《建筑工程》-第七章教学材料

第一节地形图的基本知识

一、地形图的概念地形图是通过实地测量,将地面上各种地物、地貌的平面位置和高程位置,按一定的比例尺,用统一规定的符号和注记缩绘在图纸上的平面图形.它既表示地物的平面位置,又表示地貌形态.地物是指地球表面上轮廓明显、具有固定性的物体.地物又分为人工地物(如道路、房屋等)和自然地物(如江河、湖泊等).地貌是指地球表面高低起伏的形态(如高山、丘陵、平原、洼地等).地物和地貌统称为地形.地形图是地球表面实际情况的客观反映,各项经济建设和国防工程建设都需首先在地形图上进行规划、设计,特别是大比例尺(常用的有１∶５００、１∶１０００、１∶２０００、１∶５０００等)地形图,也是城乡建设和各项建筑工程进行规划、设计、施工的重要基础资料之一.下一页返回第一节地形图的基本知识

二、地形图的比例尺１比例尺的种类地形图上任一线段的长度d与地面上相应线段的实际水平距离D之比,称为地形图比例尺.比例尺可分为数字比例尺和图式比例尺两种.(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.数字比例尺通常用分子为１的分数式１/M来表示,其中,“M”称为比例尺分母,则有式中,M越小,比例尺越大,图上所表示的地物、地貌越详尽;相反,M越大,比例尺越小,图上所表示的地物、地貌越粗略.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

(２)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(图７-１)和复式比例尺.通常将比例尺为１∶５００、１∶１０００、１∶２０００、１∶５０００的地形图,称为大比例尺地形图;比例尺为１∶１００００、１∶２５０００、１∶５００００、１∶１０００００的地形图,称为中小比例尺地形图;比例尺为１∶２０００００、１∶５０００００、１∶１００００００的地形图,称为小比例尺地形图.１∶５００和１∶１０００的大比例尺地形图一般用经纬仪、全站仪或GPS测绘;１∶２０００和１∶５０００的地形图一般由１∶５００或１∶１０００的地形图缩小编绘而成.若测图面积较大,也可用航空摄影测量方法成图.中比例尺地形图由国家专业测绘部门负责测绘,目前均用航空摄影测量方法成图;小比例尺地形图一般由中比例尺地形图缩小编绘而成.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

２比例尺精度人眼的分辨率为０１mm,在地形图上分辨的最小距离也是０１mm.因此,把相当于图上０１mm的实地水平距离称为比例尺精度.比例尺大小不同,其比例尺的精度也不同,见表７-１.比例尺精度的概念对测图和设计用图都具有非常重要的意义.例如,在测１∶２０００图时,实地只需取到０.２m,因为量得再精细,在图上也表示不出.又如,在设计用图时,要求在图上能反映地面上０.０５m的精度,则所选的比例尺不能小于１∶５００.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

三、地形图的分幅与编号为了方便测绘、管理和使用地形图,需将同一地区的地形图进行统一的分幅与编号.地形图的分幅方法有两种:一种是按经纬线分幅的梯形图,坐标以角度单位表示,用于较小比例尺的国家基本地形图的分幅;另一种是按照平面直角坐标格网划分的矩形图,坐标以长度单位表示,多用于工程建设的大比例尺地形图的分幅.１梯形分幅梯形分幅是按经纬线进行分幅的.(１)１∶１００００００地形图的分幅与编号.１∶１００００００地形图的分幅与编号采用国际１∶１００００００地图分幅与编号标准.每幅１∶１００００００地形图范围是经差６°、纬差４°;纬度６０°~７６°为经差１２°、纬差４°;纬度７６°~８８°为经差２４°、纬差４°(在我国范围内没有纬度６０°以上的需要合幅的图幅).上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

１∶１００００００地形图的编号方法是将整个地球从经度１８０°起,自西向东按６°经差分成６０个纵列,自西向东依次用数字１、２、、６０编列数;从赤道起,分别由南向北、由北向南,在纬度０°~８８°的范围内,按４°纬差分成２２个横行,依次用大写字母A、B、C、、V表示.图７-２所示为１∶１００００００地形图的分幅与编号.由经线和纬线围成的每一个梯形小格为一幅１∶１００００００地形图,它们的编号由该图所在的行号与列号组合而成.例如,我国首都北京所在的１∶１００００００地形图的图幅编号为J５０.(２)１∶５０００００~１∶５０００地形图的分幅与编号.１∶５０００００~１∶５０００地形图均以１∶１００００００地形图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅.１)每幅１∶１００００００地形图划分为２行２列,共４幅１∶５０００００地形图,每幅１∶５０００００地形图的范围是经差３°、纬差２°.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

２)每幅１∶１００００００地形图划分为４行４列,共１６幅１∶２５００００地形图,每幅１∶２５００００地形图的范围是经差１°３０′、纬差１°.３)每幅１∶１００００００地形图划分为１２行１２列,共１４４幅１∶１０００００地形图,每幅１∶１０００００地形图的范围是经差３０′、纬差２０′.４)每幅１∶１００００００地形图划分为２４行２４列,共５７６幅１∶５００００地形图,每幅１∶５００００地形图的范围是经差１５′、纬差１０′.５)每幅１∶１００００００地形图划分为４８行４８列,共２３０４幅１∶２５０００地形图,每幅１∶２５０００地形图的范围是经差７′３０″、纬差５′.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

６)每幅１∶１００００００地形图划分为９６行９６列,共９２１６幅１∶１００００地形图,每幅１∶１００００地形图的范围是经差３′４５″、纬差２′３０″.７)每幅１∶１００００００地形图划分为１９２行１９２列,共３６８６４幅１∶５０００地形图,每幅１∶５０００地形图的范围是经差１′５２５″、纬差１′１５″.１∶１００００００~１∶５００地形图的图幅范围、行列数量和图幅数量关系见表７-２.１∶５０００００~１∶５０００地形图的编号均以１∶１００００００地形图编号为基础,采用行列编号方法.其编号的组成如图７-３所示.其中,比例尺代码见表７-３所示.行、列编号(图７-４)是将１∶１００００００地形图按所含各比例尺地形图的经差和纬差划分成若干行和列,横行从上到下、纵列从左到右按顺序分别用三位阿拉伯数字(数字码)表示,不足三位者,前面补零,取行号在前、列号在后的排列形式注记.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

