地形图识读与应用.ppt

地形图的识读与应用2014年6月,主要内容,一、地形图的分幅与编号二、地形图的识读三、地形图的室内应用四、地形图的野外应用五、地形图在工程中的应用六在地形图上量算图形面积,、,地图与地形图,按一定法则，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，通称地图。地形图是按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。,地形图的分幅：将一个测区按规定的图幅大小，按一定的规则进行单位划分，每一个单位为一个图幅。地形图的编号：为了区分不同的图幅，按从左到右、从上到下的规则，给每幅图一个编号。1.地形图分幅编号目的：便于测绘、管理与使用。2.地形图分幅方法：（1）梯形分幅法（国际分幅法）按经纬度分幅，图幅呈梯形，用于中小比例尺图分幅。（2）矩形分幅法按坐标格网分幅，图幅呈矩形或正方形，用于大比例尺图分幅。,一、地形图的分幅与编号,梯形分幅与编号1)1：100万比例尺图的分幅与编号按国际上的规定，1：100万的世界地图实行统一的分幅和编号。即自赤道向北或向南分别按纬差4分成横列，各列依次用A、B、V表示。自经度180开始起算，自西向东按经差6分成纵行，各行依次用1、2、60表示。每一幅图的编号由其所在的横列一纵行的代号组成。例如某地的经度为东经1175418，纬度为北纬395612，则其所在的1：100万比例尺图的图号为J-50。,2)1：50万、1：25万、1：10万比例尺图的分幅和编号在1：100万的基础上，按经差3、纬差2将一幅地形图分成四幅1：50万地形图，依次用A、B、C、D表示。将一幅1：100万的地形图按照经差130纬差1分成16幅1：25万地形图，依次用1、2、16表示。将一幅1：100万的图，按经差30，纬差20分为144幅1：10万的图，依次用1、2、144表示。,3)1：5万和1：25万比例尺图的分幅和编号这两种比例尺图的分幅编号都是以1：10万比例尺图为基础的，每幅1：10万的图，划分成4幅1：5万的图，分别在1：10万的图号后写上各自的代号A、B、C、D。每幅1：5万的图又可分为4幅1：25万的图，分别以1、2、3、4编号。,4)1：10000和1：5000比例尺图的分幅编号1：10000和1：5000比例尺图的分幅编号也是在1：10万比例尺图的基础上进行的。每幅1：10万的图分为64幅1：10000的图，分别以（1）、（2）、（64）表示。每幅1：10000的图分为4幅1：5000的图，分别在1：10000的图号后面写上各自的代号a、b、c、d。,J50G015010,J-5-14-(49),G,64,1：10万1,230,345,1：1万,J50F008005,J-50-14-C-3,F,4,1,5,730,1：2.5万,J50E004003,J-50-14-C,E,4,1,10,15,1：5万,J50D002002,J-50-14,D,144,1：100万1,20,30,1：10万,J50C001001,J-50-A-a,C,4,1,1,130,1:25万,J50B001001,J-50-A,B,4,1,2,3,1：50万,J50,J-50,1,1,4,6,1：100万,新偏号,旧编号,本幅数,上幅数,纬差,经差,图幅编号举例,比例尺代码,包含的图幅数,图幅大小,比例尺,1：100万至1：1万地形图分幅编号,新编号是由所在1100万图幅的编号、比例尺代码和各图幅行号列号共10位码组成。即,新编号比例尺代码,大比例尺地形图通常采用矩形分幅法，图幅大小有5040cm（1:5000）与5050cm两种：,矩形分幅与编号,(1)图幅西南角坐标公里数编号法,(2)以1:5000编号为基础后面加罗马数字的编号法：如右图以1:5000地形图西南坐标公里数为基础图号，后面再加罗马数字、组成。,矩形分幅的编号法,图幅西南角坐标公里数xy,1:5000图坐标取至1km如32-561:2000、1:1000图坐标取至0.1km如32.0-56.01:500图坐标取至0.01km如32.00-56.00,图幅西南角坐标公里数编号法举例：,独立地区测图的特殊编号数字顺序编号法：带状测区或小面积测区，可按测区统一用顺序进行标号，一般从左到右，从上到下用数字1，2，3，4，编定，如图所示，其中“新镇-8”为测区新镇的第8幅图编号。