地形圖的應用解析課件

1、1第七章 地形圖應用1 地形圖基本知識 一、基本概念地形圖：按一定程序和方法，用符號、注記及等高線等表示地物、地貌及其它地理要素平面位置和高程的正射投影圖。地形是地物和地貌的總稱.國家基本比例尺地形圖二、地形圖的比例尺及比例尺精度1、比例尺地圖上任意一線段的長度和其相應地面實際水平長度之比。比例尺的種類有：（1）數字式 如：1：10000（2）圖解式 如：直尺式、復式（3）文字式 如：一萬分之一2、比例尺的精度定義：圖上0.1mm所代表的實地水平長度。三、地形圖符號為了便于測圖和用圖，規(guī)定在地形圖上使用不同的符號來表示地物地貌的形狀和大小，這些符號總稱為地形圖圖式。地形圖圖式是由國家測繪局統(tǒng)一

2、制定的地物、地貌符號的總稱。地形圖符號可分為地物、地貌、注記三類。1、地物符號地形圖上表示地物類別、形狀、大小及位置的符號。（1）依比例尺符號 多為面狀地物如建筑物， （2）半依比例尺符號 多為線狀地物如圍墻，（3）不依比例尺符號 多為獨立地物如電桿。比例尺的精度決定了測量地物時應精確到的程度，反過來由測量所需精確程度可以確定測圖所需最小比例尺。居民點的表示92、地貌符號地貌的表示方法很多，地形圖中用等高線來表示地貌。用等高線表示地貌不僅能真實表示地面的高低起伏狀態(tài)，且能依據等高線得到地面點的高程、坡度等信息。3、注記地形圖上用文字、數字或特定的符號對地形、地物加以的補充說明。是地形圖的主要內

3、容之一，是判讀地形圖的直接依據。可分為文字注記、數字注記和符號注記三種。文字注記用于注明居民地名稱、地理名稱及說明地物質量特征、性質等，如標注城鎮(zhèn)、山脈、河流、道路的名稱，說明道路的去向及經濟林的類別等。10數字注記用來說明地物的數量特征如河寬、水深、流速、橋梁長度及載重量等。符號注記包括說明符號和配置符號。說明符號是用來說明某種情況的，如江河流向的箭頭等，實地并不存在實物；配置符號主要是用來表示植被與土質等面狀地物的類別，如疏林、跡地、旱地等，不表示地物的真實位置。11四、地形圖的主要內容地形圖又稱全要素地形圖，其主要內容包括：（1）數學要素 即地形圖的數學墓礎，如地形圖投影、比例尺、坐標網

4、、三北方向偏角圖 (磁北、真北、坐標北) 和控制點等。（2）圖形要素 是地形圖表示內容的主體，包括自然地理要素如地貌、水系、植被和土壤等；以及社會經濟要素如居民地、道路網、通訊設備、工農業(yè)設施、經濟文化和行政標志等。（3）輔助要素 是地形圖的重要組成部分，包括各類圖外注記、說明資料、輔助圖表等，如圖名圖號、接圖表、圖廓、三北方向關系、出版單位、測制單位、成圖方法、成圖時間、坐標系、高程系、比例尺、密級、圖例等等。132 地形圖量測分析一、高程量算1、點在等高線上2、點在等高線間14比例尺1：1萬1：2.5萬1：5萬1：10萬1：20萬1：50萬1：100萬基本等高距1米2.5米5米10米20米

5、40米50米100米50米100米250米我國地形圖基本等高距的規(guī)定等高線的高程是等高距的整數倍。標準地形圖會在圖廓外左下角注記基本等高距。152、點在等高線間1:500161:10000173、點在地物間所求點處無等高線及明顯高程注記。1:50018 二、坐標量算 確定鄰近格網坐標（一般選西南角），量取該點至格網的圖面（X、Y），按比例尺換算。19對于西南角格網坐標是經緯度坐標的，一般從東北角取值。201:50021 三、長度、坐標方位角、坡度量算1、長度量算（1）直接量取圖上距離，按比例換算（L*M）（2）坐標反算求距離2、坐標方位角（1）根據坐標格網直接量?。?）坐標反算方位角 （注意象

