地形图简介

地图是地球实际特征的图形表示。在平面上创建地球表面表示的研究和实践称为制图学。地图可以是静态的、立体的、动态的，甚至是交互式的。它们代表各种事物，例如自然特征、人口、政治边界、气候、经济活动、自然资源、道路、气候和地形。目前使用的地图有多种类型，最常用的地图之一是地形图。

地形图是表示地球表面图形特征的详细地图。该地图使用等高线来表示地形和其他地理特征，例如基础设施开发、水体、建筑物和其他突出特征。等高线是连接等高位置的线，可以显示物理特征的高度和形状。地形图是代表三维地球表面的二维地图。它们与其他地图的不同之处在于它们同时显示地形的垂直和水平位置。除了等高线之外，还使用颜色、标签和符号来描绘地理特征的形状和位置。

等值线

地形图使用多种符号来表示人类和物理特征。其中最引人注目的是地形图显示该地区的地形或地形。

等高线用于通过连接相同高程的点来表示高程。这些假想线很好地代表了地形，与所有等值线一样，当等高线靠得很近时，它们代表陡峭的斜坡；相距较远的线代表逐渐倾斜。

等值线间隔

每个四边形使用适合该区域的等高线间隔（等高线之间的高程距离）。虽然平坦区域可以使用 5 英尺的等高线间隔来绘制，但崎岖的地形可能具有 25 英尺或更多的等高线间隔。通过使用等高线，经验丰富的地形图阅读者可以轻松地可视化溪流方向和地形形状。

颜色

大多数地形图的制作比例都足够大，可以显示城市中的各个建筑物和所有街道。在城市化地区，较大且特定的重要建筑物以黑色表示，而其周围的城市化区域以红色阴影表示。

一些地形图还包括紫色的特征。这些四边形仅通过航空照片进行修改，而不是通过地形图制作过程中涉及的典型现场检查进行修改。这些修改在地图上以紫色显示，可以代表新城市化地区、新道路，甚至新湖泊。地形图还使用标准化制图惯例来表示其他特征，例如蓝色代表水，绿色代表森林。

坐标

地形图上显示了几种不同的坐标系。除了地图的基本坐标 纬度 和经度之外，这些地图还显示通用横轴墨卡托 (UTM) 网格、乡镇和范围以及其他坐标系。

地图的特点

为了使地形图具有相关性和实用性，地图必须有足够的关于其尺寸的信息。地图的尺寸是通过选择既不大也不小的地图比例得出的。通过使用颜色和符号增强了地图细节。

与一般参考地图一样，地形图是景观的摘要，显示一个区域的重要物理（自然和人造）特征。主要区别在于它们详细显示了海拔。

地形图的特点包括：

• 使用等高线显示海拔。简单而言， 等高线是连接海拔相等点的线。
• 它们强调展示人类住区（道路、城市、建筑物等）， 但可能包括一些主题信息，例如植被或国家公园的边界。
• 它们通常由政府机构制作， 这些通常是专业测绘机构，可能具有民用或国防目的。
• 他们有严格遵守的明确定义的标准（称为规范）， 这些标准因测绘机构和地图比例而异。
• 他们有非常好的位置参考系统， 包括纬度和经度，但也可能有网格线。
• 通常还有附加信息，例如指向磁北的箭头。

由于在线提供了大量有关地形图的信息（比任何其他形式的地图更多），我们将对其进行非常简单的概述。请参阅下面的进一步阅读。

地形图通常是一系列地图的一部分，但也可能是一次性/独立的地图。

了解轮廓

从 1:50,000 比例尺地图中提取的内容已用粉红色注释，以突出显示可使用等高线识别的不同景观特征。该地图的等高线间隔为 20 米。高程通常使用等高线显示。简单而言，等高线是连接等高程点的线。当这些线高于海平面时，则被简单地称为等高线；当低于海平面时，则被称为测深等高线。

等高线可以告知读者关于土地形状及其崎岖程度的许多信息。等高线越接近，土地就越陡峭，反之它们彼此远离越远，土地就越平坦。例如，在纳拉伯平原上，会显示很少的等高线，但在雪山上会显示大量的等高线。

Note：地形图不会显示每条等高线，而是选择线条的样本。例如每 20、50、200 米，取决于地图的比例。这称为地图的等高线间隔。作为此选择过程的结果，等高线密度的差异仅表明景观形状的相对变化，在该地图上。

