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認識地形圖. 范清龍. 什麼樣的地圖才算地形圖. 一般地形圖大致順著 三角測量、水準測量、地形測量 三個步驟來完成。 三角測量 提供了測定位置和距離的架構 水準測量 顯示各地的海拔高度 地形測量 則釐定了地物間的相關位置 綜合這三個步驟按一定比例(如 《 臺灣地形圖 》 的 1:25000 ),將地表的高低起伏(地貌),以及地表的各種自然和人文景觀(地物)縮小,保持其位置、距離和海拔高度之正確性,如實際狀態一般,再加以繪製於平面紙上,即稱為地形圖。. 什麼是「等高線」?有何功用?.
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認識地形圖 范清龍
什麼樣的地圖才算地形圖 • 一般地形圖大致順著三角測量、水準測量、地形測量三個步驟來完成。 • 三角測量提供了測定位置和距離的架構 • 水準測量顯示各地的海拔高度 • 地形測量則釐定了地物間的相關位置 • 綜合這三個步驟按一定比例(如《臺灣地形圖》的1:25000),將地表的高低起伏(地貌),以及地表的各種自然和人文景觀(地物)縮小,保持其位置、距離和海拔高度之正確性,如實際狀態一般,再加以繪製於平面紙上,即稱為地形圖。
什麼是「等高線」?有何功用? • 等高線是假想由許多水平面橫切過地表面而形成的切線,投影在「基準水準面」(《臺灣地形圖》是以基隆灣中等潮位所形成之水準面為基準水準面)所形成的曲線。由於同一水平曲線所通過的地點海拔高度皆相等,故稱為等高線。從等高線的疏密,我們可以看出地勢的平緩或陡峭。地勢平緩的地區,等高線較疏;地勢陡峭的地方,等高線較密。
什麼是三角點與三角測量? • 測繪地圖時應用三角學的原理,藉三角形內角及其所對應的已知邊,推算其他兩邊的邊長,及各頂點間的方位角,再進一步推算相鄰三角形之邊長、角度的測量方法,稱為三角測量。實施三角測量時所依據之基準參照點,稱為三角點。
什麼是「水準點」? • 水準測量主要顯示各測點之海拔高度。其始於水準原點的設置,並依此原點設置一系列的測量點,此各測點即為水準點。
什麼是比例尺? • 地圖上任二點間長度與實地相應二點之比例,以上載數字刻度之長條尺為表示,是為比例尺。從比例尺的計算,可得知地圖上任兩點間的實際距離。例如《臺灣地形圖》比例尺為1:25000,即二萬五千分之一。也就是說,圖上的一公分,在實際地形上是二百五十公尺(二萬五千公分)。
比例尺(scale) • 繪製地圖時,由於地圖圖幅較所繪區域的實際面積小,因此必須依照一定比例縮繪,此縮小後繪製於圖上的距離,與其對應的實際距離之比例,即為比例尺,或稱縮尺。依據比例尺,可以推算實際距離和面積: (1)比例尺=圖上距離/實際距離 (2)比例尺2=圖上面積/實際面積
比例尺(scale) • 地圖比例尺的表示方式主要有下列三種: (1)說明式比例尺 直接用文字說明圖上距離和地面上實際距離的比例。例如,圖上1公分代表地面上1公里;圖上1吋代表地面上1哩。由於各國習慣使用之單位不同,有時會為讀圖者帶來困擾,因此此種表示法較不常用。 (2)分數比例尺 分子代表圖上距離,分母代表實際距離。習慣上分子為1,因此分母愈大,比例尺愈小;分母愈小,比例尺愈大。此種表示法的優點為便於運算,不必顧慮各國慣用單位不同。 (3)圖示比例尺 以線段代表實際距離,如: 其優點為便於度量,即使地圖影印放大或縮小,亦無礙其正確性。
