建筑工程测量：第九章-地形图识读与应用

第九章地形图的识读与应用第一节地形图的分幅与编号第二节地形图的识读第三节地形图的室内应用第四节地形图的野外应用第五节地形图在工程中的应用第六节在地形图上量算图形面积地形图的应用领域非常广泛，如国土整治、资源勘测、城乡建设（社会主义新农村）、交通工程（车辆导航）、土地利用、环境保护、工程设计、矿藏采掘、河道整理等，可在地形图上获取详细的地面现状信息。在国防和科研方面，更具重要用途。数字化地形图使地形图在管理和使用上体现出图纸地形图所无法比拟的优越性。本章主要介绍图纸地形图和数字地形图的基本应用内容。

地形图的分幅：将一个测区按规定的图幅大小，按一定的规则进行单位划分，每一个单位为一个图幅。地形图的编号：为了区分不同的图幅，按从左到右、从上到下的规则，给每幅图一个编号。

1.地形图分幅编号目的：便于测绘、管理与使用。

2.地形图分幅方法：（1）梯形分幅法（国际分幅法）

按经纬度分幅，图幅呈梯形，用于中小比例尺图分幅。（2）矩形分幅法

按坐标格网分幅，图幅呈矩形或正方形，用于大比例尺图分幅。第一节地形图的分幅与编号☺梯形分幅与编号

1)1：100万比例尺图的分幅与编号

按国际上的规定，1：100万的世界地图实行统一的分幅和编号。即自赤道向北或向南分别按纬差4°分成横列，各列依次用A、B、…、V表示。自经度180°开始起算，自西向东按经差6°分成纵行，各行依次用1、2、…、60表示。

每一幅图的编号由其所在的"横列一纵行"的代号组成。例如某地的经度为东经117°54'18″，纬度为北纬39°56'12″，则其所在的1：100万比例尺图的图号为J-50。

2)1：50万、1：25万、1：10万比例尺图的分幅和编号

在1：100万的基础上，按经差3°、纬差2°将一幅地形图分成四幅1：50万地形图，依次用A、B、C、D表示。

将一幅1：100万的地形图按照经差1°30'纬差1°分成16幅1：25万地形图，依次用[1]、[2]、……[16]表示。

将一幅1：100万的图，按经差30'，纬差20'分为144幅1：10万的图，依次用1、2、……、144表示。

3)1：5万和1：2．5万比例尺图的分幅和编号

这两种比例尺图的分幅编号都是以1：10万比例尺图为基础的，每幅1：10万的图，划分成4幅1：5万的图，分别在1：10万的图号后写上各自的代号A、B、C、D。每幅1：5万的图又可分为4幅1：2．5万的图，分别以1、2、3、4编号。

4)1：10000和1：5000比例尺图的分幅编号1：10000和1：5000比例尺图的分幅编号也是在1：10万比例尺图的基础上进行的。每幅1：10万的图分为64幅1：10000的图，分别以（1）、（2）、…、（64）表示。每幅1：10000的图分为4幅1：5000的图，分别在1：10000的图号后面写上各自的代号a、b、c、d。J50G015010J-5-14-(49)G641：10万12′30″3′45″1：1万J50F008005J-50-14-C-3F415′7′30″1：2.5万J50E004003J-50-14-CE4110′15′1：5万J50D002002J-50-14D1441：100万120′30′1：10万J50C001001J-50-A-aC411°1°30′1:25万J50B001001J-50-AB412°3°1：50万J50J-50114°6°1：100万新偏号旧编号本幅数上幅数纬差经差图幅编号举例比例尺代码包含的图幅数图幅大小比例尺1：100万至1：1万地形图分幅编号

新编号是由所在1∶100万图幅的编号、比例尺代码和各图幅行号列号共10位码组成。即HGFEDCB代码1：50001：100001：250001：500001：1000001：2500001：500000比例尺

新编号比例尺代码

大比例尺地形图通常采用矩形分幅法，图幅大小有50×40cm（1:5000）与50×50cm两种：

比例尺

图幅尺寸

(cm)

