軍事地形學(二)
第三節地圖常識
一、地圖的定義
地圖是將地球表面的自然、社會要素和現象的空間分布,按一定的投影方法、比例關係和製圖綜合原則,用規定的符號、顏色和註記綜合繪製的圖,稱為地圖。
二、地圖的分類和用途
地圖按其內容可分為普通地圖和專門地圖;
按比例尺可分為大、中、小比例尺地圖;
按表現形式可分為線劃地圖、影像地圖、數字地圖;
按色彩可分為單色地圖、多色地圖。
普通地圖是綜合反映地表自然現象和社會經濟現象的地圖。內容包括:自然地理要素,如地貌、水系、土壤、植被等;社會經濟要素,如居民地、行政區域、工礦、交通網等。普通地圖分為地形圖和地理圖,是編製專門地圖的基礎。
地形圖是普通地圖的一種,其比例尺大於1:100萬,它是國家經濟建設、國防建設和軍隊作戰、訓練不可缺少的重要地形資料。在地形圖上,可以進行長度(距離)、高度、坡度、水平角度、坐標和面積的量讀、計算。
專門地圖也稱專題地圖或主題地圖,是以普通地圖為底圖,著重表示一個專題內容的地圖,如地質圖、地貌圖、水文圖、人口圖、交通圖、歷史圖等等。
(一)地圖比例尺
地圖上某兩點間直線長度與相應實地水平距離之比,叫地圖比例尺。地圖比例尺通常以數字比例尺或直線比例尺標註在地圖圖廓外,是判定地表實地水平長度在地圖上的縮小比例和根據圖上量測長度計算實地水平距離的依據。
1.地圖比例尺
地圖比例尺=圖上長度/相應實地水平距離
例如:某幅地圖的圖上長1cm,相當於實地水平距離10000cm,則此幅地圖的比例尺為1:10000。
2.比例尺有兩種形式
數字式:1:10000、1:50000、1:100000、1:500000等
圖解式:即直線比例尺
3.比例尺的大小
比例尺的大小是按照其比值的大小來衡量的,比值越大比例尺越大。比例尺的大小,決定著圖上顯示地形的詳略。比例尺越大,圖上顯示的地形越詳細,但一幅圖上所包含的實地範圍越小;比例尺越小,圖上顯示的地形越簡略,但圖中所包含的實地範圍就越大。
地圖比例尺的特點:地圖比例尺的大小是按比值的大小來衡量的。在幅面大小相等的地形圖上,比例尺越大,圖中所包括的實地範圍越小,顯示的內容越詳細,精度越高;比例尺越小,圖中所包括的實地範圍越大,顯示的內容越簡略,精度越低。
我國地形圖的比例尺系列為1:1萬;1:2.5萬;1:5萬;1:10萬;1:25萬;1:50萬;1:100萬等7種。
(二)地物符號
地物符號:在地圖上用來代表或說明地物的圖式符號,叫地物符號。
地物符號按比例關係分為:依比例尺符號(又叫輪廓符號);半依比例尺符號(線狀符號);不依比例尺符號(點狀符號);說明和配置符號。
(三)等高線
等高線,是由地面上高程相等的各點連接而成的曲線。假設把一座山從底到頂按相等的高度一層一層的水平切開,這樣,在山的表面便出現許多大小不同的截口線,再把這些截口線垂直投影到同一平面上,便形成了一圈套一圈的曲線圖形,因為同一條等高線上各點的高程相等,所以叫等高線。地圖就是根據這個原理來顯示地貌的。
等高距:是指相鄰兩條等高線之間的垂直高度。如在1:5萬的地圖上等高距為10米。
1.等高線的特點是:
在同一條等高線上各點的高度相等,每條等高線都是閉合的曲線;
在同一幅地圖上或同一等高距的條件下,等高線多山就高;等高線少,山就低;
在同一幅地圖上或同一等高距和條件下,等高線間隔密,實地坡度陡;等高線間隔稀,實地坡度緩。
圖上等高線的彎曲形狀與實地地貌相似。
2.等高線的種類和作用:
A)首曲線(基本等高線),用以顯示地貌的基本形態;
B)計曲線(加粗等高線),用以數計等高線與判讀高程;
C)間曲線(半距等高線),用以顯示首曲線不能顯示的地貌;
D)助曲線(輔助等高線),用以顯示間曲線仍不能顯示的微型地貌。
(四)方位角:從某點的指北方向線起順時針轉到目標方向線之間的水平夾角,叫該點的方位角。
1.真方位角:從某點的真北(北極)方向線起順時針轉到目標方向線之間的水平夾角,叫該點的真方位角。
2.坐標方位角:從某點的坐標縱線北起順時針轉到目標方向線之間的水平夾角,叫該點的坐標方位角。
3.磁方位角:從某點的磁北方向線起順時針轉到目標方向線之間的水平夾角,叫該點的磁方位角。
(五)坐標:確定平面上某點位置的長度值或角度值的一組數字,叫坐標。
1.地理坐標:確定地面上某點位置的經、緯度數值,叫該點的地理坐標。
