第8章地形图的应用

1、1 2 一、地形图图外注记一、地形图图外注记 图名是指本图幅的名称；图名是指本图幅的名称；图号，即图的分幅编号，注在图名下方。图号，即图的分幅编号，注在图名下方。 图幅接图表，用于说明本图幅与相邻八个方向图幅接图表，用于说明本图幅与相邻八个方向图幅位置的相邻关系；图幅位置的相邻关系； 文字说明是了解图件来源和成图方法等。文字说明是了解图件来源和成图方法等。 图廓是地形图的边界线，有内、外图廓线之分。图廓是地形图的边界线，有内、外图廓线之分。 321.010.810.821.010.010.022.022.0测绘机关全称1988年5月 测图。任意直角坐标系，坐标起点以 为原点起算。1985年国家

2、高程基准，等高距1m。1993年图式。1:1000测量员绘图员检查员附注：密级热电厂10.0-21.0东村西保村803厂钢厂北宋村小庙村第三小学仙台镇南4二、地物和地貌的识读二、地物和地貌的识读 在各项工程中，通过地形图来分析、研究地形，在各项工程中，通过地形图来分析、研究地形，主要是根据主要是根据地形图图式地形图图式中的符号、等高线的性质中的符号、等高线的性质和测绘地形图时综合取舍的原则来识读地物、地貌。和测绘地形图时综合取舍的原则来识读地物、地貌。1. 1. 地物、地貌的识别地物、地貌的识别 地形图识读包括如下内容：地形图识读包括如下内容： （1 1）图廓外要素的阅读）图廓外要素的阅读 （

3、2 2）图廓内要素的判读）图廓内要素的判读 52. 野外使用地形图野外使用地形图 （1）地形图的野外定向）地形图的野外定向 （2 2）在地形图上确定站立点位置）在地形图上确定站立点位置 （3）地图与实地对照）地图与实地对照 （4） 野外填图野外填图 6一、一、确定图上点位的坐标确定图上点位的坐标 magyymaexxapap321292932100211272721100mladagyymlabaexxapap03.321291009 .99293210003.211271009 .992721100为了防止图纸伸缩变形带来的为了防止图纸伸缩变形带来的误差，可以采用下列计算公式误差，可以采用下

4、列计算公式消除：消除：7二、二、 确定图上直线段的距离确定图上直线段的距离 如图若求如图若求pqpq两点间的水平距离，最简单的办法是用比例两点间的水平距离，最简单的办法是用比例尺或直尺直接从地形图上量取。尺或直尺直接从地形图上量取。 为了消除图纸的伸缩变形给为了消除图纸的伸缩变形给量取距离带来的误差，可以用两量取距离带来的误差，可以用两脚规量取脚规量取pq间的长度，然后与图间的长度，然后与图上的直线比例尺进行比较，得出上的直线比例尺进行比较，得出两点间的距离。更精确的方法是两点间的距离。更精确的方法是利用前述方法求得利用前述方法求得p、q两点的直两点的直角坐标，再用坐标反算出两角坐标，再用坐标

5、反算出两点间距离。点间距离。8 如图若求直线如图若求直线pq的坐标方的坐标方位角位角pq，可以先过，可以先过p点作一条平点作一条平行于坐标纵线的直线，然后，用行于坐标纵线的直线，然后，用量角器直接量取坐标方位角量角器直接量取坐标方位角pq。要求精度较高时，可以利用前述要求精度较高时，可以利用前述方法先求得方法先求得p、q两点的直角坐标，两点的直角坐标，再利用坐标反算公式计算出再利用坐标反算公式计算出pq。三、确定图上直线的坐标方位角三、确定图上直线的坐标方位角9 在地形图上的任一点，可以根据等高线及高程在地形图上的任一点，可以根据等高线及高程注记确定其高程。如果点正好位于等高线上，则点注记确定

6、其高程。如果点正好位于等高线上，则点的高程就等于该等高线的高程；如果所求点不在等的高程就等于该等高线的高程；如果所求点不在等高线上，则可用内插法求出，如下页图中的高线上，则可用内插法求出，如下页图中的k k点点 。 过过k k点作一条大致垂直于相邻等高线的线段点作一条大致垂直于相邻等高线的线段mnmn，量取量取mnmn的长度的长度d d，再量取，再量取mkmk的长度的长度dd，k k点的高程点的高程h hk k可按下式求得：可按下式求得： 四、确定图上点的高程四、确定图上点的高程 hddhhmk10式中式中h hm m为为m m点的高程，点的高程，h h为等高距，在图中为等高距，在图中h=1

