第九章-地形图的应用教学课件

数字地形图的用途数字地形图的用途1.1.工程建设在规划、设计和施工等阶段，都需要用地形图等相关基础资料。工程建设在规划、设计和施工等阶段，都需要用地形图等相关基础资料。2.2.由数字地形图可以得到数字高程模型（由数字地形图可以得到数字高程模型（DEMDEM）。）。在测绘中可用于绘制等高线、坡度、坡向图、立体透视图，制作正射影像、在测绘中可用于绘制等高线、坡度、坡向图、立体透视图，制作正射影像、立体景观图、晕暄图、立体地形模型及地图的修测；立体景观图、晕暄图、立体地形模型及地图的修测；在工程建设上，可用于如土石方计算、通视分析、日照分析、各种剖面图在工程建设上，可用于如土石方计算、通视分析、日照分析、各种剖面图的绘制及线路的设计等；的绘制及线路的设计等；在防洪减灾方面，在防洪减灾方面，DEMDEM是进行水文分析如汇水分析、水系网络分析、降雨是进行水文分析如汇水分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础；分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础；军事方面。军事方面。3.3.它是地理信息系统的基础数据，可与其他专题数据叠加用于与地形相关的它是地理信息系统的基础数据，可与其他专题数据叠加用于与地形相关的分析应用，如洪水险情预报，可用于土地利用现状的分析、合理规划等；分析应用，如洪水险情预报，可用于土地利用现状的分析、合理规划等；4.4.利用数字地形图可以很方便的制作各种专题用图。利用数字地形图可以很方便的制作各种专题用图。9.1 9.1 概述概述 地形图具有地形图具有可量性可量性和和可定向性可定向性，设计人员可以在地，设计人员可以在地形图上对地物、地貌进行定量分析：形图上对地物、地貌进行定量分析：1 1、确定图上某点的平面坐标和高程；、确定图上某点的平面坐标和高程；2 2、确定图上两点间的距离和方位；、确定图上两点间的距离和方位；3 3、确定图上某部分的面积、土方量、用地面积等；、确定图上某部分的面积、土方量、用地面积等；4 4、了解地面的坡度和坡向；、了解地面的坡度和坡向；5 5、绘制某方向线上的断面图；、绘制某方向线上的断面图；6 6、确定汇水区域和场地平整填挖边界；、确定汇水区域和场地平整填挖边界；7 7、利用地形图制作专题地图。、利用地形图制作专题地图。一、地形图的用途：一、地形图的用途：二、地形图的识读二、地形图的识读地形图识读次序：地形图识读次序：先图外后图内，先地物后先图外后图内，先地物后 地貌，先主要后次要，先地貌，先主要后次要，先 注记后符号。注记后符号。(一一一一)图廓外注记识读图廓外注记识读图廓外注记识读图廓外注记识读 1 1、图号、图名和邻接图表、图号、图名和邻接图表 ；2 2、比例尺、图幅范围、坐标系统、高程系统；、比例尺、图幅范围、坐标系统、高程系统；3 3、测图年月和测图单位、测图年月和测图单位 ；4 4、图的新旧。、图的新旧。(二二)地物识读地物识读1 1、测量控制点、测量控制点2 2、居民地、居民地3 3、工矿企业建筑、工矿企业建筑4 4、独立地物、独立地物5 5、道路、管线和垣栅、道路、管线和垣栅6 6、水系及其附属设施、水系及其附属设施7 7、植被的分布、类别、面积等、植被的分布、类别、面积等8 8、境界等、境界等 主要根据地形图图式进行判读。主要根据地形图图式进行判读。(三三)地貌识读地貌识读 根据地形图上的等高线进行判读根据地形图上的等高线进行判读,主要包主要包括：括：地面坡度的变化、地势起伏的大体趋势、地面坡度的变化、地势起伏的大体趋势、是否有山头、鞍部、山脊、山谷及其大致走向是否有山头、鞍部、山脊、山谷及其大致走向等。等。返返回回 地形图的精度地形图的精度 地形图的精度直接关系到从图上获得的地形信息的可靠地形图的精度直接关系到从图上获得的地形信息的可靠程度。根据我国城市测量规范（程度。根据我国城市测量规范（20192019年）的规定：年）的规定：城市大比例尺地形图上，地物点平面位置精度为地物点城市大比例尺地形图上，地物点平面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得超过相对于邻近图根点的点位中误差在图上不得超过0.50.5mmmm；邻；邻近地物点间距中误差在图上不得超过近地物点间距中误差在图上不得超过0.4mm0.4mm。山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部，其精度分山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部，其精度分别为别为0.75mm0.75mm和和0.6mm0.6mm。对于高程精度，城市建筑区和基本等。对于高程精度，城市建筑区和基本等高距为高距为0 0。