工程建设中地形图测绘

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1、第五章 工程建设中的地形图与应用 5.1地形图在工程建设各阶段的作用 工程建设一般分为三个阶段： （1）选址阶段（规划）（2）初步设计 （3）施工设计 一、选址阶段（规划） 作用：（1）了解拟建设区域内地形、地貌、水文等（2）了解建设区域内的各种工农业设施、建筑情况（3）选择建设场地（4）进行环境影响评价 该阶段为预可行性研究阶段，由规划和设计部门完成 二、初步设计阶段可行性研究 作用：（1）方案布设和比较（2）工程量计算（3）环境影响评价（自然和人文环境影响评价）三、施工阶段 作用：（1）方案的详细设计（2）各种工程量的计算（3）各种施工方案设计等 5.2地形图比例尺的选择 一、设计用地形图

2、的特点 （1）具有可量性和可定向性（平面位置、高程、计算体积和 面积、坡度等） （2）综合性和易读性1）社会经济要素：居民地、交通网、境界线等2）自然地理要素：水系、地貌、土壤、植被等3）数学要素：控制点、坐标格网、比例尺等 （3）主要性和舍弃性 （4）局限性 （图幅大小一定、表示的区域一定） 比例尺越小，涉及的地面越大，信息概括程度越高，可获得宏观 信息，比例尺越大，涉及的地面越小，细部信息越多，可获得详 细信息（一）中小比例尺地形图的特点 一般将1：5001：2000地形图称为大比例尺地形图1：100001：50000地形图称为中小比例尺地形图 特点：（1）占地面积大（2）多用途 （二）大

3、比例尺地形图的特点 特点：（1）经济用图主要用于国民经济建设，在测绘时 按经济价值取舍（2）专用性强各施工设计部门自行制定标准，无统一性 二、地形图比例尺的选取 原则：（1）满足规划设计各阶段的要求（2）易于使用（3）满足工程精度要求 一般选取方法： （1）总体规划、方案比较阶段，1：5000或更小 （2）初步设计：1：2000 （3）施工阶段：1：1000，1：500，1：200（一）按平面位置的精度决定用图比例尺 （二）按高程精度要求决定用图比例尺 （三）从点位和高程结合决定用图比例尺 （四）工程建设不同阶段采用不同比例尺图 （五）按场地现状条件与面积大小决定用图比例尺 （1）平坦地区新建

4、的工业场地 根据设计内容和建筑物密度确定。 （2）山地或丘陵地区的工业场地及改扩建工业场地 根据设计内容、建筑物密度及要求的精度确定 对于改扩建的工业场地，一般选用1：1000或1：500 一般的选图原则： （1）显示要素的清晰度 （2）成本高低（比例尺越大，成本越高） （3）地形图数据及有关地形图的相互关系 （4）图幅大小 （5）其它客观因素，如显示要素的数量和特征、地形特征及 等高距等5.3 各种工程对地形图的要求 一、水利工程设计对地形图的要求 （1）对全流域的比例尺为1:50000或1:100000的地形图，以 及水面与河底的纵断面图 目的：研究河谷地貌的特点，探讨各个梯级中水利枢纽水

5、头 的高低、发电量的大小、回水的分布情况以及流域与水库的 面积等。并确定各主要水利枢纽的型式和建造的先后次序。 （2）对水库的设计，要采用比例尺为1:10000至1:50000的地 形图， 目的：确定回水的淹没范围；量测淹没面积；计算总库容与 有效库容；设计库岸的防护工程；确定沿库落入临时淹没或 永久浸没地区的城镇、工矿企业以及重要耕地，并拟定相应 的防护工程措施；设计航道及码头的位置；制定库底清理、 居民迁移以及交通线改建等的规划。（3）初步设计阶段，比例尺1:10000或者1:25000的地形图，以便 正确地选择坝轴线的位置。坝轴线选定以后，即应在这个划定的 枢纽布设地区，提供1:2000