实地面积

(km2)

1:5000图幅内分幅数

1:5000

50×40

5

1

1:2000

50×50

1

4

1:1000

50×50

0.25

16

1:500

50×50

0.0625

64

☺矩形分幅与编号(1)图幅西南角坐标公里数编号法(2)以1:5000编号为基础后面加罗马数字的编号法：如右图以1:5000地形图西南坐标公里数为基础图号，后面再加罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组成。矩形分幅的编号法图幅西南角坐标公里数x—y1:5000图

坐标取至1km 如32-561:2000、1:1000图

坐标取至0.1km 如32.0-56.01:500图

坐标取至0.01km 如32.00-56.00图幅西南角坐标公里数编号法举例：☺独立地区测图的特殊编号►数字顺序编号法：带状测区或小面积测区，可按测区统一用顺序进行标号，一般从左到右，从上到下用数字1，2，3，4，…编定，如图所示，其中“新镇-8”为测区新镇的第8幅图编号。►行列编号法：行列编号法的横行是指以A、B、C、D、…编排，由上到下排列；纵列以数字1、2、3、…，从左到右排列来编排。编号是“行号-列号”，如图所示，“C-4”为其中3行4列的一辐图幅编号。

41

3

2Ⅱ-2-1Ⅲ-1-1Ⅰ-1-1Ⅳ-2-310099989796959493929190898887868584838281807978777675744727170696867666564636261605958575655545352515049484746454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110987654321(a)1:10000Ⅱ-2-1(b)1:5000Ⅱ-2-1(1)(c)1:2000Ⅱ-2-1-[15](d)1:1000Ⅱ-2-1-731:500Ⅱ-2-1-73(4)32125242322211514131211543216789105km4km接图表地形图编号第二节地形图的识读

地形图的识读：判断和识别地形图上所有划线、符号和注记的含义。地形图的基本内容主要包括：☻数学要素——坐标系、投影方式、比例尺等☻自然地理要素——地貌、水系、植被、土壤等☻社会经济要素——居民、道路、经济文化、行政标志等☻注记和整饰要素——图名、图号、测图日期、测图单位、采用的坐标系、高程系等

1.地形图的图外注记

（1）图号、图名和接图表

图号：图的编号。

图名：图的名称。

接图表：该图幅与四邻图幅的相互关系。

（2）比例尺

有数字比例尺或直线比例尺。

（3）图廓、分度带和坐标格网

图廓：图幅四周的范围线。有内图廓和外图廓之分。

内图廓是地形图分幅时的坐标格网或经纬线。内图廓四个角标注的数字是它的直角坐标值。图内的十字交叉线是坐标格网的交点。内图廓以内的内容是地形图的主体信息，包括坐标格网和经纬线、地貌符号、地物符号和注记。1:10000地形图图框形式

（4）三北方向线及坡度尺

三北方向：真子午线、磁子午线、坐标纵轴。坡度尺：地形图上量测坡度的图解。坡度尺用来量图上两点的地面坡度，用两脚规在坡度尺图上可量二条、三条、四条、五条及六条等高线线之间的坡度。h—等高距d—等高线平距M—比例尺分母图框外的图形与文字说明

（5）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：测图的年月日测图方法：经纬仪测图、平板仪测图、航测、数字测图

坐标系统：1980国家大地坐标系、城市坐标系、独立平面直角坐标系。（1954北京坐标系）

高程系统：1985国家高程基准、独立测区假定高程。（1956黄海高程系）

图式版本：每隔几年会修订一次，注意区分。

（6）测绘单位、测量员、绘图员、检查（校核）员签名2.地物识读

熟悉常用的地物符号及其表示方法，区分比例符号、半比例符号和非比例符号的不同，以及这些地物符号和地物注记的含义。地物的核心是居民地，从了解居民点入手，再了解与其相关的道路、河流、电力线、农田等。

