三、野外考察方法和技巧

(一)地形图的野外使用 1.地形图的野外方向的确定

在野外使用地形图时,首先要使地形图的方向与实地方向一致,常用的方法是借助罗盘或根据地物来进行。借助罗盘主要用三线法定向。

  1. 依磁子午线定向地形图的南北内廓线上,常注有 P’(磁北)和 P

(磁南)两点,两点的连线即为磁子午线。定向时,将罗盘的南北线与 PP’ 重合,再转动地图,当罗盘磁北针指北时,即已完成地图定向。

  1. 依真子午线定向将罗盘南北线与东(或西)图廓重合,再转动地图,

    按图下方的三北方向图所注磁偏角数值(注意东偏还是西偏),使磁北针指向相应的分划,即已完成定向。

  2. 依坐标纵线定向,使罗盘南北线与坐标纵线相重合,然后转动地图,按图下方的三北方向图上所注方向改正角的数值(东偏或西偏),使磁针北端指向相应的分划,即完成定向。

根据地物、地貌定向,是一种最简单迅速的定向方法。作业时,首先在实地找到与图上相对应的具有方位意义的明显地物(或地貌);然后在站立点转动地图,当图上的两个或两个以上的地物与实地对应的地物完全一致时,即完成了概略定向。

2.地形图上野外定点

地形图定向之后,在图上确定自己站立的位置,是野外用图的一个重要前提。通常是根据图上和实地明显地貌或地物的对应关系,在图上找到站立点的位置。在地面起伏比较明显的山区或丘陵区,则可根据实地比较明显的地貌特征及在图上等高线的图形特征来确定站立点的位置。在地面起伏不明显的平原地区,则可根据实地明显地物和地物特征点,以及在图上的相应位置来确定站立点的位置。如判定站立点在一桥梁的南东 30°,距桥 50 米, 那么只要在图上找到这座桥梁,便很容易找到站立点在图上的位置当站立点附近无明显景物,在图上无法依靠相关景物找到站立点的准确位置时,可采用后方交会法来定自己的位置。具体做法是,在地形图定向之后,首先在地面找到两个以上,而且在图上也有显示的地物,然后根据这些实地地物与图上地物的对应关系,来确定站立点位置。如图 9—1,山顶 A、房屋 B 为实地地物,a、b 为图上对应点。标定图板后,用三棱尺一边经过图上 a,瞄准地面景物 A,并沿尺边绘一方向线;再以同法瞄准 B,画出方向线,所得交点 c, 即为站立点在图上的位置。后方交会法确定站立点的精度主要取决于两方向线交角的大小,因此,交会角最好选在 30°—150°之间。为了防止错误, 还应用第三点进行检核。

在地形图上标定地面点,也是野外定点的重要方面,是野外填图的基础。常用下边几种方法:

辐射线法在地形图定向和图上确定站立点位置之后,地图方向不变,并保持水平,然后过图上站立点向欲定点瞄准和描绘方向线,再用目估或步测确定欲定点至站立点的距离,并在图上相应截取,标定该点。如图 9—2。

前方交会法如果我们已知两个地物(如山峰、三角点、桥梁等)在地形图上的确切位置,可用这种方法确定第三点在地形图上的位置。A、B 两点为已知地物,它们在地形图上的位置分别为 A’和 B’,若要确定 C 点在地形图上的位置 C’,可以先到 A 点,将地形图定向后,用罗盘仪从 A 点向 C 点瞄视,并将其方向线从 A’点向前方画出;然后到 B 点,同样画出 B’点向前方的方向线,两条方向线交于 C,该点即是要确定的 C 点在地形图上的位置(如图 9—3)。这种方法适于在距离较远或难以到达欲定点的情况下使用。

