煤矿测量地形图的基本知识教材课件

第六章第六章 地形图的基本知识地形图的基本知识n6.1 地形图的基本知识n6.2 地形图的分幅与编号n6.3 测图的准备工作n6.4 常规测图方法n6.5 地形图的绘制n6.7 地形图的识读和应用第六章 地形图的基本知识6.1 地形图的基本知识1第六章第六章 地形图的基本知识地形图的基本知识6.1 地形图的基本知识地形图的基本知识 一、地形图概述：一、地形图概述：一、地形图概述：一、地形图概述：1、地、地(形形)图图(topographic map)：可分为普通可分为普通地图地图(general map)(general map)和专题地图和专题地图(thematic(thematic map)map)。2、普通地形图、普通地形图：按一定比例尺按一定比例尺(scale)(scale)、正、正射投影射投影(orthographic projection)(orthographic projection)、内、内容有地物和地貌。容有地物和地貌。第六章 地形图的基本知识6.1 地形图的基本知识 2煤矿测量地形图的基本知识教材课件33图的比例尺图的比例尺(scale)(一一一一)比例尺的定义比例尺的定义比例尺的定义比例尺的定义（1 1）数字比例尺）数字比例尺）数字比例尺）数字比例尺 用用用用1/M1/M表示。如表示。如表示。如表示。如1 1 500500，1 1 1000 1000，1 1 5000 5000，M M M M为比例尺分母。为比例尺分母。为比例尺分母。为比例尺分母。M M M M越大，比例尺越小。越大，比例尺越小。越大，比例尺越小。越大，比例尺越小。（2 2）图示比例尺）图示比例尺）图示比例尺）图示比例尺 可消除图纸伸缩的影响。可消除图纸伸缩的影响。可消除图纸伸缩的影响。可消除图纸伸缩的影响。3图的比例尺(scale)(一)比例尺的定义4(3)地形图按比例尺分类：地形图按比例尺分类：（1 1）大比例尺地形图）大比例尺地形图）大比例尺地形图）大比例尺地形图11：500500、1 1：10001000、1 1：20002000、1 1：50005000（2 2）中比例尺地形图）中比例尺地形图）中比例尺地形图）中比例尺地形图11：1 1万、万、万、万、1 1：2.52.5万、万、万、万、1 1：5 5万、万、万、万、1 1：1010万万万万（3 3）小比例尺地形图）小比例尺地形图）小比例尺地形图）小比例尺地形图11：2020万、万、万、万、1 1：5050万、万、万、万、1 1：100100万万万万(二二)比例尺的精度比例尺的精度 相当于图上相当于图上相当于图上相当于图上0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm的实地水平距离。的实地水平距离。的实地水平距离。的实地水平距离。比比 例例 尺尺比例尺精度比例尺精度（cm）1 500 1 1000 1 2000 1 5000 1 10000 5 10 20 50 100(3)地形图按比例尺分类：（1）大比例尺地形图1：505三、三、地形图符号地形图符号(topographic map symbols)地形图图式分为：地形图图式分为：地物符号地物符号(feature symbols)(feature symbols)、地貌符号地貌符号(geomorphy symbols)(geomorphy symbols)、注记符号注记符号(lettering symbols)(lettering symbols)。（一）地物符号分为：（一）地物符号分为：比例符号、半比例符号、非比例符号、地物比例符号、半比例符号、非比例符号、地物注记符号。注记符号。（举例）（举例）三、地形图符号(topographic map sym6（二）地貌符号（二）地貌符号等高线等高线(contour)1 1、定义、定义:地面上高程相等的相邻点所连接而地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。成的闭合曲线。（二）地貌符号等高线(contour)1、定义:地面上7等高线平距等高线平距 相邻等高线之间的水平距离相邻等高线之间的水平距离d d。2、等高距、等高距(contour interval)、等、等高线平距、地面坡度高线平距、地面坡度等高距等高距相邻等高线相邻等高线之间的高差之间的高差h h。