《测量技术》课件07项目七 地形图的应用

项目七地形图的应用任务一地形图识读与应用的基本知识任务二地形图的应用CONTENTS目录01地形图识读与应用的基本知识地形图是地面信息的载体,一幅地形图是一本无法用文字来表达的百科全书。地形图在林业生产中的应用十分广泛,主要有利用地形图做底图开展森林调查和园林生产规划设计,最终作为制作各种设计图、规划图、调查图等的依据。随着我们的地理信息系统的广泛使用,数字化地形图在园林生产和林业生产上应用的深度和广度将进一步提高。所以,我们能够正确使用地形图是作为园林工程技术人员和园林规划设计人员必须具备的基本技能。一、地形图图廓及图廓外的注记(一)地形图图廓和坐标格网1.国家基本比例尺地形图图廓和坐标格网国家基本地形图的比例尺包括1∶1000000、1∶500000、1∶250000、1∶100000、1∶50000、1∶25000、1∶10000和1∶5000八种,其中1∶100000、1∶50000、1∶25000和1∶10000地形图是大面积区域规划设计和各种资源调查的根据。2.(1∶2000)~(1∶500)比例尺地形图图廓和坐标格网(1∶2000)~(1∶500)比例尺地形图图廓只有外图廓和内图廓,内图廓是地形图分幅时的坐标格网线,也是图幅的边界线。外图廓是距内图廓之外一定距离绘制的加粗平行线,仅为装饰美观用的。内图廓外四角处注有坐标值,并在内图廓线内侧每隔10cm绘有5mm的短线,表示坐标格网线的位置;图幅内绘有10mm长的“+”,表示坐标格网的交叉点。(二)图名和图号图名和图号一般位于地形图北图廓外面正中处。图名一般以图幅内最著名的地名、最大的村庄或突出的地物、地貌名称来命名。图号即地形图的编号。1.旧的分幅和编号方法(1)1∶100万比例尺地形图的编号———“列—行”编号:①列:从赤道算起,纬度每4°为一列,至南北纬88°各22列,用大写英文字母A,B,…,V表示;②行:从180°经线算起,自西向东每6°为一行,全球分为60行,用阿拉伯数字1,2,…,60表示。一个列号和一个行号就组合成一幅1∶100万地图的编号。如图71所示,北京所在的1∶100万图幅位于东经114°~120°,北纬36°~40°,其编号为J50。(2)1∶50万、1∶25万、1∶10万比例尺地图的编号:这几种比例尺地图的编号都是在1∶100万地图图号的后面加上本身的代号形成各自的编号。(3)1∶5万、1∶2.5万、1∶1万、1∶5000比例尺图的编号:①1∶5万是把一幅1∶10万地形图分为4幅,用A,B,C,D表示,即经差15',纬差10'表示。如北京某地:北纬39°54'30″,东经116°28'25″,图幅编号为J505B,见图74。②1∶2.5万是把一幅1∶5万地形图分为4幅,用1,2,3,4表示,按经差7'30″,纬差5'分幅。图幅编号在1∶5万编号后加上自己的序号,如J505B4,见图74。③1∶1万是将一幅1∶10万地形图分为8行、8列共64幅图,用(1),…,(64)表示,经差3'45″,纬差2'30″,图幅编号是在1∶10万编号后加上各自的代号,如J505(24),见图75。④1∶5000比例尺地形图是在1∶1万的基础上进行,将一幅1∶1万地形图分为4幅,用a、b、c、d表示,经差1'52.5″,纬差1'15″,图幅编号在1∶1万编号后加上各自的代号,如J505(24)b。2.新的分幅与编号方法根据1992年国家标准局发布的《国家基本比例尺地形图分幅和编号》GB/T13989—1992国家标准,自1993年3月起实施。新测的基本比例尺地形图,均须按照次标准进行分幅和编号。(1)分幅标准:1∶100万的地形图的分幅按照国际1∶100万的地形图分幅的标准进行,其他比例尺以1∶100万为基础分幅,具体分幅情况如表71所示。(2)编号标准:①1∶1000000地形图的编号是由图幅所在的行号字母符和列号数字码组成,中间不再加连字符。如北京某地在1∶1000000图幅处在第J行、第50列,其编号为J50。②(1∶50万)~(1∶5000)比例尺地形图的编号均由五个元素(五节)10位代码构成,即1∶100万地形图的行号(第一节字符码1位),列号(第二节数字码2位),比例尺代码(第三节字符1位),该图幅的行号(第四节数字码3位),列号(第五节数字码3位),共10位。