图７-５所示为１∶２５００００地形图的图幅编号示例,图中带斜线区域所示的图幅编号为J５０C００３００４.(３)１∶２０００、１∶１０００、１∶５００地形图的分幅和编号.１∶２０００、１∶１０００、１∶５００地形图宜以１∶１００００００地形图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅.１)每幅１∶１００００００地形图划分为５７６行５７６列,共３３１７７６幅１∶２０００地形图,每幅１∶２０００地形图的范围是经差３７５″、纬差２５″,即每幅１∶５０００地形图划分为３行３列,共９幅１∶２０００地形图.２)每幅１∶１００００００地形图划分为１１５２行１１５２列,共１３２７１０４幅１∶１０００地形图,每幅１∶１０００地形图的范围是经差１８７５″、纬差１２５″,即每幅１∶２０００地形图划分为２行２列,共４幅１∶１０００地形图.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

３)每幅１∶１００００００地形图划分为２３０４行２３０４列,共５３０８４１６幅１∶５００地形图,每幅１∶５００地形图的范围是经差９３７５″、纬差６２５″,即每幅１∶１０００地形图划分为２行２列,共４幅１∶５００地形图.１∶２０００、１∶１０００、１∶５００地形图经、纬度分幅的图幅范围、行列数量和图幅数量关系见表７-２.１∶２０００地形图图幅编号方法宜与１∶５０００００~１∶５０００地形图的图幅编号方法相同.１∶１０００、１∶５００地形图经、纬度分幅的行、列编号是将１∶１００００００地形图按所含比例尺地形图的经差和纬差划分成若干行和列,横行从上到下、纵列从左到右按顺序分别用四位阿拉伯数字(数字码)表示,不足四位者,前面补零,取行号在前、列号在后的排列形式标记.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

２矩形分幅１∶２０００、１∶１０００、１∶５００地形图也可根据需要采用５０cm×５０cm正方形分幅和４０cm×５０cm矩形分幅,其图幅编号一般采用图廓西南角坐标编号法,也可选用流水编号法和行列编号法.(１)坐标编号法.采用图廓西南角坐标千米数编号时,x坐标千米数在前,y坐标千米数在后,１∶２０００、１∶１０００地形图取至０１km(如１００~２１０);１∶５００地形图取至００１km(如１０４０~２７７５).(２)流水编号法.带状测区或小面积测区可按测区统一顺序编号,一般从左到右、从上到下用阿拉伯数字１、２、３、４、编定.示例如图７-６所示,图中带斜线区域所示的图幅编号为××Ｇ８(××为测区代号).上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

(３)行列编号法.行列编号法一般采用以字母(如A、B、C、D、)为代号的横行从上到下排列,以阿拉伯数字为代号的纵列从左到右排列来编定,先行后列.

图７-７所示带斜线区域的图幅编号为AＧ４.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

四、地形图的图外注记对于一幅标准的大比例尺地形图,图廓外应注有图名、图号、接图表、比例尺、图廓、坐标格网和其他图廓外注记等,如图７-８所示.１图名图名可以采用文字、数字图名并用,这样便于地形图的测绘、管理和使用.文字图名通常使用图幅内具有代表性的地名、村庄或企事业单位名称命名.数字图名可以由当地测绘部门根据具体情况编制.图名标注在地形图北图廓外上方中央.２图号图号是保管和使用地形图时,为使图纸有序存放、检索和使用而将地形图按统一规定进行编号.大比例尺地形图通常是以该图幅西南角点的纵、横坐标公里数编号.当测区较小且只测一种比例尺图时,通常采用数字顺序编号,数字编号的顺序是由左到右、由上到下.图号注记在图名的正下方.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

３接图表接图表是本图幅与相邻图幅之间位置关系的示意简表,表上注有邻接图幅的图名或图号.读图或用图时,根据接合图表可迅速找到与本图幅相邻的有关地形图,并可用它来拼接相邻图幅.４图廓和坐标格网地形图都有内、外图廓.内图廓线较细,是图幅的范围线;外图廓线较粗,是图幅的装饰线.图幅的内图廓线是坐标格网线,在图幅内绘有坐标格网交点短线,图廓的四角注记有坐标.５其他注记大比例尺地形图应在外图廓线下面中间位置注记数字比例尺,标明测图所采用的坐标系和高程系,标明成图方式和绘图时执行的地形图图式,注明测量员、绘图员、检查员等.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

五、地物符号和地貌符号地形图主要运用规定的符号反映地球表面的地貌、地物的空间位置及相关信息.地形图的符号分为地物符号和地貌符号,这些符号总称为地形图图式,图式由国家有关部门统一制定.(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、大小及其位置的符号.表７-４所示是国家标准１∶５００、１∶１０００、１∶２０００地形图图式所规定的部分地物的符号.根据形状、大小和描绘方法的不同,地物符号可分为以下四类.１比例符号有些地物的轮廓较大,其形状和大小均可依比例尺缩绘在图上,同时配以规定的符号表示,这种符号称为比例符号,如房屋、稻田、湖泊等.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

２半比例符号对于一些带状或线状延伸地物,按比例尺缩小后,其长度可依测图比例尺表示,而宽度不能依比例尺表示的符号称为半比例尺符号,如围墙、篱笆、电力线、通信线等地物的符号.符号的中心线一般表示其实地地物的中心线位置.３非比例符号地面上轮廓较小的地物,按比例尺缩小后无法描绘在图上,应采用规定的符号表示,这种符号称为非比例符号,如三角点、导线点、水准点、独立树、路灯、检修井等.非比例符号的中心位置和实际地物的位置关系如下.(１)规则几何图形符号,如导线点、水准点等,符号中心就是实物中心.(２)宽底符号,如水塔、烟囱等,符号底线中心为地物中心.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

