工程测量之地形图测绘与应运

第九章地形图测绘与应用,9-1地形图的比例尺,平面图：通过野外实地测绘，将地面上各种地物的平面位置按一定的比例，用规定的符号缩绘在图纸上，并注有代表性的高程点。,地形图：既有各种地物，又有地貌。中国大百科全书将地形图定义为“按一定比例尺描绘地物和地貌的正射投影图”,地形：地物和地貌的总称,地形图的内容：数学要素、自然要素、社会经济要素、注记和整饰要素,地物：指地球表面上的固定性物体。地貌：指地表高低起伏的形态,比例尺：地形图上一段直线的长度与地面上相应线段的实际水平长度之比。,一、比例尺的表示方法,1、数字比例尺,用1/M表示。如1500，11000，15000，M为比例尺分母。M越大，比例尺越小。,2、图示比例尺,可消除图纸伸缩的影响。,20,10,0,20,40,2cm,1:1000直线比例尺,3、复式比例尺,2、大比例尺地形图的应用,三、比例尺精度,相当于图上0.1mm的实地水平距离。,二、大比例尺地形图的应用,1、地形图按比例尺分类：,大比例尺地形图1：500、1：1000、1：2000、1：5000中比例尺地形图1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万小比例尺地形图1：20万、1：50万、1：100万,9-2地形图图式,地形图图式分为：地物符号、地貌符号和注记符号,一、地物符号,1、比例符号,能将地物的形状、大小和位置按比例尺缩小绘在图上以表示轮廓特征的符号。,2、非比例尺符号,无法按比例绘在图上的地物,3、半比例符号,长度依比例，宽度不依比例,二、地貌符号,1、等高线的定义,地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。,2等高距、等高线平距、地面坡度,等高距相邻等高线之间的高差h。,等高线平距相邻等高线之间的水平距离d。,地面坡度i,为地面倾角,由于h为定值，所以i与d成反比,3、典型地貌的等高线,凡是凸出而且高于四周的高地称为山地，高大的称为山峰，矮小的称为山丘。比周围地面低，而且经常无水的地势较低的地方称为凹地，大范围低地称为盆地，小范围低地称为洼地。山脊是从山顶到山脚的凸起部分，山脊最高点间的连线称为山脊线。以等高线表示的山脊是等高线凸向低处，雨水以山脊为界流向两侧坡面，故山脊线又称分水线。山谷是沿着一个方向延伸下降的洼地。山谷中最低点连成的谷底线称为山谷线或合水线。,从上述几种典型地貌的等高线可以看出：山丘和盆地的等高线都是闭合曲线，两者形状很相似。为了区别起见，必须在等高线上注记高程或画出示坡线。示坡线是垂直于等高线而指向下坡的短线。山脊和山谷的等高线，都是朝着一个方向凸出的曲线，两者的形状也很相似。但是，山脊的等高线是向着山脊线降低的方向凸出，山谷的等高线则是向着山谷线升高的方向凸出。山脊和山谷，同样可以根据等高线上的高程注记或画示坡线来加以区别。,4、等高线的特性,(1)在同一条等高线上的各点，其高程相等；(2)等高线必定是一条闭合曲线，不会中断，由于一幅图所示的范围有限，如在本图幅内不闭合，则在相邻图幅内仍最终自成闭合；(3)一条等高线不能分叉为两条；不同高程的等高线，不能相交或者合并成一条；在悬崖处的等高线虽然相交，但必须有两个交点；,(4)等高线愈密则表示坡度愈陡，等高线愈稀则表示坡度愈缓，等高线之间平距相等则表示坡度相等；(5)经过河流的等高线不能直接跨越而过，应该在接近河岸时，渐渐折向上游，直到与河底等高处才能越过河流，然后再折向下游渐渐离开河岸；(6)等高线通过山脊线时，与山脊线成正交，并凸向低处；等高线通过山谷线时，则应与山谷线成正交，并凸向高处。,5、等高线的种类,1首曲线：按规定的基本等高距测绘的等高线称为首曲线。2计曲线：为了用图方便，每隔四级首曲线描绘一根较粗的等高线，称为计曲线(或加粗等高线)。地形图上只有计曲线注记高程，首曲线上不注记高程。3间曲线：当首曲线不能详细表示地貌特征时，则需在首曲线间加绘间曲线。其等高距为基本等高距的1/2，故也称半距等高线，一般用长虚线表示。4助曲线：如采用了间曲线仍不能表示较小的地貌特征时，则应当在首曲线和间曲线间加绘助曲线。其等高距为基本等高距的1/4，一般用短虚线表示,6、等高线的描绘方法,用等高线表示地貌的程序是先测定后绘图。测定对象是地貌的特征点。所谓地貌特征点是指山顶、鞍部、山脊线与山谷线上的坡度变换点和山脚点、山脚坡度变换点和山坡面倾斜变换点等。将测定的地貌特征点的平面位置按比例尺以垂直投影方法缩绘到图纸上，并在其旁注记该点高程(高程注记按图式规定)。,9.3地形图应用的基本内容,一、在图上量算点的坐标二、在图上量算点的高程三、坡度的确定四、水平距离的量算五、方位角的量算六、地形图上曲线长度的量算,七绘制已知方向纵断面图,八确定汇水面积的边界线,9.3地形图在规划设计中的应用,一、地形图在工程规划设计中的应用（一）地形图在水利工程规划设计中的应用1、确定汇水面积汇水面积即分水线（山脊线）与水库坝址围成的面积。确定汇水面积的方法：首先在地形图上从拦水坝一端开始，连续勾绘出该流域的分水线，直到拦水坝的另一端，组成一闭合曲线，该闭合曲线所包围的面积即为汇水面积。在勾绘分水线时，应注意分水线处处与等高线相垂直。,2、量算水库库容在设计水库时，若坝的溢洪道高程已定，则水库的最大淹没面积也就确定了，最大淹没面积以下的蓄水量（水体体积）即为水库库容。量算方法采用将水体按等高面分层量算的方法。每层水体的厚度值即为地形图的等高距，每层水体的体积等于该层上、下两等高面的平均面积乘以等高距。公式：V0=1/3S1h0,3、确定拦水坝的施工界址是指坝坡面与地面的交线。首先，把设计的坝轴线画在地形图上，按坝顶宽度和坝项高度画出坝顶位置，然后，按迎水坡与背水坡的坡度，作出与地形图上等高距相同的两坝面等高线，将这些坝面等高线与相同高程的等高线的交点用曲线连接起来，即得到拦水坝的施工界址。,（二）地形图在道路设计中的应用1、利用地形图进行道路勘测选线在道路设计中，当线路的起、终点确定下来后，即可按照相应等级道路的坡度限值I在地形图上选定道路中线的位置。2、利用地形图绘制已知方向的断面图,二、地形图在平整土地计算土方量中的应用,（一）方格法平整土地前，首先，应设计出平整后的地面标高，也称设计高程。设计高程一般是根据填、挖土量应相等的原则来确定。然后，在平整范围内以一定的间距打出方格网，根据等高线内插求出各方格交点的地面高程，以地面高程减去设计高程，即得填挖高度值，正号为挖，负号为填，注记在各相应交点上。分别计算出各方格内填挖土方量。（二）断面法首先，设计出土地平整后的地面高程，即设计高程。然后，在平整土地范围内作等间隔的平行线，间隔一般为5m，绘制各平行线的断面图，断面图