一、地球地形状和大小
1、 地球的形状
人类对地球形状的认识经历了一个漫长的过程。
思考:麦哲伦船队航行的大致方向?航行中走过的洋流?
地球是一个两极稍扁的不规则的球体,极半径与赤道半径不等长。
2、 地球的大小
赤道半径 极半径 平均半径
最大周长 表面积
二、地球仪
地球仪是地球的模型,在地球仪上,人们用不同的颜色、符号、文字表示地球上地理事物的分布。地球仪上有地轴、南北极、经线和纬线。
地球仪是正圆球形的。
三、纬线和纬度
1、纬线
纬线与地轴垂直并坏绕地球一周,纬线的形状是圆圈,纬线的长度不相等,纬线之间相互平行,纬线指示东西方向,纬线有无数条,纬线中只有赤道能平分地球。纬线投射到图上看似水平的平行线,实际上是不同半径是圆。纬线的形状因观测者位置不同而改变(直线、弧、椭圆、圆)。
思考:由赤道向两极纬线的长度是如何变化的?哪条纬线的长度约是赤道长度的一半?
2、纬度
纬度是线面角,某点纬度的含义是由该点向地心作半径,该半径与赤道平面的夹角。以赤道为起始处,向北向南各分出90个纬度。赤道的纬度是0°,以北(南)的纬度叫北(南)纬,分别用“N”、“S”表示。
同一条经线上纬度差1°的经线在地表面的实地长度约是111千米。在任意一条经线上,如果A、B之间的纬度相差n°,则AB之间的实地距离约为n°×111千米。
南北半球的划分?低、中、高纬度区的划分?
思考:跨纬度最多的大洲有哪些?赤道穿过的大洲有哪些?全部位于北(南)半球的大洲有哪些?
3、几条重要的纬线
0°:是南北纬度的分界线;南北半球界线
23°26′N ;23°26′S :之间有阳光直射现象;
66°34′N ; 66°34′S:以内有极昼极夜现象 。
写出它们的名称:
穿过的主要国家:
穿过的主要地形区:
穿过的主要气候类型区:
四、经线和经度
1、经线
经线的形状是半圆且与纬线垂直,所有的经线长度都相等且相交于南北两极点,经线指示南北方向,经线有无数条。
两条正相对的经线组成一个经线圈,每个经线圈都能平分地球;任意两条经线的间隔距离,在赤道上最大,由赤道向两极缩短。
思考:地球上赤道和任意一经线圈的长度有怎样的关系(赤道长度长于经线圈)?在地球仪上赤道和任意一经线圈的长度有怎样的关系(等长)?
甲乙二人从赤道出发,甲向北行,乙向东行,如果两人前进的方向保持不变,那么他们能回到原出发点吗?
2、经度
经度是二面角,某点经度的含义是该点所在经线的平面与 0°经线所在平面的夹角。0°经线的位置是人为规定的。 0°经线也叫本初子午线,以0°经线为界向东、西各分出180个经度,分别称为东经、西经,用“E”、“W”表示。除0°及180°经线外,其他度数的经线都有两条。
赤道上1°经度的地表实地距离约为111千米,其他纬度处1°经度的地表实地距离约为111×1°×COSα千米。在任意一条纬线上,如果A、B之间的经度相差n°,则AB之间的地表实地距离等于n°×111×COSα千米。
东西半球的划分界线:20°W和160°E组成的经线圈。
东 西
160°E——————20°W——————160°E
(西半球) (东半球)
思考:跨东西半球的大洲?跨经度最多的大洲?跨东西、南北半球的大洲?
