第1讲 基础知识——地球部分
(一)地球(形状和大小、纬度和经度)
1. 形状和大小:
(2)两极 地轴穿过地心,与地球表面相交于两点。指向北极星附近(即北方)的一点叫北极,用N表示;与北极相反的一点叫南极,用S表示。
(3)赤道 :在地球表面与南北两极距离相等的大圆 ,周长4万千米。它把地球分为南北两个半球。
2. 纬线和纬度、经线和经度
(1)经线 -----在地球仪上连接南北两极的线
是通过地轴的平面与地球表面相交的线一半
一切通过地轴的平面与地表相割而成的圆都是经线圈
一切经线圈都是通过地球两极,因而都在两极相交。这样,每一个经线圈都被两极等分成两个180° 的半圆,这样的半圆叫 “经线”即 “子午线”。
(经圈之所以必须分成两根经线是因为它们有不同的经度,二者相差180 ,是地理定位的需要。)
特点:
①所有的经线都是半圆(地轴是这个圆的直径,地轴是所有经线平面的交线), 两条正相对的经线形成一个经线圈,任意一经线圈可以把地球表面分为两个半球
②所有的经线长度都是相等(约111Km/1°)
③经线无穷多。通过英国格林尼治天文台原址的经线为本初子午线。
④经线指示南北方向。
(2)经度-----某地子午线平面与本初子午线平面的夹角即某地的经度。在立体几何上是一种二面角
度量 :从本初子午线向东、向西各分作180度,以东的180°属于东经,用“E”作代号;以西的180°属于西经,用“W”作代号。东西180°经线合为一条经线。东、西,两个半球划分:由20°W和160°E组成的经线圈,将地球分为东、西两个半球。
(3)纬线-----垂直于地轴的平面同地球表面相割而成有的圆。
特点 :
- 所有的纬线都是圆圈,单独构成纬线圈,所有的纬线的长度不等,赤道最长,
向南北两极逐渐递减,到两极为点。(任意纬线长约111·cosaKm/1°, a为地理纬度)
②所有纬线都是互相平行,与经线相互垂直,纬线无穷多。
③纬线指示东西方向。一切纬线都是圆,没有起点和终点,东西方向是无限方向,可以周而复始下去。
(4) 纬度-----本地法线与赤道平面的交角为本地的纬度,赤道平面是纬度度量的起点平面。
本地法线---在本地同地面的切平面相垂直的直线,它是纬度度量的终点。
纬度是一种线面角(本地法线与赤道平面的夹角)。
纬度以赤道为起点(起算平面)分为南北半球,纬度也分为南北纬。
南纬 用(S)表示 北纬 用(N)表示 ,最大纬度为90
低纬、中纬和高纬划分:低纬度0°~30°;中纬度30°~60°;高纬度60°~90°
3.经纬网及其意义:在地球仪或地图上,由经线和纬线相互交织的网格,就是经纬网。建立经纬网的目的是为了确定地球表面任何一个地点的位置。
经纬网三定(定位置、定方向、定距离)
(1)利用经纬网全球定位。
①判断经纬线:方格状经纬网图上横纬竖经;极地经纬网图上以极点为圆心、纬线为同心圆,经线是由极点向四周放射出的条条放射线。
②判断经纬度:方格状经纬网图中标注的纬度数由南向北增大的为北纬度,由北向南增大的是南纬度;图中标注的经度数由西向东增大的是东经度,由东向西增大的是西经度。极地经纬网图中经度的判断:以0°经线作起点,与地球自转方向一致的0°~180°为东经度,与地球自转方向相反的0°~180°为西经度。纬度应根据图中的极点判定,若为北极,则以该极点为中心的半球范围内各点的纬度均为北纬度,相反则为南纬度。
注:极点的判断:A·根据圆心的注记判读:标注“北”或“N”为北极
