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。高斯—克吕格投影：假设用一空心椭圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭球体面某一经线相切；然后，用解析法将相切经线两侧一定经差范围内地球椭球体面上的经纬网以保持角度相等的关系投影到椭圆柱面上，最后将椭圆柱面沿过南北极的母线切开展平，就得到投影后的图形。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、地形图上的坐标网横坐标本来应以中央经线为0起算，以东为正，以西为负，但因坐标数有正有负，不便于使用，所以，又规定凡横坐标值均加500千米即等于将纵坐标轴向西移500千米，横坐标从此起算则均为正值。直角坐标网的构成：以千米为单位，按相等间距，作平行于纵、横轴的若干直线，便构成了图面上的平面直角坐标网，又叫方里网。
坐标的注记：纵坐标注记在东西内外图廓间，由南向北增加（四位数,除四角外通常只注两位）；横坐标注记在南北内外图廓间，由西向东增加。近地图四角注有全部坐标数。横坐标前两位为带号，其余只注最后两位千米数。规定1：10万和更大的比例尺地形图绘制方里网，其间隔规定如下表：
比例尺图上方里网间隔相应实地长度
1：1万10cm1km
1：2.5万4cm1km
1：5万2cm1km
1：10万2cm2km3、邻带坐标网
由于高斯—克吕格投影的经线是向投影带的中央经线收敛的，而且又分带各自单独投影，自成一个坐标系统,致使邻带间相邻的同比例尺图幅方里网互不联系,使想要量测邻带相邻图上A、B两点间的距离和方向成为不可能。规定在一定的范围内把邻带的坐标延伸到本带的图幅上，这就使某些图幅上有两个方里网系统，一个是本带的，一个是邻带的，为了区别，图廓内绘有本带方里网，图廓外绘邻带方里网的小段，需要使用时才连绘出来，这样相邻图幅就具有统一的直角坐标系统。三、地形图的分幅与编号（旧）1、1：100万地形图分幅编号北京所在图幅，J-50(116