5m5m的平坦地区，其高程注记点相对于邻近图根点的平坦地区，其高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得超过的高程中误差不得超过0.15m0.15m；在等高线地形图上，根据相；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，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，在平坦地区不得超过在平坦地区不得超过1/31/3等高距，在丘陵地区不得超过等高距，在丘陵地区不得超过1 12 2等高距，在山地不得超过等高距，在山地不得超过2 23 3等高距，在高山地不得超过等高距，在高山地不得超过1 1个等高距。个等高距。一、确定点的平面坐标一、确定点的平面坐标1:1000 1100 1200 1300 1100 1200 1300 1400 15001400 150010001000ABpnmq(X0,Y0)400400500500600600700700800800o 求求A A点坐标点坐标1 1、不考虑图纸、不考虑图纸 收缩收缩9.2 9.2 纸质地形图的应用纸质地形图的应用2 2、考虑图纸收缩、考虑图纸收缩图解精度为图解精度为0.1mm,0.1mm,坐标精度坐标精度 0.10.1mmmm。1 1、直接量测、直接量测 二、确定两点间的水平距离二、确定两点间的水平距离2 2、量测坐标计算、量测坐标计算 (解析法解析法)解析法精度高于图解法解析法精度高于图解法 1100 1200 1300 1400 1100 1200 1300 1400 1500150010001000ABpnmq(X(X0 0,Y,Y0 0)400400500500600600700700800800o三、确定直线的坐标方位角三、确定直线的坐标方位角1 1、直接量测、直接量测2 2、量测坐标计算、量测坐标计算注意将象限角换算为方位角！注意将象限角换算为方位角！四、确定点的高程四、确定点的高程2 2、求任意点的高程：、求任意点的高程：不在等高线上点的高程用内不在等高线上点的高程用内插方法求得：插方法求得：先过该点画一根近似垂直上先过该点画一根近似垂直上下两根等高线的直线（如下两根等高线的直线（如mn,klmn,kl），然后内插求其高程。），然后内插求其高程。1 1、等高线上点的高程等于该等高线的高程。、等高线上点的高程等于该等高线的高程。例例已知已知:量得量得:则则:五、求两点间的坡度五、求两点间的坡度例：例：六、设计等坡线六、设计等坡线等坡线坡度相等的方向路线。等坡线坡度相等的方向路线。例例 设设i=3.3i=3.3,h=1m,h=1m,求图中求图中ABAB之间的等坡线。之间的等坡线。解解由由得：得：使园规两脚尖的距离为图上使园规两脚尖的距离为图上30m30m，在图上从，在图上从A A点出发与等点出发与等高线交点至高线交点至B B点。点。七、利用等高线图画断面图七、利用等高线图画断面图欲绘欲绘ABAB方向的断面图方向的断面图1 1、连、连ABAB直线直线 4 4、将相邻的交点连接、将相邻的交点连接起来即得断面图。起来即得断面图。2 2、ABAB与诸等高线交点与诸等高线交点的位置垂直投影到下面的位置垂直投影到下面的图上的图上;3 3、垂直投影线与下图、垂直投影线与下图的高度线相交得交点的高度线相交得交点 ；八、确定汇水范围八、确定汇水范围1 1、连接分水山脊线。、连接分水山脊线。2 2、利用面积量算方、利用面积量算方法，确定出汇水面法，确定出汇水面积。积。3 3、据汇水面、最大、据汇水面、最大降雨量计算最大流降雨量计算最大流水量水量Q Q。4 4、据、据Q Q设计桥涵断设计桥涵断面。面。汇水范汇水范围围九、按限制坡度选择最短路线九、按限制坡度选择最短路线1 1、根据限制坡度求出相邻等高线之间的最小平距、根据限制坡度求出相邻等高线之间的最小平距d dminmin2 2、以、以A A为圆心，以为圆心，以d dminmin为半径，找出与相邻等高线的为半径，找出与相邻等高线的交点交点3 3、依次做法，直到终点，依次连接各点、依次做法，直到终点，依次连接各点I=h/ddmin=h/IH-等高距I-设计坡度十、应用实例十、应用实例规划用地分析规划用地分析 城市规划中地形城市规划中地形图的应用图的应用第第11.3 11.3 面积和体积计算面积和体积计算 一、面积量算一、面积量算4 4）、图解坐标计算法）、图解坐标计算法1 1）、图解几何法）、图解几何法（1 1）平行线法，（）平行线法，（2)2)扫描法扫描法2 2）、网格，网点法）、网格，网点法3 3）、用求积仪）、用求积仪第第9.3 9.3 面积和体积计算面积和体积计算1)1)图解几何法图解几何法 把图形分解成简把图形分解成简单的几何形状单的几何形状 图解图解每个几何图形的有关每个几何图形的有关长度长度 用长度计算简用长度计算简单几何图形的面积单几何图形的面积 所有简单几何图形面所有简单几何图形面积之和就等于待求的积之和就等于待求的面积面积 用刻有用刻有1mm1mm或或2mm2mm的正方形格网的正方形格网的透明模片蒙在待的透明模片蒙在待测图形上，数方格测图形上，数方格的格数，计算面积。