学习情境七施工场区测量课件

1、学习情境七 施工场区测量学习单元1 地形图基本知识基础知识一、地形图的基本概念 地面上天然形成或人工构筑的各种固定物体称为地物，如河流、湖泊、房屋、道路、桥梁和农田、森林等；地面高低起伏的自然形态称为地貌，如高山、丘陵、平原、洼地等。 地物和地貌总称为地形。 控制点建立后，根据控制点采集测区内地物和地貌特征点的相关定位数据，而后按测图比例尺和规定的符号绘制成地形图，这项测量工作称为地形测量。二、地形图的比例尺 （一）比例尺的种类1数字比例尺 数字比例尺即在地形图上直接用数字表示的比例尺。2图式比例尺 图式比例尺常绘制在地形图的下方，用以直接量度图内直线的水平距离，根据量测精度又可分为直线比例尺

2、（见图7-1）和复式比例尺。图7-1 直线比例尺（二）比例尺的精度 人们用肉眼能分辨的图上最小距离是0.1mm。所以，地形图上0.1mm所代表的实地水平距离，称为比例尺精度。比例尺精度0.1mm比例尺分母。比例尺1:5001:1 0001:2 0001:5 000比例尺精度0.050.100.200.50表7-1大比例尺地形图的比例尺精度比例尺用 途1:5 000可行性研究、总体规划、厂址选择、初步设计等1:2 000可行性研究、初步设计、矿山总图管理、城镇详细规划等1:1 000初步设计、施工图设计；城镇、工矿总图管理；竣工验收等1:500 注：1对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例

3、尺地形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。 2对于局部施测大于1:500比例尺的地形图，除另有要求外，可按1:500地形图测量的要求执行。 表7-2测图比例尺的选用三、地形图的分幅与编号（一）地形图的梯形分幅与编号11:1 000 000的地形图的分幅与编号 1:1 000 000的地形图的编号采用国际1:1 000 000 地图编号标准。21:500 000、1:250 000、1:100 000地形图的分幅与编号 1:500 000、1:250 000、1:100 000地形图的分幅与编号都是以1:1 000 000为基础的。图7-2 11 000 000地形图的分幅与编号3

4、1:50 000、1:25 000、1:10 000地形图的分幅与编号 1:50 000、1:25 000、1:10 000地形图的分幅与编号都是在1:100 000的基础上进行的。图7-3 1:500 000、1:250 000、1:100 000比例尺地形图的分幅和编号图7-4 1:50 000、1:25 000、1:10 000比例尺地形图的分幅和编号41:5 000比例尺地形图的分幅与编号 1:5 000比例尺地形图是在1:10 000比例尺地形图的基础上进行分幅和编号。图7-5 1:5 000比例尺地形图的分幅和编号比例尺图幅大小划分数代 号图幅编号纬度差经度差绝对相对1:1 000

5、 0004611横列：A，B，C，V纵行：1，2，3，60J-501:500 0002344A、B、C、DJ-50-D1:250 00011301641，2，3，16J-50-121:100 000203014491，2，3，144D+行号+列号J-50-8 J50D0040061:50 00010155764E+行号+列号J50E0100071:25 00057302 3044F+行号+列号J50F0220371:10 0002303459 2164（1），（2），（64）J-50-8-(61)1:5 000115152536 8644a、b、c、dJ-50-8-(61)-c表7-31:1

6、000 0001:5 000地形图的分幅和编号规则简表（二）地形图的矩形分幅与编号 各种建筑工程的大比例尺地形图常采用矩形或正方形分幅与编号的方法，图幅的大小见表7-4。比例尺矩形分幅正方形分幅图幅大小/（cmcm）实地面积/（kmkm）图幅大小/（cmcm）实地面积/（kmkm）一幅1:5 000图所含幅数1:5 000504054040411:2 00050400.85050141:1 00050400.250500.25161:50050400.0550500.062 564表7-4矩形或正方形分幅及面积四、地物符号和地貌符号 （一）地物符号 地物符号是指在地形图上表示各种地物的形状、大