hhhhhh山坡线d d1 1 d d2 2 d d3 3 d d4 4 d d5 5 d d6 6等高线平距2、等高距(contour interval)8注：注：由于由于h h为定值，所以为定值，所以 i i 与与d d成反比。成反比。hhhhhh山坡线i地面坡度地面坡度i：(为地面倾角为地面倾角)i=hd=tan d d1 1 d d2 2 d d3 3 d d4 4 d d5 5 d d6 6注：由于h为定值，所以 i 与d成反比。h山坡线i地面坡度93、典型地貌的等高线：、典型地貌的等高线：（3 3）山）山谷、山谷谷、山谷线（集水线（集水线）线）（4 4）鞍部）鞍部（垭口）（垭口）（1 1）山峰、盆地、峭壁、悬崖、山脚）山峰、盆地、峭壁、悬崖、山脚（2 2）山脊、山脊线（分水线）山脊、山脊线（分水线）3、典型地貌的等高线：（3）山谷、山谷线（集水线）（1）山峰104、等高线的特性、等高线的特性 n n同一等高线上所有各点的高程相等。同一等高线上所有各点的高程相等。n n是闭合曲线。是闭合曲线。n n等高线越密，坡越陡。等高线越密，坡越陡。n n山脊线、山谷线与等高线垂直相交。山脊线、山谷线与等高线垂直相交。n n过河时，要折向上游，过河后折向下游。过河时，要折向上游，过河后折向下游。n n只有在绝壁和悬崖处才会相交。只有在绝壁和悬崖处才会相交。4、等高线的特性 同一等高线上所有各点的高程相等。115、等高线的种类：、等高线的种类：n n基本等高线基本等高线首曲线首曲线(intermediate(intermediate contour)contour)n n加粗等高线加粗等高线计曲线计曲线(index contour)(index contour)n n半距等高线半距等高线间曲线间曲线(half-interval(half-interval contour)contour)n n1/41/4等高线等高线助曲线助曲线(extra contour)(extra contour)5、等高线的种类：基本等高线首曲线(intermedi126.2 地形图的分幅与编号地形图的分幅与编号一、目的一、目的 为了便于对各种比例地形图进行统一管理。为了便于对各种比例地形图进行统一管理。二、分幅的方法分类二、分幅的方法分类1梯形分幅梯形分幅(trapezoid map subdivision)按经按经度、纬度分。度、纬度分。（1 1）适用于：小、中比例地形图。）适用于：小、中比例地形图。（2 2）按照国际的统一规则分幅和编号）按照国际的统一规则分幅和编号。6.2 地形图的分幅与编号一、目的131:50万A,B,C,DJ-50-AJ-50-A1:20万1,2,36J-50-1J-50-11:10万1,2,144J-50-1J-50-11:5万A,B,C,DJ-50-1-AJ-50-1-A1:1万(1),(2),(64)J-50-1-(1)J-50-1-(1)1:2.5万1,2,3,4J-50-1-A-1J-50-1-A-11:5千a,b,c,dJ-50-1-(1)-aJ-50-1-(1)-a1:100万J-50J-50（3）梯形分幅与编号关系示意图）梯形分幅与编号关系示意图1:50万A,B,C,DJ-50-A1:20万1,2142、矩形分幅与编号、矩形分幅与编号用纵横坐标网线划分。适用于大比例尺地形图。按用纵横坐标网线划分。适用于大比例尺地形图。按用纵横坐标网线划分。适用于大比例尺地形图。按用纵横坐标网线划分。适用于大比例尺地形图。按图幅西南角点的坐标公里数编号。图幅大小，主要图幅西南角点的坐标公里数编号。图幅大小，主要图幅西南角点的坐标公里数编号。图幅大小，主要图幅西南角点的坐标公里数编号。图幅大小，主要有：有：有：有：（1 1 1 1）50cm50cm50cm50cm50cm50cm50cm50cm或或或或50cm40cm50cm40cm50cm40cm50cm40cm用于用于用于用于1 1 1 1：500500500500、1 1 1 1：1000100010001000、1 1 1 1：2000200020002000（2 2 2 2）40cm40cm40cm40cm40cm40cm40cm40cm用于用于用于用于1 1 1 1：50005000500050002、矩形分幅与编号用纵横坐标网线划分。适用于大比例尺地形156.3 测图的准备工作测图的准备工作 测地形图分为：白纸测图（模拟测图）测地形图分为：白纸测图（模拟测图）(analog(analog map)map)与数字测图与数字测图(digital map)(digital map)一图纸的选用一图纸的选用主要有：主要有：1.1.