基礎講義 信望愛基金會地理種子教師團隊
地圖要素 一 比例尺 ( 縮尺 ) 定義 : 圖上距離和實際距離的比值 面積比例尺 =( 長度比例尺 ) 2 在這裡鍵入方程式 地圖要素 縮小程度圖幅相同之涵蓋範圍 內容 等高線間距 舉例 小比例尺 大 較大 簡略 大 (50-100-150) 世界地形圖 大比例尺 小 較小 詳盡 小 (10-20-30) 像片基本圖 二 圖例 經建版地圖圖例舉例 比例尺圖例方位座標系統時區 1 圖片來源 : 臺北市童軍會專科考驗營
2 三 方位 絕對位置 : 以地理座標表示, 例如經緯度 網格 相對位置 : 以方位和距離表示, 例如羅盤方位法 方位角法 象限角法 羅盤方位法以東南西北延伸出的十六方位表示 ( 西南方 南南西等等 ) 方位角法 以北方為 0 基準, 依順時針方向計算夾角 ( 東方為 90 ) 象限角法 以南或北為起始點, 向東或向西的夾角 ( 西南方為 S45 W)
四 座標系統小比例尺地圖 經緯線座標系統大比例尺地圖 圖網方格座標系統 ( 注意讀法 : 先讀橫坐標 左到右 再讀縱座標 下至上 ) 經緯線座標系統 : 3 1. 經線與緯線 定義 經線 連接南北兩極的大圓 大圓是地球兩點的最短距離, 航空 航海皆會沿大圓行駛 緯線 赤道及與赤道平行的小圓 方向 南北向 東西向 特性 均交集於極點 皆不平行 互相平行 度數 東西經各 180 度 南北緯各 90 度 長度 每一條經線皆等長 赤道最長, 向高緯遞減, 南北極為極點 (0 度 ) 示意圖
4 2. 經距與緯距 緯距 兩條緯線間的經線長度 經距 兩條經線間的緯線長度 緯距隨緯度增加略增 ( 不明顯 ) 經距隨著緯度增加大幅縮小, 赤道地區每度經距為 111.32km, 在緯度 60 減為 1/2, 在緯度 80 減為 1/6 3. 對蹠點定義 : 某地經穿越地球球心到達另一端的地點, 也就是地球直徑兩端的端點 計算方式 : 緯度角度不變, 南北半球相反 ; 經度將 180 原經度, 再東西經交換 舉例 : 台北 (25 N, 121 E) 的對蹠點南美洲的巴拉圭 (25 S, 59 W)
五 時區劃分時區 : 1. 以 0 經線 ( 格林威治經線 ) 為基準, 每個 15 經線為各地方時區的中央經線 2. 中央經線各跨東 西 7.5 經度為一時區, 全球共 24 時區 3. 國際換日線 : 大致符合 180 經線, 為一天的起點 4. 時差為格林威治經線向東遞增, 向西遞減 5 圖片來源 :Copyright 2013 许两会 日光節約時間 : 歐美國家因夏季晝長夜短, 為了節省能源而調整, 會將標準時間制的時間撥快一小時
6 地圖種類 普通地圖 將複雜的地貌 地物皆納入圖中, 包含地形 水文 交通 聚落等等, 台灣堡圖 台灣經建版 表現各種地理現象的空間分布 1/25000 地形圖等等 主題地圖 表達某種特定的地理現象, 和主題無關的資料均予省略 世界氣候圖 雨量分布圖 航空照片 衛星影像圖 拍攝方式 飛機 衛星 特性 1. 涵蓋範圍小 內容詳細清晰 2. 飛機飛行高度愈高, 比例尺愈小 ( 不詳細 ) 1. 涵蓋範圍大 ( 太空拍攝地球 ) 2. 即時性 : 接收資訊快 用途 1. 小地區的觀測, 原用來軍事用途 ( 辨識轟炸目標 ) 2. 可繪製大比例的 1/5000 像片基本圖 可拍攝到肉眼看不到的水溫變化或植物病蟲害補充紅外線衛星影像地景顏色 : 植物 紅色聚落 灰綠色乾淨水體 深藍色混濁水體 灰藍色裸露地 白色
7 地圖投影 代表投影 經緯線特性 優點 圓柱投影圓錐投影方位投影 麥卡托圓柱投影 ( 與地球相切於赤道 ) 經緯線垂直相交 1. 正向 等角, 多用於航海圖 2. 赤道附近面積誤差小, 適合赤道地區繪製 蘭伯特圓錐投影 ( 與地球相切於中緯度 ) 經線為放射狀直線, 緯線為同心圓弧線中緯度誤差最小 ( 歐美等國經常使用 ) 缺點高緯度地區有誤差高低緯有誤差整體變形許多 極方位投影 ( 與地球相切於極點 ) 經線為放射狀直線, 緯線為同心圓弧線中心點與圖上任一點連線, 為實際地球兩點間最短路徑 投影示意圖 圖片來源 : 全人教育百寶箱