7、小及其位置的符号。表7-5是国家标准1:500、1:1 000、1:2 000地形图图式所规定的部分地物的符号。表7-5地物符号续表（二）地貌符号1等高线 等高线是地面上高程相等的各相邻点连成的闭合曲线。如图7-6所示。图7-6 等高线示意2等高距与等高线平距 相邻两条等高线之间的高差，称为等高距，用h表示。地形类别比 例 尺1:5001:1 0001:2 0001:5 000平坦地0.50.512丘陵地0.5125山地1125高山地1225表7-6 地形图的基本等高距 单位：m注：1一个测区同一比例尺，宜采用一种基本等高距。 2水域测图的基本等深距，可按水底地形倾角所比照地形类别和测图比例尺

8、选择。 相邻等高线之间的水平距离，称为等高线平距，用d表示。如图7-7所示。3等高线的种类 地形图上的等高线分首曲线、计曲线、间曲线和助曲线4种，如图7-8所示。图7-7 等高距与地面坡度的关系 图7-8 4种等高线4几种典型地貌的等高线 （1）山头和洼地。山头和洼地的等高线都是一组闭合的曲线组成的。 （2）山脊和山谷。山脊是从山顶到山脚的凸起部分。山脊最高点的连线称为山脊线或分水线，如图7-11所示。两山脊之间延伸而下降的凹槽部分称为山谷。 图7-9 山头 图7-10 洼地图7-11 山脊图7-12 山谷 （3）鞍部。相邻两个山头之间的低凹处形似马鞍状的部分，称为鞍部。通常来说，鞍部既是山谷

9、的起始高点，又是山脊的终止低点。 （4）悬崖和陡崖。悬崖是上部突出、下部凹进的陡崖。 陡崖是坡度在70以上的陡峭崖壁，有石质和土质之分。图7-13 鞍部图7-14 悬崖与陡崖的表示5地形图图外注记 在地图上起说明作用的各种文字、数字，统称注记。 注记常和符号相配合，说明地图上所表示的地物的名称、位置、范围、高低、等级、主次等。 注记可分为名称注记、说明注记、数字注记。 常见的地形图图外注记有如下几种。（1）图名。（2）图号。（3）图廓。（4）接图表。（5）注记。图7-15 地形图廓和接图表学习单元2 大比例尺地形图测绘基础知识一、测图前的准备（一）图纸准备 测图用纸的质量要好，伸缩性要小。否则

10、，图纸的变形就会使图上地物、地貌及其相应位置产生变形。 现在，测图多用厚度0.070.10mm、经过热定型处理、变形率小于0.2%的聚酯薄膜。（二）绘制坐标网格 为了准确地将控制点展绘在图纸上，应先在图纸上精确地绘制10cm10cm的直角坐标格网，然后用坐标仪或坐标格网尺等专用仪器工具绘制，如果没有这些仪器工具，则可按下述对角线法绘制。（三）控制点展绘 根据控制点的坐标值，将其点位在图纸上标出，称为控制点展绘。图7-16 绘制坐标方格网示意 图7-17 控制点展绘示意二、地形图绘制的基本要求1轮廓符号的绘制（1）依比例尺绘制的轮廓符号，应保持轮廓位置的精度。（2）半依比例尺绘制的线状符号，应保

11、持主线位置的几何精度。（3）不依比例尺绘制的符号，应保持其主点位置的几何精度。2居民地的绘制（1）城镇和农村的街区、房屋，均应按外轮廓线准确绘制。（2）街区与道路的衔接处，应留出0.2mm的间隔。3水系的绘制 （1）水系应先绘桥、闸，其次绘双线河、湖泊、渠、海岸线、单线河，然后绘堤岸、陡岸、沙滩和渡口等。 （2）当河流遇桥梁时应中断；单线沟渠与双线河相交时，应将水涯线断开，弯曲交于一点；当两双线河相交时，应互相衔接。4交通及附属设施的绘制（1）当绘制道路时，应先绘铁路，再绘公路及大车路等。（2）当实线道路与虚线道路、虚线道路与虚线道路相交时，应实部相交。（3）当公路遇桥梁时，公路和桥梁应留出0