比例尺代码见表71所示。(3)编号查算:①1∶1000000比例尺地形图编号的查算:若已知某地的经度λ和纬度φ,其所在1∶1000000图幅编号,可按图71查出,也可用下列(73)公式计算。3.矩形分幅与编号(1)分幅方法:矩形分幅适用于1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000比例尺地形图,图幅一般为50cm×50cm或者40cm×50cm,它是按直角坐标的纵、横坐标线划分图幅的.(2)编号方法:有些独立地区的测图,或者由于与国家或城市控制网没有关系,或者由于地图本身保密的需要,或者由于小面积测图,可以采用其他一些特殊的编号方法。矩形图幅的编号,一般可采用以下几种方法。①按西南角坐标编号:西南角坐标编号是用该图幅西南角的x坐标和y坐标的公里数来编号,x坐标在前,y坐标在后,中间用短线连接。如某幅1∶1000比例尺地形图西南角坐标x=10500m、y=15500m,则该图幅的编号为10.515.5。编号时,1∶5000地形图,坐标取至1km;1∶2000和1∶1000地形图,坐标取至0.1km;1∶500地形图,坐标取至0.01km。②按数字顺序编号:小面积测区的图幅编号,可采用数字顺序或工程代号等方法进行编号。如图77所示,虚线表示测区范围,数字表示图幅编号,排列顺序一般从左到右、从上到下。矩形分幅的地形图编号应该以方便管理和使用为目的,可以不必强求统一。③按行列编号:按行列编号一般以行代号(如A、B、C、…)和列代号(如1、2、3、…)组成,中间用短线连接,如图7-8所示。④以1∶5000比例尺图为基础编号:如果整个测区测绘1∶5000~1∶500等比例尺的地形图,为了地形图的测绘管理、图形拼接、存档管理和方便应用,则应以1∶5000地形图为基础进行其他比例尺地形图的分幅与编号。如图79所示,1∶5000图幅的西南角坐标为x=20km,y=30km,编号为2030;以编号2030作为其他比例尺地形图的基础编号,编号方法如图7-9所示。测图说明注记一般有以下内容:①平面坐标系:是独立(假定)坐标系还是1954年北京坐标系或1980年大地坐标系。②高程系:是假定高程系还是“1956年黄海高程系”或“1985年国家高程基准”。高程系之后注明图幅内所采用的等高距。③测绘单位、测图方法和测图时间:不同的测绘单位,其用途目的不同,地形图表现的重点内容会有所不同;测图方法不同,测图的精度也不同;测图时间(或调绘日期)可以判断地形图使用价值,离现在愈远,现状与地形图不相符的情况愈多,地形图的使用价值愈低。④图式和图例:注明图幅内采用的图式是什么年版的,便于用图者参阅,另外在东图廓线右侧,把一些不易识别的符号作为图例列出二、地形图的识读地形图详尽、精确可以全面地反映制图地区自然地理条件和社会经济状况,为人们认识、利用和改造客观环境提供可靠的地理和社会经济方面的信息,要认识和使用地形图,我们就要了解相关的地形图的基本内容:数学要素、地理要素和辅助要素。1.位置和范围读图时首先要阅读图名、图号、图廓、比例尺和说明材料,了解区域的地理位置,根据纬度与自然地理位置等影响气候的因素,分析该地区的气候类型和特征。2.地貌和水系根据等高线的形状、疏密、高程,并结合水系分布,判定地貌的宏观形态如平原、丘陵、高原、山地、盆地。3.植被和土地利用类型读出植被的类型、分布、面积大小以及与其他要素的关系。读出土地利用现状类型、分布特点、面积大小,分析影响土地利用的因素,提出合理保护利用土地资源的建议。4.居民地分析居民地的类型、行政意义、人口等级、密度差异和分布特征,了解居民地与水系、地貌、交通等的联系。5.道路网研究道路的类型、等级、分布对地区交通的保证程度,了解道路与居民地的联系及其与水系、地貌等的关系。02地形图的应用一、地形图的应用(一)求图上某点的平面直角坐标应用地形图上坐标格网可求点的平面直角坐标。