常见的自然地理要素及其各自的表示方法
- 自然地理
- 2007-10-15
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自然地理环境是一个庞大的物质系统。其组成包括自然地理环境的各种物质以及在能量支配下物质运动所构成的各种动态体系,即自然地理要素。
一、海洋
1.海岸
常表示沿岸地带、潮浸地带和沿海地带。海岸有三大构成部分。沿岸地带是指海水高潮线以上的陆上部分,主要用等高线和地貌符号表示。潮浸地带是指海水高潮线和低潮线之间的范围(亦称干出滩),在地形图上要重点展示,以各种形式的黑色、点线、虚线等符号表示干出滩的分布范围、海岸性质、通航情况和登陆条件。海岸线是多年平均大潮高潮位所形成的水陆分界线,亦是沿岸地带与潮浸地带的分界线,通常以蓝实线表示。沿海地带是指低潮线以下到波浪作用下限的海底狭长地带,常用符号重点表示该范围内的岛礁和海底地形,低潮线一般用黑点线概略表示,常与干出滩外边线大致重合(图5-1)。
2.海底地貌
海底地貌按其基本轮廓可分为大陆架、大陆坡和大洋底三部分。大陆架坡度平缓、宽度不一,地势起伏大,有沙洲、礁石、垄岗、溺谷、小丘、洼地等,深度一般在1谷200m。大陆坡坡度较大(最大达20°以上),是大陆架向大洋底的过渡地带,深度一般在200—2500m。大洋底地形起伏小(但有海底山脉、海岭等),深度一般在2500—6000m,是海洋的主体部分。
海底地貌主要用水深注记、等深线和分层设色法来表示。海洋水深采用长期验潮数据求得的理论最低潮面即深度基准面起算,海水深度就是深度基准面至海底的深度。水深注记不标点位,而是用蓝色阿拉伯数字几何中心来代替。等深线是指以深度基准面为基础的等深点所连成的平滑曲线。等深线形式为蓝细实线或蓝点线符号。分层设色法是在相邻两根等深线之间涂以深浅不同的蓝颜色来表示海底起伏,深度愈大,蓝色愈深。
除海岸和海底地貌外,普通地图有时也表示潮流、海流、冰界、海底底质和航行标志等。
二、大陆水系
大陆水系是相对于海洋而言,亦称为水系,包括河流、运河、沟渠、湖泊、水库、池塘,泉、井、贮水池以及水系附属物等。水系是重要的自然地理要素和水资源条件,它影响着地貌、土壤、植被、居民地、交通、工农业生产力的分布或配置,和人类生活密切相关,是地形的骨架和重要的方位判别物。
普通地图上水系表示的重点是反映出水陆交界线即水涯线,表达水系的分布、类型、形态、数量特征、航运、沿岸状况和水系附属物等(图5-2)。
1.河流
地图上河流主要采用蓝色线状符号和注记来表示。图上河流粗大于0.4mm时,一般用依比例尺的蓝色双线符号表示;小于0.4mm时,用不依比例尺的蓝色单线符号表示。线状符号的中心线或边线表示河流的空间分布,线状符号的弯曲形状和相互关系表示河网类型,线状符号的粗细表示上下游、主支流关系,蓝色的实线、虚线、点线分别表示常流河、季节河和消失河段,数字、文字注记和点状符号表示河宽、深度、底质、流向、流速、水位点高程等,河流名称注记的字体及大小表示河流通航情况。双线河蓝色细实线表示河流常水位线,棕色虚线表示高水位线。
运河、引水渠、排水渠在地图上是以蓝色的平行双线或直线表示,并以粗细表示其主次等级。
2.湖泊
在地图上,用蓝色水涯线和其内浅蓝普染色面状符号表示湖泊、水库、池塘的分布,用蓝色虚水涯线表示季节湖,用浅蓝、浅紫色或文字注记分别表示淡水、咸水水质。
3.水源地
水源地包括泉、井、贮水池等,地图上常用蓝色记号性点状符号表示其空间分布,用文字注记说明其有关性质。如“矿”、“温”分别表示矿泉、温泉。
4.水系附属物
包括自然类,如瀑布、石滩等;水工建筑物类,如渡口、滚(拦)水坝、加固岸、码头、停泊场、防洪堤等。地图上常用半依比例尺线状符号或点状符号表示。
三、地貌
地貌是普通地图上重点表示的要素之一。它是指地表的高低起伏形态,亦称地势或地形。地貌影响和制约着气候、水系、植被的形成和变化,对社会经济要素如居民地、交通线等的分布和发展影响很大,亦是国防军事研究的重要对象之一。由于地貌具有三维立体形态,要在地图上能够确定地面上各点高程,判定地面坡向、坡形、坡度,显示地貌形态和分布特征并不是一件容易的事情。地貌表示常采用写景法、晕渲法、等高线法和分层设色法等方法。
1.写景法
运用透视原理,以绘画写景形式表示地貌起伏及其相对位置的方法称为写景法。此法假定光线从图的左上方来,绘画者在图的南图廓上方绘制得到写景图(图5-3)。
一种利用计算机数字制图技术,基于等高线来自动绘制立体写景图的方法是地貌写景的现代手段。如利用计算机自动绘制连续、密集平行剖面所得写景图(图5-4),可避免绘画技能的影响,较为形象生动且提高了地貌表达精度。
