科普：地形图应用：地形图的分幅与编号

壁立千丈 · 发表于 2011-3-22 14:32

地形图的分幅与编号
为了便于测绘,使用和管理地形图,需要统一地对地形图进行分幅和编号.
分幅就是将大面积的地形图按照不同比例尺划分成若干幅小区域的图幅.
编号就是将划分的图幅,按比例尺大小和所在的位置,用文字符号和数字符号进行编号.
地形图的分幅方法有两种:一种是经纬网梯形分幅法或国际分幅法;另一种是坐标格网正方形或矩形分幅法.前者用于国家基本比例尺地形图,后者用于工程建设大比例尺地形图.
9.1.1 地形图的分幅与编号
1) 1:100万比例尺地形图的分幅和编号
1:100万地形图分幅和编号是采用国际标准分幅的经差6°,纬差4°为一幅图.
如图9·1,从赤道起向北或向南至纬度88°止,按纬差每4°划作22个横列,依次用A,B,……,V表示;从经度180°起向东按经差每6°划作一纵行,全球共划分为60纵行,依次用1,2,……,60表示.
每幅图的编号由该图幅所在的"列号——行号"组成.例如,北京某地的经度为116°26′08〃,纬度为39°55′20〃,所在1:100万地形图的编号为J-50.
图9·1 北半球东侧1:100万地图的国际分幅编号

2) 1:50万,1:25万,1:10万比例尺地形图的分幅和编号
这三种例尺地形图都是在1:100万地形图的基础上进行分幅编号的.如图9·2.
一幅1:100万的图可划分出为4幅1:50万的图,分别以代码A,B,C,D表示.将1:100万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,如图9·2左上角1:50万图幅的编号为J-50-A.
一幅1:100万的图可划分出16幅1:25万的图,分别用[1],[2],……,[16]代码表示.将1:100万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,如图9·2左上角1:25万图幅的编号为J-50-[1].
一幅1:100万的图,可划分出144幅1:10万的图,分别用1,2,……,144代码表示.将1:100万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,如图9·2左上角1:10万图幅的编号为J-50-1.

40°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 [1] [2] [3] [4] 24
25 36
39° A B
37 48
49 [5] [6] [7] [8] 60
61 72
38°
73 84
85 [9] [10] [11] [12] 96
97 108
37° C D
109 120
121 [13] [14] [15] [16] 132
133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144
36°
114° 115° 116° 117° 118° 119° 120°
图9·2 1:50万,1:25万,1:10万比例尺地形图的分幅和编号
3) 1:5万,1:2.5万,1:1万比例尺地形图的分幅和编号
这三种比例尺图的分幅,编号都是以1:10万比例尺地形图为基础.
将一幅1:10万的图划分成4幅1:5万地形图,分别以A,B,C,D数码表示,将其加在1:10万图幅编号后面,便组成1:5万的图幅编号,例如,J-50-144-A.
如果再将每幅1:5万的图幅划分成4幅1:2.5万地形图,并以1,2,3,4数码表示,将其加在1:5万图幅编号后面便组成1:2.5万图幅的编号,例如,J-50-144-A-2.
将1:10万图幅进一步划分成64幅1:1万地形图,并用(1),(2),……,(64)带括号的数码表示,将其加在1:10万图幅编号后面,便组成1:1万图幅的编号.例如,J-50-144-(62).
1:5000,1:2000比例尺地形图的分幅和编号
这两种比例尺图是在1:1万比例尺地形图图幅的基础上进行分幅和编号的.
将一幅1:1万的图幅划分成4幅1:5000图幅,分别在1:1万的编号后面写上代码a,b,c,d,例如,J-50-144-(62)-b.
每幅1:5000的图再划分成9幅1:2000的图,其编号是在1:5000图的编号后面再写上数字1,2,……,9,例如,J-50-144-(62)-b-8.
上述各种比例尺地形图的分幅与编号方法综合列入表9-1.
表9·1 梯形分幅的图幅规格与编号
9.1.2 国家基本地形图的分幅与编号
1992年12月,我国颁布了《国家基本比例尺地形图分幅和编号GB/T139 89—92》新标准,1993年3月开始实施.新的分幅与编号方法如下.
1)分幅 1:100万地形图的分幅标准仍按国际分幅法进行.其余比例尺的分幅均以1:100万地形图为基础,按照横行数纵列数的多少划分图幅,详见表9·2,图9·3.
2)编号 1:100万图幅的编号,由图幅所在的"行号列号"组成.与国际编号基本相同,但行与列的称谓相反.如北京所在1:100万图幅编号为J50.