3.地貌识读

掌握等高线的特性和种类，熟悉典型地貌符号，达到看懂整个地区地貌，例如，山头、洼地、山脊、山谷、鞍部、峭壁等，以便能看懂整个地区地貌大致形态。从主要山头、山梁入手，依据等高线识读地势高低起伏状况，各种地貌的分布。地物符号(1)比例符号能将地物的形状、大小和位置按比例尺缩小绘在图上以表达轮廓特征的符号。这类符号一般是用实线或点线表示其外围轮廓如房屋、湖泊、森林、农田等。

(2)非比例符号一些具有特殊意义的地物，轮廓较小，不能按比例尺缩小绘在图上时，就采用统一尺寸，用规定的符号来表示如三角点、水准点、烟囱、消防栓等。这类符号在图上只能表示地物的中心位置，不能表示其形状和大小。(3)半比例符号一些呈线状延伸的地物，其长度能按比例缩绘，而宽度不能按比例缩绘，需用一定的符号表示的称为半比例符号，也称线状符号如铁路、公路、围墙、通讯线等。半比例符号只能表示地物的位置(符号的中心线)和长度，不能表示宽度。有些地物除用相应的符号表示外，对于地物的性质、名称等还需要用文字或数字加以注记和说明，称为地物注记，例如工厂、村庄的名称，房屋的层数，河流的名称、流向、深度，控制点的点号、高程等。需要指出的是，比例符号与半比例符号的使用界限是相对的。如公路、铁路等地物，在1：500～1：2000比例尺地形图上是用比例符号绘出的，但在l：5000比例尺以上的地形图上是按半比例符号绘出的。同样的情况也出现在比例符号与非比例符号之间。总之，测图比例尺越大，用比例符号描绘的地物越多；比例尺越小，用非比例符号表示的地物越多。地貌符号地貌是指地面高低起伏的自然形态。地貌形态多种多样，对于一个地区可按其起伏的变化分成以下四种地形类型：地势起伏小，地面倾斜角一般在2°以下，比高一般不超过200m的，称为平地；地面高低变化大，倾斜角一般在2°～6°，比高不超过150m的，称为丘陵地；高低变化悬殊，倾斜角一般为6°～25°，比高一般在150m以上的，称为山地；绝大多数倾斜角超过25°的，称为高山地。图上表示地貌的方法有多种，对于大、中比例尺地形图主要采用等高线法。对于特殊地貌将采用特殊符号表示。等高线(1)等高线定义等高线是地面上相同高程的相邻各点连成的闭合曲线，也就是设想水准面与地表面相交形成的闭合曲线。如图所示，设想有一座高出水面的小山，与某一静止的水面相交形成的水涯线为一闭合曲线，曲线的形状随小山与水面相交的位置而定，曲线上各点的高程相等。例如，当水面高为50m时，曲线上任一点的高程均为50m；若水位继续升高至51m、52m，则水涯线的高程分别为51m、52m。将这些水涯线垂直投影到水平面H上，并按一定的比例尺缩绘在图纸上，这就将小山用等高线表示在地形图上了。这些等高线的形状和高程，客观地显示了小山的空间形态。(2)等高线的特征通过研究等高线表示地貌的规律性，可以归纳出等高线的特征，它对于地貌的测绘和等高线的勾画，以及正确使用地形图都有很大帮助。①同一条等高线上各点的高程相等。②等高线是闭合曲线，不能中断，如果不在同一幅图内闭合，则必定在相邻的其他图幅内闭合。③等高线只有在绝壁或悬崖处才会重合或相交。④等高线经过山脊或山谷时改变方向，因此山脊线与山谷线应和改变方向处的等高线的切线垂直相交⑤在同一幅地形图上，等高线间隔是相同的。因此，等高线平距大表示地面坡度小；等高线平距小则表示地面坡度大；平距相等则坡度相同。倾斜平面的等高线是一组间距相等且平行的直线。(3)等高线的分类