7、mh=1 m。 11五、求图上两点间地面的坡度五、求图上两点间地面的坡度 设地面两点间的水平距离为设地面两点间的水平距离为d d，高差为，高差为h h，高差，高差与水平距离之比称为与水平距离之比称为坡度坡度，以，以i i表示，通常以百分表示，通常以百分率（）或千分率（率（）或千分率（）来表示，可用下式计算）来表示，可用下式计算 式中式中d d为图上两点间的长度，以米为单位，为图上两点间的长度，以米为单位， m m为地形图比例尺分母。为地形图比例尺分母。 mdhdhi12一、几何图形法一、几何图形法 可将多边形分解成若干个几何图形如三角形、梯可将多边形分解成若干个几何图形如三角形、梯形或平行四边

8、形形或平行四边形 （如下图），用比例尺量出这些图（如下图），用比例尺量出这些图形的边长，按几何公式算出各图形的面积，然后求出形的边长，按几何公式算出各图形的面积，然后求出多边形的总面积。多边形的总面积。 13二、二、 坐标解析法坐标解析法 坐标解析法是使用待测图形边界上点的坐标用公式求算面坐标解析法是使用待测图形边界上点的坐标用公式求算面积的一种方法，这是一种较高精度的面积计算方法。积的一种方法，这是一种较高精度的面积计算方法。 32213441cdacbdabppppp)(21)(21)(21)(212332122143341441yyxxyyxxyyxxyyxxp14四种等价公式：四种等价

9、公式：niiiiniiiixxypyyxp111111)(21)(21)( )(21111iiniiiyyxxp)( )(21111iiniiixxyypu 其中其中xi，yi为地块拐点坐标。为地块拐点坐标。当当i1时，时， xi-1x0=xn； 当当in时，时，xi+1=xn+1x1。 对于对于n n点多边形，其面积公式的一般形式为：点多边形，其面积公式的一般形式为： 15三、透明方格法三、透明方格法 对于不规则图形，可以采用对于不规则图形，可以采用图解法求算图形面积。通常使图解法求算图形面积。通常使用绘有单元图形的透明纸蒙在用绘有单元图形的透明纸蒙在待测图形上，统计落在待测图待测图形上，统

10、计落在待测图形轮廓线以内的单元图形个数形轮廓线以内的单元图形个数来量测面积。来量测面积。)(10)2(26221mmnns16四、透明平行线法四、透明平行线法 将绘有等间隔平行线的透明纸蒙在待求面积的图将绘有等间隔平行线的透明纸蒙在待求面积的图形上，图形则被分割成若干个长条，每一个长条可按形上，图形则被分割成若干个长条，每一个长条可按照梯形来计算面积。照梯形来计算面积。 例如，图中绘有斜线的面例如，图中绘有斜线的面积，其中间位置的虚线为上积，其中间位置的虚线为上底加下底的平均值底加下底的平均值didi，可以，可以直接量出，而每个梯形的高直接量出，而每个梯形的高均为均为h h，则其面积为：，则其

11、面积为：niiniidhhds1117五、电子求积仪法五、电子求积仪法 电子求积仪是一种专门供图上量算面积的仪器，电子求积仪是一种专门供图上量算面积的仪器，其优点是操作简便、速度快、适用于任意图形的面其优点是操作简便、速度快、适用于任意图形的面积量算，且能保证一定的精度。积量算，且能保证一定的精度。18一、一、 在图上设计规定坡度的线路在图上设计规定坡度的线路 设从公路上的设从公路上的a a点到高地点到高地b b点要选择一条公路线，要求其点要选择一条公路线，要求其坡度不大于坡度不大于4%4%（限制坡度）。（限制坡度）。设计用的地形图比例尺为设计用的地形图比例尺为1 1：10001000，等高距

12、为，等高距为1 m1 m。为了满。为了满足限制坡度的要求，计算出足限制坡度的要求，计算出该该路线经过相邻两条等高线之间路线经过相邻两条等高线之间的最小水平距离的最小水平距离d dmmimhd25%41000119二、二、 沿图上已知方向绘制断面图沿图上已知方向绘制断面图 断面图断面图是表现沿某一方向的地面起伏情况的一是表现沿某一方向的地面起伏情况的一种图，是以距离为横坐标，高程为纵坐标绘出的。种图，是以距离为横坐标，高程为纵坐标绘出的。断面图断面图可以在可以在现场实测现场实测，也可以，也可以从地形图上获取资从地形图上获取资料而绘出料而绘出。 绘制断面图的绘制断面图的方法如下方法如下：例如要绘出

