第十章 地形图的应用

1、第十章第十章 地形图的应用地形图的应用石奉华石奉华1583027596815830275968地形图应用内容包括：地形图应用内容包括：n在地形图上，确定点的在地形图上，确定点的坐标坐标、点与点之间、点与点之间距离距离和直线间和直线间夹角夹角；n确定直线的确定直线的方位方位；确定点的高程和两点间的；确定点的高程和两点间的高差高差；n勾绘出勾绘出集水线集水线(山谷线山谷线)和和分水线分水线(山脊线山脊线)，标志，标志出出洪水线和淹洪水线和淹没线没线；n计算制定范围的计算制定范围的面积面积和和体积体积，由此确定地块面积、土石方量、，由此确定地块面积、土石方量、蓄水量、矿产量等；了解各种地物、地类、地

2、貌等的分布情况；蓄水量、矿产量等；了解各种地物、地类、地貌等的分布情况；n计算诸如计算诸如村庄、树林、农田等数据村庄、树林、农田等数据，获得房屋的数量、质量、，获得房屋的数量、质量、层次等资料；层次等资料；n截取断面，截取断面，绘制断面图绘制断面图。n利用地形图作底图，可以编绘出一系列利用地形图作底图，可以编绘出一系列专题地图专题地图，如地质图、，如地质图、水文图、农田水利规划图、土地利用规划图、建筑物总平面图、水文图、农田水利规划图、土地利用规划图、建筑物总平面图、城市交通图和地籍图等。城市交通图和地籍图等。主主 要要 内内 容容n地形图的识读地形图的识读n地形图应用的基本内容地形图应用的基

3、本内容n图形面积量算图形面积量算n工程建设中地形图的应用工程建设中地形图的应用n给排水设计中的地形图的应用给排水设计中的地形图的应用n城市规划用地分析的地形图的应用城市规划用地分析的地形图的应用n基本要求：基本要求： 通过学习，在地形图上能识别出常见的地物通过学习，在地形图上能识别出常见的地物与地貌，确定点的坐标、两点间的距离、直与地貌，确定点的坐标、两点间的距离、直线的方位，确定点的高程。线的方位，确定点的高程。n重点：重点： 地形图应用的基本内容。地形图应用的基本内容。n难点：难点： 地物与地貌的识别。地物与地貌的识别。第一节第一节 地形图的识读地形图的识读 为了正确应用地形图，首先必须看

4、懂地形图（以一幅为了正确应用地形图，首先必须看懂地形图（以一幅1:100001:10000比例尺地形图为例介绍地形图的识读方法）比例尺地形图为例介绍地形图的识读方法）一、地形图的图廓外注记一、地形图的图廓外注记经纬度与坐标格网经纬度与坐标格网本图幅位于东经 1130345 1130730、北纬2237302240 00所包括的范围。方格网为平面直角坐标格网，它是平行于以投影带的中央子午线为x轴和以赤道为y轴的直线，其间隔通常是1km，也称为公里格网。 n三北方向线关系图三北方向线关系图u三个方向间的角度关系图一般绘制在中、小比例尺图的东图廓三个方向间的角度关系图一般绘制在中、小比例尺图的东图廓

5、线的坡度比例尺上方。线的坡度比例尺上方。u利用该关系图，可对图上任一方向的真方位角、磁方位角和坐利用该关系图，可对图上任一方向的真方位角、磁方位角和坐标方位角三者之间进行相互换算。标方位角三者之间进行相互换算。 n坡度尺坡度尺 坡度尺是用来地形图上量测地面坡度和倾角的图解工具，按以下坡度尺是用来地形图上量测地面坡度和倾角的图解工具，按以下关系制成：关系制成： 使用坡度比例尺，用分规量出图上相邻等高线的平距使用坡度比例尺，用分规量出图上相邻等高线的平距d d后，在后，在坡度尺上使分规的两针尖下面对准底线，上面对准曲线，即可在坡度尺上使分规的两针尖下面对准底线，上面对准曲线，即可在坡度尺上读出地面

6、倾角坡度尺上读出地面倾角。n二、二、 1:50001:100万中、小比例尺地图的梯形万中、小比例尺地图的梯形分幅和编号分幅和编号地图的分幅方法有两类：地图的分幅方法有两类： 一类是按经纬线分幅的一类是按经纬线分幅的梯形分幅梯形分幅(trapezoid map-subdivision)法，一般用于法，一般用于1:50001:100万的中、小比例尺地图的分幅；万的中、小比例尺地图的分幅； 另一类是按坐标格网分幅的另一类是按坐标格网分幅的矩形分隔矩形分隔(rectangular map-subdivision)法，一般用于城市和工程建设法，一般用于城市和工程建设1:5001:2000的大的大比例尺地

