楊程-第8章 地形圖應(yīng)用

1、土木工程測(cè)量第八章第八章 地形圖的應(yīng)用地形圖的應(yīng)用內(nèi)容提要能力要求本章的主要內(nèi)容包括地形圖比例尺的選用、地形圖識(shí)地形圖比例尺的選用、地形圖識(shí)讀的基本方法、地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容、地形圖在工讀的基本方法、地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容、地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用程建設(shè)中的應(yīng)用。本章的教學(xué)重點(diǎn)為地形圖的識(shí)圖及基本應(yīng)用；教學(xué)難點(diǎn)為土石方的計(jì)算。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到掌握地形圖識(shí)圖、用圖的掌握地形圖識(shí)圖、用圖的基本知識(shí)和基本方法，準(zhǔn)確進(jìn)行工程建設(shè)中土石方計(jì)算基本知識(shí)和基本方法，準(zhǔn)確進(jìn)行工程建設(shè)中土石方計(jì)算的能力的能力。 通過地形圖，可得到：點(diǎn)的坐標(biāo)，點(diǎn)的高程，通過地形圖，可得到：點(diǎn)的坐標(biāo)，點(diǎn)的高程，兩點(diǎn)之間的高

2、差、水平距離，直線間的夾角，直線兩點(diǎn)之間的高差、水平距離，直線間的夾角，直線的方位，可計(jì)算地塊面積和土石方量等。的方位，可計(jì)算地塊面積和土石方量等。 正確地應(yīng)用地形圖，是土木工程技術(shù)人員必備正確地應(yīng)用地形圖，是土木工程技術(shù)人員必備的基本技能。的基本技能。 地形圖廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)之地形圖廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)之中，在工程設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘查、土地開發(fā)、中，在工程設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘查、土地開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、礦藏挖掘、河道治理等工作中，是必備環(huán)境保護(hù)、礦藏挖掘、河道治理等工作中，是必備的基礎(chǔ)性資料。的基礎(chǔ)性資料。8.1 地形圖識(shí)讀的基本方法8.2 地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容

3、8.3 地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用 習(xí)題與思考題8 8 地形圖的應(yīng)用地形圖的應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 地形圖識(shí)讀的基本方法地形圖識(shí)讀的基本方法一、地形圖比例尺選用一、地形圖比例尺選用1、圖面精度、圖面精度（1） 碎部點(diǎn)的平面位置精度（工程測(cè)量規(guī)范要求）碎部點(diǎn)的平面位置精度（工程測(cè)量規(guī)范要求）（2） 碎部點(diǎn)的高程精度（工程測(cè)量規(guī)范要求）碎部點(diǎn)的高程精度（工程測(cè)量規(guī)范要求）2、地形圖比例尺選用原則、地形圖比例尺選用原則（1）地形詳盡程度和明晰程度，能否滿足要解決的）地形詳盡程度和明晰程度，能否滿足要解決的問題。問題。（2）平面精度和高程精度能否滿足要解決的問題。）平面精度和高程精度能否滿足要解決的問題。（3

4、）在滿足要求的前提下，選用小比例尺地形圖。）在滿足要求的前提下，選用小比例尺地形圖。（4）不同目的、工程建設(shè)的不同階段，選用相應(yīng)能）不同目的、工程建設(shè)的不同階段，選用相應(yīng)能滿足要求的地形圖。滿足要求的地形圖。二、地形圖識(shí)讀的基本方法二、地形圖識(shí)讀的基本方法（一）一般原則（一）一般原則先圖外后圖內(nèi)，先概略后詳細(xì)，先通識(shí)后細(xì)讀、先圖外后圖內(nèi)，先概略后詳細(xì)，先通識(shí)后細(xì)讀、先地物后地貌、先注記后符號(hào)、先主要后次要。先地物后地貌、先注記后符號(hào)、先主要后次要。（二）讀圖方法（二）讀圖方法1 1、圖號(hào)、圖名和鄰接圖表；、圖號(hào)、圖名和鄰接圖表； 2 2、比例尺、圖幅范圍、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)；、比例尺、圖幅范圍

