工程測量第八章(地形圖閱讀及應(yīng)用)

1、第第8章章 地形圖閱讀與應(yīng)用地形圖閱讀與應(yīng)用8.1 概述概述地形圖是工程建設(shè)必不可少的基礎(chǔ)性資料，工程建設(shè)離地形圖是工程建設(shè)必不可少的基礎(chǔ)性資料，工程建設(shè)離不開地形圖，設(shè)計、管理等人員必須要掌握識圖、用圖不開地形圖，設(shè)計、管理等人員必須要掌握識圖、用圖的基本技能。的基本技能。 n為便于測繪、使用和保管地形圖，要按統(tǒng)一方法將大面積為便于測繪、使用和保管地形圖，要按統(tǒng)一方法將大面積地形圖進(jìn)行分幅和編號。地形圖進(jìn)行分幅和編號。n主要有兩種分幅編號方法：主要有兩種分幅編號方法：梯形分幅梯形分幅q按經(jīng)緯線劃分，用于小比例尺地圖按經(jīng)緯線劃分，用于小比例尺地圖矩形分幅矩形分幅q按平面直角坐標(biāo)劃分，主要用于大

2、比例尺地形圖按平面直角坐標(biāo)劃分，主要用于大比例尺地形圖8.2 地形圖的分幅與編號地形圖的分幅與編號（1 1）1 1：100100萬地形圖萬地形圖從經(jīng)度從經(jīng)度180180起按經(jīng)差起按經(jīng)差6 6自西向東用自西向東用1-601-60表示表示從赤道起向南、向北分別按緯差從赤道起向南、向北分別按緯差4 4分成分成2222列，由低緯向高緯列，由低緯向高緯用用A,B,CVA,B,CV表示，表示，8888以上用以上用Z Z表示。表示。南、北半球分別用南、北半球分別用S S、N N表示。表示。每幅圖的編號由所在橫行對應(yīng)每幅圖的編號由所在橫行對應(yīng)字母字母與縱列對應(yīng)與縱列對應(yīng)列號列號組成組成8.2.1 梯形分幅法梯

3、形分幅法n例如：例如：n某地：北緯某地：北緯39395425, 5425, 東經(jīng)東經(jīng)12212229202920。則緯度序。則緯度序號：號：1010（J J），經(jīng)度序號：），經(jīng)度序號：5151q圖幅編號：圖幅編號：J51J5131614經(jīng)度列數(shù)緯度行數(shù)IntInt我國領(lǐng)域內(nèi)我國領(lǐng)域內(nèi)1：100萬比例尺地形圖的編號計算公式為：萬比例尺地形圖的編號計算公式為： （2）1：50001：50萬分幅與編號萬分幅與編號分幅分幅所在地的所在地的1：100萬（萬（64）為基礎(chǔ)，分成對應(yīng)）為基礎(chǔ)，分成對應(yīng)比例尺的若干幅圖。比例尺的若干幅圖。 編號編號編號由編號由10個個代碼組成。代碼組成。13位：所在地位：所在

4、地1：100的編號（行號的編號（行號1位、列號位、列號2、3位）位）4位：比例尺代碼位：比例尺代碼57位：該圖幅在位：該圖幅在1：100萬地形圖中的行號萬地形圖中的行號 8 10位：該圖幅在位：該圖幅在1：100萬地形圖中的列號萬地形圖中的列號 位于位于1：100萬圖幅左上角的行列號均為萬圖幅左上角的行列號均為1，向東，列向東，列號增加；向南，行號增加。號增加；向南，行號增加。 1：50001：50萬比例尺地形圖編號計算萬比例尺地形圖編號計算 首先確定出該地所在首先確定出該地所在1：100萬地形圖圖幅的編號，再確萬地形圖圖幅的編號，再確定該幅定該幅1：100萬地形圖左上角的經(jīng)緯度，最后確定該比