7、图的分幅。比例尺地图的分幅。 地图梯形分幅又称国际分幅地图梯形分幅又称国际分幅，由国际统一规定经，由国际统一规定经线为图的东西边界，统一规定纬线为图的南北边界线为图的东西边界，统一规定纬线为图的南北边界 由于子午线向南北极收敛，因此，整个图幅呈梯由于子午线向南北极收敛，因此，整个图幅呈梯形。其划分的方法和编号，随比例尺不同而不同形。其划分的方法和编号，随比例尺不同而不同 n1) 1:100万比例尺地图的分幅和编号万比例尺地图的分幅和编号n1:100万比例尺地图的分幅是从地球赤道万比例尺地图的分幅是从地球赤道(纬度纬度0)起，分别向南起，分别向南北两极北两极n每隔纬差每隔纬差4为一横行，依次以拉

8、丁字母为一横行，依次以拉丁字母A、 B、 C、 D、V表示表示n由经度由经度180起，自西向东每隔经差起，自西向东每隔经差 6为一纵列，依次用数为一纵列，依次用数字字1、 2、 3、60表示表示1:1001:100万地图的国际分幅万地图的国际分幅东半球北纬东半球北纬1:100万地图的国际分幅和编号万地图的国际分幅和编号n如北京某处的纬度为如北京某处的纬度为北纬北纬 395623，经，经度为东经度为东经 1162253，则所在，则所在的的1:100万比例尺图的万比例尺图的图幅号是图幅号是J-50。 16180int 316int14int西经度纵行号 东经度纵行号纬度横列号或1:100万万6，4

9、AV1601:50万万3，2A,B,C,D1:25万万1.5, 11161:10万万30, 2011441:5万万15, 10A,B,C,D1:1万万3.75,2.5(1)(64)1:2.5万万7.5, 51,2,3,41:5000152.5, 1.25a,b,c,d地形图分幅框架地形图分幅框架n2) 1:50万、万、1:20万、万、1:10万比例尺地图的分幅和编号万比例尺地图的分幅和编号都是在都是在1:1001:100万比例尺基础上按照的相应纬差和经差划分。万比例尺基础上按照的相应纬差和经差划分。1:501:50万：如北京某处所在的万：如北京某处所在的1:501:50万的图的编号为万的图的编

10、号为J-50-AJ-50-A。1:251:25万：如北京某处图幅所在图的编号为万：如北京某处图幅所在图的编号为J-50-3J-50-3。 1:10万：如北京某处图幅的编号为万：如北京某处图幅的编号为J-50-5。 1:100万万6，4AV1601:50万万3，2A,B,C,D1:25万万1.5, 11161:10万万30, 2011441:5万万15, 10A,B,C,D1:1万万3.75,2.5(1)(64)1:2.5万万7.5, 51,2,3,41:5000152.5, 1.25a,b,c,d地形图分幅框架地形图分幅框架n4) 1:5万、万、1:2.5万、万、1:1万比例尺地图的分幅和编号

11、万比例尺地图的分幅和编号 1:5万：如北京某处所在的图幅为万：如北京某处所在的图幅为J-50-5-B。 1:2.5万：如北京某处所在的图幅的编号为万：如北京某处所在的图幅的编号为J-50-5-B-2。n4) 1:5万、万、1:2.5万、万、1:1万比例尺地图的分幅和编号万比例尺地图的分幅和编号 1:1万：如北京某处所在的图幅为万：如北京某处所在的图幅为J-50-5-(15)。n4) 1:5000比例尺地图的分幅和编号比例尺地图的分幅和编号n1:5000:1:5000:北京某处图幅所在梯形分幅图号为北京某处图幅所在梯形分幅图号为J-50-5-(15)- aJ-50-5-(15)- a（3）1:5

12、001:2000地形图的分幅地形图的分幅 1:100万万6，4AV1601:50万万3，2A,B,C,D1:25万万1.5, 11161:10万万30, 2011441:5万万15, 10A,B,C,D1:1万万3.75,2.5(1)(64)1:2.5万万7.5, 51,2,3,41:5000152.5, 1.25a,b,c,d地形图分幅框架地形图分幅框架我国新的国家基本地形图分幅与编号体系我国新的国家基本地形图分幅与编号体系 新的分幅仍以新的分幅仍以1：100万地形图为基础，经纬差没有变比，但划万地形图为基础，经纬差没有变比，但划分方法改为分方法改为1：100万地形图逐次加密划分而成，增加了