12、.2mm的间隔。5等高线的绘制 （1）应保证精度，线条应均匀、光滑自然。 （2）当图上的等高线遇双线河、渠和不依比例尺绘制的符号时，应中断。6境界线的绘制 （1）凡绘制有国界线的地形图，必须符合国务院批准的有关国界线的绘制规定。 （2）境界线的转角处，不得有间断，并应在转角上绘出点或曲折线。7各种注记的配置 （1）文字注记，应使所指示的地物能明确判读。 （2）高程的注记，应注于点的右方，离点位的间隔应为0.5mm。 （3）等高线的注记字头应指向山顶或高地，不应朝向图纸的下方。三、经纬仪测图法 经纬仪测绘法的实质是按极坐标定点进行测图，观测时先将经纬仪安置在测站上，绘图板安置于测站旁，用经纬仪测

13、定碎部点的方向与已知方向之间的夹角，并用视距测量的方法测出测站点至碎部点的平距和碎部点的高程。 然后根据测定数据用量角器（又称半圆仪）和比例尺把碎部点的位置展绘在图纸上，并在点的右侧注明其高程，再对照实地捕绘地形。此法操作简单、灵活，适用于各类地区的地形图测绘。（一）碎部点的选择 测绘地物及地貌，首先必须确定这些地物、地貌的特征点，即碎部点。（二）测绘步骤（1）安置仪器。（2）定向。（3）立尺。（4）观测、记录与计算。（5）展绘碎部点。图7-18 经纬仪测绘法示意（三）地物和地貌的勾绘 当碎部点展绘在图上后，就可以对照实地随时描绘地物和等高线。 地物要按地形图图式规定的符号表示。四、全站仪测图

14、法 全站仪测图法，主要分为准备工作、数据获取、数据输入、数据处理、数据输出5个阶段。 准备工作阶段包括资料准备、控制测量、测图准备等，与传统地形测图一样，在此不再赘述。五、GPS-RTK测图法1作业准备 （1）测区的控制点成果及GPS测量资料。 （2）测区的坐标系统和高程基准的参数，包括参考椭球参数，中央子午线经度，纵、横坐标的加常数，投影面正常高，平均高程异常等。 （3）WGS-84坐标系与测区地方坐标系的转换参数及WGS-84坐标系的大地高基准与测区的地方高程基准的转换参数。2转换关系的建立 基准转换，可采用重合点求定参数（七参数或三参数）的方法进行。 坐标转换参数也可直接应用测区GPS网

15、二维约束平差所计算的参数。3转换参数的应用 转换参数的应用，不应超越原转换参数计算所覆盖的范围，且输入参考站点的空间直角坐标，应与求取平面和高程转换参数（或似大地水准面）时所使用的原GPS网的空间直角坐标成果相同，否则，应重新求取转换参数。4参考站点位的选择 参考站点位的选择应根据测区面积、地形地貌和数据链的通信覆盖范围，均匀布设参考站。5参考站的设置 接收机天线应精确对中、整平，对中误差不应大于5mm；天线高的量取应精确至1mm；正确连接天线电缆、电源电缆和通信电缆等；接收机天线与电台天线之间的距离，不宜小于3m；正确输入参考站的相关数据，包括点名、坐标、高程、天线高、基准参数、坐标高程转换

16、参数等；电台频率的选择，不应与作业区其他无线电通信频率相冲突。6流动站的作业 流动站作业的有效卫星数不宜少于5个，PDOP值应小于6，并应采用固定解成果。 正确的设置和选择测量模式、基准参数、转换参数和数据链的通信频率等，其设置应与参考站相一致。流动站的初始化，应在比较开阔的地点进行。六、纸质地形图数字化 纸质地形图的数字化，可采用图形扫描仪扫描数字化法或数字化仪手扶跟踪数字化法。 数字化图中的地形、地物要素和各种注记的图层设置及属性表示，应满足用户要求和数据入库需要。 纸质地形图数字化的原图比例尺不应小于数字化地形图的比例尺。 图纸、图像的定向宜选用内图廓的四角坐标点或格网点作为定向点。学习

