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1、第八章 地形图的测绘和运用 地形图的根本知识 大比例尺数字化测图方法 地形图的运用平面平面图：将地面上各种地物的平面位置按一定：将地面上各种地物的平面位置按一定比例尺、用比例尺、用规定的符号和定的符号和线条条缩绘在在图纸上，上，并注有代表性的高程点，并注有代表性的高程点，这种种图称称为平面平面图。 地形地形图：假：假设既表示出各种地物，又用等高既表示出各种地物，又用等高线表示出地貌，表示出地貌，这种种图称称为等高等高线地形地形图。 地形地形地物地物地面人工建筑物，如房屋、道地面人工建筑物，如房屋、道路、路、农田、田、桥梁、河流、梁、河流、 地貌地貌地面自然形状，如山脉、平地面自然形状，如山脉、
2、平原、洼地原、洼地第一节 地形图的根本知识平面图城市地形图影象地图影象地图三维景观图三维景观图一、地形一、地形图的比例尺的比例尺 定定义义：地形：地形图图上一段直上一段直线长线长度与地面上相度与地面上相应线应线段段的的实实践程度践程度长长度之比度之比 比例尺=图距/实距一、比例尺一、比例尺某区域面某区域面积积与与实实地地对应对应区域的投影面区域的投影面积积之比的关系式，即之比的关系式，即f-f-地地图图上某区域的面上某区域的面积积，F-F-实实地地对应对应区域的投影面区域的投影面积积。练习一从A点到B点，在图上间隔为16.72mm，试问实践间隔为多少米？假设实践间隔为150.23m，图上间隔又
3、为多少？比例尺：1:500练习二某块地图上面积为32.55mm2，试问实践面积为多少平方米？假设实践面积为56.78m2，图上面积又为多少？比例尺：1:2000二比例尺分二比例尺分类按大小大比例尺1500、11000、12000、15000、11万中比例尺12.5万、15万、110万小比例尺125万、150万、1100万 人用肉眼能分辨的最小人用肉眼能分辨的最小间间隔普通隔普通为为0.1mm 0.1mm ，所以把，所以把图图上上0.1mm0.1mm所表示的所表示的实实地程度地程度间间隔称隔称为为比例尺精度，即比例尺精度，即0.1mmM, 0.1mmM, MM为为比例尺分母比例尺分母三、比例尺精
4、度三、比例尺精度注：比例尺越大，其比例尺精度越高。注：比例尺越大，其比例尺精度越高。 比例尺比例尺1:5001:10001:20001:50001:10000比例尺精度m0.050.10.20.51.0地形图图式符号：地物符号地貌符号注记符号二、地物和地貌的表示方法二、地物和地貌的表示方法一地物符号一地物符号1.比例符号2.非比例符号3.半比例符号地物注记 1. 1.比例符号：比例符号：轮轮廓廓较较大，外形和大小可以按大，外形和大小可以按测图测图比比例尺减少，植被，土壤用符号，例尺减少，植被，土壤用符号，边边境普通用虚境普通用虚线线，房，房屋可注屋可注记记构造和构造和层层次次2.非比例符号 独
5、立符号：具有特殊意独立符号：具有特殊意义义的地物的地物, ,轮轮廓廓较较小小时时, ,就采用一致尺寸就采用一致尺寸, ,用用规规定的符号来表示。外形以定的符号来表示。外形以读读图图方便方便为为准，准，专门设计专门设计符号的定位点：中心、底符号的定位点：中心、底线线的中点、底的中点、底线线拐点。拐点。3.半比例符号 一些一些线线状地物，中心状地物，中心线线位置位置长长度按比例，度按比例，宽宽度不按比例。度不按比例。 地物注记 有些地物除了用相应的符号表示外，对于地物的性质、称号等在图上还需求用文字和数字加以注记，如房屋的构造和层数、地名、路名、单位名、等高线高程和散点高程以及河流的水深、流速等。
6、 二地貌符号二地貌符号 地貌是指地面高低起伏，凹凸不平的自然形状。地貌的五种根本状：山、山脊、山谷、鞍部、盆地洼地。 地形图上表示地貌的方法目前最常用的是等高线法。三、等高三、等高线一等高一等高线线的概念的概念 地面上高程相等的相地面上高程相等的相邻邻点所点所连连成的成的闭闭合曲合曲线线。 水面静止的湖泊和池塘水面静止的湖泊和池塘的水的水边线边线，实实践上就是一践上就是一条条闭闭合的等高合的等高线线。山山脊脊山山谷谷陡崖陡崖1、等高距h 相相邻邻等高等高线线之之间间的高差，的高差，普通用普通用h h表示。表示。 在同一幅地形在同一幅地形图图上，各上，各处处的等高距的等高距该该当一当一样样。2.