8 等積投影 等角投影 等距投影 投影特性 地圖與地表實際面積比例相等 角度關係正確 ( 方向正確 ) 地圖距離與實際地表距離比例一致 舉例 世界人口密度圖莫爾威相應數學投影航海圖麥卡托圓柱投影 橫麥卡托投影蘭伯特圓錐投影以某地為中心的地圖 補充 : 橫麥卡托二度分帶投影法 1. 以經線為標準線的圓柱投影, 為了改善麥卡托投影在高緯度大幅誤差變形 2. 標準經線附近的方位 形狀誤差極小幾乎正確 3. 適合中低緯度的大比例尺區域地圖 ( 例如台灣 ) 圖片來源 : 上河文化
補充 : 橫麥卡托二度分帶投影法 (TM2) 應用 9 1. 台灣 1/25000 地形圖 像片基本圖採用 TM2 度分帶, 本島以 121 E 為中央經線 (120-122 E 為投影帶 ) 2. 座標原點位於 121 E 和赤道交點西方 250km 處, 使台灣的座標皆為正值, 橫座標西移 250km 3. 範例 : 假設野柳漁港的座標為 (319100,2789300) 野柳漁港 X 軸 距離 121 E 西側 250km 處 相差 319100m, 距 121 E 經線 69100m(319100 250000m), Y 軸距離赤道 2789300m
10 牛刀小試 96 指考試題右圖為臺灣某段海岸二萬五千分之一等高線地形圖縮圖, 圖中一方格邊長, 代表實際距離一公里 請問 : 8. 若沿著 11 號公路以時速 15 公里騎腳踏車, 從圖中樟原橋 ( 乙 ) 直接騎到大俱來的活動中心 ( 丙 ) 約需花多少分鐘? (A) 6 (B) 10 (C) 16 (D) 20 標準答案 (B) 試題解析 若取樟原橋到活動中心的直線距離為 2.14 公里, 所需時間則為 8.56 分, 實際路線略大於 2.14 公里, 所以最接近的答案應為 10 分鐘 97 指考試題圖 2 是某地的等高線地形圖 圖中最粗線內的範圍在圖面上的面積約為 6 平方公分, 而其實際地表面積約為 15,000 平方公尺 請問 : 4. 這幅圖的比例尺與下列何者最接近? (A)1:1,000 (B)1:5,000 (C)1:25,000 (D)1:50,000 標準答案 B 試題解析 面積比例尺 :6 平方公分 :15,000 平方公尺 =6 平方公分 :150,000,000 平方公分 ( 將單位換成一致 )=1:25,000,000( 正確的面積比 ) 接下來要轉為長度比例尺 = 將面積比例尺開根號距離比例尺 1:5000, 選 B
11 99 指考試題 6. 小明騎在一條筆直的山路上, 依 GPS 的記錄, 其起點和終點的台灣二度分帶座標分別為 : 起點 ( 248588, 2575424) 終點 ( 252935, 2577221) 小明的騎車方向為何? (A) 由西南向東北 (B) 由東北向西南 (C) 由西北向東南 (D) 由東南向西北 標準答案 (A) 試題解析 如圖示 15. 圖 10 中, 甲處西側師公格山, 於 2010 年 4 月 25 日發生 走山 災變, 大量土石突然沿著坡面移動, 掩埋國道三號甲處約 300 公尺長車道, 造成 4 人死亡 圖中甲處的座標為 : (A)(319200, 2778300) (B)(319375, 2778500) (C)(320100, 2779200) (D)(320250, 2779500) 標準答案 C 圖 10
12 100 指考試題 三 臺灣地窄人稠, 隨著不斷的開發, 各地的土地覆蓋和土地利用也持續變化 圖十一 中 ( 甲 )~( 丙 ) 圖大致呈現了臺灣某地區在過去 80 年間的變化 :( 甲 )1920 年代初期 ( 乙 )1980 年代中期 ( 丙 )2000 年代初期 ; 三張圖中的主要符號, 列於丙圖之下 請據 以回答下列問題 註明 : 這些地圖均改繪自當時出版的等高線地形圖, 圖上網格邊長代表實際距離 1 公 里, 高度的單位是公尺 ; 為使畫面易讀, 改繪過程中, 原圖中有些符號沒有呈現 1. 本區在地形上最顯著的變化為何? 35 2. 本區在最近二 三十年間快速都市化, 除了農地 荒地縮減 建地大幅增加, 還有哪項土地利用的變化, 最能反映快速都市化現象? 33 3. 