内容正文:
主题
地 图
第一部分 百草园一
步入百草园
地球形状、大小
人类对地球的形状和大小的认识经历了漫长的考察和研究。公元前3世纪,希腊学者亚里士多德认为大地是一个球体。在埃及居住的希腊人埃拉托色尼注意到位于埃及的塞伊尼(今阿斯旺),夏季中午太阳可以直射到井底,而同一时刻在亚历山大,太阳却不能垂直照射。在此基础上经过以下计算过程:
太阳光线与垂线夹角为7°12′(约为圆周的1/50);
测量得知亚历山大到塞伊尼之间的距离约为925km;埃拉托色尼测量地球周长的方法
用925×50,得出地球周长46250km。
这是人类对地球大小的第一次估算,尽管该测量结果有一定误差,但意义重大。
托勒密(公元90年~168年)是古希腊天文学家、数学家、地理学家和地图学家,他确立了宇宙地心说, 并创立了地图学的理论和方法。他的《地理学指南》,论述了地球的形状、大小,提出了经线和纬线的概念。
进入现代,通过天文大地测量、地球重力测量、卫星大地测量等精密测度,地球的形状、大小越来越清晰。现在我们正式进入地球世界,探索地理奥秘。
基础一 地球形状和大小
1、地球形状:是一个两极稍扁,赤道略鼓的不规则球体。
2、地球大小:
地球仪地轴指向北极星
地球数据
基础二 地球仪
地球的真实体积过于庞大,为便于认识地球,人们仿造地球的形状,按照一定的比例缩小,制作了地球的模型——地球仪。地球仪是一个正球体。在地球仪上设有经纬线、海洋陆地分布、城市地点等信息,用以确定某地的具体位置。
世界现存最早的地球仪是由德国航海家、地理学家贝海姆于1492年发明制作的。因为这架地球仪是根据托勒密《地理学指南》中的地图制成的,所以世界地形既不准确又已过时,不过有趣的是,在发现北美洲的前夕,他绘制的地球仪,为当时的人们提供了关于地理上的一些有益设想。
地球仪上的重要信息
1、地轴
地轴,地球自转所环绕的轴。其穿过地心,北端与地表交点是北极,南端与地表交点是南极。地表上,距南北极点距离相等的点连成的线称为赤道。地轴北端指向北极星。
拓展
北极星仰角与当地纬度的关系
北极星只在北半球能观察到,当我们在地球上仰望星空,观察北极星时,抬头仰望的仰角大小与你所处的纬度有一定关系:
如右图,蓝线为地面,与北极星光线的夹角为仰角。(注意:北极星光线为平行光,不要直接与图上所画的北极星位置连接。)
因:仰角+①=90°;
则:①=②
那么:仰角+②=90°;
因:③+②=90°;
则:仰角=③,③就是所在地纬度,
最终结论,北极星仰角=当地纬度。
2、纬线与纬度★★★
(1)纬线:与赤道平行的圆为纬线。
① 长度:纬线有无数,赤道是最长的纬线,由赤道向两极递减。赤道约4 万千米,极点为0;60°纬线是赤道的一半,约2万千米。东
西
② 形状:除南北两极点外,纬线均为圆形,纬线互相平行。
③ 方向:纬线指示东西方向。(右图1)图2:纬度是一个角度
图1:纬线与纬度
(2)纬度
在纬线标上相应的度数称为纬度。规定赤道为0°,向南向北纬度数依次增大,南北两极为90°。赤道以北为北纬(用“N”表示),赤道以南为南纬(用“S”表示)。
纬度实质上是一个角度(右图2):将赤道上一点与地心连接,假如在40°N上有一点,那这里40°实际上就是以地心为圆心所对应的40°的角度,所以纬度最大就到90°。
当然,某些纬度数还具有重要的意义:
① 南北半球划分:0°
② 低、中、高纬度划分:低纬度0°~30°,中纬度30°~60°,高纬度60°~90°。
【注:低纬度≠纬度低。低纬度专指南北纬0°~30°,而纬度低是相对概念,如:北京相对于莫斯科来说纬度低,但不能说北京是低纬度,写问答题时需要注意。】
③ 温度带划分(由北向南排列):北寒带66°34′N~90°N,北温带23°26′N~66°34′N,
热带0°~23°26′N(S),南温带23°26′S~66°34′S,南寒带66°34′S~90°S。
④ 南北回归线为23°26′;南北极圈为66°34′。