13、比例尺代码。万地形图逐次加密划分而成，增加了比例尺代码。 比例尺比例尺1:50万万1:25万万1:10万万1:5万万1:2.5万万1:1万万1:5千千代码代码BCDEFGH11001100万万 1500015000地形图行列地形图行列分幅与编号分幅与编号1：100万的代码仍由行（字符码）与列（数字码）号码组成，如北万的代码仍由行（字符码）与列（数字码）号码组成，如北京幅为京幅为J50 1：50万万1：5千比例尺地形图的图号由五个元素千比例尺地形图的图号由五个元素10位码构成。如位码构成。如图：图： 行列代码均采用三位数字表示，不是三位时前面补行列代码均采用三位数字表示，不是三位时前面补0，行号

14、排前、，行号排前、列号排后，加在列号排后，加在1：100万图幅图号之后，中间排比例尺代码。万图幅图号之后，中间排比例尺代码。 11001100万万 1500015000地形图行列地形图行列分幅与编号分幅与编号J 50 D 004 008J50D004008J50D0040080纬度根0根经度(2)(2)计算与比例尺相应的第四节行代码，计算方法计算与比例尺相应的第四节行代码，计算方法行代码行代码= =(3)(3)计算与比例尺相应的第五节列代码，计算方法计算与比例尺相应的第五节列代码，计算方法列代码列代码= = 整商整商 +1 （不足三位向前补零）（不足三位向前补零）(1）计算起算经纬度）计算起算

15、经纬度起算纬度起算纬度 根根= 行序号行序号4 起算经度起算经度 根根=（列序号（列序号 31）6整商整商 +1 （不足三位向前补零）（不足三位向前补零）n6）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、测图方法、坐标系统、高程系统和图式版本 标注在南图廓左下方标注在南图廓左下方 测图时间测图时间反映本图是何时的现状反映本图是何时的现状 测图方法测图方法航测成图、平板仪测图、经纬仪测绘法、数字测图航测成图、平板仪测图、经纬仪测绘法、数字测图 坐标系统坐标系统1980年国家大地坐标系、城市坐标系、独立平面直角年国家大地坐标系、城市坐标系、独立平面直角坐标系、坐标系、1954北京坐

16、标系北京坐标系 高程系统高程系统1985国家高程基准、独立假定高程、国家高程基准、独立假定高程、1956黄海高程系黄海高程系 图式版本图式版本不同的版本，个别地物的符号不同不同的版本，个别地物的符号不同老 干 部活 动 中 心幼 儿 园 土 木 楼 附 中 操 场环 工 楼设 备 处学 生 处水 泵 实 验 室 第 七 教 学 楼 流 体 力 学 实 验 室图 书 馆 计 算 机 中 心机 械 实 验 室排球场建筑工程测量建筑工程测量n1. 点位坐标的量测点位坐标的量测 一般方法：一般方法： 精确方法：精确方法：MpAyyMmAxxAA00MpAAqpAlyyMmAAnmAlxxAA00第二节

17、第二节 地形图应用的基本内容地形图应用的基本内容 （2）计算两点间的距离、方位角）计算两点间的距离、方位角ABAB1ABtanXY 2AB2ABAB)()(YXD 32000 32500 21500 21500 25 Q QP b h PQ c a m P e f a g d 21000 21000 32000 32500 （3）计算点的高程及直线段的坡度）计算点的高程及直线段的坡度kk1227127.620MmHHhmmn nM M、k k两点之间的地面坡度：两点之间的地面坡度：nM M、F F两点之间的地面倾角：两点之间的地面倾角：kkmmhiMdkkkmmmharctgMdk点的高程为点

18、的高程为（4）在图上设计规定坡度的线路）在图上设计规定坡度的线路对管线、渠道、交通线路等工程进行初步设计时，通常先在地形图上选线。按照对管线、渠道、交通线路等工程进行初步设计时，通常先在地形图上选线。按照技术要求，选定的线路坡度不能超过规定的限制坡度，并且线路最短。技术要求，选定的线路坡度不能超过规定的限制坡度，并且线路最短。常见的作法是将两脚规在坡度尺上截取一定坡度相邻两等高线间的平距；也可以常见的作法是将两脚规在坡度尺上截取一定坡度相邻两等高线间的平距；也可以按下式计算相邻等高线间的最小平距（地形图上距离按下式计算相邻等高线间的最小平距（地形图上距离）： hdM i一、几何图形法一、几何图