,行列编号法：行列编号法的横行是指以A、B、C、D、编排，由上到下排列；纵列以数字1、2、3、，从左到右排列来编排。编号是“行号-列号”，如图所示，“C-4”为其中3行4列的一辐图幅编号。,-2-1,-1-1,-1-1,-2-3,(a)1:10000-2-1,(b)1:5000-2-1(1),(c)1:2000-2-1-15,(d)1:1000-2-1-731:500-2-1-73(4),5km,4km,接图表,地形图编号,二、地形图的识读,地形图的识读：判断和识别地形图上所有划线、符号和注记的含义。地形图的基本内容主要包括：数学要素坐标系、投影方式、比例尺等自然地理要素地貌、水系、植被、土壤等社会经济要素居民、道路、经济文化、行政标志等注记和整饰要素图名、图号、测图日期、测图单位、采用的坐标系、高程系等,1.地形图的图外注记（1）图号、图名和接图表图号：图的编号。图名：图的名称。接图表：该图幅与四邻图幅的相互关系。（2）比例尺地形图上任意一线段的长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为地形图的比例尺有数字比例尺和图形比例尺两种,数字比例尺数字比例尺一般用分子为1的分数形式表示。设图上某一直线的长度为d，地面上相应线段的水平长度为D，则图的比例尺为：d/D=1/(D/d)=1/M式中M为比例尺分母。当图上1cm代表地面上水平长度10m(即1000cm)时尺就是。由此可见，分母1000就是将实地水平长度缩绘在图上的倍数。比例尺的大小是以比例尺的比值来衡量的，分数值越大(分母M越小)，比例尺越大。1：1000000、1：500000、1：200000为小比例尺地形图；1：100000、1：50000和1：25000为中比例尺地形图；1：10000、1：5000、1：2000、1：1000和1：500为大比例尺地形图。,图形比例尺为了用图方便，以及减弱由于图纸伸缩而引起的误差，在绘制地形图时，常在图上绘制图示比例尺。1:1000的图示比例尺，绘制时先在图上绘两条平行线，再把它分成若干相等的线段，称为比例尺的基本单位，般为2cm；将左端的一段基本单位又分成十等分，每等分的长度相当于实地2m。而每一基本单位所代表的实地长度为2cm100020m。,比例尺的精度一般认为，人的肉眼能分辨的图上最小距离是0.1mm，因此通常把图上0.1mm所表示的实地水平长度，称为比例尺的精度。根据比例尺的精度，可以确定在测图时量距应准确到什么程度，,（3）图廓、分度带和坐标格网,图廓：图幅四周的范围线。有内图廓和外图廓之分。内图廓是地形图分幅时的坐标格网或经纬线。内图廓四个角标注的数字是它的直角坐标值。图内的十字交叉线是坐标格网的交点。内图廓以内的内容是地形图的主体信息，包括坐标格网和经纬线、地貌符号、地物符号和注记。,1:10000地形图图框形式,（4）三北方向线及坡度尺三北方向：真子午线、磁子午线、坐标纵轴。坡度尺：地形图上量测坡度的图解。坡度尺用来量图上两点的地面坡度，用两脚规在坡度尺图上可量二条、三条、四条、五条及六条等高线线之间的坡度。,h等高距d等高线平距M比例尺分母,图框外的图形与文字说明,（5）测图时间、测图方法、坐标系统、高程系统和图式版本测图时间：测图的年月日测图方法：经纬仪测图、平板仪测图、航测、数字测图坐标系统：1980国家大地坐标系、城市坐标系、独立平面直角坐标系。（1954北京坐标系）高程系统：1985国家高程基准、独立测区假定高程。（1956黄海高程系）图式版本：每隔几年会修订一次，注意区分。（6）测绘单位、测量员、绘图员、检查（校核）员签名,2.地物识读地形是地物和地貌的总称。熟悉常用的地物符号及其表示方法，区分比例符号、半比例符号和非比例符号的不同，以及这些地物符号和地物注记的含义。地物的核心是居民地，从了解居民点入手，再了解与其相关的道路、河流、电力线、农田等。,地物是地面上天然或人工形成的物体，如湖泊、河流、房屋、道路等。