6、限）3、坡度高差/水平距離（i=h/D)，一般化算成百分比形式，上下坡分正負。為了使5以上的各種坡度表現(xiàn)更加明顯，便于量算，坡度尺從5起，采用了6條等高線的高差5使用方法：量測規(guī)定剖面的坡度25四、面積量算 1、網格法262、平行線法273、解析法（坐標法）對于一些簡單多邊形也可以采取分割成基本圖形如三角形、梯形等計算。284、求積儀法操作簡便，速度快，適應任何圖形29電子求積儀 30五、體積量算1、等高線法31如果地形起伏較大時，可以采用等高線法計算土石方量。首先從設計高程的等高線開始計算出各條等高線所包圍的面積，然后將相鄰等高線面積的平均值乘以等高距即得總的填挖方量。如圖，地形圖的等高距為

7、5m，要求平整場地后的設計高程為492m。首先在地形圖中內插出設計高程為492m的等高線（如圖中虛線），再求出492m、495m、500m3條等高線所圍成的面積A492、A495、A500，即可算出每層土石方的挖方量為：32則，總的土石方挖方量為： 490 492 495 500 503 503 500 495 492 等高線法計算填挖方量 332、斷面法適合線狀工程如道路、管道、河道和溝渠的工程方量計算。這種方法是在施工場地范圍內，利用地形圖以一定間距繪出地形斷面圖，并在各個斷面圖上繪出平整場地后的設計高程線。然后，分別求出斷面圖上地面線與設計高程線所圍成的面積，再計算相鄰斷面間的土石方量，

8、求其和即為總土石方量。3、網格法34六、縱斷圖繪制縱斷面圖是反映指定方向地面起伏變化的剖面圖。35七、按規(guī)定坡度選定最短路線在道路、管道等工程規(guī)劃中，一般要求按限制坡度選定一條最短路線。如圖所示，設從公路旁A點到山頭B點選定一條路線，限制坡度i為4%，地形圖比例尺M為1:2000，等高距h為1m。確定線路上兩相鄰等高線間的最小等高線平距d為：以A點為圓心，以d為半徑，用圓規(guī)劃弧，交81m等高線與1點，再以1點為圓心同樣以d為半徑劃弧，交82m等高線于2點，依次到B點。連接相鄰點，便得同坡度路線A-1-2-B。36八、確定匯水面積在修建交通線路的涵洞、橋梁或水庫的堤壩等工程建設中，需要確定有多大

9、面積的雨水量匯集到橋涵或水庫，即需要確定匯水面積，以便進行橋涵和堤壩的設計工作。通常是在地形圖上確定匯水面積。匯水面積是由山脊線所構成的區(qū)域。如圖，某公路經過山谷地區(qū)，欲在m處建造涵洞，cn和em為山谷線，注入該山谷的雨水是由山脊線（即分水線）a、b、c、d、e、f、g及公路所圍成的區(qū)域。區(qū)域匯水面積可通過面積量測方法得出。根據等高線的特性可知，山脊線處處與等高線相垂直，且經過一系列的山頭和鞍部，可以在地形圖上直接確定。 37剖面圖繪制九、測繪GIS軟件在地形分析中的應用38坡度和坡向分析坡度定義為水平面和地形表面之間夾角的正切值；坡向為坡面法線在水平面上的投影與正北方向的夾角。 3940三維

10、地貌模型圖繪制41淹沒分析423 地形圖閱讀與野外使用一、地形圖閱讀（對照實圖）1、閱讀輔助要素在地形圖圖廓外配置的內容，稱為地形圖的輔助要素。（1）圖名 地形圖的名稱。通常以圖幅內最著名的地名、廠礦企業(yè)或村莊的名稱作為圖名一般用最大居民地名稱定名。圖名標注在地形圖圖廓上方中央。（2）圖號 是該圖幅相應分幅方法的編號，標注在圖廓上方的中央、圖名的下方。（3）圖廓 圖廓是地形圖的邊界線，梯形圖幅的圖廓一般由內圖廓、外圖廓和分度帶組成。四條細線即經緯線圍成的四邊形叫內圖廓，它框定的界線即該圖幅包含的范圍；四條粗線圍成的圖廓叫外圖廓；在外圖廓內側用短線加密了經緯度分劃而構成了分度帶，并注記了以千米為