2.平面直角坐標:確定平面上某點位置的長度值,叫該點的平面直角坐標。
第四節使用地圖行進以及定向越野簡介
一、地形圖的使用
地形圖的使用是指利用地形圖所進行的判讀、量算、行進、組織計劃等工作。基本步驟如下:實地判定方位;地圖與實地對照;按照地圖行進。
(一)實地判定方向
實地判定方位,就是實地辯明東西南北方向,確定地形圖與實地的關係,是實地用圖的前提。可以利用以下方法:
1.利用指北針判定
判定時,平持指北針,待磁針穩定後,磁針紅色一端所指的方向,為實地的磁北方向,面向磁北,左西、右東、背後為南。
2.利用北極星來判定
北極星,是正北天空一顆較亮的恆星,夜間找到北極星,就找到了正北方向。
3.利用太陽和手錶判定
一般來說,在當地時間6時左右,太陽在東方,12時在正南方,18時左右在西方,根據此規律,便可用時表和太陽結合概略判定方位。「時針折半對太陽、12所指是北方。」
4.利用地物特徵來判定
有些地物、地貌由於受陽光、氣候等自然條件的影響,形成了某種特徵,可以利用這些特徵來概略地判定方位。
①獨立大樹,通常是南面枝葉茂密,樹皮較光滑;北面枝葉較稀少,樹皮粗糙,有時還長青苔。砍伐後,樹樁上的年輪,北面間隔小,南面間隔大。
②突出地面的物體,如土堆、土堤、田埂、獨立岩石和建築物等,南面乾燥,青草茂密,冬季積雪融化較快;北面潮濕,易生青苔,積雪融化較慢。土坑、溝渠和林中空地則相反。
③我國大部地區,尤其是北方,廟宇、寶塔的正門多朝南方;廣大農村住房的正門一般也多朝南開。
(二)地圖與現地對照
地圖與現地對照,是通過標定地圖,使地圖與現地的方位一致後,將地圖與現地進行對比,辨認並判定點位的過程。先標定地圖;確定站立點在圖上的位置;現地對照地形。
1.標定地圖
實地使用地圖,首先要標定地圖。標定地圖有下面幾種方法:
(1)用指北針標定
指北針標定,標定方法同上。利用指北針標定地圖精度高,而且不易失誤,是初學者標定地圖最好的一種方法。
(2)概略標定
現地判明方位後,只要將地圖上方對向實地北方,地圖即已概略標定。
(3)利用明顯的地物、地貌點標定
明顯的地物點,如煙囪、小橋、獨立樹等;明顯的地貌點,如山頂、鞍部、分水線與合水線的轉彎點、明顯的山背傾斜變換點(即由陡變緩或由緩變陡的明顯位置)等。利用這些明顯的點標定地圖,前提是已知站立點的圖上位置。標定時,先確定站立點在地圖上的位置,再在實地選擇一個地圖上也有的地物點或地貌點,轉動地圖,使地圖上的站立點和已選擇的一地物點或地貌點構成的一條直線,與實地相應兩點構成的一條直線概略重合,並且方向一致,地圖即已標定。
(4)利用直長地物標定
直長地物是指較直且長的線狀地物,如道路、溝渠、電線、圍牆等。當在直長地物上或一側運動時,可利用其標定地圖。標定時,在地圖上找到實地直長地物相應的符號,轉動地圖,使地圖上的直長地物符號與實地相對應的直長地物概略重合,地圖即已標定。
(5)利用北極星標定
晴朗的夜間,可利用北極星標定地圖。標定時,先找到北極星,面向北極星,平持並轉動地圖,使地圖上方朝向北極星,地圖即已標定。
2.確定站立點在圖上的位置
標定地圖後,就應隨即確定站立點在圖上的位置,這是現地用圖的關鍵。
a.綜合分析法用這種方法確定站立點時,先進行控制對照,即對站立點附近明顯地形特徵進行綜合分析。這時的控制對照是在站立點不明確的情況下進行的,但站立點所在地圖上的範圍是清楚的,控制對照時,應根據各明顯地形點的特徵及其相互關係位置,通過綜合分析,是可以確定其圖上位置的。
b.後方交會法這種方法通常是在地形較平坦、通視較好的地段上採用。用這種方法確定站立點時,先通過控制對照,在實地較遠處選擇兩個地圖上也有的明顯地形點。可以選擇遠處山頂與獨立房,然後標定地圖,用指北針長尺邊切於地圖上山頂的定位點,擺動直尺,向實地相應山頂瞄準後,沿直尺邊向後畫方向線;用同樣的方法向實地獨立房瞄準後並畫方向線;兩方向線的交點就是站立點的圖上位置。定向越野中,由於時間受限,一般不能採用直尺瞄準精確確定站立點,只能用上述原理直接目測出方向線,確定站立點的概略位置。
c.截線法這種方法是在線狀地物上或一側運動時採用。其要領是:標定地圖後,在線狀地物一側較遠處的實地,選擇一個地圖上也有的明顯地形點。例如,一運動員在水渠一側運動,在水渠一側較遠處選擇獨立房為明顯地形點,將直尺切於圖上獨立房符號,擺動直尺,向實地獨立房瞄準,直尺切於獨立房的一側與水渠符號的交點,就是站立點的圖上位置。在定向越野中,同樣可以直接採用目測瞄準的方法確定。
