第八章 地形图

第一节 地形图的基本知识第二节 地形图的测绘第三节 地形图的应用一、地形图的基本知识一、地形图的基本知识 1、地形图、平面图、地图、地形图、平面图、地图地形图：地形图： 地面上的地面上的地物地物和和地貌地貌水平投影到水平面上水平投影到水平面上;按一按一定定比例尺比例尺缩绘成图纸。缩绘成图纸。地物地物: :是指地球表面上的具有明显轮廓的各种固定物体，可是指地球表面上的具有明显轮廓的各种固定物体，可以分为自然地物与人工地物两类。如房屋、道路、森林等。以分为自然地物与人工地物两类。如房屋、道路、森林等。地貌地貌: :地面上高低起伏的形态地面上高低起伏的形态 山岭、洼地、河谷、平原、山岭、洼地、河谷、平原、自然形成自然形成地地形形地物地物地貌地貌地地形形图图 缩绘缩绘 比例尺比例尺平面图：平面图： 只反映只反映地物的平面位置地物的平面位置，而不反映地貌形态，而不反映地貌形态地图：地图： 按一定的法则，有选择地在平面上表示地球表面各按一定的法则，有选择地在平面上表示地球表面各种自然现象和社会现象的图，通称种自然现象和社会现象的图，通称地图地图，按内容地图，按内容地图可分为可分为普通地图及专题地图普通地图及专题地图。 专题地图专题地图 如如地籍图地籍图、地质图和旅游图等、地质图和旅游图等 补充：补充： 建筑工程用图的分类建筑工程用图的分类（1）地图）地图 测区范围大，考虑地球曲率，特殊的球面投影方法测区范围大，考虑地球曲率，特殊的球面投影方法（2）地形图）地形图 测区范围小，不考虑地球曲率，沿铅垂线方向投影到水测区范围小，不考虑地球曲率，沿铅垂线方向投影到水平面上平面上 既表示地物的平面位置，又表示地貌形态既表示地物的平面位置，又表示地貌形态（3）地物图）地物图 只表示地物的平面位置，不反映地貌状况只表示地物的平面位置，不反映地貌状况（4）专用图）专用图 在地形图，地物图基础上加上专业内容在地形图，地物图基础上加上专业内容（5）断面图）断面图 横断面图和纵断面图横断面图和纵断面图 地形图上任意一线段的长度地形图上任意一线段的长度d与地面上相应线段的与地面上相应线段的实际水平长实际水平长度度D之比，称为地形图的之比，称为地形图的比例尺比例尺。分类分类 数字比例尺和图式比例尺数字比例尺和图式比例尺数字比例尺：数字比例尺： d/D=1/M根据根据M M大小可分为：大小可分为： 大比例尺：大比例尺：15001500、1100011000、1200012000、 15000 15000 、1 1：1 1万万 工程设计用图（小测区、人工测绘）工程设计用图（小测区、人工测绘）中比例尺：中比例尺：1 2.5万，万，1 5万，万，1 10万万 ， 基础图（大测区、航测）基础图（大测区、航测）小比例尺：小比例尺：1 25万，万，1 50万，万，1 100万万 卫星图，遥感图等卫星图，遥感图等2.比例尺比例尺 图式比例尺：可消除图纸伸缩的影响图式比例尺：可消除图纸伸缩的影响 l直线比例尺直线比例尺l复式比例尺复式比例尺(斜线比例尺斜线比例尺)1050102030405023.8m18.9m比例尺的精度比例尺的精度 地形图上地形图上0.1mm（由于人眼最小视角的限制（由于人眼最小视角的限制, 正常眼睛的分辨能力通常认为是正常眼睛的分辨能力通常认为是0.1mm）所所代表的实地长度代表的实地长度, 称为称为比例尺的精度。比例尺的精度。 比例尺精度比例尺精度=0.1mm比例尺分母比例尺分母 比例尺愈大，比例尺精度愈高比例尺愈大，比例尺精度愈高,表示地物、地表示地物、地貌愈详细、准确貌愈详细、准确 比例尺1 1：5005001 1：100010001 1：200020001 1：500050001 1：1000010000比例尺精度（m m）0.050.050.10.10.20.20.50.51.01.03.地形图的内容地形图的内容l地形要素地形要素 地物和地貌地物和地貌 l数学要素数学要素l其他内容其他内容比例尺标注在图幅的正下方图名图幅正上方，以图内主要内容名称命名图号分幅方法编号，图名下方或紧跟图名图廓地形图的边界，内、外图廓内、外图廓接合图表接合图表说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻图幅时 用。