19、形法n当欲求面积的边界为当欲求面积的边界为直线时，可以把该图直线时，可以把该图形分解为若干个规则形分解为若干个规则的几何图形，例如三的几何图形，例如三角形、梯形或平行四角形、梯形或平行四边形等。边形等。第三节第三节 图形面积的量算图形面积的量算几何图形法测算面积n1. 手工法手工法1）透明方格纸法）透明方格纸法2MaA2）平行线法）平行线法总面积为：总面积为：)0(21)(21)0(21121211nnlhAllhAlhAnilhA11hl1l2l3lnn2. 解析法解析法当当i1时，时，yi1用用yn当当in时，时，yi1用用y1Oxy1234)(21111iiniiyyxAn3. 求积仪法

20、求积仪法 图上量算面积仪器图上量算面积仪器 操作简便、速度快操作简便、速度快 适用任意曲线图形面积量算，能保证一定精度适用任意曲线图形面积量算，能保证一定精度 机械求积仪、电子求积仪机械求积仪、电子求积仪动极轴动极跟踪臂跟踪放大镜显示窗键盘积分车编码器内置镍隔可充电电池 第四节第四节 工程建设中的地形图应用工程建设中的地形图应用n按指定方向绘制纵断面图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，可根据地形解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。图中的等高线来绘制断面图。

21、断面图上的断面图上的高程比例尺一般比平距比例尺大高程比例尺一般比平距比例尺大520倍。倍。 4550555052.349.658.350.244.446.542.446.952.451.547.6AB45605550ABn确定汇水面积确定汇水面积在修建交通线路的涵洞、桥梁或水库的堤坝等工程在修建交通线路的涵洞、桥梁或水库的堤坝等工程建设中，需要确定有多大面积的雨水量汇集到桥涵建设中，需要确定有多大面积的雨水量汇集到桥涵或水库，即需要确定汇水面积，以便进行桥涵和堤或水库，即需要确定汇水面积，以便进行桥涵和堤坝的设计工作。坝的设计工作。通常是在地形图上确定汇水面积。通常是在地形图上确定汇水面积。

22、如一条公路经过山谷，拟在如一条公路经过山谷，拟在P处架桥或修涵洞，处架桥或修涵洞，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) 边界线边界线(除公路除公路AB段外段外)应与山脊线一致，且与等高线垂直；应与山脊线一致，且与等高线垂直；2) 边界线是经过一系列的山脊线、山头和鞍部的曲线，并在河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。n3. 场地平整时的填挖边界确定和土方量计算场地平整时的填挖边界确定和土方量计算 场地平整分为场地平整分为 平整为水平场地平整为水平场地 整理

23、为倾斜面整理为倾斜面n1）平整为水平场地）平整为水平场地 按填挖平衡原则平整为水平面按填挖平衡原则平整为水平面 步骤：步骤：在地形图上绘制方格网在地形图上绘制方格网方格边长方格边长图上图上2cm线性内插法求方格顶点高程，注记于顶点右上线性内插法求方格顶点高程，注记于顶点右上方方计算挖填平衡的设计高程计算挖填平衡的设计高程将每方格顶点高程相加除将每方格顶点高程相加除4方格平均高程方格平均高程Hi方格平均高程相加除方格总数方格平均高程相加除方格总数n，挖填平衡设计，挖填平衡设计高程高程nHHHHH44320中拐边角 niinHnHHHnH12101)(1计算挖、填高度计算挖、填高度将各方格顶点的高

24、程减去设计高程将各方格顶点的高程减去设计高程H0即得其挖、即得其挖、填高度填高度计算挖、填土方量计算挖、填土方量方格面积挖（填）高中点：方格面积挖（填）高拐点：方格面积挖（填）高边点：方格面积挖（填）高角点：44 43 42 41 A3534333231BCD1234534.8034.1533.4533.1034.4033.7533.2033.7033.3032.8033.5532.7532.4032.6532.2031.8532.2531.7531.30+1.76+1.36+0.71+0.16+1.11+0.66+0.26-0.24+0.41+0.51-0.29-0.64+0.06-0.39

25、-0.84-1.19-0.79-1.29-1.74n2）整理为倾斜面）整理为倾斜面 确定设计等高线的平距确定设计等高线的平距 确定设计等高线的方向确定设计等高线的方向 插绘设计倾斜面的等高线插绘设计倾斜面的等高线 计算挖填土方量计算挖填土方量+0.252-0.4+0.2+0.2-0.4+0.4+0.2-0.3-0.4-0.4+0.1+0.2+0.3-0.2-0.2+0.2+0.2+0.6+0.6+054.6B51.3C53.753.75351545555.155.555.655.455.555.354.855.255.555.155.355.154.054.352.753.151.551.9-0.5 50.250.754.354.253.253.051.951.8+0.2 50.750.554.354.15