11、單位的平面直角坐標值。43矩形圖幅一般無分度帶。在內圖廓內側，每隔10cm繪有5mm的短線，表示坐標格網線的位置。外圖廓是最外邊的粗線。在內外圖廓線之間注記坐標格網線坐標值。（4）圖幅接合表 說明本圖幅與相鄰圖幅的關系，供索取相鄰圖幅時用。通常是中間一格畫有斜線的代表本圖幅，相鄰分別注明相應的圖號（或圖名），并繪注在外圖廓的左上方。 44（5）四鄰圖號 四邊外圖廓的中央，注記有圖比例尺相鄰圖幅的編號。用來表明本幅圖與四鄰圖幅的接合關系，便于查找和拼接地形圖。（6）領屬注記 排寫在前面的為占有圖幅面積大的。（7）圖廓間說明注記 到達地注記，境界線注記，大型地物跨幅注記。（8）說明測制情況和保管要

12、求的注記 是了解圖件來源和成圖方法的重要的資料。通常在圖的下方或左、右兩側注有文字說明，內容包括地形圖測制單位、成圖方法、成圖日期、采用的地形圖版式、測量員、繪圖員和檢查員以及保密密級等。472、閱讀數學要素包括坐標系、高程系、投影、比例尺、地形圖分幅等。（1）坐標系 說明圖幅采用的平面直角坐標系統(tǒng)。國家基本比例尺地形圖多采用1954北京坐標系或1980西安坐標系，其它大比例尺地形圖多采用獨立坐標系。（2）高程系 說明圖幅采用的高程系統(tǒng)。國家基本比例尺地形圖多采用1956黃海高程系或1985國家高程基準，其它大比例尺地形圖多采用地方高程系或假設高程系。（3）地形圖投影 大于1:100萬比例尺地

13、形圖一般均采用高斯-克呂格投影，但圖面一般不特意注明。閱讀地形圖時應注意識別經緯線網、方里網，了解其投影特點，幫助建立正確的位置和形狀概念。（4）基本等高距 48（5）比例尺 說明本圖幅采用的比例，繪注在外圖廓下方中央。比例尺決定著地形圖的精度和內容的詳細程度。了解地形圖上比例尺的表現(xiàn)形式。從圖上量得的長度和面積，可以算出它所代表的實地長度和面積。地形圖上通常都注有數字比例尺或直線比例尺，但也可以從坐標格網所注數字辨認出來。 （6）三北方向偏角圖 說明真子午線、磁子午線和坐標縱軸方向三者之間的角度關系，常繪制在中、小比例尺地形圖下方，稱三北方向圖。利用該關系圖，可對圖上任一方向的真方位角、磁方

14、位角和坐標方位角三者間作相互換算。此外，在南、北內圖廓線上，還繪有標志點P和P，該兩點的連線即為該圖幅的磁子午線方向，羅盤利用它可將地形圖進行實地定向。（7）坡度尺 便于量測坡度而制作，可進行地貌分析閱讀。坡度尺是地形圖上量測坡度的圖解。坡度尺用來量圖上兩點的地面坡度，用兩腳規(guī)在坡度尺圖上可直接量取二至六條等高線線之間的坡度。503、閱讀圖面地理要素地形圖采用統(tǒng)一的符號系統(tǒng)十分詳細和精確地顯示制圖區(qū)域內地理事物的形狀、分布位置、類型及數量等持征，所以又稱全要素地形圖。初識地形圖者在閱讀圖面要素前，應預先閱讀圖例。圖例是地形圖上使用的全部符號的歸納和地形圖內容的必要說明，是識別地形圖符號的工具。

15、一般放置在圖廓右側。閱讀圖例應了解各種符號的圖形、尺寸、顏色及不同規(guī)格注記所代表的具體內容。51地形圖圖面地理要素主要包括水系、地貌、土質植被、居民地、交通網、境界線和一些獨立地物等。（1）水系 了解區(qū)域內河流、湖泊、海洋、水庫、溝渠、井泉等的分布。閱讀水陸界限，搞清河流性質、河段情況等。（2）地貌 了解區(qū)域的地形起伏情況，可根據等高線疏密、高程注記、等高線形態(tài)特征來判明地形起伏和地貌類型。具體讀出山頭、山脊、山谷、山坡、凹地、鞍部等基本地形。（3）土質、植被 土質主要了解地表覆蓋層的性質，植被主要了解地表植被的類型及其分布。（4）居民地 主要閱讀居民地類型、形狀、人口數量、行政等級、分布密度