通常是中间一格画有斜线的代 表本图幅，四邻分别注明相应的图号(或图名)，并绘注在图廓的左上方图廓的左上方 坐标格网线坐标格网线测绘单位、坐标系统、高程系统等测绘单位、坐标系统、高程系统等测量员、绘图员、检查员等测量员、绘图员、检查员等二、地物、地貌在图上的表示方法二、地物、地貌在图上的表示方法（一）、地物符号（一）、地物符号依比例符号依比例符号 （比例符号，真形符号或轮廓符号）（比例符号，真形符号或轮廓符号） 将地物按地形图比例尺并用规定的符号缩绘到图上，例如房屋、河流、将地物按地形图比例尺并用规定的符号缩绘到图上，例如房屋、河流、稻田等稻田等非比例符号非比例符号 （不依比例符号）（不依比例符号） 尺寸太小的地物，不能用比例符号表示，而用一种形象符号表示，如尺寸太小的地物，不能用比例符号表示，而用一种形象符号表示，如三角点、水准点、独立树、里程碑等，仅表示其位置。三角点、水准点、独立树、里程碑等，仅表示其位置。半比例符号半比例符号 (线形符号线形符号) 对于一些对于一些带状延伸的地物带状延伸的地物，其横向宽度不能按比例显示，可用一条与，其横向宽度不能按比例显示，可用一条与实际走向一致的线条表示，如道路、小河、通信线及管道等。实际走向一致的线条表示，如道路、小河、通信线及管道等。注记符号注记符号 对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。如地区、对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。如地区、城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。说明。1、等高线的概念：、等高线的概念：地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线。地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线。2、等高距：、等高距：相邻两条等高线间的高差，相邻两条等高线间的高差，h表示表示。 同一幅地形图采用同一等高距同一幅地形图采用同一等高距 等高距愈大，表示地貌愈不详细等高距愈大，表示地貌愈不详细 等高距愈小，表示地貌愈详细等高距愈小，表示地貌愈详细3、等高线平距：、等高线平距： 相邻两条等高线间的水平距离，相邻两条等高线间的水平距离，d表示。表示。 等高距一定时，平距愈等高距一定时，平距愈大大，等高线愈，等高线愈疏疏，表示地面坡度愈，表示地面坡度愈缓缓 平距愈平距愈小小，等高线愈，等高线愈密密，表示地面坡度愈，表示地面坡度愈陡陡 若地面坡度均匀，则等高线平距相等。若地面坡度均匀，则等高线平距相等。 (二二)、地貌符号、地貌符号等高线等高线4 4、等高线的分类、等高线的分类 首曲线首曲线 h 计曲线计曲线 5h，加粗描绘，加粗描绘 间曲线间曲线 1/2h ，长虚线表示；，长虚线表示； 可以不闭合可以不闭合 助曲线助曲线 1/4h，短虚线，可以不闭合，短虚线，可以不闭合 5、典型地貌（一）、典型地貌（一）山头和洼地山头和洼地 山头的等高线洼地的等高线 山脊的等高线 山谷的等高线5、典型地貌（二）、典型地貌（二）山脊和山谷山脊和山谷鞍部的等高线5、典型地貌（三）、典型地貌（三）鞍部鞍部5、典型地貌（四）、典型地貌（四） 峭壁和悬崖峭壁和悬崖石质陡崖土质陡崖悬崖的等高线6、等高线的特性、等高线的特性 等高性：等高性：同一条等高线上的各点高程相等。同一条等高线上的各点高程相等。 闭合性：闭合性：等高线是闭合曲线。等高线是闭合曲线。 非交性：非交性：除悬崖处外，等高线不能相交。除悬崖处外，等高线不能相交。 正交性：正交性：山脊和山谷与山谷线和山脊线正交。山脊和山谷与山谷线和山脊线正交。 密陡稀缓性：密陡稀缓性：同一幅图内，等高线越密表示地同一幅图内，等高线越密表示地面坡度越陡；等高线越稀表示地面坡度越缓。面坡度越陡；等高线越稀表示地面坡度越缓。