工程測量學課件

淮海工學院測繪工程學院第二章

工程建設中地形圖的應用與測繪《工程測量學》多媒體課件淮海工學院第二章

工程建設中地形圖的應用與測繪《工程測1第1章目錄2.1勘察設計階段中地形圖的應用2.2設計用地形圖的特點

2.3

設計對地形圖的要求2.4設計用地形圖的比例尺

2.5地形圖平面、高程精度分析

2.6工程設計中地形圖的應用第1章目錄2.1勘察設計階段中地形圖的應用2.22.1勘察設計階段中地形圖的應用一般的工程建設可分為三個階段：規(guī)劃設計、建設施工、經(jīng)營管理一、地形圖在規(guī)劃設計中的地位

準確可靠的地形圖工程設計的保障規(guī)劃設計地形圖2.1勘察設計階段中地形圖的應用一般的工程建設可分為三個32.1勘察設計階段中地形圖的應用

設計人員所進行的從總體規(guī)劃到工程的定點、定位、定向、定坡以及計算工程量等，都是以地形圖為主要依據(jù)的。地形圖上地物、地貌詳細齊全、平面和高程位置具有較高的精度，設計人員就可以直接在圖上圖解坐標和高程，獲得所需要的數(shù)據(jù)。2.1勘察設計階段中地形圖的應用設計人員所進行的42.1勘察設計階段中地形圖的應用2.1勘察設計階段中地形圖的應用52.1勘察設計階段中地形圖的應用二、地形圖在工程建設中的作用一般的工程建設都是采用兩階段設計法：初步設計施工設計◆踏勘在1:1萬～1:5萬比例尺的地形圖上研究橋梁的位置，再到實地進行踏勘，提出橋址的可行方案，進行研究。2.1勘察設計階段中地形圖的應用二、地形圖在工程建設中的62.1勘察設計階段中地形圖的應用◆初步設計經(jīng)研究和審批之后，確定少數(shù)幾個方案進一步進行比較選擇。需資料：水下地形情況、流速及流向；橋位平面圖：大范圍的1:2千～1:1萬；

用以選擇橋位、橋頭引線，確定導流建筑物的位置及施工場地的布置。橋址地形圖：小范圍的1:500～1:5千

用以設計主體工程及其附屬工程（如導流建筑物等）并估算工程量與費用。最后優(yōu)選出一個方案。2.1勘察設計階段中地形圖的應用◆初步設計72.1勘察設計階段中地形圖的應用◆施工設計該階段同上階段基本相同，只是內(nèi)容和深度有所不同。要求基礎資料更加準確適用，對工程的每個細節(jié)要求更加精細。需要局布區(qū)域的地形圖，一般為1:1000或1:500兩種。2.1勘察設計階段中地形圖的應用◆施工設計82.2設計用地形圖的特點一、地形圖的特點地圖：按照一定的數(shù)學法則，運用符號系統(tǒng)和地圖制圖綜合原則，表示地面上各種自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的圖。地形圖是地圖的一種。1、可量性、可定向性

繪制地形圖的數(shù)學法則是按一定比例進行正形投影。這決定了地形圖的第一個特點。2.2設計用地形圖的特點一、地形圖的特點92.2設計用地形圖的特點2.2設計用地形圖的特點102.2設計用地形圖的特點2、綜合性、易讀性社會經(jīng)濟要素：居民地、交通網(wǎng)、境界等。自然地理要素；水系、地貌、土壤和植被等。數(shù)學要素：控制點、坐標格網(wǎng)、比例尺等。注記

社會經(jīng)濟要素和自然地理要素要求地形很豐富，但不可能全部詳盡表示，這就要綜合。綜合的結(jié)果使地形圖內(nèi)容豐富，重點突出，清晰易讀。2.2設計用地形圖的特點2、綜合性、易讀性112.2設計用地形圖的特點二、中小比例尺地形圖的特點中小比例尺地形圖分類：大比例尺地形圖：1:500～1:2000中小比例尺地形圖：1：10000～1：50000中小比例尺地形圖的特點：1、是多用途的地形圖，可民用也可軍用。2、測繪成果要有統(tǒng)一的規(guī)格

統(tǒng)一的精度、內(nèi)容、坐標系統(tǒng)、分幅方法、圖式等。2.2設計用地形圖的特點二、中小比例尺地形圖的特點122.2設計用地形圖的特點三、大比例尺地形圖的特點1、大比例尺地形圖主要用于經(jīng)濟建設

