工程应用之地形图的使用及地图投影知识

地图投影是按照一定要求和方法，把参考椭球面映射于平面之上，球面映射为平面，必然产生变形，变形分为角度变形，长度变形和面积变形。

我国大地水准面最初按照1950年至1956年青岛验潮站测定的海平面为准，称为1956年黄海高程系，1987年以后，使用以青岛验潮站1952年至1979年数据重新计算确定的海平面位置，称为1985年国家高程基准，新基准测得海平面比黄海高程系高29毫米。

地形图的使用

第一部分：基础知识

第二部分：现地用图

第三部分：图上规划

第一部分：基础知识

我国地形图体系构成如下

大比例尺地形图

比例尺为1：1万，1：2.5万，1：5万或更大比例尺的地形图

中比例尺地形图

比例尺为1：10万，1：25万的地形图

小比例尺地形图

比例尺为1：50万，1：100万的地形图

比例尺为1：1万，1：2.5万的地形图是实测地图，只有重要区域才绘制，内容最为详尽具体；

比例尺为1：5万的地形图一般根据航拍照片结合实测数据绘制，也有部分完全实测绘制，事野外使用的最基本图种，是编制中小比例尺地形图的基础；

比例尺为1：10万的地形图一般是根据1：5万地形图绘制的，极少数为实测绘制；

比例尺更小的地图都是根据比例尺较大的地形图编绘，对于野外活动用处不大，比例尺为1：100万的地形图是地形图分幅的基础。

地图投影

地球的形状近似于椭球体，表面为不规则曲面

地面上的点的空间位置以球面上的投影位置和高程表示

高程是点相对于大地水准面的距离，又叫海拔高度

大地水准面是排除了潮汐和风浪的影响后假象的静止海平面，延伸穿过陆地构成的封闭曲面，由于地球物质分布不均匀，大地水准面也是不规则曲面。

我国大地水准面最初按照1950年至1956年青岛验潮站测定的海平面为准，称为1956年黄海高程系，1987年以后，使用以青岛验潮站1952年至1979年数据重新计算确定的海平面位置，称为1985年国家高程基准，新基准测得海平面比黄海高程系高29毫米。

确定点的位置所用的球面叫参考椭球面，我国使用长半径为6378245米，短半径为6356863米的椭球体的表面作为参考椭球面，椭球面上点的投影所在的经度和纬度称为地理坐标。

地图投影是按照一定要求和方法，把参考椭球面映射于平面之上，球面映射为平面，必然产生变形，变形分为角度变形，长度变形和面积变形。

地形图投影的一般要求是消除角度变形，使经线基本保持直线，使长度变形较小。

常用地图投影有高斯投影，墨卡托投影和日晷投影

高斯投影主要用于地形图，特别是大比例尺地图

墨卡托投影主要用于海图

日晷投影主要用于极地地区的各种地图

高斯投影的特征：

中央经线和赤道，投影后为互相垂直的直线，其余经纬线都为曲线，以中央经线为轴，东西对称，以赤道为轴，南北对称。

中央经线投影后长度不变，其余经线长度增加，距中央经线越远，增加越多。

投影后的面积大于椭球面上的面积
投影后任意两方向所夹角不变

投影带划分

由本初子午线开始 ，由西向东每隔经差6度为一带，将全球划分为60带我国位于13至23带，对于北纬20度以上地区，分带附近长度变形可达1/800 ，地形图分幅、编号与图名。
将参考椭球面按照高斯投影带划分为60纵列，分别以数字1-60表示，编号方法为由180度经线起自西向东顺序编号，自赤道起，向南向北每4度划分一横行，共22行，其中每一块为一幅1：100万地形图的实地范围，图号前冠以N和S表示北半球和南半球，我国全境位于北半球，故省去N。

