常见的自然地图编制
自然地图的种类很多,这里只介绍几种常见的自然地图的编制。
1.地下资源图
地下资源是指埋藏于地下,为国民经济建设服务的各种资源,包括各种矿产、地下水以及天然气等。它们虽属自然现象,但经济意义重大,是影响生产发展和资源配置的因素之一。
地下资源图着重反映各种地下资源的分布及储量、质量和开发利用规模,在地图上主要反映其分布,常见的有矿产分布图。以下着重介绍矿产分布图的表示。
在矿产分布图上显示的单位有单个露头、矿床、矿床组或矿区,其单位大小的选择主要取决于地图比例尺、矿产分布特征和地图用途。若比例尺较大,矿点又少且分布较均匀,则可以表示较为详细的单位。矿产地用范围法表示,并用比率符号补充说明其储藏量。
在地图上,对各种矿产以不同的颜色区分主要类别,用不同形状的符号区分次要差别。由于各种矿产储藏量差别很大,故不宜用绝对比率符号,常用条件分级比率符号表示。在一幅地图上表示多种矿产时,因其价值不等和储藏量各异,此时要为各种矿产的符号相应确定不同的比率基数,同样大小而表示不同矿产的符号,各代表不同价值或储藏量,有时差异悬殊比较大。
在矿产分布图上还需要表示矿产利用情况的指标。用特殊的轮廓、符号内部的图形结构或区域的晕线表示已开采的矿床,在矿床近旁亦可安置采掘企业的符号。但同时表示矿床储藏量和年开采量时,需要为它们分别规定不同的比率基数,否则就因差别太大而不能表示。
2.地质图
地质图是表示地壳表层的岩石分布、地层年代、地质构造、岩浆活动等现象的地图。
1)地质图的分类
根据内容,地质图可主要分为以下6种。
(1)普通地质图,表示在地表出露的地层、构造、岩性及重要地质现象。普通地质图是各种地质图中最基本的综合性图种。
(2)岩相图,表示沉积层组成的历史和各个不同地质年代化石相的沉积条件。
(3)大地构造图,显示地球的构造运动、成分和地壳结构的地图。
(4)第四纪沉积物图,显示第四纪沉积及现代沉积物的分布。
(5)古地理图,表示各地质时代的自然地理条件,如海陆分布、水系和陆地地貌、冰川分布、自然带界线位置等。
(6)水文地质图,表示地下水在岩石中的分布情况、运动情况、储藏量和露出地面的情况以及地下水的质量特征等。
此外还有工程地质图、地磁图、地震活动图等。
2)普通地质图的编制
(1)普通地质图的内容选择与表示。普通地质图是表示出露于地表的不同时代地层轮廓和不同类型的岩浆岩及它们的分布、地质构造、产状及特征等。地层划分单位与地质时代划分单位相应对照的关系见表10-1。
表10-1 地层划分与地质时代划分的单位对应关系

地质图的主要内容以质底法表示。对岩浆岩则按化学性质分为酸性、中性、基性、超基性和碱性,并反映其时代。对同一时代基岩露头的面积(对岩浆岩是指同一种类型)以特定的颜色表示,并标以不同地层的索引代号。
质底的基本颜色与系(纪)相适应。各个地质界、系(纪)用规定的代号和颜色(表10-2)。
表10-2 地质图上地质界、系(纪)的代号和颜色

续表

其代号“宇”“界”用两个拉丁字母表示,“系”用一个拉丁字母表示。统(世)和阶(时期)是以各个基本色系的不同饱和度区分的,较年轻的用较浅的色表示。对“统”可采用补充的数字代号注记,如侏罗系的下、中、上统分别用J1、J2、J3表示。对“阶”及其他的地区性类别(群、层系等)用字母注出。
岩浆岩按不同的岩性用不同的希腊字母和不同的颜色表示(表10-3)。
表10-3 岩浆岩各岩性代号和颜色