5、萬地形圖左上角的經(jīng)緯度，最后確定該比例尺下該地所在的具體分幅。例尺下該地所在的具體分幅。該幅該幅1：100萬地形圖左上角的經(jīng)緯度：萬地形圖左上角的經(jīng)緯度：6314列數(shù)行數(shù)角角計算該圖幅對應(yīng)的行代碼、列代碼計算該圖幅對應(yīng)的行代碼、列代碼 ：位占滿位，在前面添不足列號位占滿位，在前面添不足行號角角3031-nt3031-nt00II5031620181161014205439IntInt列數(shù)行數(shù)11463150631404104列數(shù)行數(shù)角角例：某地經(jīng)緯度為東經(jīng)例：某地經(jīng)緯度為東經(jīng)1161820、北緯、北緯395420計算其所在計算其所在1：1萬地形圖的圖幅編號萬地形圖的圖幅編號解：先求所在解：先求

6、所在1：100萬地形圖圖幅的行列數(shù)：萬地形圖圖幅的行列數(shù)：對應(yīng)對應(yīng)1：100萬地形圖的圖幅的編號為萬地形圖的圖幅的編號為J50；1：1萬地形萬地形圖的的代碼為圖的的代碼為G。1：100萬地形圖萬地形圖J50圖幅左上角的經(jīng)圖幅左上角的經(jīng)緯度：緯度：037371453141-2018161nt00331302205493-04nt1-nt0，取列號，取行號角III計算相應(yīng)行、列號：計算相應(yīng)行、列號：該地所在該地所在1：1萬地形圖的編號為萬地形圖的編號為J50G003037。位于該附圖正南側(cè)那幅圖編號呢？位于該附圖正南側(cè)那幅圖編號呢？8.2.2 8.2.2 矩形分幅法矩形分幅法以以1 1：50005

7、000圖幅（大小為圖幅（大小為40cm40cm40cm40cm）為基礎(chǔ)，劃分更大）為基礎(chǔ)，劃分更大比例尺圖幅。比例尺圖幅。編號方法：編號方法：x x- - y yn矩形圖幅的編號，一般采用該矩形圖幅的編號，一般采用該圖幅西南角的圖幅西南角的x x坐標(biāo)和坐標(biāo)和y y坐標(biāo)以坐標(biāo)以公里為單位，之間用連字符連公里為單位，之間用連字符連接。接。n如一圖幅，其西南角坐標(biāo)如一圖幅，其西南角坐標(biāo)x=3810.0kmx=3810.0km，y y25.5km25.5km，其，其編號為編號為 3810.03810.025.525.5。n對于小面積測圖，還可對于小面積測圖，還可以采用其他方法進(jìn)行編以采用其他方法進(jìn)行編

8、號。例如，號。例如，按行列式按行列式或或按自然序數(shù)法按自然序數(shù)法編號。對編號。對于較大測區(qū)，測區(qū)內(nèi)有于較大測區(qū)，測區(qū)內(nèi)有多種測圖比例尺時，應(yīng)多種測圖比例尺時，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)編號。進(jìn)行系統(tǒng)編號。 8.3 地形圖閱讀地形圖閱讀一、地物判讀一、地物判讀依據(jù)國家頒布的依據(jù)國家頒布的地形圖圖式地形圖圖式進(jìn)行判讀。進(jìn)行判讀。二、地貌判讀二、地貌判讀主要熟悉等高線的特性。主要熟悉等高線的特性。三、地形圖判讀舉例三、地形圖判讀舉例1、圖名；、圖名； 2、周邊圖幅名稱；、周邊圖幅名稱；3、比例尺；、比例尺； 4、成圖坐標(biāo)系、圖式；、成圖坐標(biāo)系、圖式；5、圖幅經(jīng)緯度；、圖幅經(jīng)緯度； 6、交通情況，水系情況；、交通情況

9、，水系情況；7、地物、地貌情況、地物、地貌情況8.4.1 8.4.1 求地形圖上點的坐標(biāo)求地形圖上點的坐標(biāo)8.4 地形圖的應(yīng)用地形圖的應(yīng)用MlpqApYyYYMlmnAmXxXXppAmmA00MApYyYYMAmXxXXppAmmA8.4.2 8.4.2 求地形圖上兩點的距離求地形圖上兩點的距離 22yxD（1 1）直接量取法：直接量）直接量取法：直接量取圖上距離取圖上距離d d ，再計算，再計算ABAB的實際距離的實際距離MdllDMdD0B（2 2）解析法：先分別求出）解析法：先分別求出A A、B B兩點坐標(biāo)，再計算兩點坐標(biāo)，再計算xx、yy：8.4.3 8.4.3 確定圖上直線方向確定

