工程测量第八章(地形图阅读及应用)

1、第第8章章 地形图阅读与应用地形图阅读与应用8.1 概述概述地形图是工程建设必不可少的基础性资料，工程建设离地形图是工程建设必不可少的基础性资料，工程建设离不开地形图，设计、管理等人员必须要掌握识图、用图不开地形图，设计、管理等人员必须要掌握识图、用图的基本技能。的基本技能。 n为便于测绘、使用和保管地形图，要按统一方法将大面积为便于测绘、使用和保管地形图，要按统一方法将大面积地形图进行分幅和编号。地形图进行分幅和编号。n主要有两种分幅编号方法：主要有两种分幅编号方法：梯形分幅梯形分幅q按经纬线划分，用于小比例尺地图按经纬线划分，用于小比例尺地图矩形分幅矩形分幅q按平面直角坐标划分，主要用于大

2、比例尺地形图按平面直角坐标划分，主要用于大比例尺地形图8.2 地形图的分幅与编号地形图的分幅与编号（1 1）1 1：100100万地形图万地形图从经度从经度180180起按经差起按经差6 6自西向东用自西向东用1-601-60表示表示从赤道起向南、向北分别按纬差从赤道起向南、向北分别按纬差4 4分成分成2222列，由低纬向高纬列，由低纬向高纬用用A,B,CVA,B,CV表示，表示，8888以上用以上用Z Z表示。表示。南、北半球分别用南、北半球分别用S S、N N表示。表示。每幅图的编号由所在横行对应每幅图的编号由所在横行对应字母字母与纵列对应与纵列对应列号列号组成组成8.2.1 梯形分幅法梯

3、形分幅法n例如：例如：n某地：北纬某地：北纬39395425, 5425, 东经东经12212229202920。则纬度序。则纬度序号：号：1010（J J），经度序号：），经度序号：5151q图幅编号：图幅编号：J51J5131614经度列数纬度行数IntInt我国领域内我国领域内1：100万比例尺地形图的编号计算公式为：万比例尺地形图的编号计算公式为： （2）1：50001：50万分幅与编号万分幅与编号分幅分幅所在地的所在地的1：100万（万（64）为基础，分成对应）为基础，分成对应比例尺的若干幅图。比例尺的若干幅图。 编号编号编号由编号由10个个代码组成。代码组成。13位：所在地位：所在

4、地1：100的编号（行号的编号（行号1位、列号位、列号2、3位）位）4位：比例尺代码位：比例尺代码57位：该图幅在位：该图幅在1：100万地形图中的行号万地形图中的行号 8 10位：该图幅在位：该图幅在1：100万地形图中的列号万地形图中的列号 位于位于1：100万图幅左上角的行列号均为万图幅左上角的行列号均为1，向东，列向东，列号增加；向南，行号增加。号增加；向南，行号增加。 1：50001：50万比例尺地形图编号计算万比例尺地形图编号计算 首先确定出该地所在首先确定出该地所在1：100万地形图图幅的编号，再确万地形图图幅的编号，再确定该幅定该幅1：100万地形图左上角的经纬度，最后确定该比

5、万地形图左上角的经纬度，最后确定该比例尺下该地所在的具体分幅。例尺下该地所在的具体分幅。该幅该幅1：100万地形图左上角的经纬度：万地形图左上角的经纬度：6314列数行数角角计算该图幅对应的行代码、列代码计算该图幅对应的行代码、列代码 ：位占满位，在前面添不足列号位占满位，在前面添不足行号角角3031-nt3031-nt00II5031620181161014205439IntInt列数行数11463150631404104列数行数角角例：某地经纬度为东经例：某地经纬度为东经1161820、北纬、北纬395420计算其所在计算其所在1：1万地形图的图幅编号万地形图的图幅编号解：先求所在解：先求

6、所在1：100万地形图图幅的行列数：万地形图图幅的行列数：对应对应1：100万地形图的图幅的编号为万地形图的图幅的编号为J50；1：1万地形万地形图的的代码为图的的代码为G。1：100万地形图万地形图J50图幅左上角的经图幅左上角的经纬度：纬度：037371453141-2018161nt00331302205493-04nt1-nt0，取列号，取行号角III计算相应行、列号：计算相应行、列号：该地所在该地所在1：1万地形图的编号为万地形图的编号为J50G003037。位于该附图正南侧那幅图编号呢？位于该附图正南侧那幅图编号呢？8.2.2 8.2.2 矩形分幅法矩形分幅法以以1 1：50005