16、、分布特點等。52（5）交通網 了解交通線種類、等級，路面性質、寬度，主要站點，水上交通網，港口和航線情況等。（6）境界線 了解區(qū)域內的政治、行政區(qū)劃情況，主要境界線的種類和位置。（7）獨立地物 主要有文物古跡、判斷方位的重要標志，具有特殊意義的工、農業(yè)地物等。地形圖構成要素：地理要素地形圖構成要素：地理要素57二、地形圖野外定向使地形圖上的東南西北與實地的方向一致，就是使圖上線段與地面上的相應線段平行或重合。1、借助羅盤定向在地形圖的南北圖廓線上分別注有磁南和磁北，這兩點的連線就是本圖幅的磁子午線。定向時，使羅盤上的南北線與磁子午線一一致，然后將地形圖與羅盤一起轉動，使磁針北端指向羅盤刻度盤

17、上的磁北，這時地形圖的方向即與實地一致。如果對羅盤進行過磁偏角的校正，則可用真子午線來調整地形圖的方向。野外使用羅盤時務必水平地拿著，遠離鐵絲網、高壓線以及含有磁鐵或磁性容器的地物，以免發(fā)生錯亂。 582、根據地物定向首先在地形圖上找出兩個能與實地對照的明顯地物，如三角點、獨立樹、水塔、煙囪、山頂等，然后轉動地形圖，使圖上地物符號與實地相應地物的方向一致。當位于河流、道路、橋梁等直、長地物附近時，可轉動地形圖與其順向來定向。三、 站立點確定在野外調查中，需隨時確定站立點在圖上的位置，以便利用地形圖了解周圍地形地物。確定站立點的主要方法：59 1、地形關系位置判定法先標定地形圖方位，按照現(xiàn)地對照

18、的方法步驟，逐一判出站立點四周明顯地形點在圖上的位置；再依它們對照站立點的關系位置，在圖上確定出站立點的位置。如圖，判讀者站在三角點左下方的山背上，根據左側的沖溝和前方的山頂等關系位置，即可確定站立點在圖上的位置（如圖中左上角等高線圖上的小圓點所示）。若站立點是在山頂、鞍部、橋梁、岔路口等明顯地形點上，只要在圖上找到這個地形符號，也就找到了站立點在圖上的位置。如果站立點是在某明顯地形點的附近，則可以根據自己站立點與明顯地形點的關系，目估判定在圖上的位置。該法適用于地物和地形特征點較多的地區(qū)。 60612、側方交會法如圖，若站點位于線狀地物（如道路、土堤、水渠等）上，則先標定地形圖方位，在線狀地

19、物側方選一個圖上和實地都有的明顯地形點，在圖上該符號的定位點插一細針，以照準器（或指北針）的直尺切繞該針，照準實地所選的明顯地形點描繪方向錢，該方向線與所在線狀地物符號的交點，即是站立點在圖上的位置。623、后方交會法如圖，先用指北針標定地形圖方位，再選擇兩個圖上和實地都有的明顯地形或地物點，在圖上符號的定位點上插一細針，然后以照準器（或指北外）的尺邊分別貼緊細針照準實地相應地形地物點并沿尺邊向后畫方向線，其交點即為站立點。63四、實地對照實地對照地形圖，就是在地形圖定向、確定站立點以后，將地形圖與實地地形一一加以對照。地形圖實地對照通常是先識別主要和明顯的地物、地貌，再按位置關系識別其他地物

20、、地貌。通過地形圖和實地對照，了解和熟悉周圍地形情況，比較出地形圖上內容與實地相應地形是否發(fā)生了變化。對照地形時，一般先對照突出明顯的地形，后對照一般地形，再由近及遠，由點到線，后分片逐段地進行對照。在山地、丘陵地對照時，可根據地貌形態(tài)，山脈走向，先對照高大明顯的山頭、山脊，然后順著山脊、鞍部、山背、山腳的方向對照。也可以根據遠近山嶺的顏色、植被、道路、河流分布等特征和地形間的相關位置進行對照。64在平原地對照時，可先對照主要的道路、河流、居民地和高大突出的建筑物，再根據地物的分布情況和相關位置逐點分片地進行對照。目標地物到站立點的實地距離可采用簡易測量法，如目估、步測，或采用測距望遠鏡、手持GPS等測定。對照過程中，要邊對照邊記憶，逐步建立地形與地形圖的統(tǒng)一概念，最后達到能熟背地形圖，對地形了如指掌。65五、調繪填圖在對站立點周圍地理要素認識的基礎上就可以調繪填圖。調繪填圖是指把土壤普查、土地利用、礦產資