7、等高线平距d相相邻邻等高等高线线之之间间的程度的程度间间隔，隔，普通用普通用d d表示，它随着地面的起伏情况而改表示，它随着地面的起伏情况而改动动。3 3、 地面坡度地面坡度i i： h h与与d d的比的比值值就是地面坡度就是地面坡度i i 坡度普通以百分率表示，向上坡度普通以百分率表示，向上为为正，向下正，向下为负为负。 例如例如i = +5i = +5，或，或i = -2i = -2。 i i大大, ,等高等高线线密，山陡；反之密，山陡；反之,i ,i小小, ,等高等高线线稀，山坡平稀，山坡平缓缓 二、等高线种类首曲线：根本等高距测绘的等高线。细实线计曲线：每隔四条首曲线加粗一条。粗实线
8、间曲线：1/2根本等高距。长虚线助曲线：1/4根本等高线。短虚线3 3典型地貌及其等高线典型地貌及其等高线 地貌是地形地貌是地形图图要表要表示的重要信息之一。示的重要信息之一。地貌地貌虽虽然千姿百然千姿百态态、错综错综复复杂杂，但其根本，但其根本形状可以形状可以归纳为归纳为几种几种典型地貌：如山典型地貌：如山头头、山脊、山谷、山坡、山脊、山谷、山坡、鞍部、洼地、鞍部、洼地、绝绝壁等壁等2山脊和山谷分水线和集水线鞍部鞍部：两个山鞍部：两个山头头之之间间是鞍部是鞍部 ， 鞍部又是两个山谷的源鞍部又是两个山谷的源头头。梯田梯田 梯田是在高山上、山坡上及山谷中梯田是在高山上、山坡上及山谷中经经人工人工
9、改造的地貌。梯田有程度梯田和改造的地貌。梯田有程度梯田和倾倾斜梯田两斜梯田两种。种。 测绘时测绘时，沿梯坎立，沿梯坎立标标尺，在地形尺，在地形图图上普通上普通以等高以等高线线、梯田坎符号和高程注、梯田坎符号和高程注记记 或比高注或比高注记记 相配合表示梯田。相配合表示梯田。4 4、等高、等高线线的特性的特性1 1同一条等高同一条等高线线上各点的高程都一上各点的高程都一样样; ; 2 2等高等高线线是一条是一条闭闭合曲合曲线线, ,假假设设不在同一幅不在同一幅图图内内闭闭合合, ,那么必定跨越那么必定跨越邻邻幅或幅或许许多幅多幅图图后后闭闭合合; ; 3 3等高等高线线只需在只需在绝绝壁或壁或悬
10、悬崖才会重合或相交崖才会重合或相交; ;4 4等高等高线线与地性与地性线线正交；正交；5 5等高等高线间线间平距的大小与地面坡度的大小成反比。平距的大小与地面坡度的大小成反比。6 6等高等高线线跨越河流跨越河流时时，不能直穿而，不能直穿而过过，要，要绕经绕经上上游游经过经过。为便于测绘、保管、检索和运用，一切的地形图均须按规定的大小进展一致分幅。并进展有系统的编号。地形图的分幅方法有两种：梯形分幅法：按经纬线分幅矩形分幅法：按坐标格网线分幅三、地形图的分幅与编号三、地形图的分幅与编号第二节 大比例尺数字化测图方法数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字方式,经过数据接口传输给计
11、算机进展处置,得到内容丰富的电子地图,需求时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。大比例尺野外数字测图主要运用全站仪采集数据。整个任务分为两个阶段：数据采集控制丈量、地形特征点采集内业绘图处置数据传输、图形绘制和编辑。 一、一、 测图根本方法测图根本方法1 1 1 1极坐极坐极坐极坐标标标标法法法法2 2直角坐标法直角坐标法3 3间隔交会法间隔交会法4 4方向交会法方向交会法5 5、经纬仪法测图、经纬仪法测图极坐标法极坐标法经纬仪丈量程度角、视距及目的点的三角高程经纬仪丈量程度角、视距及目的点的三角高程小平板仪在现场的作用相当于绘图桌，作图时用量角小平板仪在现
