(五)地貌的表示方法
地球表面是起伏不平的,有高山,有深海,有丘陵和平原,有沙漠和草原,还有江河和湖泊等等,这些高低不平,形状各异的地貌是怎样表示在平面图纸上的呢?
地貌的表示方法,是人们在实践中不断积累经验的基础上,逐渐完善和丰富起来的。在公元前六百多年的时候,我国的制图先驱是用∩∩图形表示山峰位置和山脉大体走向的,直到清朝初期,才开始采用等高线表示地貌的方法。
用等高线表示地貌,能精确地反映地面的高低、斜坡形状和山脉走向,我们的基本比例尺地形图,主要是用这种方法表示地貌的。这种方法存在的主要问题是缺乏立体感。
随着科学的发展,人们对地图的要求提高了,希望能一目了然地看出广大区域的地势总貌,迅速得到高程分布和高差对比的印象,于是,在等高线的基础上又出现了分层设色和晕渲表示地貌的方法。
分层设色法,就是将地貌按一定的高度分出层次,每层普染以不同的颜色。用图时就可以根据颜色迅速判别高度。我们常见的地图册以及航空图,小比例尺图,多是采用这种方法。
晕渲法,就是按一定的光源方向和地形起伏,用青钢色(或彩色),在坡或背光坡上涂绘暗影,以构成地势起伏的立体形象,给用图者在视觉上以生动形象、蜿蜒起伏、景观自然的感觉。地貌图、游览图多是采用这种方法。
分层设色和晕渲法,如与等高线配合使用,效果将会更好,不但便于识别地貌,也便于图上计算高程。
1. 等高线表示地貌的原理
等高线表示地貌的原理是:假设把一座山,从底到顶,按相等的高度,用一层一层地水颊横截该山,则山的表面便会留下一条一条的弯曲截口痕迹线,再将这些截口痕迹线垂直投影到一个平面上,便呈现出一圈套一圈的曲线图形。因为每条曲线上各点的高度都相等,所以这种曲线叫等高线;各相邻的两条等高线间的垂直距离相等,叫等高距。地形图就是根据这个道理来表示地貌的。
2. 等高线的特点
根据等高线表示地貌的原理,可以看出这样几个特点:
等高线都是闭合曲线,同一条等高线上任何一点的高程都是相等的;
等高线多,山就高,等高线少,山就低;
等高线密,坡度陡,等高线稀,坡度缓;
等高线的弯曲形状和相应实地地貌形态保持水平相似的关系。
对于同一地形而言,等高线的多少,取决于等高距的大小。等高距大,等高线就稀少,地貌显示就简略;等高距小,等高线就密集,地貌显示就详细。为了制图方便,利于用图,应选择适当的等高距。我单位基本比例尺地形图的等高距规定为:
比例尺:1:2.5万、1:5万、1:10万、1:20万
等高距:5米、10米、20米、40米
3. 等高线的种类
在地形图上,我们所看到的等高线,为何有细的,有粗的,还有断续的?这是为了更好地表示地形和用图的方便而规定的。
凡是按规定的等高距测绘的等高线,都叫基本等高线,又称首曲线,是用细实线表示的;
为了便于计算高程,把首曲线每逢五条或十条加粗描绘一条,叫做加粗等高线,例如,一座一千米的高山,在1:5万图上,就要画一百条首曲线,计算高程时,如果一条一条地数,就很不方便,有了加粗等高线,就能一五一十地数,计算就方便了,所以,又叫计曲线。
因为地貌起伏变化多端,用首曲线往往不能详细表示地貌的细部特征,就在首曲线的中间加绘长虚线,表示其细部,这叫半距(基本等高距的二分之一)等高线,也叫间曲线。
有些地方的细貌,用间曲线仍然显示不出来时,就在四分之一等高距的位置上用短虚线表示其细貌,补助间曲线的不足,所以叫做补助等高线,又叫助曲线。