3、经线与经度★★★
(1)经线:连接南北两极点,并与纬线垂直的半圆称为经线。经线又叫子午线。
① 长度:经线有无数条,所有经线的长度相等,约2万千米。北
② 形状:单条经线均为半圆。相对的两条经线组成经线圈,经线圈是完整的圆。
③ 方向:经线指示南北方向。(右图1)
(2)经度南
在经线标上相应的度数称为经度。规定穿过英国伦敦格林尼治天文台的经线为0°经线,即本初子午线。以0°经线为中心,向东向西经度数各增大至180°,向西的经度为西经(用“W”表示),向东的经度为东经(用“E”表示)。图2:经度是一个角度
图1:经线与经度
经度实质上也是一个角度(右图2):将地心与0°经线的赤道所在点相连,若某地所在经度在此基础上向西偏转了90°,则该地所在经度就是90°W。
某些经度数也具有重要的意义:
① 东西经度划分:0°,180°
【方法】
如何在图中判断东经还是西经:
顺地球自转方向,度数越来越大的为东经,度数越来越小的为西经。如右图极地俯视图,顺地球自转方向,下半球经度从180°至0°,判断为西经度,蓝线为90°W;上半球从0°至180°,判断为东经度,红线为90°E。
② 东西半球划分:从20°W向东到160°E为东半球,从160°E向东到20°W为西半球。
【问题】
为什么不以0°和180°作为东西半球界线:
尤其是0°经线,穿过欧洲、非洲大陆及大量国家,若以此为界线,那这些国家将被划分在两个半球内,某些时候会非常不方便,所以将主要穿过海洋的20°W作为界线,与此同时,另一条变成160°E,大部分也是穿过海洋,对陆地生活影响小。这样就造成了东西经度与东西半球不一致的状况。
探索百草园
关于经纬线还有诸多特点和应用,考题更加注重对经纬线的深入理解,下面我们逐一探索:
探索一 经纬网
在地球表面上,由经纬线交织而成的“网”,称为经纬网。可以用来确定某地的地理位置,我们用经纬坐标表示,如北京(39°57′N,116°19′E)。需要特别注意的是,某些地点的经纬坐标有一定规律:
1、对称点
(1)关于赤道南北对称(如右图A、B)
A(23°26′N,160°E) B(23°26′S,160°E)
得到规律,经度相同,南北纬相反,数值不变。
(2)关于地轴东西对称(如右图A、C,位于同一经线圈)
A(23°26′N,160°E) C(23°26′N,20°W)
得到规律,纬度相同,东西经相反,数值相加等于180°。
2、对跖[zhí]点(关于地心呈轴对称,如右图A、D,位于同一经线圈)
跖,即脚掌。对跖点,即脚掌相对的点。
A(23°26′N,160°E) D(23°26′S,20°W)
得到规律,南北纬相反,数值不变;东西经相反,数值相加等于180°。
探索二 最短航线
1、航线的确定
当飞机飞行或轮船航行时,如果走球面上的最短距离将更加节时节油,即最短航线问题。需要注意的是,球面上的最短距离并不是平面图上的直线距离,而是经过两点的大圆劣弧。确定最短航线最关键的就是确定两地所在大圆。
① 大圆,是指圆心是地心的圆。常用的大圆有:赤道、所有的经线圈、晨昏圈等。如果两地并不在以上大圆上,则需要我们自己确定,规律是:北半球向北弯曲,南半球向南弯曲。(右图示意北半球AB两地最短航线,向北弯曲)
② 劣弧,对应角小于180°的弧,也就是路程比较短的那一段弧。最短航线示意图
2、航线的航向
根据实际方向判断即可。如右图所示,A→B的航向为:先向东北——再向正东——后向东南。
探索三 地球两点间的距离
1、纬度间的距离:相同纬度间的距离相等,如右图红色范围。
1纬度 = 111km
2、经度间的距离:受地球形状影响,相同经度间的距离不相等,赤道处最大,向两极递减,如右图蓝色范围。
1经度 = (111×cosα)km 【α为所在纬度】
3、斜向距离:可以用勾股定理近似估算。
如右图,(A、B两点间距离)² = 222 ² + (111×cosα)²。当然,实际题目一定是容易计算的。地球距离示意图
