地形图的判读技巧和实际应用测量学多媒体课件

1、地形图的判读技巧和实际应用测量学多媒体课件主 要 内 容 三、数字地形图的应用（以CASS为例） 二、纸质地形图的应用 一、地形图的判读 四、地形图的分幅与编号 五、地图投影 六、高斯平面直角坐标系一、地形图的判读1、地形图的特点 可读性全面客观反映地面情况： 地貌、地物、居民地、水系、交通、通讯、 管线、农林等多方面信息，作为设计依据 可量性提供地面基本数据： 点、线、角、高程、方向、面积、坡度等 多用性可编绘一系列专题图 专题图是指为某一部门或行业专门定制的 地图，如地籍图、房产图、城市管网图等一、地形图的判读2、地形图的基本内容 1）数学要素 即图的数学基础，如坐标网、投影关系、图的比例

2、尺和控制点等 2）自然地理要素 即表示地球表面自然形态所包含的要素，如地貌、水系、植被和土壤等一、地形图的判读2、地形图的基本内容 3）社会经济要素 即地面上人类在生产活动中改造自然界所形成的要素，如居民地、道路网、通讯设备、工农业设施、经济文化和行政标志等 4）注记和整饰要素 即图上的各种注记和说明，如图名、图号、测图日期、测图单位、所用坐标和高程系统等一、地形图的判读3、图廓外注记识读 1）图号、图名和邻接图表； 2）比例尺、图幅范围、坐标系统、高程系统； 3）测图年月和测图单位； 4）图的新旧。 一、地形图的判读4、地物的识读1）测量控制点2）居民地3）工矿企业建筑4）独立地物5）道路、

3、管线和垣栅6）水系及其附属设施7）植被的分布、类别、面积等8）境界等主要根据地形图图式进行判读。一、地形图的判读5、地貌的识读主要根据地形图上的等高线进行判读主要包括： 地面坡度的变化、地势起伏的大体趋势、是否有山头、鞍部、山脊、山谷及其大致走向等。二、纸质地形图的应用 1、确定点的平面坐标、高程 2、确定两点间的水平距离、方位角 3、确定两点间的坡度 4、在图上设计等坡线 5、绘制断面图 6、确定汇水面积 7、计算面积 8、土方量计算 1、确定点的平面坐标、高程二、纸质地形图的应用1:1000 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)40050060

4、0700800oA点坐标该点所在方格西南角坐标比例尺分母l：格网理论长度10cm1、确定点的平面坐标、高程二、纸质地形图的应用等高线上点的高程，等于该等高线的高程； 不在等高线上点的高程，用内插方法求得。50mnF等高距2、确定两点间的水平距离、方位角二、纸质地形图的应用1）图解法（直接量测）例：图上量得dab=169.7mm,则AB的实地距离： 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000 例：图上量得2、确定两点间的水平距离、方位角二、纸质地形图的应用2）量测坐标计算（解析法） 1100 1200 1300

5、1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000例：图上量得则算得则算得3、确定两点间的坡度二、纸质地形图的应用式中：A，B两点间的高差A，B两点间的实际 水平距离AB4、在图上设计等坡线二、纸质地形图的应用等坡线坡度相等的方向路线例：设i,h=1m,求图中AB之间的等坡线解由得5、绘制断面图二、纸质地形图的应用3）AB与诸等高线交点的位置垂直投影到下面的图上4）垂直投影线与下图的高度线得交点5）连相邻的交点即得断面图。1）定义一坐标系，以高程为纵轴，距离为横轴。2）连AB直线注：高程比例尺一般比平距比例尺大1020倍5、绘制断面图二、纸质地形图

6、的应用1：100AB剖面图1:1000ABHD平面图1：1000关键：确定剖面上点的高程和平面位置6、计算汇水面积二、纸质地形图的应用1）连接分水(山脊)线2）利用面积量算方法，确定出汇水面积3）据汇水面、最大降雨量计算最大流水量Q4）据Q设计桥涵断面公路桥涵汇水范围7、计算面积几何图形法二、纸质地形图的应用 把图形分解成简单的几何形状，计算所有简单几何图形面积之和。23A1A2A3145A=A1+A2+A3常用几何图形： 三角形、长方形、梯形、正方形、扇形、圆形 几何图形与面积计算公式1几何图形与面积计算公式27、计算面积解析法（坐标计算法）二、纸质地形图的应用1）借助坐标格网图解界址点的坐