图 9—3

(二)野外考察路线的选择

路线考察是指较长距离的途中考察,如考察区较大,一般要乘车进行路线考察;如考察范围较小,也可以徒步进行。其目的是在于从宏观的角度了解区域地理现象的变化。路线的选择原则一般是应通过尽量多的类型地区和便于掌握全区概貌,同时所选路线从全区来看,应具有典型性和代表性。路线从交通上来看,也应有便捷性与合理性,主要路线一般不宜设在难通过的地段。为了弄清区域差异,寻找类型界限,进行野外填图,常常选取多条考察路线,有时在主要路线之外,还要选辅助路线和对比路线,以全面深入了解被调查区的情况。

不同的调查区域,路线的选取有所不同。在平原地区,一般地理现象分布均匀,且类型较少,因此,其路线可均匀市设;而在山区,地理现象分布差异大,类型多,则考察路线应注意经过各种类型及典型地段。以土壤野外考察为例其路线选择应注意以下几点:在水平方向上调查路线要横穿河谷, 这样便于观察河谷两岸地貌成土母质,水文、植被与人类活动对土壤形成和分布的影响。在垂直方向上要选择典型山峰,进行土壤植被垂直带谱变化的观察,山峰的高度具有高、中、低的差别。同时还应考虑不同的坡度、坡向、坡位等地形因子以及岩层,成土母质和水文、植被的影响。

区域野外考察路线的密度和间距,应根据考察对象特点、复杂程度、制图比例尺、易通行程度等多种因素而定。平原地区自然条件较为单一,地理现象的类型较少,调查路线的间距可大一些,密度可小一些;反之若被调查区情况复杂,则调查路线的间距可小一些,密度可大一些。

(三)野外定点观测

观测点上的观测是指在路线调查中对重点地段的详细调查。观测点一般选择在典型地段。问题集中的地段,或对于确定类型及其界限有意义的地段。其旨在从具体方面揭示地理类型及现象的特征,弥补路线考察的不足。定点观测常和路线考察同时进行,点、线相结合,才能达到我们对整个区域全面了解的目的。

地理事物或现象在构成和分布上都存在时空的差异性,我们只有在地理现象不同的特征表现区布点,才能全面了解其变化、发展情况。如对一垂直自然景观带的考察,应从山下至山顶对每一景观带的典型地段定点观测其特征,分析自然各要素在形成上的相互联系;对一次洪水过程的观测常在上、中、下游同时观测。观测点的空间布设密度,也随着考察对象特点、要求及区域环境条件而定。一般环境单一的区域,观测点密度可较小,分布均匀; 复杂的区域,观测点密度大,分布不均。观测点的空间尺度可大可小。小到一个土壤剖面,一个植被群落样方,一个岩层露头;大则可以是一个地层剖

面,一个滑坡体或者整个山地垂直景观带。这要视考察区的大小来定。

在观测点上一般需进行认真细致的观察、测量、测试、访问,并进行详细的记录。必要时还要采集标本、试样,以及填图和摄影等。不同考察对象及考察任务,其定点观测内容不同。一般各专业考察都有其规范,可参考使用。例如,土壤剖面形态描述,可按下表内容进行:

土壤剖面形态描述

土体构型

干湿度

颜色

质地

结构

紧实度

PH

泡沸反应

新生体

其它

剖面形态特征小结

简图

层次

深度(cm)

类型

形态

数量

观测点之间的对比观察,是地理野外考察的主要内容之一。一般要详细观察不同点之间环境条件的变化和地理现象的变化,点与点之间的相互联系对比,可了解地理现象间的成因联系。确定标准点和典型点,是进行区域地理评价的基础。例如,对土地类型的评价,可选取一种认为比较好的类型为标准,通过对其特征的观测,其它类型的优劣通过对比便可了解。定点观测有时还可弥补路线考察的不足。有的地区交通状况较差,这样路线考察有一定困难,这时,可在交通状况较好的地方选取若干点,进行观察。这样,既完成了定点观测,各点相连成线,又可得到路线考察的效果,一举两得。

(四)野外考察方法

野外考察是人们亲赴现场,对地理现象直接进行详细的观察测量,并根据各自然要素间的相互关系,运用推理的方法进行分析,揭示地理现象的本质,达到预期目的。具体方法如下:

