地貌是指地表面的高低起伏形态,可按其起伏变化的程度分成平地(地面坡度在2°以下)、丘陵地(地面坡度2°~6°)、山地(地面坡度6°~25°)、高山地(地面坡度在25°以上)等几种类型。四周高中间低的地方称为盆地,很小的盆地则称为洼地。地貌是地形图要表示的重要信息之一,地形图上一般是用等高线法表示地貌。等高线不但能表示地面起伏形态,还能科学地表示地面坡度和地面高程,可以满足实际用图的需要。对于不能用等高线表示的地方,如峭壁、冲沟、梯田等特殊地形则可用特殊的地貌符号来表示。
1)典型地貌的名称
地表形态千变万化,但地貌的基本形态可以归纳为几种典型地貌:①山丘;②洼地;③山脊;④山谷;⑤鞍部;⑥绝壁等(见图9-5)。了解和熟悉典型地貌的等高线,有助于正确地识读、应用和测绘地形图。
图9-5 综合地貌及其等高线表示
凸起而高于四周的高地称为山丘,凹入而低于四周的低地称为洼地。山的最高部位称为山顶。山的倾斜面称为山坡。山坡上隆起的从山头沿一个方向延伸到山脚的凸棱称为山脊,山脊上的最高棱线称为山脊线;两山坡之间的凹地称为山谷,山谷中最低点的连线称为山谷线;山脊线和山谷线均称为地性线,代表地形的变化。近于垂直的山坡称为绝壁,上部凸出、下部凹入的绝壁称为悬崖,相邻两个山头之间的最低处呈马鞍形的低凹部分称为鞍部,它的位置是两个山脊线和两个山谷线交会之处。
2)等高线的概念
图9-6 等高线
等高线是地面上高程相同的相邻各点所连接而成的闭合曲线。如图9-6所示,可以设想有一座位于平静水面的小山头,山顶被湖水淹没时的水面高程为80m。然后水位下降5m,露出山头,此时水面与山坡就有一条交线,而且是闭合曲线,曲线上各点的高程是相等的,这就是高程为75m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70m的等高线。以此类推,水位每降落5m,水面就与地表面相交留下一条等高线,从而得到一组相邻高差为5m的等高线。设想把这组实地上的等高线沿铅垂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。
3)等高距和等高线平距
地形图上相邻等高线之间的高差称为等高距,常以h表示。图9-6中的等高距为5m。在同一幅地形图上,等高距h是相同的。相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距,常以d表示,其大小随着地面的起伏情况而改变。h与d的比值就是地面坡度i:
式中M为比例尺分母。坡度i一般以百分率表示,向上为正,向下为负,例如i=+5%、i=-2%。因为同一张地形图内等高距h是相同的,所以地面坡度与等高线平距d的大小有关。由式(9-2)可知,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,则坡度相同。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。
用等高线表示地貌,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。但是,当等高距过小时,图上的等高线过于密集,将会影响图面的清晰度。因此,在测绘大比例尺地形图时,基本等高距的大小是根据测图比例尺与测区地形情况来确定的(参见表9-5)。
表9-5 地形图的基本等高距h (单位:m)
4)等高线的分类
(1)首曲线(基本等高线):在同一幅地形图上,按规定的基本等高距描绘的等高线称为首曲线,用宽度为0.15mm的细实线绘制。
(2)计曲线(加粗等高线):地形图上有时不可能对每条首曲线都注记高程,为了便于读取高程,凡是高程能被五倍基本等高距整除的等高线加粗(线宽0.3mm)绘制,并在该等高线上注上高程,称为计曲线。在注记高程处将所注记的加粗等高线断开,字头朝向上坡的方向,并尽量避免字头朝南,宜将高程注记在等高线适当的部位。
(3)间曲线(半距等高线):当首曲线不能很好地显示地貌的特征时,按二分之一基本等高距描绘的等高线称为间曲线,在图上用长虚线表示。(www.daowen.com)
(4)助曲线(辅助等高线):有时为显示局部地貌的需要,按四分之一基本等高距描绘的等高线,称为助曲线,一般用短虚线表示。间曲线和助曲线可不闭合(见图9-6地形图的左下部分)。
5)用等高线表示典型地貌
(1)山丘和洼地的等高线
图9-5中的①处为山丘的等高线,图9-5中的②处为洼地的等高线。它们都是一组闭合曲线,从高程注记中可以区分这些等高线所表示的是山丘还是洼地,山丘的等高线由外圈向内圈高程逐渐增加,洼地的等高线由外圈向内圈高程逐渐减小,也可通过等高线上的示坡线(图9-5左上部分垂直于等高线的短线)来区分,示坡线的方向指向低处。
(2)山脊和山谷的等高线
山脊的等高线是一组凸向低处的曲线(图9-5中的③处),各条曲线方向改变处的连接线(图中点划线)即为山脊线。山谷的等高线为一组凸向高处的曲线(图9-5中的④处),各条曲线方向改变处的连接线(图中虚线)即为山谷线。等高线经过山脊或山谷时改变方向,因此山脊线与山谷线应和改变方向处的等高线的切线垂直相交。山脊和山谷的两侧为山坡,山坡近似于一个倾斜平面,因此山坡的等高线近似于一组平行线。
山脊线又称为分水线,山谷线又称为合水线。在地区规划及建筑工程设计时经常要考虑到地面的水流方向、分水线、合水线等问题,因此,山脊线和山谷线在地形图测绘和地形图应用中具有重要的意义。
图9-7 悬崖的等高线
(3)鞍部的等高线
典型的鞍部是在相对的两个山脊和山谷的会聚处(图9-5中的⑤处)。它的左右两侧的等高线是相对称的两组山脊线和两组山谷线。鞍部在山区道路的选线中是一个关节点,越岭道路常需经过鞍部。
(4)绝壁和悬崖符号
绝壁和悬崖都是由于地壳产生断裂运动而形成的。绝壁有比较高的陡峭岩壁,等高线非常密集,因此在地形图上要用特殊符号来表示绝壁(图9-5中的⑥处)。悬崖是近乎直立而下部凹入绝壁,若干等高线投影到地形图上会相交(图9-7),俯视时隐蔽的等高线用虚线表示。
6)等高线的特性
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同。
(2)等高线是闭合曲线,闭合的范围有大有小,如果不在本幅图内闭合,则必在相邻的其他图幅内闭合。
(3)除在悬崖和绝壁处外,等高线在图上不能相交,也不能重合。
(4)等高线平距小表示坡度陡,平距大表示坡度缓,平距相同表示坡度相等。
(5)等高线与山脊线、山谷线成正交。
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