地形图应用与数字测课件

第九讲地形图应用及数字化测图2013.05.161一、地形图的基本应用ΔxΔya1、求地形图上点的坐标2①解析法：先分别求出A、B两点坐标，再计算Δx、ΔyB②图解法：直接量取图上距离d，再计算AB的实际距离⒉求地形图上两点的距离3①解析法：先分别求出A、B两点坐标，再计算Δx、Δy，再反方位角。B②图解法：直接量取角度αAB⒊求图上直线的坐标方位角4①点在等高线上：点的高程等于点所在等高线的高程

②点在等高线间：目估内插法123⒋求地形图上点的高程55、求地形图上两点的坡度ABAB66、按限制的坡度选定最短线路如图所示。若地形图的比例尺为1：5000，等高距h=2m，今由A点到D点选一条路线，其路线的平均纵坡规定为i=4％相邻等高线间应有的图上距离为：

因其图上距离为10mm，使两脚规开口长度为10mm，从A点起用两脚规画圆弧与较高的等高线上交出1点，再从1点用同法在较高的等高线上交出2点，如此继续下去即得3、4、5……D的交点位置。若直线34长度大于两脚规距离，说明34直线坡度小于4％，图上可有两条路线可走，最后根据路线的选线设计要求，从中选定一条路线。

7二、

图形面积的量算1、方格纸法——数方格的个数，计算面积。2、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)83、解析法ⅠⅡⅢⅣ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。

写成以下四种形式的通用公式：494、求积仪法

（1）机械求积仪（2）电子求积仪10横向:平距1:1000纵向:高程1:2004550556065三、利用地形图绘制某方向的断面图11四、确定汇水面积确定汇水面积的边界线时，应注意以下几点：1)边界线(除公路AB段外)应与山脊线（分水线）一致，且与等高级垂直；2)边界线是经过一系列的山脊线、山头和鞍部的曲线，并在河谷的指定断面(公路或水坝的中心线)闭合。1213五、

土方量计算（一）方格网法14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：填挖高度h=H地-H设

h正数为挖，负数为填。15计算填、挖方量（1）方法一（用公式:V=S×h）1）根据填挖界线，计算那些4个顶点均为正的各个方格的挖方量。2）计算那些4个顶点均为负的各个方格的填方量。3）分别计算填挖界线上4个顶点有正有负的方格的挖方量和填方量。4）将挖方和填方分别相加，得总挖方和总填方。16（2）方法二角点：V=h×A/4边点：V=h×2A/4拐点：V=h×3A/4中点：V=h×4A/4A——为一方格的面积。

再将填方和挖方分开求和∑V，得总填方和总挖方。172.基本方法：1)绘填挖分界线。绘出H=33.17m分界线2)测算填挖面积。即测算等高线与方格围成的填挖面积。测算挖的面积是测算填的面积是3)计算填挖土方。墩台形体积公式二、等高线法1.基本思想：在图中，只要得到高程65m、70m的等高线围成的区域面积S65、S70，则二等高线围成的平面成墩台形体积是

在AEM和ADN间的在EIM和FIL间的18四、断面法

1.基本思想：从图可见，按AB方向展绘的断面图形象地反映了AB方向地形断面形态。可以想象，根据这种形态可以测算该断面面积SAB。同理，沿EF方向展绘的断面图也可以测算断面的面积SEF。如果断面EF与AB之间的间隔距离为L，则这二个断面之间的土方量是V=1/2(SAB+SEF)×L19六、数字高程模型及其应用（一）数字高程模型的概念数字高程模型（DEM，DigitalElevationModel）最初是为了高速公路的自动设计提出来的（Miller，1958）。数字高程模型是区域地表面中地理对象海拔高程的数字化表达。DEM可以用于各种线路的设计、各种工程面积、体积、坡度的计算，任意两点间可视性判断及绘制任意断面图。20地表形态表达方式21（二）DEM的应用可以较好地将地表三维可视化；能够方便地计算坡度、坡向等各种地形因子；求算体积、表面积；制作坡度图、断面图；与其他专题信息进行叠置分析；规划中的项目选址（道路、水库）、开发建设中土方量计算、通视性的判断......在防洪减灾方面，DEM是进行水文分析不可或缺的基础：汇水区分析、水系网络分析、淹没分析……它被用于各种线路选线（铁路、公路、输电线）的设计以及各种工程的面积、体积、坡度计算，任意两点间的通视判断及任意断面图绘制。22

皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的，全身性疾病，而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下：1、早期皮肌炎患者，还往往伴有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉两腿费力；举手梳理头发时，举高手臂很吃力；抬头转头缓慢而费力。皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现24（三）DEM的数据结构正方形格网模型（GridDEM）不规则三角网模型（TINDEM）25（四）DEM的数据采集及处理DEM数据采集方法:1）直接从地面测量GPS测量、全站仪野外测量2）由摄影测量与遥感方式获取3）从现有地形图上采集26（五）DEM的数据处理DEM的建立离不开对离散化的原始数据的处理，即采用数学内插函数获得规则格网点高程从而建立DEM模型。内插函数方法主要有：整体内插、分块内插、逐点内插。27（五）DEM在线路工程建设中的应用在公路、铁路等的勘测设计中，通过高精度的数字地形模型，可以绘制各种比例尺的等高线地形图、地形立体透视图，可以绘制地形的三维轴视图和纵、横断面图。确定汇水范围和计算面积。利用该模型，设计人员可以进行土方量计算与调配、道路的多种方案比较和选择，并通过设计表面模型和DEM的叠加，实现道路的景观模型以及动画演示。28航空影像三维立体景观29用于工程项目中的开挖填方、线路勘测设计、水利建设工程等。流域水文特征及土木工程30立体计算线路挖土、石方量31第二部分数字测图数字测图是在采集解析数据的基础上，依靠地形数据的传输、处理、编辑的平台，产生数字的图形。它的基本特征是数据从采集、传输、处理到图形编辑输出，不需要过多的人工干预，整个过程在人机交互的环境中基本实现自动化。32一、数字测图基本作业模式由数字工程测绘仪器（全站仪、测距电子经纬仪等）、电子手簿（或笔记本、掌上电脑）、计算机和数字测图软件构成的内外业一体化数字测图作业模式；由全球定位系统（GPS）实时差分定位装置（RTK）、计算机和数字成图软件构成的GPS数字测图作业模式；由航片（航空摄影地面影像）或卫片（卫星地面影像）和解析测图仪、计算机（或数字摄影测量系统）组成的数字摄影测图作业模式。通过对已有的模拟地形图进行数字化来获取数字地形图。33数字测图作业模式34全站仪+笔记本电脑(或PDA等）大比例尺地形图数字测图一般采用的作业模式35全站仪成为大比例尺数字地形测图主要采用的野外数据采集设备；基本操作：设站（测站置程序）定向（测站定向程序）极坐标方式逐点进行碎部点测量存储记录观测数据（角度、距离）以及系统实时计算得出的碎部点坐标（以点为单位存储，点号很重要）数据端口与计算机通信实现数据传输；采用配套的地形图成图软件处理生成数字地形图；3637数字地形图的特点（1)测量精度高（2)定点准确（3)绘图高效且规范（4）图幅连接自由（5)便于比例尺选择（6）便于地图数据的更新（7）便于图形的传输（8）便于数据共享38二、内外业一体化数字测图（一）体化数字测图特点采用数字仪器采集野外地形数据；如全站仪、GPS实时差分（RTK）定位系统、以及目前已经出现的激光扫描仪等；地形数据从采集、存储、传输、处理到成图、形成“数据流”，对数据的人为干预少；地形图成图软件系统实现自动展点、自动绘制符号、自动绘制等高线等，少量的人机交互编辑成图39数字化测图对作业员专业理论水平、计算机操作水平提出了更高的要求测距、测角精度很高,控制点的数量、密度减少。若采用RTK作业,由于其作业半径达到数公里,所以需要的已知点更少碎部测量时不受图幅边界的限制，外业不采用分幅作业，地形绘制完成后，采用绘图软件的分幅功能自动进行分幅处理。40

（二）一体化数字测图的作业流程野外数据采集采用成图系统软件编辑成图图面检查绘图输出，实地检查修改错误，进行图形整饰及分幅；绘制输出图形成果，刻录数字图光盘。41数字地图的种类数字栅格地图（DRG）

数字划线地图（DLG）

数字高程模型（DEM）

数字正射影像地图（DOM）

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