《工程測量規(guī)范》規(guī)定：“1：5000比例尺地形圖，一般用于規(guī)劃設計；1：2000比例尺地形圖，一般用于初步設計；1：1000和1：500比例尺地形圖，一般適用于施工圖設計”。2、專用性強

大比例尺地形圖是為某個具體工程服務的。其目的性明確，專用性強。其精度、內(nèi)容等以用圖單位的要求而定，不必過于“統(tǒng)一”。而城市大比例尺地形圖是城市的基本地形圖，為市內(nèi)各部門服務，應該“一測多用”。2.2設計用地形圖的特點三、大比例尺地形圖的特點132.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

對于工業(yè)企業(yè)的設計，地形圖主要是用在總平面運輸（簡稱總圖運輸）設計部門。該部門的設計任務，就是根據(jù)地形圖等各種基礎資料和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的特點，綜合解決主要車間、輔助車間、動力設施、運輸設施、倉庫、工程管網(wǎng)以及行政福利設施等在廠區(qū)內(nèi)的平面與豎向布置。地形圖的必要精度測圖范圍的確定2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求對于工業(yè)企業(yè)的設計142.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求152.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求162.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求172.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度

地形圖的必要精度應從設計的實際需要出發(fā)給以確定。工業(yè)企業(yè)的初步設計階段：

總平面圖：要確定和繪出車間、倉庫、動力設施和鐵路線等主要建筑物的輪廓位置和坐標。

豎向布置圖：要繪出豎向布置系統(tǒng)，設計地面連接的方式、場地平土標高、排水坡向、建筑物地坪的高程以及運輸?shù)缆返母叱痰取?/p>

土方工程圖：要分別表示出土方的填、挖量與土方總量。

管道總平面圖：在建筑物之間布置，繪出上下水、動力、電力等地面和地下主要管線的位置與坐標。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精182.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度

地形圖的必要精度應從設計的實際需要出發(fā)給以確定。施工設計階段：設計的內(nèi)容基本上與初步設計階段相同，只是比較詳細一些。圖上要正確地反映出所有建筑物的形狀與平面位置，道路和管線的走向與坡度，以及各項建筑物的高程等，作為準備施工放樣數(shù)據(jù)的依據(jù)。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精192.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

總平面圖的設計方法一般是：

首先按照生產(chǎn)的工藝要求，將主要建筑物的輪廓位置繪出，然后移動建筑物，在考慮建筑物布置的合理性和地形條件的情況下，確定建筑物在地形圖上的位置。

為滿足這一設計要求，地形圖上的點位誤差應不大于±1mm。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度202.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求施工坐標系xy2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精212.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

施工坐標系統(tǒng)：

在工業(yè)建設場地的總平面圖上，建筑物的平面位置是用施工坐標系的坐標來表示。

所謂施工坐標系統(tǒng)，就是以工業(yè)建設場地上的主要軸線（主要車間或主要生產(chǎn)設備的軸線）為坐標軸而建立起來的坐標系統(tǒng)。它與測量坐標系統(tǒng)的關系公式，由設計人員根據(jù)生產(chǎn)工藝流程與當?shù)氐淖匀坏乩項l件確定，與設計文件一并給出。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精222.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

施工坐標系統(tǒng)：施工坐標與測量坐標的換算“本坐標系”“他坐標系”——他坐標系的原點在本坐標系下的坐標——他坐標系的主軸在本坐標系下的方位角2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精23APBPAPABPBBPAPAPBPAPABPBBPAP24APAPBPBP（80.000,40.000）APAPBPBP（80.000,40.000）25AAPAPBPBBPAAPAPBPBBP262.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

建筑物其它各點的施工坐標，則按照總平面設計的解析數(shù)據(jù)進行計算。量測設計建筑物與現(xiàn)有地形地物的相對位置，進行校核。

這樣在地形圖上確定施工坐標系坐標原點的位置，其允許的誤差一般不能大于圖上1~2mm。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精272.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

地形圖測繪的高程精度要求，應根據(jù)豎向布置的設計來分析。

工業(yè)場地的豎向布置：

將廠區(qū)的自然地形加以平整改造，以保證生產(chǎn)運輸有良好的聯(lián)系，合理地組織排水，并且使土方量最小，而填挖方量平衡。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精282.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

工業(yè)場地地面連接的方法一般分平坡法與臺階法二種，其選擇是根據(jù)工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)、總平面布置、廠址的地質(zhì)構(gòu)造以及自然地形等因素綜合考慮決定的。利用地形圖主要是量取自然地面的坡度和起伏。專用鐵路的限制坡度為3％，公路為12％。要求最嚴的是場地排水的最小坡度，其值為0.5％。因此在平坦地區(qū)，由地形圖上量取地面坡度時，應能保證滿足0.5％坡度的要求。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精292.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

