《矿山测量》 课件 单元七地形图的应用

1

知识目标：1、能正确理解地形图的主要用途；2、掌握地形图室内判读的内容和判读程序，主要是对地物和

地貌的判读；3、掌握地形图野外定向、在地形图上确定站立点位置、地形

图的野外判读；4、掌握地形图的基本应用和在工程建设中的应用。

技能目标：1、具有在地形图上求算点的平面坐标和高程的能力；2、具有在地形图上求直线的长度、坐标方位角和坡度的能力；3、具有在地形图上设计等坡线、确定汇水范围的能力；4、具有按一定方向绘制纵断面图的能力。

2

一、地形图的主要用途

地形图是工程建设的重要地形资料，是比较全面地、客观地反映地面情况的可靠资料。

在矿山建设和生产实践中，经常需要利用地形图研究和处理各种技术问题，如填绘地质资料，进行勘探设计，制定矿井规划，选择建井方案，进行井上下对照，研究解决矿井地质、水文地质及生产的各种问题。

利用地形图作底图，可编绘出一系列专题地图，如井田区域地形地质图、井上下对照图，开采范围图，水文及水文地质图等。3二地形图的识读地形图的识读：判断和识别地形图上所有划线、符号和注记的含义。地形图的基本内容主要包括：☻数学要素——坐标系、投影方式、比例尺等☻自然地理要素——地貌、水系、植被、土壤等☻社会经济要素——居民、道路、经济文化、行政标志等☻注记和整饰要素——图名、图号、测图日期、测图单位、采用的坐标系、高程系等（一）地形图的室内判读4

1.地形图的图外注记（1）图号、图名和接图表

图号：图的编号。

图名：图的名称。

接图表：该图幅与四邻图幅的相互关系。（2）比例尺有数字比例尺或直线比例尺。（3）图廓、分度带和坐标格网图廓：图幅四周的范围线。有内图廓和外图廓之分。内图廓是地形图分幅时的坐标格网或经纬线。内图廓四个角标注的数字是它的直角坐标值。图内的十字交叉线是坐标格网的交点。内图廓以内的内容是地形图的主体信息，包括坐标格网和经纬线、地貌符号、地物符号和注记。51:10000地形图图框形式6（4）三北方向线及坡度尺

三北方向：真子午线、磁子午线、坐标纵轴。坡

度

尺：地形图上量测坡度的图解。坡度尺用来量图上两点的地面坡度，用两脚规在坡度尺图上可量二条、三条、四条、五条及六条等高线之间的坡度。h—等高距d—等高线平距M—比例尺分母7

（5）测图时间、测图方法、坐标系统、高程系统和图式版本测图时间：测图的年月日

测图方法：经纬仪测图、平板仪测图、航测、数字测图

坐标系统：1980国家大地坐标系、城市坐标系、独立平面直角坐标系。（1954北京坐标系）

高程系统：1985国家高程基准、独立测区假定高程。（1956黄海高程系）

图式版本：每隔几年会修订一次，注意区分。（6）测绘单位、测量员、绘图员、检查（校核）员签名82.地物识读熟悉常用的地物符号及其表示方法，区分比例符号、半比例符号和非比例符号的不同，以及这些地物符号和地物注记的含义。地物的核心是居民地，从了解居民点入手，再了解与其相关的道路、河流、电力线、农田等。3.地貌识读掌握等高线的特性和种类，熟悉典型地貌符号，达到看懂整个地区地貌，例如，山头、洼地、山脊、山谷、鞍部、峭壁等，以便能看懂整个地区地貌大致形态。从主要山头、山梁入手，依据等高线识读地势高低起伏状况，各种地貌的分布。9（二）地形图的野外判读地形图的室内判读，主要是了解图名、图号、比例尺、接图表、内外图廓、坐标格网注记等内容。有的地形图上还注有坡度尺、三北方向等。101．地形图的定向（1）用罗盘按坐标纵线或磁子午线定向按坐标纵线定向，应将罗盘（或罗针）的零直径与图上任一坐标纵线重合，然后转动地形图，使磁针北端指到当地的磁偏角的分划值为止（注意东偏或西偏），如图7-2（a）所示。若按磁子午线PP′定向，则将罗盘（或罗针）的零直径与图上磁子午线重合，转动地形图与磁针零直径一致。这时地形图的方位便与实地方位一致，如图7-2（b）所示。11（2）根据直线路段、其他直线形地物及明显方位物定向，这种方法类似测图中的由已知直线定向，其具体操作方法如下：

