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1、第八章 地形图测绘与应用本章提要 本章主要内容是地形图比例尺及其精度，地物符号，等高线的概念及种类，等高线特性，坐标格网的绘制与控制点的展绘，选择碎部点的方法，经纬仪测图，地物绘制，等高线的勾绘，地形图的成图，高斯投影概述，地形图的分幅与编号，地形图图廓以及图廓外的注记，地形图的室内应用，地形图的野外应用，量算图形的面积等。第一节 地形图及其比例尺 地形图的测绘是遵循测量的基本原则进行的，根据测图目的及测区的具体情况建立平面及高程控制，然后根据控制点进行地物和地貌的测绘，即将地面上的各种地物和地貌，按一定的投影关系，依一定的比例，用规定的符号缩绘在图纸上。一、平面图与地形图（一）平面图当测区面
2、积不大时，可把大地水准面当作平面。将地面上的地物沿铅垂方向投影到水平面上，再按规定的比例和符号缩绘而成的图，称为平面图。平面图能反映实际地物的形状、大小及地物之间的相对平面位置关系。（二）地形图在图上既表示出测区内各种地物的平面位置，又用规定的符号表示出地貌，这样的图称为地形图。地形图既能反映实际地物的形状、大小及地物之间的相对平面位置关系，又能反映地面高低起伏的形态。二、测图比例尺（一）比例尺的概念绘图时不可能将地面上的各种地物按其真实大小描绘在图纸上，而必须按一定的比例缩小后绘制。因此，图上任一线段长度与地上相应线段水平距离之比，称为图的比例尺。（二）比例尺的种类由于测图和用图的需要，比例
3、尺的表示方法有数字比例尺和图示比例尺。1.数字比例尺用分子为1的分数或数字比例形式来表示的比例尺称为数字比例尺，即式中：d表示图上长度，D表示实际实地长度，为比例尺的分母，表示缩小的倍数。分数值越大（越小），比例尺就越大，反之亦然。数字比例尺可以写成、等，也可以写成1500、11000、12000等。通常把1500、11000、12000、15000比例尺的地形图，称为大比例尺地形图， 110000、125000、150000、1100000比例尺的地形图，称为中比例尺地形图，小于1100000比例尺的地形图称为小比例尺地形图。根据数字比例尺，可以由图上线段长度求出相应实地线段水平距离；同样由
4、实地水平距离可求出其在图上的相应长度。【例8-1】在11000的地形图上，量得某草坪南边界线长5.5cm，则其实地水平距离为：【例8-2】量得某公园一道路水平距离为480m，绘在12000的地形图上，其相应长度为：2.图示比例尺最常见的图示比例尺为直线比例尺。直线比例尺是直接绘在图纸上的，能直接进行图上长度与相应实地水平距离的换算，并可避免图纸伸缩而引起的误差，如图8-1所示。直线比例尺是根据数字比例尺绘制的，方法如下：（1）先在图上绘一直线（单线或双线），把它等分成若干个1cm或2cm长的基本单位。（2）再把左边的一个基本单位等分成十等分，并在小等分与基本单位的分界处注以0。（3）从0分划线
5、起，向左向右分别在各基本单位分划线上标注其相应的实地水平距离。使用时，先张开分角规两脚尖，对准图上待量的两点，然后移至直线比例尺上，使左脚尖落在0刻度左边的小等分内，同时使右脚尖落在某基本单位的分划线上，取两脚尖的读数之和，即为图上两点相应的实地水平距离。图8-1所示水平距离为37.5m。图8-1 直线比例尺（三）比例尺的精度通常情况下，人们用肉眼能分辨的图上最短长度为0.1mm，即在图纸上当两点的长度小于0.1mm时，人眼就无法分辨。因此，把相当于图纸上0.1mm的实地水平距离称为比例尺精度。比例尺精度的概念对测图和用图都具有十分重要的意义。一方面，根据测图的比例尺，确定实地量距时应准确的程
6、度；另一方面，根据要求，选用合适的比例尺。例如，测绘11000比例尺地形图时，实地量距精度只要达到0.1m即可；若测图时要求在图上反映出地面上0.5m的细节，则选用的测图比例尺不应小于15000。第二节 地形图图式地球表面十分复杂，但总的来说，大致分为地物和地貌两类。地面上具有明显轮廓的固定性物体称为地物，如房屋、河流、森林等。地面上高低起伏的形态称为地貌，如高山、深谷等。地物和地貌合称地形。为便于测图和用图，用各种规定的符号将实地的地物和地貌在图上表示出来，这些符号称为地形图图式。图式是由国家测绘总局统一制定的，它是测绘和使用地形图的重要依据。表8-1是1996年实施的“1500、11000
7、、12000地形图图式”中摘录的一小部分地物、地貌符号。一、地物符号地形图上用来表示房屋、河流、矿井等固定物体的符号称为地物符号。（一）按地物性质分类按地物性质的不同，地形图图式可分为以下几种符号：表81 地形图图式摘录编号符号名称图例编号符号名称图例1三角点11栅栏、栏杆2小三角点12篱笆3图根点a.埋石的b.不埋石的13活树篱笆4水准点14铁丝网5普通房屋2房屋层数15水塔 6台阶16烟囱7院门a.围墙门b.有门房的17温室、菜窖、花房8门墩a.依比例尺的b.不依比例尺的18气象站9门顶19宣传橱窗、广告牌10围墙a.依比例尺的b.不依比例尺的20路灯编号符号名称图例编号符号名称图例21假