地形图中的等高线主要有首曲线和计曲线，有时也用间曲线和助曲线。

①首曲线首曲线也称基本等高线，是指从高程基准面起算，按规定的基本等高距描绘的等高线称首曲线，用宽度为0.15mm的细实线表示②计曲线计曲线从高程基准面起算，每隔四条基本等高线有一条加粗的等高线，称为计曲线。为了读图方便，计曲线上也注出高程。

③间曲线和助曲线当基本等高线不足以显示局部地貌特征时，按二分之一基本等高距所加绘的等高线，称为间曲线（又称半距等高线），用长虚线表示。按四分之一基本等高距所加绘的等高线，称为助曲线，用短虚线表示。描绘时均可不闭合。（4）等高距与等高平距相邻等高线之间的高差称为等高距或等高线间隔，常以A表示。在同一幅地形图上，等高距是相同的。相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，常以d表示。由于同一幅地形图中等高距是相同的，所以等高线平距d的大小与地面的坡度有关。等高线平距越小，地面坡度越大；平距越大，则坡度越小；平距相等，则坡度相同。由此可见，根据地形图上等高线的疏、密可判定地面坡度的缓、陡。对于同一比例尺测图，选择等高距过小，会成倍地增加测绘工作量。对于山区，有时会因等高线过密而影响地形图的清晰。等高距的选择，应该根据地形类型和比例尺大小，并按照相应的规范执行。下表是大比例尺地形图的基本等高距参考值。典型地貌的等高线地貌形态繁多，通过仔细研究和分析就会发现它们是由几种典型的地貌综合而成的。了解和熟悉用等高线表示典型地貌的特征，有助于识读、应用和测绘地形图。(1)山头和洼地如图1所示为山头的等高线，图2所示为洼地的等高线。山头与洼地的等高线都是一组闭合曲线，但它们的高程注记不同。内圈等高线的高程注记大于外圈者为山头；反之，小于外圈者为洼地。也可以用示坡线表示山头或洼地。示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向（2）山脊和山谷山的最高部分为山顶，有尖顶、圆顶、平顶等形态，尖峭的山顶叫山峰。山顶向一个方向延伸的凸棱部分称为山脊。山脊的最高点连线称为山脊线。山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线相邻山脊之间的凹部是山谷。山谷中最低点的连线称为山谷线，山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线。在山脊上，雨水会以山脊线为分界线而流向山脊的两侧，所以山脊线又称为分水线。在山谷中，雨水由两侧山坡汇集到谷底，然后沿山谷线流出，所以山谷线又称为集水线。山脊线和山谷线合称为地性线。(3)鞍部鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位(图中的S处)。它的左右两侧的等高线是对称的两组山脊线和两组山谷线。鞍部等高线的特点是在一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线。(4)陡崖和悬崖陡崖是坡度在70°以上或为90°的陡峭崖壁，若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(a)、(b)所示。悬崖是上部突出，下部凹进的陡崖。上部的等高线投影到水平面时，与下部的等高线相交，下部凹进的等高线用虚线表示，如图(c)所示。识别上述典型地貌的等高线表示方法以后，进而能够认识地形图上用等高线表示的复杂地貌。1:25000地形图西南角1.求点的坐标

如右图，求P点的坐标。

（1）确定P点所在方格abcd；

（2）过P点作格网平行线交方格于m、n点和f、g点；

（3）量da、dm、dc、dg。则P点坐标为：第三节地形图的室内应用

l为方格边长（10cm）M为测图比例尺分母为了消除图纸伸缩影响，采用下列公式：2.求点的高程

（1）点位在等高线上：高点的高程就是所在等高线的高程。

（2）点位不在等高线上：如右图中P点，可通过P作一条大致垂直于两相邻等高线的线段mn，在图上量出mn和mp的长度，则P点的高程为:式中，hmn=1m，为本图幅的等高距。设dmp=3.5mm，dmn

