第七章 地形圖的基本知識與測繪,7.1 地形圖的基本知識 地貌：地球表面高低起伏的形態(tài)。 地物：地面上天然和人工的各種固定物體。 地形：地物和地貌的總稱。 平面圖：表示地面點(diǎn)平面位置的圖。 地形圖：表示地面點(diǎn)平面位置和高程的圖。 地形圖的分類 大比例尺地形圖：1：500、1：1000、1：2000、1：5000 中比例尺地形圖：1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬 小比例尺地形圖：1：25萬、1：50萬、1：100萬,一、地形圖的比例尺,1.比例尺的表示方法 比例尺：圖上任一線段長度與其相對應(yīng)地面上的實(shí)際水平長度之比。 比例尺的分類： 圖示比例尺和數(shù)字比例尺。 圖示比例尺：取“單位”直線段注記“單位與M乘積”的形式。 數(shù)字比例尺：以分子為一、分母為整數(shù)的分?jǐn)?shù)表示。 2.比例尺精度 比例尺精度：相當(dāng)于圖上0.1mm的地面實(shí)際水平長度。 比例尺精度的意義：a.決定測圖的精度。 b.決定地形圖的比例尺。,二、地形圖的圖外注記,1.圖廓和坐標(biāo)格網(wǎng) 內(nèi)圖廓：內(nèi)圖廓線較細(xì)，是圖幅的范圍線。 外圖廓：外圖廓線較細(xì)，是圖幅的裝飾線。 坐標(biāo)格網(wǎng)：矩形圖幅的內(nèi)圖廓線內(nèi)的方格線。 2.圖名、圖號和接圖表 圖名：圖幅中最有代表性的地名、居民地或企事業(yè)單位的名稱命名，標(biāo)在圖廓正上方。 圖號：標(biāo)在圖名和上圖廓之間，是圖的編號。 接圖表：繪在上圖廓的左上方，表示本圖幅與相鄰圖幅的鄰接關(guān)系。 3.三北方向線 在下圖廓偏左下方，繪制真子午線、磁子午線和坐標(biāo)縱軸這三北方向線之間的角度關(guān)系。,4.直線比例尺和坡度比例尺,（1）直線比例尺 在數(shù)字比例尺下方繪制直線比例尺，以便圖解距離，消除圖紙伸縮的影響。 （2）坡度比例尺 梯形圖幅在下圖廓偏左下方繪制坡度比例尺，用以度量相鄰兩條或六條等高線上兩點(diǎn)之間的直線坡度。 三、地物的表示方法 地物符號分為比例符號、半比例符號、非比例符號和注記符號四種。,比例符號：地物輪廓線按測圖比例尺縮繪的符號，例如建筑物、湖泊、農(nóng)田等。 半比例符號（線形符號）：其長度按測圖比例尺縮繪，但寬度不能縮繪的符號，例如圍墻、管線等。 非比例符號：由于地物占地面積較小，不能把輪廓按測圖比例尺縮繪，只能依照特定的、統(tǒng)一尺寸的符號繪制的符號，例如控制點(diǎn)、獨(dú)立樹等。 注記符號：對地物加以說明所采用的文字、數(shù)字或特有符號。,四、地貌的表示方法,1.等高線：地面上高程相等的相鄰各點(diǎn)連接的閉合曲線。 2.等高距和等高線平距 等高距：相鄰等高線間的高差，用h表示。同一幅地形圖的等高距是相同的。 等高線平距：相鄰等高線間的水平距離，用d表示。 坡度（i）：等高距（h）與等高線平距（d）的比值。坡度與等高線平距成反比，在同一幅地形圖中，等高線平距越小，則地面坡度愈陡；反之，等高線平距越大，則地面坡度愈緩。,3.等高線的種類,a.首曲線：按基本等高距繪制的等高線。 b.計(jì)曲線（加粗等高線）：每隔四條首曲線加粗描繪并用數(shù)字注記的等高線。 c.間曲線：以1/2基本等高距加密，且用長虛線繪制的等高線。 d.助曲線：以1/4基本等高距加密，且用短虛線繪制的等高線。,4.典型地貌的等高線,（1）山頭與洼地 山頭與洼地的等高線都為一簇閉合曲線。高程由外圈向里圈遞增的表示山頭；高程由里圈向外圈遞增的表示洼地。 （2）山脊與山谷 山脊與山谷的等高線都呈U形。山脊等高線的U形凹向高處；山谷等高線的U形凹向低處； 山脊線與山谷線 山脊線（分水線）：山脊最高點(diǎn)連成的棱線。 山谷線（集水線）：山谷最低點(diǎn)連成的棱線。 地性線：山脊線與山谷線的總稱。,（3）鞍部：表示兩個山頂之間馬鞍形的地貌。 （4）懸崖：把凹入部分投影到平面上后與其他的等高線相交的等高線用虛線表示。 （5）峭壁、沖溝、陡坎、梯田坎等：用專門的地貌符號表示。 5.