13、下页图中直：例如要绘出下页图中直线线abab方向的纵断面图，可先量出方向的纵断面图，可先量出abab线与各等高线交点线与各等高线交点1 1、2 2、3 3、等点到等点到a a的距离，然后在绘图纸或方格纸的距离，然后在绘图纸或方格纸上用与地形图相同的比例尺上用与地形图相同的比例尺或其它适宜的比例尺，在或其它适宜的比例尺，在横坐标轴上绘出横坐标轴上绘出1、2、3、等点。根据等高线可得等点。根据等高线可得出这些点的高程，再用一定的比例尺，在纵坐标方向出这些点的高程，再用一定的比例尺，在纵坐标方向上绘出各点的高程，就得出相应的地面点；顺次连接上绘出各点的高程，就得出相应的地面点；顺次连接各地面点，就绘

14、出了沿直线各地面点，就绘出了沿直线ab方向的断面图。方向的断面图。2021三、三、 在地形图上确定汇水面积在地形图上确定汇水面积 汇集于某一区域内的降水，并流经河道的某一断汇集于某一区域内的降水，并流经河道的某一断面，这个区域即是河道上该断面的面，这个区域即是河道上该断面的“汇水面积汇水面积”。 汇水面积的边界线是由汇水面积的边界线是由一系列的山脊线连接而成的一系列的山脊线连接而成的。确定汇水面积的边界线时，确定汇水面积的边界线时，应注意边界线应与山脊线一应注意边界线应与山脊线一致，且与等高线垂直。致，且与等高线垂直。区域区域汇水面积可通过面积量测方汇水面积可通过面积量测方法得出。法得出。 2

15、2 （1）绘制方格网）绘制方格网 (2）求各方格角点）求各方格角点的高程的高程 （3）计算设计高程）计算设计高程 （4）确定填、挖边）确定填、挖边界线界线 （5）计算各方格网点）计算各方格网点的填、挖高度的填、挖高度 23方格面积中点：挖（填）高方格面积拐点：挖（填）高方格面积边点：挖（填）高方格面积角点：挖（填）高44434241（6）计算挖填土方量：）计算挖填土方量： 计算挖填土方量时是将角点、边点、拐点、中点分别计算挖填土方量时是将角点、边点、拐点、中点分别计算，计算公式为：计算，计算公式为：（7）计算总的填、挖方量）计算总的填、挖方量24按方格网法计算土石方量按方格网法计算土石方量（1

16、 1）4 4个角点均为挖（填）方个角点均为挖（填）方 hi=h0 - hi24dhhhhvdcba25（2）相邻两个角点为填方，另外两个角点为挖方2222)(4)(4dhhhhhhvdhhhhhhvdcbadbdcbaca）（）（填挖（3）三个角点为挖方，另外）三个角点为挖方，另外1个角个角点为填方点为填方232)(6622dhhhhhvdhhhhvcabaaadcb填挖26（4 4）相对两个角点为连通的挖方，另外两个角点为独立的填方）相对两个角点为连通的挖方，另外两个角点为独立的填方6)()(6222332dhhhhhhhhhhvdhhhhvdcaccdbabbcbda填挖27 将原地形改造

17、成某一坡度的倾斜面，一般可根据填、挖将原地形改造成某一坡度的倾斜面，一般可根据填、挖土方量平衡的原则，先绘出设计倾斜面的等高线。土方量平衡的原则，先绘出设计倾斜面的等高线。 如图，设如图，设a、b、c三点为高程控制点，三点为高程控制点，其地面高程分别为其地面高程分别为,和和,要求将原地形改造成要求将原地形改造成通过三点的倾斜面，通过三点的倾斜面，其步骤如下：其步骤如下： （1）确定设计等高）确定设计等高线的平距和位置线的平距和位置28（2）确定设计等高线的方向）确定设计等高线的方向（3）插绘设计倾斜平面的等高线（图中虚线）插绘设计倾斜平面的等高线（图中虚线）（4）绘制填挖边界线）绘制填挖边界线

18、（5）计算填、挖土石）计算填、挖土石方量方量 在方格网中各方格在方格网中各方格点的设计高程利用设计点的设计高程利用设计等高线内插求得。等高线内插求得。29 采用等高线法计算土石方量。首先从设计高程的等高线开采用等高线法计算土石方量。首先从设计高程的等高线开始计算出各条等高线所包围的面积，然后将相邻等高线面积的始计算出各条等高线所包围的面积，然后将相邻等高线面积的平均值乘以等高距即得相邻等高线间的填挖方量。平均值乘以等高距即得相邻等高线间的填挖方量。3)(21495492495492aav5)(21500495500495aav331500503500av505500500495495492vv