(３)底部为直角的符号,如独立树,符号底部的直角顶点反映实物的中心位置.比例符号、半比例符号和非比例符号不是一成不变的,主要依据测图比例尺与实物轮廓而定.４注记符号注记符号就是用文字、数字或特定的符号对地形图上的地物作补充和说明,如图上注明的地名、控制点名称、高程、房屋层数及河流名称、深度、流向等.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

(二)地貌符号地貌是指地表高低起伏的形态,是地形图反映的重要内容.在地形图上表示地貌的方法很多,但在测量上最常用的方法是等高线法.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７-９所示,有一高地被等间距的水平面H１、H２和H３所截,故各水平面与高地相应的截线就是等高线.将各水平面上的等高线沿铅垂方向投影到一个水平面上,并按规定的比例尺缩绘到图纸上,便得到用等高线来表示的该高地的地貌图.等高线的形状是由高地表面形状来决定的,用等高线来表示地貌是一种很形象的方法.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

２等高距与等高线平距地形图上相邻两条等高线之间的高差,称为等高距,常用h表示.在同一幅图内,等高距一定是相同的.等高距的大小是根据地形图的比例尺、地面坡度及用图目的而选定的.等高线的高程必须是所采用的等高距的整数倍,如果某幅图采用的等高距为３m,则该幅图的高程必定是３m的整数倍,如３０m、６０m等,而不能是３１m、６１m或６６５m等.地形图中的基本等高距,应符合表７-５的规定.相邻等高线之间的水平距离,称为等高线平距,用d表示.在不同地方,等高线平距不同,它取决于地面坡度的大小,地面坡度越大,等高线平距越小;相反,地面坡度越小,等高线平距越大;若地面坡度均匀,则等高线平距相等,如图７-１０所示.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

３等高线的种类地形图上的等高线可分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线四种,如图７-１１所示.(１)首曲线.在地形图上,从高程基准面起算,按规定的基本等高距描绘的等高线称为首曲线.首曲线一般用细实线表示,它是地形图上最主要的等高线.(２)计曲线.为了方便看图和计算高程,从高程基准面起算,每隔５个基本等高距即４条首曲线)加粗一条等高线,称为计曲线.计曲线一般用粗实线表示.(３)间曲线.当首曲线不足以显示局部地貌特征时,可在相邻两条首曲线之间绘制１/２基本等高距的等高线,称为间曲线.间曲线一般用长虚线表示,描绘时可不闭合.(４)助曲线.当首曲线和间曲线仍不足以显示局部地貌特征时,可在相邻两条间曲线之间绘制１/４基本等高距的等高线,称为助曲线.助曲线一般用短虚线表示,描绘时可不闭合.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

４几种典型地貌的等高线(１)山头和洼地.地势向中间凸起而高于四周的高地称为山头;地势向中间凹下而低于四周的低地称为洼地.山头和洼地的等高线都是由一组闭合的曲线组成的,地形图上区分它们的方法是:等高线上所注明的高程,内圈等高线比外圈等高线所注的高程大时,表示山头,如图７-１２所示;内圈等高线比外圈等高线所注高程小时,表示洼地,如图７-１３所示.另外,还可使用示坡线表示,示坡线是指示地面斜坡下降方向的短线,一端与等高线连接并垂直于等高线,表示此端地形高,不与等高线连接端地形低.(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７-１４所示.两山脊之间延伸而下降的凹槽部分称为山谷,如图７-１５所示.山谷内最低点的连线,称为山谷线或合水线.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

山脊与山谷由山脉的延伸与走向而形成,山脊线与山谷线是表示地貌特征的线,故又称为地性线.地性线构成山地地貌的骨架,它在测图、识图和用图中具有重要的意义.地形图上山地地貌显示是否真实、形象、逼真,主要是看山脊线与山谷线表达得是否正确.(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,鞍部既是山谷的起始高点,又是山脊的终止低点.所以,鞍部的等高线是两组相对的山脊与山谷等高线的组合,如图７-１６所示.(４)悬崖和陡崖.悬崖是上部突出、下部凹进的陡崖.悬崖上部的等高线投影到水平面时,与下部的等高线相交,下部凹进的等高线部分用虚线表示,如图７-１７(a)所示.陡崖是坡度在７０°以上的陡峭崖壁,有石质和土质之分.如用等高线表示,将非常密集或重合为一条线,因此采用陡崖符号来表示,如图７-１７(b)和图７-１７(c)所示.上一页下一页返回第一节地形图的基本知识

５等高线的特征(１)同一条等高线上各点的高程必相等,而高程相等的地面点却不一定在同一条等高线上.(２)等高线是一闭合曲线,如不在本幅图内闭合,则在相邻的其他图幅内闭合.但间曲线和助曲线作为辅助线,可以在图幅内中断.(３)除悬崖、峭壁外,不同高程的等高线不能相交或重合.(４)在同一幅图内,等高线的平距大,表示地面坡度缓;平距小,则表示地面坡度陡;平距相等,则表示坡度相同.倾斜地面上的等高线是间距相等的平行直线.(５)山脊与山谷的等高线与山脊线和山谷线成正交关系,即过等高线与山脊线或山谷线的交点作等高线的切线,始终与山脊线或山谷线垂直.上一页返回第二节