探索四 地球上的面积大小
观察右图,仍然是受地球形状影响,在经纬同为1°的情况下, A、B两区域面积一定是不同的,并且“面积A>面积B”。由此规律,我们可以分以下两种情况比较两区域面积大小。
1、两区域经纬度分别都相同时:纬度高的区域面积要小于纬度低的区域面积。右图所示即是此种情况。
2、两区域所差经纬度不同时:将每一个区域近似视为一个长方形,用距离的计算方法分别求出长方形的长和宽,用(长×宽)估算各区域面积,最后比较大小。地球面积示意图
第二部分 百草园二
再入百草园
地 图
上面我们说到的地球仪可以用来模拟真实的地球,观察大洲大洋的分布会比较清楚,但如果想要知道某个城市、某个学校等小区域内部布局情况,地球仪显然太粗糙了,并不详细,地图更能满足需求。地图虽种类繁多,但一定包含以下3个要素:
1、方向
地图上判断方向一般按以下方法:
(1)一般定向
当图上没有任何标识时,默认上北、下南、左西、右东。
(2)指向标定向
地图角落位置会绘制指向标,通常指向北。按指向标方向依次判断东西南北。如:若指向标指图右侧为北,那么图左为南,图上为西,图下为东。
(3)经纬网定向
上面讲解经纬线时已指出:纬线指示东西方向,经线指示南北方向。另外还有一个原则:要以小于180°的一侧确定方向。如下图1,A(0°,0°)在B(0°,179°W)的东侧,在C(0°,179°E)的西侧。
(4)海陆轮廓定向
在某些特殊情况下,如下图2,地图中没有指向标、经纬线,默认应该上北、下南、左西、右东。观察中国轮廓后发现,默认是不对的,该图特意做了倾斜,南北应如图所示。某些时候判断方向需要灵活应对。
北
南
图2:海陆轮廓定向
图1:以<180°一侧确定方向
2、比例尺
地图是将现实空间按一定的比例缩小后绘制到纸面上,这里的“按一定比例”就是比例尺。比例尺可用公式进行定义:
比例尺 =
图上距离:数值为1,单位为cm
实地距离:数值依情况而定,单位为cm;如果不是cm,一定化成cm。
可以看到,比例尺实质是一个分数,分子恒定为1,所以分母越小,比例尺越大;分母越大,比例尺越小。在相同图幅大小的地图中,比例尺大小将影响我们从地图中获取的信息:
比例尺越小,1cm代表的距离越长,图上表示的范围越大,图中的事物越简单;
比例尺越大,1cm代表的距离越短,图上表示的范围越小,图中的事物越详细。
3、图例和注记
地图中要表示各种地理事物,我们会用特定的符号进行表示,称为图例。地图上起说明作用的文字、数字等,称为注记。如地理事物的名称和山高水深等的数字。
在题目中,图例和注记往往是我们获取地图信息的重要来源,有那样多的图例出题人不画,而是单单标注这几个,一定是要你从中获取对应的信息,得出得分点,必须要关注。
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等高线
在地图中,可以很方便地表示水平地面的事物,若要表示垂直高度,则要用到一个重要图例——等高线。等高线指地形图上高度相等的点所连成的闭合曲线。
1、海拔
海拔,指地面上某地点与海平面之间的垂直距离。海平面起点即海拔0m,也称水准零点。中国水准零点位于青岛市。
2、画法
将地面上海拔高度相同的点连成闭合曲线,并垂直投影到一个水平面上,按比例缩绘在图纸上,就得到等高线。等高线上标注的数字为该等高线的海拔。
3、等高线的疏密等高线的画法
观察等高线与实际地形图可知:
等高线越稀疏,坡度越小;等高线越密集,坡度越大。
一、山体部位
等高线是用来表示地形起伏和坡度变化的符号,而地形起伏最明显的就是山体,山体有不同部位,我们可以用等高线表示:
陡崖
地形垂直,因此等高线重合。用“┯┯┯”表示。
鞍部
两个相邻山顶的中间部分,形似马鞍。
山谷
等高线弯曲方向凸向高处,山谷线也同样是集水线,常发育河流。
山脊
等高线弯曲方向凸向低处,山脊线同样也是分水线。
山峰/山顶
