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第9章地形图应用1/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系2

§9.1概述

§9.2地形图应用基本知识

§9.3面积量算

§9.4在地形图上按一定方向绘制断面图

§9.5地形图在平整场地中应用

§9.6地理信息系统在城市管理中应用

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湖北工业大学土建学院测量工程系3

◆地理信息系统GIS

◆数字化测绘基础地理信息

●应用数据库管理系统和相关应用软件

●直接应用地形图§9.1概述

基础地理信息GIS应用

◆计算机软硬件GIS

◆地理信息应用3/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系4§9.2地形图应用基本知识教学要求：

掌握地形图应用基本内容及地形图在工程勘测规划设计工作中应用，会用几个惯用方法在地形图上测定图形面积。本章重点：地形图应用基本内容，地形图在工程规划设计工作中应用。4/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系5地形图主要用途

地形图应用于广泛领域，如国土整改、资源勘测、城镇建设、交通规划、土地利用、环境保护、工程设计、矿藏采掘、河道整理、等，可在地形图上获取详细地面现实状况信息。在国防和科研方面，更具重大用途。数字化地形图使地形图在管理和使用上表达出图纸地形图所无法比拟优越性。5/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系6一、确定点位平面坐标

依据地形图上方格网，能够求出地面上任意点位平面坐标。求M点坐标。先将M点所在小方格用虚线连接，即得正方形abcd，从图中能够看出，a点坐标为：

Xa=3265100，Ya=20612400

量取ag、ae长度（注意：应按百分比化算成实地距离），则M点坐标为：

Xm=Xa+（ag/ad）*100Ym=Ya+（ae/ab）*100地形图应用基本知识6/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系7XaYa点位坐标量测xya7/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系8二、确定两点之间距离

假设须测出已知点A（Xa、Ya）B（Xb、Yb）之间距离D，有两种方法。1)：图量法，按百分比化算成实地距离。2)：用公式计算：xyBA地形图应用基本知识8/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系9三、确定某一直线坐标方位角

(1)图解法：确定直线12方位角α₁₂。能够直接用量角器量取。

(2)解析法：如图所表示，当知道1、2点坐标时，公式计算：12xyΔyΔxα12地形图应用基本知识9/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系10例：在图上量得A、B坐标为：10009008007006005001000110012001300140015001：1000.A.BXB=683.2mYB=1378.5mXA=845.6mYA=1140.3m求DAB、

AB。DAB

AB解:X=683.2-845.6=-162.4Y=1378.5-1140.3=+238.2DAB=√(-162.4)2+238.22=288.29RAB=tan-1=tan-11.466749YX=554253第Ⅱ象限

AB

=180°–RAB=124°17′07″

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湖北工业大学土建学院测量工程系11四、确定点位高程

假如某点位置恰好位于一条等高线上，则这点高程就等于该等高线高程。假如某点点位位于两条等高线之间，则能够用线性百分比内插法计算。如图所表示:

地形图应用基本知识11/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系12五、在地形图上量取曲线长度

利用曲线计测定六、在地形图上确定某一直线坡度

要确定地面AB坡度，能够在图上量测两点之间水平距离D与高差h则其坡度i为：地形图应用基本知识12/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系13四.点位高程和两点间坡度量测四.点位高程和两点间坡度量测

◆

在等高线地形图上进行量测1.点位高程：可依据等高线目估

HE=51.0m,HF=48.3m,HG=51.9m2.两点间坡度坡度公式：i=hDhd•m=tan=5251504948•••EFG1:500例：设量得F、G图上距离为28.5mm，求F、G之间平均坡度(点高程见上)。解：平均坡度地面倾角

14.2°i=hDhd•m=51.9-48.30.0285•500==0.2526=25.3%13/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系14七、按限制坡度选定最短路线