2.晕渲法
晕渲法是假定光源照射地表产生阴影,利用墨色的浓淡或彩色的深浅显示坡面明暗变化,以表达地貌的起伏、分布和类型特征的方法(图5-5),也称为阴影法。根据光源位置的不同,晕渲法可分为三种:光线垂直照射地面称为直照晕渲;光线斜照地面称为斜照晕渲;直照和斜照相结合的方法叫综合光照晕渲。根据颜色不同,晕渲法可分为单色、双色和自然色晕渲。晕渲法显示地貌直观生动,立体感强,但不能量测坡度和高程。
计算机地貌自动晕渲是基于数字高程模型(DEM),计算出每个微小的地表单元的坡向、坡度以及黑度值,然后输入到图形输出设备,由喷墨绘图机输出即可得晕渲图(图5-6)。
3.等高线法
等高线法是指利用等高线来表示地面的高低起伏以及形态特征的方法。等高线是地面上高程相等的点所连成平滑曲线在水平面上的投影(图5-7)。等高线法是表示地貌最常用的方法,我国地形图全采用它来表示地貌。
(1)等高线类型与等高距
等高距是地图上相邻等高线的高程差。等高距的大小与地形图比例尺和地面起伏大小有关。
一般,比例尺大而地面起伏平缓,则等高距小;反之,则等高距大。等高距通常可按0 2mm乘以比例尺分母求得,高山区等高距一般增大一倍。
等高线的类型:首曲线(基本等高线)是按照地形图所规定的等高距绘制的等高线,在图上用细实线表示。计曲线(加粗等高线)是每隔4条(或3条)基本等高线绘制一条加粗的等高线。间曲线(半距等高线)是按规定等高距的1/2高程加绘的长虚线。助曲线(辅助等高线)是按规定等高距的1/4高程加绘的短虚线。
(2)等高线的特征
在同一条高等线上,各点的高程均相等。等高线是闭合曲线。
等高线不能相交和重合,只在陡坡或悬崖处才出现重迭或相交,可用地貌符号表示。
等高线愈稀,斜坡愈平缓;等高线愈密,斜坡愈陡峻。两条等高线间距离最短的方向,是最大坡度方向。
等高线与分水线或集水线垂直相交。
(3)地貌基本形态及其等高线组合图形
地貌是由山顶、凹地、山脊、山谷、鞍部和坡面等基本形态组合而成。
山顶、凹地 山顶的等高线是一组内高外低闭合曲线,示坡线指向外侧。山顶按形状可分为:尖山顶,等高线为尖角状,且内密外疏;圆山顶,等高线为浑圆状,且内疏外密;平山顶,顶部平缓,等高线内极疏外极密(图5-8)。凹地的等高线也是一组闭合曲线,但内低外高,示坡线指向内侧(图5-9)。
山脊、山谷 山脊指从山顶到山脚延伸的凸起部分。山脊的等高线为一组凸向低处、依分水线对称的曲线。山脊依外形分为:尖山脊,等高线呈尖角状;圆山脊,等高线约呈圆弧状;平齐出脊,等高线约呈疏密悬殊的矩形状(图5-10)。
山谷是两个山脊间的低凹部分。山谷的等高线正好与山脊相反,等高线向高处凸出,依集水线对称。按形状山谷分为:V形谷,等高线呈“V”字形;U形谷,等高线呈“U”字形;槽形谷,等高线呈“槽”形(图5-11)。
坡面 坡面是倾斜的地表面,又叫斜坡或山坡。山脊或山谷的两个侧面就是坡面。坡面的等高线图形由一系列呈直线状的等高线组合而成。按形状分为:均匀坡,坡面倾斜基本一致,等高线间隔大致相等;凸形坡,坡面倾斜为上缓下陡,等高线为上疏下密;凹形坡,坡面倾斜为上陡下缓,等高线则上密下疏;阶形坡,坡面倾斜陡缓相间,等高线间隔疏密相同(图5-13)。坡向常根据高程点注记,河、湖位置,水流方向,等高线注记(字头指向高处)来判定。
(4)地貌符号与注记
由于受比例尺的限制,有些微地貌形态无法用等高线表示,故地形图上常用地貌符号来辅助表达特殊地貌,如土堆、坑、溶斗、岩峰、崩崖、滑坡、陡崖、梯田、冲沟、陡石山等(图5-14)。
地貌注记有黑色高程点注记,棕色等高线说明注记和黑色地貌名称注记。
4.分层设色法
分层设色法是指在地图上等高线间普染不同深浅的诸种颜色来表示地貌高低起伏的方法。图上由不同的高程带构成色层变化,色调和颜色的变化是根据色彩视觉感受特点,按照愈高愈亮或愈高愈暗的原则来配设的。后者常由蓝色系列——绿色系列——黄、橙色系列——棕、紫、灰色等系列,分别表示海洋、平原、低山丘陵和高山、极高山等。
分层设色法的颜色变化可弥补等高线法立体感较差的不足,常用于普通地图特别是中、小比例尺地理图上的地貌表示,并多和晕渲法配合使用。
四、土质、植被
土质是指地表覆盖层的表面性质。如沙地、沙砾地、石块地、戈壁滩、盐碱地、残丘地、龟裂地等。在地形图常用地类界、填充符号、颜色和说明注记表示(图5-14)。地类界是指地表覆盖物的类别界线,图上常用黑色点线绘制。
植被是指地表的植物覆盖层的总称。其表示方法和土质类似。植被是重要的生物资源,包括森林、草地、经济林、经济作物地、耕地等,图5-15显示了部分植被符号。