12、场的作用相当于绘图桌，作图时用量角器量出经纬仪测出的程度角，定出目的所在方向线，器量出经纬仪测出的程度角，定出目的所在方向线，按比例尺绘出目的点在方向线上的位置。按比例尺绘出目的点在方向线上的位置。6 6、全站仪法测图数字测图、全站仪法测图数字测图二、数字测图系统数字测图系统三、数据采集的作业方式野外丈量记录数字测记方式野外数据采集电子平板测绘方式测记法3、数字化测图步骤1、测图预备任务野外数字化测图前，必需按规范检验所运用的丈量仪器，还需求安装和调试好一切的电子手簿及数字化测图软件，并经过数据接口传输或按菜单提示键盘输入图根控制点的点号、平面坐标X、Y和高程H。2、测站设置与检核将电子全站仪
13、安顿在测站点上，经对中、整平后量取仪器高；衔接电子手簿或便携式计算机，启动野外数据采集软件，按菜单提示键入测站信息。如测站点号、后视点号、检核点点号及测站仪器高等。根据所输入的点号即可提取相应控制点的坐标，并反算出后视方向的坐标方位角，以此角值设定全站仪的程度度盘起始读数。然后用全站仪瞄准检核点反光镜，丈量程度角、竖直角及间隔，输入反光镜高度，即可自动算出检核点的三维坐标，并与该点知信息进展比较，假设检核不经过那么不能继续进展碎步丈量。3 3、碎步点的信息采集、碎步点的信息采集 碎部点应选地物、地貌的特征点。碎部点应选地物、地貌的特征点。对于地物，应选地物轮廓线的变化处，如房角点，道路对于地物
14、，应选地物轮廓线的变化处，如房角点，道路转机点，交叉点，河岸线转弯点以及独立地物的中心点转机点，交叉点，河岸线转弯点以及独立地物的中心点等。衔接这些特征点，便得到与实地类似的地物外形。等。衔接这些特征点，便得到与实地类似的地物外形。对于地貌，应选在最能反响地貌特征的山脊线、山谷线对于地貌，应选在最能反响地貌特征的山脊线、山谷线等地性线上。如山顶、鞍部、山脊、山谷、山坡、山脚等地性线上。如山顶、鞍部、山脊、山谷、山坡、山脚等坡度变化及方向变化处。根据这些特征点的高程勾绘等坡度变化及方向变化处。根据这些特征点的高程勾绘等高线，即可得地貌在图上表示出来。等高线，即可得地貌在图上表示出来。u碎部丈量就
15、是测定碎部点的平面位置和高程碎部丈量就是测定碎部点的平面位置和高程AB地貌特征点：方向地貌特征点：方向变变化和坡度化和坡度变变化的位置化的位置 山脊山谷公路4、地形图的处置与输出绘制出明晰、准确、符合规范的地形图是大比例尺数字测图的主要目的之一，因此对于地形的处置与输出也就成为数字化测图中一个重要的组成部分。野外数据采集的地物和地貌特征点信息，经过数据处置后构成图形数据文件。其数据是以高斯直角坐标的方式存放的，而图形输出无论在显示器上，还是在绘图仪上，都存在一个坐标转换问题。另外，还有图形的截幅图式符号注记及轮廓整饰等内容，都是计算机绘图不可短少的内容。一、地形一、地形图图的主要用途的主要用途