1:50万与1:5000图幅的编号,由图幅所在的"1:100万图行号(字符码)1位,列号(数字码)1位,比例尺代码(字符码见表9·3)1位,该图幅行号(数字码见图9·3)3位,列号(数字码)3位"共10位代码组成.
表9·2 我国基本比例尺地形图分幅
图9·3 1:100万
～1:5000地形图行列分幅与编号
表9·3 我国基本比例尺代码
9.1.3 地形图的正方形(或矩形)分幅与编号方法
为了适应各种工程设计和施工的需要,对于大比例尺地形图,大多按纵横坐标格网线进行等间距分幅,即采用正方形分幅与编号方法.图幅大小如表9·4所示.
图幅的编号一般采用坐标编号法.由图幅西南角纵坐标x和横坐标y组成编号,1:5000坐标值取至km,1:2000,1:1000取至0.1km,1:500取至0.01km.例如,某幅1:1000地形图的西南角坐标为x=6230km,y=10km,则其编号为6230.0—10.0.
也可以采用基本图号法编号,即以1:5000地形图作为基础,较大比例尺图幅的编号是在它的编号后面加上罗马数字.
例如,一幅1:5000地形图的编号为20-60,则其它图的编号见图9·4.
表9·4 正方形分幅的图幅规格与面积大小
9.2 地形图的阅读
9.2.1 地形图图外注记
1) 图名与图号
图名是指本图幅的名称,一般以本图幅内最重要的地名或主要单位名称来命名,注记在图廓外上方的中央.如图9·5,地形图的图名为"西三庄".
图号,即图的分幅编号,注在图名下方.如图9·5所示,图号为3510.0-220.0,它由左下角纵,横坐标组成.
2) 接图表与图外文字说明
为便于查找,使用地形图,在每幅地形图的左上角都附有相应的图幅接图表,用于说明本图幅与相邻八个方向图幅位置的相邻关系.如图9·5,中央为本图幅的位置.
文字说明是了解图件来源和成图方法的重要的资料.如图9·5,通常在图的下方或左,右两侧注有文字说明,内容包括测图日期,坐标系,高程基准,测量员,绘图员和检查员等.在图的右上角标注图纸的密级.
3) 图廓与坐标格网
图廓是地形图的边界,正方形图廓只有内,外图廓之分.
内图廓为直角坐标格网线,外图廓用较粗的实线描绘.
外图廓与内图廓之间的短线用来标记坐标值.如图9·6,左下角的纵坐标为3510.0km,横坐标220.0km.
由经纬线分幅的地形图,内图廓呈梯形,如图9·6.西图廓经线为东经128°45′,南图廓纬线为北纬46°50′,两线的交点为图廓点.内图廓与外图廓之间绘有黑白相间的分度带,每段黑白线长表示经纬差1′.
连接东西,南北相对应的分度带值便得到大地坐标格网,可供图解点位的地理坐标用.
分度带与内图廓之间注记了以km为单位的高斯直角坐标值.图中左下角从赤道起算的5189km为纵坐标,其余的90,91等为省去了前面,百两位51的公里数.横坐标为22482km,其中22为该图所在的投影带号,482km为该纵线的横坐标值.
纵横线构成了公里格网.在四边的外图廓与分度带之间注有相邻接图号,供接边查用.
4) 直线比例尺与坡度尺
直线比例尺也称图示比例尺,它是将图上的线段用实际的长度来表示,如图9·7 a).
可以用分规或直尺在地形图上量出两点之间的长度,然后与直线比例尺进行比较,就能直接得出该两点间的实际长度值.三棱比例尺也属于直线比例尺.
为了便于在地形图上量测两条等高线(首曲线或计曲线)间两点直线的坡度,通常在中,小比例尺地形图的南图廓外绘有图解坡度尺,如图9·7 b).
坡度尺是按等高距与平距的关系d=h·tanα制成的.如图示,在底线上以适当比例定出0°,1°,2°,…等各点,并在点上绘垂线.将相邻等高线平距d与各点角值αi按关系式求出相应平距di.然后,在相应点垂线上按地形图比例尺截取di值定出垂线顶点,再用光滑曲线连接各顶点而成.
应用时,用卡规在地形图上量取量等高线a,b点平距ab,在坡度尺上比较,即可查得ab的角值约为1°45′.
5) 三北方向
中,小比例尺地形图的南图廓线右下方,通常绘有真北,磁北和轴北之间的角度关系,如图9·8.
利用三北方向图,可对图上任一方向的真方位角,磁方位角和坐标方位角进行相互换算.
