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军用地图的一些基本知识
军用地图的一些基本知识
一、地图比例尺
地图比例尺是指图上某线段的长与相应的实地水平距离之比。
即:
地图比例尺=图上长/相应实地水平距离。
比如,一幅地图的比例尺是1:
5万,那么图上两点间为1厘米,实地该两点的距离应为50000厘米。
根据用图的目的和要求的不同,地图比例尺也有大小之分。
通常按比值的大小来徇。
比值的大小可按比例尺的分母确定,分母小则比值大,比例尺就大;分母大则比值小,比例尺就小。
图幅大小与相同的地图,比例尺越大,图幅所包含的实地面积就越小,但显示的地形就详细,精度也就越高。
因此,大比例尺地图比较适合于初级指挥员使用,小比例尺地图则适合于中、高级指挥员使用。
地图比例尺常以图形结合文字、数字表示,一般绘注在图廊的下方中央。
其中以数字表示的为数字比例尺,它是用比例式或分数式表示的。
以图形表示的为直线比例尺。
比如1:
5万直线比例尺,从“0”向右为尺身,图上1厘米代表0.5公里;从“0”向左为尺头,图上一小格代表50米。
根据地图比例尺,可以从地图上量取实地相应的距离。
如果是量取两点间的长度,然后把量得的长度移到直线比例尺上去比,从而得出实地两点间的距离。
另一种是根据数字比例尺换算。
先用直尺在图上量取两点之间的距离,然后用公式换算。
换算的公式是:
实地距离=图上长度×比例尺公母。
如果要量取两点间的曲线距离,则要使用专用的里程表。
需要注意的是,在地图上量取计算的距离实际上只是水平距离。
如果实地的坡度较大时,还应按比例加上适当的坡度和弯曲改正数。
二、地形符号
地面上的地物,在地图上是按照《地形图形式》规定的符号和注记表示的,这些符号称作地物符号。
地物符号由图形和颜色组成。
(一)地物符号的分类
地物符号可分为三类:
第一类是依比例尺表示的符号,这类符号是按地物的实际轮廓按比例尺缩绘的,主要用于表示面积较大的地物,如城镇、森林、江河等;第二类昱依比例尺表示的符号,主要用于表示一些细长的地物,这类符号的长度是按比例尺结合实际绘的,但宽度没有按比例尺缩绘,如道路、沟渠电线等;第三类是不依比例尺表示的符号,这类符号因地物面积太小,无法按比例尺缩绘,只能用规定的符号表示,如突出树、亭、纪念碑等。
常用的不依比例尺的地物符号及其定位点。
(二)地物的颜色
我国目前出版的地图均为四色。
具体规定如下:
黑色:
人工物体——居民地、独立地物、管线、桓栅、道路、境界及其名称与数量注记等绿色:
植被要素——森林、果园等的普染;1978年后出版图的植被符号及注记等棕色:
地貌要素——森林、果园等的普染;1978提后出版图的植被符号及注记等蓝色:
水系要素——河岸线、单线河及其注记和普染、雪山地貌等。
三、等高线显示地貌
(一)等高线显示地貌的原理
地貌的形态在地图上主要是用等高线显示的,其原理是:
把一个山地模型从底到顶按相等的高度,一层一层地水平切开,在山的表面便出现一条条大小不等的截口线,然后把些线垂直投影到平面图纸上,便出现一圈套一圈的曲线图形。
由于同一条曲线上的各点的高度都相等,所以把它叫做等高线。
(二)等高线显示地貌的特点
等高线显示地貌有很多的特点:
同一条线上各点的高度相等,并各自闭合;等高线多,山就高,等高线少,山就低;等高线稀,坡度就缓,等高线密,坡度就陡;图上等高线的弯曲开头与相应的现地地貌开头相似。
(三)等高距
相领两条等高线间的实地垂直距离叫等高距。
同一地形等高距大,等高线就稀,地貌显示就越简略;等高距小,等高线就密,地貌显示就越详细。
通常,大比例尺地图表示地貌相对详细,小比例尺地图表示地貌相对简略。
我国常用比例尺地图的等高距规定:
比例尺为1:
2.5万,等高距为5米;比例尺为1:
5万,等高距为10米;比例尺为1:
10万,等高距为20米;比例尺为1:
20万,等高距为40米。
(四)等高线的种类
等高线按其作用的不同,可分为四种:
首曲线,用细实线表示,用以显示地貌的基本形态;计曲线,用加粗实线表示,从高程起算面起,每隔4条首曲线绘粗实线;间曲线,按等高距的1/2绘制的长虚线,用以显示首曲线不能显示的局部地貌;助曲线,按等高距的1/4绘制的短虚线,用以显示间曲线还不能显示的局部地貌。
