《铁路工程测量》 课件 项目6 地形图测绘

子项目6地形图测绘地形图测绘-----认识地形图地形图的基本知识主要内容比例尺和比例尺精度2地物符号3地形图的概念1重点：地形图、比例尺和地物符号难点：认识和使用地物符号地形图测绘-----认识地形图地形图测绘-----认识地形图一、地形：地物和地貌的总称。

地形图：把地面上地物和地貌的形状、大小和位置，采用正射投影的方法，运用特定的符号，按一定的比例缩绘于平面的图形。白纸地形图数字地形图地形图测绘-----认识地形图二、地形图比例尺１.数字比例尺地形图上某一线段长度与实地相应线段的水平长度之比，并将分子化为1。(1)小比例尺：1:100万、1:50万、1:20万。(2)中比例尺：1:10万、1:5万、1:2.5万。(3)大比例尺：1:10000、1:5000、1:2000、1:1000、1:500。地形图测绘-----认识地形图２.直线比例尺108.0m1:20001604020080120403.比例尺精度地形图上0.1mm所代表的实地长度。计算公式:式中ε——

比例尺精度。M——

数字比例尺分母。地形图测绘-----认识地形图大比例尺地形图比例尺精度表

比例尺1:50001:20001:10001:500比例尺精度(m)0.50.20.10.05比例尺精度的重要意义:①当测图比例尺确定后，根据比例尺的精度，可以推算出测量距离时应精确到什么程度。②为使某种尺寸的物体和地面形态都能在图上表示出来，可按要求确定测图比例尺。③能合理的取舍所测的地物,可减少工作量。地形图测绘-----认识地形图三、地物符号为了便于测图和用图，在地形图上用规定的符号来表示地物和地貌，这些符号总称为地形图图式。其中，用于表示地物的符号称为地物符号。我国的《国家基本比例尺地形图图式》由国家测绘局统一制定、国家技术监督局发布，从事测绘工作的任何单位和个人都必须遵守执行。现行的《国家基本比例尺地形图图式》是2007年发布实施的。图式规定了地形图上表示的各种自然和人工地物、地貌要素的符号和注记的等级、规格和颜色标准、图幅整饰规格，以及使用这些符号的原则、要求和基本方法。

地形图测绘-----认识地形图三、地物符号（1）依比例尺符号地物依比例尺缩小后，其长度和宽度能依比例尺表示的地物符号。（2）半依比例尺符号地物依比例尺缩小后，其长度能依比例尺表示而宽度不能依比例尺表示的地物符号。（3）不依比例尺符号地物依比例尺缩小后，其长度和宽度不能依比例尺表示。（4）注记符号有些时候需要用文字或数字标注地物或地貌，这些文字和数字称为注记符号，起附加说明之意。导线点导线点独立树不埋石图根点小三角点小三角点路灯街道围墙栅栏未加固斜坡已加固斜坡房屋草地、园林台阶土堆上的导线点活树篱笆内部道路小结：1.地形图的概念2.比例尺和比例尺精度3.地物符号的认识和使用地形图测绘-----认识地形图子项目6地形图测绘主要内容等高线的判读2等高线的性质3地貌符号1重点：等高线的概念及判读难点：等高线的判读地形图测绘-----认识地形图地形图测绘-----认识地形图四、地貌符号1.等高线等高线是地面上高程相等的相邻各点所连成的平滑的闭合曲线，也就是水平面（严格来说应是水准面）与地面的交线。2.等高距地形图上相邻等高线之间的高差称为等高距，也叫做等高线间隔，用h表示。3.等高线平距相邻等高线之间的水平距离，称为等高线平距，用d表示。4.地面坡度等高线间隔h与等高线平距d的比值，称为地面坡度，用i表示。

585452504860565150.55060助曲线间曲线5.等高线分类计曲线首曲线地形图测绘-----认识地形图6.几种基本地貌及其等高线655550706050655550706050山头洼地地形图测绘-----认识地形图山脊山谷鞍部地形图测绘-----认识地形图悬崖陡崖冲沟地形图测绘-----认识地形图典型地貌等高线范图地形图测绘-----认识地形图

（1）位于同一条等高线上所有各点的高程相等；但高程相等的点不一定都在同一条等高线上。

（2）等高线是连续闭合的曲线，如不能在本图幅内闭合，必定在相邻或其它图幅内闭合。等高线必须延伸至图幅边缘，不能在图内中断，但遇道路、房屋等地物符号和注记处可局部中断，而表示局部地貌而加绘的间曲线和助曲线，可以只在图内绘出一部分。