9.2.2 地形图的识读
1) 地物地貌的识别
地形图反映了地物的位置,形状,大小和地物间的相互位置关系,以及地貌的起伏形态.为了能够正确地应用地形图,必须要读懂地形图(即识图),并能根据地形图上各种符号和注记,在头脑中建立起相应的立体模型.地形图识读包括如下内容.
(1) 图廓外要素的阅读
图廓外要素是指地形图内图廓之外的要素.通过图廓外要素的阅读,可以了解测图时间,从而判断地形图的新旧和适用程度,以及地形图的比例尺,坐标系统,高程系统和基本等高距,以及图幅范围和接图表等内容.
(2) 图廓内要素的判读
图廓内要素是指地物,地貌符号及相关注记等.在判读地物时,首先了解主要地物的分布情况,例如,居民点,交通线路及水系等.要注意地物符号的主次让位问题,例如,铁路和公路并行,图上是以铁路中心位置绘制铁路符号,而公路符号让位,地物符号不准重叠.在地貌判读时,先看计曲线再看首曲线的分布情况,了解等高线所表示出的地性线及典型地貌,进而了解该图幅范围总体地貌及某地区的特殊地貌.同时,通过对居民地,交通网,电力线,输油管线等重要地物的判读,可以了解该地区的社会经济发展情况.
2) 野外使用地形图
在野外使用地形图时,经常要进行地形图的定向,在图上确定站立点位置,地形图与实地对照,以及野外填图等项工作.当使用的地形图图幅数较多时,为了使用方便则须进行地形图的拼接和粘贴,方法是根据接图表所表示的相邻图幅的图名和图号,将各幅图按其关系位置排列好,按左压右,上压下的顺序进行拼贴,构成一张范围更大的地形图.
(1) 地形图的野外定向
地形图的野外定向就是使图上表示的地形与实地地形一致.常用的方法有以下二种:
罗盘定向:根据地形图上的三北关系图,将罗盘刻度盘的北字指向北图廓,并使刻度盘上的南北线与地形图上的真子午线(或坐标纵线)方向重合,然后转动地形图,使磁针北端指到磁偏角(或磁坐偏角)值,完成地形图的定向.
地物定向:首先,在地形图上和实地分别找出相对应的两个位置点,例如,本人站立点,房角点,道路或河流转弯点,山顶,独立树等,然后转动地形图,使图上位置与实地位置一致.
(2) 在地形图上确定站立点位置
当站立点附近有明显地貌和地物时,可利用它们确定站立点在图上的位置.例如,站立点的位置是在图上道路或河流的转弯点,房屋角点,桥梁一端,以及在山脊的一个平台上等.
当站立点附近没有明显地物或地貌特征时,可以采用交会方法来确定站立点在图上的位置.
(3) 地图与实地对照
当进行了地形图定向和确定了站立点的位置后,就可以根据图上站立点周围的地物和地貌的符号,找出与实地相对应的地物和地貌,或者观察了实地地物和地貌来识别其在地图上所表示的位置.地图和实地通常是先识别主要和明显的地物,地貌,再按关系位置识别其他地物,地貌.通过地形图和实地对照,了解和熟悉周围地形情况,比较出地形图上内容与实地相应地形是否发生了变化.
(4) 野外填图
野外填图,是指把土壤普查,土地利用,矿产资源分布等情况填绘于地形图上.野外填图时,应注意沿途具有方位意义的地物,随时确定本人站立点在图上的位置,同时,站立点要选择视线良好的地点,便于观察较大范围的填图对象,确定其边界并填绘在地形图上.通常用罗盘或目估方法确定填图对象的方向,用目估,步测或皮尺确定距离.
9.3 用图的基本知识
地形图是国家各个部门,各项工程建设中必需的基础资料,在地形图上可以获取多种,大量的所需信息.
从地形图上确定地物的位置和相互关系及地貌的起伏形态等情况,比实地更准确,更全面,更方便,更迅速.
9.3.1 确定图上点位的坐标
1) 求点的直角坐标
欲求图9·9 a)中P点的直角坐标,可以通过从P点作平行于直角坐标格网的直线,交格网线于e,f,g,h点.用比例尺(或直尺)量出 ae和ag两段距离,则P点的坐标为:
为了防止图纸伸缩变形带来的误差,可以采用下列计算公式消除:
式中,为相邻格网线间距.
2) 求点的大地坐标
求某点的大地坐标时,首先根据地形图内外图廓中的分度带,绘出大地坐标格网.接着,作平行于大地坐标格网的纵横直线,交于大地坐标格网.然后,按照上面求点直角坐标的方法计算出点的大地坐标.