大比例尺地形图测绘控制测量工作结束后,人们就可以控制点为测站,测定地物、地貌特征点的平面位置和高程,并按规定的比例尺和符号缩绘成地形图.一、测图前的准备工作１图纸准备测绘地形图应选用优质图纸.目前,测绘部门广泛采用聚酯薄膜图纸.聚酯薄膜是一种无色透明的薄膜,其厚度为０.０３~０.１mm,表面经过打毛后,便可代替图纸使用.聚酯薄膜的主要优点是透明度好、伸缩性小、不怕潮湿和牢固、耐用,并可直接在底图上着墨复晒蓝图,加快出图速度;其主要缺点是易燃、易折和易老化,故使用保管时,应注意防火、防折.下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘２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１０cm×１０cm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.如图７-１８所示,用直尺先在图纸上画出两条对角线,以交点O为圆心,取适当长度为半径画弧,与对角线相交得A、B、C、D四点,连接各点得矩形ABCD.从A、B、D点起,分别沿AB、AD、BC、DC各边,每隔１０cm定出一点,然后连接各对边的相应点,即得所需的坐标方格网.坐标方格网绘成后,应立即进行检查,各方格网实际长度与名义长度之差不应超过０.２mm,图廓对角线长度与理论长度之差不应超过０３mm.如超过限差,应重新绘制.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘３控制点展绘根据图号、比例尺,将坐标格网线的坐标值注在相应图格线的外侧,如图７-１９所示.如采用独立坐标系统只测一幅图时,要根据控制点的最大和最小坐标,参考测区情况,考虑将整个测区绘在图纸中央(或适当位置),来确定方格网的起始坐标.展绘时,首先应确定所绘点所在的方格.如图７-１９所示,假设１号点的坐标为x１＝６８０３２m,y１＝５８０５４m,则它位于以k、l、m、n表示的方格内,分别从k、l向上量取８０３２mm(相当于实地８０３２m),得a、b点,再分别从k、n向右量取８０５４mm(相当于实地８０５４m),得c、d点,a、b连线和c、d连线的交点即为１号点的图上位置.用同样的方法将其他各控制点展绘在图上.控制点展绘完毕,必须进行校核.方法是用比例尺量出各相邻控制点之间的距离,与控制测量成果表中相应距离比较,其差值在图上不得超过０.３mm,否则应重新展绘.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘二、地形图绘制的基本要求(１)轮廓符号的绘制,应符合下列规定: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,应符合下列规定: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,应符合下列规定: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;当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.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(４)交通及附属设施的绘制,应符合下列规定: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０.２mm的间隔.(５)等高线的绘制,应符合下列规定: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,应符合下列规定: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.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(７)各种注记的配置,应分别符合下列规定:１)文字注记,应使所指示的地物能明确判读.一般情况下,字头应朝北.道路河流名称,可随现状弯曲的方向排列.各字侧边或底边,应垂直或平行于线状物体.各字间隔尺寸应在０.５mm以上;远间隔的也不宜超过字号的８倍.注字应避免遮断主要地物和地形的特征部分.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.(８)外业测绘的纸质原图,宜进行着墨或映绘,其成图应墨色黑实光润、图面整洁.(９)每幅图绘制完成后,应进行图面检查和图幅接边、整饰检查,如发现问题,及时修改.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘三、碎部测量方法在地形图测绘中,决定地物、地貌位置的特征点称为碎部点.碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程.碎部测量的方法有经纬仪测绘法、平板测图法等传统方法,也有全站仪测图法、GPSRTK测图法等现代方法.(一)经纬仪测绘法１碎部点的选择选择正确的碎部点是保证成图质量和提高测图效率的关键.碎部点应尽量选在地物、地貌的特征点上.(１)地物特征点的选择.１)用比例符号表示的地物,其地物特征点为其轮廓点,如居民地.但由于地物形状不规则,一般规定地物在图上的凹凸部分大于０４mm时,这些轮廓点选为地物特征点,否则忽略不计.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘２)用半比例符号表示的地物,如道路、管线等一些线状地物,当其宽度无法按比例尺在图上进行表示时,只对其位置和长度进行测定,可将这些地物的起始点和中途方向或坡度变换点选作地物特征点.３)非比例符号的地物,如电杆、水井、三角点、纪念碑等,应以其中心位置作为地物特征点.(２)地貌特征点的选择.１)能用等高线表示的地貌,尽量选择地貌斜面交线或楞线等地性线以及地性线上的坡度变化点和方向改变点、峰顶、鞍部的中心、盆地的最低点等作为特征点,如山头、盆地等.２)不能用等高线表示的地貌,以这些地貌的起始位置、范围大小等作为选择,如陡崖、冲沟等.为了能真实地用等高线表示地貌形态,除对明显的地貌特征点必须选测外,还需要其间保持一定的立尺密度,使相邻立尺点间的最大间距不超过表７-６的规定.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘２测绘步骤(１)安置仪器.如图７-２０所示,在测站点A上安置经纬仪(包括对中、整平),测定竖盘指标差x(一般应小于１′),量取仪器高i,设置水平度盘读数为０°００′００″,后视另一控制点B,则AB称为起始方向,记入手簿.将图板安置在测站近旁,目估定向,以便对照实地绘图.连接图上相应控制点A、B,并适当延长,得图上起始方向线AB.然后,用小针通过量角器圆心的小孔插在A点,使量角器原心固定在A点上.(２)定向.置水平度盘读数为０°００′００″,并后视另一控制点B,即起始方向AB的水平度盘读数为０°００′００″(水平度盘的零方向),此时复测器扳手在上或将度盘变换手轮盖扣紧.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(３)立尺.立尺员将标尺依次立在地物或地貌特征点上(如图７-２０所示中的１点).立尺前,应根据测区范围和实地情况,立尺员、观测员与测绘员共同商定跑尺路线,选定立尺点,做到不漏点、不废点,同时立尺员在现场应绘制地形点草图,对各种地物、地貌应分别指定代码,供绘图员参考.(４)观测、记录与计算.观测员将经纬仪瞄准碎部点上的标尺,使中丝读数v在i值附近,读取视距间隔KL,然后使中丝读数v等于i值,再读竖盘读数L和水平角β,记入测量手簿,并依据下列公式计算水平距离D与高差h:上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(５)展绘碎部点.如图７-２０所示,将量角器底边中央小孔精确对准图上测站a点处,并用小针穿过小孔固定量角器圆心位置.转动量角器,使量角器上等于β角值的刻划线对准图上的起始方向ab(相当于实地的零方向AB),此时,量角器的零方向即为碎部点１的方向,然后根据测图比例尺按所测得的水平距离D在该方向上定出点１的位置,并在点的右侧注明其高程.地形图上高程点的注记,字头应朝北.(二)平板测图法(１)平板测图,可选用经纬仪配合展点器测绘法和大平板仪测绘法.(２)地形原图的图纸,宜选用厚度为０.０７~０.１０mm,伸缩率小于０２％的聚酯薄膜.(３)图廓格网线绘制和控制点的展点误差,不应大于０.２mm.图廓格网的对角线、图根点间的长度误差,不应大于０.３mm.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(４)平板测图所用的仪器和工具,应符合下列规定:１)视距常数范围应为１００±０.１.２)垂直度盘指标差,不应超过２′.３)比例尺尺长误差,不应超过０.２mm.４)量角器半径,不应小于１０cm,其偏心差不应大于０.２mm.５)坐标展点器的刻划误差,不应超过０.２mm.(５)当解析图根点不能满足测图需要时,可增补少量图解交会点或视距支点.图解交会点应符合下列规定:１)图解交会点,必须选多余方向作校核,交会误差三角形内切圆直径应小于０５mm,相邻两线交角应为３０°~１５０°.２)视距支点的长度,不宜大于相应比例尺地形点最大视距长度的２/３,并应往返测定,其较差不应大于实测长度的１/１５０.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘３)图解交会点、视距支点的高程测量,其垂直角应一测回测定.由两个方向观测或往、返观测的高程较差,在平地不应大于基本等高距的１/５,在山地不应大于基本等高距的１/３.(６)平板测图的视距长度,不应超过表７-７的规定.(７)平板测图时,测站仪器的设置及检查应符合下列要求:１)仪器对中的偏差,不应大于图上０.０５mm.２)以较远一点标定方向,另一点进行检核,其检核方向线的偏差不应大于图上０.３mm,每站测图过程中和结束前应注意检查定向方向.３)检查另一测站点的高程,其较差不应大于基本等高距的１/５.(８)测图时,每幅图应测出图廓线外５mm.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(三)全站仪测图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、数据输出五个阶段.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.应用全站仪测图法进行测图具体应符合以下要求:(１)全站仪测图所使用的仪器宜使用６″级全站仪,其测距标称精度,固定误差不应大于１０mm,比例误差系数不应大于５×１０－６.测图的应用程序,应满足内业数据处理和图形编辑的基本要求.数据传输后,宜将测量数据转换为常用数据格式.(２)全站仪测图的方法,可采用编码法、草图法或内外业一体化的实时成图法等.当布设的图根点不能满足测图需要时,可采用极坐标法增设少量测站点.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(３)全站仪测图的仪器安置及测站检核,应符合下列要求:１)仪器的对中偏差不应大于５mm,仪器高和反光镜高的量取应精确至１mm.２)应选择较远的图根点作为测站定向点,并施测另一图根点的坐标和高程,作为测站检核.检核点的平面位置较差不应大于图上０.２mm,高程较差不应大于基本等高距的１/５.３)作业过程中和作业结束前,应对定向方位进行检查.(４)全站仪测图的测距长度,不应超过表７-８的规定.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(５)数字地形图测绘,应符合下列要求:１)当采用草图法作业时,应按测站绘制草图,并对测点进行编号.测点编号与仪器的记录点号应一致.