  1. 描述法:描述是地理野外考察的基本方法。即按照一定的要求对考察对象进行观察记录。一般包括考察地点、时间、考察地区自然环境状况与人类社会经济活动以及考察对象的记载和描述等内容。描述应有一定规范,如对岩层露头的描述,应从露头性质、岩性、构造、产状、厚度、接触关系等方面来进行;对人类社会经济活动的描述记载,应有厂矿、道路、村落、文物古迹、人口、民族、宗教信仰以及农、林、牧业情况等。描述内容有的是感官直接感知的(主要是手、眼),如颜色、地面起伏变化、人类活动对自然环境的影响等;有的需用专门仪器来测量,如岩层产状和土壤剖面的厚度、盐酸反应、PH 值、氮、磷、钾的含量等;描述方式可用文字描述,也可用图表描述。文字描述即用文字记载所得到的有关现象特征,较详细。表格的描述,则是将实际观测到的数据、现象按特定符号填入表中,具有简明、迅速、规范的特点。描述方法的应用效果与考察者的野外经验及知识水平有关。

  2. 地图法:是地理野外考察中最适宜、最常用的一种方法。地图用于野外考察,主要有三方面的作用,第一,为野外考察提供信息,如选择考察路线和确定重点调查地区。第二,持图考察。为野外考察定点定向,确定考察对象的具体位置和范围。持图定点观察一般要选择部位较高或观察内容比较丰富的地点,根据考察内容的要求,仔细认真观察调查对象的各种现象,包

括分布、类型界限及其特点等。观察时可由近及远,由易到难,并反复分析。在运用地形图、专题地图与实地对照时,要注意现状是否与图面内容相符, 如有变化应及时对地图进行修正。沿途观察应手持地形图,随时对照实地地貌、地物的变化,估算行进方向和距离,确定自己在途中的位置;随时注意地理现象的变化及其界限。注意调查对象的分布特点及与周围环境的关系。如果不是在道路上进行,应随时根据明显的地貌、地物判定自己在图上的位置,并适当标出自己行进的路线。以免走错方向。第三,用于野外填图。野外填图是地理考察的基本内容,主要用于研究地理现象的类型和分布,通过野外观察,将不同的调绘内容用符号或文字标绘于地形图上,画出有关地物客体或现象分布范围和具体界线。野外填图的要求是,标绘的内容要突出、清晰、易懂,做到准确、及时、简明。准确即标绘的内容位置要准确,及时即就地标绘,以免忘记,简明就是注记要简炼,用符号或线条表示,但务必要清楚,一目了然。填图的方法与步骤:

①野外工作开始,首先在图上找到站立点的位置,在野外填图工作中, 要经常确定自己在图上的位置。

②站立点要选在控制范围较广的制高点上,以观察填图对象的类型、特征和地区分布,确定其范围界线。

③用罗盘或目估确定填图对象的方向和界线,用目测或步测确定其距离。

④将填图对象,按地图比例尺和规定的图例符号,标绘于地形图的相应位置上。

图 9—4

  1. 剖面图法:剖面图法是进行区域地理野外考察的重要方法,对于一个区域要全面了解,可选择作几个具有代表性的综合剖面,剖面线的选择应尽量跨过多种类型,并有典型性,以便对区域的地理现象能够全面了解和掌握。做区域综合剖面一般采用两种方法。一种是实测法,一种是利用地形图来作剖面。实测法即用罗盘定出剖面方向,用高度表测不同点的高程,然后沿剖面方向考察,记录一定水平距离内(可用皮尺量,要求精度不高时,可目估或步测)的各种地理现象。再经室内整理加工而成。利用地形图来作剖面, 则要在野外填图的基础上,经过一定计算作出剖面图。作剖面时,水平、垂直比例尺的选取要合适,使剖面既能反映地面各种差异,又能保持与实际地面形态相符。