16、 1、地质勘探。2、矿山开采。3、城市用地分析。4、城市规划。5、工程建立。主要用途第三第三节 地形地形图的运用的运用1:500丈量员：绘图员：检查员：独立直角坐标系1985国家高程基准2021年幅员式学生食堂学生1栋学生2栋学生3栋10学生区10.0-21.0桃李路13中南路浙江公路技师学院密级 可读性：全面客观 反映 地面情况：地貌、地物、 居民地、水系、交通、通讯、管线、 农林等多方面信息，作为设计根据。 可量性：提供地面根本数据：点、线、角、 高程、方向、面积、坡度等。 多用性：可编绘一系列专题图。(一) 图廓外注记识读 1、图号、图名和邻接图表 ； 2、比例尺、图幅范围、坐标系统、
17、高程系统； 3、测图年月和测图单位 ； 4、图的新旧。 普通原那么: 先图外后图内 、先地物后地貌、 先注记后符号、先主要后次要。二、读图方法(二) 地物识读1、丈量控制点2、居民地3、工矿企业建筑4、独立地物5、道路、管线和垣栅6、水系及其附属设备7、植被的分布、类别、面积等8、境界等 主要根据地形图图式进展判读。(三)地貌识读主要根据地形图上的等高线进展判读主要包括：地面坡度的变化、地势起伏的大体趋势、能否有山头、鞍部、山脊、山谷及其大致走向等。地形地形图图的运用的运用1 1、确定点的坐、确定点的坐标2 2、确定点的高程、确定点的高程3 3、确定直、确定直线的的间隔、方向、坡度隔、方向、坡
18、度4 4、确定指定坡度的道路、确定指定坡度的道路5 5、绘制确定方向的制确定方向的纵断面断面图6 6、确定、确定汇水面水面积一、确定点的平面坐标1:1000 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o如图：求A点坐标式中：，该点所在方格西南角坐标；M比例尺分母 思索图纸伸缩l 格网实际长度10cm例 那么:1、图解法直接量测二、确定两点间的程度间隔二、确定两点间的程度间隔2、量测坐标计算解析法例：图上量得dab=169.7mm,那么AB的实地间隔：例：图上量得那么算得 1100 1200 1300 1400 1500100
19、0ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000三、确定直线的坐标方位角三、确定直线的坐标方位角1、直接量测2、量测坐标计算 例：图上量得例：图上量得那么算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000四、确定点的高程 等高等高线线上点的高程上点的高程 ， 等于等于该该等高等高线线的高程；的高程； 不在等高不在等高线线上点的高程，用内插方法求得。上点的高程，用内插方法求得。式中50mnF等高距例知Hm=53m，h=1m量得mF=d1=1m，mn=4mm。五、确定两点间的坡度=53.75m
20、那么：式中：AA，B B两点两点间间的高差的高差AA，B B两点两点间间的的实实践践 程度程度间间隔隔AB五、确定两点间的坡度+直线的坡度是指直线两端点间的高差与其平距之比。以i表示坡度，那么+d:图上线段AB的长度+:A、B两端点间的高差+D:线段的实地程度间隔+M:比例尺分母hDAB六、在图上设计等坡线等坡线坡度相等的方向道路。例 设i=3.3,h=1m,求图中AB之间的等坡线。解由得使圆规两脚尖的间隔为图上30m，在图上从A点出发与等高线交点至B点。前往七、面积计算用途： 房地产计量 ，国土规划，土石方计量 丈量方法： 利用地形图量测图解法 实地丈量数据实测法计算方法： 有规那么的几何图
