第3章 地形图及其辅助要素.ppt

第三章 地形图及其辅助要素 本章结构 第一节 我国国家基本比例尺地形图概述 第二节 地形图的数学基础 第三节 地形图的辅助资料 第一节 我国国家基本比例尺地形图概述 一、八种基本比例尺地形图 我国把1：5000、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、（原1：20万）、1：50万、1：100万八种比例尺的地形图定为国家基本比例尺的地形图。 地形图的内容包括：水文、地貌、土质、植被、居民地、交通线和境界线。 地形图的特点：（1）内容详细，几何精度高；（2）采用统一的大地坐标系统和高程系统；（3）统一的制图规范和图式。 二、分类及用途 根据比例尺分为大、中、小比例尺地形图三类，随着比例尺的不同，其内容与精度也有区别，从而它的用途也有所不同。地形图的主要用途： 用于研究区域概况； 提供各种资料和数据； 作为填绘地理考察内容的工作底图； 野外工作的工具； 编制专题地图的底图。 第二节 地形图的数学基础 一、投影和分带 1、投影 大、中比例尺地形图采用等角横轴切椭圆柱投影（高斯—克吕格投影）。 小比例尺地形图（1：100万）采用等角圆锥投影。 投影后的经纬网形状： 中央经线和赤道为垂直相交的直线。 经线为凹向对称于中央经线的曲线. 纬线为凸向对称于赤道的曲线，且与经线曲线正交，没有角度变形。 投影后变形特点： 中央经线上没有长度变形，其余经纬线的长度略大于球面实际长度，离中央经线愈远，其变形愈大。 2、分带 为了控制变形，采用分带投影的办法 1：2. 5万—1：50万地形图采用经差6°分带； 1:1万及更大的比例尺地形图采用3°分带。 6°分带法：从格林威治0°经线（本初子午线），自西向东按经差每6°为一投影带，全球共分60个投影带，依次编号为1—60。我国位于东经72°—136°之间，共包括11个投影带，即13—23带。 3°分带法：从东经1 °30′算起，自西向东按经差3°为一个投影带，全球共分120个带，我国位于24—45带。 每带带号与其中央经线的经度有如下关系： 6°带：东半球λ中=6°×n-3° 西半球λ中=6°×n-3°- 360° 3°带：东半球λ中=3°×n，西半球？？ 3、UTM投影 UTM投影与高斯-克吕格投影都是横轴墨卡托投影的变种，目前一些国外的软件或国外进口仪器的配套软件往往不支持高斯-克吕格投影，但支持UTM投影。 UTM （Universal Transverse Mercator）投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是一种“等角横轴割椭圆柱投影”。 UTM投影与高斯-克吕格投影相似，角度没有变形,中央经线投影为直线，且为投影的对称轴。 高斯-克吕格投影与UTM投影的比较 高斯-克吕格投影是“等角横轴切椭圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即长度比为1；UTM投影是“等角横轴割椭圆柱投影”，圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条纬线圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996，离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。 两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM的第31带。 两投影的纵轴西偏移都是500千米，高斯-克吕格投影横轴北偏移为零，UTM北半球投影横轴北偏移为零，南半球则为10000千米。 高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用 X[UTM]=0.9996 * X[高斯]，Y[UTM]=0.9996 * Y[高斯]，进行坐标转换（注意：如坐标纵轴西移了500千米，转换时必须将Y值减去500千米乘上比例因子后再加500千米）。 二、地形图上的坐标网 为了在地图上迅速而准确的指示目标位置和确定方向、距离、面积等，高斯—克吕格投影的地图上绘有两种坐标网：地理坐标网（经纬网）和直角坐标网（方里网）。 1、地理坐标网 1：1万—1：10万比例尺地形图上，内图廓为经纬线，图内不加绘经纬线，经纬度数值注记在内图廓四角，内外图廓间，还绘有黑白相间或仅用针线表示经差、纬差1′的分度带。将对应点相连接，就可构成很密的经纬网。 1：25万—1：100万地形图上，直接绘出经纬网，有时还绘有加密经纬网的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间，经度注记在南北内外图廓间。 2、直角坐标网 坐标系的建立和起算：直角坐标网是以每一投影带的中央经线为纵轴（X轴），赤道作为横轴（Y轴），纵坐标以赤道为0起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标都是正值。 直角坐标网的构成：以千米为单位，按相等间距，作平行于纵、横轴的