(五)高程注记
高程注记在地图上有两种形式:
一种是高程点的注记,用黑色,字头朝向地图的北方(上方);一种是等高线注记,用棕色,字头朝向上坡方向。
四、地图方位与磁方位
是上北下南,左西右东。
在地图南北廊上的磁南、磁北(即P、P’)两点间的连线,为该图的磁子午线,即地面上任一点磁针所指的南北方向线。
从某点的磁子午线起,依顺时针方向到目标方向线(该点到某一目标的延长线)之间的水平夹角,叫该点的磁方位角。
在航空、航海、炮兵射击、军队行进等军事活动中,磁方位角有着广泛的用途。
美国地形图
美国地形图的测绘工作,是由三个测绘机构分工承担的。
大地测量任务,全部由国家海洋测量局承担;国内基本比例尺地形图,主要由地质测量局负责;而国防制图局,则以测制和编绘国外军用地形图为基本任务,在美国本土上,只担负军队驻地和演习场地的大比例尺地形图测绘。
(一)比例尺系列
美国是采用英制长度单位的国家之一。
但地形图上使用的长度单位,有英制,也有公制。
地形图比例尺系统也不统一,军内外差别很大。
地质测量局早期测制的国内地形图采用的比例尺是以英制为单位,有1∶24000、1∶63360、1∶126720。
目前,各比例尺图都已改成公制(米),并将比例尺分母凑整;1∶2.4万改为1∶2.5万,1∶63360改为1∶6.25万,1∶126720改为1∶125000,1∶253440改为1∶25万等。
国防制图局测制的地形图,则采用1∶25000、1∶50000、1∶100000和1∶250000比例尺系统。
图上表示形式,是直线比例尺,通常绘有英里、公里、码,或者是英里、公里、英尺三种长度单位。
(二)大地坐标系
美国早期地形图是由各州独立进行测制,坐标系各不相同。
1927年进行了国内大三角测量计算原点工作,后又与加拿大、墨西哥联测,建立了“1927年北美坐标系”。
1965年至1966年通过加拿大的三角网将阿拉斯加州与北美坐标系进行了联测,并通过人造卫星大地测量将夏威夷与美国本土进行了联测。
现在,美国、加拿大、墨西哥等国已建立了新的北美坐标系,称为“1983年北美坐标系。
”北美坐标系采用克拉克(1866年)椭球体参数:
长半径a=6378206(米)、短半径b=6356584(米)、扁率a=1∶294.94。
坐标原点位于美国本土中部堪萨斯州的米德斯兰奇,Bo=N39°13′26.″868(北纬),Lo=W98°32′30.″506(西经)
(三)高程系
美国本土采用1929年28个验潮站的平均值(平均海水面)作为高程基准面。
国外地区采用当地规定的起算基准面。
高程数值是以英尺为单位。
(四)投影与坐标网
美国本土早期采用普通多圆锥投影,或高斯—克吕格投影,目前均采用通用横墨卡托投影和兰勃脱等角圆锥投影。
美国没有全国统一的平面直角坐标系,各地采用各自独立的坐标系,相互缺乏联系。
各地坐标系的坐标值均采用英尺计算。
(五)分幅与编号
美国地形是按经纬度分幅,图廓线即经纬线。
纬度低于60°的地区,1∶100万图按国际分幅,即经差6°,纬差4°为一幅。
纬度高于60°的地区,1∶100万图东西两幅合为一幅,经差12°,纬差4°。
美国地形图编号,分为两个独立的系统:
1∶10万比例尺图系统和1∶100万比例尺图系统。
前苏联地形图
前苏联地形图,是从1919年开始有计划地进行全国测制和统一工作的。
1923年取消俄制单位,采用公制单位,并按新的比例尺系统制图。
1928年改用高斯—克吕格投影和统一分幅编号。
1942年统一了坐标系。
1969年对地形图图式进行了较大的改革,1978年提出了地图更新。
现将基本情况简介如下:
(一)比例尺系列为:
1∶2.5万,1∶5万,称大比例尺地形图;
1∶10万,1∶20万,称中比例尺地形图;
1∶50万,1∶100万,称小比例尺地形图。
图上表示形式为:
比式与直线比例尺相结合。
(二)大地坐标系
1942年以前,以东经96°为界,分为西部地区和东部地区两个坐标系,1942年进行了统一工作。
故称“1942年坐标系”。
该坐标系采用克拉索夫斯基椭球参数:
长半径a=6378245(米)、短半径b=6356863(米)、偏率a=1∶298.3。
坐标原点位于列宁格勒普尔科夫天文台,Bo=N59°46′18.″55(北纬),Lo=E30°19′42.″69(东经)
(三)高程系
高程起算面为“波罗的海平均海面”。
验潮站设在波罗的海的海滨城市喀琅施塔得,固定标记点(原点)高出该平均海水面1.2厘米,比太平洋平均海水面高1.873米,比黑海平均海水面高0.704米。
(四)投影与坐标网
1、1∶100万比例尺图采用改良多圆锥投影。
2、大于1∶100万比例尺图,均采用经差6°分带高斯—克吕格投影。
3、每带构成独立的坐标网。
其平面直角坐标纵轴为X,横轴为Y。
为了避免负值,令每带中央经线与赤道交点的Y值为500公里。
图上构网(方里网)与我国地形图相同。
(五)分幅与编号
分幅编号的原则、方法与我国一样。
其不同点是:
1、列号,以英文字母表示。
2、行号,1∶50万以大写俄文字母表示;1∶20万以罗马数字表示;1∶5万、1∶2.5万以小写俄文字母表示。
英国地形图
英国早在1653年就建立了初期的测图工作。
1791年成立了“英国军事测量局”,它主要任务是进行国内的大地测量和测制1∶63360比例尺地形图。
1∶63360比例尺地形图(称一寸图),是在1801—1870年间完成的,至今已进行过七次再版工作,它是布满英国全境的最大比例尺地形图。
这种图,从1976年开始,已由1∶50000比例尺地形图所取代。
英国除了重视国内测图业务外,对国外地区的测量工作,设有“海外测量局”,负责海外殖民地的测图业务,先后对印度、马来西亚、缅甸、阿富汗、伊朗、伊拉克、阿拉伯、澳大利亚以及非洲、远东、西印度群岛等地区进行了大量的测制工作。
现将有关情况简介如下:
(一)比例尺系列
早期地形图的比例尺系列为1∶1250、1∶2500、1∶10560(6寸图)、1∶63360(1寸图)、1∶126720(半寸图)和1∶253440(1/4寸图)。
目前改为1∶1250、1∶2500、1∶10000、1∶25000、1∶50000、1∶250000、1∶625000和1∶1000000。
比例尺表示形式,采用数字比例尺和以哩、码、公里为单位的直线比例尺。
(二)大地坐标系
采用“1952年欧洲坐标系”和艾里(1830年)椭球体参数:
长半径a=6376542(米)
短半径b=6355233(米)
扁率a=1∶299.33
坐标原点位于波茨坦的格默特塔。
坐标值为:
Bo=N52°22′51.″445(北纬)
Lo=E13°03′58.″928(东经)
(三)高程系
早期的地形图,以利物浦平均海水面为原点。
从1929年开始,采用纽林(康沃尔半岛)平均海水面,它是根据1915—1921年间验潮结果计算的。
根据新水准面计算的高程,比利物浦水准计算的高程,低0.20米(0.65英尺)
(四)投影与坐标网
早期的英国地形图,采用卡西尼投影和彭纳投影。
图上没有直角坐标网。
1、改良英国坐标系
第一次世界大战后,图上又加印了一种方格网,叫做“英国坐标系”,这种方格网以边长50KM为基础,划分为25个相等的小方格,用字母A……Z(去掉I)由左至右、由上到下表示。
1927年以后,英国军用地形图设计了统一的“改良英国坐标系”,该坐标系,是将欧、亚、非、澳四洲分为许多投影带,分带建立坐标网。
每带选择接近于中央的某点为原点,根据带的形状选用等角圆锥投影或等角横圆柱投影,并在此基础上构成直角坐标网,建立参考系。
即按一定范围编字,以供指示目标之用。
2、国家坐标网
国家坐标网,是在“改良英国坐标系”内,英国本土的投影带坐标网的名称,它包括英国本土上,选用横墨卡托投影,以西经2°经线和北纬49°纬线的交点为直角坐标原点,令Xo=100000米,Yo=400000米。
该带的坐标网,即称“国家坐标网”。
(五)分幅与编号
英国地形图的分幅极不规则。
国内地区以矩形分幅,即按国家直角坐标网分幅;国外地区,大多用经纬线分幅;但也有例外。
1寸图及更小比例尺地形图的顺号,即为图幅编号。