的格数，计算面积。2 2）网格法）网格法 用刻有间距用刻有间距h=h=2mm2mm的平行线的的平行线的透明模片蒙在待透明模片蒙在待测图形上，则图测图形上，则图形被分割成若干形被分割成若干个等高的梯形，个等高的梯形，再量取各梯形中再量取各梯形中线线(虚线虚线)的长度，的长度，则图形面积则图形面积 平行线法平行线法使用方法：使用方法：在图形旁边适当的位在图形旁边适当的位置安放极点置安放极点 把描迹针放在起点，把描迹针放在起点，取始读数取始读数n n1 1描迹针绕图形边界走描迹针绕图形边界走一圈后回到起点，取一圈后回到起点，取终读数终读数n n2 2读数差乘上格值得面读数差乘上格值得面积积P=C(nP=C(n2 2-n-n1 1)或或 P=P=C C(n(n2 2-n-n1 1)+)+Q Q为了提高求积的精度为了提高求积的精度为了提高求积的精度为了提高求积的精度 要精确的测定加常数要精确的测定加常数Q Q和乘常数和乘常数C C 要对称地两次求积后要对称地两次求积后取读数的中数取读数的中数 尽量使描迹臂与极臂尽量使描迹臂与极臂垂直垂直 注意起点和终点注意起点和终点 图纸应平整图纸应平整 图解精度总有限图解精度总有限图解精度总有限图解精度总有限3)3)、用求积仪求面积、用求积仪求面积4 4）坐标计算法）坐标计算法 （解析法）（解析法）1 1）、借助坐标格网图解）、借助坐标格网图解界址点的坐标；界址点的坐标；2 2）、野外实测界址点的）、野外实测界址点的坐坐 标；标；1 1、获取界址点的坐标：、获取界址点的坐标：2 2、按公式（解析）计算、按公式（解析）计算 图形的面积图形的面积1234y1y4y3y2x4x3x1x2y1234y1y4y3y2x4x3x1x2y 对于任意多边形，按坐标计算面积对于任意多边形，按坐标计算面积的通用公式为：的通用公式为：界址点序号，按顺时针方向顺编。界址点序号，按顺时针方向顺编。注意：当注意：当X X或或Y Y下标为下标为0 0时，应以时，应以n n代之；出现代之；出现n+1n+1时时以以1 1代之。即：代之。即：1.1.等高等高线法法如果地形起伏如果地形起伏较大大时，可以采用等高，可以采用等高线法法计算土石算土石方量。首先从方量。首先从设计高程的等高高程的等高线开始开始计算出各条等算出各条等高高线所包所包围的面的面积，然后将相，然后将相邻等高等高线面面积的平均的平均值乘以等高距即得乘以等高距即得总的填挖方量。的填挖方量。如如图9 91919，地形，地形图的等高距的等高距为5m5m，要求平整，要求平整场地地后的后的设计高程高程为492m492m。首先在地形。首先在地形图中内插出中内插出设计高程高程为492m492m的等高的等高线（如（如图中虚中虚线），再求出），再求出492m492m、495m495m、500m3500m3条等高条等高线所所围成的面成的面积A A492492、A A495495、A A500500，即可算出每，即可算出每层土石方的挖方量土石方的挖方量为：二、体积量算二、体积量算则，总的土石方挖方量为：2.2.断面法断面法这种方法是在施工场地范围内，利用地形图以这种方法是在施工场地范围内，利用地形图以一定间距绘出地形断面图，并在各个断面图上一定间距绘出地形断面图，并在各个断面图上绘出平整场地后的设计高程线。绘出平整场地后的设计高程线。然后，分别求出断面图上地面线与设计高程线然后，分别求出断面图上地面线与设计高程线所围成的面积，再计算相邻断面间的土石方量，所围成的面积，再计算相邻断面间的土石方量，求其和即为总土石方量。求其和即为总土石方量。3 3、土地平整的土方量计算、土地平整的土方量计算(一一)整理成水平场地整理成水平场地 1 1、计算设计高程、计算设计高程:1):1)、根据地形图上的等高线，、根据地形图上的等高线，绘方格绘方格(2cm2cm),(2cm2cm),用内插法求出各方格顶点的地用内插法求出各方格顶点的地面高程，标注在方格顶点的面高程，标注在方格顶点的右上角右上角；2 2）求出各方）求出各方格四个顶点的格四个顶点的平均高程；平均高程；3 3）、）、求出求出设计高程设计高程2 2、确定填、挖边界线：高程为、确定填、挖边界线：高程为50.0m50.0m处的等高线为处的等高线为填、挖边界线；填、挖边界线；3 3、计算各方格顶点填、挖方数值：、计算各方格顶点填、挖方数值：填（挖）高度填（挖）高度=地面高程地面高程-设计高程设计高程 计算出每一格的填挖高度，标注在对应顶点的计算出每一格的填挖高度，标注在对应顶点的左上角左上角，正值为挖方，负值为填方。，正值为挖方，负值为填方。某山地斜坡整理成一定高程的平地某山地斜坡整理成一定高程的平地4 4、计算填、挖土方量、计算填、挖土方量 为面积例题：xiexie!xiexie!谢谢！谢谢！xiexie!xiexie!谢谢！谢谢！