间曲线与助曲线,线段不长,只在倾斜变换和地形复杂的地方用,如丘陵地区的地图上使用较多。
用等高线表示地貌,是一种比较科学的方法,具有图形简单、便于计算、清晰醒目等优点。但也有不足之处,例如,因为等高线是按一定的等高距测绘的,有些细貌可能被舍去;不能完全逼真地反映地貌的细部和景观;立体感不够明显,给判读带来一定的困难。用图时,既要掌握它的特点,也要知道它的不足之处,才能更好地发挥地形图的作用。
4. 怎样识别地貌
我们懂得了等高线表示地的原理和特点,就有了判读地貌的基础,但是,由于地貌类型复杂,要正确认识地貌,仍有不少困难。
尽管每座山都有自己的特点,形态万千,但只要我们认真分析一下,仍然可以找出它们的共同特征。概括地说,它们都是由山顶、凹地,山背、山谷,鞍部、山脊等构成。只要抓住这些基本特征,识别地貌就比较容易了。
在识别这些特征时,只要联想一下等高线表示地貌的原理和特点,就能立刻认出:凡是最小的闭合小圆圈都是山顶。根据这些圆圈的大小和形状,还能分辨出是尖顶山、圆顶山或平顶山。凹地也是小圆圈,怎么和山顶区别呢?这个问题,制图人员早就想到了,就是在圆圈上加上个垂直小短线,它是指示下方向的,叫做示坡线。如果你看到示坡线是在圆圈的外面,就是山顶,示坡线是在圆圈的里面,就是凹地了。
以山顶为准,等高线向外凸出的是山背;等高线向里凹入的,就是山谷。两个山顶之间,两组等高线凸弯相对的是鞍部,若干个山顶与鞍部连接的凸起部分就是山脊。
另外,由于地壳的升降,剥蚀和堆积作用,使得一些局部地区改变了原来的面貌,如植被稀少,由于雨水冲刷形成的冲沟;陡峭的崖壁,坡度在70°以上,象广西桂林的陡石山;山坡受风化作用而崩落的崩崖等。这些地形,统称为变形地。因为这种地形面积很小,形状奇特,用等高线不太好表示,只好用符号来表示。
根据等高线表示地貌的原理和特点,结合变形地符号,再考虑到自然习惯(如河水总往低处流,等高线上高程注记的字头总是朝上坡方向,示坡线指向下坡)进行判读,地貌的总体和细部就清清楚楚了。
5. 怎样判定高程和高差
我们在使用地图时,经常要判定点位的高程。在图上根据什么判定点位的高程呢?主要是根据高程注记和等高线来推算。例如:
点位恰在等高线上时,该等高线的高程,就是这个点位的高程;
点位在两条等高线之间时,先查出下边一条等高线的高程,再按该点在两等高线间隔中的位置目估出高度;
点位在没有高程注记的山顶时,一般应先判定最上边一条等高线的高程,然后再加上半个等高距。
知道了两点的高程,然后相减,所得结果,就是两点的高差。
6. 怎样判定斜面形状和坡度
所谓斜面,就是从山顶到山脚的倾斜部分。
等齐斜面:坡度基本上一致,站在斜面顶部可以看到全部,称为等齐斜面,在图上,各等高线的间隔大致相等。
凸形斜面:在实地,上面缓下面陡,站在斜面顶部看不见下部,称为凸形斜面。在图上,等高线的间隔上面稀,下面密。
凹形斜面 与凸形斜面相反,上面陡,下面缓,站在斜面的顶部能看到斜面的全部,称为凹形斜面。在图上等高线的间隔是上面密,下面稀。
实地的斜面,多数是凸凹互相交错的形状,但是,总离不开上面说的三种形状。使用地图时,只要注意等高线间隔的疏密情况,就能很容易地判明斜面的形状。
那么斜面的坡度,又怎样从地图上量取呢?
量取坡度时,要先用两脚规量取图上两条(或六条)等高线间的宽度,再到坡度尺上比量,在相应的垂线下边就可以读出它的坡度。