（3）等高线在图内不能相交，一条等高线不能分成两条，也不能两条合成一条，陡崖、陡坎等高线密集处均用符号表示。

（4）等高线间隔相同时，等高线密集表示地面坡度陡，等高线稀疏表示地面坡度缓，平距相等的等高线表示地面坡度均匀。

（5）山脊线与山谷线均与等高线垂直正交。等高线凸向高程降低的方向表示山脊，凸向高程升高的方向表示山谷。

（6）等高线间最短线段的方向，即垂直于等高线的线段方向，是两等高线间最大坡度的方向。7.等高线的性质小结：1.地貌符号2.等高线的判读3.等高线的性质地形图测绘-----认识地形图子项目6地形图测绘地形图测绘-----经纬仪视距法

经纬仪视距法测绘地形图主要内容地物测绘2地貌测绘3测图前的准备工作1重点：测图准备、地物测绘和地貌测绘难点：地物测绘和地貌测绘地形图测绘-----经纬仪视距法地形图测绘-----经纬仪视距法

地形图测绘亦称碎部测量，碎部点即地物、地貌特征点，也称地形特征点。用测量仪器及工具测定地形特征点（碎部点）的平面位置和高程，并按地形图图式规定的符号将各种地物、地貌依比例缩小后描绘成地形图。地形图测绘的常规方法是经纬仪视距法，即极坐标法。地形图测绘-----经纬仪视距法1.在测区建立测图控制网2.选定图纸3.绘制坐标方格网

（对角线法）4.展绘控制点一、测图前的准备工作850086008800870089009000580057005600550059006000lkmnabcd9000

地形图测绘-----经纬仪视距法ba

BA1D0302010005040908070611101二、经纬仪视距法测绘地形图（即极坐标法）地形图测绘-----经纬仪视距法1）地物测绘2）地貌测绘①沿地性线跑尺②沿等高线分层跑尺法小结：1.地形图的概念2.比例尺和比例尺精度3.地物符号的认识和使用小结：1.测图前的准备工作2.地物的测绘3.地貌的测绘地形图测绘-----经纬仪视距法子项目6地形图测绘地形图测绘-----经纬仪视距法

经纬仪视距法测绘地形图主要内容地形图的拼接2地形图的整饰3地形图的绘制1重点：地形图的绘制和整饰难点：地物描绘及等高线的勾绘地形图测绘-----经纬仪视距法地形图测绘-----经纬仪视距法三、地形图的绘制1、描绘地物除在施测过程中，已尽可能将地物点连成各种地物，并与实在情况核对无误外，最后还须将各图幅中漏描的部分补描，按《图式》符号绘制完毕。地形图测绘-----经纬仪视距法三、地形图的绘制2、勾绘等高线等高线的勾绘是根据两个碎部点的高程，在两个碎部点间找出其余等高线通过的位置。常用的方法有图解法、目估法及解析法三种。地形图测绘-----经纬仪视距法三、地形图的绘制2、勾绘等高线地形图测绘-----经纬仪视距法三、地形图的绘制2、勾绘等高线地形图测绘-----经纬仪视距法3、地形图的拼接当测图是分区测绘成若干图幅时，最后应将各图幅拼接成一幅全测区的地形图，称为地形图的拼接。4、地形图的清绘和整饰地形图经拼接、检查无误后，用描图纸将全图重新描绘，并加注记及说明。等高线应徒手勾绘，不得使用曲线板，初学者应多作练习，使勾出的等高线粗细均匀而圆滑美观，力求与实地地貌相符。最后绘制图廓及有关注记、说明。地形图的清绘和整饰是用描图纸将全图重新描绘，并加注记及说明。最后绘制图廓。地形图测绘-----经纬仪视距法小结：1.地形图的绘制2.地形图的拼接3.地形图的整饰地形图测绘-----经纬仪视距法子项目6地形图测绘地形图测绘-----地形图的应用地形图的应用主要内容地形图的工程应用2地形图的基本应用1重点：地形图的基本应用和工程中的应用难点：按限定坡度选线、绘制断面图地形图测绘-----地形图的应用Aabcdfp一、求图上某点的坐标80060060070050080090010001100700400900在图上直接量取af=24.6mm，ap=64.8mmmafXXPA8.6648.6460010001000=+=¸´+=2、计算XA，YA。如果精度要求较高，则应考虑图纸伸缩的影响，此时还应量出ab和ad的长度。再按下式进行计算。1:1000二、求图上某点的高程1、解析法：则用目估法按比例推算该点的高程。例如，mB约为mn的十分之六，2、目估法：过Ｂ点作一条垂直于相邻等高线的线段mn，量取mn和mB，如长度为9.0mm、5.4mm，已知等高距ｈ＝1m，则可按内插法求得Ｂ点的高程。三、求图上两点间的距离１．根据两点的坐标求水平距离先求出图上A、B两点的坐标值XA、YA和XB、YB，然后按下式反算AB的水平距离：２．在地形图上直接量距