19、vvv总总的土石方挖方量为：总的土石方挖方量为：如图，各相邻等高线间的土方量：如图，各相邻等高线间的土方量：30 如图如图(a)利用地形图以一定间距绘出地形断面图，利用地形图以一定间距绘出地形断面图， 如图如图(b)并在各个断面图上绘出平整场地后的设计高并在各个断面图上绘出平整场地后的设计高程线。然后，分别求出断面图上地面线与设计高程线所程线。然后，分别求出断面图上地面线与设计高程线所围成的面积，再计算相邻断面间的土石方量，求其和即围成的面积，再计算相邻断面间的土石方量，求其和即为总土石方量。为总土石方量。（ a ） ( b )31 随着经济全球化趋势的增强，以信息技术为特随着经济全球化趋势的

20、增强，以信息技术为特征的新技术革命，正使人们能够以前所未有的能力，征的新技术革命，正使人们能够以前所未有的能力，去获取有关人类社会及其空间位置的巨量信息，并去获取有关人类社会及其空间位置的巨量信息，并对这些信息进行整合和分析，从而为解决人口、资对这些信息进行整合和分析，从而为解决人口、资源、环境、灾害等全球共同关注的问题提供有力支源、环境、灾害等全球共同关注的问题提供有力支持。在这种宏观背景下，地理信息的数字化已从设持。在这种宏观背景下，地理信息的数字化已从设想走向现实。在地形图的数字化处理中，目前主要想走向现实。在地形图的数字化处理中，目前主要有所谓的有所谓的“4d4d”产品，即产品，即数字

21、高程模型、数字正射影数字高程模型、数字正射影像图，数字线划地图和数字格栅地图像图，数字线划地图和数字格栅地图等。等。32 dem的核心是地形表面特征点的三维坐标数据的核心是地形表面特征点的三维坐标数据和一套对地表提供连续描述的算法，最基本的和一套对地表提供连续描述的算法，最基本的dem由一系列地面点平面位置及其相联系的高程由一系列地面点平面位置及其相联系的高程所组成。所组成。 dem的水平间隔可随地貌类型不同而改变。根的水平间隔可随地貌类型不同而改变。根据不同的高程精度，可分为不同等级产品。据不同的高程精度，可分为不同等级产品。dem主要功能包括：主要功能包括：高程分析，精度分析，量测坐标、高

22、程分析，精度分析，量测坐标、距离、面积、体积（挖填方）、坡度，坡向分析，距离、面积、体积（挖填方）、坡度，坡向分析，通视性分析，剖面图生成，等高线生成，叠加相通视性分析，剖面图生成，等高线生成，叠加相关矢量数据和影像数据等。关矢量数据和影像数据等。 数字高程模型数字高程模型（digital elevation model 简称简称dem）33地形三维线框模型34地形三维表面模型35分层设色法36地形可视化（模拟角度）37 是利用数字高程模型对扫描处理的数字化航空相片或遥是利用数字高程模型对扫描处理的数字化航空相片或遥感相片（单色或彩色），经逐像元进行纠正，再进行影像感相片（单色或彩色），经逐像

23、元进行纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据，一般形式为带镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据，一般形式为带有公里格网、图廓、内外整饰和注记的平面图。有公里格网、图廓、内外整饰和注记的平面图。 数字正射影像图数字正射影像图（digital orthophoto map，简称，简称dom）38 是现有地形图基础地理要素的是现有地形图基础地理要素的矢量数据集矢量数据集，且保存要，且保存要素间空间关系和相关的属性信息。素间空间关系和相关的属性信息。dlg主要功能包括：主要功能包括：分析叠加信息、提取属性数据、根据矢量对象查询属性、分析叠加信息、提取属性数据、根据矢量对象查询属性、根据属性查询矢量对象等，其特点是易于更新、编辑，根据属性查询矢量对象等，其特点是易于更新、编辑，可以创建专题属性，绘制专业地图。可以创建专题属性，绘制专业地图。 数字线划地图数字线划地图（digital line graphic，简称，简称dlg）39 是纸质地形图的数字化产品。是纸质地形图的数字化产品。每幅图经扫描、纠正、图幅处理及每幅图经扫描、纠正、图幅处理及数据压缩后，形成在内容、几何精数据压缩后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。格文件。drg主要功能有：主要功能有：查询查询偏角信息，查询原数据信息，查询偏角信息