6、0或1:50000比例尺地形图，以研究下 列各类建筑物的布置方案。 （4）施工设计阶段， 1:1000或1:500地形图 （5）对于港口码头的设计， 1）初步设计阶段， 1:1000或1:2000的陆上地形图与水下地形图 目的：布置铁路枢纽、仓库、码头、船坞、防波堤以及其他的一 些附属建筑物，并且进行方案比较。 2）施工设计阶段：1:500或1:1000 二、交通工程设计对地形图的要求 （1）规划设计阶段： 1:25000或1:50000 （2）初步设计阶段： 1:5001:5000 （3）对于交通建设中的山岭隧道，1）初步设计阶段：1:2000或 1:5000，2）施工设计1:500 三、工

7、业与民用建筑工程设计对地形图的要求 一般选用1：2001：2000的图，根据工程大小选择。 5.4 大比例尺地形图及应用一、大比例尺地形图的精度 不同的测图方法有不同的精度。 （一）模拟法测图的地形图精度（1）模拟法地形图上平面位置的精度 模拟地形图的误差来源主要有： 解析图根点的展绘误差m展； 图解图根点的测定误差m图； 测定地物点的视距误差m视； 测定地物点的方向误差m向 地形图上地物点的刺点误差m刺 则地物点平面位置的中误差为： 比例尺地物类 别最大视 距(m)m展 (mm)m图 (mm)m视 (mm)m向 (mm)m剌 (mm)m物 (mm)m复 (mm)1100 0重要1000.18

8、 0.30.390.180.20.590.66次要1500.180.30.610.260.20.780.841200 0重要1000.18 0.30.390.160.20.580.65次要1500.180.30.640.220.20.790.851500 0重要1000.18 0.30.360.100.20.550.63次要1500.180.30.510.120.20.560.64较平坦（06）地区地形图上地点平面位置中的误差地形点高程的测定误差m形随着视线倾斜角的增大而急剧地增 加，同时，在影响等高线高程精度的各种因素中，地形概括 误差的影响也是比较大的。因此，欲提高等高线高程的精度 ，除了

9、要提高地形点高程的测定精度外，必须注意地形点要 有一定的密度（即地形点的间距不能太大）。例如工程测 量规范中地形点的最大间距d 规定为： 11000 测图 d=30m 12000 测图 d=50m15000 测图 d=100m比例尺最大视 距(m) 基本等 高距 (m) 倾斜角m控m形m概m移m绘m等(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm) 1:10001501060.100.060.070.040.050.15 6120.100.140.260.150.160.38 12以 上0.100.330.430.350.290.711:20002502060.200.200.100.

10、090.100.27 6120.200.200.270.340.320.64 12以 上0.200.200.590.560.571.201:50003503060.500.170.170.130.260.63 6120.500.500.500.470.791.30 12以 上0.501.081.080.791.442.37等高线高程中误差（二）数字法测图的地形图精度 （1）数字法测图的平面位置的精度 数字法测图主要误差来源： 定向误差对地物点平面位置的影响m定； 对中误差对地物点平面位置的影响m中； 观测误差对地物点平面位置的影响m测； 棱镜中心与待测地物点不重合对地物点平面位置的影响 m重。

11、 地物点相对于邻近的图根点的点位（在实地的）中误差为由公式可看出数字法测图误差项与模拟法测图误差项有很大 不同，因此精度有明显的提高。仪器标 称精度半测回水平 角中误差（ ）平距（cm） 5010015025030040010003mm+2ppmD 2级 43.03.03.13.13.13.13.65mm+5ppmD 6级 123.03.13.23.23.53.86.55mm+10ppm D 10级 203.13.23.43.64.25.010.2从表中可见，即使用最低精度的仪器，在观测平距不超过 400m时，所测地物点相对于邻近图根点的平面位置中误差可 保证在5cm以内（实地），这大大高于模