草图的绘制宜简化标示地形要素的位置、属性和相互关系等.２)当采用编码法作业时,宜采用通用编码格式,也可使用软件的自定义功能和扩展功能建立用户的编码系统进行作业.３)当采用内外业一体化的实时成图法作业时,应实时确立测点的属性、连接关系和逻辑关系等.４)在建筑密集的地区作业时,对于全站仪无法直接测量的点位,可采用支距法、线交会法等几何作图方法进行测量,并记录相关数据.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(６)当采用手工记录时,观测的水平角和垂直角宜读记至秒(′),距离宜读记至厘米(cm),坐标和高程的计算(或读记)宜精确至１cm.(７)全站仪测图,可按图幅施测,也可分区施测.按图幅施测时,每幅图应测出图廓线外５mm;分区施测时,应测出区域界线外图上５mm.(８)对采集的数据应进行检查处理,删除或标注作废数据、重测超限数据、补测错漏数据.对检查修改后的数据,应及时与计算机联机通信,生成原始数据文件并做备份.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(四)GPSRTK测图法１作业准备GPSRTK测图法作业前,应收集下列资料:(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.坐标转换参数和高程转换参数的确定宜分别进行;坐标转换位置基准应一致,重合点的个数不少于四个,且应分布在测区的周边和中部;高程转换可采用拟合高程测量的方法.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘坐标转换参数也可直接应用测区GPS网二维约束平差所计算的参数.对于面积较大的测区,需要分区求解转换参数时,相邻分区应不少于两个重合点.转换参数宜采取多种点组合方式分别计算,再进行优选.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.使用前,操作者应对转换参数的精度、可靠性进行分析和实测检查.检查点应分布在测区的中部和边缘.检测结果,平面较差不应大于５cm,高程较差不应大于３０Dmm(D为参考站到检查点的距离,单位为km);超限时,应分析原因并重新建立转换关系.对于地形趋势变化明显的大面积测区,应绘制高程异常等值线图,分析高程异常的变化趋势是否同测区的地形变化相一致.当局部差异较大时,应加强检查;超限时,应进一步精确求定高程拟合方程.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘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.参考站站点的地势应相对较高,周围无高度角超过１５°的障碍物和强烈干扰接收卫星信号或反射卫星信号的物体.参考站的有效作业半径,不应超过１０km.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.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘６流动站的作业流动站作业的有效卫星数不宜少于五个,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.作业前,宜检测２个以上不低于图根精度的已知点.检测结果与已知成果的平面较差不应大于图上０.２mm,高程较差不应大于基本等高距的１/５.作业中,如出现卫星信号失锁,应重新初始化,并经重合点测量检查合格后,方能继续作业.结束前,应进行已知点检查.每日观测结束,应及时转存测量数据至计算机并做好数据备份.分区作业时,各区应测出图廓线外５mm.不同参考站作业时,流动站应检测一定数量的地物重合点.点位较差不应大于图上０６mm,高程较差不应大于基本等高距的１/３.对采集的数据应进行检查处理,删除或标注作废数据、重测超限数据、补测错漏数据.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘四、地形图的绘制地形图的绘制是指在测站上测出碎部点并展绘在图纸上后,对照实地描绘地物和勾绘等高线.１地物的描绘地物的描绘,主要是连接地物的特征点.能按比例尺表示的地物,如房屋、道路、河流等,按实地形状用直线或光滑的曲线描绘;不能按比例尺描绘的地物,则按«国家基本比例尺地图图式»(GB２０２５７)所规定的非比例尺符号表示.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘２等高线勾绘地貌主要是用等高线来表示.勾绘等高线时,首先用铅笔轻轻描绘出山脊线、山谷线等地性线,再根据碎部点的高程勾绘等高线.不能用等高线表示的地貌,如悬崖、峭壁、土堆、冲沟等,应按«国家基本比例尺地图图式»(GB２０２５７)中规定的符号表示.由于等高距都是整米数或半米数,而测得的碎部点高程,绝大多数不会正好在等高线上,因此,必须在相邻碎部点之间,用内插法定出等高线要通过的高程点,把相同高程的相邻点用光滑曲线连接起来,即勾绘出等高线,如图７-２１、图７-２２所示.等高线应在现场边测图边勾绘,要运用等高线的特性,至少应勾绘出计曲线,以控制等高线的走向.地形图等高距的选择与测图比例尺和地形坡度有关.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘五、地形图的拼接、检查与整饰当测图面积大于一幅地形图的面积时,要分成多幅施测,由于测绘误差的存在,相邻地形图测完后应进行拼接.拼接完成后,还应及时对各图衔接处进行拼接检查.经过检查与整饰,才能获得符合要求的地形图.采用分幅测图时,为了拼接方便,测图时每幅图的西、南两边应测出图外５mm左右.拼接时,先将相邻两幅共同边界部分的图廓线、坐标方格网及其两侧各１cm范围内的地物和等高线描绘到一条透明纸上,如图７-２３所示,然后检查它们的衔接情况,若两边地物错开不到２mm,等高线错开不超过相邻两等高线间的平距时,则可在透明纸上进行修正(通常取两边的平均位置),使图形和线条合乎自然地衔接起来,再根据透明纸上修接好的图形套绘到相邻两幅上.如果发现错误或漏测,应当重测或补测.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘为保证成图质量,在地形图测完后,还必须进行全面的自检和互检,检查工作一般分为室内检查和野外检查两部分.室内检查的主要内容是各项观测记录、内业计算和所绘地形图有无遗漏与错误,如发现问题,做好标识,进行野外检查.野外检查又分为巡视检查和仪器检查.巡视检查是将地形图对照实地地物,查找问题,做好标识;仪器检查是以抽查与标识重点相结合,用仪器重新测定测站周围部分点的平面位置和高程,看是否与原测点相同.最后进行地形图的清绘与整饰工作,使图面更加合理、清晰、美观.清绘与整饰工作的顺序是坐标格网、控制点、独立地物、地物、植被符号、地貌符号以及首曲线和计曲线等,然后是图廓外的整饰.最后注明图名、图号、比例尺、测图单位和日期等.一切工作完成之后,即成一副完整的地形图.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘六、数字化测图数字化测图(digitalsurveyingandmapping,DSM)是以电子计算机为核心,以测绘仪器和打印机等输入、输出设备为硬件,在测绘软件的支持下,对地形空间数据进行采集、传输、编辑处理、入库管理和成图输出的一整套过程.１数字化测图的特点数字化测图与图解法测图相比,具有明显的优点,主要体现在以下几个方面:(１)测图精度高.在数字化测图中,野外采集数据采用高精度电子仪器,数据的流动、展点和绘图都在机内运行.因此,绘图精度不受比例尺的影响,减少人为错误发生的机会,提高测图精度.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(２)可实现自动化测图.数字化测图能自动记录、自动解算、自动绘图,向用图者随时提供可处理的精确、规范的数字化地形图.在自动绘图时,必须对地面点赋予三类信息,即点的三维坐标、点的属性、点间关联性.因此,数据采集和点性编码是数字测图的基础.(３)方便更新测图成果.城镇的发展加速了城镇地物和地貌的变化.数字化测图的成果是以点位信息和地物属性信息存入计算机的,显著改善纸介质地形图频繁更新困难的状况.当实地情况发生改变时,只需要输入变化部分的点位编码和坐标信息,经过编辑,即可得到更新后的新图,始终保持图面整体的实时性和完整性.(４)成果利用和管理便利.数字化地形图方便实行分图层管理,地形信息可无限存放,图形数据容量可不受图幅负载量的限制,从而提高测量数据的利用率,拓宽了测绘工作的服务面.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(５)帮助地理信息系统(GIS)的建立.地理信息系统具有方便的信息查询检索功能、空间分析功能和辅助决策功能,在国民经济各领域及人们日常生活中都有广泛的应用.GIS的主要任务就是数据采集,而数字化测图能够提供实时性较强的基础地理信息.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘２数字化测图的基本作业过程(１)数据采集.各种数字测图系统必须首先获取地形要素的各种信息,然后才能据此成图.地形信息包括所有与成图有关的资料,如测量控制点资料、各种地物和地貌的位置数据和属性以及有关的注记等.这些地形要素的信息通常以地形数据的形式来表达.常见的地形要素数据采集方式有以下三种:１)用全站仪采集数据.在野外用全站仪采集数据时,数字测记法有“草图法”和“编码法”两种.当采用“草图法”时,全站仪的数据采集步骤如下:①设置作业.一般全站仪都要进行这项工作,目的是建立一个文件目录用于存放数据.作业名称可以采取操作员姓名加观测日期的方式,这样便于数据文件管理.②绘制测点草图.应编辑好碎部点的点号及地物关联属性、地性线、地理名称和必要文字注记等.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘③安置仪器.将全站仪安置在控制点上,经对中、整平,量取仪器高.④设置测站.将测站点的名称、坐标、高程、仪器高等数据输入全站仪.可人工输入,或从全站仪内存中调用.⑤后视定向.照准后视已知控制点,人工输入定向方位角,或输入定向点的坐标值,待全站仪自动计算方位角之后再确认.⑥碎部点坐标测量.应先测量已知点并进行校核(点位误差应不超过图上０２mm).后照准待测点进行测量,并注意棱镜高的变化,及时修正.２)用网络RTK技术采集数据.目前,GPS网络RTK技术弥补了GPS实时差分定位RTK技术单独利用的缺点.其数据处理的方法有虚拟参考站法(简称VRS)、偏导数法、线性内插法和条件平差法.其中虚拟参考站法(VRS)技术最为成熟.VRS系统集GPS、互联网、无线通信和计算机网络管理于一身,整个系统由若干个(３个以上)GPS固定基准站、一个GPS网络控制中心和多个终端用户构成.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘在VRS系统中,固定站负责实时采集GPS卫星观测数据并传送给GPS网络控制中心,网络控制中心既接收固定站发来的数据,也接收流动站发来的概略坐标数据,然后根据用户位置,自动选择最佳的一组固定站数据,整体改正卫星轨道误差和电磁波延迟误差,将经过改正后的高精度差分信号通过无线网络发送给流动站用户,相当于流动站旁边生成一个虚拟参考基站.流动站的GPS接收机,加上无线通信的调制解调器,通过无线网络(如手机卡),一方面将自己的初始位置信息(NMEA)发送给网络控制中心;另一方面接收控制中心发来的差分信号(RTCM),生成厘米级精度的位置信息,从而实现流动站点的坐标采集.３)依据底图采集数据.为了充分利用已有的测绘成果,可通过地形图数字化的方法将纸质地形图转换为数字地形图.原图数字化的方法通常有跟踪数字化仪数字化和扫描仪数