标注“南”或“S”为南极
B·根据地球自转方向判读:北逆南顺
C·根据图中标注的经度数进行判读:依据经度的变化规律,东经度增大的方向或西经度减小的方向为地球自转方向
D·根据极地附近的海陆分布判读:海洋为北极,陆地为南极
E·根据极地日照(晨昏线)图判读:夏至日极圈全部为昼弧则为北极,全为夜弧则为南极;冬至日相反
③掌握世界上主要的经纬线穿过的地区
0°经线:穿过的点:伦敦、直布罗陀海峡东侧、几内亚湾。附近的地理事物有伦敦、巴黎(0°东侧)、地中海、撒哈拉沙漠、几内亚湾等。
东经30°:穿过的点:摩尔曼斯克港、土耳其海峡东侧、开罗(尼罗河)。附近的地理事物有摩尔曼斯克(30°东侧)、莫斯科(30°东侧)、东欧平原和波德平原交界处、黑海、小亚细亚半岛(西侧)、地中海、开罗、尼罗河、东非高原(西侧)、南非高原(东侧)等。
东经60°:穿过的点:乌拉尔山脉、咸海、霍尔木兹海峡东侧。附近的地理事物有乌拉尔山脉、咸海、伊郎高原、阿拉伯半岛东侧、阿拉伯海等。
东经90°:穿过的点:叶尼塞河、阿尔泰山、恒河三角洲。附近的地理事物有叶尼塞河(西西伯利亚平原与中西伯利亚高原界河)、阿尔泰山、准噶尔盆地、天山、塔里木盆地、青藏高原,恒河三角洲、孟加拉湾等。
东经120°:穿过的点:大兴安岭、渤海、杭州、台湾西岸、菲律宾群岛、澳大利亚西部。附近的地理事物有勒拿河(东侧)、大兴安岭(东侧)、北京(西侧)、山东半岛、辽东湾、上海杭州(东侧)、菲律宾群岛、马来群岛、澳大利亚西部。
东经150°:穿过的点:东西伯利亚山地、堪培拉(悉尼)。附近的地理事物有东西伯利亚山地、千岛群岛、大分水岭、堪培拉、悉尼等。
180°:即国际日期变更线,穿过太平洋中部。附近的地理事物有白令海、阿留申群岛、新西兰等。
西经150°:穿过的点:美国的阿拉斯加州中部、夏威夷群岛东部。
西经120°:穿过的点:(温哥华、西雅图、圣佛朗西斯科)东侧、洛杉矶西侧。附近的地理事物有落基山脉。
西经90°:穿过的点:哈得孙湾、五大湖(西)、新奥尔良。附近的地理事物有哈得孙湾(西部)、密西西比河(东)、五大湖(西)、新奥尔良、墨西哥湾、中美洲。
西经60°:穿过的点:纽芬兰岛(西部)、不宜诺斯艾利斯、南极半岛。附近的地理事物有纽芬兰岛(西部)、加勒比海(东部)、圭亚那高原、亚马孙平原、巴西高原、拉普拉塔平原(拉普拉塔河口)、南极半岛。
西经30°:穿过大西洋中部。
西经20°:东西半球分界线,从大西洋上经过。主要地理事物有格陵兰岛(东部)、冰岛。
东经160°:东西半球分界线,从太平洋上经过。附近的地理事物有东西伯利亚山地、千岛群岛、澳大利亚东部水域。
赤道:穿过的点:非洲中部、东南亚、南美洲北部。附近的地理事物有刚果盆地、东非高原(维多利亚湖)、马来群岛、亚马孙平原等。
北回归线:穿过主要点:北非、红海、阿拉伯半岛、印度半岛、中南半岛、中国华南(滇、桂、粤、台)、夏威夷群岛、墨西哥高原、墨西哥湾等。
30°N:穿过主要点:北非(开罗)、(幼法拉底河、底格里斯河)两河河口、西亚、南亚、中国青藏高原(雅鲁藏布江大峡谷)、四川盆地、长江中下游平原(杭州)、夏威夷群岛、美国南部(新奥尔良)
40°N:穿过主要点:伊比利亚半岛(马德里)、撒丁岛、亚平宁半岛、巴尔干半岛、土耳其海峡、小亚细亚半岛、里海、中亚、塔尔木盆地(喀什)、酒泉、内蒙古高原、华北(北京)、渤海、朝鲜、日本(本洲北部)、美国中部(五大湖以南)、美东部(费城)