式中dAB为图上A、B两点之间的距离，M为比例尺分母。N四、求图上某直线的坐标方位角1、解析法先求出图上A、B两点的坐标(XA，YA)，(XB，YB)，再按下式计算直线AB的方位角。αABAB直线所在象限方位角第一象限（△X、△Y同正）

第二象限（△X为负、△Y为正）第三象限（△X、△Y同负）第四象限（△X为正、△Y为负）坐标反算换算表附表四、求图上某直线的坐标方位角2、图解法

先用量角器在图上量出直线AB的坐标方位角α'AB和直线BA的坐标方位角α'BA

，则直线AB的坐标方位角：

由于坐标量算的精度比角度量测的精度高，因此，通常用解析法获得方位角。五、求图上某直线的坡度在地形图上求得直线的长度以及两端点的高程后，则可按下式计算该直线的平均坡度：式中d―图上量得的长度；

M―地形图比例尺分母；

h―直线两端点间的高差；

D―该直线对应的实地水平距离。坡度通常用千分率(‰)或百分率(%)的形式表示。“+”为上坡，“-”为下坡。28AB36323430六、量测图形面积1、几何图形法S=S1+S2+S3+S4+S5图形面积若为曲线时，可近似地用直线连接成多边形，再按上述方法计算面积。当用几何图形法量算线状物面积时，可将线状看作为长方形，用分规量出其总长度，乘以实量宽度，即可得线状地物面积。123452、透明格网法ASA=nS+S'n—完整方格的个数S'—破格的面积之和。S—1个完整方格的面积SA—A区域的面积其中：3、平行线法平行线法又称积距法。为了减少边缘破格因目估产生的面积误差，可采用平行线法。图形的总面积为：p=c1d+c2d+c3d+……cnd=d(c1+c2+c3+……cn)=d∑ci

p=d∑c×Ｍ2

式中M为测图比例尺分母。

(1)求图上面积（2）求实地面积dac1c2c3c4地形图测绘-----地形图的应用七、按限制坡度选定最短路线1、求出相邻两等高线之间满足设计坡度的最短距离：例如，限制坡度i=4%，地形图比例尺为1:2000，等高距h=1m。则该线路通过相邻两等高线的最短平距：2、作图：将脚规张开12.5mm，先以Ａ点为圆心画圆弧交81m等高线于1、1′点；再以1（1′）点画圆弧交82m等高线于2（2′）点；依次类推直到B点。连接相邻点，便得同坡度路线Ａ－１－２……Ｂ。AB公路8580七、按限制坡度选定最短路线2314564′3′2′1′5′6′在图上尚可沿另一方向定出第二条Ａ－１′－２′……B，作为比较方案。若所画弧不能与相邻等高线相交，则以最短平距直接连接相邻两等高线，这样，该线段为坡度小于4%的最短线路，符合设计要求。M’1’2’3’'4’5’6’7’8’N’c’b’9’a八、绘制给定方向的断面图M13456278a9cbN1:100100101102104103105’abc12345678MN103.5100105100105HD欲绘制地形图上ＭＮ方向的断面图，首先在图纸上绘出两条互相垂直的坐标轴线，横坐标轴D表示水平距离，纵坐标轴Ｈ表示高程。为了明显地表示地面起伏变化情况,断面图上的高程比例尺一般比水平距离比例尺大10倍或20倍。（1）建立坐标系用脚规在地形图上自Ｍ点起沿MN方向依次量取相邻等高线的平距Ｍ1、12、……，并以同一比例尺绘在横轴上，得Ｍ－１′－２′……Ｎ（2）量取水平距离（3）确定点的高程根据各点的高程按高程比例尺绘出各点，即得各点在断面图上的位置,Ｍ、1、2、3、……Ｎ；最后用圆滑的曲线连接Ｍ、1、2、3、……Ｎ点，即得直线ＭＮ的断面图。（4）连接断面线注意:绘制纵断面图时，应特别注意a、b、c这三点的绘制，千万不能忽略。九、确定汇水范围在修筑桥涵和水库大坝等工程中，桥梁、涵洞孔径的大小，大坝的设计位置、高度、水库的库容量大小等，都需要了解这个区域水流量的大小，而水流量是根据汇水面积确定的。汇集水流量的面积称为汇水面积。汇水面积由相邻分水线连接而成。确定汇水范围时应该注意：1．边界线应与山脊线一致，且与等高线垂直；2．边界线是经过一系列山头和鞍部的曲线，并与河谷的指定断面如图中P处的直线闭合。图上汇水范围确定后，可用面积求算方法求得汇水面积，再根据当地的最大降雨量，来确定最大洪水流量，作为设计桥涵孔径及管径尺寸的参考。地形图测绘-----地形图的应用小结：地形图的应用1、求任意一点的坐标2、求任意一点的高程3、求两点间的水平距离4、求直线的方位角9、确定汇水范围8、绘制给定方向的断面图5、求任意直线的坡度7、按限制坡度选择最短路线6、量测图形面积子项目6地形图测绘地形图测绘-----地形图的应用地形图的应用主要内容场地平整土(石)方量的计算2场地平整土(石)方量计算的意义1重点：场地平整土(石)方量计算的意义和方法难点：场地平整土(石)方量的计算地形图测绘-----地形图的应用比例尺1：10005250494851十、场地平整的土（石）方估算1、设计成水平场地的土石方量计算拟在图上将原地面平整成某一高程的水平面，使填、挖土(石)方量基本平衡。右图为1:1000比例尺地形图，其步骤如下：比例尺1：10005250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5方格的方向尽量与边界方向、主要建筑物方向或施工坐标方向一致。一般方格的边长以10m或20m为宜。图中方格为20m×20m。各方格点的点号注于方格点的左下角，如图中的A1A2…E3E4等。（１）绘制方格网ⅠⅡⅢⅣⅤ50.5比例尺1：10005250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.151.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.048.248.247.7（２）求各方格网点的地面高程利用求任意点的高程的方法在图上求出各方格网点的地面高程Hi。并注记于方格网的右上角。ⅠⅡⅢⅣⅤ（３）计算设计高程用加权平均值法计算出场地原地形的平均高程，即为场地平整成水平面时填、挖方量保持平衡的设计高程。（当场地较平坦时可用算术平均值）即：其中：H设——场地设计高程。Pi——方格网点的权。Hi——方格网点的地面高程。一般以各方格网点的高程影响土方量计算的方格的个数作为确定“权”的标准。如果该方格网点的高程只影响一个方格的土方量计算，则定权为1，影响2个则权为2，依此类推。如A1点的权为1；C1点处的权为2；D4点处的权为3；D2等点处的权均为4。即每个方格网点的权即为该点处四周方格的个数。52504951