先将地形图北图廓大致朝北，再将直尺放在地形图的直线路段上。并顺着直尺边缘瞄准地面。然后将地形图与直尺一起转动，使实地直线路段和图上相应的直线路段平行。这时，地形图方位与实地一致122．在地形图上确定站立点位置

(1)根据景物判定法如图所示，用现地对照的方法，比较站点四周明显地形特征点在图上的位置，再依它们与站立点的关系来确定站点在图上的位置。13

(2)侧方交会法若站点位于线状地物（如道路、堤坝、渠道、陡坎等）上或在过两明显特征点的直线上，这时先按线状地物标定地形图方向。然后，在该线状地物侧翼找一个图上和实地都能辨认的明显地物，如图所示，在图上该地物点中心插一大头针，将直尺紧靠大头针并瞄准该地物点，沿直尺边缘用铅笔画直线，它与线状符号的交点即为站点在图上的位置。14

(3)后方交会法用罗盘仪标定地形图方向，选择图上和实地都有的2个或3个同名目标，在图上目标定位点上竖插一根大头针，使直尺紧靠大头针转动，照准实地同名目标，向后绘方向线，用同样方法照准其他目标，画方向线，其交点就是站点的图上位置，如右图：

还有一种后方交会法，即用透明纸后方交会法，首先在站点上置平图板，在图板上放一张透明纸，在透明纸上，由站点向三个地面目标描绘方向线。然后，将透蒙在图纸上，转动透明纸，使三条方向均通过图上的对应目标点，此时将透明纸上的站点用针剌到图上，此点就是所求站立点辋上的位置。15

一、求点的坐标

如右图，求P点的坐标。（1）确定P点所在方格abcd；（2）过P点作格网平行线交方格于m、n点和f、g点；（3）量da、dm、dc、dg。则P点坐标为：l为方格边长（10cm）M为测图比例尺分母为了消除图纸伸缩影响，采用下列公式：16二、求点的高程（1）点位在等高线上：高点的高程就是所在等高线的高程。（2）点位不在等高线上：如右图中P点，可通过P作一条大致垂直于两相邻等高线的线段mn，在图上量出mn和mp的长度，则P点的高程为:式中，hmn=1m，为本图幅的等高距。设dmp=3.5mm，dmn=7.0mm，则hmp=(3.5/7.0)·1＝0.5m

HP=65+0.5=65.5m☻实际工作中，常用目估法确定高程。17三、求图上两点间的水平距离（实地）

（一）解析法：已知A、B两点的坐标如图所示，欲求A、B两点间的水平距离，则A、B两点水平距离为：

（二）图解法：

1）量取图上两点间的长度，乘以比例尺分母。2）用三棱尺量取图上两点间的实地水平距离。3）用分规量取两点间的长度，在直线比例尺上读取实地距离。18四、求图上两点间的曲线距离

（1）线绳法（2）曲线仪法五、确定图上直线的坐标方位角

（1）解析法：如图所示，已知A、B两点的坐标，欲求直线AB的坐标方位角，则：

（2）图解法：用量角器量取。注意方法19

六、确定图上两点间的坡度和倾斜角（1）解析法：如图所示，已知A、B两点的高差和水平距离，欲求A、B两点间的坡度和倾斜角，则：（2）图解法用分规在图上坡度尺上直接量取。☻坡度表示方法：百分比、千分率、角度（倾斜角）。20七、图形的面积量算

规则多边形面积量算几何图形法坐标计算法21不规则曲线面积量算平行线法透明方格纸法22

一.按限定坡度选最短路线1:1000比例尺地形图，要求从A开始，在图上选一条坡度不超过+8℅的最短路线，终点为B点。已知地形图等高距为1m，因此路线在相邻等高线间最短水平距为

在1:1000图上即d=12.5/1000=12.5mm，以A点为圆心，12.5mm为半径划引弧交于39m等高线的1和1‘，同法进行直至B点。由于B点高程为45.56m，与7或7′点所在等高线高程之差为0.56m，则所需最短距离是

，相应图上距离为7mm，而图上7′B与7B量得距离都大于最短距离7mm，因此，这两条路均符合要求，但最后须到实地勘查确定。23用横轴表示水平距离，比例尺为1:1000—1:2000用纵轴表示点的高程，比例尺为1:50—1:200一般地，纵轴比例尺比横轴比例尺大10或20倍。二.根据地形图绘制指定方向的断面图