比例尺(scale) • 地圖依據比例尺的大小,可分為大比例尺地圖和小比例尺地圖,二者並無明確之劃分界限,一般以比例尺五十萬分之一以上者,稱為小比例尺地圖。相同圖幅大小下,比例尺愈大,則涵蓋地區愈小,內容愈簡要;比例尺愈小,則涵蓋地區愈大,內容愈詳盡。因此繪製全球或各大洲等範圍為避免圖幅面積過於龐大,採用的比例尺通常較小;繪製鄉鎮市區等範圍較小的地區時,則可採用較大比例尺,以清楚將街道建築物等標示出來。 • 大、小比例尺的地圖各有其特性和用途,選用地圖時,宜根據使用目的,選擇合適比例尺的地圖。使用者有時也需搭配不同比例尺的地圖,才能獲得充分資訊,例如:如果我們想要到外國自助旅行,可以使用較小比例尺地圖規畫旅遊行程,到了當地後,則需使用較大筆粒尺地圖,才能指認街道,找尋住宿及參觀地點等。
地圖判讀與地圖定位 范清龍
地圖判讀 • 欲啟開地圖的大門,了解地形的奧秘,必須先了解它的基本架構,亦即地圖圖式與圖廓註記。
地圖圖式 • 通常地圖上為了表示地形起伏型態和地物分佈狀況,須要藉用線、點、符號和註記加以表示,這就是地圖圖式。我國現有的地形圖是以顏色描繪地形、地物,再加以符號註記,稱為色號圖式。所用顏色分別代表的內容是: • 藍色:全部為水域狀態,如湖泊、溪流、河川、海洋等,藍色實線為常流溪,虛線為時令溪。 • 綠色:凡植物生長狀態,如草原、山水等。 • 褐色:表示地面的形態,如等高線、砂地等。 • 紅色:表示重要城市、良好道路及限制地或危險區域。 • 黑色:全部是人為的地物,如橋樑、建築物等。 • 黃色:有時也用粉紅色,表示城鎮或集團家居。
衛星影像圖 日治地形圖
圖例(legend) • 圖例是用來說明地圖上各種符號所代表的意義。地圖符號的形狀、大小、粗細和顏色等,大致需符合下列原則: • 易於辨識--宜讓讀圖者容易瞭解及辨識符號所代表的意義,並產生意象(如下表及表1-1)。
圖例(legend) • 簡單易繪--圖案不宜太過繁雜,應力求簡化。 • 傳統慣例--盡量依傳統慣例,使用現行慣用符號,以減少用圖者困擾。 • 具相關性--同一大項目下的細分類,宜使用相同特性的符號,例如行政界線採用一系列的點現符號。 • 對比清晰--符號之間應有明顯差異,且清楚而易分辨。
圖例(legend) • 隨著用圖目的、成圖比例尺和編圖地區區域特性等的差異,同一事物在各種不同地圖上,所使用的符號未必相同: • 用圖目的--相同比例尺的普通地圖,所使用的符號雖未盡相同,但大多類似。然而不同專題的主題地圖,則需依各專題的性質和需求,設計各相關符號表現之。例如,氣候分布圖與交通路線圖的圖例顯著不同。 • 成圖比例尺--比例尺較大的地圖,符號種類可較寫實,分類也可較細;比例尺較小的地圖符號,大多為示意表現。 • 編圖地區區域特性--隨著不同地區的區域特性不同,國情、地理區、城鄉等的差異,需設計能表現其特色的符號。
地圖判讀--圖廓註記 • 任何一張標準地圖,其周圍邊緣外都印有文字、數字、圖解和圖例,要認識地圖,必須先認識以下的資料。一、圖名 在圖廓外上方的中央,代表地圖的名稱,通常以最重要的城鎮或地形名之。一般而言 ,一幅地圖常按其地理上或人文上之顯著地形、地物而 命名。
地圖判讀--圖廓註記 • 圖組名稱及比例尺標示於地圖左上角,此項目為某一圖組之名稱及比 例尺。一個圖組通常包含相同比例尺的一組類似地圖, 並用相同的圖廓線或式樣,以涵蓋某一特定之地理區域 。我國以省名為圖組名稱,如「中華民國台灣地區,二 萬五千分之一地形圖」。
地圖判讀--圖廓註記 二、圖號 • 圖號不但可以從同一圖系中推算其尺度較小或較大圖幅的圖號以及四周鄰接的圖號,更進一步可以推算該地區的經緯度。 • 地圖編號法:以東經73度30秒,北緯14度為十萬分之一圖標準分幅經緯線,圖號在圖的右上角﹙有些在右下角亦有標示﹚ 。 • 十萬分之一(1/100,000)圖:四位正數,前兩位為橫座標,後兩位為縱座標,如9622。 • 五萬分之一(1/50,000)圖:十萬分之一的四分之一,於十萬分之一圖號後加註羅馬數字,如9622- I。