1：50万地图是将1：100万实地范围划分为4块

1：25万地图是将1：100万实地范围划分为16块

1：10万地图是将1：100万实地范围按照经差30分，纬差20分划分为144块，图号为1：100万地图图号加上块号，1：5万地图是将1：10万地形图实地范围按照经差15分，纬差10分划分为4块。

地形图编号

1：100万地形图的图号为在分块中的横行数加纵列数

例如北京地区某点为北纬39度54分，东经116度28分，则其所在的1：100万地形图图号为10-50

1：10万地形图的图号为所在1：100万地形图图号加上该图对应的分块号，上述点所在图号为10-50-5

1：5万地形图为所在1：10万地形图图号加上该图的代字，上述点所在图号为10-50-5-乙（也有用英文字母作代字的，则上述图号为10-50-5-B）

1：2.5万地形图为所在1：5万地形图图号加上该图的位置号，上述点所在图号为10-50-5-乙-4

图名是在每一幅地形图内，择一重要地名作为全图的名字，地形图边上一般有标注图名的拼接示意图方位。

坐标方位是平面直角坐标系坐标纵线所指的方位

真方位是经线所指方位 3

磁方位是指北针所指方位

磁偏角是磁方位与真方位所夹角度

等磁偏线图是表明磁偏角大小和变化率的地图

地形图符号

依比例尺符号，用于表示较大物体，外廓线按照比例尺绘制，怪点位置准确，面积可以量算

半依比例尺符号，用于表示狭长物体，如道路、围墙、河流等，长度按比例尺绘制，宽度适当放宽

不依比例尺符号，长度和宽度都不按照比例尺绘制，主要用于表示点状标志性地物

半依比例尺和不依比例尺的符号的位置

图形中有一点的，在该点上

几何图形的中心

底部画有横线的，在横线的中心

底部有直角的，在直角顶点

组合图形，在主图形的中心

对称线状符号，在中心线

不对称线状符号，在底线或缘线

房屋符号大于0.3*0.5毫米，为依比例尺符号

宽度0.4毫米以上的道路符号，表示可以通行大型车辆
宽度0.2毫米的道路符号，表示不能通行大型车辆

地貌表示与判读

等高线是地面上连续高程相等点的连线，相邻两条等高线所表示的实地高程差叫等高距

坡度是倾斜地面与水平面的夹角，地形图下方的坡度尺可用于量算2-6条等高线之间的坡度

判断地貌应注意的问题

判读地貌必须在比例尺大于1：10万的地图上进行

两条相邻等高线之间的地貌变化无法在图上表示出来

在坡度过陡的情况下，有时制图会省略首曲线

个别地区等高线可能与实地地貌不符

地貌分类

第二部分：现地用图

指北针

判断方向

标定地图方位

利用指北针标定

利用直长地物标定

利用明显地形点标定

确定站立点位置

侧方交会法

后方交会法

三点交会法

野外简易测距

已知横向距离

跳眼法

指北针测距

未知横向距离

第三部分：图上行程规划

路线选择

选择距离短，通畅，起伏小，方位物多的路线，注意沿途水源，营地，植被状况，尽量避免在风口和易形成锋面雨的山坡长时间行走。

选择明显，突出，不易变化的标志物

在转弯点必须有明显的方位物以确定位置

将方位物按照行进方向顺序编号，并在图上明显标记

路线里程的计算

用里程表量读

经验修正

用量得的里程乘以如下修正系数

行进时间计算

坡度对行进速度的影响

海拔2000米以下，每上升300米需要多加一小时，每下降500米需要多加一小时

海拔高度与上升速度

对行进有影响的地形地貌

水系

沼泽泥层深度0.3-0.5米，水潭面积不到总面积20%时，可以大队通过，水潭面积占总面积20%到50%时，可以单人通过，水潭面积超过总面积50%时，无法通过。

河流流速与涉水深度的关系

森林遮障深度，是指从林外向内能看到的最大距离

遮障深度=株距*株距/胸径