一、地圖與地貌識別
2024-10-05 15:59:22
作者： 錢俊偉 方翔
1.地圖常識
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地圖是「根據一定的數學法則，將地球（或其他星體）上各種自然現象和社會現象，使用地圖語言，通過製圖綜合，縮小表示在平面上，反映各種空間分布、組合、聯繫、數量和質量特徵及其在時間中的變化和發展」。一幅規範的地圖具有可量測性、直觀性與一覽性，以表示地面自然形態和人類活動的各種結果為目標，方便使用者的觀察和應用。
戶外運動中應用地圖主要是為了規劃線路，了解地形地貌與周邊各種相關人造設施，確定所在地理位置。
（1）坐標系與地圖投影
地球表面形狀是複雜的，要將地球表面的景觀在一個平面中展現出來，就需要使用特殊數學法則定義一個數學表面。坐標系與地圖投影是將地球上的某一點確定下來，並對應到地圖上的重要數學基礎。
A.坐標系
人們用緯度與經度兩個角度表達地球表面任意一點相對於原點的空間方位，即地理坐標，記為M（\\lambda ,\\varphi ）。測定坐標的方法有天文測量與大地測量，一般地圖採用精度更高的大地測量所得大地坐標。
在具體操作中，測繪地圖需要進行地球橢圓定位，首先選定適用於本國的大地測量原點P，用天文測量的方法測得P點坐標；然後假定地球橢球在P點與大地水平相切，確定參考橢球。以參考橢球與大地原點為基礎構建大地坐標系統，測量其他點的大地坐標。為了保證測量精度，需要在繪圖範圍內選擇若干控制點構建平面控制網，以此來完善大地坐標體系。同一點在不同坐標系下測定的經緯度坐標可能不同。
隨著測繪資料的豐富與測繪技術的發展，我國的大地坐標系統也經歷了幾次變革。1954起，我國使用1954北京坐標系統，存在較大誤差；1980年，在新的測繪資料基礎上選定陝西省西安市涇陽縣永樂鎮某點為大地原點，建立全國統一的大地坐標系；2008年7月1日起，全面啟用CSCS2000（China Geodetic Coordinate System 2000）國家大地坐標系統，這是以地球質量中心為原點建立的坐標系。此後，我國生產的各類測繪成果均採用此系統。
B.地圖投影
將地球橢球面上的點投影到平面上的方法，稱為地圖投影。地圖投影具有不同種類。通用橫軸墨卡托投影（Universal Transverse Mercator，UTM）是一種國際標準化地圖投影法；我國分省（區）地圖往往採用正軸等角割圓錐投影或高斯-克呂格投影。
一般而言，對於面積很大的地區，選擇不同投影種類導致的變形與誤差有較大差別；對於較小的製圖區域，不同投影種類導致的變形不大。用於量測的地圖對於精度要求更高，不做量測用途的地圖只需保持視覺上的相對正確即可。
（2）常用地圖的基本要素
A.比例尺
比例尺是地圖上線段長度與實地長度之比。如1∶50000表示圖上1厘米相當於實際中的500米。在大區域地圖中，由於地圖投影帶來的變形，可能需要考慮不同點的比例尺之間的差異。而當製圖區域較小時，這種差異可以忽略不計。
地圖比例尺通常有數字式、文字式、圖解式三種表達形式。
數字式：1∶50000。
文字式：五萬分之一，圖上1厘米相當於實地500米。
圖解式：直線比例尺或複式比例尺。
B.方向標
我國地形圖一般以北方定向，地圖上的正上方表示北方。在實際使用地圖配合指北針確定方向時，需要考慮磁偏角。這是地極與磁極不一致，磁極的位置會發生變動所致。磁子午線方向一般是在測繪地圖時實地測定的。
過某點的磁子午線與真子午線之間的夾角稱為磁偏角，磁子午線在真子午線以東稱東偏，角值記為正；反之為西偏，記為負。我國規定比例尺大於1∶100000的地形圖都要繪出磁子午線。
C.地圖語言
地圖語言包括地圖符號、地圖色彩與地圖註記。
地圖符號：使用專門的圖形符號表達地理事物。包括點狀符號、線狀符號、面狀符號。
地圖色彩：使用特定色彩表達一定範圍內的某種地理要素。除地貌暈染與符號顏色外，多採用平色，指定內部具有一致性的區域。
地圖註記：使用文字標識對象名稱，指示屬性，表明對象之間關係等。分為名稱註記與說明註記兩大類。
地圖語言的含義一般用圖例標註說明。
2.戶外運動中獲取地圖的一般途徑戶外運動中應用的地圖一般製圖區域不大，需要傳達的關鍵信息有地形、河流、山徑、道路、居民點、植被分布等。
在我國，地圖測繪事關國家地理信息安全，受國務院測繪地理信息主管部門與各縣級以上地方人民政府測繪地理信息主管部門統一監督管理。國家鼓勵非涉密測繪地理信息的社會化應用。
官方的地理信息平台有「天地圖」、全國地理信息資源目錄服務系統，中國科學院資源環境科學數據中心網站等。此外，還可以購買使用各種已出版的地圖，一些網站也會提供部分出版地圖的電子資源。
出版地圖往往難以滿足戶外運動對特定地域詳細地理信息的需要，在今天，衛星地圖、網絡地圖與GPS（Global Positioning System）導航系統已經成為戶外運動者獲取目標地區地理信息的重要方式。
國內常用的戶外地圖導航軟體有奧維互動地圖、兩步路戶外助手、六隻腳等。這些軟體大多具有查看和下載衛星地圖、等高線地圖，航跡記錄、上傳和查詢、下載、導入，衛星定位，興趣點標註、路線規劃、測距等功能。
此外，一些戶外網站上也會有戶外運動參與者或公司發布的地圖，這些地圖上可能有一些普通地圖上沒有的特殊信息。各種平台上用戶上傳遊記、線路上的實地照片能夠更直觀地為用戶提供線路信息，亦可作為參考。
3.等高線與地貌識別
等高線地形圖是戶外運動所用地圖的核心。通過等高線地形圖了解地形特徵，進而規劃線路，或是了解一條線路在何處上升、何處下降、強度如何。
以下是幾種常見地形在等高線地形圖上的反映。