地圖判讀--圖廓註記 3. 二萬五千分之一(1/25,000)圖:五萬分之一的四分之一,於五萬分之一圖號後加地理四象限,如9622- I-NE。
地圖判讀--圖廓註記 4. 一萬分之一(1/10,000)圖:五萬分之一的二十五分之一,於五萬分之一圖號後加01~25的二位數字,如9622- I-01。
圖組號碼 • 標示於右上角,是一種國際性系統的代號,說明該 幅地圖所在的地區及比例尺,詳細說明請見登山百科全 書中冊。惟目前台灣地區之地形圖僅剩五萬分之一圖有此標記,本省至62年版起之五萬分之一地圖的圖組號碼已改為L7001。
地圖判讀--圖廓註記 三、比例尺 • 常在圖廓線底下的正中央。表示圖上距離與實際距離的比例關係,如二萬五千分之一表示,圖上距離1cm=實際距離25,000cm=250m=0.25km 四、偏角圖 • 在圖廓下偏左,印有偏角圖,表示正北、磁北與方格北的關係。 五、圖幅接合表 • 圖廓下最右方印有圖幅接合表,指示本圖四周相鄰圖幅的接合關係。 六、行政界線略圖 • 在圖廓外右下,指出本幅圖之行政區界限。
地圖判讀--圖廓註記 七、圖料表 • 圖解說明該幅地圖測製的方法,印製地圖所採取資料的種類、時間及該圖的精度等,在行政界線略圖的左方
地圖判讀--圖廓註記 八、測圖說明 在比例尺之下方,記有本幅面積、等高線間隔、標高起算點、投影方法、座標方格系統、測圖機關、測圖年月等說明。等高線間隔:首曲線10公尺,間曲線5公尺 高程 :自臺灣基隆平均海水面為零公尺起算平面控制 :採用聯勤總部測量署民國69年檢測三角點成果, 以南投縣埔里鎮虎子山三角點為原點地理座標 :虎子山三角點東經120° 58′25.9750〞 北緯 23° 58′32.3400〞投影 :橫麥卡脫投影,經差二度分帶,中央經線121°方格線 :橫麥卡脫投影座標系統1,000公尺方格主管機關 :內政部協辦機關 :國防部、行政院農業委員會主辦機關 :聯勤總部測量署調繪時間 :中華民國74年9月聯勤四○一廠實地調繪印刷時間 :中國民國75年6月聯勤四○一廠印製
地圖判讀--圖廓註記 九、圖例 說明圖內所註各種記號所代表之地物種類,在圖廓左下方。
地圖座標--地理座標(經緯度座標) • 經線:通過兩極而與赤道成直交的垂直大圓圈。通過英國格林威治天文台之經線為零度經線。 • 經度:標準經線以東為東經(E)0度~180度,標準經線以西為西經(W) 0度~180度。 • 緯線:橫過經線與赤道平行之圓圈。以赤道為起點(零度)。 • 緯度:赤道以北為北緯(N)0度~90度,赤道以南為南緯(S)0度~90度。 • 地理座標所使用的單位為:度(°)、分(′)、秒(〞)。 • 報導方法:先緯後經,表明方向。例如:北緯40度30分,西經60度(40° 30′N,60° 00′W)
地圖座標--地理座標 ●各種比例尺度的經緯度差 • 緯度差:地圖上之圖廓線上、下兩條緯線之差 • 經度差:地圖上之圖廓線左、右兩條經線之差。 • 在二萬五千分之一和五萬分之一的地圖上,除左右兩圖廓表兩 條經線,上下兩圖廓表兩條緯線外,其餘經緯線均未繪出,只在圖邊短線記號註明「分」數值,以便必要時可連接運用。
經緯度座標 • 台灣本島座落於經線120~122度之間,以121度經線為中央經線。