8、石山29厕所22纪念碑a.依比例尺的b.不依比例尺的30电力线a.输电线b.配电线c.电杆d.电线架23旗杆31通信线24亭a.依比例尺的b.不依比例尺的32花圃25独立树a.阔叶b.针叶c.果树d.棕榈、椰子、槟榔33草地a.天然草地b.改良草地c.人工草地26小路34苗圃27内部道路35菜地28大车路36果园1测量控制点符号，如三角点、水准点、图根点等；2居民地和垣栅符号，如房屋、窑洞、围墙、篱笆等；3工矿建（构）筑物符号，如探井、吊车、饲养场、气象站等；4交通符号，如铁路、公路、隧道桥梁等；5管线符号，如电力线、通信线、管道等；6水系符号，如河流、湖泊、沟渠等；7境界符号，如国界、省界、
9、县界等；8地貌和地质符号，如等高线、石堆、沙地、盐碱地、沼泽地等；9植被符号，如森林、耕地、草地、菜地等。（二）按比例关系分类1依比例符号当地物较大时，可将其形状、大小的水平投影按测图比例尺缩绘在图上的符号，称为依比例符号，如房屋、河流、森林等。2非比例符号当地物轮廓很小，但又很重要，在图上无法反映其真实形状和大小时，就采用规定的符号表示，这种符号称为非比例符号，如水井、独立树、纪念碑等。3半比例符号对于一些线状而延伸的地物，其长度能按比例缩绘，但其宽度不能按比例缩绘，这种符号称为半比例符号，如电力线、小路等。二、地貌符号地形图上用来表示地面高低起伏形态的符号称为地貌符号，通常用等高线表示地貌
10、。因为等高线不仅能表示出地面起伏形状，而且还能科学地表示地面的坡度和地面点的高程及山脉走向。但对梯田、峭壁、冲沟等特殊的地貌，不便用等高线表示时，可根据地形图图式绘制相应的符号。（一）等高线表示地貌的原理图8-2 等高线原理等高线是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线。一组等高线，在图上不仅能表达地面起伏变化的形态，而且还具有一定立体感。如图8-2所示，设有一座小山头的山顶被水恰好淹没时的水面高程为50 m，当水位每下降5 m时，坡面与水面的交线即为一条闭合曲线，其相应高程分别为45 m、40 m、35 m等。将这些曲线垂直投影在水平面上，并按一定比例尺缩绘在图纸上，从而得到一组表现山头形
11、状、大小、位置以及它起伏变化的等高线。（二）等高距和等高线平距相邻等高线之间的高差，称为等高距或等高线间隔，在同一幅地形图上，等高距是相同的。相邻等高线间的水平距离，称为等高线平距。坡度与平距成反比，愈大，表示地面坡度愈缓，反之愈陡。用等高线表示地貌，若等高距选择过大，就不能精确显示地貌；反之，选择过小，等高线密集，则失去图面的清晰度。因此，应根据地形图比例尺、地形类别参照表8-2选用等高距。表8-2 地形图的基本等高距地形类别比例尺基本等高距1:5001:10001:20001:5000平地0.5 m0.5 m1.0 m2.0 m丘陵0.5 m 1.0 m2.0 m5.0 m山地1.0 m1
12、.0 m2.0 m5.0 m高山地1.0m2.0 m2.0 m5.0 m（三）等高线的种类1.首曲线根据基本等高距测绘的等高线称为首曲线，又称基本等高线。故首曲线的高程必须是等高距的整倍数。在图上，首曲线用细实线描绘，如图8-3所示。2计曲线为了读图方便，每隔四根等高线加粗描绘一根等高线，并在该等高线上的适当部位注记高程，该等高线称为计曲线，也叫加粗等高线。3间曲线为了显示首曲线不能表示的详细地貌特征，可按1/2基本等高距描绘等高线，这种等高线叫间曲线，又称半距等高线，在地形图上用长虚线描绘。图83 等高线的种类4助曲线按1/4基本等高距描绘的等高线称为助曲线。在图上用短虚线描绘。间曲线和助曲
13、线都是用于表示平缓的山头、鞍部等局部地貌，或者在一幅图内坡度变化很大时，也常用来表示平坦地区的地貌。间曲线和助曲线都是辅助性曲线，在图幅中何处加绘没有硬性规定，在图幅中也可不需自行闭合。 图84 山头和洼地a） 山头等高线 b）洼地等高线（四）典型地貌及其等高线地貌形态繁多，但主要由一些典型地貌的组合而成。1山头和洼地（盆地）隆起而高于四周的高地称为山，图8-4a）为表示山头的等高线；四周高而中间低的地形称为洼地，图8-4b）则为表示洼地的等高线。山头和洼地的等高线均表现为一组闭合曲线。在地形图上区分山头和洼地，可采用高程注记或示坡线的方法。高程注记可在最高点或最低点上注记高程；示坡线是从等高
14、线起向下坡方向垂直于等高线的短截线。示坡线从内圈指向外圈，说明中间高、四周低，故为山头或山丘；示坡线从外圈指向内圈，说明中间低、四周高，故为洼地或盆地。如图8-4所示。2 山脊和山谷山脊是沿着一定方向延伸的高地，其最高棱线称为山脊线，又称分水线，如图8-5a）所示；山脊的等高线是一组向低处凸出的曲线。山谷是沿着一方向延伸的两个山脊之间的凹地，贯穿山谷最低点的连线称为山谷线，又称集水线，如图8-5b）所示；山谷的等高线是一组向高处凸出的曲线。图85 山脊和山谷a）山脊等高线 b）山谷等高线山脊线和山谷线可显示地貌的基本轮廓，统称为地性线，它在测图和用图中都有重要作用。3鞍部图8-6 鞍部鞍部是相邻两山头之间低凹部位且呈马鞍形的地貌，如图8-6所