21、形 不规那么的恣意图形 精度要求： 根据目的和用途的不同而定。1、几何图形法 把图形分解成简单的几何外形，计算一切简单几何图形面积之和。23A1A2A3145A=A1+A2+A3常用几合图形： 三角形 长方形 梯形 正方形 扇形 圆形 2、坐标计算法 解析法1、借助坐标格网图解界址点的坐标 。2、再按公式解析计算图形的面积。1234y1y4y3y2x4x3x1x2xy 坐坐标计标计算法公式算法公式 解析法解析法 经整理后得： 恣意n边形：i=1或i=n时，公式出现 或3 、不规那么图形面积量算网格，网点法 1)平行线法 2)方格法 求积仪法 方法膜片法：一、网格，网点法要计算曲线内的面积，先将
22、毫米透明方格纸覆盖在图形上(方格边长普通为lmm、2mm、5mm或1cm)，先数出图形内完好的方格数，然后将不完好的方格用目估法折合成整方格数，两者相加乘以每格所代表的面积值，即为所量图形面积。二、平行线法在量算面积时，将绘有等间距平行线1mm或2mm的透明纸覆盖在图形上，并使两条平行线与图形的上下边缘相切，那么相邻两平行线间截割的图形面积可近似视为梯形，梯形的高为平行线间距。图内平行虚线是梯形的中线。量出各中线的长度，就可以求出图形的总面积。求求积仪积仪有以下特点：有以下特点： 自自动读动读数数 自自动计动计算面算面积积 换换算面算面积单积单位位 动动极式可以极式可以扩扩展展 求求积积的范的
23、范围围 跟踪放大跟踪放大镜镜比比 描迹描迹针针运用方便运用方便 三、求积仪法动极轴动极放大镜 功能键 显示窗跟踪臂运用方法：运用方法： 1 1、固定欲、固定欲测测面面积积的地形的地形图图，并将以其放在，并将以其放在图图形形轮轮 廓的中廓的中间间偏左偏左处处，动动极极轴轴与跟踪臂大致与跟踪臂大致垂直，放大垂直，放大镜镜大致放在大致放在图图形中央。形中央。 2 2、在、在图图形形轮轮廓廓线线上上标标志起点。志起点。3 3、翻开、翻开电电源，手握描迹放大源，手握描迹放大镜镜，使放大，使放大镜镜中中心心对对准起点，按下准起点，按下“STAR“STAR键键后沿后沿图图形形轮轮廓廓线顺时针线顺时针方向挪方
24、向挪动动。4 4、准确跟踪一周后回到起点，再按、准确跟踪一周后回到起点，再按“OVER“OVER键键。此。此时显时显示器上示器上显显示的数示的数值值即即为为所丈量的所丈量的面面积积。留意：留意：开开场场丈量前，丈量前，应选择单应选择单位：位：m2m2或或km2km2。将比例尺分母将比例尺分母输输入入计计算器。算器。前往八、八、八、八、绘绘绘绘制地形断面制地形断面制地形断面制地形断面图图图图 纵纵纵纵断面断面断面断面图图图图是是是是显显显显示沿指定方向地外表起伏示沿指定方向地外表起伏示沿指定方向地外表起伏示沿指定方向地外表起伏变变变变化的剖面化的剖面化的剖面化的剖面图图图图。 为为为为了了了了进
25、进进进展填挖土展填挖土展填挖土展填挖土( (石石石石) )方量的概算、以及合理地确定方量的概算、以及合理地确定方量的概算、以及合理地确定方量的概算、以及合理地确定线线线线路的路的路的路的纵纵纵纵坡等，都需求了解沿坡等，都需求了解沿坡等，都需求了解沿坡等，都需求了解沿线线线线路方向的地面起伏情况，而利用地形路方向的地面起伏情况，而利用地形路方向的地面起伏情况，而利用地形路方向的地面起伏情况，而利用地形图图图图绘绘绘绘制沿指定方向的制沿指定方向的制沿指定方向的制沿指定方向的纵纵纵纵断面断面断面断面图图图图最最最最为简为简为简为简便，因此得到广泛运用。便，因此得到广泛运用。便，因此得到广泛运用。便，
