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等高线地形图中用交叉相减法计算问题

等高线地形图中的"交叉相减法",核心用于计算陡崖顶部和底部的海拔范围,进而确定陡崖相对高度。其原理是通过陡崖处重合等高线的最大值、最小值,结合等高距推导海拔区间,具体应用如下:

一、交叉相减法核心公式

设陡崖处重合等高线的最大值为H大,最小值为H小,等高距为d,则:

• 陡崖顶部海拔(H顶):H大 < H顶 ≤ H大 + d

• 陡崖底部海拔(H底):H小 - d ≤ H底 < H小

• 陡崖相对高度(H差):(n-1)d ≤ H差 < (n+1)d(n为重合等高线条数,可由交叉相减结果验证)

二、结合试题实战应用

题目:

下图为某区域等高线地形图(等高距为50米),图中陡崖处重合的等高线数值依次为200米、250米、300米。请用交叉相减法计算:(1)陡崖顶部的海拔范围;(2)陡崖底部的海拔范围;(3)陡崖的相对高度范围。

解题步骤:

1. 明确已知条件
重合等高线最大值H大=300米,最小值H小=200米,等高距d=50米,重合等高线条数n=3。

2. 用交叉相减法算顶部海拔(H顶)
逻辑:顶部海拔高于"重合等高线最大值",但不超过"最大值+等高距"(若超过则会出现更高等高线,与图中重合情况矛盾)。
计算:300米 < H顶 ≤ 300米 + 50米 → 300米 < H顶 ≤ 350米。

3. 用交叉相减法算底部海拔(H底)
逻辑:底部海拔低于"重合等高线最小值",但不低于"最小值-等高距"(若低于则会出现更低等高线,与图中重合情况矛盾)。
计算:200米 - 50米 ≤ H底 < 200米 → 150米 ≤ H底 < 200米。

4. 推导陡崖相对高度(H差)
相对高度=顶部海拔-底部海拔,结合上述范围计算差值区间:

◦ 最小相对高度:(300米) - (200米)= 100米(取顶部下限、底部上限的差值)

◦ 最大相对高度:(350米) - (150米)= 200米(取顶部上限、底部下限的差值,且不包含200米)
最终:100米 ≤ H差 < 200米(与公式(n-1)d ≤ H差 < (n+1)d计算结果一致:(3-1)×50=100米,(3+1)×50=200米)。

三、关键注意事项

1. 交叉相减法的"交叉"本质:通过"最大值+等高距"与"最小值-等高距",构建顶部、底部海拔的"上下限交叉区间",避免直接用单一等高线数值误判。

2. 若题目中陡崖处有河流(如峡谷陡崖),底部海拔需额外结合"河流所在等高线"修正(河流处等高线向海拔高处凸,底部海拔不高于河流所在等高线数值)。

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