测量教案10章地形图应用

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1、第10章 地形图的应用,确定点的坐标、点与点之间的距离和直线间的夹角； 确定直线的方位； 确定点的高程和两点间的高差； 勾绘出集水线(山谷线)和分水线(山脊线)， 标志洪水线和淹没线； 计算指定范围的面积和体积， 截取断面，绘制断面图。,10.1 地形图的识读 (1) 地形图的图廓外注记 图号、图名、接图表、比例尺、坐标系、使用图式、 等高距、测图日期、测绘单位、图廓线、坐标格网、 三北方向线和坡度尺等， 分布在东、南、西、北四面图廓线外。 1) 图号、图名和接图表 图号统一分幅规则编号， 图名图内著名地名、最大村庄或突出地物、地貌名。 图号、图名注记在北图廓上方的中央。 接图表北图廓左上方，

2、四邻各图号(或图名)略图。 作用便于查找到相邻图幅。,2) 比例尺 南图框外中央均注有数字比例尺， 数字比例尺下方绘出图示比例尺， 1：500，1：1000和1：2000大比例尺地形图， 只注明数字比例尺，不注明直线比例尺。,3) 经纬度与坐标格网 中小比例尺的梯形图幅需标注地理坐标与高斯坐标。 图廓由上、下两条纬线和左、右两条经线构成， 1：1万经差为345，纬差为230。 地理坐标范围东经11303451130730、 北纬223730224000。 高斯平面直角坐标格网x轴，y轴直线， 间隔1km公里格网。 第一坐标纵线38404km，38高斯投影统一3带带号 横坐标值404km500k

3、m= 96km， 位于38号带中央子午线以西96km。 第一坐标横线为2504km位于赤道以北约2504km处。 经纬线确定各点地理坐标，直线真子午线方位角， 公里格网确定各点高斯平面坐标，直线坐标方位角。,4) 三北方向线关系图 真子午线北方向， 磁子午线北方向， 高斯平面坐标+x轴方向。 绘制在中、小比例尺图 东图廓线坡度比例尺上方 用于对图上任一方向 真方位角， 磁方位角， 坐标方位角， 相互换算。,5) 坡度尺 地形图上量测地面 坡度倾角图解工具。 i地面坡度， 地面倾角， h等高距， d等高线平距， M比例尺分母。 分规量相邻等高线平距， 坡度尺上，分规两针尖 下对准底线， 上对准曲

4、线， 在坡度尺上读出地面倾角。,(2) 1:50001:100万比例尺地图的梯形分幅和编号 梯形分幅法按经纬线分幅， 用于1:50001:100万的中、小比例尺地图的分幅； 矩形分幅法坐标格网分幅 用于城市和工程建设1:5001:2000大比例尺地图分幅。 梯形分幅国际分幅， 国际统一规定经线为图东西边界， 统一规定纬线为图南北边界。 因子午线向南北两极收敛， 整个图幅呈梯形。,1) 1:100万比例尺地图的分幅和编号 纬度从0起，纬差4，分别向南北两极划分22横行， 用字母A，B，V编号。 经度从180起，经差6，自西向东划分60纵列， 用数字1，2，60编号。 图幅编号“横行字母纵列数字”

5、。,2) 1:50万、1 : 25万、1 : 10万比例尺地图的分幅和编号 在1:100万比例尺地图分幅和编号基础上进行， 每幅1:100万图，按经差3、纬差2划分4幅1:50万图 分别以A，B，C，D表示。 北京某处所在的1:50万的图的编号为J-50-A。,每幅1:100万图按经差130、纬差1 划分为16幅1:25万图， 分别以1，2，16表示。 如北京某处所在的1:25万的图的编号为J-50-2。,每幅1:100万图按经差30、纬差20 划分为144幅1:10万图， 分别以1，2，3，144表示。 如北京某处所在的1:10万图幅编号为J-50-5。,3) 1:5万、1 : 2.5万、1