5、、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)； 3 3、測(cè)圖年月和測(cè)圖單位。、測(cè)圖年月和測(cè)圖單位。第二節(jié)第二節(jié) 地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容一、水平距離量算一、水平距離量算直接量取圖上距離，根據(jù)比例尺化算；坐標(biāo)反算二、點(diǎn)的平面坐標(biāo)量算二、點(diǎn)的平面坐標(biāo)量算根據(jù)坐標(biāo)格網(wǎng)，量取圖上坐標(biāo)增量（距離），根據(jù)比例尺化算，坐標(biāo)正算三、點(diǎn)的高程量算三、點(diǎn)的高程量算點(diǎn)在等高線上；點(diǎn)在兩等高線之間：內(nèi)插四、方位角量算四、方位角量算根據(jù)坐標(biāo)格網(wǎng)，量取圖上角度，根據(jù)象限化算；量算兩點(diǎn)坐標(biāo)，坐標(biāo)反算第二節(jié)第二節(jié) 地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容五、坡度量算五、坡度量算量算水平距離，量算高程，計(jì)算高差，根據(jù)坡度定義計(jì)算坡度六

6、、面積量算六、面積量算圖解法有多種方法。解析法：量算邊界各拐點(diǎn)的坐標(biāo)，利用面積公式計(jì)算。1、圖解法（直接量測(cè)）dMD 22)()(ABABAByyxxD確定兩點(diǎn)間的水平距離確定兩點(diǎn)間的水平距離2、量測(cè)坐標(biāo)計(jì)算（解析法）例：圖上量得dab=169.7mm,則AB的實(shí)地距離：mDAB7 .169mymxmymxBBAA1380,6601260,540mDAB705.169例：圖上量得則算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000確定點(diǎn)的平面坐標(biāo)確定點(diǎn)的平面坐標(biāo)1:1000 1100 1200 1300 1400

7、 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800oMpAYYMmAXXAA00如圖：如圖： 求求A A點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)式中： ， 該點(diǎn)所在方格所在方格西南角坐標(biāo)；M 比例尺分母0 x0y 考慮圖紙伸縮（考慮圖紙伸縮（l 格網(wǎng)理論長度格網(wǎng)理論長度10cm10cm）MpApqlYYMmAmnlXXAA00例mymx120050000cmpAcmmA64 則:mymxAA1260540 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000確定直線的坐標(biāo)方位角（方向）確定直線的坐標(biāo)方位角（方向）1、直接量測(cè)

8、2、量測(cè)坐標(biāo)計(jì)算)()(arctanABABABxxyyR 例：圖上量得45ABmymxmymxBBAA1380,6601260,540 45AB例：圖上量得則算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000ddhHhHHmfmF1dmndmF,1式中等高距等高距h50mnF51例 已知Hm=50m=50m，h=1mh=1m量得 mF=d1=3mm，mn=4mm。ddhHHmF1ABABABABDHHDhi= 50.75m則：式中：ABABDh A，B兩點(diǎn)間的高差 A，B兩點(diǎn)間的實(shí)際水平距離AB1.坡度尺圖解法

9、2.解析法50mnF51用途：用途：房地產(chǎn)計(jì)量 ，國土規(guī)劃，土石方計(jì)量測(cè)量方法：測(cè)量方法：利用地形圖量測(cè)（圖解法） 利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算（解析法）面積量算面積量算第三節(jié)第三節(jié) 地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用（1）幾何圖形法）幾何圖形法23A1A2A3145A=A1+A2+A3常用幾合圖形：常用幾合圖形：三角形、長方形、梯形、正方形、扇形、圓形 4314231243142312yyyyyyyyPPPPP1234y1y4y3y2x4x3x1x2xy（3 3）不規(guī)則圖形面積量算）不規(guī)則圖形面積量算方法機(jī)械求積儀機(jī)械求積儀 機(jī)械求積儀是一種利用積分原理在圖紙上測(cè)定機(jī)械求積儀是一種利用積分