等高線的特性 1）同一條等高線的點(diǎn)高程均相等； 2）等高線是連續(xù)的閉合曲線，若因圖幅限制或遇到地物符號時(shí)可以中斷； 3）除懸崖和峭壁處的地貌以外，等高線通常不能相交或重疊； 4）等高線與山脊線和山谷線正交； 5）在同一幅地形圖上等高距是相同的，因此等高線密度越大，地面坡度越陡；反之，等高線密度越小，地面坡度越緩。,7.2大比例尺地形圖的測繪,一、測圖前的準(zhǔn)備工作 1.圖紙準(zhǔn)備 2.繪制坐標(biāo)格網(wǎng) （1）對角線法：此方法較少使用。 （2）坐標(biāo)格網(wǎng)尺法：,圖7.13 對角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),圖7.14 坐標(biāo)格網(wǎng)尺,10 cm,10 cm,10 cm,10 cm,10 cm,40 cm 40 cm,40 cm 50 cm,50 cm 50 cm,圖7.15a 坐標(biāo)格網(wǎng)尺法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),圖7.15b 坐標(biāo)格網(wǎng)尺法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),圖7.15c 坐標(biāo)格網(wǎng)尺法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),圖7.15d 坐標(biāo)格網(wǎng)尺法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),圖7.15e 坐標(biāo)格網(wǎng)尺法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),圖7.15f 坐標(biāo)格網(wǎng)尺法繪制坐標(biāo)格網(wǎng),3.展繪控制點(diǎn)：利用比例尺展點(diǎn)。,圖7.16 展繪控制點(diǎn),5,46.82,4,46.54,3,45.36,2,47.26,D1,47.70,a,b,c,d,P,M,Q,N,5100,5150,5200,5250,5300,5350,5200,5250,5300,5350,5400,5450,1:500,1,X1=5380.82 Y1=5167.15,30.82,30.82,17.15,17.15,二、碎部測量的方法 碎部測量：以圖根控制點(diǎn)為依據(jù)，測定控制點(diǎn)周圍碎部點(diǎn)的平面位置和高程，再按規(guī)范規(guī)定的圖式符號繪制地形圖。,測定碎部點(diǎn)的方法：包括極坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法、角度交會法、距離交會法和距離角度交會法。但用得最多的是極坐標(biāo)法。 極坐標(biāo)法測圖原理：它是把某個控制點(diǎn)作為測站中心（極點(diǎn)），通過照準(zhǔn)另一個控制點(diǎn)作為起始方向（極軸），再分別瞄準(zhǔn)周圍其他碎部點(diǎn)，測定其相對于起始方向的水平角（極角），測定測站到碎部點(diǎn)的距離（極距），這樣就能測定測站周圍碎部點(diǎn)的平面位置。,碎部測量的方法 （1）經(jīng)緯儀測繪法（極坐標(biāo)法）；（2）平板儀測圖法；（3）小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法。 1.碎部點(diǎn)的選擇 碎部點(diǎn)應(yīng)選在能反映地物和地貌特征的點(diǎn)位上，例如：地物的轉(zhuǎn)角點(diǎn)、交叉點(diǎn)，地貌的低性線上。,2.經(jīng)緯儀測繪法 （1）安置儀器：經(jīng)緯儀安置在測站上，小平板離經(jīng)緯儀12米處，經(jīng)緯儀對中、整平、定向。 （2）觀測：采用視距測量的方法。觀測員用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)立于碎部點(diǎn)的標(biāo)尺，讀取水平角、上中下絲讀數(shù)、豎盤讀數(shù)。 （3）展繪碎部點(diǎn)：繪圖員根據(jù)記錄員記錄及計(jì)算出的測站至碎部點(diǎn)的水平角和水平距離，用半圓儀展繪碎部點(diǎn)。,視距計(jì)算與展點(diǎn),三、地形圖的繪制,1.