等高线详解

等高线详解
今天，我们将继续讲解大比例尺地形测绘的相关知识。

今天我们详细讲解等高线，这是比较有趣、简单的一节内容。

等高线是表示地貌的主要形式。

地貌是地形图要表示的重要信息之一。

地貌尽管千百态、错综复杂，但其基本形态按其起伏的变化可以归纳为几种典型地貌，如山头、山脊谷、山坡、鞍部、洼地、绝壁等。

等高线的定义
等高线是地面上高程相同的相邻点所连的一条闭合曲线。

水面静止的湖泊和池塘的水边线，实际上就是一条闭合的等高线。

如图所示，设有一座位于平静湖水中的小山头，山顶被湖水恰好淹没时的水面高程为100m，然后水位下降5m，露出山头，此时水面与山坡就有一条交线，面且是闭合曲线，曲线上各点的高程是相等的，这就是高程为5m的等高线，随后水位又下降5m，山坡与水面又有一条交线，这就是高程为90m的等高线。

依此类推，水位每降落5m，水面就与地表面相交留下一条等高线，从而得到一组高差为5m的等高线。

设想把这组实地上的等高线沿铅重线方向投影到水平面H上，并按规定的比例尺缩绘到图纸上，就得到用等高线表示该山头地貌的等高线图。

这些等高线的形状和高程，客观地显示了小山头的空间形态，同时又具有可度量性。

等高距与等高线平距
两条相邻等高线的高差称为等高距，常以h表示。

常用的等高距有1m、2m、5m、10m等几种，根据地形图的比例尺和地面起伏的情况确定。

在同一幅地形图上，等高距是相同的。

相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，简称平距，常以d 表示。

因为同一张地形图内等高距是相同的，所以等高线平距d的大小直接与地面坡度有关。

地面坡度i可以写成：
i=h/d
等高线平距越小，地面坡度就越大；平距越大，则坡度越小；平距相等，坡度相同。

因此可以根据地形图上等高线的疏、密来判定地面坡度的缓、陡，同时还可以看出：等高距越小显示地貌就越详细；等高距越大，显示地貌就越简略。

还有某些特殊地貌，如冲沟、滑坡等其表示方法参见地形图图式。

测绘地形图时，要根据测图比例尺、测区地面的坡度情况和国家规范要求选择合适的基本等高距，见表所示。

典型地貌的等高线
地面上地貌的形态是多样的，进行仔细分析后，就会发现它们一般是由山头、洼地、山脊、山谷、鞍部等几种基本地貌组成。

了解和熟悉用等高线表示典型地貌的特征，就能比较轻容易地根据地形图上的等高线，分析和判别地面的起状状态，将有助于识与测绘地形图。

典型地貌有：
(1)山头和注地
图（a）为某山头的等高线，图(b)为某洼地的等高线，它们投影到水平面上都是一组闭合曲线，在地形图上区分山丘与注地的方法是：凡是内圈等高线的高程注记大于外圈者为山丘，小于外圈者为洼地，如果等高线上没有高程注记，则用示坡线来表示。

示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向。

示坡线从内圈指向外圈，说明中间高，四周低，为山丘，示坡线从外圈指向内圈，说明四周高，中间低，为洼地。

(2)山脊和山谷
山脊是沿着一个方向延伸的高地。

山脊的最高棱线称为山脊线。

山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线，见图(a)。

山谷是沿着一个方向延伸的注地，位于两山脊之间，贯穿山谷最低点的连线称为山谷线。

山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线，见图(b)。

山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线，分别流向山脊的两侧，因此，山脊又称分水线。

而在山谷中，雨水必然由两侧山坡流向谷底，向山谷线汇集，因此，山谷线又称集水线。

山脊线和山谷线统称为地性线。

在土木工程规划及设计中，要考虑地面的水流方向、分水线、集水线等问题，因此，山脊线和山谷线在地形图测绘及应用中具有重要的作用。

(3)鞍部
鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。

典型的鞍部是在相对的两个山脊和山谷的会合处，其左、右两侧的等高线是近似对称的两组山脊线和两组山谷线，鞍部等高线的特点是在大的合曲线内，套有两组小的闭合曲线(见图)，鞍部在是修建山区道路的关节点，越岭道路常需经过鞍部。

（4)绝壁和悬崖
绝壁又称陡崖，它和悬崖都是由于地壳产生断裂运动而形成的。

绝壁是坡度在70°以上的陡峭崖壁，有石质和土质之分。

如果用等高线表示，将是非常密集或重合为一条线，因此采用锯齿形的陡崖符号来表示，如图(a)、(b)所示。

悬崖是上部突出，下部凹进的绝壁，这种地貌的等高线出现相交。

俯视时隐蔽的等高线用虚线表示，如图所示。

识别上述典型地貌用等高线表示的方法以后，就基本上能够认识地形图上用等高线表示的复杂地貌。

图为某一地区综合地貌及其等高线地形图。

等高线的分类
表示地形起伏的等高线有首曲线、计曲线、间曲线和助曲线之分(见图)。

(1)首曲线
在同一幅地形图上，按照基本等高距描绘的等高线称为首曲线，又称为基本等高线。

用0.15mm宽的细实线绘制。

(2)计曲线
为了计算和用图的方便，每隔四条基本等高线，或者凡高程能被5整除且加粗描绘的基本等高线称为计曲线。

例如等高距为1m的等高线，则高程为5m、10m、15mn…5m倍数的等高线为计曲线；又如等高距为2m的等高线，则高程为10m、20m、30m……10m倍数的等高线为计曲线。

一般只在计曲线上注记高程。

计曲线的高程值总是为等高距的5倍。

计曲线用0.3mm宽的粗实线绘制。

(3)间曲线
对于坡度很小的局部区域，当用基本等高线不足以反映地貌特征时，可按1/2基本等高距加绘一条等高线，该等高线称为间曲线。

间曲线用0.15mm宽的长虚线绘制，可以不闭合。

(4)助曲线
在地形较为平坦的区域，为了能够更准确地利用地形图设计工程建筑物，有时在间曲线的基础上还绘制出高差为四分之一等高距的等高线，通常把这一等高线称为四分之一等高线，也称助曲线。

一般用0.15mm宽的细短虚线表示。

等高线的特性
为了掌握用等高线表示地貌时的规律性，现将等高线的特性归纳如下
(1)同一条等高线上各点的高程都相等但高程相等的点，不一定在同一条等高线上。

(2)等高线是闭合曲线，不能中断(间曲线、助曲线除外)，如果不在同一幅图内闭合，则必定在相邻的其他图幅内闭合。

(3)等高线只有在绝壁或悬崖处才会重合或相交。

(4)等高线经过山脊或山谷时转变方向，因此，山脊线和山谷线应与转变方向处的等高线切线垂直相交，如图所示。

(5)在同一幅地形图内，基本等高距(等高线间隔)是相同的。

因此，等高线平距大(等高线疏)表示地面坡度小(地形平坦)：等高线平距小(等高线密)则表示地面坡度大(地形陡峭)；平距相等则坡度相同。