50°N:穿过主要点:英吉利海峡、西欧平原、中欧平原南部、东欧平原(里海北侧)、阿尔泰山、蒙古北侧、中国东北北部、阿留申群岛、美加国界线北侧、五大湖北侧、纽芬兰岛
北极圈:穿过主要点:冰岛南侧、斯堪的纳维亚半岛北部(挪威、瑞典、芬兰)、俄罗斯北部、白令海峡、美阿拉斯加北部、加拿大北部。
南回归线:穿过主要点:非洲南部、澳大利亚中部、南美洲中部。主要的地理事物有南非高原、马达加斯加岛、澳大利亚沙漠、大自流盆地、大分水岭、安第斯山中部、拉普拉塔平原(北部)、里约热内卢(巴西)。
南极圈:南极大陆外围。
世界地图中重要的地理坐标点
(0°,0°)——几内亚湾海域 (10°E,50°N)——德国中部
(30°E,30°N)——开罗附近(尼罗河口)
(90°E,23°26′N)——恒河三角洲
(90°W,23°26′N)——新奥尔良(美)、墨西哥湾
(60°E,60°N)——乌拉尔山附近
(120°E,30°N)——杭州
熟悉表1、表2、表3。
表1 重要纬线的地理意义和穿越的地区
重要纬线 | 地理意义 | 穿越地区 |
赤道(0°) | 南北半球分界线,纬度划分的起点 | 非洲中部、印尼、南美北部 |
北回归线(23°26´N) | 有无太阳直射点的分界线,热带和北温带的分界线 | 北非撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛、印度、我国华南地区、墨西哥高原 |
南回归线(23°26´S) | 有无太阳直射点的分界线,热带和南温带的分界线 | 非洲南部、澳大利亚中部、南美中部(智利、阿根廷、巴西南部) |
北极圈(66°34´N) | 有无极昼或极夜的分界线,北温带和北寒带的分界线 | 欧洲北部(挪威、瑞典、俄罗斯北部)、阿拉斯加半岛、加拿大、格陵兰岛南部 |
南极圈(66°34´S) | 有无极昼或极夜的分界线,南温带和南寒带的分界线 | 南极大陆外围(威尔克斯地、南极半岛) |
30°N | 北半球低纬度和中纬度的分界线 | 非洲北部、西亚、印度北部、我国长江流域、墨西哥北部、美国南部 |
30°S | 南半球低纬度和中纬度的分界线 | 南非、澳大利亚南部、智利、阿根廷北部、巴西南部 |
60°N | 北半球中纬度和高纬度的分界线 | 北欧、俄罗斯中部、阿拉斯加半岛南部、加拿大中部 |
60°S | 南半球中纬度和高纬度的分界线 | 横穿大西洋、印度洋、太平洋南部、德雷克海峡 |
90°N | 北极点 | 位于北冰洋 |
90°S | 南极点 | 位于南极大陆 |
表2 重要经线的地理意义和穿越的地区
重要经线 | 地理意义 | 穿越地区 |
本初子午线(0°) | 东西经度划分的起点 | 英国格林尼治天文台旧址、法国、西班牙、非洲西部 |
180° | 大致与日界线重合 | 俄罗斯楚科奇半岛、太平洋、大洋州东部群岛 |
20°W | 东西半球分界线,以西为西半球,以东为东半球 | 格陵兰岛东侧、冰岛、大西洋 |
160°E | 东西半球分界线,以东为西半球,以西为东半球 | 俄罗斯东西伯利亚东部、太平洋、大洋州东部群岛 |
120°E | 东八区的中央经线、北京时间的参照经线 | 俄罗斯中西伯利亚高原东部、我国东北、华北地区、印尼、澳大利亚西部 |
表3 重要国家陆地的经纬度范围和位置特征
国家 | 纬度范围 | 经度范围 | 位置特征 |
中国 | 4°N(南部大陆21°N)—54°N | 74°E—135°E | 北回归线穿越南部,地处中、低纬度地带的东半球 |