3、几条重要的经线
0°:东西经度的划分界线。 180°:理论上的国际日期变更线。
20°W ;160°E:东西半球分界线。
2、 经度的分布
画出以南北极为中心,以45°为间隔的经度分布图。
把右(左)手握成空心拳,大拇指向上(放在0°经线上)指向北极,顺右手四指方向东经度的度数增大,顺左手四指方向西经度的度数增大。
五、经纬网
由经线、纬线交织而成,可用来表示地球表面某一点的地理位置。
经纬网的形状不同(网格状、圆弧状等)。
1、 纬度的判断
纬度数由南(北)向(南)北增大(减小)的为北纬,由北(南)向南(北)增大(减小)的为南纬。北半球某地的纬度数,在数值上等于北极星的地平高度(南半球看不到北极星)。
2、 经度的判断
经度数由西向东增大(或由东向西减小)的为东经,由东向西增大的(或由西向东减小)为西经。
同一幅经纬网图中,相邻两条经线间的经度差一般相等。在侧视图中,用180°除以等分数的值即为相邻两条经线间的经度差;在俯视图中,用360°除以等分数的值即为相邻两条经线间的经度差。只要知道其中一点的经度,其他各点便可推算出。
六、经纬网的应用
1、利用经纬网确定地理位置
方格状经纬网图中横线代表纬线,竖线代表经线;经纬度的判断同上。
圆弧(圈)形经纬网图中,圆弧(圈)表示纬线,放射状直线表示经线。在极地图上,若极点为北(南)极点,该半球图内,各点的纬度均为北(南)纬度。
极点的判断:根据地球自转方向判断;根据图中经度的变化趋势判断;根据极地附近的海陆轮廓判断;还可根据极地日照图判断。
2、两点间最近航线的判断
(1)两地经度之差等于180°,最短航线过极点。
两地同位于北(南)半球,最短航线先向北(南)过极点再向南(北);两地位于南、北两半球,看过哪个极点的航线是劣弧。
(2)两地经度之差不等于180°,最短航线不过极点,而是过两极地区(或上空)。
①若甲地位于乙地的西方:由甲地往乙地,同在北半球(南半球)先向东北(东南),再向东,最后向东南(东北);甲乙两地位于不同的半球要讨论。
②若甲地位于乙地的东方:由甲地往乙地,同在北半球(南半球)先向西北(西南),再向西,最后向西南(西北);甲乙两地位于不同的半球要讨论。
思考:从甲地(70°N,80°E)到乙地(70°N,150°E)若不考虑地形因素沿最短距离行走,其方向如何变化?
3、求地球某地上关于地心对称点的坐标
(1)关于地心对称的两点,其纬度数相等,且南北纬相互对应。
(2)关于地心的对称点,一定位于该点所在经线的正对经线上,其经度数与已知点互补,且东西经相互对应。
4.估算地面两点间距离
(1)两点在同一条经线上:纬度差×1°×111千米
(2)两点在同一纬线上:经度差×1°×111 ×COSα
(3) 两点既不在同一经线,也不在同一纬线上:将该点进行平移后,经度和纬度分别进行计算。
一、地图的基本要素
(一)、地图的概念
地图是把某一区域(或全球)的地理事物进行选择或综合,运用各种符号、颜色等,按照一定比例缩小后表现出来的平面图。 地球仪不是地图。
(二)、地图上的比例尺
1、比例尺表示图上距离比实地距离缩小的程度。
2、计算公式:比例尺=图上距离÷实地距离=1:X
注意:图上距离一般用厘米表示,实地距离一般用千米表示,在计算时图上距离、实地距离的单位要统一。
3、表示方法:
(1)数字式: 1:10000000 或或千万分之一
(2)线段式:
(3)文字式:图上1厘米代表实地距离100千米
4、比例尺大小的比较
比例尺是分式,分母越大,比例尺越小;分母越小,比例尺越大;图幅大小一定时,若图中表示的实地范围越大,则该图比例尺越小,反之则反;图中表示的实地范围一定,若图幅越大,则比例尺越大,反之则反。
大比例尺地图:比例尺≥1:100000
中等比例尺地图:比例尺1:100000——1:1000000
小比例尺地图:比例尺≤1:1000000
5、比例尺的扩大和缩小
比例尺扩大了1倍,图幅扩大到原图的4倍;比例尺缩小了1倍 ,图幅缩小到原图的1/4倍.
思考:一幅1:50万的地图,比例尺扩大了1倍,则新图的比例尺是多少?比例尺缩小了1倍,则新图的比例尺是多少?
比例尺扩大倍,新图比例尺为原图的(+1)倍,图幅为原图的倍;比例尺缩小倍,则新图的比例尺为原图的倍,图幅为原图的倍。
(三)地图上的方向
1、一般定向法:上北下南,左西右东。
适应于大部分地图,特别是大比例尺地图。
2、有指向标的地图,按指向标定向。
指向标指示正北方向,与它相反方向为南方,与它垂直方向左侧为西方,右侧为东方。
3、有经纬网地图,按经纬网定向。
经线指示南北方向,依据纬度变化确定南北方向;纬线表示东西方向,依据经度变化确定东西方向。
思考:如何根据纬度变化确定东西方向?如何根据经度变化确定南北方向?