磅纸磅纸（机械制图用的图纸）（机械制图用的图纸）2.2.聚脂薄膜聚脂薄膜透明、不变形、可洗。坐透明、不变形、可洗。坐标格网一般已绘制。标格网一般已绘制。6.3 测图的准备工作 测地形图分为：白纸测图（模拟测图16二绘制坐标格网二绘制坐标格网方格网的大小：方格网的大小：40cm 40cm 50cm50cm或或50cm50cm 50cm50cm方格的大小：方格的大小：10cm10cm 10cm10cm1.对角线法对角线法oa bcd二绘制坐标格网方格网的大小：40cm50cm或50cm172.坐标格网尺法坐标格网尺法坐标格网尺（1 1）坐标格网尺的图片）坐标格网尺的图片（2 2）用坐标格网尺绘制方法）用坐标格网尺绘制方法2.坐标格网尺法坐标格网尺（1）坐标格网尺的图片（2）用坐183.软件绘制方法软件绘制方法如如如如AutoCADAutoCAD或或或或CASSCASS软件。软件。软件。软件。4格网的检查格网的检查要求：格网交点应在一要求：格网交点应在一要求：格网交点应在一要求：格网交点应在一条直线上，偏离不应大条直线上，偏离不应大条直线上，偏离不应大条直线上，偏离不应大于于于于0.2mm0.2mm0.2mm0.2mm。每格长度误差。每格长度误差。每格长度误差。每格长度误差也不应超过也不应超过也不应超过也不应超过0.2mm0.2mm0.2mm0.2mm。3.软件绘制方法如AutoCAD或CASS软件。4格网19三控制点的展绘三控制点的展绘例：展绘控制点例：展绘控制点例：展绘控制点例：展绘控制点A(647.43,634.52,4.50)A(647.43,634.52,4.50)；B(913.46,748.63,6.45B(913.46,748.63,6.45）。）。）。）。1 1、确定格网线的坐标、确定格网线的坐标、确定格网线的坐标、确定格网线的坐标、注记。注记。注记。注记。2 2 2 2、确定控制点所在的方、确定控制点所在的方、确定控制点所在的方、确定控制点所在的方格，按比例尺展出。格，按比例尺展出。格，按比例尺展出。格，按比例尺展出。3 3 3 3、检查：在图上量取相、检查：在图上量取相、检查：在图上量取相、检查：在图上量取相邻控制点间的距离。邻控制点间的距离。邻控制点间的距离。邻控制点间的距离。其与理论值之差其与理论值之差其与理论值之差其与理论值之差 图图图图上上上上0.3mm0.3mm0.3mm0.3mm。1:10000.5 0.51000 900 800 700 600 500500 600 700 800 900 1000A4.506.45B三控制点的展绘例：展绘控制点A(647.43,634.206.4 常规测图方法常规测图方法 一、平板仪的构造与使用一、平板仪的构造与使用1 1、平板仪测图的原理、平板仪测图的原理设地面上有A、B、C三点，需将这三点展绘到图纸上，A为测站。在A点安置一块贴有测图纸的平板，板面水平，将图纸上的a点对中实地的A点。设通过AB和AC两方向的竖直面与平板的交线为am和an，则这两交线的夹角即为BAC的水平投影。若同时又用视距法或测距仪测出AB和AC的水平距离，并按一定的比例尺在am和an方向线上画出b、c两点，则图上a、b、c三点组成的图形就与地面A、B、C三点的水平投影相似，此即为平板仪测量的原理。6.4 常规测图方法 一、平板仪的构造与使用212.平板仪构造n n主要由图板，照准器和三角架所组成。附主要由图板，照准器和三角架所组成。附件有对点器和长盒罗盘。件有对点器和长盒罗盘。3.平板仪的安置n主要包括对点、整平和定向三项工作。n对点，就是使图板上的控制点(如b点)和实地相应的控制点(如B点)在同一铅垂线上n整平，就是将图板置于水平位置；n定向，就是使图上的方向线(如ba线)与地面上的相应方向线(如BA)在同一竖直面内。2.平板仪构造主要由图板，照准器和三角架所组成。附件有对点器224.大平板仪测图大平板仪测图先将平板仪安置于A点，量仪器高度i。然后在测站周围的碎部点立尺，按视距测量方法观测，计算平距和高差。最后以照准器直尺边缘切于图上a点，量取平距，定出碎部点，在其旁注明高程。同法，可测得其他碎部点的位置4.大平板仪测图先将平板仪安置于A点，量仪器高度i。