工程测量——地形图测绘.ppt

地形图基本知识,地形图 将地面上的地物和地貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。 平面图 如图上只有地物，不表示地面起伏的图称为平面图。,地形图比例尺,地形图比例尺=图上长度/实地长度 地例尺精度：相当于图上0.1mm的实地水平距离。,地形图按比例尺分类：,（1）大比例尺地形图1：500、1：1000、1：2000、1：5000 （2）中比例尺地形图1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万 （3）小比例尺地形图1：20万、1：50万、1：100,比例尺大小不同，精度数值也不同。图的比例尺越大，图上的地物地貌越详细，精度越高。但测绘工作量也成倍增加。所以应根据实际需要选择比例尺。,比例尺精度,地形图的分幅与编号,梯形分幅与编号 按经纬线分幅的梯形分幅(trapezoid map-subdivision)法，它一般用于1:50001:100万的中、小比例尺地图的分幅； 矩形分幅与编号 按坐标格网分幅的矩形分隔(rectangular map-subdivision)法，它一般用于城市和工程建设1:5001:2000的大比例尺地图的分幅。,梯形分幅,1:100万：经差6度，由经线180度起，自西向东160编号；纬差4度，由赤道分别向南北至88度。如G-48，SG-48. 1：10万：每幅1:100万的图按经差30、纬差20划分为144幅。 1：1万：每幅1：10万的图按经差345”,纬差230”划分为64幅。,新的梯形分幅,矩形分幅,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，主要有：,（1）50cm50cm 或50cm40cm 用于1：500、1：1000、1：2000 （2）40cm40cm 用于1：5000,地形图的识读图廓和图廓外注记,1.图号、图名和接图表 2.比例尺 3.经纬度及坐标格网 4.三北方向图 5.坐标系统 高程系统 图式、测图日期 测图者 6.内、外图廓。,地物的表示方法 比例符号 非比例符号 线性符号 注记符号,地貌符号等高线(contour),1、定义:地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。,等高线平距 相邻等高线之间的水平距离d。,等高距(contour interval)、等高线平距、地面坡度,等高距相邻等高线之间的高差h。,注：由于h为定值，所以 i 与d成反比。,典型地貌的等高线：,（3）山谷、山谷线（集水线） （4）鞍部（垭口）,（1）山峰、盆地、峭壁、悬崖、山脚 （2）山脊、山脊线（分水线）,等高线按用途分类：,基本等高线首曲线(intermediate contour) 加粗等高线计曲线(index contour) 半距等高线间曲线(half-interval contour) 1/4等高线助曲线(extra contour),等高线特征 同一等高线上，各点高程相等 等高线是自行闭合的连续曲线，不在图内闭合就在图外闭合 除在悬崖处外，等高线不能相交 地面坡度是指等高距h与平距d之比，用i表示 等高线通过山脊线及山谷线，必须改变方向，而且与山脊线山谷线垂直相交,模拟测图前的准备工作,测地形图分为：白纸测图（模拟测图）(analog map)与数字测图(digital map) 一图纸的选用 主要有：1.磅纸（机械制图用的图纸） 2.聚脂薄膜透明、不变形、可洗。坐标格网一般已绘制。,坐标格网的绘制,方格网的大小： 40cm50cm或50cm50cm 方格的大小：10cm10cm,1.对角线法,坐标格网尺法,坐标格网尺,（1）坐标格网尺的图片,（2）用坐标格网尺绘制方法,3.软件绘制方法如AutoCAD或CASS软件。,4格网的检查 要求：格网交点应在一条直线上，偏离不应大于0.2mm。每格长度误差也不应超过0.2mm。,控制点的展绘 例：展绘控制点A(647.43, 634.52,4.50)；B(913.46,748.63,6.45）。,1、确定格网线的坐标、注记。 2、确定控制点所在的方格，按比例尺展出。 3、检查：在图上量取相邻控制点间的距离。其与理论值之差图上0.3mm。,1:1000,0.50.5,1000 900 800 700 600 500,500 600 700 800 900 1000,经纬仪法测图(mapping method with theodolite),（一）配置 1、工具：经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。 2、人员：观测员、记录计算员、绘图员各1人、立尺员2人。,（二）步骤,1、安仪：在控制点A安置经纬仪，量取仪器高。 2、定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘置零。,3、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。,（1） “地物”取“轮廓转折点”。,（2）地貌取“地性线上坡度或方向变化点”。,地貌取点方法图,4、观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数L、水平角。,5、记录、计算：记录上述观测值，按视距测量公式计算出点1的水平距离D和高程H。,6、展碎部点：在图纸上，按、D，定出点1的位置。,7、绘制地形图（地物和等高线）,等高线的绘制方法： （）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线）。 （）再在相邻碎部点之间内插出等高线。,等高线的绘制方法,地形图的检查、拼接与整饰,（1）检查 包括：图面检查、野外巡视和设站检查（约占每幅图的10%）。 （2）拼接 一般规定每幅图的图边应测出图幅外1cm。若偏差小于容许值，可以平均分配到两幅图中。 （3）整饰：擦掉不必要的点、线、高程等。使图面整洁、规范。,大比例尺数字地形图的测量方法简介,1、工具：全站仪、棱镜、小钢尺、电子手薄、电脑。 2、方法：用全站仪采集数据自动记录在电子手薄中通过电脑处理，成图。,地形图的基本应用,一、确定图上点的平面坐标与高程 1、平面坐标用比例尺在图上量取。,2、目估内插点位高程： HE=51.0m, HF=48.3m, HG=51.9m,二、图上直线的距离、方向（方位角）、坡度 1、图上直线距离,（1）解析法,（2）图解法 用比例尺直接 量取,2、图上直线的坐标方位角,（1）解析法,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。,3、确定图上直线的坡度,三、绘制指定方向的纵断面图(profile (diagram) 1、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； 2、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510倍。,根据地形图绘制纵断面图示例,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为 的最短路线。,解：坡度公式 ：,故在相邻两根等高线之间的图上平距 必须 d：,方法： 计算由山脊 线围成的面积。,五、确定汇水面积,图形面积的量算,一、方格纸法数方格的个数，计算面积。 二、平行线法分解成梯形，计算面积。,(方格纸及平行线法计算面积举例),(方格纸及平行线法计算面积举例),三、解析法,面积公式：相邻顶点与坐标轴（X或Y）所围成的各梯形面积的代数和。,经整理后：,写成以下四种形式的通用公式：,4,四、求积仪法,方法：沿边线滚动一圈。 1、机械求积仪(mechanical planimeter),2、电子求积仪 (electronic planimeter),功能：可进行面积、点的坐标、周长等项目的量测。 使用方法： （1）在折线段，进入点方式，采集始终点，共2点。 （2）在圆弧段，进入圆弧方式，采集始终点及圆弧上一点，共3点。 （3）曲线段，进入连续跟踪进入方式，描绘曲线形状。,电子求积仪图,平整场地的土方量计算,一、方格网法平整成水平面时的步骤： 1打方格。按精度要求和地形的不同，一般取1010m、2020m、5050m。 2根据等高线确定各方格顶点的高程。（用内插法） 3计算设计高程。 （1）设计高程由设计单位定出，则无需计算。,（2）填挖方基本平衡时的设计高程,把每一个方格四个顶点的高程相加，除以4，得每一个方格的平均高程；再把n个方格的平均高程加起来，除以方格数n，得设计高程。,即有：,4、计算填挖高度 有：h=H地-H设 h正数为挖，负数为填。,5、计算填、挖方量,（1）方法一（用公式:V=Sh） 1）根据填挖界线，计算那些4