(1)两点在同一经线上,方向为正南正北关系,两点在同一纬线上,方向为正东正西关系。
南半球纬度越高越靠南,北半球纬度越高越靠北。北半球各点都在南半球各点的北方。
两点同为东经,经度数越大越偏东,两点同为西经,经度数越大越偏西。两点分别位于东经、西经,若两点经度之和小于180°,则东经度地点在东, 西经度地点在西;若两点经度之和大于180°,则东经度地点在西, 西经度地点在东;若两点经度之和等于180°,则不分东西。还可画出草图,选择劣弧段,然后按地球自转方向判断东西。
思考:在以北极为中心的地图上,地球自转方向是怎样的?在以南极为中心的地图上,地球自转方向是怎样的?
两点分别位于南、北两半球,南半球各点都在北半球各点的南方,北半球各点都在南半球各点的北方,东西方向的判断按上述三种情况分别判断。
(2)两点既不在同一经线上,也不在同一条纬线上,分步判断。
(3)以极地为中心的地图方向的判断
在以北(南)极为中心的地图上,指向中心的方向都是北(南),其余方向均为南(北)越接近中心,北(南)纬纬度数越高;顺着地球自转方向为东,逆着地球自转方向为西。判断东西方向时要选择劣弧段进行。
(4)若两点不在同一幅地图上,先将两点转绘到同一副辅助图上,再进行判断。
思考:有A(70°N,150°E)B(20°S,20°W),A点在B点的什么方向?B点在A点的什么方向?
澳大利亚的首都位于美国首都的什么方向?印度的首都位于英国首都的什么方向?
(四)图例和注记
图例是地图上用来表示地理事物的符号;注记是用来表示地理事物名称的文字以及表示高山、水深的数字。要认识常见的图例。
二、地形图的判读
(一)地面高程的计算方法
1、海拔:陆地上某一点高出海平面的
垂直距离,单位是米。
2、相对高度:陆地上某一点高出陆地
上另一点的垂直距离,单位是
米。如右图:
思考:秦岭太白山顶高出渭河水面的垂直距离是?
(二)等高线地形图
1、等高线和等深线
什么叫等高线、等深线?
等高线(等深线)的高程从海平面算起(海平面高程为0米),陆地上高程为正数,海洋中为负数;0米线表示海平面,也就是海岸线;200米区分平原和丘陵;500米、1000米线显示低山丘陵或高原;2000米、3000米线反映中山和高原,4000米线反映青藏高原和高山的特征。
同一条等高线上各点的高程都相等,一条等高线只有一个高程;等高线均为闭合曲线,但在一幅图上不一定闭合;在陡崖处多条等高线可重合或相交,除此之外,等高线不相交、不重合。
2、等高距
相邻两条等高线之间的高程差。其大小根据地形图比例尺大小和地形高低起伏状况确定。如果地图比例尺大,区域地形起伏较小,等高距可小一些;反之则反。
在同一幅图上,相邻两条等高线间的等高距相等。在各条等高线上标出高程数据,称为高程注记。
3、等高线疏密程度与地形坡度大小的关系。
⑴在同一幅地图或比例尺相同的不同幅地图上(等高距相同),等高线稀疏的地方地形坡度小,等高线密集的地方地形坡度陡。等高线之间间隔均匀,是均匀坡;等高线上疏下密为凸形坡;等高线上密下疏则为凹形坡。
比例尺相同,等高距相同
⑵在等高距相同,等高线疏密程度相同,比例尺大小不同的地图上,比例尺大的地图,表示地形坡度大(陡);比例尺越小的地图,表示地形坡度越小(缓)。
思考:下列四幅图中,坡度由大到小如何排列?