假定，在圖上量取坡度的長度為200m，而等高線的高程誤差對于坡度的最大影響小于最小坡度的一半，則考慮工業(yè)場地的豎向布置和地面連接而要求等高線的高程中誤差為：

工業(yè)場地的豎向布置系統(tǒng)和地面連接方法確定以后，即可對整平的的寬度、坡度和平土高程進行設計。坡度的確定，還要考慮填挖方量平衡。在工業(yè)廠地上，除了整平面所需的挖方外，還有基礎地槽、管線地溝、地下室等的挖方余土。因此，整平面填挖方的比例關系一般為：填方:挖方=1:（0.75～0.80）。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精302.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

土方量常采用正方形方格計算，由計算每個方格的體積求得總體積。設方格邊長為s(一般取20m)，每個方格為一個棱柱體，則其體積為：

則該棱柱體的中誤差為：方格四個角點上設計高程與自然地面高程之差中誤差一般相等，取2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精312.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

設場地整平的總面積為A，土石方總量為V，則方格數(shù)為：每個方格的體積的中誤差：如果場地所填（或挖）的平均高度為hm，則：高差中誤差高程中誤差土石方總量中誤差2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精322.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

取等高線高程誤差對土方量影響限值5%的一半，即，

一般工業(yè)場地的用地面積不小于5公頃，在平坦地區(qū)填（或挖）的平均高度hm根據(jù)實踐經(jīng)驗可取0.3m。則

如果整平的總面積增加，對高程的精度要求還可降低。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精332.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

二、測圖范圍的確定一般工業(yè)企業(yè)的勘測面積應比企業(yè)的占地面積大一些。但大多少為適宜，應隨設計項目的具體條件而異?？睖y的面積與范圍，應由設計單位和勘測單位共同來擬定。一般勘測面積僅是廠區(qū)建筑占地面積的1.3～1.5倍，若加上外部水源、棄渣場等，勘測面積可能為廠區(qū)占地面積的2～3倍。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求二、測圖范圍的確定34

2.4

設計用地形圖的比例尺工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求精度較高測圖測圖內(nèi)容較細─關鍵─比例尺比例尺較大的選擇用圖測圖影響：控制網(wǎng)的布設方案、觀測精度、地形點密度、等高線間隔，是測量工作者的基本問題。用圖影響：圖面精確程度、詳細程度、明析程度是影響設計工作的基本因素。因此測圖比例尺的選擇是工程測量中的一個重要問題。各個工程建設的性質(zhì)不同，用圖單位的要求也不一樣，對測圖比例尺的選擇也應具體問題具體分析。2.4設計用地形圖的比例尺工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要35

2.4

設計用地形圖的比例尺

一、總圖運輸設計圖紙比例尺與地形圖比例尺的關系

總圖運輸設計在地形圖上進行，因此，地形圖比例尺應和總圖運輸設計圖比例尺相一致。而總圖運輸設計圖比例尺的選定，基本上決定于設計內(nèi)容的詳細程度和建筑密度。一般的工業(yè)企業(yè)的設計，多數(shù)是使用比例尺為1:1000的地形圖，這種圖是設計用的“通用地形圖”。對于管網(wǎng)多或建筑密度大的工業(yè)企業(yè)的設計可測比例尺為1:500的地形圖。2.4設計用地形圖的比例尺一、總圖運輸設計36

2.4

設計用地形圖的比例尺

《工程測量規(guī)范》中規(guī)定，測圖的比例尺根據(jù)工程性質(zhì)、設計階段和規(guī)模大小，可按下表選用。比例尺用

途1:5000可行性研究、總體規(guī)劃、廠址選擇、初步設計等1:2000可行性研究、初步設計、礦山總圖管理、城鎮(zhèn)詳細規(guī)劃等1:1000初步設計、施工圖設計；城鎮(zhèn)、工礦總圖管理；竣工驗收及工業(yè)普查等1:500