地形图编号系统

对于系列地图，特别是地形系列地图，已经开发了多种地图约定。可能令人困惑的一个问题是不同的地图编号系统。

在系列地图中，重要的是各个地图应易于且唯一地识别。仅地图名称不足以轻松识别和定位单个地图。当地形图系列中有大量地图时，这尤其是一个问题，以澳大利亚为例：

• 513 幅单独的 1:250,000 比例地形图
• 3,066 张 1:100,000 比例尺地形图

国际世界地图（IMW）编号系统的开发部分解决了这个问题。该系统取决于两个功能：

• 为整个地球表面开发了一个明确的、规则的、较小规模的网格
• 较大比例的地图“嵌套”在该网格内

大家一致认为，较小比例尺的网格应用于 1:1,000,000（通常称为 1:100 万比例尺）地形测绘。“嵌套”的较小比例为 1:250,000、1:100,000、1:50,000、1:25,000 等。

国际世界地图及其编号系统

1891 年，第五届国际地理大会同意开发全球范围内的 1:1,000,000（或 1:100 万）比例尺系列地图。这被称为国际世界地图（简称 IMW），这些地图将使用国际商定的一致规范来制作。

由于多种原因，IMW 地图的开发进展缓慢，其中包括两次世界大战、大萧条以及较贫穷国家缺乏资金。国际兴趣减弱，到 20 世纪 80 年代，拟议的 2500 张地图中仅完成了 800-1000 张。该项目于 20 世纪 80 年代中期被放弃。IMW 的澳大利亚部分有 49 张地图。这些工程于 1926 年开始，并于 1978 年完成。

这是覆盖澳大利亚的 IMW 地图的索引。请注意，每个 IMW 地图/区域具有：

• 唯一名称
• 位于 IMW 纬度区域（北部以字母 C 开头，南部以字母 K 结尾）
• 位于 IMW 纵向区域（以西方数字49，东方数字56结尾）

IMW 地图系列的持久遗产是其地图编号约定。它开发的常规网格包括：

• 整个地球的 4° 宽纬度区域，编号为 A 至 V，远离赤道； 并带有字母 N 或 S（用于识别北半球和南半球）。
• 6°宽的纵向区域适用于纬度60°之间的区域， 编号为1至60，从东到西从180°开始
• 纬度 60° 和 90° 之间的 12° 或 24° 宽的纵向区域。

使用这种方法创建了一个规则的网格，每个网格都有一个唯一的编号。例如，就澳大利亚悉尼而言，其 IMW 网格单元（也称为 IMW 区域、IMW 地图区域或 IMW 地图）将被标识为：

• S：代表南半球
• J：所属纬度区域
• 56：所属纵向区域

将三者加在一起，澳大利亚悉尼位于 SJ56 的 IMW 区域内。这种编号系统允许地图用户仅使用数字作为指导来定位地球表面任何地方的地图。

除此之外，每个 IMW 地图区域都有唯一的命名。以澳大利亚悉尼为例，地图为 SJ56, Sydney。如果地图的范围与标准 IMW 区域不同（完全覆盖一座城市），则在地图名称中添加“特殊”一词。

编号 1:250,000 比例尺地形图

编号系统的下一步很简单，根据惯例，IMW 区域中有 12 个独立的 1:250,000 比例地图。这些都按规则的模式编号为 1-12。这将被添加到 IMW 区域编号中，并创建另一个唯一编号。在上面的悉尼示例中，IMW 地图页为 SJ56，1:250,000 比例尺地图称为悉尼，是该区域中的第 5 个地图，即悉尼 1:250,000 比例尺地图编号为 SJ56-5。

对其他比例尺地形图进行编号

为 1:250,000 比例尺系列地形图开发的独特编号系统的类似原理也为 1:100,000、1:50:000、1:25,000 比例尺系列地形图开发。

1:100,000 比例尺的地形图嵌套在 IMW 系统中。1:250,000 比例尺地图中包含六张 1:100,000 比例尺地图。

在这种情况下，系统涉及：

• 使用两位数的数字，该数字依次分配给每张 1:100,000 比例尺从西到东的地图
• 使用两位数字依次分配给每张 1:100,000 比例尺的从南到北的地图

这会导致系统内每张 1:100,000 地图都有一个唯一的 4 位数字。

与 1:250,000 比例的地图一样，其编号基于它们所在的 IMW 区域的数量；所以制作 1:50:000 和 1:25,000 的地图。它们在它们出现的 1:100,000 地图的编号上添加了一个序列号。