⑶比例尺相同,等高距不同的地形图上,若等高线疏密程度相同,等高距越大,坡度越大;反之则反。若等比例尺不同,根据公式坡度=等高距/实地距离=等高距*比例尺/图上距离,计算出坡度(图上距离可量出),再进行比较。
⑴山顶:等高线闭合,高程由中间向四周降低。示坡线画在等高线的外侧,示坡线指向海拔低处(如图A)。
⑵盆地:等高线闭合,高程由四周向中心降低,示坡线画在等高线的内侧(如图B)。
⑶山谷:等高线不闭合,尖角指向海拔高处(不是尖角指向上方,尖角指向上方只能说明尖角指向北),山谷线也叫集水线,山谷线与等高线垂直相交(如图C)。
⑷山脊:等高线不闭合,尖角指向海拔低处(不是尖角指向下,尖角指向下方只能说明尖角指向南),山脊线也叫分水线,山脊线与等高线垂直相交(如图D)。
⑸陡崖:多条等高线在此重合(如图E)。
⑹鞍部:是山谷等高线最高处,山脊线最低处(如图F)。
⑺平原:其等高线稀疏,等高线高程在200米以下(如图M)。
⑻梯田:等高线比较平直且疏密相间,等高距很小,一般只有几米(如图N)。
5、等高线地形图的判读
⑴根据图中最大、最小值以及数值变化情况判断区域地形类型及地形起伏状况(起伏大小;地形倾斜方向)。
⑵根据等高线的疏密程度判断地形坡度大小和坡面类型。若某坡面等高线高处密,低处稀疏,则该坡为凹形坡;反之为凸形坡。
⑶根据等高线的弯曲方向判断地形类型(山脊;山谷;鞍部);根据等高线的延伸方向判断地形延伸方向。与等高线垂直方向为坡度最陡方向,水流方向与等高线弯曲方向相反。
确定等高线弯曲部分为高值区还是低值区,一般采用垂线法和切线法。
垂线法:在等高线图上弯曲最大处的两侧作各等高线的垂线,方向从海拔高处指向海拔低处。若箭头向中心处辐合,则等高线弯曲处与两侧相比为低值区;若箭头向外围辐散,则等高线弯曲处与两侧相比为高值区。
切线法:在等高线图上弯曲最大处作某条等高线的切线,比较切点与切线上其他点的数值大小。若切点数值小于其他点的数值,则该点为低值区;反之为高值区。(如图)
⑷根据等高线上的数值及等高线疏密状况判断地形类型(山地、高原、平原、丘陵等)。
⑸在不同等高线图上,不能直接根据等高线疏密程度判断坡陡大小。要根据不同等高线图的比例尺、等高距计算出各自的坡度大小,再比较(坡度=相对高度/水平距离)。
⑹局部小范围等高线闭合:若有几条等高线闭合,则可能是山顶、盆地、洼地;若两条等高线间有一条闭合等高线,要注意该闭合等高线的数值。如果闭合等高线的数值和海拔较高的等高线高程相等,则该闭合等高线区域可能是山坡上的小丘。如果闭合等高线的数值和海拔较低的等高线高程相等,则该闭合等高线区域可能是山坡上的小洼地,即“大于大的,小于小的”(如图)。
在不同的等高线间着上不同的颜色,即我们常用的彩色地形图。陆地上用暖色调表示不同的高度,海洋中用冷色调表示不同的深度。
(一)正确选择地图
1、选择不同种类的地图
地图的种类很多,根据使用目的,正确选择地图。
2、选择适当比例尺的地图
图幅大小相同的地图,比例尺大的表示实地范围小,图上内容越详细;比例尺小的地图表示实地范围大,图上内容越粗略。
经纬度间隔相同的地图上,纬度越高,每格表示的实地范围越小;纬度越低,表示的范围越大。在图幅大小相同,纬度大致相同时,经纬度间隔相等的网格的面积越大,则比例尺越大;网格面积越小,比例尺越小。
如果要进行图上作业,要选用比例尺大的地图,如果只需要了解地理事物的大致分布,选用比例尺小的地图即可。
随着计算机等现代技术手段的应用,地理信息的获取和呈现方式多样,方便了我们选择和使用地图。
(二)在地形图上作业
1、根据等高线地形图绘制地形剖面图,以显示剖面线上断面的地势起伏状况。
⑴在等高线地形图上,根据需要选择剖面线。
⑵确定剖面图的水平比例尺和垂直比例尺。剖面图的水平比例尺一般与原图比例尺相同,垂直比例尺通常比水平比例尺大若干倍。
⑶在图纸上画“水平线段”与剖面线等长且相互平行(保持水平比例尺不变)
⑷从“水平线段”的端点引垂线做标高尺,并按垂直比例尺作出水平标高虚线。
⑸把剖面线与等高线的各交点,按水平比例尺转绘到“水平线段”上,即可得出相对应的各点。