1寸图编号为1—190;1/2寸图编号为1—51;1/4寸图编号为1∶1—17;1∶5万地形图编号为1—204;1∶2.5万地形图编号,由“方格”代字和该图左下角的横、纵坐标(以10公里为单位)构成。
法国地形图
法国地形图的测制工作,是由国家地理院完成的,该院建立于1940年,它的前身为军队的地理局。
该院除承担本国国土一至四等三角测量和水准测量、航空摄影测量、编绘出版地形图外,还根据政府间的双边协议,在殖民地上进行测绘工作。
现将地形图的基本情况简要介绍如下:
(一)比例尺系列
法国地形图比例尺系列,目前为1∶25000、1∶50000、1∶100000、1∶200000和1∶1000000。
在新地形图系列形成之前,比例尺划分比较混乱,如1∶20000比例尺地形图,少数地区至今仍在使用。
1∶25000比例尺地形图,为法国的基本比例尺地形图。
早在1922年开始测制的全法基本比例尺地形图,为1∶20000比例尺,从1953年开始将1∶20000改为1∶25000比例尺,并加绘了UTM坐标网与参考系。
到1961年已完成代替1∶20000地形图,成为法国地形图的基础。
(二)大地坐标系
1、法国地形图采用“1952年欧洲坐标系”,坐标原点位于德国波茨坦。
2、法国坐标系,坐标原点位于巴黎的潘特昂点。
采用克拉克(1880年)椭球体,参数为:
长半径a=6378249(米)
短半径b=6356515(米)
扁率a=1∶293.47
经度以巴黎起算,采用400g制,同时也采用360°制(以英国格林尼治平均天文台起算)
(三)高程系
法国现代水准网的总长度90000公里,分一、二、三等,完成于1952年,准点(包括四等)总数达40万个,水准点之间平均距离约800米,全国起始水准面(除科西嘉岛外)采用马塞港的水位标零点,它与法国沿海二十个验潮站进行了联测。
(四)投影和坐标网
1、新的法国地形图采用兰勃脱等角圆锥投影400g制,该投影分为三个纬向投影带(科西嘉岛为独立带),分别称为北、中、南投影带,其中央纬线分别为49g(44°06′),52g(46°48′)和55g(49°30′),每个投影带宽度为4g,相邻投影带之间重迭约50公里。
每个投影带的中央纬线与巴黎经线(0g或东经2°20′14″)的交点作为直角坐标的原点,其坐标值假定为:
Xo=600000米,Yo=200000米,以巴黎经线为纵轴构成方里网。
2、法国军用地形图采用通用墨卡托投影,图上加绘UTM坐标网(360°制),常用紫色印出或在图廓上绘出短线,以供连接使用。
因此,在法国地形图上,常看到两种经纬度注记和两种直角坐标注记,即以法国巴黎为起始经线的400g制表示的经纬度和以英国格林威治为起始经线的360°制表示的经纬度;以法国兰勃脱投影建成的直角坐标网以及加绘的通用横轴墨卡托投影(UTM)直角坐标网。
这是用图时需要予以注意的。
(五)分幅与编号
法国地形图以经纬线分幅。
1∶100000及更大比例尺采用百分度(以巴黎经线起算经度),而1∶25000比例尺图采用以格林威治起算的经度,分幅方法互有联系。
法国地形图图幅编号,采用自己的独立行列编号,除1∶20000与1∶50000比例尺图互有联系外,其它比例尺图编号均互不联系。
日本地形图
日本正规测制地形图,始于明治时代(1888年)。
当时的测量机构,是陆军参谋本部陆地测量部。
第二次世界大战后更名为“国立地理调查所”。
初期主要测制1∶50000地形图,特别重要地区测制1∶25000地形图,大城市及其郊区测制1∶10000地形图。
到1925年(大正14年)才完成全日本的测制工作,以后,虽经过几次修正、改测,规格也比较杂乱,但它仍是后来编制日本地形图的基础。
1960年,测量机构又经过调整,改为“国土地理院”,由建设省领导,从此统一了全国地形图的规格,改变了过去地图规格杂乱,测制重复和粗制滥造的现象。
现将基本情况简介如下:
(一)比例尺系列
日本现行比例尺系列和名称:
1∶10000—1∶25000,称地形图。
其中1∶25000图,是日本国土基本图;1∶50000图,是从1965年起根据新1∶25000基本图编绘的;1∶20万,称地势图;1∶50万,称地方图;1∶100万,称日本图或国际图。
图上比例尺以数字和图解直线结合表示。