为了便于测图和用图，规定在地形图上使用许多不同的符号来表示地物和地貌的形状和大小，这些符号总称为地形图图式。地形图图式由国家测绘总局统一制订，由国家技术监督局批准颁布发行，从事测绘工作的任何单位和个人都必须遵守执行。根据地物的大小和描绘方法不同，地物符号可以分成:比例符号、非比例符号、线形符号和地物注记四种类型。,比例符号当地物的轮廓尺寸较大时，常按测图的比例尺将其形状大小缩绘到图纸上，绘出的符号称为比例符号。如一般房屋、简易房屋等符号。,非比例符号当地物的轮廓尺寸较小，无法将其形状和大小按测图的比例尺缩绘到图纸上。但这些地物又很重要，必须在图上表示出来，则不管地物的实际尺寸大小，均用规定的符号表示在图上，这类符号称为非比例符号。非比例符号中表示地物中心位置的点，叫定位点。1、圆形、矩形、三角形等单个几何图形符号，定位点在其几何图形的中心。如三角点、水准点等。2、宽底符号（蒙古包、烟囱等），定位点在底线中心。3、底部为直角形的符号（风车、路标等），定位点在直角的顶点。4、几种几何图形组成的符号，如气象站、雷达站、无线电杆等，定位点在下方图形的中心点或交叉点。5、下方没有底线的符号，如窑、亭、山洞等，定位点在其下方两端点间的中心点。,线形符号线形符号是指长度依地形图比例尺表示，而宽度不依比例尺表示的狭长的地物符号，如电线、管线、围墙。线形符号的中心线即为实际地物的中心线,地物注记使用文字、数字或特定的符号对地物加以说明或补充，这种称为地物注记。分为文字注记、数字注记和符号注记三种，如居民地、山脉、河流名称，河流的流速、深度，房屋的层数、控制点高程、植被的种类、水流的方向等。,3.地貌识读,掌握等高线的特性和种类，熟悉典型地貌符号，达到看懂整个地区地貌，例如，山头、洼地、山脊、山谷、鞍部、峭壁等，以便能看懂整个地区地貌大致形态。从主要山头、山梁入手，依据等高线识读地势高低起伏状况，各种地貌的分布。,地貌是指地球表面高低起伏的自然形态，包括山地、丘陵、平原、洼地等。山地是指中间突起而高程高于四周的高地。高大的山地称为山岭，矮小的称为山丘。山的最高处称为山顶。地表中间部分的高程低于四周的低地，称为洼地，大的洼地叫做盆地。,朝一个方向延伸的高地，称为山脊，山脊上最高点的连线叫山脊线或分水线。在两个山脊之间，沿着一个方向延伸的洼地称为山谷，山谷中最低点的连线称为山谷线或集水线。山脊线和山谷线合称为地性线。地性线真实地反应了地貌的形态。连接两个山头之间的低凹部分，称为鞍部(俗称垭豁）。除此外，还有一些特殊的地貌，如悬崖、陡崖、陡坎、冲沟等。,等高线等高线是地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线,等高距与示坡线等高距地形图上相邻两条等高线的高差（也叫相对高度：判定一定要在同一条等高线上）。等高距的大小是随地图比例尺的大小而定的。示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示斜坡降低的方向。示坡线通常绘在沿山脊及山谷线的方向上。与等高线相连的一端指向上坡方向，另一端指向下坡方向。,等高线种类与特性A、基本等高线(又称首曲线)B、加粗等高线(又称计曲线)C、半距等高线(又称间曲线)等高线的特性A、同一等高线上任何一点高程都相等。B、地形图上相邻等高线间的水平距离，称为等高线平距。在同一幅图上，等高线平距越大，地面坡度越小；反之，坡度越大；若地面坡度均匀，则等高线平距相等。C、等高线都是连续、闭合的曲线。D、不同的等高线一般都不相交、不重叠（悬崖处除外）。E、等高线在图纸上不能直穿横过河谷堤岸和道路等。F、等高线与分水线(山脊线)、合水线(山谷线)正交。,等高线的分类,等高线的特性,同一等高线上任何一点高程都相等。,几种典型地貌示意图,1:25000地形图西南角,1.求点的坐标如右图，求P点的坐标。（1）确定P点所在方格abcd；（2）过P点作格网平行线交方格于m、n点和f、g点；（3）量da、dm、dc、dg。,则P点坐标为：,第三节地形图的室内应用,l为方格边长（10cm）M为测图比例尺分母,为了消除图纸伸缩影响，采用下列公式：,2.求点的高程,（1）点位在等高线上：高点的高程就是所在等高线的高程。