10、原理在圖紙上測(cè)定不規(guī)則圖形面積的完全機(jī)械裝置。不規(guī)則圖形面積的完全機(jī)械裝置。極臂重錘短針短柄結(jié)合套圓洞描跡臂描跡針小圓柱手柄計(jì)數(shù)盤計(jì)數(shù)輪游標(biāo)C 為一定描跡臂長的求積儀分劃值12nnCA面積： 電子求積儀電子求積儀有以下有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)：動(dòng)極軸動(dòng)極放大鏡 功能鍵 顯示窗跟蹤臂 返回一、按設(shè)計(jì)線路繪制縱斷面圖一、按設(shè)計(jì)線路繪制縱斷面圖在地形圖上量點(diǎn)間平距展在地形圖上量點(diǎn)間平距展繪于橫軸上；繪于橫軸上；從地形圖上求各點(diǎn)高程繪從地形圖上求各點(diǎn)高程繪于橫軸相應(yīng)各點(diǎn)的垂線上；于橫軸相應(yīng)各點(diǎn)的垂線上；將相鄰高程點(diǎn)用平滑曲線將相鄰高程點(diǎn)用平滑曲線（或折線）連接起來。（或折線）連接起來。按順序注明斷面線與等高線

11、按順序注明斷面線與等高線交點(diǎn)；交點(diǎn)；建立坐標(biāo)，建立坐標(biāo)，橫軸標(biāo)距離（比橫軸標(biāo)距離（比例尺一般與地形圖一致例尺一般與地形圖一致），），縱軸標(biāo)高程（一般比距離比縱軸標(biāo)高程（一般比距離比例尺大例尺大1010倍或倍或2020倍倍）；）；一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖二、判定通視二、判定通視1 1、連接分水山脊線。、連接分水山脊線。2 2、利用面積量算方法，、利用面積量算方法，確定出匯水面積。確定出匯水面積。3 3、據(jù)匯水面、最大降、據(jù)匯水面、最大降雨量計(jì)算最大流水量雨量計(jì)算最大流水量QQ。4 4、據(jù)、據(jù)QQ設(shè)計(jì)橋涵斷面。設(shè)計(jì)橋涵斷面。公路橋涵橋涵匯水范圍三、確定匯水面積三、確

12、定匯水面積三、確定匯水面積三、確定匯水面積三、確定匯水面積三、確定匯水面積四、按限制坡度在地形圖上選線四、按限制坡度在地形圖上選線按指定坡度計(jì)算相鄰等高按指定坡度計(jì)算相鄰等高線間圖上最短距離線間圖上最短距離 ; ;自起點(diǎn)為圓心，以自起點(diǎn)為圓心，以d d為半為半徑交等高線于徑交等高線于a a點(diǎn)，再以點(diǎn)，再以a a為圓心依次至終點(diǎn)；為圓心依次至終點(diǎn)；依次連接各點(diǎn)即得限依次連接各點(diǎn)即得限制坡度的最短路線；制坡度的最短路線；根據(jù)地形圖綜合考慮各根據(jù)地形圖綜合考慮各種因素對(duì)工程的影響，種因素對(duì)工程的影響，選擇最佳方案。選擇最佳方案。Mihd四、按限定坡度選線四、按限定坡度選線四、按限定坡度選線四、按限定

13、坡度選線第八章第八章 地形圖的應(yīng)用地形圖的應(yīng)用第四節(jié)第四節(jié) 地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖二、判定通視二、判定通視三、確定匯水面積三、確定匯水面積四、按限定坡度選線四、按限定坡度選線限制坡度：單機(jī)車牽引限制坡度：單機(jī)車牽引6，雙機(jī)車牽引，雙機(jī)車牽引13例如：要求將某山地斜坡整理成高程為46.5m的平地。方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法確定填挖邊界（零線）；確定填挖邊界（零線）；繪制方格網(wǎng)，內(nèi)插出各頂點(diǎn)高程注于頂點(diǎn)右上方；繪制方格網(wǎng)，內(nèi)插出各頂點(diǎn)高程注于頂點(diǎn)右上方；計(jì)算填挖厚度，注于頂點(diǎn)左上方（正挖負(fù)填）；計(jì)算填挖厚度，注于頂點(diǎn)左上方（正挖負(fù)填）；計(jì)算各方格填挖土方量；計(jì)算各方格填挖土方量；計(jì)算總填挖土方量。計(jì)算總填挖土方量。步驟步驟2 2、整理成地面為平均高程的水平面、整理成地面為平均高程的水平面例例 如如：要求將某山地斜坡整理成平均高程的平地。：要求將某山地斜坡整理成平均高程的平地。繪制方格網(wǎng)，內(nèi)插出各頂點(diǎn)高程，注于其右繪制方格網(wǎng)，內(nèi)