統促進了產生建築物和基本建設的設計和規劃。這種設計需要裝配固有特征的組件來產生整個結構。這些系統需要一些規則來指明如何裝配這些部件,並具有非常有限的分析能力。CAD系統已經擴展可以支持地圖設計,但管理和分析大型的地理資料庫的工具很有限。    

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