世界橫麥卡脫方格座標(通用座標) • 世界橫麥卡脫方格座標是一種有系統的方格座標制,原文是 Universal TransverseMarcuts Rgrid Syoteur ,簡稱U.T.M.座標。 • U.T.M.之形成帶區的劃分是自西經180° 起,向東量至東經180° 止,每隔6°分為一帶,共有60帶,以阿拉伯數字1至60為註記。另自南緯80° 起至北緯80° 止,每隔8° 劃分為一區共有20區,以英文母C至X (I、Q不用)為註記,亦即在此範圍內共形成1,200個帶區,台灣座落於51R帶區中為便於較小區域內目標指示,將「帶」、「區」再劃分為十萬公尺一方格。其方式為以赤道作橫軸,每帶中央經緯作縱軸,其交點即為該帶區十萬公尺方格劃分的原點,自每帶的中央經線起向左右每十萬公尺繪一縱線,自赤道起向上下每十萬公尺繪一橫線,縱橫交織而成若天個十萬公尺方格網,各方格概用兩個英文字母(例如「US」)作註記。
世界橫麥卡脫方格座標(通用座標) • 報導方式 先右後上(即先報橫座標、再報縱座標),報導方法為帶號、區號、十萬公尺格代號、東距座標值、北距座標值,依次列出。
台灣座標(Taiwan Grid) • 台灣地圖座標採用橫麥卡脫TM座標系統,經差二度分帶。座標原點為中央經線(121度)與赤道之交點,橫座標西移250,000公尺。目前我們所使用的地形圖座標基準為TWD67(Taiwan Datum 1967)。目前另外訂定新國家座標系統為TWD97系統,這兩套2度TM系統座標差異將近一公里。 • 報導方式:先報橫座標(x)、再報縱座標(y),並請報導完整數字(x六位數,y七位數)。為了與TWD97作區別,報導時也請一併註明為TWD67大地基準。
台灣座標(Taiwan Grid) • 台灣地圖座標採用橫麥卡脫TM座標系統,經差二度分帶。座標原點為中央經線(121度)與赤道之交點,橫座標西移250,000公尺。目前我們所使用的地形圖座標基準為TWD67(Taiwan Datum 1967)。目前另外訂定新國家座標系統為TWD97系統,這兩套2度TM系統座標差異將近一公里。 • 報導方式:先報橫座標(x)、再報縱座標(y),並請報導完整數字(x六位數,y七位數)。為了與TWD97作區別,報導時也請一併註明為TWD67大地基準。 例:TWD67 213220mE, 2676040mN
等高線 • 所謂標高,即自平均海水基準面至地面上任意一點的垂直距離。平均海水基準面係以該地區的海水高潮線與海水低潮線的平均海水面為基準。而在台灣地區係以基隆港為平均海水基準面。 • 等高線的形成 如果我們連接地面上高度相同的各點,使成閉塞的環形線,就是等高線或曲線。
等高線 • 等高線的種類 • 計曲線:從零等高線起,每五條等高實線中的第五 條褐色實線,功用在於計算標高。 • 首曲線:繪於兩條計曲線的四條褐色細實線。 • 間曲線:褐色細長點線,介於兩條首曲線間或首曲線與計曲線間,以顯示平坦地區的細部地貌,惟未必是一條封閉線。 • 助曲線:褐色細短線,介於間曲線與首曲線間或間曲線與計曲線間。
等高線的特性 • 等高線通常以海平面的平均海潮位線為基準線。 • 同一等高線上各點,其標高必相同。 • 每條等高線都閉塞於本身。 • 除懸崖峭壁外,等高線絕不相交或相切。 • 等高線愈密,表示坡度愈陡;愈疏表示坡度愈緩。 • 形成若干閉合的環線,表示一山丘。 • 形成若干閉合的環線,而帶有各項短線記號,則表 示一窪地。各短線通常畫在等高線之低側。 • 等高線絕不逕行橫過河流,等高線與河流有平行趨勢。 • 「V」字形尖端指向低處,則表示稜線。 • 「V」字形尖端指向高處,則表示溪谷。 • 現示於兩山之間,而圍入於一等高線以內者,表示為一鞍部。
湖泊 • 常見地形的辨示 一個區域的地形必然有高有低,若此區域下雨,則 雨水將由高處往低處流,高處之最頂分水者稱為分水嶺 ,稜線即是分水嶺,而雨水匯流者稱為谷,稜線與谷間 雨水逕流之面稱為坡。沒有低自然顯不出高,因此相鄰 兩條稜之間必有一條谷,這是相對的概念。山峰、鞍部 都是自然分水嶺的一部分,故也同屬於稜線,以下附圖 請以兩種不同色調的筆分別連出稜線與溪谷,值得注意 的是稜線不會切過溪谷而相接,否則溪谷四面皆高必成 湖泊。