本區有一座創建於清乾隆年間的廟宇, 至今仍為地方最重要的信仰中心 該廟宇最 48 42 36 可能位於哪個網格中? 註明 : 請以標示於圖上的 網格坐標 回答, 否則不予計分 44 4. 本區在 2000 年代初期有一大型開發案 ( 即丙圖標示 建築中 的區塊 ) 該開發案所在地以何種自然災害的潛在威脅最大? 簡述你判斷的依據 兩個答案正確才給分 201 182 35 3 標準答案 建築中 1. 河道縮減 ( 甲圖氾濫平原上網流密布, 而到丙圖已經修築起堤防 ) 2. 修築道路 建築中 3. (C,1) ( 廟宇是聚落的發展中心, 再圖甲中最早有聚落的地方應該就是廟宇所在, 為甲圖中灰色區域 ) 4. 洪患 ; 地勢低平接近河道 ( 原來氾濫平原現僅以堤防相隔舊河道, 可見地勢地平與接 3 201 182 近河道是災害主因 ) 圖十一
13 101 指考試題 三 某騎士騎乘自行車從甲地到辛地, 車上配有全球定位系統 (GPS), 每 30 秒自動接收定位一次 假設車行全程使用力氣維持不變, 車速變化完全受坡度左右 圖六是某騎士騎乘自行車路線圖, 顯示騎乘全程的定位紀錄 ( 圖中小黑點 ) 沿途的土地利用和乙 丁 己三地點的高程 請問 : 1. 用象限角 (Quadrant angle) 表示 辛 地和 乙 地的相對位置時, 為辛地在乙地的 S30 E 如果改用方位角(Azimuth angle 或 True bearing) 表示, 則乙地在辛地的何方? 2. 該騎士騎乘路線中, 甲乙 乙丙 丙丁 丁戊 戊己 己庚 庚辛等路段, 哪兩個路段的坡度相對較平緩?(2 分 ) ( 答題說明 : 二個路段完全答對才予計分 ) 標準答案 1. 330 度辛在乙地的 S30 E, 則表示乙在辛的 N30 W, 換算成方位角為 360-30 度 =330 度 2. 丁戊 戊己坡度相對平緩表示定位間隔長度應該均等, 再以比例尺計算, 丁戊 戊己段每 500m 約 30 秒, 而甲乙 丙丁 庚辛間隔短 密集應為上坡 ; 乙丙 己庚間隔長應為下陡坡, 相較而言, 應為平緩段 圖六
14 102 指考試題 4. 表 ( 一 ) 為臺灣本島六座國家公園管理處的橫麥卡托投影二度分帶座標 其中哪三個國家公園園區內有照片 ( 一 ) 中野生動物的活動? 表 ( 一 ) X 座標 Y 座標 甲 305216 2783145 乙 227404 2427884 丙 163091 2543768 丁 237676 2704896 照片 ( 一 ) 戊 234746 2634355 己 313167 2672604 (A) 甲乙丙 (B) 乙丙丁 (C) 丙 丁戊 (D) 丁戊己 標準答案 (D) 試題解析 如甲,X 坐標 305216, 表示距離東西向參考基準約 306216 公尺 ;Y 坐標 2783145, 表示距離赤道 2783145 公尺 由表格各國家公 園的 Y 坐標可知, 甲為北端的陽明山國家公園 乙為南端的墾丁國家公園 ; 由表格各國家公園的 X 坐標可知, 丙為西端台江國家公園, 丁為雪霸 國家公園 戊為玉山國家公園 己為太魯閣國家公園, 故選丁戊己此三處有臺灣黑熊分布的國家公園
15 94 學測試題 二十世紀初期東亞某政府擬建造一條通往超過 2000 公尺高之山區的鐵路, 圖 8 是這條鐵路中一段路線的草圖 (1) (2) 點位 圖 8 等高線間距為 50 日尺 40. 鐵路沿線第 (1) 點到第 (2) 點之間的高度差約為多少日尺? (A)300 (B)550 (C)800 (D)1050 標準答案 A 試題解析 從圖中 1 到 2, 相隔 7 條等高線, 等高線間距為 50 日尺,50X6=300 41. 試問當鐵道開通後, 火車繞著山體爬行至下列哪兩點之間時, 車廂的西側車窗因緊挨山壁而無良好的視野? (A) 甲 乙 (B) 丙 丁 (C) 戊 己 (D) 庚 辛 標準答案 D 試題解析 等高線呈現 V 字型排列且尖端朝向下游時, 表示為坡地 甲乙間西側面臨河谷, 丙丁西側窗戶面臨山地南方的下坡處, 戊己位於山稜 線上, 均能看到良好視野 庚辛西側窗戶等高線陡峭, 較不能看到良好風景