注：對于精度要求較低的專用地形圖，可按小一級比例尺地形圖的規(guī)定進行測繪或利用小一級比例尺地形圖放大成圖。2.4設計用地形圖的比例尺比例尺用

37

2.4

設計用地形圖的比例尺二、場地現(xiàn)狀條件和面積的大小與地形圖比例尺的關系一類：平坦地區(qū)新建的工業(yè)場地總圖設計受地形、地物的限制不大，通常均可按生產(chǎn)工藝流程和設計規(guī)則進行設計。其地形圖比例尺的選擇可根據(jù)設計內(nèi)容和建筑密度來確定。二類：山區(qū)或丘陵地區(qū)新建工業(yè)場地以及改擴建的工業(yè)場地在總圖設計時受地形條件或原有建筑物的限制較大，所以在選擇比例尺時，除要考慮設計內(nèi)容與建筑密度外，還要考慮地形、地物的平面與高程位置的精度。另外，測區(qū)的大小也是選擇測圖比例尺的因素之一。對于面積較大的工業(yè)場地，在保證圖面清晰的前提下，通常希望選擇較小的比例尺。對于中小型企業(yè)希望比例尺大一些。2.4設計用地形圖的比例尺二、場地現(xiàn)狀條件和面積的38

2.4

設計用地形圖的比例尺由于工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)不同，規(guī)模大小不同以及場地的地形特征不一樣，因此在設計選擇測圖比例尺時，宜考慮下列原則：

1.圖上所顯示的地形、地物應滿足設計要求；

2.主要地物的平面位置精度應滿足設計要求；

3.等高線所表示的高程精度應滿足設計要求；

4.圖幅的大小應便于設計和使用；

5.應盡可能選擇較小的比例尺。2.4設計用地形圖的比例尺由于工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)392.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖平板儀測量規(guī)范》（GB/T16819—1997）規(guī)定地形圖的精度：圖上地物點相對于鄰近圖根點的平面位置中誤差，不應超過表1-1的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例402.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖平板儀測量規(guī)范》（GB/T16819—1997）規(guī)定地形圖的精度：等高線插求點相對于鄰近圖根點的高程中誤差，不應超過表1-2的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例412.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《工程測量規(guī)范》（GB50026—93）規(guī)定地形圖的精度圖上地物點相對于鄰近圖根點的平面位置中誤差，應符合表1—3的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例422.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《工程測量規(guī)范》（GB50026—93）規(guī)定地形圖的精度等高線插求點相對于鄰近圖根點的高程中誤差，應符合表1—4的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例432.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》（GB7391—87）規(guī)定地形圖的精度：圖上地物點對最近野外平面控制點或平高控制點的平面位置中誤差，不得大于表1—5的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例442.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》（GB7391—87）規(guī)定地形圖的精度：地形圖上等高線對最近高程控制點的高程中誤差，不得大于表1—6的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例452.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《城市測量規(guī)范》（CJJ8—99）規(guī)定地形圖的精度圖上地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差與鄰近地物點間距中誤差，不得大于表1—7的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例462.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《城市測量規(guī)范》（CJJ8—99）規(guī)定地形圖的精度等高線插求點相對于鄰近圖根點的高程中誤差，應符合表1—8的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例472.5大比例尺地形圖的精度分析

二、地面數(shù)字測圖的平面精度

數(shù)字法測圖時，地物點平面位置的精度可用地物點相對于鄰近的圖根點的點位(在實地的)中誤差來衡量，公式為：——定向誤差對平面位置的影響——對中誤差對平面位置的影響——觀測誤差對地物點平面位置的影響——棱鏡中心與待測地物點不重合

對地物點平面位置的影響2.5大比例尺地形圖的精度分析二、地面數(shù)字測圖的平482.5大比例尺地形圖的精度分析2.5大比例尺地形圖的精度分析492.5大比例尺地形圖的精度分析三、地面數(shù)字測圖的高程精度地形圖高程精度有兩個方面的含意◆1.地形圖上高程注記點的高程精度?！?/p>

2.地形圖上按等高線求得的任一點的高程精度。地物點高程的誤差來源主要有：測距誤差、測角誤差、量測儀器高和目標高誤差及球氣差影響。根據(jù)分祈，測距誤差和球氣差對所測地物點高程的影響可忽略不計。量測儀器高和目標高誤差將直接進入所測高程，用鋼尺量取儀器高和目標高時，中誤差一般不超過0.5cm。2.5大比例尺地形圖的精度分析三、地面數(shù)字測圖的高程精度502.5大比例尺地形圖的精度分析2.5大比例尺地形圖的精度分析512.6工程設計中地形圖的應用

