工程测量——地形图测绘.ppt

地形图基本知识 地形图地形图 v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。 平面图平面图 v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 地形图比例尺地形图比例尺=图上长度/实地长度 地例尺精度：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 比例尺1500110001200015000110000 比例尺精度 （M）0.050.10.20.51.0 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1 60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 1）50cm50cm50cm50cm 或或50cm40cm50cm40cm 用于用于1 1：500500、1 1：10001000 、1 1：20002000 （2 2）40cm40cm40cm40cm 用于用于1 1：50005000 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。 地物的表示方法地物的表示方法 vv比例符号比例符号 vv非比例符号非比例符号 vv线性符号线性符号 vv注记符号注记符号 如房屋如房屋 如水准点 如河流 如水稻田 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。 h h h h h h 山 坡 线 d d 1 1 d d 2 2 d d 3 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 h h h h h 山 坡 线 i 地面坡度i： (为地面倾角) i= h d = tan d d 1 1 d d 2 2 d d 3 3 d d4 4 d d5 5 d d6 6 典型地貌的等高线： （3）山 谷、山谷 线（集水 线） （4）鞍部 （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） 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) 等高线特征等高线特征 v同一等高线上，各点高程相等 v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 v除在悬崖处外，等高线不能相交 v地面坡度是指等高距h与平距d之比，用 i表示 v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 o a b c d 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 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 条直线上，偏离不应大条直线上，偏离不应大 于于0.2mm0.2mm。每格长度误。每格长度误 差也不应超过差也不应超过0.2mm0.2mm。 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 A 4.50 6.45 B 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。 东 大 道 坚5 5.40 5.35 （1） “地物”取“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”。 地貌取点方法图地貌取点方法图 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 7、绘制地形图（地物和等高线）、绘制地形图（地物和等高线） uu等高线的绘制方法：等高线的绘制方法： （）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线）。（）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。（）再在相邻碎部点之间内插出等高线。 等高线的绘制方法等高线的绘制方法 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。 X Y 1000 900 800 700 600 500 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1：1000 h h. A 52 51 50 49 48 E F G 1:500 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 1000 900 800 700 600 500 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1：1000 （1）解析法 在图上量测A、B坐标， 计算A、B距离： (XB,YB) (XA,YA) （2）图解法 用比例尺直接 量取 . A . B 2、图上直线的坐标方位角 1000 900 800 700 600 500 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1：1000 （1）解析法 量测两点坐标， 用坐标反算公式计算： (XB,YB) (XA,YA) . A . B AB 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) u 功能：可进行面积、点的坐标、周长等项目的量测。 u 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，