地质图上,沉积岩的结构和构造,岩浆岩的岩性、结构和构造特征常用花纹、图案来反映,如图10-1所示。

图10-1 岩石的岩相岩性图例
地质图上还以线状符号表示地质构造内容,如以向斜和背斜层轴线等反映褶皱构造,以断裂线表示断裂构造等。通常至少表示一个典型地区的地质剖面。
(2)普通地质图的综合特点。地质图上地质构造特征的显示程度主要取决于比例尺。国家基本地质图区分为:大比例尺(1∶1万~1∶5万及更大比例尺)、中比例尺(1∶10万~1∶25万)和小比例尺(1∶50万~1∶100万)。
地质图综合的基本方法是通过对地质体进行取舍和归并,并对地质体界线进行轮廓形状概括。其中取舍和归并应注意如下8点。
(1)地壳运动:对处于不同构造运动的两个相邻岩系概括时不能归并,但可夸大表示。
(2)沉积岩相:陆相与海相的地层不能归并;海相与陆相交替相可以归并。
(3)系与系之间,统与统之间不随便归并:例如,在某些地区石炭系与二叠系可归并,而二叠系与三叠系不合并。因为其中有造山运动,所以不随便归并。
(4)岩层厚度:厚度小的可归并,厚度大的不归并。
(5)倾角大小:倾角相差大的不归并。
(6)岩石性质:岩石化学性质相差过大的不归并,如酸性的和中性的分开表示。
(7)地质体的重要性:重要的地质体,如超基性岩体,如果很小,需夸大表示。
(8)断层常是成矿的通道,地质图上应尽可能表示出来。
对地质体的轮廓界线进行取舍与概括也是地质图综合的基本手段。地图比例尺决定了在地图上所能表示的基岩露头的极限面积。由于视觉感受能力、打印和印刷技术所限,地质图上选取轮廓的资格一般是1mm2。狭长图形轮廓宽度选取资格为1mm。
显示地质构造应考虑地形的影响。地表露头显示的特征决定于岩层产状要素和地表的地形,地形切割越强烈,岩层产状角度越小,地形的影响越厉害。在水平岩层产状条件下,它的显示完全取决于地形,这时地质图上的图形轮廓与等高线一致;在垂直岩层产状条件下,层理表面的显示与地表地形无关,但这种情况少见。
在大比例尺地质图上应尽可能精确表示地表的各种岩石露头,而在小比例尺地质图上仅需反映地质构造的大特征。在综合小比例尺地图时应舍去由于地形影响而出现的轮廓碎部。
由于地形形态与地质构造有密切关系,因此大比例尺地质图对地形的综合不仅不会有碍地质图的编制,而且有助于正确进行地质图的制图综合及显示地质构造的规律。
在编制地质图时,水系应详细表示,特别要保持与地质构造有关的水系。与地质构造有关的小地名亦应注意选取,因为它们对构造带起到了指示作用。
3.地貌图
地貌图显示的是地表的外部形态,形态的数量指标,地貌的成因、年龄,地貌形成的过程及其强度。按照表示的内容,地貌图可分为如下不同的类型:①普通地貌图:是一种综合性的组合图种,综合表示地貌的形态特征、形态示量、地貌的成因和年龄等内容。②形态示量图:表示地貌形态的数量指标的图种,如切割密度图,切割深度图等。③单一地貌形态图:指表示某一地貌形态的地图,如喀斯特地貌形态图等。
地貌图的编制是在地形图基础上进行的。事实上地貌图是将地形图上所反映的地貌现象,利用地质资料,特别是第四纪地质资料、气候资料和土壤资料等,进行分析、分类,运用专门符号编制而成。常见且应用较广的地貌图及它们的编制如下。
1)地表切割密度图
切割密度是指单位面积内的全部沟谷长度(单位:km/km2)。这种图通常以具有详细等高线的大比例尺地图作为基础,在图上划出一定大小的网格(一般切割密度愈大,网格愈小)。不同切割密度按不同的等级普染不同色相和不同饱和度的颜色或不同疏密的晕线,即成为网格形式的分级统计图。
2)地表切割深度图
切割深度的大小可以显示出各地区的相对高差。地面切割愈深,则相对高差愈大。切割深度图有两种形式,即网格形式的相对地势图和切割深度等值线形式的等值线图。
编制网格形式的相对地势图的方法类同于切割密度图,即在以等高线形式的地势图上划出一定疏密的网格,测定每一网格的最高点与最低点的相对高差,通过对高差的分级,各级采用不同的色级或晕线来表示,这种方法多用于中、小比例尺地图。等值线表示的切割深度图多以地形图为基础,先标出谷底线和分水线,并划分出若干个汇水区。由谷底线和等高线各交点出发,向上到分水线引出最大斜坡线等。这些线要与所有等高线正交(如图10-2中l,2,3,4线划),各最大斜坡线与各等高线得到一系列交点(如图10-2中A,B,C,D,…),各最大斜坡线上与谷底线等高差的各点(如图10-2中A,C,F,H,B,D,G)连线即为切割深度等值线。可用分层设色形式,使地图清晰易读。