26、因此得到广泛运用。 欲欲欲欲绘绘绘绘ABABABAB方向的断面方向的断面方向的断面方向的断面图图图图 3.AB3.AB与与诸诸等高等高线线交点的位置垂直投影到下面的交点的位置垂直投影到下面的图图上。上。4.4.垂直投影垂直投影线线与以下与以下图图的高度的高度线线得交点得交点 。5.5.连连相相邻邻的交点即得断面的交点即得断面图图。绘制方法1.定义一坐标系，以高程为纵轴，间隔为横轴。2.2.连连ABAB直直线线 。注：高程比例尺普通比平距比例尺大注：高程比例尺普通比平距比例尺大注：高程比例尺普通比平距比例尺大注：高程比例尺普通比平距比例尺大1020102010201020倍倍倍倍1：100AB剖
27、面图1:1000ABHD平面图1：1000*例：试沿MN方向绘制断面图图14-210m20m40m30m10203040高程程度间隔MN41.219.631.8九、按限制坡度选择最短道路在山地或丘陵地域进展道路、管线等工程设计中，经常需求根据设计要求先在地形图上按一定坡度进展道路的选择，选定一条最短道路或等坡度道路。1、根据限制坡度求出相邻等高线之间的最小平距dmin2、以A为圆心，以dmin为半径，找出与相邻等高线的交点3、依次做法，直到终点，依次衔接各点I=h/ddmin=h/IH-等高距I-设计坡度十、确定汇水范围在兴修水库筑坝拦水、道路跨越河流或山谷时建筑桥梁或涵洞排水等工程设计中，都
28、需求确定汇水面积。地面上某区域内雨水注入同一山谷或河流，并经过某一断面，这个区域的面积称为汇水面积。确定汇水面积首先要确定出汇水面积的边境限，即汇水范围。汇水面积的边境限是由一系列山脊线(分水线)衔接而成的。确定汇水面积的边境限时，应留意以下几点：1边境限(除公路段外)应与山脊线一致，且与等高线垂直；2边境限是经过一系列的山脊线、山头和鞍部的曲线，并与河谷的指定断面(公路或水坝的中心线)闭合。确定汇水范围如下图，一条公路经过山谷，拟在m处架桥或修涵洞，其孔径大小应根据流经该处水的流量决议，而水的流量与山谷的汇水面积有关。由图可以看出，由山脊线bc、cd、de、ef、fg、ga与公路上的线段所包
29、围的面积，就是这个山谷的汇水面积。量测该面积的大小，再结合气候水文资料，进一步确定流经公路处的水量，从而为桥梁或涵洞的孔径设计提供根据。确定汇水范围1、衔接分水山脊线。2、利用面积量算方法，确定出汇水面积。3、据汇水面、最大降雨量计算最大流水量Q。4、据Q设计桥涵断面。公路桥涵桥涵汇水范围确定水确定水库库库库容容水水库设计时库设计时，假，假设设溢洪道的高程已定，那溢洪道的高程已定，那么水么水库库的淹没面的淹没面积积也随也随之而定。淹没面之而定。淹没面积积内的内的蓄水量即是蓄水量即是库库容，容，单单位位 M3M3。 库库容的容的计计算普通用等算普通用等高高线线法。先求出法。先求出图图中阴中阴影部分每条等高影部分每条等高线线与与坝坝轴线轴线所所围围成的面成的面积积，然，然后后计计算每两条相算每两条相邻邻等高等高线线的体的体积积，其，其总总和即是和即是库库容。容。