印度 | 8°N—33°N | 72°E—97°E | 北回归线穿越中部,大范围地处低纬度地带的东半球 |
日本(四大岛) | 31°N—46°N | 130°E—145°30´E | 地处太平洋西部,北半球中纬度地带的群岛国家 |
德国 | 48°30´N—55°N | 6°E—15°E | 地处北半球中纬度地带的东半球和欧洲大陆的十字路口上 |
俄罗斯 | 43°N—78°N | 28°E—170°W | 北极圈穿越北部,地跨东、西半球和欧亚两洲的欧洲国家,位于中、高纬度地带 |
美国(本土) | 25°N—49°N | 125°W—73°W | 大范围位于中纬度的西半球,有海外州夏威夷州(北回归线穿过)和阿拉斯加州(北极圈穿过) |
巴西 | 34°S—5°30´N | 74°W—42°W | 南回归线穿越南部,大范围属低纬度,热带雨林最广 |
埃及 | 21°30´N—31°30´N | 25°E—35°E | 北回归线穿越南部,大范围是低纬度的热带沙漠 |
澳大利亚 | 41°S—10°30´S | 113°E—153°30´E | 南回归线穿越中部,位于中、低纬度的东半球,独占一块大陆 |
(2)利用经纬网,判断地图上的方向:
①由于经线指示南北方向,纬线指示东西方向,故可利用经纬网判断地图上的方向。
- 同一经线上的两点为正南北关系,同一纬线上的两点为正东西关系;
- 若两点既不在同一经线上又不在同一纬线上,既要判断两点间的东西方向,又要判断两点间的南北方向;
- 判断东西方向时要选择劣弧段(两点之间经度差小于180°的弧段),再按地球自转方向确定方位。
②用经纬度法判断:A.东经度增大的方向为东,减小的方向为西;西经度增大的方向为西,减小的方向为东。B.北纬度增大的方向为北,减小的方向为南;南纬度增大的方向为南,减小的方向为北。
③地球上任意两点最短航向的判断
地面上两点间的最短距离为球面上过两点的大圆的劣弧长。
- 赤道、晨昏线、经线圈为大圆,故在这些线上的两点,其最近航向就是沿这些线路走劣弧。
- 同位于北(南)半球且经度和小于180°的两地,一般先向高纬走,再向低纬走。
- 位于不同半球,则需讨论。
- 利用经线、纬线求地球上两点距离的方法
- 若A、B两点经度相同,LAB=(θA±θB)×111Km(θ为纬度)
② 若A、B两点纬度相同,LAB=(λA±λB)×111cosαKm(λ为经度,α为纬度)
③ 若A、B两点经度、纬度都不同,可先假设两点的经度相同或纬度相同,再用数学上的勾股定理进行计算
(二)时区与日界线
1、地方时
(1)概念:由于地球自西向东的自转,在同纬度的地区,相对位置偏东的地点,要比位置偏西的地点先看到日出,时刻就要早,即把当地当天太阳升得最高的时刻,定为正午12点,并以此为标准来划分的时刻。 因此,就会产生因经度不同而出现不同的时刻,称为地方时。经度每隔15,地方时相差1小时,经度相差1°。地方时相差4分钟。同一条经线上的各地,地方时相同。
(2)地方时的判读:将昼半球等分的经线,其地方时为正午12点;与其相对的经线,地方时为0(或24)点。在赤道上,与晨线相交的经线其地方时为6点,与其相对的经线(昏线)的地方时为18点。赤道上日出时刻是6点、日落时刻是18点。其它纬度地区,与晨线相交的经线的地方时为日出时刻,与昏线相交的经线的地方时为日落时刻。