7地形图注记的内容详见书地形图注记的内容详见书l地形图注记的种类l注记字体l注记基本要求与规则l注记的布置三、三、 地形图的分幅与编号地形图的分幅与编号l北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25l则纬度序号：10（J），经度序号：50l图幅编号：J-50J-50J-501 1：5050万、万、1 1：2020万、万、1 1：1010万比例尺地形图万比例尺地形图l1：50万：1：100万地形图一分为四，用A、B、C、D表示，即经差3，纬差2l北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25l图幅编号：J-50-A1 1：5050万、万、1 1：2020万、万、1 1：1010万比例尺地形图万比例尺地形图l1：20万l一幅1：100万地形图分为36幅，用136表示，即经差1，纬差401 1：5050万、万、1 1：2020万、万、1 1：1010万比例尺地形图万比例尺地形图l北京某地l北纬39 54 30l东经116 28 25l图幅编号lJ-50-31：10万l一幅1：100万地形图分为144幅，用1，2，144表示，即经差30，纬差20l北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25l图幅编号：J-50-51 1：5 5万、万、1 1：2.52.5万、万、1 1：1 1万比例尺地形图万比例尺地形图l1：5万l一幅1：10万地形图分为4幅，用A，B，C，D表示，即经差15，纬差10l北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25l图幅编号：J-50-5-B图幅编号：图幅编号：J-50-5-BJ-50-5-B1 1：5 5万、万、1 1：2.52.5万、万、1 1：1 1万比例尺地形图万比例尺地形图l1：2.5万l一幅1：5万地形图分为4幅，用1，2，3，4表示，经差730，纬差5l图幅编号：在1：5万编号后加上自己的序号 J-50-5-B-4J-50-5-B-4J-50-5-B-41 1：5 5万、万、1 1：2.52.5万、万、1 1：1 1万比例尺地形图万比例尺地形图l1：1万l一幅1：10万地形图分为8行、8列共64幅图，用（1），（64）表示，经差345，纬差230l图幅编号：在1：10万编号后加上各自的代号J-50-5-（24）J-50-5-J-50-5-（2424）1 1：50005000l1：5000比例尺地形图：在1：1万的基础上进行l1：5000l一幅1：1万地形图分为4幅，用a,b,c,d表示，经差152.5，纬差115l图幅编号：在1：1万编号后加上各自的代号 J-50-5-（24）-bscale经差纬差基础比例尺基础图等分数在基础图后增加的代号举例100万64 100万1A,B 1,250万3 2 100万4A,B,C,D20万1 40100万361 3610万30 20 100万1441,2, 1445万15 10 10万4A,B,C,D2.5万7 307 305 5万41,2,3,41万3 453 452 2 303010万64(1), (64)50001 1 52.5 52.51 1 15151万4a,b,c,d2、大比例尺地形图的分幅与编号、大比例尺地形图的分幅与编号l大比例尺的地形图，采用大比例尺的地形图，采用矩形或正方形分幅矩形或正方形分幅，图幅一般，图幅一般为为50cm50cm或或40cm50cm，以纵横坐标的，以纵横坐标的整公整公里里数或数或整百米整百米数作为图幅的分界线。数作为图幅的分界线。50cm50cm图图幅最常用。幅最常用。l矩形分幅的编号，矩形分幅的编号，一般采用图幅西南角的一般采用图幅西南角的x和和y坐标以坐标以公里为单位，之间用连字符连接公里为单位，之间用连字符连接x-y。如。如3810.025.5 编号时，编号时，1:5000坐标取至坐标取至1km; 1:2000、1:1000，坐标取至坐标取至0.1km； 1:500坐标取至坐标取至0.01km. 小面积小面积测图，还可采用测图，还可采用其他方法其他方法编号。如编号。