长度单位为米,比例尺旁注有图名。
(二)大地坐标系
1918年完成东京天文原点的测定,故称“1918年东京坐标系”。
采用白塞尔(1841年)椭球参数:
长半径a=6377397(米)
短半径b=6356079(米)
扁率a=1∶299.15
其坐标原点的坐标值为:
Bo=N36°03′34.″95(北纬)
Lo=E139°44′40.″502(东经)
(三)高程系
北海道、本洲、四国、九州地区的高程基准面,采用东京湾平均海水面,水准原点位于东京三宅坂国会院内某一点,该点高于东京湾平均海面24.414米。
远离本土的冲绳诸岛、佐度岛、奄美诸岛及其他岛屿则采用各自岛湾内的平均海水面为高程起算面。
高程以米为单位(旧图高程基准面采用略最高高潮面,以英尺为单位)。
(四)投影
1960年以前出版的地形图采用“多面体投影”;1960年以后,改用“通用墨卡托投影”(中央经线长度经为0.9996)。
投影分带,按经度6°分带,从经度180°开始,第一带为西经180°—174°,中央经线为西经117°,第60带为东经174°—180°,日本全区所在投影带的带号为:
51、52、54和55带。
日本地籍图(大于1∶10000的地形图),采用“高斯双重投影”(其原理是先将椭球体上各点以等角条件投影到球体上,然后再以等角条件投影到横圆柱面上)。
为了限制投影变形和提高地图精度,规定将日本全国按行政单位划分为十六个投影区(本土13个,硫球群岛3个),并分别设立每个区的坐标原点,建立各自的坐标参考系。
(五)分幅与编号
日本地图按经纬线分幅,图廓为梯形。
地形图采用“连续编号法”。
即以1∶100万图编号为基础,逐级编排各级比例尺图的代号。
地表形态判别步骤:
(1)确定地面特征线
在进行地貌判读时,首先要确定地面特征线(地性线)的部位和走向。
在流水作用为主的地区,常见的地性线有分水线(山脊线)、汇水线(谷底线)、坡折线和坡麓线等等,这些地性线把地面分割成许多单元地形面。
(2)判别地面形态类型
要从判断地貌的形态类型人手,根据等高线所反映的形态特征,初步确定大的形态类型。
陆地地貌的形态类型,首先可分为山地、丘陵、台地和平原等等,山地又可进一步划分为极高山、高山、中山和低山。
最后划分并描述中、小地貌的形态类型。
(3)进行形态描述和形态计量
对于大、中、小形态类型的认识,需要进行详细的形态描述和形态计量。
要注意它们的组合规律和空间结构特点,运用典型地段的地形剖面分析来把握不同地形面的垂直结构,如河漫滩、阶地和不同高度的夷平面等。
地形图在军事上的应用
军队行军作战总是离不开地图。
地图对于军事的作用,自古以来就受到军事家的重视,现代条件下的战争,指挥员对地图的依赖性更大,已成为军队各级指挥作战的重要工具,其作用有以下几点:
一是供各级指挥员掌握战场全局。
地形图可以将某个战区,或某个重要战略、战役方向上的地形轮廓、地势起伏、江河、城镇、交通枢纽等情况,真实地展现在眼前,供指挥员分析研究战场、地形、友邻情况,以及敌我双方态势,审时度势地制定作战方案,组织战斗行动。
二是作为标绘要图的底图。
标绘要图是指挥员、参谋人员的一项重要业务技能,如首长决心图、敌我态势图、战斗经过图、行军路线图、宿营部署图、工事筑城图和各兵种战斗保障图等,常需以要图的形式表达。
地形图一般作为标绘要图的底图。
三是为兵要资料提供数据。
地形图的突出特点是精确、详细,尤其是大比例尺地形图,各军兵种都要从地形图上获得作战行动的必要地理资料和数据。
如地貌的起伏状态和坡度,道路的质量和里程,江河的流速和水深,居民地的大小和建筑质量,森林的种类和高度、直径等数据,都可以直接从地形图上获取。
四是进行图上作业。
部队在用图中,除了战术标图外,还有大量的室内和野外图上作业。
如航空兵计划航线,确立飞行高度;炮兵联测战斗队形和准备开始射击诸元;工程兵进行规划、设计和计算工程量等,都要在地形图上进行量取距离、方位,判断高程和计算面积等作业。
五是为合成军队作战提供统一的地形基础。
诸军兵种协同作战时,需要有统一的坐标系统、高程和地名,进行协调的指挥,而基本比例尺地形图能为这种统一指挥,实施时间、地点和主攻方向做好战斗协同.