(3)时间与经度的计算模式---求某地的时间或经度,需要确定一条经线的经度和时间,如右图:在四个量中,往往要确定三个量是已知的,即根据每15度相差1 小时或每1度相差4分钟可求出任一个
T1
λ1
λ2
T2
计算经度差∆λ
计算时间差∆T
①已知λ1、λ2 、T1 ,求T2
a. ∆λ=λ1±λ2; b. ∆T=∆λ/15;c. T2= T1±∆T
说明:±的选用,求东边的用“ ”号,求西面的用“ ”号;计算过程注意相加大于24小时要加一天,相反,相减,不够减时,借24小时,日期相应退一天。
②已知λ1、T1、T2,求λ2
a. ∆T = T1±T2; b. ∆λ=∆T×15; c. 根据经度分布规律推算λ2
③行程问题:若某日某时从A地出发,经m小时到B地求到达B地的时间
这类问题建立如下关系:出发时A地时间 ﹢m小时 到达时A地时间
±∆T ±∆T
﹢m小时
出发时B地时间 到达时B地时间
计算公式:到达时B地时间=出发时A地时间±时差 行程时间
2、时区
(1)时区的划分:全球按经度分成24个时区,每个时区跨经度15°,以本初子午线为基准,将东西经度各为7.5°度的范围作为零时区(也叫中时区),然后每隔15°为一个时区。零时区以东的时区为东时区,分为东一区——东十一区;零时区以西的时区,分为西一区——西十一区,东十二区和西十二区各占7.5个经度,即各为半个时区,故将两者合为一个完整的时区,称为东西十二区,全球其分为24个时区。因地球自西向东自转,从零时向东,每增加一个时区,时间增加一小时,向西每增加一个时区,时间减少一小时。西十二区比东十二区在时间上少24小时。
(2)区时:在一定的地区范围内,统一使用一种时刻,这种时刻叫区时。区时也叫标准时,每一时都用该时区中央经线所在经度的地方时为全区通用的时间(经度数能被15整除的经线为该时区的中央经线),这种时间成为这个时区的区时,在区时上,除东西十二区外,任意相邻的两个时区,区时相差一小时,任意两个时区之间,相差几个时区,区时就相差几个小时。在时刻上,较东的时区,区时较早;较西的时区,区时较晚。如:当东八区是12点时,东十区是14点;西二区是2点。即东八区比西二区早10个小时,比东十区晚2个小时。
(3)时区和区时的计算
①求时区序号:某地经度÷ (商取整数,余数>7.5°进一,<7.5°舍去)
②求中央经线:时区序号×
③求时区差:若两时区同在东时区或西时区,则 ;若一个在东时区,另一个在西时区,则 。简言之: 。
④求区时:区时=已知区时±时区差
说明:式中加减号的选用:所求区时地在已知区时地的东边,选用 ;在西选用 。
3、北京时间:我国通用的标准时,是120°E经线的地方时。即东八区的区时。我国领土辽阔。东西跨了62个经度,分属五个时区。但现在全国(除新疆采用东六区的区时,称乌鲁木齐时间外)都采用“北京时间”。北京时间比北京(116°19′E)的地方时早约15分钟。
4、国际标准时:1884年10月13日,在华盛顿召开的国际天文学家代表会议决定,以经过英国伦敦东南格林尼治的经线为本初子午线,作为计算地理的起点和世界标准“时区”的起点,也称格林尼治时间、世界时。
5、夏令时:也称日光节约时间(Daylight Saving Time),是在1784年由美国发明家兼政界人士杰敏·法兰克林首先提出来的。他指出,夏天天亮得早,人们却还赖在床上十分浪费时间,如果把时钟往后调,这将让夜晚迟些才天黑,延长活动时间。夏令时比标准时晚一个小时。例如:在夏令时的实施期间,东部标准时间的上午10点就成了东部夏令时的11点。