在一些工程建设过程中，常碰到坡度限制问题。利用地形图就能够依据限制坡度选择规划最正确路线。比如，从山脚A点到山顶修一条公路，限制坡度i=5％。图百分比尺为1:，等高距h为2米，要满足设计要求，可先求出路线在相邻等高线之间最小平距d，d=h/（i·M）=2/（0.05*）=0.02米然后，以A为圆心，d为半径作弧，交等高线于1点，再以1点为圆心，d为半径作弧交等高线于2点，如此直到线路抵达山顶，然后把相邻点连接起来，即为所求最短路线，假如相邻等高线之间平距大于d时，说明地面坡度小于限制坡度。有时可按实际情况重复比较不一样方案，选择其中施工方便、经济合理一条。地形图应用基本知识14/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系15地形图基本应用

按限制坡度选定最短路线可按实际情况重复比较不一样方案，选择其中施工方便、经济合理一条。15/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系16在图上设计等坡度线例：要在A、B间选定一条满足坡度为最短路线。解：由坡度公式：◆当相邻两根等高线之间图上d30毫米时，地面坡度i3.33%。取d=30毫米作图时，A、B间路线最短。P270图9-11dddddddddddddd16/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系17地形图基本应用

八、确定汇水面积如图所表示，汇水面积分界限为山脊线，图中虚线和AB围起来部分为汇水区域。只要测出围起来面积即可。测出面积方法有格网法和利用求积仪直接测出。见面积量算。

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湖北工业大学土建学院测量工程系18§9.3面积量算一、透明方格纸法

二、平行线法

三、解析法

四、求积仪法五、直接利用几何图形计算面积18/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系19一、透明方格纸法透明方格纸法计算曲线内面积，先将毫米透明方格纸覆盖在图形上，数出图形内完整方格数n1和不完整方格数n2，则面积可按下式计算

n2图形边界所占方格数n1为图形边界所包围方格个数M为百分比尺分母19/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系20二、平行线法

将绘有等距平行线透明纸覆盖在图形上。则相邻两平行线间截割图形面积可近似视为梯形。梯形高为平行线间距h，图形截割各平行线长度，则各梯形面积分别为：

图形总面积：20/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系21三、解析法

假如图形为任意多边形，且各顶点坐标已在图上量出或实地测定，可利用各点

坐标以解析法计算面积。如图1234点分别向Y轴作垂线，由梯形面积加减能够得到图形1234围起图形面积A为：整理得下式展开后得下式：x1234Y21/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系22三、解析法若n边形各顶点投影于X轴时，则图形面积公式能够写为下式：对于任意n边形，能够写出面积计算通用公式：当i=1，yi-1=yn;当i=n，yi+1=y1。当i=1，xi-1=xn;当i=n，xi+1=x1。22/51编写程序时实用公式23/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系24四、求积仪法求积仪是一个专门供图上量算面积仪器，其优点是操作简便、速度快，适合用于任意曲线图形面积量算，并能确保一定精度。求积仪有机械求积仪)和电子求积仪两种。24/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系25求积仪法-----机械求积仪

1)机械求积仪机械求积仪是一个利用积分原理在图纸上测定不规则图形面积完全机械装置，它结构简单，售价低廉，便于使用。机械求积仪由极臂、描迹臂和计数器三部分组成。25/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系26求积仪法-----机械求积仪求积仪使用方法：F是所量面积，P是分划值，U是起点和终点读数26/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系27求积仪法-----电子求积仪2)电子求积仪图所表示为日本KOIZUMI(小泉)企业生产KP-90N电子求积仪，仪器是在机械装置动极、动极轴、跟踪臂(相当于机械求积仪描迹臂)等基础上，增加了电子脉冲记数设备和微处理器，能自动显示测量面积，面积测量相对误差为1/100027/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系28地籍中用地面积计算由计算机地籍管理软件自动计算28/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系29§9.4在地形图上