=7.0mm，则hmp

=(3.5/7.0)·1＝0.5m

HP

=65+0.5=65.5m☻实际工作中，常用目估法确定高程。3.求图上两点间的水平距离（实地）

（1）解析法：已知A、B两点的坐标如图所示，欲求A、B两点间的水平距离，则A、B两点水平距离为：

（2）图解法：

1）量取图上两点间的长度，乘以比例尺分母。2）用三棱尺量取图上两点间的实地水平距离。3）用分规量取两点间的长度，在直线比例尺上读取实地距离。4.求图上两点间的曲线距离

（1）线绳法

（2）曲线仪法5.确定图上直线的坐标方位角

（1）解析法：如图所示，已知A、B两点的坐标，欲求直线AB的坐标方位角，则：

（2）图解法：

用量角器量取。注意方法6.确定图上两点间的坡度和倾斜角

（1）解析法：如图所示，已知A、B两点的高差和水平距离，欲求A、B两点间的坡度和倾斜角，则：

（2）图解法用分规在图上坡度尺上直接量取。☻坡度表示方法：百分比、千分率、角度（倾斜角）。第四节地形图的野外应用

在工程建设和资源调查过程中，如工厂选址、实地选线、土壤调查、土地利用现状调查和土地利用规划、设计、施工放样等，需要将地形图进行实地判读。包括定向和定位。

1.准备工作：器材准备，资料准备，技术准备。

2.地形图的定向地形图定向就是使地形图上的东南西北与实地的方向一致，就是使图上线段与地面上的相应线段平行或重合。b.用直长线状地物定向a.用罗盘仪定向

首先，确定站立点在图上的位置（图中桥的一头），然后，根据方位物(三角点、独立树、水塔、烟囱、道路交点、桥涵等)进行地形图定向。做法是先将直尺贴放在图上的站点和某一方位物的连线上，然后转动地形图，当直尺照准线通过地面的相应方位物（图中三角点）时，则地形图已定向好。c.按方位物定向3.确定站立点在图上的位置

(1)根据景物判定法如图所示，用现地对照的方法，比较站点四周明显地形特征点在图上的位置，再依它们与站立点的关系来确定站点在图上的位置。

(2)侧方交会法

若站点位于线状地物（如道路、堤坝、渠道、陡坎等）上或在过两明显特征点的直线上，这时先按线状地物标定地形图方向。然后，在该线状地物侧翼找一个图上和实地都能辨认的明显地物，如图所示，在图上该地物点中心插一大头针，将直尺紧靠大头针并瞄准该地物点，沿直尺边缘用铅笔画直线，它与线状符号的交点即为站点在图上的位置。

(3)后方交会法

用罗盘仪标定地形图方向，选择图上和实地都有的2个或3个同名目标，在图上目标定位点上竖插一根大头针，使直尺紧靠大头针转动，照准实地同名目标，向后绘方向线，用同样方法照准其他目标，画方向线，其交点就是站点的图上位置，如右图：

还有一种后方交会法，即用透明纸后方交会法，首先在站点上置平图板，在图板上放一张透明纸，在透明纸上，由站点向三个地面目标描绘方向线。然后，将透蒙在图纸上，转动透明纸，使三条方向均通过图上的对应目标点，此时将透明纸上的站点用针剌到图上，此点就是所求站立点辋上的位置。第五节地形图在工程中的应用1.按限定坡度选最短路线1:1000比例尺地形图，要求从A开始，在图上选一条坡度不超过+8℅的最短路线，终点为B点。

已知地形图等高距为1m，因此路线在相邻等高线间最短水平距为

在1:1000图上即d=12.5/1000=12.5mm，以A点为圆心，12.5mm为半径划引弧交于39m等高线的1和1‘，同法进行直至B点。由于B点高程为45.56m，与7或7′点所在等高线高程之差为0.56m，则所需最短距离是

，相应图上距离为7mm，而图上7′B与7B量得距离都大于最短距离7mm，因此，这两条路均符合要求，但最后须到实地勘查确定。

用横轴表示水平距离，比例尺为1:1000—1:2000

用纵轴表示点的高程，比例尺为1:50—1:200

一般地，纵轴比例尺比横轴比例尺大10或20倍。2.根据地形图绘制指