7、标2）再按公式（解析）计算图形的面积1234y1y4y3y2x4x3x1x2xy7、计算面积解析法（坐标计算法）二、纸质地形图的应用经整理后得：7、计算面积解析法（坐标计算法）二、纸质地形图的应用任意n边形：i=1或i=n时，公式出现 或7、计算面积不规则图形面积量算二、纸质地形图的应用7、计算面积不规则图形面积量算网格、网点法二、纸质地形图的应用7、计算面积不规则图形面积量算平行线法二、纸质地形图的应用7、计算面积不规则图形面积量算求积仪法二、纸质地形图的应用动极轴动极放大镜 功能键 显示窗跟踪臂8、土石方量计算等高线法二、纸质地形图的应用山丘体积、水库库容等8、土石方量计算断面法二、纸质地

8、形图的应用求路基、渠道、堤坝等带状土工建筑物的开挖或填筑土石方量8、土石方量计算方格网法二、纸质地形图的应用 为使挖方与填方大致平衡，可取各方格点高程的平均值作为设计高程H0。则各方格点的施工标高为：四个角点均为填方或均为挖方8、土石方量计算方格网法二、纸质地形图的应用相邻两个角点为填方，另外相邻两个角点为挖方8、土石方量计算方格网法二、纸质地形图的应用三个角点为挖方，一个角点为填方 如果三个角点为填方，一个角点为挖方，则上、下两计算公式等号右边的算式对调。8、土石方量计算方格网法二、纸质地形图的应用相对两个角点为连通的填方，另外相对两个角点为独立的挖方 如果相对两个角点为连通的挖方，另外相对

9、两个角点为独立的填方，则上、下两计算公式等号右边的算式对调。三、数字地形图的应用（以CASS为例）一、梯形分幅与编号1、20世纪7080年代我国基本比例尺地形图的分幅与编号 1）1100万比例尺地形图的分幅编号采用国际1100万地形图分幅标准，每幅图范围是经差6、纬差4。 编号：自赤道起分别向南向北，每纬差4为一列，至纬度88分为22横列，依次用A、B、C、V表示。自180经线起，自西向东每经差6为一行，分为60纵行，依次用1，2，3，60表示。以两极为中心，以纬度88为界的圆用Z表示。四、地形图的分幅与编号因1：100万比例尺地形图分幅的图幅面积随纬度增高而迅速减小，故规定：在纬度60至76

10、之间双幅合并，即每幅图纬差4、经差12； 在纬度76至88之间四幅合并，即每幅图纬差4、经差24。我国没有位于北纬60以下，故没有合幅图。四、地形图的分幅与编号1100万比例尺地形图国际分幅48444036322824201612 8 484 90 96102108114120 126ABCDEFGHIJKLM4950514847464544我国在1:100 万国际分幅 中的位置；我国共有77幅1:100 万地形图 编号： 例：北京所在 的图幅编号 为 J50北京北京 11628E，3954N 青岛 1209E，3604N北京和青岛的1:100万的图号是多少?四、地形图的分幅与编号北京所在的1

11、：100万地形图的图幅编号J50。青岛所在的1：100万地形图的图幅编号J51。我国1：100万地形图的图幅范围：经度72-138，纬度0-56，列号43-53，行号A-N每幅1：100万地形图分为2行2列，共4幅1：50万地形图，分别以A、B、C、D表示。每幅1：100万地形图分为4行4列，共16幅1：25万地形图，分别以1，2，16表示。每幅1：100万地形图分为6行6列，共36幅1：10万地形图，分别以(1)，(36)表示每幅1：100万地形图分为12行12列，共144幅1：10万地形图，分别以1，2，144表示。150万 J-51-A 125万 J-51-2 110万 J-51-5四、

12、地形图的分幅与编号2、1：50万，1：25万，1：10万比例尺地形图的分幅编号(10)(27)(28)(10)(27)(28)1：50万：1：100万地形图一分为四，用A、B、C、D表示，即经差3，纬差2北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25图幅编号：J-50-A1：20万：一幅1：100万地形图分为36幅，用(1)(36)表示，即经差1，纬差40北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25图幅编号：J-50-(3)1：10万：一幅1：100万地形图分为144幅，用1，2，144表示，即经差30，纬差20北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25图幅