17、单元3 地形图的应用基础知识一、地形图应用的基本内容 （一）确定点的坐标 在大比例尺地形图上画有10cm10cm的坐标方格网，并在图廓西、南边上注有方格的纵横坐标值，如图7-22所示。 要求p点的平面直角坐标（xp，yp），可先将p点所在坐标方格网用直线连接，得正方形abcd，过p点分别作平行于x轴和y轴的两条直线mn和kl，然后用分别截取ak和an的图上长度，再依比例尺算出ak和an的实地长度值。 计算出ak=520m，an=260m，则p点的坐标为：xp=xa+ak=2 200+520=2 720（m）yp=ya+an=1 700+260=1 960（m） 为了检核，还应量出dk和bn的长

18、度。 如果考虑到图纸伸缩的影响，可按内插法计算。（二）确定两点间的水平距离 如图7-23所示，欲求AB两点之间的水平距离DAB，可以采用图解法或解析法。 （1）图解法为直接从图中量出AB两点之间直线的长度，再乘以比例尺分母M即为该点的水平距离。 （2）解析法则是在求得A、B两点的坐标后，用下式计算。 图7-22 确定点的坐标 图7-23 确定两点间的水平距离（三）确定直线的坐标方位角 如图7-23所示，要确定直线AB的坐标方位角AB，可根据已经量得的A、B两点的平面坐标用下式先计算出象限角RAB。 然后，根据直线所在的象限参照表7-9的规定计算坐标方位角。表7-9象限角RAB与坐标方位角AB的

19、关系（四）确定点的高程 地形图上的任一点的高程，可以根据等高线及高程标记确定。 如图7-24所示，A点正好在等高线上，则其高程与所在的等高线高程相同。 如果所求点不在等高线上，如图中的B点，则过B点作一条大致垂直于相邻等高线的线段mn，量取mn的长度d，再量取mB的长度d1，B点的高程HB可按比例内插求得式中， 为m点的高程；h 为地形图等高距。（五）确定直线的坡度 直线坡度是指直线段两端点的高差与其水平距离的比值。 如图7-25所示，若确定了A、B两点间的高差hAB，再测量AB间的水平距离D，则可按下式计算出地面上AB连线的坡度i。 式中，d为AB连线的图纸长度；M为比例尺分母；为AB连线在

20、垂直面投影的倾斜角；i为直线坡度，一般用百分率或千分率表示。图7-24 确定点的高程图7-25 确定直线的坡度二、地形图在工程建设中的应用 （一）按规定的坡度选择最短路线 在山地或丘陵地区进行道路、管线等工程设计中，通常要求以线路不超过某一限制坡度为条件，选定一条最短路线或等坡度路线。图7-26 按限制坡度选择最短路线示意（二）按指定方向绘制纵断面图 纵断面图是显示沿指定方向地球表面起伏变化的剖面图。 在各种线路工程设计中，为了进行填挖土（石）方量的概算以及合理地确定线路的纵坡等，都需要了解沿线路方向的地面起伏情况，而利用地形图绘制沿指定方向的纵断面图最为简便，因而得到广泛应用。图7-27 按

21、指定方向绘制纵断面图（三）确定汇水面积 在桥梁、涵洞、排水管、水库等工程设计中，都需要知道将来有多大面积的雨水往河流或谷地汇集，也就是要确定汇水面积。 确定汇水面积首先要确定出汇水面积的边界线，即汇水范围。 汇水面积的边界线是由一系列山脊线（分水线）连接而成的。图7-28 汇水区面积的确定（四）根据地形图平整场地 在各种工程建设中，除了要对建筑物布局合理外，往往还要结合地形作必要的改造，使改造后的地形适合建设的需要。 这种地形改造工作称为土地平整。（五）图形面积的量算1几何图形法 如图7-30所示，如果图形是由直线连接而成的闭合多边形，则可将多边形分割成若干个三角形或梯形，利用三角形或梯形计算面积的公式计算出各简单图形的面积，最后求得各简单图形的面积总和即为多边形的面积。 图7-30 几何图形法2透明方格纸法 如图7-31所示，对于曲线包围的不规则图形，可利用绘有边长为1mm（或2mm）正方形格网