等高线闭合,中间高,四周低。用“▲”表示。
二、基本地形类型
当然,地表有起伏的地形并非都是山体,按形态类型,我们将地表主要划分为5种基本地形类型:山地、高原、盆地、丘陵、平原。
5种基本地形类型特点
A山地
① 海拔大于500米
② 等高线密集,起伏大
B高原
① 海拔大于500米
② 等高线在高原内部稀疏平坦;在高原边缘密集
陆地基本地形类型剖面示意图
C盆地
① 数值没要求,只要符合四周高、中间低
② 等高线周围数值大,密集,起伏大;中间数值小,稀疏,平坦
D丘陵
① 海拔大于200米,小于500米
② 等高线相对较密,起伏和缓
③ 高度大于500米,可表达为“低山丘陵”
E平原
① 海拔小于200米
② 等高线比较稀疏,平坦开阔
下面是关于细致判断等高线的几个重要方法,需要重点探索:
探索一 等值线弯曲方向判断山谷、山脊
弯曲等值线
图1所示,等值线向数值大的方向弯曲,弯曲位置数值有什么变化?同样是200线,水平线为未弯曲时,曲线为弯曲后。AC前后数值没变,但弯曲的B点数值变小了。可以得到结论,如果等值线向高值弯曲,则弯曲处变小。等值线:图2
等值线:图1
图2恰相反,如果等值线向低值弯曲,则弯曲处变大。由此,我们将所有等值线的判读归结为以下八字口诀:
等高线是一种等值线,根据等值线弯曲规律,我们可以轻松判断:当等高线向高值凸时,弯曲处数值比两边低,对于地形而言,“低”就是山谷,也就是“凸高为谷”;同样的,另一种就是“凸低为脊”。该判断方法适用所有等值线,包括等压线、等温线、等潜水位线、等降水量线等等,所以要深入理解,一通即百通,方法非常好用。
探索二 相对高度
1、海拔与相对高度的区别
海拔,是指某地到海平面的垂向距离。如右图甲地海拔为1500m,乙地海拔为500m。
相对高度,指两地海拔之差。如右图甲、乙两地相对高度为1000m。我们平时所说的楼高100m,此处高度是相对高度;而在表达山高100m时,该高度是山的海拔。海拔与相对高度
2、相对高度的计算
通过定义可以得知,相对高度基本计算就是:
海拔高处 - 海拔低处 = 相对高度
题目最常出现的就是计算陡崖的相对高度,因陡崖坡面垂直,因此所有的等值线都重合为一条线(如右图1)。我们计算图2中陡崖的相对高度,分为三步:
步骤1 确定崖顶的高度范围。图中,陡崖最高连接了500m等高线,但未连接600m,所以崖顶的海拔范围为500~600。
步骤2 确定崖底的高度范围。同样的方法,陡崖最低连接了300m等高线,但未连接200m,所以崖底的海拔范围为200~300。
步骤3 两范围交叉相减。大数减小数,小数减大数,得到相对高度范围200~400。图1:陡崖示意图
计算相对高度的核心,就是分别确定出某物体顶部和底部海拔,然后交叉相减即得到结果。若顶部或底部海拔有一个是确定的数值,如:得到顶部583m,底部200~300m,只需要用583分别减两数即可,此时得到相对高度283~383m。图2
探索三 闭合区域的等高线数值
正常等高线都是闭合等高线,但在一定图幅下,等高线显示并不完全,会出现一种情况:两个相邻等高线之间出现闭合区域。如右图所示,A、B是位于两条等高线之间的闭合区域,其内部数值大小有两种情况:
1、如区域A,当闭合等高线标数300,也就是相邻等高线的小数。那么A内的数值应比300小。由此可以总结出规律,闭合区域内数值“小于(相邻等高线的)小值”。
2、如区域B,当闭合等高线标数400,也就是相邻等高线的大数。那么B内的数值应比400大。由此可以总结出规律,闭合区域内数值“大于(相邻等高线的)大值”。小于小值,大于大值
该等值线规律不仅用于等高线,同样可应用于其他所有的等值线,应当重点掌握。
探索四 地形剖面图的画法
步骤1 确定剖面线。如右图,沿A、B一线作剖面。
步骤2 建立坐标,确定比例尺。右下图,纵坐标为海拔,横坐标为水平距离。水平距离由上图比例尺确定。
注:
确定比例尺时,垂直比例尺一般比水平比例尺大,垂向以m为单位,水平以km为单位,这样水平方向压缩的会更明显,所以画出来的剖面图与实际地形相比,起伏更加明显。
步骤3 描点。在平面图中描出重要特征点。最高点、最低点、地形起伏拐点等。并将这些点转绘到下方坐标图中。(图中红点)
步骤4 连线。将这些点用平滑的曲线依次相连,即可得到地形剖面图。(图中蓝线)
探索五 通视问题
如果过已知两点作的地形剖面图无障碍物(如山地或山脊)阻挡,则两地可互相通视。特别需要注意凹坡与凸坡的情况:
1、凹坡。山体下部等高线稀疏,地势较平;山体上部等高线密集,地势较陡。凹坡可上下通视,中间没有障碍阻挡视线。
2、凸坡。山体下部等高线密集,地势较陡;山体上部等高线稀疏,地势较平。凸坡没法上下通视,中间地形隆起阻挡视线。
拓展
示坡线
示坡线即指示坡向的线。用小短线表示,与等高线垂直,指向斜坡下降的方向。示坡线通常绘在沿山脊线或山谷线方向上。如右图火山地形,中心地形下陷,坡面向内下降,示坡线指向内侧;火山外侧坡面向外下降,示坡线指向外侧。示坡线
第三部分 地理屋
头脑风暴——实题演练
(2018·北京 9)在乡村振兴计划中,某行政村拟修建的村史馆和培训中心分别位于该村西南部和东北部。该村东西宽2千米,南北长1千米,主干道从南向北穿过,河流自东向西流经该村。
1、读下图,与上述信息相符的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【解析】在没有任何指向标的地图中,一般按上北、下南、左西、右东确定方向。按题干中村史馆、培训中心相对位置和河流流向,可以判断与图示方位关系一致的为A。
(2020·浙江 19)图1为某飞机在甲、乙、丙间沿地球大圆周飞行轨迹示意图。图2为飞机飞到乙地时,其垂直下方所示的经线、纬线和晨昏线位置关系图,此时丙地地方时为17点。
2、若飞机匀速、等高飞行,则在甲—乙—丙间单位时间内飞过的纬度差
A.持续变大 B.先变大,后变小
C.持续变小 D.先变小,后变大图1 图2
【答案】D
【解析】纬线与飞行轨迹的位置关系如下图:
从甲向乙飞行时,飞行方向向北的分量越来越少,到达乙时已经是完全向东飞行。所以在前半段,单位时间内飞过的纬度差逐渐减小;同样的道理,从乙到丙,飞行方向向南的分量越来越大,因此飞过的纬度差在变大。本题是在最短航线基础上,又将航向这一知识点进行了延伸。
(2020·浙江 17)我国某山脉主峰由古老的片麻岩构成,第四纪冰期时该地雪线高度为3 500~3 600米。图1为该主峰附近地形图,图2为图1中某地的谷地景观图。
3、图2谷地景观可见于图1中的图1 图2
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
【答案】B
【解析】甲为山峰,乙为山谷,丙为鞍部,丁为山脊。只有B符合景观样貌。
(2020·山东 7)2020年5月27日上午11点整,中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶,实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。从位于5200m的大本营向上,队员们要经过甲、乙、丙、丁四个营地(右图),其中一个营地由于空气流通不畅,容易引起高原反应,被称为“魔鬼营地”。据此完成下题。
4、图中“魔鬼营地”是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【解析】材料表明:其中一个营地由于空气流通不畅,容易引起高原反应,被称为“魔鬼营地”。所以,应观察哪个地方会流通不畅。乙位于鞍部,地势较高,正处于风口,空气畅通;丙、丁位于山脊,地势高,空气流动畅通;甲位于山谷,南北西三面高,地形相对封闭,空气流动不畅通,A正确。
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