字化.因跟踪数字化仪数字化所得到的数字地图的精度低于原图,故已逐渐被扫描仪数字化所代替.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(２)数字化测图的数据处理.数据处理主要是指采集数据结束至图形输出前的阶段,对各种图形数据的处理.数据处理包括数据传输、数据预处理、数据转换、数据计算、图形生成、图形编辑与整饰、图形信息的管理与使用等,它是数字测图的关键.其中,数据转换是指将测量坐标转换为屏幕坐标.在测量坐标系中,坐标系原点在图幅的左下角,向上为x轴正方向(北),向右为y轴正方向(东);而在计算机显示器中,坐标系原点在屏幕的左上角,向右为x轴正方向,向下为y轴正方向.因此,需要将测量坐标系的原点平移至屏幕左上角,并将测量坐标系按顺时针方向旋转９０°,这样,可完成测量坐标向屏幕坐标的转换.经过数据处理后,可产生平面图形数据文件和数字地面模型文件,然后对原图进行修改、编辑和整理,加上文字和高程注记,填充相应地物符号,再经过图形拼接、分幅和整饰,就可得到一幅规范的地形图.上一页下一页返回第二节

大比例尺地形图测绘(３)数字化测图的图形输出.经过数据处理后得到的数字地形图是一个图形文件,它既可以永久地被保存在磁盘上,也可以转换成地理信息图形格式,用以建立或更新GIS图形数据库.图形输出是数字测图的主要目的,一般由计算机软件控制绘图仪自动绘出地形图.绘图仪的基本功能是实现(x,y坐标串)和模(矢量)的转换,将计算机中数字图形描绘到图纸上.上一页返回第三节