10、圖上直線方向（1 1）圖解法：）圖解法：直接量取角度直接量取角度ABAB、 BABA)180(21BAABAB（2 2）解析法：）解析法：先求出先求出A A、B B兩點坐標(biāo)，再計兩點坐標(biāo)，再計算算xx、yy，再算方位角。，再算方位角。xyABarctan8.4.4 8.4.4 求圖上點的高程求圖上點的高程點在等高線上：點的點在等高線上：點的高程等于點所在等高線高程等于點所在等高線的高程的高程 點在等高線間：目估點在等高線間：目估內(nèi)插法內(nèi)插法mnmnmFmFhHH123%100tanABABABABDhii8.4.5 8.4.5 確定圖上兩點的坡度確定圖上兩點的坡度BAAB8.4.6 8.4.6

11、 確定圖上圖形的面積確定圖上圖形的面積（1 1）規(guī)則圖形：轉(zhuǎn)化為若干個三角形，分別求面積。）規(guī)則圖形：轉(zhuǎn)化為若干個三角形，分別求面積。)(21)()(cbaPcpbpappS（2 2）透明方格紙法）透明方格紙法先數(shù)整格數(shù)，再將不足一格數(shù)的空格目估為整格。（3 3）平行線法）平行線法1212niinlhhllS)()()()(211414434323321221yyxxyyxxyyxxyyxxP （)()()()(21314243132421yyxyyxyyxyyxP經(jīng)整理后：經(jīng)整理后：niiiiiiiniiiiiniiiiniiyxyxPyyxxPxxyPyyxP111111111111)(2

12、1)( )(21)(21)(21寫成以下四種形式的通用公式：寫成以下四種形式的通用公式：4（4 4） 坐標(biāo)解析法：相鄰頂點與坐標(biāo)軸（坐標(biāo)解析法：相鄰頂點與坐標(biāo)軸（X X或或Y Y）所圍成）所圍成的各梯形面積的的各梯形面積的代數(shù)和代數(shù)和。 (5) (5) 求積儀法求積儀法求積儀是一種專門圖上量算面積的儀器，操作簡便、速求積儀是一種專門圖上量算面積的儀器，操作簡便、速度快，適用于任意曲線圖形的面積量算，并能保證一定度快，適用于任意曲線圖形的面積量算，并能保證一定的精度。求積儀分機(jī)械求積儀和電子求積儀。的精度。求積儀分機(jī)械求積儀和電子求積儀。圖圖8.11 電子求積儀主要組成部分電子求積儀主要組成部分

13、1-動極；動極；2-動極軸；動極軸；3-顯示屏；顯示屏；4-跟蹤臂；跟蹤臂；5-跟蹤放大鏡；跟蹤放大鏡；6-功能鍵功能鍵n8.4.7 8.4.7 繪制斷面圖繪制斷面圖n 在進(jìn)行道路、隧道、管線等工程設(shè)計時，需要了解在進(jìn)行道路、隧道、管線等工程設(shè)計時，需要了解兩點之間的地面起伏情況，這時，可根據(jù)地形圖中的等兩點之間的地面起伏情況，這時，可根據(jù)地形圖中的等高線來繪制斷面圖。高線來繪制斷面圖。重要！重要！繪制斷面圖的步驟n 在圖紙上繪制直角坐標(biāo)系，以橫軸表示水 平距離，以縱軸表示高程高程。n 斷面AB方向與等高線有一系列交點1，2， 3等點，在圖上沿AB方向依次量取各交量取各交 點與點與A點的水平距

14、離點的水平距離，并繪制于橫軸上。n 從各點作高程的垂線垂線，在垂線上按各點的 高程對照縱軸標(biāo)注的高程高程，確定各點在斷 面圖上的位置。n 將各相鄰點用折線折線連起來，標(biāo)注特征點特征點及 相應(yīng)的里程數(shù)。1 13 32 26 64 48 87 79 95 511111010131312121515141416161 13 32 26 64 48 87 79 95 51111101013131212151514141616A AB B點號151528282020434335356060535365653939808071719090848410910994941211210 0124124里程545