⑹自“水平线段”起向上引出各对应点高程的垂线,即可得出在水平标高线上得出与高程对应的各点。
⑺把各点用光滑的曲线连接起来(注意如果相邻两点高程相同,中间要顺着地形走势画出虚曲线,曲线最高处或最低处不得高于或低于一个高程点)。
2、确定某剖面图所对应的剖面线的一般步骤
⑴可粗略的观察剖面线所经过的大的地形部分(如山峰、鞍部、陡崖)所穿过的最高等高线、最低等高线等,看剖面图是否与等高线图相吻合。
⑵注意观察剖面线与等高线交点中的一些关键点,如起点、中点、终点等,看这些点在等高线图上的高度与剖面图上的高度是否一致。
⑶注意观察剖面线与最高或最低等高线相交的两点之间的区域高度,在剖面图上是否得到正确的反映。剖面线与最高等高线相交的两点之间的区域高度应小于最高等高线的高度与等高距之和,而与最低等高线相交的两点之间的区域高度应大于最低等高线的高度与等高距之差。
3、根据等高线确定两点间的通视情况
⑴过两点做直线段(剖面线)
⑵沿所做剖面线作出地形剖面图
⑶根据剖面图进行判断。若两点间无高出视线的障碍,则通视,反之不通视。
4、陡崖处相对高度的判断
根据等高线的重叠情况可判断崖顶到崖底的相对高度,重叠的等高线中最高数值减去最低数值为陡崖的最小相对高度;最小相对高度加上两个等高距即为陡崖的最大相对高度(比这个数据略小)
5、等高线地形图的综合应用
根据等高线地形图(或地形剖面图)反映出来的地形类型、地势起伏、坡度陡缓、山脉走向、阴坡、阳坡等特征,综合分析气候、地形对人类生产、生活的影响。
⑴判断水系、水文特征
山地常形成放射状水系(如亚洲的水系、海南岛的水系等),盆地常形成向心状水系(如刚果盆地中的刚果河),山脊常形成河流分水岭,山谷常有河流发育,等高线穿越河谷时向上游弯曲,即河流流向与等高线凸出方向相反。等高线密集的河谷河流水流速大;陡崖处有时会形成瀑布;河流的流量还与流域面积和所处的迎风坡、背风坡有关,河流流出山口常形成冲积扇。
⑵判断气候特征
海拔高的地区应考虑气温的垂直变化,山地应考虑迎风坡、背风坡的区别(主要是对降水的影响)。盆地、谷地不易散热,易出现大气污染事件,盆地有时也容易引起冷空气的滞留等。
6、根据地形状况进行区位选择
常见的综合问题是以地形图为背景,要求在图上设计、选择所需的“点”“线”“面”,以及给予科学的分析评价。
⑴选“点”:要根据要求考虑所选点的位置、海拔及周围环境等。如选择气象观测站,就要选择地势适中、地面较开阔、周围没有或很少有其他地理事物屏障的地点。海港码头应选择海水较深且避风的海湾,避开含沙量大的河流,以避免造成航道淤积。疗养院应建在地势坡度较缓、气候适宜、空气清新的地方。
⑵选“线”:主要有交通线(公路、铁路)、引水线和输油管线的选择等。
选择交通线的基本要求:利用有利的地形地势。既要考虑距离长短,又要考虑路线平稳(间距、坡度等),一般是在两条等高线间绕行,只有必要时才可穿过一、两条等高线;尽可能少的通过河流,少建桥梁等,以减少施工难度和投资;避免通过断崖、沼泽地、沙漠、地下喀斯特地形区、地质不良区等地带。通往山顶的公路,往往需建盘山路,一是可以减小修路的工程量,二是道路比较平坦,利于车辆行驶,三是不会造成水土流失。在两点间修建缆车索道,在计算其长度时,不仅要根据比例尺算水平距离,还要考虑到两点的高差。
古代城墙常沿山脊线修筑.
在选择引水路线时,首先考虑水从高处往低处流这一要求,再结合距离的远近确定较合适的引水路线。
选择输油管线时,要使线路尽可能缩短,还要尽量避免通过山脉、大河等。
⑶选“面”:主要有确定水库汇水面积及坝址;选择适宜开辟梯田的地区;选定工业区和居民区等。
选择水库修建方案时,要考虑库址、坝址及修建水库后是否需要移民等。在不考虑地质等的条件下,一般选择有较大集水区的盆地(洼地)地区,即“口袋形”的地区,“口小”利于建坝,“袋大”腹地宽阔,库容量大。还要注意修建水库时,水源要较充足。坝高受等高线高程影响,坝长受出水口宽度影响。
开辟梯田,应选择满足坡度平缓、有灌溉水源及附近地区修建水库后不能被淹没等条件的地区,梯田应沿等高线修建,坡度大于25°的地区不宜修梯田