如行列式行列式或或自然自然序数法序数法。较。较大测区大测区，测区有多种测图比例尺时，应进行，测区有多种测图比例尺时，应进行系统编号系统编号。 对应实地2km 2km分幅方法 以1:5000地形图为基础进行的正方形分幅。1:50001:20001:10001:500 数字顺序编号法12345913610147111581216四 大比例尺地形图的测绘测图规范与设计测图规范与设计l测图一般过程l明确任务，调查测区l编写技术设计书l地形控制测量l地形测图l检查与验收l图的清绘与整饰l编写技术总结，提交有关资料l测图限额：比例尺1 500，面积为10km2；比例尺1 1000，面积为2.5km2；比例尺1 2000，面积为5.0km2；比例尺1 5000，面积为lOkm2。当测区较小或任务比较简单时，技术设计可以从简。测图技术规范测图技术规范l相关国家规范，如：城市测量规范l地形图图式：在地形图中用于表示地物、地貌的符号及相关的注记l由国家测绘主管部门立法颁布1：500、1：1000、1：2000地形图图式l地物符号：比例符号，非比例符号，线形符号l地貌符号：等高线l注记符号2 绘绘制制坐坐标标格格网网方格网的大小：方格网的大小： 40cm40cm 50cm50cm或或50cm50cm 50cm50cm方格的大小：方格的大小：10cm10cm 10cm10cm常常用用对对角角线线法法oa bcd1:10000.50.51000 900 800 700 600 500500 600 700 800 900 1000A4.506.45B1000110012001300140015005006007008009001000m115017 xm62017 yabcdm5017 axm2017 ayefnm1723.66120.28248.74351.22viHHnKDAB K K取取100100，n n 上、下丝读数之差，上、下丝读数之差，i i仪器高，仪器高，v v中丝读数。中丝读数。 nviKnviDhknSDknSnnAB2sin21tancoscoscoscos2则视距公式：视距公式：高差公式：高差公式：东 大 道坚55.405.35地物的取舍地物的取舍比例尺大小，图上0.4mm 1 500 0.2m 1 2000 0.8m 土管系统：地籍用图，着重于单位边界线边界线，用图要求 单位内部不重要 城建系统：规划用图，较详细， 管线、阴井盖等都要表示。 道路密集地区，小路可舍地物主、次程度 偏僻山区，小路也要着重画出 BA起起始始方方向向ab图上起始方向线图上起始方向线1D11 2D22 ab00114 起始方向线起始方向线75.71202.810380 74.8表老 干 部活 动 中 心幼 儿 园 土 木 楼 附 中 操 场环 工 楼设 备 处学 生 处水 泵 实 验 室 第 七 教 学 楼 流 体 力 学 实 验 室图 书 馆 计 算 机 中 心机 械 实 验 室排球场一、地形图的基本应用一、地形图的基本应用: :地形图的应用xxxMlx yyyMlyxPx0 x yPy0yy”y50Ax”x35.44035.236.036.2v 图上直接量取l DAB=lMv坐标反算2222)()(ABABAByyxxyxD 量角器直接量取 坐标反算:ABABABABABxxyyxytg注意: 根据上述公式反求出的AB是一个位于90 +90之间的角值，应根据x, y正负号来判断其象限。求出真正的坐标方位角。xy900 270180 180360360270 180ABAByABxABAByABxABAByABxABAByABx 位于某等高线上时: HA69m70676869ABnm 位于两条等高线中间时: 精度要求达到0.01h时，采用内插法:)( 等高距hhmnmBHHmB精度要求达到0.1h时，采用目估法:%100%100MdHHDhiABABABABAB 规则的几何图形按几何公式计算a. 解析法)(2111iiiiyyxxS12345x1 1x2 2x5 5x3 3x4 4b. 几何法：分成几个三角形，按三角形面积公式计算 不规则的几何图形，可采用以下几种方法:a. 