23二、经纬仪法测图二、经纬仪法测图(mapping method with theodolite)（一）配置（一）配置1 1、工具：、工具：经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。2 2、人员：、人员：观测员、记录计算员、绘图员各观测员、记录计算员、绘图员各1 1人、立尺员人、立尺员2 2人。人。二、经纬仪法测图(mapping method with t24（二）步骤（二）步骤 1、安仪：、安仪：在控制点在控制点A A安置经纬仪，量取仪器高。安置经纬仪，量取仪器高。2、定向：、定向：后视后视(盘左瞄准盘左瞄准)控制点控制点B B，度盘置零。，度盘置零。（二）步骤 1、安仪：在控制点A安置经纬仪，量取仪器高。253、立尺：、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。东 大 道坚55.405.35（1 1）“地物地物”取取“轮廓转折点轮廓转折点”。（2 2）地貌）地貌取取“地性线上坡度或方向变化点地性线上坡度或方向变化点”。3、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。东 26地貌取点方法图地貌取点方法图274、观测：、观测：瞄准点瞄准点瞄准点瞄准点1 1 1 1的塔尺，分别读取上、下丝之的塔尺，分别读取上、下丝之的塔尺，分别读取上、下丝之的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数差、中丝读数、竖盘读数差、中丝读数、竖盘读数差、中丝读数、竖盘读数L L L L、水平角、水平角、水平角、水平角。5、记录、计算：、记录、计算：记录上述观测值，按视距记录上述观测值，按视距记录上述观测值，按视距记录上述观测值，按视距测量公式计算出点测量公式计算出点测量公式计算出点测量公式计算出点1 1 1 1的水平距离的水平距离的水平距离的水平距离D D D D和高程和高程和高程和高程H H H H。4、观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖286、展碎部点：、展碎部点：在图纸上，按在图纸上，按在图纸上，按在图纸上，按、D D D D，定出点，定出点，定出点，定出点1 1 1 1的的的的位置。位置。位置。位置。四、四、小平板仪与经纬仪联合测图法小平板仪与经纬仪联合测图法 这种方法的特点是将小平板仪安置在测站上，以描绘测站至碎部点的方向，而将经纬仪安置在测站旁边，以测定经纬仪至碎部点的距离和高差。最后用方向与距离交会的方法定出碎部点在图上的位置。6、展碎部点：在图纸上，按、D，定出点1的位置。四、小29具体作法：如图先将经纬仪安置在距测站A 12 m的A点，量得AA的距离和经纬仪的高度i。立尺于A点上，经纬仪视线水平时瞄准尺子并读取中丝读数l，求得A点的高程(HA=HA+l-i)。然后将小平板仪安置于A点上，以图纸上已知直线ab瞄准B点进行定向。再用照准器瞄准经纬仪的垂球线，在图纸上画出方向线aa并按测图比例尺将A点缩绘在图上，定出a点。测图时，观测员以照准器直尺边缘切于图上a点，瞄准碎部点的尺子，在图纸上画出方向线ac。此时经纬仪观测者同时瞄准C点读取视距及竖角，计算出A点至点的水平距离和高差。最后在图纸上以a为圆心，以A的距离为半径，与ac方向交出c点，点旁注以高程。同法，可测得其他碎部点的位置具体作法：如图306.56.5地形图的绘制（地物和等高线）地形图的绘制（地物和等高线）n n1.地物的描绘地物的描绘n n2.等高线的绘制方法：等高线的绘制方法：n n（）首先描绘出地性线（山脊线、山谷（）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线）。线）。n n（）再在相邻碎部点之间内插出等高线。（）再在相邻碎部点之间内插出等高线。6.5地形图的绘制（地物和等高线）1.地物的描绘31等高线的绘制方法等高线的绘制方法等高线的绘制方法323地形图的检查、拼接与整饰地形图的检查、拼接与整饰（1）检查）检查包括：图面检查、野外巡视和设站检查（约占每包括：图面检查、野外巡视和设站检查（约占每幅图的幅图的10%10%）。）。（2）拼接）拼接一般规定每幅图的图边应测出图幅外一般规定每幅图的图边应测出图幅外1cm1cm。若偏差若偏差小于容许值，可以平均分配到两幅图中。小于容许值，可以平均分配到两幅图中。（3）整饰：）整饰：擦掉不必要的点、线、高程等。