6、日界线:①国际日期变更线(人文日界线)---为了避免日期的紊乱1884年在华盛顿国际经度会议上,规定原则上以180度经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线,称为国际日期变更线;②自然日界线---地球上地方时为0时(子夜)所在的经线。
新一天
旧一天
N
180°
0时线
性质:①更日性---只要地方时所在经线和时区中央经线过这两条日界线,都要更换日期。在钟点上,人文日界线两侧是相同的;在时间上,自然日界线两侧是连续;②运动性---人文日界线相对地球而言是静止的,相对于太阳来说则是运动的(随地球一起自西向东);自然日界线相对于地球而言是运动的(与地球自转方向相反,向西移动),相对于太阳而言则是静止的;③转折性---为了照顾人文日界线附近国家或地区居民生活方便,人文日界线不完全按180度经线定位,而是在有些地方成折线,而自然日界线与地球上的经线平行④意义---人文日界线是地球上新一天的起点和终点;自然日界线是当地新的一天的起点和终点
某个日期占全球范围方法:一是确定哪一条经线是0时刻;二是利用地图判断东西方向;三是根据时间的计算方法,计算地方时。
①当0时经线在东经范围时,新的一天占全球的少一半,前(旧)一日占大一半。
②当0时经线和0度经线重合时新的一天和前(旧) 一日所占范围相同,各占一半。
③0时经线在西经范围时,新的一天占全球一大半,前(旧)一天占全球的一小半。
④0时经线和180度经线重合时全球都是在同一个日期。
第2讲 基础知识——地图部分
[考纲要求]
地图上的方向和比例尺。常用图例、注记。海拔(绝对高度)和相对高度。等高线和地形图。地形剖面图。
[知识讲解]
一、比例尺:也叫缩尺,图上距离与实际距离的比。公式=
1、比例尺的表示:数字式:
线段式:
文字式:
注意:①比例尺是表示距离缩小程度的量,不表示面积缩小的程度。②比例尺是个比值,无单位。③比例尺的大小比较:分母越大,比例尺越小。反之则越大。
2、比例尺的大小与地图的详略:
在同样的图幅上:比例尺越大,地图上所表示的实际范围越小,但表示的内容越详细,精确度越高。比例尺越小,则表示的范围越大,内容越简单,精确度越低。
规律:大范围的地区多选用较小的比例尺地图。如世界政区图、中国政区图等。小范围的地区多选用较大的比例尺地图。如平面图、军事图、旅游图等。
3、比例尺的缩放:
①比例尺放大到n倍,放大后的比例尺为:原比例尺×n。
例如将1/20000的比例尺放大1倍,即比例尺放大到2倍,放大后的比例尺是1/10000,比例尺变大。
②比例尺放大n倍,放大后的比例尺为:原比例尺×(1 n)。
③比例尺缩小到1/n,则缩小后的比例尺为:原比例尺×1/n。
④比例尺缩小1/n,则缩小后的比例尺为:原比例尺×(1-1/n)。
例如将1/120000的比例尺缩小1/4,即比例尺缩小到3/4,缩小后的比例尺应为:3/4×1/120000=1/160000,比例尺缩小。
缩放后图幅面积的变化:
比例尺放大后的图幅面积=原图面积×放大到的倍数之平方。如将比例尺放大到原图的2倍,则放大后图幅面积是原来的4倍。
比例尺缩小后的图幅面积=原图面积×缩小到的倍数之平方。如将比例尺缩小到原图的1/3,则图幅面积为原图的1/9
4、垂直比例尺>水平比例尺
二、方向: