土木工程測(cè)量第9章-地形圖的應(yīng)用課件

1、第9章 地形圖的應(yīng)用9.1 地形圖的識(shí)讀9.2 地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容9.3 地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用9.4 圖形面積量算9.1 地形圖的識(shí)讀 地形圖的識(shí)讀一般原則: 先圖外后圖內(nèi) 、先地物后地貌； 先注記后符號(hào)、先主要后次要。（一）、地形圖圖外注記識(shí)讀 1、圖名和圖號(hào) 2、接圖表與圖外文字說(shuō)明 3、圖廓與坐標(biāo)格網(wǎng) 4、直線比例尺與坡度尺 5、三北方向圖 圖名 每幅地形圖都應(yīng)標(biāo)注圖名，通常以圖幅內(nèi)最著名的地名、廠礦企業(yè)或村莊的名稱(chēng)作為圖名。圖名一般標(biāo)注在地形圖北圖廓外上方中央。 圖號(hào) 為了區(qū)別各幅地形圖所在的位置，每幅地形圖上都編有圖號(hào)。圖號(hào)就是該圖幅相應(yīng)分幅方法的編號(hào)，標(biāo)注在北圖廓上方的中央、

2、圖名的下方。白吉樹(shù)村15.0-10.01:1000 西面角坐標(biāo)為x=15.0km，y=10.0km。毛家鎮(zhèn)二道梁北集三頂丘青山白石灣付家溝口 圖廓圖廓是地形圖的邊界線，有內(nèi)、外圖廓線之分。內(nèi)圖廓就是坐標(biāo)格網(wǎng)線，也是圖幅的邊界線，用0.1mm細(xì)線繪出。外圖廓線為圖幅的最外圍邊線，用0.5mm粗線繪出。內(nèi)、外圖廓線相距12mm，在內(nèi)外圖廓線之間注記坐標(biāo)格網(wǎng)線坐標(biāo)值。三北方向線關(guān)系圖三北方向是指真子午線北方向N、磁子午線北方向和高斯平面坐標(biāo)系的縱軸方向（+x）。三個(gè)方向間的角度關(guān)系圖一般繪制在中、小比例尺圖的東圖廓線的坡度比例尺上方。坡度尺（二）、地物地貌的識(shí)別圖廓內(nèi)要素的判讀：圖廓內(nèi)要素是指地物、

3、地貌符號(hào)及相關(guān)注記等。 1、地物判讀地物識(shí)讀前，要熟悉一些常用地物符號(hào)，了解地物符號(hào)和注記的確切含義。根據(jù)地物符號(hào)，首先要了解主要地物的分布情況，例如，居民點(diǎn)、交通線路及水系等。要注意地物符號(hào)的主次讓位問(wèn)題，例如，鐵路和公路并行，圖上是以鐵路中心位置繪制鐵路符號(hào)，而公路符號(hào)讓位，地物符號(hào)不準(zhǔn)重疊。（二）、地物地貌的識(shí)別2、地貌判讀地貌識(shí)讀前，要正確理解等高線的特性，根據(jù)等高線，了解圖內(nèi)的地貌情況。首先要知道等高距是多少，然后根據(jù)等高線的疏密判斷地面坡度及地勢(shì)走向。在地貌判讀時(shí)，先看計(jì)曲線再看首曲線的分布情況，了解等高線所表示出的地性線及典型地貌，進(jìn)而了解該圖幅范圍總體地貌及某地區(qū)的特殊情況。

4、9.2 地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容 一、求圖上某點(diǎn)的坐標(biāo)和高程1、確定圖上點(diǎn)的坐標(biāo) 欲確定圖上某點(diǎn)的坐標(biāo)，首先根據(jù)圖廓坐標(biāo)注記和點(diǎn)的圖上位置，繪出坐標(biāo)方格，再按比例尺量取長(zhǎng)度。但是，由于圖紙會(huì)產(chǎn)生伸縮，使方格邊長(zhǎng)往往不等于理論長(zhǎng)度。為了使求得的坐標(biāo)值精確，可采用乘伸縮系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 例如求圖上A點(diǎn)的坐標(biāo)，用比例尺量取af和ap兩段距離，則A點(diǎn)的坐標(biāo)為 為了防止圖紙伸縮變形帶來(lái)誤差，一般可將坐標(biāo)增量乘以伸縮系數(shù), 所以M點(diǎn)的坐標(biāo)為： 1000250024002300220021002000110012001300140010001500Aabcdfgqp2、確定圖上點(diǎn)的高程如果地面點(diǎn)恰好位于某一等高線

5、上，則該點(diǎn)高程就等于該等高線的注記高程。如果所求點(diǎn)不在等高線上，則作一條大致垂直于相鄰等高線的線段，量取其線段的長(zhǎng)度，按比例內(nèi)插求得。 ABnm3632343028實(shí)際工作中，在圖上求某點(diǎn)的高程 時(shí)，通?？梢愿鶕?jù)相鄰兩等高線的高程目估確定。圖中B點(diǎn)高程為：二、確定圖上直線的長(zhǎng)度、坐標(biāo)方位角 1、確定圖上直線段的長(zhǎng)度 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000 圖解法（直接量測(cè)）例：圖上量得dab=169.7mm,則AB的實(shí)地距離： 解析法（量測(cè)坐標(biāo)計(jì)算）二、確定圖上直線的長(zhǎng)度、坐標(biāo)方位角2、確定圖上直線的坐標(biāo)方

6、位角 圖解法（直接量測(cè)） 解析法（量測(cè)坐標(biāo)計(jì)算）。 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000 例：圖上量得例：圖上量得則算得三、確定圖上地面坡度確定直線的坡度 兩條相鄰等高線間的坡度，是指垂直于兩條等高線兩個(gè)交點(diǎn)間的坡度。垂直于等高線方向的直線具有最大的傾斜角，該直線稱(chēng)為最大傾斜線（或坡度線）。AB1.點(diǎn)位高程：可根據(jù)等高線目估 HE=51.0m, HF=48.3m, HG=51.9m2.兩點(diǎn)間坡度 坡度公式：i=hDhdm=tan=5251504948EFG1:500例：設(shè)量得F、G的圖上距離為28.5mm

7、， 求F、G之間的平均坡度(點(diǎn)的高程見(jiàn)上)。解：平均坡度地面傾角 14.2i=hDhdm=51.9-48.30.0285500=0.2526=25.3%確定直線的坡度一、 按設(shè)計(jì)線路繪制縱斷面圖沿圖上已知方向繪制斷面圖 繪制斷面圖時(shí)，首先要確定斷面圖的水平方向和垂直方向的比例尺。通常，在水平方向采用與所用地形圖相同的比例尺，而垂直方向的比例尺要比水平方向大10倍，以突出地形起伏狀態(tài)。9.3 地形圖在土木工程中的應(yīng)用如圖，要求沿AB方向繪制地形圖斷面圖，步驟如下： 在地形圖上用直線連接AB兩點(diǎn)，并以1、2、3依次標(biāo)記出直線與等高線的交點(diǎn)； 準(zhǔn)備一張繪斷面圖的圖紙，在其上繪出縱（H）橫（D）坐標(biāo)軸

8、線，確定比例尺。按確定的豎向比例尺在豎軸上的合適位置點(diǎn)出整數(shù)高程點(diǎn)，并過(guò)這些整數(shù)高程點(diǎn)作平行于橫軸的水平直線，在橫軸上的適當(dāng)位置畫(huà)出點(diǎn)A； 用圓規(guī)從地形圖上截取A點(diǎn)至1、2、3、點(diǎn)的距離，在橫軸上依次定出1、2、3、點(diǎn)； 在地形圖上讀取1、2、3、各點(diǎn)的高程，在橫軸各點(diǎn)的垂直方向，依據(jù)讀得的各點(diǎn)高程，點(diǎn)出各點(diǎn)在垂直方向線上的點(diǎn)位，即為斷面點(diǎn)； 用平滑曲線依次連接各斷面點(diǎn)，則得到沿AB方向的斷面圖。10111213141615bcdefghijklBACAbcdefghiBjklCQP10121416二、判斷地面兩點(diǎn)間是否通視 要確定地面上兩點(diǎn)間是否通視，可以根據(jù)地形圖來(lái)判斷。如果地面兩點(diǎn)間的地

9、形比較平坦時(shí)，通過(guò)在地形圖上觀察兩點(diǎn)間是否有阻擋視線的建筑物就可以進(jìn)行判斷。但在兩點(diǎn)間地形起伏變化較復(fù)雜的情況下，則可以采用繪制簡(jiǎn)略斷面圖來(lái)確定是否通視。如上圖，連接斷面圖上AB兩點(diǎn)，則可判斷兩點(diǎn)是否通視。判斷地面兩點(diǎn)間是否通視 三、在地形圖上按限制的坡度選定最短路線設(shè)從公路上的A點(diǎn)到高地D點(diǎn)要選擇一條公路線，要求其坡度不大于4(限制坡度)。設(shè)計(jì)用的地形圖比例尺為1：2000，等高距為1m。AB1234561234568085公路為了滿足限制坡度的要求，根據(jù)坡度公式計(jì)算出該路線經(jīng)過(guò)相鄰等高線之間的最小水平距離d（地形圖上距離）四、確定匯水面積在地形圖上確定匯水面積 公路橋涵匯水范圍1、連接分水

10、山脊線。2、利用面積量算方法，確定出匯水面積。3、據(jù)匯水面積、最大降雨量計(jì)算最大流水量Q。4、據(jù)Q設(shè)計(jì)橋涵斷面。五、平整場(chǎng)地中的土方量計(jì)算（一）方格網(wǎng)法假設(shè)要求將原地貌按挖填土方量平衡的原則改造成平面，其步驟如下：1、在地形圖圖上繪制方格網(wǎng) 在地形圖上擬建場(chǎng)地內(nèi)繪制方格網(wǎng)。方格網(wǎng)的大小取決于地形復(fù)雜程度，地形圖比例尺大小，以及土石方概算的精度要求。例如采用1：500的地形圖時(shí)，根據(jù)地形復(fù)雜情況，一般邊長(zhǎng)為10m或20m。然后，根據(jù)地形圖比例尺在圖上繪出方格網(wǎng)。1.將場(chǎng)地平整為水平地面 例 1：1000比例尺的地形圖，擬將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。（1）繪制方格網(wǎng)

11、在地形圖上擬平整場(chǎng)地內(nèi)繪制方格網(wǎng)，一般方格的邊長(zhǎng)為10m或20m。圖中方格為20m20m。 各方格頂點(diǎn)號(hào)注于方格點(diǎn)的左下角。 52.052.3+1.9+1.2+0.6+1.2 +1.6 +1.2 +0.4 +0.6 +0.3 -0.7 -0.5 -0.7 -1.1 -1.4 -1.9 -1.9 -1.7 -1.7 -2.2 +0.1 48.0 48.2 48.2 47.7 49.2 49.4 49.2 48.5 48.0 50.050.550.251.151.551.150.349.749.348.849.949.9A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D

12、5E3E2E1E4504948+2.1+2.451.851.150.551.751.751.150.450.750.850.249.549.749.849.348.648.748.848.449.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.9-0.2 -0.6 （2）求各方格頂點(diǎn)的地面高程 根據(jù)地形圖上的等高線，用內(nèi)插法求出各方格頂點(diǎn)的地面高程，并注于方格點(diǎn)的右上角。（3）計(jì)算設(shè)計(jì)高程 分別求出各方格四個(gè)頂點(diǎn)的平均值，即各方格的平均高程； 將各方格的平均高程求和并除以方格

13、數(shù)n，即得到設(shè)計(jì)高程H。 在本例中，求得的設(shè)計(jì)高程H=49.9m。并注于方格頂點(diǎn)右下角。（5）確定方格頂點(diǎn)的填、挖高度 各方格頂點(diǎn)地面高程H與設(shè)計(jì)高程之差，為該點(diǎn)的填、挖高度，即 h為“”表示挖深，為“”表示填高。并將h值標(biāo)注于相應(yīng)方格頂點(diǎn)左上角。（4）確定填挖邊界線 根據(jù)設(shè)計(jì)高程H=49.9m，在地形圖上用內(nèi)插法繪出49.9m等高線。該線就是填、挖邊界線。（6）計(jì)算填、挖土石方量 有兩種情況： 一種是整個(gè)方格全填或全挖方，如方格I、III。 一種既有挖方，又有填方的方格，如方格II。 另現(xiàn)以方格I、II、III為例，說(shuō)明其計(jì)算方法：方格I為全挖方方格II既有挖方，又有填方方格III為全填方式

14、中 各方格的填、挖面積（m2）作法(水平場(chǎng)地高程為50米)： 1.確定填挖邊界線(即50米等高線) 2.在地形圖上繪小方格(一般取2 厘米邊長(zhǎng))，編號(hào)； 3.計(jì)算方格頂點(diǎn)的填挖值(挖為+, 填為-)：填挖值=方格頂點(diǎn)地面高-設(shè)計(jì)地面高 4.計(jì)算每格填挖方量(例)：v填=(0+0-0.4)A填=-0.13A填方格 v挖=(2.0+2.6+1.5+0.9)A挖=1.75A挖14方格 v挖=(0.9+1.5+0.3+0+0)A挖=0.54A挖1513525150494852.0+2.052.6+2.649.6-0.451.5+1.550.9+0.949.1-0.948.3-1.750.8+0.3-3

15、.0 47.0-2.2 47.8-2.2 47.8-2.9 47.1+1.4 51.4-0.8 49.2-1.7 48.3-2.7 47.3+0.2 50.2-1.2 48.8-1.5 48.5-1.0 49.0+0.1 50.1+0.1 50.1-0.3 49.7+2.352. 3+0.8 50.8+2.3 52.3+2.0 52.0+2.8 52.8+1.8 51.2+1.8 51.2全場(chǎng)地總填挖方量： V挖=v挖，V填=v填(一)整理成某高程的水平場(chǎng)地方格網(wǎng)法要求按設(shè)計(jì)整理成傾斜面 5247484950511.繪制方格網(wǎng)，計(jì)算場(chǎng)地的設(shè)計(jì)高程，繪制設(shè)計(jì)傾斜面等高線；2.求各方格頂點(diǎn)的設(shè)計(jì)高

16、程3.確定填挖邊界線(相同高程的原地面等高線與設(shè)計(jì)等高線交點(diǎn)的連線) ；4.計(jì)算方格頂點(diǎn)的填挖值(挖 為+,填為-)： 填挖值=方格頂點(diǎn)的原地面標(biāo)高-方格頂點(diǎn)的設(shè)計(jì)地面標(biāo)高5.計(jì)算每格填、挖土方量；計(jì)算填、挖土方總量。將場(chǎng)地平整為一定坡度的傾斜場(chǎng)地 例 根據(jù)地形圖將地面平整為傾斜場(chǎng)地，設(shè)計(jì)要求是：傾斜面的坡度， 從北到南的坡度為-2%，從西到東的坡度為-1.5%。（1）繪制方格網(wǎng)并求方格頂點(diǎn)的地面高程 與將場(chǎng)地平整成水平地面同法繪制方格網(wǎng)，并將各方格頂點(diǎn)的地面高程注于圖上，圖中方格邊長(zhǎng)為20m。+0.69+0.19+0.04+0.04+0.34+0.39+0.24+0.14-0.41-0.06

17、-0.11-0.2682.1581.2080.4579.9079.4079.2579.8579.6579.2079.7579.8578.8081.4081.1080.4080.2080.7580.8580.3080.2081.4681.1681.0680.8680.5680.2680.7680.4680.1680.6680.3680.0680.2679.7679.6679.3679.06A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D579.7679.4679.868281801.5%2.0%G80.2679-0.86+0.34-0.66-0.31-0.61+0.

18、19+0.39-0.26（2）計(jì)算各方格頂點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程 根據(jù)填、挖土石方量基本平衡的原則，按與將場(chǎng)地平整成水平地面計(jì)算設(shè)計(jì)高程相同的方法，計(jì)算場(chǎng)地幾何形重心點(diǎn)G的高程，并作為設(shè)計(jì)高程。 在本例中，計(jì)算得設(shè)計(jì)高程H=80.26m。 重心點(diǎn)及設(shè)計(jì)高程確定以后，根據(jù)方格點(diǎn)間距和設(shè)計(jì)坡度，自重心點(diǎn)起沿方格方向，向四周推算各方格頂點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。南北兩方格點(diǎn)間的設(shè)計(jì)高差=20m2%=0.4m東西兩方格點(diǎn)間的設(shè)計(jì)高差=20m1.5%=0.3mB3點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程=80.26m+0.2m=80.46mA3點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程=80.46m+0.4m=80.86mC3點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程=80.26m-0.2m=80.06mD3點(diǎn)

19、的設(shè)計(jì)高程=80.06m-0.4m=79.66m 同理可推算得其他方格頂點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程，并將高程注于方格頂點(diǎn)的右下角。 推算高程時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下兩項(xiàng)檢核： 1）從一個(gè)角點(diǎn)起沿邊界逐點(diǎn)推算一周后到起點(diǎn)，設(shè)計(jì)高程應(yīng)閉合。 2）對(duì)角線各點(diǎn)設(shè)計(jì)高程的差值應(yīng)完全一致。（3）計(jì)算方格頂點(diǎn)的填、挖高度 計(jì)算各方格頂點(diǎn)的填、挖高度并注于相應(yīng)點(diǎn)的左上角。（4）計(jì)算填、挖土石方量 根據(jù)方格頂點(diǎn)的填、挖高度及方格面積，分別計(jì)算各方格內(nèi)的填挖方量及整個(gè)場(chǎng)地總的填、挖方量。等高線法等高線法適用于: 地面起伏較大，且僅計(jì)算挖方的情況。方法步驟：、內(nèi)插求出高程為設(shè)計(jì)高程的等高線H0；、求出高于設(shè)計(jì)高程的各條等高線圍成的面積Pi；

20、、計(jì)算相鄰等高線所圍面積的平均值P=Pi+Pi+1，乘以等高距h，即得出各等高線之間的土方量， Ai=Ph；、相加求和即得總挖方量A=Ai。斷面法在施工場(chǎng)地范圍內(nèi)，利用地形圖以一定間距繪出地形斷面圖，并在各個(gè)斷面圖上繪出平整場(chǎng)地后的設(shè)計(jì)高程線。分別求出斷面圖上地面線與設(shè)計(jì)高程線所圍成的面積，再計(jì)算相鄰斷面間的土石方量，求其和即為總土石方量。 斷面法利用斷面法估算土方量，具體步驟如下：1、繪出相互平行的斷面方向線；2、按一定比例尺繪出各斷面圖，并將設(shè)計(jì)高程線展繪在斷面圖上；3、確定每一斷面圖上的填挖方面積(設(shè)計(jì)高程線與斷面圖所包圍的面積:AWi為挖方面積；ATi為填方面積；i表示斷面編號(hào)）；4、最后計(jì)算出相鄰兩斷面圖間的土方量填方量：AT=1/2(ATi+ATi+1)L挖方量：Aw=1/2(Awi+Awi+1)L注意用斷面法計(jì)算土方量時(shí)，相鄰兩斷面面積差異不宜太大。9.4 圖形面積量算 一、幾何圖形法 把圖形分解成簡(jiǎn)單的幾何形狀，