一分钟,测绘等高线详解

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等高线是表示地貌的主要形式。地貌是地形图要表示的重要信息之一。地貌尽管千百态、错综复杂,但其基本形态按其起伏的变化可以归纳为几种典型地貌,如山头、山脊谷、山坡、鞍部、洼地、绝壁等。

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等高线的定义
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等高线是地面上高程相同的相邻点所连的一条闭合曲线。水面静止的湖泊和池塘的水边线,实际上就是一条闭合的等高线。如图所示,设有一座位于平静湖水中的小山头,山顶被湖水恰好淹没时的水面高程为100m,然后水位下降5m,露出山头,此时水面与山坡就有一条交线,面且是闭合曲线,曲线上各点的高程是相等的,这就是高程为5m的等高线,随后水位又下降5m,山坡与水面又有一条交线,这就是高程为90m的等高线。依此类推,水位每降落5m,水面就与地表面相交留下一条等高线,从而得到一组高差为5m的等高线。设想把这组实地上的等高线沿铅重线方向投影到水平面H上,并按规定的比例尺缩绘到图纸上,就得到用等高线表示该山头地貌的等高线图。

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这些等高线的形状和高程,客观地显示了小山头的空间形态,同时又具有可度量性。

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等高距与等高线平距
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两条相邻等高线的高差称为等高距,常以h表示。常用的等高距有1m、2m、5m、10m等几种,根据地形图的比例尺和地面起伏的情况确定。在同一幅地形图上,等高距是相同的。

相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距,简称平距,常以d表示。因为同一张地形图内等高距是相同的,所以等高线平距d的大小直接与地面坡度有关。地面坡度i可以写成:

i=h/d

等高线平距越小,地面坡度就越大;平距越大,则坡度越小;平距相等,坡度相同。因此可以根据地形图上等高线的疏、密来判定地面坡度的缓、陡,同时还可以看出:等高距越小显示地貌就越详细;等高距越大,显示地貌就越简略。还有某些特殊地貌,如冲沟、滑坡等其表示方法参见地形图图式。

测绘地形图时,要根据测图比例尺、测区地面的坡度情况和国家规范要求选择合适的基本等高距,见表所示。

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典型地貌的等高线
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地面上地貌的形态是多样的,进行仔细分析后,就会发现它们一般是由山头、洼地、山脊、山谷、鞍部等几种基本地貌组成。了解和熟悉用等高线表示典型地貌的特征,就能比较轻容易地根据地形图上的等高线,分析和判别地面的起状状态,将有助于识与测绘地形图。典型地貌有:

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(1)山头和注地

图(a)为某山头的等高线,图(b)为某洼地的等高线,它们投影到水平面上都是一组闭合曲线,在地形图上区分山丘与注地的方法是:凡是内圈等高线的高程注记大于外圈者为山丘,小于外圈者为洼地,如果等高线上没有高程注记,则用示坡线来表示。

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示坡线是垂直于等高线的短线,用以指示坡度下降的方向。示坡线从内圈指向外圈,说明中间高,四周低,为山丘,示坡线从外圈指向内圈,说明四周高,中间低,为洼地。

 

(2)山脊和山谷

山脊是沿着一个方向延伸的高地。山脊的最高棱线称为山脊线。山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线,见图(a)。山谷是沿着一个方向延伸的注地,位于两山脊之间,贯穿山谷最低点的连线称为山谷线。山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线,见图(b)。

山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线,分别流向山脊的两侧,因此,山脊又称分水线。而在山谷中,雨水必然由两侧山坡流向谷底,向山谷线汇集,因此,山谷线又称集水线。山脊线和山谷线统称为地性线。

在土木工程规划及设计中,要考虑地面的水流方向、分水线、集水线等问题,因此,山脊线和山谷线在地形图测绘及应用中具有重要的作用。

(3)鞍部

鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。典型的鞍部是在相对的两个山脊和山谷的会合处,其左、右两侧的等高线是近似对称的两组山脊线和两组山谷线,鞍部等高线的特点是在大的合曲线内,套有两组小的闭合曲线(见图),鞍部在是修建山区道路的关节点,越岭道路常需经过鞍部。

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(4)绝壁和悬崖

绝壁又称陡崖,它和悬崖都是由于地壳产生断裂运动而形成的。绝壁是坡度在70°以上的陡峭崖壁,有石质和土质之分。如果用等高线表示,将是非常密集或重合为一条线,因此采用锯齿形的陡崖符号来表示,如图(a)、(b)所示。

悬崖是上部突出,下部凹进的绝壁,这种地貌的等高线出现相交。俯视时隐蔽的等高线用虚线表示,如图所示。

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识别上述典型地貌用等高线表示的方法以后,就基本上能够认识地形图上用等高线表示的复杂地貌。图为某一地区综合地貌及其等高线地形图。

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等高线的分类
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表示地形起伏的等高线有首曲线、计曲线、间曲线和助曲线之分(见图)。

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(1)首曲线

在同一幅地形图上,按照基本等高距描绘的等高线称为首曲线,又称为基本等高线。用0.15mm宽的细实线绘制。

(2)计曲线

为了计算和用图的方便,每隔四条基本等高线,或者凡高程能被5整除且加粗描绘的基本等高线称为计曲线。例如等高距为1m的等高线,则高程为5m、10m、15mn…5m倍数的等高线为计曲线;又如等高距为2m的等高线,则高程为10m、20m、30m……10m倍数的等高线为计曲线。一般只在计曲线上注记高程。计曲线的高程值总是为等高距的5倍。计曲线用0.3mm宽的粗实线绘制。

(3)间曲线

对于坡度很小的局部区域,当用基本等高线不足以反映地貌特征时,可按1/2基本等高距加绘一条等高线,该等高线称为间曲线。间曲线用0.15mm宽的长虚线绘制,可以不闭合。

(4)助曲线

在地形较为平坦的区域,为了能够更准确地利用地形图设计工程建筑物,有时在间曲线的基础上还绘制出高差为四分之一等高距的等高线,通常把这一等高线称为四分之一等高线,也称助曲线。一般用0.15mm宽的细短虚线表示。

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等高线的特性
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为了掌握用等高线表示地貌时的规律性,现将等高线的特性归纳如下

(1)同一条等高线上各点的高程都相等但高程相等的点,不一定在同一条等高线上。

(2)等高线是闭合曲线,不能中断(间曲线、助曲线除外),如果不在同一幅图内闭合,则必定在相邻的其他图幅内闭合。

(3)等高线只有在绝壁或悬崖处才会重合或相交。

(4)等高线经过山脊或山谷时转变方向,因此,山脊线和山谷线应与转变方向处的等高线切线垂直相交,如图所示。

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(5)在同一幅地形图内,基本等高距(等高线间隔)是相同的。因此,等高线平距大(等高线疏)表示地面坡度小(地形平坦):等高线平距小(等高线密)则表示地面坡度大(地形陡峭);平距相等则坡度相同。

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