7、000图幅（大小为图幅（大小为40cm40cm40cm40cm）为基础，划分更大）为基础，划分更大比例尺图幅。比例尺图幅。编号方法：编号方法：x x- - y yn矩形图幅的编号，一般采用该矩形图幅的编号，一般采用该图幅西南角的图幅西南角的x x坐标和坐标和y y坐标以坐标以公里为单位，之间用连字符连公里为单位，之间用连字符连接。接。n如一图幅，其西南角坐标如一图幅，其西南角坐标x=3810.0kmx=3810.0km，y y25.5km25.5km，其，其编号为编号为 3810.03810.025.525.5。n对于小面积测图，还可对于小面积测图，还可以采用其他方法进行编以采用其他方法进行编

8、号。例如，号。例如，按行列式按行列式或或按自然序数法按自然序数法编号。对编号。对于较大测区，测区内有于较大测区，测区内有多种测图比例尺时，应多种测图比例尺时，应进行系统编号。进行系统编号。 8.3 地形图阅读地形图阅读一、地物判读一、地物判读依据国家颁布的依据国家颁布的地形图图式地形图图式进行判读。进行判读。二、地貌判读二、地貌判读主要熟悉等高线的特性。主要熟悉等高线的特性。三、地形图判读举例三、地形图判读举例1、图名；、图名； 2、周边图幅名称；、周边图幅名称；3、比例尺；、比例尺； 4、成图坐标系、图式；、成图坐标系、图式；5、图幅经纬度；、图幅经纬度； 6、交通情况，水系情况；、交通情况

9、，水系情况；7、地物、地貌情况、地物、地貌情况8.4.1 8.4.1 求地形图上点的坐标求地形图上点的坐标8.4 地形图的应用地形图的应用MlpqApYyYYMlmnAmXxXXppAmmA00MApYyYYMAmXxXXppAmmA8.4.2 8.4.2 求地形图上两点的距离求地形图上两点的距离 22yxD（1 1）直接量取法：直接量）直接量取法：直接量取图上距离取图上距离d d ，再计算，再计算ABAB的实际距离的实际距离MdllDMdD0B（2 2）解析法：先分别求出）解析法：先分别求出A A、B B两点坐标，再计算两点坐标，再计算xx、yy：8.4.3 8.4.3 确定图上直线方向确定

10、图上直线方向（1 1）图解法：）图解法：直接量取角度直接量取角度ABAB、 BABA)180(21BAABAB（2 2）解析法：）解析法：先求出先求出A A、B B两点坐标，再计两点坐标，再计算算xx、yy，再算方位角。，再算方位角。xyABarctan8.4.4 8.4.4 求图上点的高程求图上点的高程点在等高线上：点的点在等高线上：点的高程等于点所在等高线高程等于点所在等高线的高程的高程 点在等高线间：目估点在等高线间：目估内插法内插法mnmnmFmFhHH123%100tanABABABABDhii8.4.5 8.4.5 确定图上两点的坡度确定图上两点的坡度BAAB8.4.6 8.4.6

11、 确定图上图形的面积确定图上图形的面积（1 1）规则图形：转化为若干个三角形，分别求面积。）规则图形：转化为若干个三角形，分别求面积。)(21)()(cbaPcpbpappS（2 2）透明方格纸法）透明方格纸法先数整格数，再将不足一格数的空格目估为整格。（3 3）平行线法）平行线法1212niinlhhllS)()()()(211414434323321221yyxxyyxxyyxxyyxxP （)()()()(21314243132421yyxyyxyyxyyxP经整理后：经整理后：niiiiiiiniiiiiniiiiniiyxyxPyyxxPxxyPyyxP111111111111)(2

12、1)( )(21)(21)(21写成以下四种形式的通用公式：写成以下四种形式的通用公式：4（4 4） 坐标解析法：相邻顶点与坐标轴（坐标解析法：相邻顶点与坐标轴（X X或或Y Y）所围成）所围成的各梯形面积的的各梯形面积的代数和代数和。 (5) (5) 求积仪法求积仪法求积仪是一种专门图上量算面积的仪器，操作简便、速求积仪是一种专门图上量算面积的仪器，操作简便、速度快，适用于任意曲线图形的面积量算，并能保证一定度快，适用于任意曲线图形的面积量算，并能保证一定的精度。求积仪分机械求积仪和电子求积仪。的精度。求积仪分机械求积仪和电子求积仪。图图8.11 电子求积仪主要组成部分电子求积仪主要组成部分

13、1-动极；动极；2-动极轴；动极轴；3-显示屏；显示屏；4-跟踪臂；跟踪臂；5-跟踪放大镜；跟踪放大镜；6-功能键功能键n8.4.7 8.4.7 绘制断面图绘制断面图n 在进行道路、隧道、管线等工程设计时，需要了解在进行道路、隧道、管线等工程设计时，需要了解两点之间的地面起伏情况，这时，可根据地形图中的等两点之间的地面起伏情况，这时，可根据地形图中的等高线来绘制断面图。高线来绘制断面图。重要！重要！绘制断面图的步骤n 在图纸上绘制直角坐标系，以横轴表示水 平距离，以纵轴表示高程高程。n 断面AB方向与等高线有一系列交点1，2， 3等点，在图上沿AB方向依次量取各交量取各交 点与点与A点的水平距