透明方格纸法S图 = naa毫米方格的面积n整方格数S实 = naM2b. 透明纸平行线法:dls2111dlls)(21212dllsnn)(21n11dlsn21nl3l1l2lnl4s1s2dsn-1snniidls1图2Mss图实c. 求积仪法: 电子求积仪，机械求积仪.二、二、 地形图在规划设计中的应用地形图在规划设计中的应用(1)(1)画出两条相互垂直的画出两条相互垂直的轴线，并确定距离与高轴线，并确定距离与高程比例尺。程比例尺。(2)(2)在横轴上，按距离比在横轴上，按距离比例尺标绘例尺标绘A A、1 1、2 2、3 3、。(3)(3)按高程比例尺将各点标按高程比例尺将各点标绘在纵轴方向上绘在纵轴方向上。(4)(4)用光滑曲线连接各标绘用光滑曲线连接各标绘的各点。的各点。 作图步骤：作图步骤：13 4B5 67 8910 1112AB12 3 4 5 67 8910 111222628303234AHD302728293132河7075543215 .75BA地形图比例尺为1:1000, 等高距h=1m，要在A，B之间修一条公路，使其最大坡度不超过8%。 按限制坡度计算路线通过相邻等高线的最短距离d.mmmMihd5 .120125. 0100008. 01 在图上以A为圆心，d为半径，确定等坡度点。按限定坡度选最短路线按限定坡度选最短路线1:1000比例尺地形图，要求从比例尺地形图，要求从A开始，在图上选一条坡度不超过开始，在图上选一条坡度不超过+8的最短路线，终点为的最短路线，终点为B点。点。112.58/100hDmi= 已知地形图等高距为1m，因此路线在相邻等高线间最短水平距为 在1:1000图上即d=12.5/1000=12.5mm，以A点为圆心，12.5mm为半径划引弧交于39m等高线的1和1，同法进行直至B点。由于B点高程为45.56m，与7或7点所在等高线高程之差为0.56m，则所需最短距离是 ，相应图上距离为7mm，而图上7B与7B量得距离都大于最短距离7mm，因此，这两条路均符合要求，但最后须到实地勘查确定。mm708. 056. 02457121A745.561:100039383736 在待平整的地区的地形图上画方格。方格一 般 取 1 0 m , 20m, 50m.其大小取决于:b. 土方估算的精度.c. 施工手段.a. 地形的复杂程度1321321:100039383736 在原图中内插出各方格顶点的标高36.1637.9637.8737.3339.3238.4137.2936.1136.0638.4337.2235.4438.2036.87 计算填挖平衡的设计高程H设nHHHHn21设Hi第i个方格的四个顶点的平均高程 n方格个数nHHHHH4432中拐边角设36.1637.9637.8737.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:10003938373636.1637.9637.8737.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:100039383736 在原图中内插出设计标高通过的等高线(用虚线表示);37.8236.1637.9637.8737.8237.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:100039383736 计算各方格顶点的填挖土厚度h;设HHhiihi取，挖土hi取，填土+0.14+0.05-0.49-1.66+1.50+0.59-0.53-1.71+0.61-0.60-1.76+0.38-0.95-2.38+0.05+0.590.490.53WATA37.3337.2937.0738.41有填有挖时，分开算:WWAV)59. 005. 000(41TA)53. 049. 0(41 00WA)59. 005. 0(41 TTAV)53. 049. 000(41 计算填、挖土方量全填或全挖时:AVwT4)()(土厚度之和挖四顶点填A方格面积 求总的填、挖土方量和概算精度K;WTVVV%100wTwTVVVVK一般要求 K 5%