图10-2 切割深度等值线的绘制
3)地面坡度图
在大比例尺地形图上,为了便于量测地面的倾斜程度,通常都附有坡度尺,利用坡度尺,将同等坡度区间的范围勾绘出来,就得到分级统计地图形式的地面坡度图。地面坡度图多为大比例尺地图,可直接为土地整治、水利灌溉、道路施工等提供信息服务。
4)地貌类型图
地貌类型是指地表某一部分在外部形态和成因上所具备的一定的相似特点。地貌类型的划分,一般按地貌的形态-成因分类,如构造高山、冲积平原、单面山、火山锥等。地貌类型图(图10-3)是最重要的一种地貌图,从图上所显示的地貌形态-成因类型主要是以形态测量为基础确定的,同时也考虑岩石性质、气候、植被、地表水和地下水的活动、地质现象以及新构造运动等的综合影响。
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图10-3 地貌类型图
4.土壤图
土壤图是表示不同土壤在地表面的分布与特性的地图。根据土壤地理调查的实际目标和对该区域曾经进行的土壤研究的成果,可编制不同比例尺的土壤图。
1)土壤图的比例尺
大于1∶5 000的特大比例尺土壤图详细地表示各种类型的土壤组合和土壤复区,用于农业试验站或土壤改良地区的研究;1∶1万~1∶5万的大比例尺土壤图能供乡镇或国营农场进行土壤改良措施和农业规划;1∶10万~1∶30万的中比例尺土壤图反映大范围内土壤特征,作为土壤资源评价及水利灌溉、流域规划之用;1∶30万~1∶100万的土壤概图,为了解国家或大区域的土地资源之用;小于1∶250万的国家土壤图反映土壤的地带性特征。
2)土壤图的编制特点
编制土壤图对土地的合理利用和提高农业生产水平具有巨大的实用价值。土壤图的编制首先从野外调查开始。土壤测图是在有等高线及农业用地界线的地形图上进行,经过勘测,将实地各类土壤界线转绘到地形图上编制成土壤草图,在此基础上,结合室内分析资料、土壤形成条件的研究资料、农业调查资料进行正式土壤图的编制。
正式土壤图上制图网(如经纬网)、水系、境界线和主要居民地为地理基础,绘以各类土壤分布界线,用质底法和符号法表示每一类土壤的制图单元。
编制小比例尺土壤图是根据大比例尺土壤图逐级进行概括的。在大比例尺土壤图上表示出土种和变种;中比例尺土壤图上反映到土属一级;小比例尺土壤图则表示土类和亚类。
3)土壤图的表示方法
我国暂行土壤分类系统采用六级制:土纲、土类、亚类、土属、土种、变种。
土壤图的基本内容是表示土壤覆盖层的发生类别——土类、亚类、土属、土种及变种的地理分布。土壤图中用质底法表示土壤的类型单位。所用的颜色尽可能与土壤本身的天然色泽相近似,如红壤用红色、棕壤用棕色、黑土用黑色;也可按习惯用法,如盐碱土用紫色;属于同一土类、亚类的,用基本相同的颜色,再以色调的深浅来区别其土属、土种。
土壤的机械组成和成土母质的成分用黑色或钢灰色晕线花纹[图10-4(a)],可以重叠地表示在发生类别的底色上。

图10-4 土壤图的部分图例
各类土壤除用颜色表示外,同时还加上字母或数字的指示记号。土壤组合和土壤复区的小面积土壤用彩色的非比例符号表示[图10-4(b)]。
代表数量的小型符号用来表示土壤复区内某类土壤所占的百分比[图10-4(c)]。
土壤图一般为土壤类型图(图10-5)。此外,按照不同的用途和目的可以编制其他各种土壤图。如在土壤类型图基础上进一步综合编制的土壤区划图;依土壤改良的难易而划分单元的土壤改良分区图;为灌溉目的的土壤渗透图;土壤酸碱度(pH值)图等。