6、 : 1万比例尺地图的分幅和编号 在1:10万比例尺图的基础上进行划分与编号。 每幅1:10万图，划分为4幅1:5万图， 在1:10万图号后面写上各自的代号A，B，C，D。 如北京某处所在的1:5万的图幅为J-50-5-B。,每幅1:5万图4等分，得1:2.5万图， 分别以1，2，3，4编号。 如北京某处所在1:2.5万图幅编号为J-50-5-B-2。,每幅1:10万图，按其经差和纬差作8等分， 划分64幅1:1万图，以(1)，(2)，(64)编号， 如北京某处所在的1:1万图幅为J-50-5-(15)。,4) 1:5000比例尺地图的分幅和编号 按经纬线分幅的1:5000地图，在1:1万图的

7、基础上进行。 每幅1:1万图分成4幅1:5000图， 分别在1:1万图号后写上各自代号a，b，c，d作为编号。 如北京某处所在1:5000梯形分幅图号为J-50-5-(15)-a。,(3) 1:5001:2000大比例尺地形图的矩形分幅和编号 采用50cm50cm正方形分幅或50cm40cm矩形分幅； 根据需要，也可用其它规格的分幅； 1:2000地形图也可采用经纬度统一分幅。 地形图编号采用图廓西南角坐标公里数编号法， 也可用流水编号法或行列编号法等， 带状测区或小面积测区，可按测区统一顺序进行编号。,(4) 地形图的平面坐标系统和高程系统 1:1万或更小比例尺图， 采用国家统一高斯平面坐标

8、系， 如“1954北京坐标系”或“1980西安坐标系”。 城市地形图一般用以通过城市中心某一子午线 为中央子午线的任意带高斯平面坐标系 城市独立坐标系。 高程系统用“1956年黄海高程系”或“1985国家高程基准”。 地形图的坐标系和高程系在南图廓外左下方用文字说明。,(5) 地物与地貌的识别 先熟悉测图所用的地形图图式、规范和测图日期。 1) 地物的识别 了解地物大小种类、位置、分布情况。 按先主后次的步骤，顾及取舍的内容与标准进行。 先识别大的居民点、主要道路和用图需要的地物， 再扩大识别小居民点、次要道路、植被和其它地物。 通过分析，对主、次地物的分布情况， 主要地物的位置和大小形成较全

9、面的了解。,2) 地貌的识别 了解各种地貌分布和地面高低起伏状况。 根据基本地貌等高线特征和特殊地貌(如陡崖、冲沟等)符号进行。 根据水系的江河、溪流找出山谷、山脊系列， 识别山脊、山谷地貌分布情况。 特殊地貌符号和等高线疏密， 了解地貌分布和高低起伏情况。 (6) 测图时间 注明在南图廓左下方，判断地形图的现势性。,(7) 地形图的精度 1) 图上量距精度 与比例尺有关。对于1:1万比例尺图， 图上小于0.1mm10000=1m的实地距离分辨不出； 对于1:1000比例尺地图， 图上小于0.1mm1000=0.1m的实地距离分辨不出。 2) 图上平面位置精度 城市大比例尺地形图， 地物点平面

10、位置精度为地物点 相对于邻近图根点的点位中误差在图上不超过0.5mm； 邻近地物点间距中误差在图上不超过0.4mm。,2) 图上平面高程注记精度 山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部， 分别为0.75mm和0.6mm。 城市建筑区和平坦地区铺装地面高程注记点 相对于邻近图根点的高程中误差不超过0.07m， 一般地面不得超过0.15m。 在等高线地形图上， 根据相邻等高线内插求得地面点 相对于邻近图根点的高程中误差， 丘陵地区不超过1/2等高距， 在山地不超过2/3等高距， 高山地不超过1个等高距。,10.2 地形图应用的基本内容 (1) 点位坐标的量测 根据纵、横坐标方格网从图上求算点的坐标

11、， 求A点坐标，在图上量出mA和pA的长度， 乘以数字比例尺的分母M得实地水平距离， 计算A点坐标 x0，y0A点所在方格西南角点坐标 x0 =2517100m，y0=38457200m。,(2) 两点间的水平距离量测 在图纸上量取直线AB的距离， 乘以数字比例尺的分母M。 先量取A，B点坐标，用公式计算 (3) 直线坐标方位角的量测 在图纸上用量角器量取方位角。 先量A，B点坐标，用公式计算,(4) 点位高程与两点间坡度的量测 点位于等高线上， 点高程=等高线高程， 否则比例内插法确定 F点位于 53m和54m等高线间 过F点作与两等高线 垂直的直线。 交两根等高线于m,n点 图上量得距离m