地形图的应用从前述内容可知,地形图上所提供的信息非常丰富,特别是大比例尺地形图,更是建筑工程规划设计和施工中不可缺少的重要资料,尤其是在规划设计阶段,不仅要以地形图为底图,进行总平面的布设,而且还要根据需要,在地形图上进行一定的量算工作,以便因地制宜地制定合理的规划和设计.因此,正确地阅读和使用地形图,是建筑工程技术人员必须具备的基本技能.一、地形图的识读地形图用各种规定的图式符号和注记表示地物、地貌及其他有关资料.要正确使用地形图,首先要熟读地形图.地形图阅读的目的是通过对地形图上的符号和注记的阅读可以判断地貌的自然形态和地物之间的相互关系.下一页返回第三节

地形图的应用１图廓外的注记识读首先,检查图名、图号,确认所阅读的地形图;其次,了解测图的时间和测绘单位,以判定地形图的新旧,进而确定地形图应用的范围和程度;最后,了解地形图的比例尺、坐标系统、高程系统和基本等高距以及图幅范围与接合图表.２地物的阅读地物阅读的内容主要包括测量控制点、居民地、工业建筑、公路、铁路、管道、管线、水系、境界等.地物在地形图中是用图示符号来表达的.从图７-２４中可以看出,从北至南有李家院、柑园村两个居民地,两地之间以清溪河相隔,人渡相连.河的北边有铁路和简易公路;河的南边有四条小溪流入清溪河.从柑园村往东、西、南三方向各有小路通往相邻图幅,柑园村的北面有小桥、墓地、石碑;图的西南角有一庙宇和小三角点A５１;图的正南和东北角分别有５号、７号埋石的图根点.上一页下一页返回第三节

地形图的应用３地貌的阅读地形图中的地貌阅读主要根据等高线进行,由等高线的特征来判别地面坡度的变化.从图７-２４中可以看出,西、南两方向是起伏的山地,其中,南面的狮子岭往北是一条山脊,其两侧是谷地,西北角小溪的谷源附近有两处冲沟地段;西南角附近有一个地名叫作凉风垭的鞍部;东北角是起伏不大的山丘;清溪河沿岸是平坦的地带.从图中的高程注记和等高线注记来看,最高的山顶为图根点A５１,其高程为２０４２１m,最低的等高线为１７９６m,图内最大高差约为２５m.上一页下一页返回第三节

地形图的应用二、地形图应用的基本内容１确定图上某点的坐标点的坐标是根据地形图上标注的坐标格网的坐标值确定的.如图７-２５所示,求A点的坐标,具体方法如下:(１)确定A点所在方格abcd.(２)过A点作方格网的平行线交A点所在方格于p、q点和g、f点.(３)量取ap、af的图上长度分别为８１cm、５２cm.(４)根据下列公式计算A点坐标为:上一页下一页返回第三节

地形图的应用为了消除图纸伸缩影响,还需量取ab、ad的图上长度.在图纸使用过程中,会产生伸缩变形,致使方格网中每个方格的边长与理论值(本例l为１０cm)不相等,为了使坐标值更精确,可采用下列公式进行校核:上一页下一页返回第三节