按一定方向绘制断面图一、按指定方向绘制纵断面图在进行道路、隧道、管线等工程设计时，需要了解两点之间地面起伏情况，这时，可依据地形图中等高线来绘制断面图。29/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系30按指定方向绘制纵断面图30/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系31二、按设计线路绘制纵断面图

在道路、管线等工程设计中，为确定线路坡度和里程，要按设计线路绘制纵断面图。ABCD为一线路，需要沿此方向绘纵面图。首先在图纸下方或方格纸上绘出两垂直直线，横轴表示距离，纵轴表示高程。然后在地形图上，从A点开始，沿线路方向量取两相邻等高线间平距，按一定百分比尺，将各点依次绘在横轴上，得A、1、2………15、D点位置。再从地形图上求出各点高程，依据对应点高程在纵轴上找出对应数值，依据横轴、纵轴即可在图中找出对应点，最终，将相邻垂线上高程点用平滑曲线连接起来，即得路线ABCD方向纵断面图。31/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系32按设计线路绘制纵断面图32/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系33§9.5地形图在平整场地中应用

场地平整有两种情形：一、要求平整成水平面，土方量计算二、要求按设计等高线整理成倾斜面，土方量计算33/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系34一、要求平整成水平面，土方量计算下列图所表示为某场地地形图，假设要求将原地貌按照挖填平衡标准改造成水平面，土方量计算步骤以下：1、在地形图上绘制方格网方格网大小取决于地形复杂程度、地形图百分比尺大小和土方计算精度要求，普通地，方格边长为图上2cm,相当于地面10M*10M,20M*20M。34/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系35一、要求平整成水平面，土方量计算第一步在地形图上绘制方格网地面10M*10M20M*20M35/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系36一、要求平整成水平面，土方量计算2、计算各方格顶点高程用线性内插法求出，并注记在对应顶点右上方，如图所表示。

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湖北工业大学土建学院测量工程系37一、要求平整成水平面，土方量计算第二步计算各方格顶点高程37/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系38一、要求平整成水平面，土方量计算3、计算设计高程“挖、填平衡”。先将每一方格顶点高程加起来除以4，得到各方格平均高程，再把每个方格平均高程相加除以方格总数，就得到设计高程H。

Hi----每个方格平均高程n-----方格总数38/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系39一、要求平整成水平面，土方量计算第三步“挖、填平衡”，计算设计高程H0=33.04mH1H4H5H6H7H8H9H10H11H2H3Hi----每个方格平均高程39/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系40一、要求平整成水平面，土方量计算分析H计算过程，能够发觉：角点高程使用一次-----------边点高程使用二次-----------拐点高程使用三次-----------中点高程使用四次----------所以设计高程H。能够表示为：权为1/4权为2/4权为3/4权为4/440/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系41一、要求平整成水平面，土方量计算

4．计算挖、填高度并绘制填挖边界限

依据设计高程和方格顶点高程，能够计算出每一方格顶点挖、填高度，即：将图中各方格顶点挖、填高度写于对应方格顶点左上方。正号为挖深，负号为填高。依据各方格顶点挖、填高度绘制填挖边界限。41/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系42一、要求平整成水平面，土方量计算第四步计算挖、填高度绘制挖填边界限42/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系43一、要求平整成水平面，土方量计算5．计算挖、填土方量挖、填土方量可按角点、边点、拐点和中点分别按下式列表计算。正号为挖，负号为填。43/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系4444/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系45利用Excel表格计算填、挖土方量45/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系461.绘制设计倾斜面等高线；2.确定填挖边界限(相同高程原地面等高线与设计等高线交点连线)；二、要求按设计够高线整理成倾斜面3.在地形图上绘小方格(一般取2厘米边长)，编号；4.计算方格顶点填挖值(挖为+,填为-)：

填挖值=方格顶点原地面标高-方格顶点设计地面标高5.计算每格填、挖土方量；计算填、挖土方总量。52474849505146/5101五月2024

湖北工业大学土建学院测量工程系