13、编号：J-50-53、1：5万，1：万，1：1万比例尺地形图的分幅编号每幅1：10万分为4幅1：5万，以A、B、C、D表示，每幅1：5万分为4幅1：万，以1、2、3、4表示续编在1：5万编号后。每幅1：10万分为8行8列，共64幅1：1万地形图，四、地形图的分幅与编号1：10万 J-51-5其纬差是230，经差345。以（1），（2），（3），（64）表示，续编在1：10万编号后。1：5万：一幅1：10万地形图分为4幅，用A，B，C，D表示，即经差15，纬差10北京某地：北纬39 54 30, 东经116 28 25图幅编号：J-50-5-B1：万：一幅1：5万地形图分为4幅，用1，2，3，4

14、表示，经差730，纬差5图幅编号：在1：5万编号后加上自己的序号 J-50-5-B-41：1万：一幅1：10万地形图分为8行、8列共64幅图，用（1），（64）表示，经差345，纬差230图幅编号：在1：10万编号后加上各自的代号J-50-5-（24）4、1：5000比例尺地形图的分幅编号1：5000比例尺地形图：在1：1万的基础上进行一幅1：1万地形图分为4幅，用a，b，c，d表示，经差152.5，纬差115图幅编号：在1：1万编号后加上各自的代号 J-50-5-（24）-b分幅关系示意图1:50万A,B,C,DJ-51-A1:25万1,2,16J-51-21:10万1,2,144J-51-

15、51:5万A,B,C,DJ-51-5-B1:1万(1),(2),(64)J-51-5-(24)1:2.5万1,2,3,4J-51-5-B-41:5千a,b,c,dJ-51-5-(24)-b1:100万J-51分幅关系示意图 绿框内比例尺的图幅作为下一级图幅的基本分幅。 而下一级图幅的编号，必定冠有其上一级基本分幅图的图。四、地形图的分幅与编号计算实例已在某地位于东经120 09 15，北纬30 18 10则先计算其中1：100万地形图中的编号横列（由纬度）：INT（纬度/4）+1 = 8：H纵行（由经度）：INT（经度/6）+1+30 = 51 得：H-512、现行的国家基本比例尺地形图分幅和

16、编号1）1：100万1：5000比例尺地形图分幅和编号仍以1100万为基础，编号由所在行号（字符码）与列号（数字码）组合而成，如北京所在的1100万地形图图号为 J50。 150万15 000图分幅全由1100万逐次加密划分，编号均以它为基础，采用行列编号方法，由其所在1100万图图号、比例尺代码和图幅行列号共十位码组成。编码长度相同，编码系列统一为一个根部。 四、地形图的分幅与编号比例尺1500 0001250 0001100 000150 000125 000110 00015 000代码BCDEFGH四、地形图的分幅与编号1991年，国家测绘部门制定了国家基本比例尺地形图分幅和编号的国家

17、标准比例尺150万125万110万15万125 000110 00015 000代码BCDEFGHJ 5 0 G 0 9 3 0 0 4四、地形图的分幅与编号比例尺1：100万1：50万1：25万1：20万1：1 0万1：5万1：2.5万1：1万1：5000图幅范围经差6313013015730345152.5纬差4214020105230115分幅行列数112244661212242448489696192192图幅间数量关系141636144576230492163688414936144576230492161493614457623041416642565761416642561416

18、64141614国家基本比例尺地形图分幅编号关系表 比 例 尺图幅大小/cm2实地面积/km215000图幅内的分幅数15000 12000 11000 15004040 5050 5050 50504 1 0.25 0.06251 4 16 64二、 矩形分幅与编号 大比例尺地形图的图幅常采用矩形分幅，图幅的图廓线为平行于坐标轴的直角坐标格网线。以整公里(或百米)坐标进行分幅。图幅大小可分成40cm40cm、40cm50cm或50cm50cm。四、地形图的分幅与编号矩形分幅图的编号有以下几种方式： 1、按图廓西南角坐标编号采用图幅西南角坐标公里数编号时x坐标在前，y坐标在后，中间用“-”连接

19、，1:500地形图取至（如：），1:1000、1:2000地形图取至（如）。2、按流水号编号 按测区统一顺序进行编号，一般从左到右，从上到下用阿拉伯数字1、2、3、4编号，如图所示，编号为-12（其中为测区名）。四、地形图的分幅与编号3、按行列号编号 行列编号法是行-列编码，一般以字母（如：A、B、C、D）表示行，以数字表示列，如图所示，有标志的图幅编号为X-4。四、地形图的分幅与编号4、以15000比例尺图为基础编号1：5000图幅编号：西南角坐标（以km为单位）1：2000：1：5000编号 + I，II，III，IV1：1000：1：2000编号 + I，II，III，IV1：500：

20、1：1000编号 + I，II，III，IV4、以15000比例尺图为基础编号五、地图投影 1、定义 2、投影变形 3、地图投影的分类 4、地形图测绘对地图投影的要求五、地图投影1、定义 地图投影（Map Projection） 将椭球面上各元素(包括坐标、方向和长度)按一定的数学法则投影到平面上。 投影问题也就是建立椭球面元素与投影面相对应元素之间的解析关系。五、地图投影2、投影变形（Distortion Transformation） 椭球面是一个凸起的、不可展平的曲面。如果将这个曲面上的元素，比如一段距离，一个角度，一个图形投影到平面上，就会和原来的距离、角度、图形呈现差异，这一差异称作

21、投影变形。 变形种类： 长度变形、角度变形、面积变形五、地图投影3、地图投影的分类 五、地图投影3、地图投影的分类1）按地球椭球面与投影面的相对位置正轴投影：投影面的中心线与地轴相重合斜轴投影：投影面的中心线与地轴斜交横轴投影：投影面的中心线与地轴垂直为调整变形分布，投影面还可以与地球相切或相割五、地图投影3、地图投影的分类2）按正轴投影时经纬网的形状 圆锥投影 圆柱投影 方位投影五、地图投影五、地图投影3、地图投影的分类 3）按内在的变形特征 等角投影 等积投影 任意投影五、地图投影3、地图投影的分类3）按内在的变形特征 等角投影： 任何点上两微分线段所组成的角度在投影后仍保持不变。亦即投影

22、前后对应的微分面积保持图形相似，故亦称为正形投影。 等积投影： 某一微分面积投影前后保持相等 五、地图投影3、地图投影的分类3）按内在的变形特征任意投影： 既不能保持等角（正形）又不能保持等面积的投影，统称为任意投影。 在任意投影中，有一种常用的称为等距离投影的类别，它使沿某一特定方向的距离，投影前后保持不变。通常，在正轴投影时，是在沿经线方向上等距离。 五、地图投影4、地形图测绘对地图投影的要求 采用等角投影，确保投影后： 保角性，即角度不变； 伸长的固定性，即投影前后长度之比为一常数。 还要求长度和面积变形不大。一个完整的投影名称宜包含各投影分类，如 横轴等角切椭圆柱投影高斯-克吕格投影；

23、 横轴等角割椭圆柱投影通用横轴墨卡托(UTM)投影。它们都广泛用于编制大比例尺地形图。六、高斯平面直角坐标系 高斯(1777-1855), 德国数学家、天文学家和物理学家，被誉为历史上伟大的数学家之一，和阿基米德、牛顿并列，同享盛名。21岁大学毕业，22岁时获博士学位。 高斯的成就遍及数学的各个领域，他十分注重数学的应用，并且在对天文学、大地测量学和磁学的研究中也偏重于用数学方法进行研究。 六、高斯平面直角坐标系 1、投影原理 2、高斯投影的特点 3、投影分带 4、高斯平面直角坐标系 5、国家统一坐标六、高斯平面直角坐标系1、投影原理 高斯于1816-1820年首先推得了其计算公式，1912年克吕格加以研究和补充，故又称高斯-克吕格投影。六、高斯平面直角坐标系横轴投影示意图六、高斯平面直角坐标系2、高斯投影的特点 1）中央子午线的投影为一条直线，且投影之后的长度无变形； 其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大。高斯平面直角坐标系六、高斯平面直角坐标系2、高斯投影的特点 2）赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