第二节 野外填图

利用地形图进行野外地理考察,并将野外考察内容填绘在图上,是地形图应用的重要内容。这项工作包括四个步骤:准备工作,地形图定向,确定站立点位置和野外填图。

一、准备工作

在进行野外考察之前,应做好准备工作,包括地形图和简易测量技术的准备。

(一)地形图准备

根据考察目的和范围,选定地形图的比例尺和查出(或算出)地图的编号,向地图管理部门索取所需的地形图。

为了能准确的查出(或算出)地形图的编号,必须了解我国国家基本地形图的编号系统。

我国基本地形图是按行列编号法,以 1∶100 万地图的全球统一编号为基础进行系统编号的。

1∶100 万比例尺地图规定:列号,从赤道起向南北两极每隔纬差 4°为一列,直到南北纬 88°(南、北极地区单独成图),将南北半球各分为 22 列。分别按拉丁字母 A、B、C、⋯V 表示;行号,从经度 180°起向东每隔经差 6°为一行,将全球分为 60 行,依次用自然序数 1,2,3,⋯,60 表示(图6-23)。每幅 1∶100 万地图的图号是列数在前,行数在后,中间用短横线连接。如北京所在的 1∶100 万地图图号为 J-50。

1∶50 万比例尺地形图的编号是,在 1∶100 万地图图号后加上大写拉丁字母 A、B、C、D。如 J-50-A。

1∶25 万比例尺地形图的编号是,在 1∶50 万图号后加小写拉丁字母 a, b,c,d。如 J-50-A-b(图 6-24)。

1∶10 万地形图图号是,在 1∶100 万图号后加上自然序数 1,2,3,4,⋯,

144。如 J-50-5(图 6-25)。

1∶5 万地形图图号是,在 1∶10 万图号后加上大写拉丁字母 A、B、C、D。如 J-50-5-B。

1∶1 万地形图图号是,在 1∶10 万图号后加上带括号的自然序数(1),

(2),(3),⋯,(64)如 J-50-5-(15)(图 6-26)。下面举例说明求图幅编号的方法。

已知某地为 38°35’N,114°20’E(可在一般地图上查得),求该地所在1∶5 万地形图的编号。

第一步,求该地所在的 1∶100 万地形图图号1∶100 万地形图的列号用下式计算:

 ϕ 

列号 =  + 1(括号内取整数值)

 4° 

该地所在的1∶100

38°35' + 1 = 10(相当于J)。

万地形图列号应为

4° 

1∶100 万地形图的行号用下式计算:

行号 = 

λ 

 +31

(括号内取整数值)

 6° 

该地所在的1∶100万地形图行号应为 114°20' + 31 = 50。所以该地所在的

1∶100万地形图图号为J-50。

第二步,求该地所在的 1∶10 万地形图图号

凡求大于 1∶50 万比例尺地形图的编号,都可应用图解法,即根据该地所在的 1∶100 万地形图编号,绘出图幅范围的略图,再按该比例尺图与 1∶ 10O 万图间的图幅数量关系,划分略图,并注出其经纬度,就可以求出该地所在图幅的编号。由图 6-25 可以得出该地所在的 1∶10 万地形图图号为 J

-50-49。

第三步,求该地所在的 1∶5 万地形图图号

按图解法将 1∶10 万地形图的范围划分为 4 幅 1∶5 万图,很快就可以确定该地所在的 1∶5 万地形图图号为 J-50—49-B。

(二)简易测量方法

在外业考察中,随时需要将所观察到和调查目的有关的内容,比较准确地填绘到地形图上。我们知道,地物的位置和形状都是由点组成的,只要掌握了在地形图上确定点位的方法,就能进行野外填图工作。

在图上确定点位的基本条件是距离、方向和高程,为此需要进行简易测量。

野外填图要使用携带方便的简单测量仪器,用这种仪器进行测量,得到的数据虽然精度不高,但却可以在较短时间内,完成大面积的测量工作,而且由于地形图上还有其他要素可以制约,因此成果还是能够符合要求的。

  1. 测量距离
  1. 目测目测距离是根据物体的大小和能见度情况,用眼睛来判断距离。目测时要注意光线及环境的影响:面向阳光容易估计过远,背向阳光容易估计过近;从山地看平地容易估计过远,从平地看山地,容易估计过近。目测要经常练习,以提高准确程度。