14、离点的水平距离，并绘制于横轴上。n 从各点作高程的垂线垂线，在垂线上按各点的 高程对照纵轴标注的高程高程，确定各点在断 面图上的位置。n 将各相邻点用折线折线连起来，标注特征点特征点及 相应的里程数。1 13 32 26 64 48 87 79 95 511111010131312121515141416161 13 32 26 64 48 87 79 95 51111101013131212151514141616A AB B点号151528282020434335356060535365653939808071719090848410910994941211210 0124124里程545

15、452525353494951514949484850505050525251515454535360605555656554.554.566.366.3高程地形图比例尺为地形图比例尺为1 1：10001000里程里程0+0000+0530+025特征点特征点山顶山顶鞍部鞍部山顶山顶横向横向: :平距平距 1:10001:1000纵向纵向: :高程高程 1:2001:20045505560650+1241 13 32 26 64 48 87 79 95 51111101013131212151514141616A AB B点号1515282820204343353560605353656539

16、39808071719090848410910994941211210 0124124里程545452525353494951514949484850505050525251515454535360605555656554.554.566.366.3高程n8.4.8 8.4.8 确定集雨区域确定集雨区域 修筑道路，有时要跨越河流或山谷，这时就必须建设修筑道路，有时要跨越河流或山谷，这时就必须建设桥梁或涵洞，兴修水库必须筑坝桥梁或涵洞，兴修水库必须筑坝拦水。桥梁、涵洞孔径的拦水。桥梁、涵洞孔径的大小，水坝的设计位置与坝高，水库的蓄水量等，需要根大小，水坝的设计位置与坝高，水库的蓄水量等，需要根据

17、汇集于这个地区的水流量来确定。据汇集于这个地区的水流量来确定。n 汇集水流量的面积称为汇集水流量的面积称为汇水面积汇水面积。确定汇水面积的边界线时，应注意以下几点：确定汇水面积的边界线时，应注意以下几点：1) 1) 边界线边界线( (除公路除公路ABAB段外段外) )应与山脊线一致，且与等高线应与山脊线一致，且与等高线垂直；垂直；2) 2) 边界线是经过一系列的山脊线、山头和鞍部的曲线，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并在河谷的指定断面( (公路或水坝的中心线公路或水坝的中心线) )闭合。闭合。重要！重要！8.4.9 计算水库库容计算水库库容水库库容的计算一般采

18、用等高线法。水库库容的计算一般采用等高线法。hSShSSShSVVhSSVhSSVhSSVhSSVhSVnnninnnnnn 12111113232121121)2121(3121)(21)(21)(21318.4.10 8.4.10 确定坝坡脚线确定坝坡脚线8.4.11 8.4.11 图纸上道路选线图纸上道路选线q确定一定坡度的最佳路径：确定一定坡度的最佳路径：D = h / iD = h / i8.4.12 8.4.12 利用地形图整理地利用地形图整理地面面8.4.12.1 8.4.12.1 整理成平面整理成平面方格网法平整成水平面时的步骤：方格网法平整成水平面时的步骤：1 1打方格。按精

19、度要求和地形的不同，一般取打方格。按精度要求和地形的不同，一般取101010m10m、202020m20m、505050m50m。2 2根据等高线确定各方格顶点的高程。（用内插法）根据等高线确定各方格顶点的高程。（用内插法） 3 3计算设计高程。计算设计高程。（1 1）设计高程由设计单位定出，则无需计算。）设计高程由设计单位定出，则无需计算。把每一个方格四个顶点的高程相加，除以把每一个方格四个顶点的高程相加，除以4 4，得每一个方，得每一个方格的平均高程；再把格的平均高程；再把n n个方格的平均高程加起来，除以方个方格的平均高程加起来，除以方格数格数n n，得设计高程。，得设计高程。 nHHHHH44321中拐边角设即有：即有：4 4、计算填挖高度、计算填挖高度有：有：h=Hh=H地地-H-H设设 h h正数为挖，负数为填。正数为挖，负数为填。计算填、挖方量计算填、挖方量 1 1）根据填挖界线，计算那些）根据填挖界线，计算那些4 4个顶点均为正的各个方格的挖个顶点均为正的各个方格的挖方量。方量。2 2）计算那些）计算那些4 4个顶点均为负的各个方格的填方量。个顶点均为负的各个方