使图擦掉不必要的点、线、高程等。使图面整洁、规范。面整洁、规范。3地形图的检查、拼接与整饰（1）检查33三大比例尺数字地形图的测量方法简三大比例尺数字地形图的测量方法简介介1、工具：、工具：全站仪、棱镜、小钢尺、电子手薄、全站仪、棱镜、小钢尺、电子手薄、电脑。电脑。2、方法：、方法：用全站仪采集数据用全站仪采集数据自动记录在电自动记录在电子手薄中子手薄中通过电脑处理，成图。通过电脑处理，成图。三大比例尺数字地形图的测量方法简介1、工具：全站仪、棱镜、346.7 地形图的识读和应用地形图的识读和应用一一.地形图的识读地形图的识读一一)图廓外注记图廓外注记1 1.图号、图名和接图图号、图名和接图 表表2.2.比例尺比例尺3.3.经纬度及坐标格网经纬度及坐标格网4.4.三北方向图三北方向图6.7 地形图的识读和应用一.地形图的识读一)图廓外35n n5.坐标系统坐标系统n n 高程系统高程系统n n 图式、测图日期图式、测图日期n n 测图者测图者n n6.内、外图廓。内、外图廓。n n（二）地物和地貌的识读5.坐标系统36二二.地形图的应用地形图的应用 一）确定图上点的平面坐标与高程一）确定图上点的平面坐标与高程一）确定图上点的平面坐标与高程一）确定图上点的平面坐标与高程 1 1 1 1、平面坐标、平面坐标、平面坐标、平面坐标用比例尺在图上量取。用比例尺在图上量取。用比例尺在图上量取。用比例尺在图上量取。XY1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000hh.A5251504948EFG1:5002 2、目估内插点位高程：、目估内插点位高程：HE=51.0m,HF=48.3m,HG=51.9m二.地形图的应用 一）确定图上点的平面坐标与高程 X37二二)图上直线的距离、方向（方位角）、坡度图上直线的距离、方向（方位角）、坡度1 1、图上直线距离、图上直线距离、图上直线距离、图上直线距离 1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000（1）解析法在图上量测在图上量测A、B坐标，坐标，计算计算A、B距离：距离：(XB,YB)(XA,YA)（2）图解法用比例尺直接用比例尺直接 量取量取.A.B二)图上直线的距离、方向（方位角）、坡度1、图上直线距离382 2、图上直线的坐标方位角、图上直线的坐标方位角、图上直线的坐标方位角、图上直线的坐标方位角1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000（1）解析法量测两点坐标，量测两点坐标，用坐标反算公式计算：用坐标反算公式计算：(XB,YB)(XA,YA).A.BAB说明：应用上式，要注意方位角所在象限。（2）图解法 用量角器量取。用量角器量取。2、图上直线的坐标方位角10001000 1100 393、确定图上直线的坡度、确定图上直线的坡度 三三)绘制指定方向的纵断面图绘制指定方向的纵断面图(profile(diagram)1 1 1 1、沿指定方向量取两相邻等高线间的平距，用一定比例、沿指定方向量取两相邻等高线间的平距，用一定比例、沿指定方向量取两相邻等高线间的平距，用一定比例、沿指定方向量取两相邻等高线间的平距，用一定比例标在横坐标轴上；标在横坐标轴上；标在横坐标轴上；标在横坐标轴上；2 2 2 2、再按各点的高程以一定比例标在纵坐标轴上。纵坐标、再按各点的高程以一定比例标在纵坐标轴上。纵坐标、再按各点的高程以一定比例标在纵坐标轴上。纵坐标、再按各点的高程以一定比例标在纵坐标轴上。纵坐标高程比例一般比水平比例大高程比例一般比水平比例大高程比例一般比水平比例大高程比例一般比水平比例大5 5 5 5 10101010倍。倍。倍。倍。3、确定图上直线的坡度 三)绘制指定方向的纵断面图(prof40煤矿测量地形图的基本知识教材课件41四四四四)按限制的坡度选定最短线路按限制的坡度选定最短线路按限制的坡度选定最短线路按限制的坡度选定最短线路例：例：要在要在A、B间选定一条满足坡度为间选定一条满足坡度为 的最短路线。的最短路线。解：解：坡度公式坡度公式 ：故在相邻两根等高线之间的图上平距故在相邻两根等高线之间的图上平距 必须必须 d d：五五五五)再图上计算面积再图上计算面积再图上计算面积再图上计算面积四)按限制的坡度选定最短线路例：要在A、B间选定一条满足坡度42