15、452525353494951514949484850505050525251515454535360605555656554.554.566.366.3高程地形圖比例尺為地形圖比例尺為1 1：10001000里程里程0+0000+0530+025特征點特征點山頂山頂鞍部鞍部山頂山頂橫向橫向: :平距平距 1:10001:1000縱向縱向: :高程高程 1:2001:20045505560650+1241 13 32 26 64 48 87 79 95 51111101013131212151514141616A AB B點號1515282820204343353560605353656539

16、39808071719090848410910994941211210 0124124里程545452525353494951514949484850505050525251515454535360605555656554.554.566.366.3高程n8.4.8 8.4.8 確定集雨區(qū)域確定集雨區(qū)域 修筑道路，有時要跨越河流或山谷，這時就必須建設(shè)修筑道路，有時要跨越河流或山谷，這時就必須建設(shè)橋梁或涵洞，興修水庫必須筑壩橋梁或涵洞，興修水庫必須筑壩攔水。橋梁、涵洞孔徑的攔水。橋梁、涵洞孔徑的大小，水壩的設(shè)計位置與壩高，水庫的蓄水量等，需要根大小，水壩的設(shè)計位置與壩高，水庫的蓄水量等，需要根據(jù)

17、匯集于這個地區(qū)的水流量來確定。據(jù)匯集于這個地區(qū)的水流量來確定。n 匯集水流量的面積稱為匯集水流量的面積稱為匯水面積匯水面積。確定匯水面積的邊界線時，應(yīng)注意以下幾點：確定匯水面積的邊界線時，應(yīng)注意以下幾點：1) 1) 邊界線邊界線( (除公路除公路ABAB段外段外) )應(yīng)與山脊線一致，且與等高線應(yīng)與山脊線一致，且與等高線垂直；垂直；2) 2) 邊界線是經(jīng)過一系列的山脊線、山頭和鞍部的曲線，邊界線是經(jīng)過一系列的山脊線、山頭和鞍部的曲線，并在河谷的指定斷面并在河谷的指定斷面( (公路或水壩的中心線公路或水壩的中心線) )閉合。閉合。重要！重要！8.4.9 計算水庫庫容計算水庫庫容水庫庫容的計算一般采

18、用等高線法。水庫庫容的計算一般采用等高線法。hSShSSShSVVhSSVhSSVhSSVhSSVhSVnnninnnnnn 12111113232121121)2121(3121)(21)(21)(21318.4.10 8.4.10 確定壩坡腳線確定壩坡腳線8.4.11 8.4.11 圖紙上道路選線圖紙上道路選線q確定一定坡度的最佳路徑：確定一定坡度的最佳路徑：D = h / iD = h / i8.4.12 8.4.12 利用地形圖整理地利用地形圖整理地面面8.4.12.1 8.4.12.1 整理成平面整理成平面方格網(wǎng)法平整成水平面時的步驟：方格網(wǎng)法平整成水平面時的步驟：1 1打方格。按精

19、度要求和地形的不同，一般取打方格。按精度要求和地形的不同，一般取101010m10m、202020m20m、505050m50m。2 2根據(jù)等高線確定各方格頂點的高程。（用內(nèi)插法）根據(jù)等高線確定各方格頂點的高程。（用內(nèi)插法） 3 3計算設(shè)計高程。計算設(shè)計高程。（1 1）設(shè)計高程由設(shè)計單位定出，則無需計算。）設(shè)計高程由設(shè)計單位定出，則無需計算。把每一個方格四個頂點的高程相加，除以把每一個方格四個頂點的高程相加，除以4 4，得每一個方，得每一個方格的平均高程；再把格的平均高程；再把n n個方格的平均高程加起來，除以方個方格的平均高程加起來，除以方格數(shù)格數(shù)n n，得設(shè)計高程。，得設(shè)計高程。 nHHHHH44321中拐邊角設(shè)即有：即有：4 4、計算填挖高度、計算填挖高度有：有：h=Hh=H地地-H-H設(shè)設(shè) h h正數(shù)為挖，負(fù)數(shù)為填。正數(shù)為挖，負(fù)數(shù)為填。計算填、挖方量計算填、挖方量 1 1）根據(jù)填挖界線，計算那些）根據(jù)填挖界線，計算那些4 4個頂點均為正的各個方格的挖個頂點均為正的各個方格的挖方量。方量。2 2）計算那些）計算那些4 4個頂點均為負(fù)的各個方格的填方量。個頂點均為負(fù)的各個方