（2）点位不在等高线上：如右图中P点，可通过P作一条大致垂直于两相邻等高线的线段mn，在图上量出mn和mp的长度，则P点的高程为:,式中，hmn=1m，为本图幅的等高距。设dmp=3.5mm，dmn=7.0mm，则hmp=(3.5/7.0)10.5mHP=65+0.5=65.5m实际工作中，常用目估法确定高程。,3.求图上两点间的水平距离（实地）,（1）解析法：已知A、B两点的坐标如图所示，欲求A、B两点间的水平距离，则A、B两点水平距离为：,（2）图解法：1）量取图上两点间的长度，乘以比例尺分母。2）用三棱尺量取图上两点间的实地水平距离。3）用分规量取两点间的长度，在直线比例尺上读取实地距离。,4.求图上两点间的曲线距离,（1）线绳法（2）曲线仪法,5.确定图上直线的坐标方位角（1）解析法：如图所示，已知A、B两点的坐标，欲求直线AB的坐标方位角，则：,（2）图解法：用量角器量取。注意方法,6.确定图上两点间的坡度和倾斜角（1）解析法：如图所示，已知A、B两点的高差和水平距离，欲求A、B两点间的坡度和倾斜角，则：,（2）图解法用分规在图上坡度尺上直接量取。坡度表示方法：百分比、千分率、角度（倾斜角）。,第四节地形图的野外应用,在工程建设和资源调查过程中，如工厂选址、实地选线、土壤调查、土地利用现状调查和土地利用规划、设计、施工放样等，需要将地形图进行实地判读。包括定向和定位。1.准备工作：器材准备，资料准备，技术准备。2.地形图的定向地形图定向就是使地形图上的东南西北与实地的方向一致，就是使图上线段与地面上的相应线段平行或重合。,b.用直长线状地物定向,a.用罗盘仪定向,首先，确定站立点在图上的位置（图中桥的一头），然后，根据方位物(三角点、独立树、水塔、烟囱、道路交点、桥涵等)进行地形图定向。做法是先将直尺贴放在图上的站点和某一方位物的连线上，然后转动地形图，当直尺照准线通过地面的相应方位物（图中三角点）时，则地形图已定向好。,c.按方位物定向,3.确定站立点在图上的位置,(1)根据景物判定法如图所示，用现地对照的方法，比较站点四周明显地形特征点在图上的位置，再依它们与站立点的关系来确定站点在图上的位置。,(2)侧方交会法若站点位于线状地物（如道路、堤坝、渠道、陡坎等）上或在过两明显特征点的直线上，这时先按线状地物标定地形图方向。然后，在该线状地物侧翼找一个图上和实地都能辨认的明显地物，如图所示，在图上该地物点中心插一大头针，将直尺紧靠大头针并瞄准该地物点，沿直尺边缘用铅笔画直线，它与线状符号的交点即为站点在图上的位置。,(3)后方交会法用罗盘仪标定地形图方向，选择图上和实地都有的2个或3个同名目标，在图上目标定位点上竖插一根大头针，使直尺紧靠大头针转动，照准实地同名目标，向后绘方向线，用同样方法照准其他目标，画方向线，其交点就是站点的图上位置，如右图：,还有一种后方交会法，即用透明纸后方交会法，首先在站点上置平图板，在图板上放一张透明纸，在透明纸上，由站点向三个地面目标描绘方向线。然后，将透蒙在图纸上，转动透明纸，使三条方向均通过图上的对应目标点，此时将透明纸上的站点用针剌到图上，此点就是所求站立点辋上的位置。,第五节地形图在林业野外工作中的应用,一、利用地形图寻找固定目标地形图的方向是上北下南，左西右东，根据方向找固定目标如村庄、道路、房屋、山顶等。二、利用地形图引点定位如一类资源固定点布设时，首先要用引点定位。首先要找到特征点，如桥中心或房屋一角，再从地形图上量测目标点至特征点实际距离及方位角，然后根据量测的数据从特征点开始引点。,三、小班勾绘,小班勾绘是造林设计、检查验收、森林资源等林业外业调查的重要内容，将小班准确地（界限准确、面积准确）地勾绘在地形图上是林业技术人员的一项基本功。（一）、外业勾绘应准备的工具GPS、项目区地形图、三角尺、铅笔、文件夹、计算器、皮尺等。（二）、小班勾绘允许误差以明显地物界作界线的，允许误差在图上应小于0.5mm；以非明显地物界作界线的，允许误差在图上应小于1mm；小班勾绘面积误差应小于5%。（三）、外业勾绘方法小班勾绘以对坡色绘为主，同时以GPS、罗盘、皮尺辅助定位，所使用的比例尺为1：1万或1：2.5万。采用对坡色绘要求：位置对、形状象、面积准。