地形图的应用２根据图上直线的长度确定水平距离如图７-２６所示,欲求A、B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.可以采用以下方法求解:１)先量取图上A、B两点之间的长度,再乘以比例尺分母M.２)用三棱尺量取图上A、B两点之间的实地水平距离.３)用分规量取A、B两点之间的长度,在直线比例尺上读取实地距离.(２)解析法.解析法是在求得A、B两点的坐标后,用下式计算:上一页下一页返回第三节

地形图的应用３确定两点之间直线的坐标方位角如图７-２６所示,要确定直线AB的坐标方位角αAB,可用以下两种方法:(１)图解法.过A、B两点分别作坐标值的平行线,然后用测量专用量角器量出αAB,取其平均值作为最后结果,即此法受量角器最小分划的限制,精度不高.当精度要求较高时,可用解析法.上一页下一页返回第三节

地形图的应用(２)解析法.要确定直线AB的坐标方位角αAB,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.由于坐标量算的精度比角度量测的精度高,因此,解析法所获得的方位角比图解法的可靠精度高.上一页下一页返回第三节

地形图的应用４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７-２７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可按比例内插求得上一页下一页返回第三节

地形图的应用５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７-２８所示,若确定了A、B两点之间的高差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.上一页下一页返回第三节

地形图的应用６图形面积的量算在地形图上量算面积的方法较多,应根据具体情况选择不同的方法.(１)几何图形法.若待量算面积的图形为规则的几何图形,如矩形、三角形、梯形等,可量测其几何要素,用相应的几何面积计算公式计算其面积.也可将多边形划分为若干个几何图形来计算.如图７-２９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.上一页下一页返回第三节

地形图的应用(２)透明方格纸法.利用绘有边长为１mm或２mm正方形网格的透明膜片(或透明纸),蒙图数格量算面积的方法,称为方格法.如图７-３０所示,要计算曲线内的面积,可将一张透明方格纸覆盖在图形上,数出曲线内的整方格数n１

和不足一整格的方格数n２.设每个方格的面积为a(当为１mm方格时,a＝１mm２),则曲线围成的图形实地面积为(计算时应注意a的单位)上一页下一页返回第三节

地形图的应用(３)平行线法.利用刻有间距h为１mm或２mm平行线组的透明膜片,将其覆盖在待量算的图形上量算面积的方法,称为平行线法,又称积距法.如图７-３１所示,图形被平行线分割成若干个等高的近似梯形,并使两条平行线与曲线图形边缘相切,用分规和比例尺量取在曲线内的长度为l１、l２、、ln,将其累加后乘以梯形的高(平行线间距为h),即得到图形的面积:上一页下一页返回第三节

地形图的应用(４)解析法.如果图形为任意多边形,且各顶点的坐标已在图上量出或已在实地测定,可利用各点坐标用解析法计算面积.如图７-３２所示,ABCD为任意四边形,各顶点编号按顺时针编为１、２、３、４.从图７-３２可以看出,面积ABCD(P)等于面积C′CDD′(P１)加面积D′DAA′(P２)再减去面积C′CBB′(P３)和面积B′BAA′(P４).即上一页下一页返回第三节

地形图的应用使用式(７-１４)和式(７-１５)时,应注意两项括号内坐标的下标,当出现０或(n＋１)时,要分别以n或１替代.上面两式计算结果,可供比较检核.上一页下一页返回第三节

地形图的应用(５)求积仪法.求积仪有机械求积仪法(图７-３３)和电子求积仪(图７-３４)两种.电子求积仪具有操作简便、功能全、精度高等特点.求积仪测定图形面积的原理:面积的大小与求积仪测轮转动的弧长成正比.其方法是:将求积仪的极点固定在图板上的待测范围之外,将描迹针移至欲测图形边界的某一点上,作一记号,并在记数盘、测轮和游标上读出起始读数n１,然后拿出描迹针旁的手柄,使描迹针按顺时针方向绕图形边界线缓慢匀速移动,最后回到开始的A点,读出终止读数n２.两次读数之差(n２－n１),即为描迹针绕图形一周测轮滚转的格数.将此数乘以求积仪的分划值C,便得到图形的面积.上一页下一页返回第三节

地形图的应用电子求积仪又称数字式求积仪,是在机械式求积仪的基础上,增加了电子脉冲计数设备和微处理器,量测结果能自动显示,并可作比例换算、面积单位换算等,具有量测范围大、精度高、功能多、使用方便等优点.上一页下一页返回第三节

地形图的应用三、地形图在工程建设中的应用１按规定的坡度选择最短路线在山区或丘陵地区进行管线或道路工程设计时,均有指定的坡度要求.在地形图上选线时,先按规定坡度找出一条最短路线,然后综合考虑其他因素,获得最佳设计路线.如图７-３５所示,需要从M点到N点确定一条路线,该路线的坡度要求不超过５％,图中等高距为１m,比例尺为１∶２０００,可以求得相邻等高线之间的最短水平距离为(式中２０００为比例尺分母M):上一页下一页返回第三节

地形图的应用于是,以M点为圆心,以d为半径画弧交８１m等高线于点１;再以点１为圆心,以d为半径画弧,交８２m等高线于点２;依此类推,直到N点附近为止.然后连接M,１,２,,N,便在图上得到符合限制坡度的路线.这只是M点到N点的路线之一,为了便于选线比较,还需另选一条路线,如M,１′,２′,,N.同时考虑其他因素,如少占或不占农田,建筑费用最少,避开不良地质等进行修改,以便确定线路的最佳方案.上一页下一页返回第三节

地形图的应用２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.如图７-３６(a)所示,在地形图上作A、B两点的连线,与各等高线相交,各交点的高程即为交点所在等高线的高程,而各交点的平距可在图上用比例尺量得.在毫米方格纸上画出两条相互垂直的轴线,以横轴AB表示平距,以垂直于横轴的纵轴表示高程,在地形图上量取A点至各交点及地形特征点的平距,并将其分别转绘在横轴上,以相应的高程作为纵坐标,得到各交点在断面上的位置.连接这些点,即得到AB方向的断面图,如图７-３６(b)所示.绘制纵断面图时,为了更清晰反映地形起伏状况,高程比例尺一般比平距比例尺大１０~２０倍.上一页下一页返回第三节

地形图的应用３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