如临潼渭河水文站——骊山烽火台综合自然地理剖面图(图 9—4)。4.比较法:在野外观测的基础上,对不同的观测点进行比较,可以使我

们了解地理现象空间变化的原因,并判明这些变化的方向。例如,把坡度、坡向相似,但基岩情况不同的谷坡加以比较,我们就能判明岩性在成土过程中和植物群系的更替方面所起的作用;对河流阶地发育的探讨,可根据河床两边阶地的数目多少,海拔高度,上下游和左右两岸阶地的高度、坡向、坡度相对应地进行比较,以确定有几级阶地,是什么类型的阶地;对地层变化情况的对比,可了解地质构造情况,如图 9—5,对于褶皱中的向斜来说,中间地带地层新,两边地层老,而对于背斜则相反。运用比较法时要注意观察对象的可比性,即成因、形态、性质相同,才能进行比较。一般来说,比较对象在时、空上的差距应较小。

图 9—5 向斜与背斜

  1. 因果法:是根据地球表层许多地理事物间相互依存关系,通过观察、分析、判断推理,由现象到本质,找出客观事物的本来面目。例如,某一山地的地貌形态有角峰、刃脊、冰斗、U 形谷以及大面积沙石泥土混杂堆积物的出现。根据这种地貌形态是由冰川的侵蚀、搬运、堆积作用而形成的已知认识,就可推断此地在第四纪时曾有古冰川的发育。在野外考察工作中,我们经常见到的地貌类型有山地、丘陵、高原、平原、盆地以及河流阶地、洪积冲积扇。植被有常绿阔叶林,落叶阔叶林、草原、灌丛、农作物等。根据观察到的有关地理现象,运用因果法,就可分析判断出与之相关要素的成因, 推断昔日地质构造情况、与之有关的气候类型以及人类活动的影响。综合相关分析是因果法的核心,它为野外考察工作减轻了许多负担,节省了大量的人力财力,所以此法是野外考察工作最常用的一种方法。但此法使用的好坏, 作用发挥的大小,完全取决于考察队员的专业知识水平及野外工作实践经验的丰富程度。

  2. 统计法:用统计的方法找出地理事物分布的多度、复合程度等,并以此来说明区域地理状态或要素之间相互关系,是野外考察常用的方法之一。例如,在野外考察中观测到聚落分布在平原与山丘交接地带占总聚落数的 90

%,则可认为此地的聚落与平原~山地交接带关系密切,也可认为山地与平原的边缘效应对人类聚居条件贡献大。

  1. 素描与摄影:地理素描与摄影也是地理野外考察常用的方法。我们在对地理现象进行描述时,即使文字写的很多,但还是常常难以把它们准确和详细地记录下来,而素描和照像恰恰都可以成为文字描述的最好补充。素描图和照片也常常是调查报告和研究成果的重要组成部分。地理素描是将绘画技法运用于地理野外考察中,需经过一定的训练,才能掌握素描技巧、地理素描可根据考察要求,对繁杂纷乱的地理现象进行取舍、加工、以突出重点, 强化所要说明的地理现象。地理素描工具简单,一般也不受天气条件的影响, 这是其优于摄影之处。但摄影表现考察对象全面、形象逼真,且操作容易, 效率高,这又是其优点所在,最好是二者结合运用,相互补充。

(五)调查访问

纯野外观测,有时并不能满足研究的需要,一些地理事件、现象由于时间、空间或仪器的限制,观测不到,而当地居民常居于此,对环境的变化感受最细致,也最深,因此野外考察中随时有计划地访问当地居民,是非常必要的,可作为野外观测的补充。比如,对区域地下水位变化的了解,可从居民水井水位的变化上访问得知。又如对历史时期“洪痕”的考察,可访问年长的居民,从他们记忆中获取信息。为了使访问得到的材料可靠、准确,这就需要向较多的人调查访问,并结合实地勘察来验证。此外,从居民的帐本、生产日志中以及从当地传说,文物记载中,也可获得有关信息。