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.850.551.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.248.247.750.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0H设=[1×（52.0+50.5+48.0+47.7+48.0）+2×(52.3+51.8+51.1+49.7+48.8+48.2+48.2+49.2+50.0+51.1)+3×48.5+4×(51.5+51.1+50.3+50.5+50.2+49.3+49.4+49.2)]÷(1×5+2×10+3×1+4×8)=50.0m51.148.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0ⅠⅡⅢⅣⅤ485250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.150.551.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.048.248.247.750.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0+2.0+2.3+1.8+1.1+0.5+1.1+1.5+1.1+0.3-0.3+0.0+0.5+0.2-0.7-1.2-2.0-1.5-0.8-0.6-0.8-2.0-1.8-1.8-2.3（４）计算方格网点填、挖值hi（量）各方格网点地面高程与设计高程之差，即为该点填、挖数值：将计算出的填挖量注于相应方格网点的左上角，如方格Ⅰ中的52.0-50.0＝+2.0等。h为“+”表示挖深，为“-”表示填高。hi=H地-H设ⅠⅡⅢⅣⅤ（５）确定填挖边界线在地形图上根据等高线，用目估法或比例内插法确定出高程为设计高程的高程点，即填挖边界点，也叫零点。零点位置的确定有目估法和比例内插法两种。填挖边界点：填挖边界线：连接相邻零点的曲线(图中50米的等高线)即为填挖边界线。高于填挖边界线高程的区域为挖方区域，反之为填方区域。5250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.150.551.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.048.248.247.750.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0+2.0+2.3+1.8+1.1+0.5+1.1+1.5+1.1+0.3-0.3+0.0+0.5+0.2-0.7-1.2-2.0-1.5-0.8-0.6-0.8-2.0-1.8-1.8-2.3ⅠⅡⅢⅣⅤab（６）计算填、挖土（石）方量计算填、挖土(石)方量有三种情况：现以方格B2C2C3B3、C2D2D3C3、D2E2E3D3为例，说明计算方法：①方格B2C2C3B3全为挖方，则三是既有挖方，又有填方的方格，如方格C2D2D3C3。二是整个方格为填方，如D2E2E3D3；一是整个方格为挖方，如图中方格B2C2C3B3；5250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.150.551.1