地物的繪制 2.等高線的繪制：內(nèi)插高程點(diǎn) 3.地形圖的拼接與整飾,勾繪等高線時(shí)，應(yīng)對照實(shí)地情況， 先畫計(jì)曲線，后畫首曲線， 注意等高線通過山脊線、山谷線的走向。,圖7.20 等高線繪制,56.9,56.5,58.6,62.9,59.9,57.8,56.6,56.8,58.8,57.2,57.6,60,60.8,55,54.9,54.4,57.7,60,60.0,58.8,57.5,58.8,59.7,61.8,58.9,圖7.20 等高線繪制,56.9,56.5,58.6,62.9,59.9,57.8,56.6,56.8,58.8,57.2,57.6,60,60.8,55,54.9,54.4,57.7,60,60.0,58.8,57.5,58.8,59.7,61.8,58.9,第八章 地形圖的應(yīng)用,地形圖能客觀地反映出地面高低起伏、建筑物和構(gòu)造物的布局，在工程建設(shè)中是必不可少的設(shè)計(jì)資料，所以工程建設(shè)人員應(yīng)該首先了解地形圖這種圖形語言的特點(diǎn)。 8-1 地形圖的識讀和基本用法 一、地形圖的識讀 1圖廓外的各種標(biāo)志和說明 2地物識讀 3地貌識讀 4地形分析,二、求點(diǎn)的坐標(biāo),上述方法確定的平面直角坐標(biāo)不受圖紙伸縮的影響。 例8-1 根據(jù)比例尺量出 求N點(diǎn)的坐標(biāo) ？ 解：,三、確定線段間的水平距離,當(dāng)然，如果要求不高時(shí)，也可以直接從圖上量測線段AB的水平距離，但是量測結(jié)果受到圖紙伸縮變形的影響。 四、確定直線的坐標(biāo)方位角,五、確定點(diǎn)的地面高程,欲求P點(diǎn)的高程。當(dāng)P點(diǎn)位于等高線上，P點(diǎn)的高程即為該等高線的高程；當(dāng)P點(diǎn)位于兩條等高線之間，過P點(diǎn)做大致垂直兩相鄰的等高線的直線，并交該等高線分別于m、n，分別量取、的距離，則：,六、確定等高線的坡度,該線段的平均坡度(一般用百分率或千分率表示)，可以由兩端點(diǎn)A、B的高差與其水平距離之比表示，即： 式中：為圖上線段的長度，為高差。對于跨越山谷或穿過山脊的直線，求其平均坡度無意義。,七、選取最短路線,在線路工程設(shè)計(jì)時(shí)常遇到在坡度限制的情況下選取最短路線，既要滿足坡度限制又減少工程量、降低施工費(fèi)用。一般解決這類問題，首先依照坡度限值的要求，運(yùn)用（8-6）求出路線經(jīng)過相鄰兩條等高線之間的允許最短平距。 八、繪制縱斷面圖 九、確定匯水面積,8-2 面積量算與電子求積儀,在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常要在地形圖上測定某一圖形的面積，如耕地面積、匯水面積等等。面積測定的方法主要有圖解法、方格網(wǎng)法、網(wǎng)點(diǎn)法、平行線法和求積儀法。 一、圖解法 二、方格網(wǎng)法 三、網(wǎng)點(diǎn)法 四、平行線法,五、求積儀法,8-3 土地平整時(shí)的用地分析 在工程建設(shè)時(shí)，通常要對擬建地區(qū)的場地進(jìn)行平整，以滿足建筑施工的需要，如鋪設(shè)地下管道、排水等。預(yù)算平整場地的工程費(fèi)用，常常利用地形圖來進(jìn)行，根據(jù)平整的要求，計(jì)算挖填方的土石方量，使得挖填方基本平衡，合理設(shè)計(jì)堆土、取土的地點(diǎn)。在眾多方法中，設(shè)計(jì)等高線法最為常用，下面介紹利用該法進(jìn)行土地平整的兩種情況。,一、平整成水平場地,1繪制方格網(wǎng) 2計(jì)算設(shè)計(jì)高程 將上式整理變形，可另得出關(guān)于頂點(diǎn)高程的公式 3計(jì)算填挖高度 4計(jì)算填、挖土（石）方量 二、平整成傾斜場地,1確定等高線平距,首先根據(jù)設(shè)計(jì)坡度和比例尺計(jì)算出等高線的平距： 式h 中為等高距，i 為設(shè)計(jì)坡度，M 為比例尺分母。 2確定設(shè)計(jì)等高線 3繪制設(shè)計(jì)傾斜面的等高線 4計(jì)算填挖土（石）方量,第九章