地形图识图
地形图(以下简称地图)则是按一定的比例尺,表示地貌、地物平面位置和高程的投影图。
地形:
是地貌和地物的总称。
地貌:
是地表平坦起伏的自然状态。
如山地、丘陵、平原等。
地物:
是分布在地面上人工或自然的固定性物体。
如江河、湖泊、道路、村庄等。
地图是由地图比例尺、地物符号、地貌符号、指北方向线和图例注记五大要素组成。
(一)、地图比例尺
地图上某线段长与相应实地水平距离之比,叫地图比例尺。
即:
地图比例尺=图上长:
相应实地水平距离
例如,某幅地图的图上长1cm,相当于实地水平距离10000cm,则此幅地图的比例尺为1:
10000。
1、地图比例尺的大小
地图比例尺的大小通常依比值大小来衡量,比值大,比例尺就大。
如1:
10000就大于1:
15000。
图幅面积相等的地图,比例尺越大,其图幅所包括的实地范围就越小,图上显示的内容就越详细。
如1:
10000地图上的1平方厘米相当于实地10000平方米,1:
100000地图上的1平方厘米相当于实地1000000平方米。
国际定联规定,定向越野一般采用1:
15000比例尺地图,为适应特殊地形的需要,也可使用其它比例尺地图。
根据我国的现有条件,以采用1:
10000比例尺地图为宜。
2、地图比例尺的表示形式
地图上的比例尺,一般是用数字比式表示,如1:
10000。
个别地图除用数字比式表示外,还绘有图解比例
3、图上量读实地距离
(1)、用直尺量算:
先用直尺量取图上两点长度,然后依据地图比例尺按公式计算。
计算公式为:
实地距离=图上长×比例尺分母
如在1:
10000地图上量取两点长度为1.2CM,则
实地水平距离=l.2×10000=120(M)
(2)、目估法:
即先估计图上两点长度,尔后按公式计算。
一般是在运动中求实地距离,主要是采用目估法。
图上距离越长,估计误差就越大,可以采用分段目估。
图上量取的距离,都是水平距离,而实地总是起伏不平的,实际距离往往大于水平距离。
因此在计算实地距离时,须将图上量得的距离加上适当的改正数。
定向越野时通常是按地貌的起伏程度,依据经验数据改正(见表)。
地形种类改正系数
微丘地10%-15%
丘陵地15%-20%
一般山地20%-30%
计算公式为:
实地距离=水平距离+水平距离×改正系数
(二)、地物符号
地面上的各种地物在地图上是用符号表示的,地物符号由图形和颜色组成。
1、地物符号的分类
①依比例尺表示的符号(轮廓符号)。
实地面积较大的地物,如城镇、森林、湖泊、江河等,其符号图形的外部轮廓是按比例尺缩绘的,在地图上可以了解其分布形状,依比例尺量取相应的实地长、宽和面积,轮廓线的转折点可供运动员确定运动方向和站立点。
图1依比例尺符号->
②半依比例尺表示的符号(线状符号)。
实地的线
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