如求图710中的P点平面坐标,先用铅笔过P点作坐标网的平行线,在图上用比例尺量出Pk和Pf分别为62.5m和40.2m,则P点坐标为:xP=xa+Pk=(40300+62.5)m=40362.5myP=ya+Pf=(28200+40.2)m=28240.2m为了校核量测结果,并考虑图纸伸缩的影响,应分别量出af和fb及ak和kd,设图上的坐标方格长为l,则af+fb=ak+kd=l如果不等,则按下式计算P点坐标。(二)求图上两点间的距离和方位角1.求图上某直线的方位角如图7-11所示,设A、B两点的坐标分别为(xA,yA)和(xB,yB),则直线AB的坐标方位角为2.求图上两点间的距离已知A、B两点的坐标,则AB两点的距离为(三)求图上某点高程1.点在等高线上如果所求的点正好位于等高线上,如图7-12所示,则该点高程等于所在等高线高程。如A点高程为49m。2.点在等高线间如所求点不在等高线上,位于两条等高线之间,则在相邻等高线的高程之间用比例内插法求得其高程。为求B点的高程,可由B点作大致与两等高线垂直的直线mn,分别量取mn、mB之长,则B点高程可按下式计算:(四)求直线的坡度1.按公式量算坡度地面上两点的高差与其水平距离的比值称为坡度,用i表示。欲求图上直线的坡度,可按前述的方法求出直线段的水平距离D与高差h,再根据下式计算其坡度。2.用坡度尺量算坡度方法是用圆规量取图上2~6条等高线间的宽度,然后到坡度尺上比量,在相应垂线下边就可读出它的坡度,要注意量几条在坡度尺上比几条。(五)地形图在园林工程上的应用1.按限制坡度在图上选线从斜坡上一点出发,向不同的方向,地面坡度大小是不同的,其中有一个最大坡度。降雨时,水沿着最大坡度线流向下方。欲求斜坡上最大坡度线,就要在各等高线间找出连续的最短距离,将最大坡度线连接起来,就构成坡面上的最大坡度线。2.按指定方向绘制地面断面图如果需要了解某一方向地面起伏的情况,则可以根据地形图绘出该方向的断面图。(1)首先连接M、N,要确定直线MN与等高线交点a、b、…、N的高程及各交点至起点M的水平距离。(2)绘制直角坐标系:用横坐标轴表示水平距离,其比例尺与地形图比例尺相同(也可以不相同);纵坐标轴表示高程,为了更突出线路MN方向的地形起伏状态,其比例尺一般是水平距离比例尺的10~20倍。(3)确定断面点:首先用两脚规(或直尺)在地形图上分别量取Ma、Mb、…、MN的距离;在横坐标轴上,以M为起点,量出长度Ma、Mb、…、MN,以定出M、a、b、…、N点,通过这些点,作垂线与相应标高线的交点即为断面点。(4)将所展绘的相邻各坐标点用平滑的曲线连接起来,即为方向线MN的断面图,如图所示。二、面积测定在园林规划设计和工程建设中,常需要计算某一范围的面积。下面介绍几种图形面积测定的方法。(一)几何图形法该方法适用于由折线连接成的闭合多边形。求面积时,把图形分解成若干个三角形、矩形、梯形等简单几何图形,如图7-14所示,分别量取计算面积所需的元素,计算其面积,将所有面积相加得整个图形的图上面积,再乘以比例尺分母的平方即得到其实地面积。(二)透明方格纸法地形图上所求的面积范围小,其边是不规则的曲线,可采用透明方格纸法。求面积时在透明方格纸或透明模片上做好边长2mm或4mm的正方形格网。测量面积时,将透明方格纸覆盖在图上并固定。分别统计出图形内不被图形分割的完整方格数和被图形分割的不完整方格数,完整方格数加上不完整方格数的一半,即为总方格数,则图形面积A为(三)平行线法(积距法)平行线法是在透明模片上制作相等间隔的平行线,间隔可采用2mm。量测时把平行模板放在欲量测的图形上,整个图形被平行线分成许多等高的梯形,设图中梯形的中线分别为d1,d2,…,dn,量取其长度,则面积A为A=d1h+d2h+…+dnhA=(d1+d2+…+dn)h(四)解析法(坐标法)坐标解析法适用房产面积测量,是根据房屋用地界址点或丘边界点的坐标计算房屋用地面积或丘的面积,也包括利用房角点的坐标计算房屋面积的方法。两者使用的方法、面积计算的公式、所测算面积的精度估算公式,都是完全相同的。如图7-17所示,图上土地边界1、2、3、4各点坐标已知,其面积为梯形122'1'加梯形233'2'减去梯形144'1'与梯形433'4'的面积,即A=1/2[(x1