12、n=d mF=d1，等高距h， F点高程为,(5) 在图上设计等坡线 在山地或丘陵地区 进行道路、管线设计时， 要求在不超过某一坡度 条件下选定一条最短路线 从低地A点到高地B点 定出限制坡度为i路线 由坡度定义 得 将h=1m,M=1000,i=3.3% 代入求得d =0.03m。,10.3 图形面积的量算 透明方格纸法、平行线法、解析法、CAD法和求积仪法， 只介绍CAD法和求积仪法。 (1) CAD法 1) 多边形面积的计算 待量取面积边界为多边形，已知各顶点的平面坐标， 打开Windows记事本，每行数据按“点号,y,x,0 ” 输入多边形顶点坐标，以扩展名.dat存盘。 执行CASS

13、下拉菜单“绘图处理/展野外测点点号”命令 选择前已创建的坐标文件， 展绘多边形顶点于AutoCAD绘图区； 执行多段线命令Pline，连接多边形顶点为封闭多边形； 执行AutoCAD的面积命令Area计算封闭多边形的面积。,2) 不规则图形面积的计算 用扫描仪扫描边界图形，获得边界图形JPG格式图像文件 在AutoCAD执行图像命令Image 将JPG格式图像插入AutoCAD绘图区， 执行对齐命令Align，校准图像尺寸， 执行多段线命令Pline，沿图像边界描绘封闭多段线， 执行面积命令area计算封闭多段线的面积。,(2) 求积仪法 专门用于图上量算面积的仪器， 操作简便、速度快， 适用

14、于任意曲线图形的面积量算，并能保证一定的精度。 有机械求积仪和电子求积仪， 介绍日本KOIZUMI(小泉)公司的KP-90N电子求积仪。 在机械装置动极、动极轴、跟踪臂等的基础上， 增加了电子脉冲记数设备和微处理器， 能自动显示测量的面积， 具有面积分块测定后相加、相减 多次测定取平均值， 面积单位换算， 比例尺设定功能。 面积测量的相对误差为2/1000。,10.4 工程建设中的地形图应用 (1) 按指定方向绘制纵断面图 道路、隧道、管线等工程设计时， 需了解两点之间的地面起伏情况。 在地形图上作A,B两点连线，与各等高线相交， 各交点高程为交点所在等高线的高程， A点至各交点平距在图上用比

15、例尺量得。 在毫米方格纸上画两条相互垂直的轴线， 横轴平距，纵轴高程， 在地形图上量取A点至各交点及地形特征点的平距， 将其转绘到横轴，以相应高程作纵坐标， 到各交点在断面的位置。连线点，得方向断面图。 为更明显表示地面高低起伏情况， 高程比例尺一般比平距比例尺大520倍。,(2) 确定汇水面积 修筑道路需跨越河流或山谷时，应建造桥梁或涵洞， 兴修水库必须筑坝拦水。 桥梁、涵洞孔径大小，水坝设计位置与坝高， 水库的蓄水量，需要根据汇集于本地区水流量确定。 汇水面积汇集水流量的面积。 汇水面积边界线由一系列的山脊线连接而成。 边界线是经过一系列山脊线、山头和鞍部的曲线， 在河谷的指定断面(公路或

16、水坝中心线)闭合。 边界线(除公路段外)应与山脊线一致，与等高线垂直。,(3) 场地平整时的填挖边界确定和土方量计算 平整为水平场地，平整为倾斜面。 兴修水库必须筑坝拦水。 1) 平整为水平场地 按挖填平衡原则平整为水平面。,2) 整理为倾斜面 根据挖、填平衡原则，绘出设计倾斜面的等高线。 有时要求所设计倾斜面必须包含某些不能改动高程点 如已有道路中线高程点， 永久性或大型建筑物的外墙地坪高程等。 确定设计等高线的平距 过A，B点作直线， 在AB直线比例内插求高程为54，53，52m各点位置， 设计等高线应经过AB直线上相应位置， 如d，e，f，g点。 确定设计等高线的方向 在AB直线上比例内插出k点，高程等于C点高程53.7m。 过kC连一直线，kC方向是设计等高线方向。, 插绘设计倾斜面