,（四）小班勾绘技巧：1、利用控制点，先找出自己的位置，把地形图与实地地形对应位置找好，再进行勾绘。2、要充分利用地形的变化，利用坡度、坡形、坡位、山脊、沟谷、道路、居民点、地类边界等各种地形地物的变化及相对位置，引线定位，辅助勾图，绘出小班界线。3、通过目测结合GPS等实测，确定小班界线的关键变化点（拐弯点），再按小班的实形状勾绘出小班界线，形状要象。4、勾绘要逐级控制，先易后难，先近后远，先正面后侧面。先从正面勾绘界线近的、明显的、容易的；然后在远处或侧面勾绘，发现错误及时纠正；主要以正面看到的位置、形状、界线为准。5、在一个控制点勾绘一定要把周围可以看到的、基本能确定的小班界线全部勾绘完成后才能离开，即使小班界线看不完全，界线不能闭合，也要先画出基本能确定的那部分界线。不要为某条界线来回走动，尽量避免走重复路。,（7）勾绘时应特别重视线路的选择，要仔细了解、分析项目区的情况，选择能看到的面积广、不重复、容易走的路线。（6）勾绘要用0.3（0.5）mm的HB或2B铅笔，小班界线要闭合，明确的界线可以画重一些，不够明确的界线应画轻一些。注意事项：1、野外运用地形图要时时代感。首先要弄清所用图测绘、出版时间，随着时间推移，地物、甚至局部地貌都会发生显著变化。2、要有距离感。1：1万，1：2.5万地形图1厘米分别代表实际距离100米、250米。3、不要迷信图上标记的小地名，地形图的小地名大部分是准确的，但也有一些小地名标记错了。当小地名与实际地貌不相符时，应以地貌判别为准。4、在与向导交流时，应注意将专业术语转换为俗话。如鞍部俗称垭豁，山梁的小盆地即可能是老百姓所说的旋坑，半山腰地势平缓的地方群众称窝塘等。,第五节地形图在工程中的应用,1.按限定坡度选最短路线1:1000比例尺地形图，要求从A开始，在图上选一条坡度不超过+8的最短路线，终点为B点。,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。,用横轴表示水平距离，比例尺为1:10001:2000用纵轴表示点的高程，比例尺为1:501:200一般地，纵轴比例尺比横轴比例尺大10或20倍。,2.根据地形图绘制指定方向的断面图,在工程设计中，经常要了解在某一方向上的地形起伏情况，例如公路、隧道、管道等的选线，可根据断面图设计坡度，估算工程量，确定施工方案。,(1)画出两条相互垂直的轴线，并确定距离与高程比例尺。,(2)在横轴上，按距离比例尺标绘A、1、2、3、。,(3)按高程比例尺将各点标绘在纵轴方向上。,(4)用光滑曲线连接各标绘的各点。,作图步骤：,3.勾绘汇水面积界线,汇水面积的边界是指某地能汇集雨水的实际边界。它是一系列分水线即山脊线的连线。汇水面积边界线的特点是：边界线是通过一系列山脊线以及各山头、鞍部的曲线，并与河道指定断面形成的闭合环线。,第六节在地形图上量算图形面积,1.解析法多边形，精度较高1、2、3、4是待测图形边界上的点，通过这些点画X坐标轴的平行线与Y坐标轴分别相交于1、2、3、4点。待测图形1234的面积P等于梯形1221与2332的面积之和、减去梯形1441与4334的面积之和。假定各点的坐标已知，则待测图形的面积：,整理后n边形公式,2.图解法曲线图形，精度较低（1）透明方格纸法将方格透明纸（有mm格和cm格）覆盖在待测图形上，然后计数待测图形边界内满格个数N和不满格个数n。地形图上图形的面积P=(N+n/2)G实地的面积S=PM2式中M-比例尺分母,(2)平行线法将绘有等距平行线的透明纸覆盖在图形上，使上下边界处于平行线相切，逐个量出与图形相交的平行线在图形内那部分线段的长度l1、l2、l3ln，相邻两条平行线间截割的图形面积可近似为梯形。各梯形的面积S等于1/2平行线间距（梯形的高）与相邻平行线长之和的积，所有梯形面积的总和等于待测图形的面积P，即P=SH。,3.电子求积仪量测面积,KP-90N型电子求积仪结构图,特点：速度快、精度高、操作简便、适合复杂形状。操作及注意事项：阅读说明书,电子求积仪量测面积原理：积分轮（求积仪底部）随跟踪放大镜的移动和转动，并获得一种模拟量，微分编码器将模拟量转换成电量，测量得到的数据经专用电子计算器运算后，直接显示出面积值。,