图10-5 土壤类型图
5.植被图
植被图是表示植物群落的空间分布与自然地理条件关系的地图,也是反映植被地理分布规律的地图。植被图又称地植物图或植物群落图。
根据内容和用途的不同,植被图可分为组合性的和专门性的两类。组合性的植被图属植被类型图范畴,反映各级植被群的分布及其与自然环境的一般联系,主要有现状植被图。专门性植被图为具体的用途要求服务,图的种类很多,如农业植被图、植物资源图等。
我国植物群落的分类系统是:植被型、群系型、群系、群丛组和群丛等。特大比例尺(≥1∶5 000)的植被图是实测的植被图,详细表示植物群丛的分布,反映出植物分布与地下水、土壤、小地形和其他生态因素的关系。这种图可作为编制中、小比例尺植被图的资料。大比例尺植被图(1∶1万~1∶5万)表示群丛组,是经实地调查,填绘在地形图上而编成,反映植物分布与小地形和地质构造的关系,用于乡镇的农、林、牧的规划。中比例尺植被图(1∶20万~1∶50万)表示群丛组或群系,经常在较大范围内实地测制,也可根据已有资料编辑,这种图用于省区规划。小比例尺植被图(小于1∶100万)表示水平地带性、垂直地带性和区域地方性的特点,一般根据已有的植被调查报告和大比例尺植被图编制而成。
植被图的编制是建立在详细而深入的植被调查的基础上,或积累了一定的植被资料数据的基础上编制而成。把所调查到的植被群落加以分类,编成分类系统,拟定出图例。然后,以野外测制的植被草图为基础,按照植物群落分布规律,编制成正式的植被图(图10-6)。利用遥感影像数据编制植被图,比地面调查勾画植被类型界线精度高、成图快,且编图成本低。
植被图编制有如下特点。
(1)首先要拟定植被分类。
(2)大的植被类型主要由水热条件决定,但具体的植被群落的轮廓界线,取决于地貌、坡向、地质、土壤等因素。植被类型应该与土壤类型协调一致。
(3)在小比例尺植被图上,每一块小面积上往往不是一个植物群落,而是许多植物群落有规律地结合在一起。因此,在一个图斑上表示主要植被的结合,如草甸和沼泽的结合,用最主要的植物群落的分类单元为代表,以反映地区最有特色的植被概况。
(4)对某些有地区性代表意义而实际分布面积很小的植被类型,如热带海边的红树林,要在图上夸大表示。
(5)在小比例尺植被图上,图例一般按群系组、群系、群丛组及其结合分三级;第三级的图例名称多以地名结合优势种植物表示其特征。
(6)图例用色尚无统一规定。一般森林用绿色,从灰绿、浅绿、深绿到橄榄绿,草原用黄绿色到黄色,荒漠用浅褐色或橙色,盐漠用橙红色,高山草甸、河漫滩草甸用蓝色,盐生草甸用紫色,红树林用红色。
植被图用质底法或范围法表示植被的分布,用符号法表示各种植物的所在地。
6.气候图
气候图是反映各种气候在空间和时间上变化的地图。气候图的内容包括各种气象、气候要素,如太阳辐射、气压、气团、风力、风向、气温、降水、蒸发、云量、日照、霜期、冰期、雪等。每种要素都包括年平均值或年总量、月平均值或月总量、极端值等。还有各种典型气候图,如寒潮、台风等。

图10-6 植被类型图
1)编制气候图的资料数据
编制气候图的资料数据是经过加工整理的气象观测站观测统计资料数据。气候要素的极端值则应选择全区分布均匀而记录年期又较长的测站。
2)气候图的表示方法
气候图的表示方法,等值线法用得最多,用来表示气候现象的大小、强度,它们的延续性、时间的开始和终止、出现的频率和变化等,如等压线、等温线、等降水量线。又如始霜、终霜日期、积雪日数、日照等一般都用等值线表示。
等值线有内插法和外推法。内插法应考虑影响气候的各种地理因素(纬度、地形、水源、土壤、植被等),如图10-7中等温线的内插。其中,图10-7(a)没有考虑地形的影响,图10-7(b)则考虑地形的影响。外推法一般用在资料不足的地区,是根据间接的自然地理标志获得等值线。
等值线的间距值大多相等,也可以有变化。在等值线之间,分层设色要注意色调的逐级变化与现象的数量或质量相适应,可增强图面的明显性和艺术性。
气旋、气流、台风、寒潮等一般用动线表示。风向频率和风力常用风向玫瑰图形的定位图表法表示,玫瑰图形的中心位于图上测站所在的地点。各主要测站的气温、降水年变化过程的图表,也可用定位图表法放到各测站的所在位置。
由于气候图内图表甚多,且图形又比较简单,一般采用比其他自然地图比例尺小得多的比例尺,并将几幅相关时间的图置于一个幅面内。
气候区划图是反映气候分布规律的图种。气候区划应综合考虑气候形成因子,包括纬度、海陆分布、大气环流、地形等,也应根据各地气候的特征进行分类。区划图采用质底法表示。