  2. 臂长法手持野外填图用铅笔,伸直手臂于眼前,用铅笔的顶,对准已知高度的目标物顶部,然后将手指下移至目标物的底部,如图 6-27 所示, 则根据相似三角形原理,可算出站立点至目标物的距离 D。设目标物高为 H, 手臂长为 d,铅笔上的长度为 h,则

D = H • d h

为了便于用此法测距,平时应多搜集一些常见物体的高度。

  1. 步测当待定点可以到达时,常用这种简便测距法。人的步长一般为0.7—0.8 米,为了获得比较准确的步长,各人应该在不同条件下(如上坡、下坡、路面平坦或凹凸不平)测定自己的步长,以便根据情况选用。步测时, 用步数乘以步长,即可求出距离。经验证明,在平坦地区步测误差常小于±2

%。

步测时最好使用步数计(图 6-28),其形如怀表,可携带在腰上,每走一步,步数计的机件受到一次震动,指针就跳动一格。步数计一般有四个度盘,分万步、千步、百步和十步,用起来很方便。步数计上端有一按钮, 向下一按,全部指针都回到零位。

  1. 测量方向在野外测量中常以磁子午线作为基准方向,直线的方向可用方位角或象限角表示。直线的磁方位角和磁象限角在野外可以用罗盘仪测定。罗盘仪构造简单,使用方便,是地理工作者野外考察必备的仪器。

罗盘仪的式样很多,但构造大同小异,主要由磁针、度盘和瞄准设备组成。图 6-29(a)为一种袖珍罗盘仪,上部有可以开启的盖,盖的内面有一反光镜 A,其上有标线和透视孔 F,盖的外缘为准星 G;下部为圆盒 E,它与度盘 P 连接在一起,R 为可折叠的觇板,觇板上有觇孔 O,圆盒底部中央装有顶针 B,以支承磁针 C(图 6-29(b)),圆盒上面用玻璃盖封固,并备有小杠杆 K,当将按钮 D 按下后,磁针就离开顶针,并压紧在玻璃上。

度盘上有 1°或 30’的分划,每隔 10°有一注记。度盘注记有两种形式: 度盘 O°注在“北”分划线处,按逆时针方向由 0°注到 360°的,称为方位罗盘仪;度盘 0°注在“南”、“北”两端分划线处,并由 0°顺时针和逆时针两个方向注到 90°的,称为象限罗盘仪。

用罗盘仪测定直线的磁方位角或磁象限角时,先站在直线的起点上,手持罗盘仪使之水平。放下磁针,瞄准直线的另一端点。瞄准时眼睛靠近接目觇板 R 上的觇孔 O,通过反光镜 A 上的透视孔 F 和标线,以及外缘上的准星 G,对准目标,待磁针静止后,即可从反光镜映出的度盘上,根据磁针读出该直线的磁方位角或磁象限角。

使用罗盘仪时,附近不得有任何铁器,否则成果不能用。3.测量高程

  1. 手水准法手水准的构造如图 6-30。在镜筒内装有瞄准横丝,镜筒上面装有水准管。借镜筒内的反光镜可以看到水准气泡和瞄准横丝。观测时, 以右手执镜筒,右眼对准接目孔,横丝对准目标,用左手转动游标旋钮,使水准气泡被横丝平分;然后读垂直角,根据垂直角和两点间水平距离,可

D

按h = ctgα 式求出两点间的高差。若垂直角小于12°时,可把地面倾斜距

离当作水平距离看待。

  1. 气压计法进行野外考察多用补偿式空盒气压计测量站立点的高程。这种气压计呈圆形,上面有气压和高程刻划。高程刻划圈可自由转动。因为在平均海水面上大气压力等于 760mmHg,其高程为零,当把高程刻划圈的零线对准 760mm 气压读数时,其指针正好指出该点地面高程,所以也称为高度计。大气压力受温度影响很大,一般测量结果都要加温度订正数,而补偿式气压计自身能进行温度订正,使用起来很方便。

用补偿式空盒气压计测高时,先在起点处转动高程刻划圈,使地面高程数对准指针,然后将仪器带到测点,根据指针即可读出测点高程。如果欲测某山顶和山脚的高差时,可在山脚用高程刻划圈的零米对准指针,然后带到

山顶,指针的读数即为两点的高差。如果其中一点的绝对高程为已知,根据高差可算出另一点的高程。

4.测定点位有了测距、测方向和测高的知识,确定点位就比较容易了。通常可采用以下几种方法:

①直角坐标法如欲把道路两旁的目标测于地形图上,则以道路为基线, 沿基线方向前进,至欲测目标垂足位置时,转 90°沿与基线垂直的方向,测出至目标物的距离,按地形图比例尺缩小后,根据直角坐标绘在地形图上, 即得所求目标位置。如图 6-31,从 A 出发,沿 AB 方向前进,并计步数至 a, 算出 Aa 距离,按地图比例尺缩小,将 a 点定在图上。再沿其垂线方向测出ab 距离,缩小后,将 b 点定于图上。然后继续沿 AB 方向前进,同法测出 ac 和 cd 的距离,即可将 d 点定于图上。沿途两侧其他各点均可按此法测出。

  1. 极坐标法当站立点周围视野开阔,能观察到很多需要测定的目标时,可以用罗盘仪测出各目标的方向,并测出至各目标的距离,就可将这些点标定在地形图上。如图 6-32,O 点为站立点,通过 O 点作磁子午线 ON, 从 ON 起,按所测出的方位角,用量角器分别画出 Oa,Ob,Oc,Od 方向线, 在每一条方向线上,按所测出的距离(依比例缩小)截取 a、b、c、d 各点, 这些点就是所求各目标在图上的位置。

  2. 交会法当目标距离较远,中间又不易通过,难以测定至目标的距离时,可应用交会法。如图 6-33,在已知距离的 A、B 两点上,各向同一目标P 测定其方位角 A1 和 A2,即可在地图上标定 P 点的位置。应用交会法时,方位角必须测量准确,角度误差对 P 点位置影响很大。在图上标定 P 点位置时, 应参考附近其他目标,根据其相对关系,判断 P 点位置准确与否。这种方法在简易测量中,应慎重使用。

二、地形图定向

地形图走向,就是使地形图的方向与实地一致,图上代表各种物体的符号与地面上相应的物体方向对应。野外定向经常用罗盘仪进行。分三种情况:

  1. 按真子午线定向首先使罗盘仪度盘上的南北线与地形图上的东西图廓

(经线)重合,从“三北”方向图上查得磁偏角为西偏 8°48’,然后向右转动地形图 8°48’,则地形图方向与实地方向一致(图 6-34)。

  1. 按磁子线定向如果地形图上有磁子午线标记时,即地形图南北图廓线上注有磁南、磁北(或

    P 与 P’),两点的连线即为磁子午线。可将罗盘仪度盘上的南北线与图中磁子午线重合,转动地形图,使磁针北端与度盘南北线的北端一致,则地形图方向就和实地一致了(图 6-35)。

  2. 按坐标纵线定向使罗盘仪度盘上的南北线与坐标纵线重合,从三北方向图上查出磁子午线北端偏于坐标纵线之西

    0°25’(图 6-36(a)),向右

转动地形图,当磁针北端读数为 0°25’时,则地形图方向与实地一致(图 6-36

(b))。

三、确定站立点位置

地形图定向后,要在图上找到本人站立点的位置,才能开始工作。定位方法有下述两种:

  1. 根据地形地物判定利用站立点附近的明显地形地物和地形图上相应的地形地物对照,用目测可以迅速确定站立点在图上的位置。

  2. 后方交会法当站立点附近没有明显的地形地物时,可采用后方交会法确定站立点在图上的位置。如图 6-37 所示,A、B、C 为三个地面目标点,其在图上的相应点为 a、b、c。在透明纸上任意确定一点 P,由 P 点用直尺照准地面点 A、B、C,并画三条方向线 PA、PB 和 PC。将透明纸放在地形图上,转动透明纸,使图上的 a 点在 PA 方向线上,b 点在 PB 方向线上,C 点在 PC 方向线上,用针将 P 点刺于地形图上,则该点即为站立点的图上位置。

四、野外填图

野外填图的目的是把野外调查的内容填绘到地形图上,作为室内工作和编制某种专题地图的基础资料。

填图前要认真研究填图内容,确定分类,制订图例,选择观察点,使其能尽量地观察到大范围的地形地物。填图时,要对周围地物地形仔细观察, 确定其分布界线,用简易测量方法测定方向、距离和高程,并参考图上其他目标,确定填绘对象在图上的位置,根据规定的符号填绘于图上。野外填图工作完毕后,应进行室内整理并描绘,完成全部填图工作。