在工程设计中，经常要了解在某一方向上的地形起伏情况，例如公路、隧道、管道等的选线，可根据断面图设计坡度，估算工程量，确定施工方案。24(1)画出两条相互垂直的轴线，并确定距离与高程比例尺。(2)在横轴上，按距离比例尺标绘A、1、2、3、…。(3)按高程比例尺将各点标绘在纵轴方向上。(4)用光滑曲线连接各标绘的各点。作图步骤：25三.勾绘汇水面积界线

汇水面积的边界是指某地能汇集雨水的实际边界。它是一系列分水线即山脊线的连线。汇水面积边界线的特点是：边界线是通过一系列山脊线以及各山头、鞍部的曲线，并与河道指定断面形成的闭合环线。26四、平整场地中的土方量计算（一）整理成水平场地假设要求将原地貌按挖填土方量平衡的原则改造成平面，其步骤如下：1、在地形图图上绘制方格网在地形图上拟建场地内绘制方格网。方格网的大小取决于地形复杂程度，地形图比例尺大小，以及土石方概算的精度要求。例如采用1：500的地形图时，根据地形复杂情况，一般边长为10m或20m。然后，根据地形图比例尺在图上绘出方格网。各方格顶点号注于方格点的左下角。274849

52.052.3+1.9+1.2+0.6+1.2

+1.6

+1.2+0.4+0.6

+0.3

-0.7-0.5

-0.7

-1.1-1.4

-1.9

-1.9

-1.7

-1.7

-2.2+0.1

48.048.248.247.749.249.449.248.548.050.050.550.251.151.551.150.349.749.348.849.949.9A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D5E3E2E1E450+2.1+2.451.851.150.551.751.751.150.450.750.850.249.549.749.849.348.648.748.848.449.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.9-0.2

-0.6

282、求各方格顶点的地面高程根据地形图上的等高线，用内插法求出各方格顶点的地面高程，并注于方格点的右上角。3、计算设计高程分别求出各方格四个顶点的平均值，即各方格的平均高程；将各方格的平均高程求和并除以方格数n，即得到设计高程H。在本例中，求得的设计高程H=49.9m。并注于方格顶点右下角。295、确定方格顶点的填、挖高度各方格顶点地面高程H′与设计高程之差，为该点的填、挖高度，即h为“＋”表示挖深，为“－”表示填高。并将h值标注于相应方格顶点左上角。4、确定填挖边界线根据设计高程H=49.9m，在地形图上用内插法绘出49.9m等高线。该线就是填、挖边界线。306、计算填、挖土石方量有两种情况：一种是整个方格全填或全挖方，如方格I、III。一种既有挖方，又有填方的方格，如方格II。另现以方格I、II、III为例，说明其计算方法：方格I为全挖方31方格II既有挖方，又有填方方格III为全填方式中

——各方格的填、挖面积（m2）32（二）．将场地平整为一定坡度的倾斜场地

例：根据地形图将地面平整为倾斜场地，设计要求是：倾斜面的坡度，从北到南的坡度为-2%，从西到东的坡度为-1.5%。1、绘制方格网并求方格顶点的地面高程

与将场地平整成水平地面同法绘制方格网，并将各方格顶点的地面高程注于图上，图中方格边长为20m。33+0.69+0.19+0.04+0.04+0.34+0.39+0.24+0.14-0.41-0.06-0.11-0.2682.1581.2080.4579.9079.4079.2579.8579.6579.2079.7579.8578.8081.4081.1080.4080.2080.7580.8580.3080.2081.4681.1681.0680.8680.5680.2680.7680.4680.1680.6680.3680.0680.2679.7679.6679.3679.06A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D579.7679.4679.86828180－1.5%－2.0%G80.2679-0.86+0.34-0.66-0.31-0.61+0.19+0.39-0.26342、计算各方格顶点的设计高程根据填、挖土石方量基本平衡的原则，按与将场地平整成水平地面计算设计高程相同的方法，计算场地几何形重心点G的高程，并作为设计高程。在本例中，计算得设计高程H=80.26m。重心点及设计高程确定以后，根据方格点间距和设计坡度，自重心点起沿方格方向，向四周推算各方格顶点的设计高程。南北两方格点间的设计高差=20m×2%=0.4m东西两方格点间的设计高差=20m×1.5%=0.3m35B3点的设计高程=80.26m+0.2m=80.46mA3点的设计高程=80.46m+0.4m=80.86mC3点的设计高程=80.26m-0.2m=80.06mD3点的设计高程=80.06m-0.4m=79.66m同理可推算得其他方格顶点的设计高程，并将高程注于方格顶点的右下角。推算高程