Note:该系统被澳大利亚政府测绘机构用于系列地形图。然而，“总是期待意想不到的事情”这句老话仍然适用。一些机构使用基于 IMW 网格的系统，但它们可能略有不同。

此外，这种规则的网格系统创建了许多地图，覆盖少量土地和大量无土地的海洋。许多测绘机构“移动”地图边界以最大化显示的土地数量。

以下是澳大利亚西北部地图的两个索引。最上面的一张是国际世界地图（IMW）地形图。底部一张是世界航空图 (WAC) 地图系列。请注意 WAC 图表是如何调整的，以最大化其覆盖的土地面积。

IMW 地图索引

国际世界地图（IMW）和世界航空图（WAC）都是显示地形（特别是海拔）信息的国际地图系列。

IMW 地形图系列于 1900 年代初期开发，WAC 系列于 1900 年代中期开发。作为一个国际公认的系列，具有标准规格和规则的地图网格，IMW 是“世界上同类产品中的第一个”。

WAC 地图索引

WAC 系列建立在 IMW 系列的基础上。为了满足其需求（飞机导航），WAC 系列调整了现有的 IMW 板材边界，以最大限度地增加其所包含的土地数量。

有趣的是，WAC 的网格基于 IMW 网格，但有时它允许地图边界略有不同，并且在某些情况下个别地图会重叠。比较来自 1) IMW 地图索引和 2) WAC 地图索引的这两个摘录。注意：

• IMW 如何绘制地图不伦瑞克湾、达尔文和罗珀河已“移动”至东部， 以最大限度地扩大地图覆盖的土地面积。
• 不伦瑞克湾和达尔文保留了它们的IMW名称， 但罗珀河已更名为格鲁特岛， 因为罗珀河不再被地图完全覆盖，但格鲁特岛被完全覆盖。
• 布鲁姆 (Broome)、霍尔斯溪 (Halls Creek) 和纽卡斯尔水域 (Newcastle Waters) 地图的范围和名称保持不变。
• 哈默斯利山脉地图如何向北和西延伸一小段距离， 使其完全覆盖陆地。北部和西部的 IMW 板材不属于 WAC 系列。
• 最后，这两个系列使用不同的编号约定。

制作地形图

处理地形图的过程漫长而复杂，可能需要长达五年的时间。该过程涉及一组测量员、事实核查员、雕刻师和印刷师等人员。它涉及从空中从不同角度拍摄要绘制地图的区域，以提供可转换为轮廓的三维图像。为确保地图准确，设立了拍摄区域的各个控制点。控制点可以是两个显着特征（例如道路）的交叉点。对这些点进行测量以确定经度、纬度和海拔。一旦事实得到确认和核对，地图手稿就会被编译、编辑并印刷为地形图。

地形图的用途

地形图有多种用途，包括旅行、娱乐和徒步旅行。它们还被政府和其他组织用来协助制定法律边界、采矿、城市规划和应急管理。

如何使用地形图？

地形图是可视化地球表面的一种方式

拓扑缩略图地形图通过在二维地图上用线表示等高程来显示地貌的三维形状；它们本质上是一种等高线图（也用于气象学和海洋学）。虽然这些可以从数学上推导出来，但大多数地质学家通过测量现场（或航空照片）的海拔（和位置）、在地图上绘制海拔并连接相等海拔的线（很像连接点，除了所有相同的数字都是相连的，而不是按顺序相连）。

为什么应该熟悉地形图的各个方面？

对于徒步旅行者或户外运动爱好者来说，地形图是很熟悉的；它们用于了解您将徒步旅行（或攀岩或滑雪等）的景观。它们也常被现场地质学家用于各种应用。阅读和解释地形图的能力被认为是所有地球科学家和地球科学学生的基本技能。地形图用于了解土地形状、斜坡是否会塌陷、冰川如何变化以及地质历史等等。地球科学家制作并使用它们来绘制地质图，寻找最佳建筑地点，估计洪水发生的位置，并确定考古或古生物挖掘的最佳地点。