d.磁方位角交會法當在植被密集、通視不良的地段上運動時,由於地圖與實地對照不便,加之看不到目標實地位置,不能從圖上照準目標,可採用磁方位角交會法確定。其方法是:首先攀登到便於通視遠方的樹上,在遠處選定兩個地圖上也有的明顯地形點。例如,選擇遠處的獨立樹和三角點,並分別測出站立點到這兩個目標點的磁方位角,在樹下近旁標定地圖,將指北針長尺邊依次切於圖上獨立樹和三角點符號的定位點上,分別以這兩點為軸擺動指北針,並使磁針北端指向所測相應的磁方位角分劃,然後沿長尺邊畫出方向線,兩方向線的交點即為站立點的圖上位置。也可直接在樹上概略標定地圖,按後方交會法用目測方向線的方法確定站立點的圖上概略位置。
3.現地對照地形
在進行地圖與實地對照以及在運動中需要明確運動方向和運動路線時,都要確定目標點的圖上位置。
a.目估法當目標點在明顯地形點上時,從圖上找出該明顯地形點,即為目標點在圖上的位置。當目標點在明顯地形點附近時,應先標定地圖,在圖上找出該明顯地形點,再根據目標與明顯地形點的方位、距離和高差等,將目標點目估定於圖上。如圖,目標(獨立樹)位於145.0高地與張家莊北無名高地間的鞍部,且在分水線近處緩坡上,小路的前方,根據目標點離分水線和小路距離,及目標附近地面的傾斜情況,即可目估確定目標點在圖上的位置。
b.光線法當目標較多,其附近沒有明顯地形點時,多採用光線法確定目標點的圖上位置。1)標定地圖。2)確定站立點在圖上的位置。3)向目標描畫方向線,描畫時,先將指北針直尺邊切於圖上的站立點,再向現地各目標瞄準,並向前畫方向線。4)目測站立點至目標點距離,並根據距離按地圖比例尺在各方向線上截取相應目標的圖上位置。不易目測距離時,也可通過分析地形層次,或目標點與附近地形的關係位置,在方向線上目估定出目標點的圖上位置。
c.前方交會法當目標點較遠且附近又無明顯地形點時,可在兩個測站點上用前方交會法確定目標點在圖上的位置。1)選定現地與圖上都有的二至三個明顯地形點,如l、2點作為測站點。2)在第l點上先標定地圖,確定該點圖上位置;再以指北針直尺邊切該點向現地目標點瞄準後,並向前畫方向線。3)以同樣方法在第2點上描畫方向線,兩方向線的交點「3」;就是目標點(獨立樹)的圖上位置。
綜上所述,站立點和目標點的確定是互為條件的。根據已知站立點可以確定目標點;根據已知目標點可以確定站立點。
(三)按地圖行進
按地圖行進是部隊在生疏地區,複雜地形,惡劣氣象等條件而又無嚮導的情況下,為達到目的而採取的一種行進方法。
1.沿道路行進
a.行進前認真做好圖上準備:
一定: 確定行進路線;
二選:選擇方位物;
三量取:量取各方位物(轉彎點)間的里程;
四標記:即將上述資料標記在圖上;
五熟記:熟記行進路線。
b.行進要領:
1)出發前先標定地圖;
2)行進中隨時標定地圖;
3)對照方位物及時作出判斷;
4)掌握行進速度和時間;
5)把握夜間行進的特點。
2.按方位角行進
按方位角行進,就是按照指北針在地圖上預測的方位角行進,這是按圖行進的輔助方法。通常是在沙漠、草原、山林地等地形上,或夜間、濃霧等不良天候條件下採用。
地圖的方位是上北下南,左西右東。在地形圖上,一般繪有若干等距離平行的、北端帶有箭頭(稱指北矢標)的磁北方向線,即磁子午線。指北矢標所指的方向為北。磁北方向線不僅可以確定地圖方位,而且還能標定地圖、量測磁方位角和估算距離。
地面上某點指向磁北極的方向線叫磁北方向線。從某點的磁北方向線起,按順時針方向到目標方向線之間的水平夾角叫磁方位角。
二、定向越野簡介
定向越野是運動員憑藉對地圖的識別和使用能力,依據組織者預先設計的圖上路線,藉助於指北針與地圖保證運動方向,在野外徒步賽跑,依次逐一到達各個檢查點,分別用各檢查點點標上的密碼夾(或印章)在隨身攜帶的檢查卡片相應位置作記,已示到達該點,運動員按順序通過各檢查點,然後到達終點,在準確通過各檢查點的前提下,以全程耗時最少者為優勝。
定向越野把體力、智力鍛煉、競賽趣味性融合為一體,不僅能增強體質,鍛煉意志,培養勇敢頑強的精神,而且對普及識別地形圖知識,提高地圖的使用能力都有積極的意義。
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