等高地形图

1.等高线地形图
    等高线就是把地图上海拔相同的、相近的各点连接成一环线直接投影到平面形成水平曲线，不同高度的环线不会相合，除非地表显示悬崖或峭壁才能使某处线条太密集出现重叠现像。虽然这是一种假想的线条，但是通过观察等高线的疏密程度可以了解到大致的地形：等高线稀疏的地方坡度就缓，等高线密集的地方坡度就陡；等高线上方间距小于下方间距的为凹形坡，反之为凸形坡。等高线地形图上除了有等高线之外，还包括比例尺、经纬度坐标或UTM坐标等要素。另外一个重要的问题就是关于方向，等高线地图上可能会出现三种方向标示，线画正直，顶上有个小五角星，是表示指向地球北极的，叫真子午线，又叫真北方向线；线画顶端有个小箭头的，表示磁针所指的方向，叫磁子午线，又叫磁北方向线；线画顶端有个“V”的，表示纵坐标线所指的北方，这三条方向线合起来叫三北方向。

2.指南针与磁偏角

      指南针是进行户外运动简单实用的工具，目前市面上的指南针有十来块钱的普通指南针，也有上百块钱的军用或专用指南针，比较贵的指南针除了精度高外，还可以测倾角，距离等数值，不过一般情况下普通指南针对于户外使用来说已经足够了。在指南针的使用过程中，我们需要注意的一个问题是磁偏角。指南针的指针指示的是地磁南北极，而我们平时所说的南北指的是地理南北。目前地磁南北极一个约在北纬72°西经96°处，一个约在南纬70°东经150°处，在北京附近存在地磁北极在地里北极偏西6°左右。需要注意的另外一个问题是指南针使用时不要靠近强磁体，比如说你带的手表可能会影响指南针的指向，另外特定的矿产也会使指南针的指示产生错误。

3.GPS全球定位系统

      GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称，该系统是美国从本世纪70年代开始研制的，总共历时20年，耗资200亿美元，1994年全面建成了，这套系统依靠卫星具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。目前GPS接收机在收到4颗及以上卫星的信号时可以计算出本地经度、纬度、高度三维坐标，水平精度可以达到<!----><st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="15" numbertype="1" negative="False" unitname="米" w:st="on">15米</st1:chmetcnv>，在接收到3颗卫星信号时可以定位二维坐标。GPS接收机可以把定位信息以经纬度或UTM坐标的形式显示在屏幕上或输出到计算机，GPS星历和输出信息使用WGS84坐标系。GPS并不能完全取代指南针，因为GPS静止时不能指示方向，只有运动时才可以通过分析两点的相对方位来判断方向，这在崎岖的山路上是一件非常麻烦的事情。

4.WGS84大地坐标系

      WGS84(World Geodetic System，1984)是美国国防部研制确定的大地坐标系，是GPS系统采用的坐标体系，其坐标系的几何定义是：原点在地球质心,z轴指向 BIH 1984．0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP赤道的交点。Y轴与 Z、X轴构成右手坐标系。我国目前应用的地形图使用1954年北京坐标系，WGS84坐标系与我国54坐标系之间有约80<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="120" numbertype="1" negative="True" unitname="米" w:st="on">-120米</st1:chmetcnv>的误差。目前有通知要求所有地图全部改版为1980年国家大地坐标系(西安)，不同坐标系之间存在着平移和旋转关系。以下是WGS84椭球及有关常数：对应于 WGS84大地坐标系有一个WGS84椭球，其常数采用 IUGG第17届大会大地测量常数的推荐值。WGS84椭球两个最常用的几何常数：长半轴：6378137±2(m)
扁率：1：298.257223563

5.地理坐标(经纬度坐标)

      一八八四年国际经度会议规定，以通过英国伦敦格林威治天文台子午仪中心的经线为0°经线。从0°经线往东叫东经，往西叫西经，东、西各分180°。习惯上以西经20°和东经160°为分界把地球分为东西两个半球。假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边的一半叫北半球，下边的一半叫南半球。被切的这个平面，叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤道往两极越来越短，到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0°纬线，从赤道向两极各分为90°，赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬。在计算机或GPS上经纬度经常用度、分、秒和度.度、分.分、秒.秒的混合方式进行表示，度、分、秒间的进制是60进制，度.度、分.分、秒.秒的进制是100进制，换算时一定要注意。可以近似地认为每个纬度之间的距离是不变的<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="111" numbertype="1" negative="False" unitname="km" w:st="on">111KM</st1:chmetcnv>,每分间<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="1.85" numbertype="1" negative="False" unitname="km" w:st="on">1.85KM</st1:chmetcnv>，每秒间<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="31.8" numbertype="1" negative="False" unitname="m" w:st="on">31.8M</st1:chmetcnv>。经度间的距离随纬度增高逐渐减小，可按一下公式计算：
            经度1°长度=111.413cosφ一0.094cos3φ公里(纬度φ处)。
在北京附近，可以近似地认为经度每度间为<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="85" numbertype="1" negative="False" unitname="公里" w:st="on">85公里</st1:chmetcnv>，每分间<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="1.42" numbertype="1" negative="False" unitname="公里" w:st="on">1.42公里</st1:chmetcnv>，每秒间<st1:chmetcnv tcsc="0" hasspace="False" sourcevalue="23.7" numbertype="1" negative="False" unitname="米" w:st="on">23.7米</st1:chmetcnv>。

6.平面直角坐标(UTM坐标系统)

      UTM(UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用横墨卡托格网系统)坐标是一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至