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  • 【地理学科应用】自制等高(深)线和地形剖面演示模型

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    发布时间 2018-02-24
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在地理学科教学中等高(深)线和地形剖面图的学习是一个重要内容,而等高线地形图的判读以及地形剖面图的画法是重点也是难点。造成这一点的原因就是在日常学习中都是用平面的等高(深)线或剖面来理解立体的地形,如果学生在这一过程中一时没转化过来而成为本部分的难点也就在情理之中了。


3D One是一款立体设计软件,利用它的“由指定点开始变形”功能制作各种不同的立体地形模型,再利用实体“实体分割”命令进行等高横切即可作出等高(深)线,进行纵向竖切即可做出地形剖面的演示仪,下面我们就用这几个功能自制等高(深)线和地形剖面演示模型。


一、等高线地形图和地形剖面图有关知识

等高线地形图

1.等高线定义:把地图上海拔相同各点连接成线,就是等高线。

2.等高线地形图:用等高线表示地面起伏的地图,叫等高线地形图。

3.等高线的一般规律

①同一条等高线上高度相同;

②相邻两等值线之间的数值差为0或相差一个等值距;

③等高线密集的地方,坡度陡,等高线稀疏的地方,坡度缓。

④等高线一般不能相交也不能在图中中断(除等高线可以在陡崖处重叠,悬崖处相交外);

⑤位于高低两条等值线之间的等值线闭合中心,若其数值与低(高)值同,则为一低(高)值中心,即“大于大的,小于小的”。


地形剖面图

1.定义:沿等高线地形图中某条线下切而成的地形垂直剖面而成的图。

2.作用:可直观看出地形的高低起伏。

3.地形剖面图的绘制方法如下:


0.jpg

①在地形图上根据需要选择剖面线坝。

②确定剖面的水平比例尺和垂直比例尺。剖面图的水平比例尺一般与地形图比例尺相同。垂直比例尺通常比水平比例尺大若干倍。

③在图纸上绘一水平线MN,按水平比例尺,将地面线AB与诸等高线的交点转绘到直线MN上,再从这些点作垂线,在相应各点高程的平行线上引出各点,然后将这些高程点连成平滑曲线。

 

二、模型制作:

1.启动3D One程序,在(0,0,0)位置建立如图1所示的六面体

2.制作地形模型:

用“特征造型0.jpg”里的“由指定点开始变形实体0.jpg”命令,在六面体的顶部选择两点,方向输入(0,0,1),然后用鼠标调整变形范围和变形高度的调节柄到合适的数值,如图2,然后点击0.jpg确定,形成如图3的效果。

用同样的方法进行调整,使两座山峰高度不同,同时制作出形状如山谷、悬崖等不同地形特征,如图4效果。

4.jpg

3.作水平等高分割体:

在模型旁边建立一个高为25的六面体参考体,如图5,

5.jpg

选择草图绘制0.jpg下的矩形0.jpg命令,点击参考六面体的顶面,选择顶面所在的平面,点击下部查看视图0.jpg下的自动对齐平面0.jpg命令,对齐平面视图,在平面上拖动鼠标画出一个矩形(将地形模型包含在内),如图6所示,然后确定,返回到主视图,如图7。

6.jpg

7.jpg

选择矩形,点击快捷菜单中的拉伸命令,将其拉伸长度设置为10,如图8。

8.jpg

将视图切换到前视图,选中刚拉伸生成的长方体,按Ctrl+C键,点击长方体的左下角,在属性设置框起始点出现坐标(-100,-40,25),将目标点坐标改为(-100,-40,45),按回车确认,此时目标点框中出现“选中1个”字样,观察地形模型顶部露出部分已少于10,如果还有很大一部分,则在目标点框中继续输入(-100,-40,65) (-100,-40,85)……如图9,最后点击0.jpg确定,如图10。


 

4. 对模型进行分割:

选中地形模型,选择特殊功能0.jpg下的实体分割0.jpg命令,此时实体分割设置框中基体已出现s1,再点选第1个拉伸体选择为分割s3,如图11,点击0.jpg确定

11.jpg

如此步骤,将上半部分没分割的模型进行分割,如图12、图13,最后确定,

12.jpg

13.jpg

5.进行模型渲染,成型:

将参考体与分割体删除掉,对已分割的模型不同高度部分用不同的颜色渲染,最终等高模型完成,如图14。

14.jpg

6.演示操作及练习:

至此,教师在上课时就可以用此模型进行演示,切换到顶视图就可以看到不同地形的等高线的特点,如图15。

15.jpg

同样,点击视图转换0.jpg按钮,可以在不同视图下查看地形的侧面图,如图16所示。

16.jpg

 

练习:

读华北某地地形图(如图),据图判断1-3题。

0.jpg

1、①②③④四条坡面线的坡度比较

    A、①<③    B、①<②  C、①>②  D、③=④

2、实际调查发现乙坡植物生长好于甲坡,其原因为乙坡的

A、照较强,辐射收入多    B、蒸发较少,土壤水分条件较好

C、气温较高,且日变化大  D、降水较多,水源充足

3、若乙坡植物受破坏成为荒地,则对其合理的开发整治措施是

    A、放牧山羊                B、种植喜阳的经济林木

    C、修梯田,种植水稻        D、营造混交林

 

当然也可以如上面步骤一样将地形模型进行竖直分割查看地形切面图,在此就不再详细说明操作步骤。总之,用此方法制作的演示模型,极大方便了学生对等高(深)线和地形剖面图形的理解与掌握,做练习题时就不再那么困难,突破了课堂的难点,对课堂效率的提高有很大的促进作用。


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