图10-7 两种不同的内插等值线
物候图亦称生物气候图。物候学是专门研究动植物生活与气候关系的一门科学。物候图表示主要作物的播种、抽穗、成熟、收割在某地的平均日期。物候图多用等值线法表示。
7.地表水图
地表水图主要显示地表水的地理分布、成分、数量指标及利用情况等特征。主要包括水系图、径流图、水力资源图、水化学图、水文区划图等。
(1)水系图:表示河流、湖泊的实际分布,揭示水网特点。它是根据大比例尺地形图编制的,编制时特别注意区分干流与支流,反映水系范围、水网的相对密度、水系类型、河流类型等,综合时要考虑气候、地势对水系的影响。
(2)径流图:包括径流总量图、径流模数图、径流深度图、径流系数图等。编制径流图的基本资料是各河流流量的实测数据资料——流量(m3/s)。表示各河流流域的径流总量可用分区统计图表法表示。径流模数、径流深度和径流系数通常用等值线法表示。
(3)水力资源图:反映各水体的水力资源蕴藏量及已利用的和计划利用的情况。
(4)水化学图:表示水的矿化度、水的类型及硬度等。
(5)水文区划图:反映水的数量与质量的分布规律,用质底法表示。
8.景观图
景观图的内容要素是地理综合体。所谓地理综合体,是把各种不同的地理组成要素(如地质、地貌、气候、水文、土壤、植被、动物等),看作密切联系、相互制约的矛盾统一体。景观图是反映自然现象的一组地图的总结环节,它是在概括了许多部门地图的内容后给予自然条件的综合性特征。
地理综合体按其大小分为景观、景区和相。相是地表上最简单的自然地理单位;景区是在地域上有联系的若干个相形成的一个较大范围的自然地理单位;若干个有规律地结合在一起的景区则形成一个景观。
景观图根据比例尺大小可分为三种:大比例尺景观图(大于1∶10万)可表示相和景区,它是乡镇农业用地配置的依据;中比例尺景观图(1∶10万~1∶100万)以表示景区为主;小比例尺景观图(小于1∶100万)只表示景观。中小比例尺景观图作为进行全国各大区的农业规划和自然区划的依据。
景观图的编制方法有野外方法和室内方法。编制大比例尺景观图的基本方法是野外景观测绘。中比例尺景观图主要根据测绘资料数据编制而成。小比例尺景观图则可通过室内方法对景观测绘资料数据以及大中比例尺景观图进行概括综合编成。在编制过程中,地形图的分析、比较各种专题地图和航空影像数据、卫星影像数据的判读起很大作用。同时,还要参考制图地区的文字资料。
在不同比例尺的景观图上可以表示不同等级的地理综合体。编制景观图需要对地理综合体进行分类和图例设计。景观图一般都是景观类型图。在景观类型图上表示地理综合体的基本方法是质底法,另以晕线补充表示次要区别。以景观类型图为基础,作更进一步的概括综合,则可编制成景观区划图。
9.动物图
动物图是反映动物界在地球上的分布,通常分为分布区域图和动物区系区划图。
动物分布图一般用范围法表示分布区的范围。一幅图上可以用不同颜色表示几种动物的分布,或重叠,或不重叠。用不同颜色的线条表示几种动物的分布界线或在各个分布区内填绘不同颜色的晕纹。也可以在图上绘动物的真形概略表示其分布范围,教学图常用此法。动线法用来表示候鸟的飞行路线、某些哺乳动物的季节迁移路线、鱼类洄游路线等。
按照动物群的共同发展历史和或多或少是相似的分布区的概念,可对动物群划分区系,按照这种区系的概念划分其分布范围,就是动物区划图。动物区系区划图通常以质底法表示分区,以范围法表示动物的分布。