12、拟法测图的精度， 充分体现了数字法测图在精度方面的优势。 （2）数字法测图的高程精度 地物点高程的误差来源主要有：测距误差、测角误差、量测 仪器高和目标高误差以及球气差影响。仪器标 称精度半测回天顶 距中误差（ ） 平距（cm） 5010015025030040010003mm+2ppmD 2级 60.70.80.90.91.11.43.05mm+5ppmD 6级 180.81.11.51.92.73.68.85mm+10ppm D 10级 301.01.62.33.04.45.914.6二、大比例尺地形图在 工程建设中的应用 主要应用： （1）绘制地形断面图（2）按规定坡度选定最短路线 在道

13、路、渠道等工程设计的，常需要按某一限定坡度选一条 最短路线或等坡线，以减少建筑费用。如图所示，欲从河边 A点开始向上B点选一条公路。已知等高距h=2米，规定坡度 i=5%，则路线通过相邻等高线的最短路线应该是：这时，即以A为圆心，按地形图比例尺，以 40米为半径作圆弧，与48米等高线相交于1 或1点，又以1或1为圆心，以40米为半 径作弧，与等高线交于2或2，以此类推 。然后把这些相邻的点连接起来，可在图 上选出两条路线的大致方向。然后到实地 踏勘和比较，选出一条较为理想的路线。 （3）地形图在平整土地中的应用确定 最少的开挖方量 5.5 工程竣工图（现状图）测量与编绘 内容： （1）表示出新

14、建（构）筑物的相关位置关系 （2）地下和地上（包括架空）的各种建（构）筑物的相关位置 （3）为改建、扩建以及维修保养提供重要依据。 有时用不同颜色表示不同的建（构）筑物，形成分色综合大版 图（简称“大版图”） 一、工程竣工图测量 （一）工程竣工图（现状图）测量目的 按我国建设工程的实际情况，竣工测量的任务主要有： （1）在新建或扩建的工程时，为了检验设计的正确性，阐明工 程竣工的最终成果，作为竣工后的技术资料，就必须提交出竣 工图。 （2）为旧工程改扩建设计提供依据 （3）为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需 要，也必须提出工程竣工图。 （1）表示出新建（构）筑物 的相关位置关系

15、 （2）地下和地上（包括架空 ）的各种建（构）筑物的相 关位置 （3）为改建、扩建以及维修 保养提供重要依据。 （2）工程竣工图测量特点与原则 1）特点： 不但与勘察和施工阶段的测量工作有关，而且与设计、施工和 生产管理也有着密切的关系。 竣工图的精度应以细部坐标点的测量中误差来确定（竣工图上 所有建（构）筑物均以解析法测其细部坐标来表示它的平面位 置），而不取决于测图比例尺。 测图比例尺的大小仅解决图纸负荷和设计使用方便问题， 不作为测图精度的依据。 竣工图还具有测图内容繁杂，以及根据不同用途而采取不 同的技术措施等特点。 2）原则： 控制测量系统应与原有系统保持一致。 测量控制网必须有一定

16、的精度标准 充分利用已有的测量和设计的资料 （二）工程竣工图测量内容和基本要求 竣工图的内容： 1）厂区现状标准图 2）辅助图 3）剖面图 4）专业图 ： 上、下水管道图； 工业管网图； 输电线路图（包括地下电缆）； 运输线路图。5）技术总结报告和成果表 在施测竣工图过程中，同时还要分类编绘各种厂区细部点施测 一览表，以及控制点、细部点坐标和高程成果表；表示出各种 所需要数据及元素，并绘制草图。有些测图软件带有这方面的 内容，可直接打印输出。厂区现状图施测完毕后，还要提出总 结报告，说明施测方法，技术要求和达到的精度，以及详细程 度和分类情况等。 施测竣工图的基本要求 1）图幅主要取决于实际需要。 一般采用5050cm2的图 幅面积。 2）比例尺根据图面负荷、用图视读方便及图解精度确定 。一般与设计总平面的