在進行工程設計時，除利用地形圖進行工程建(構(gòu))筑物的平面布置外，還需進行如下工作：

按一定方向繪制剖面圖

按規(guī)定坡度進行選線

確定匯水面積及計算水庫庫容

根據(jù)等高線平整場地

計算土石方量2.6工程設計中地形圖的應用在進行工程設計時，除利522.6工程設計中地形圖的應用

一、按一定方向繪制剖面圖

在進行道路、管線等工程設計中，需要進行線路的豎向布置，為此要繪制縱橫斷面圖：

實地測量

根據(jù)已有的地形圖按一定方向繪制斷面圖

為了明顯地表示地面的起伏變化，高程比例尺常為水平距離比例尺的10倍～20倍。為了正確地反映地面的起伏形狀，方向線與地性線（山脊線、山谷線）的交點必須在斷面圖上表示出來，以使繪制的斷面曲線更符合實際地貌，其高程可按比例內(nèi)插求得。2.6工程設計中地形圖的應用一、按一定方向繪制剖面532.6工程設計中地形圖的應用

一、按一定方向繪制剖面圖2.6工程設計中地形圖的應用一、按一定方向繪制剖面542.6工程設計中地形圖的應用

二、按規(guī)定坡度進行選線

在道路、渠道等工程設計中，要求在不超過某一限制坡度條件下，選定最短線路或等坡度線路。此時，可根據(jù)下式求出地形圖上相鄰兩條等高線之間滿足限制坡度要求的最小平距。等高線的等高距設計限制坡度比例尺分母2.6工程設計中地形圖的應用二、按規(guī)定坡度進行選線552.6工程設計中地形圖的應用

二、按規(guī)定坡度進行選線2.6工程設計中地形圖的應用二、按規(guī)定坡度進行選線562.6工程設計中地形圖的應用

三、確定匯水面積及計算水庫庫容

在橋涵設計中，橋涵孔徑大小的確定；水利建設中，水庫水壩的設計位置與水庫的蓄水量等，都是根據(jù)匯集于這一地區(qū)的水流量來確定的。

匯集水流量的區(qū)域面積稱為匯水面積。2.6工程設計中地形圖的應用三、確定匯水面積及計算572.6工程設計中地形圖的應用

三、確定匯水面積及計算水庫庫容公路橋涵匯水范圍或：水庫攔水壩2.6工程設計中地形圖的應用三、確定匯水面積及計算58面積量測與計算圖解法：幾何圖形法，透明模片法面積量測與計算59圖解法：透明模片法----方格網(wǎng)模片圖解法：透明模片法----方格網(wǎng)模片60圖解法：透明模片法----平行線模片圖解法：透明模片法----平行線模片61淮海工學院測繪工程學院第二章

工程建設中地形圖的應用與測繪《工程測量學》多媒體課件淮海工學院第二章

工程建設中地形圖的應用與測繪《工程測62第1章目錄2.1勘察設計階段中地形圖的應用2.2設計用地形圖的特點

2.3

設計對地形圖的要求2.4設計用地形圖的比例尺

2.5地形圖平面、高程精度分析

2.6工程設計中地形圖的應用第1章目錄2.1勘察設計階段中地形圖的應用2.632.1勘察設計階段中地形圖的應用一般的工程建設可分為三個階段：規(guī)劃設計、建設施工、經(jīng)營管理一、地形圖在規(guī)劃設計中的地位

準確可靠的地形圖工程設計的保障規(guī)劃設計地形圖2.1勘察設計階段中地形圖的應用一般的工程建設可分為三個642.1勘察設計階段中地形圖的應用

設計人員所進行的從總體規(guī)劃到工程的定點、定位、定向、定坡以及計算工程量等，都是以地形圖為主要依據(jù)的。地形圖上地物、地貌詳細齊全、平面和高程位置具有較高的精度，設計人員就可以直接在圖上圖解坐標和高程，獲得所需要的數(shù)據(jù)。2.1勘察設計階段中地形圖的應用設計人員所進行的652.1勘察設計階段中地形圖的應用2.1勘察設計階段中地形圖的應用662.1勘察設計階段中地形圖的應用二、地形圖在工程建設中的作用一般的工程建設都是采用兩階段設計法：初步設計施工設計◆踏勘在1:1萬～1:5萬比例尺的地形圖上研究橋梁的位置，再到實地進行踏勘，提出橋址的可行方案，進行研究。2.1勘察設計階段中地形圖的應用二、地形圖在工程建設中的672.1勘察設計階段中地形圖的應用◆初步設計經(jīng)研究和審批之后，確定少數(shù)幾個方案進一步進行比較選擇。需資料：水下地形情況、流速及流向；橋位平面圖：大范圍的1:2千～1:1萬；

用以選擇橋位、橋頭引線，確定導流建筑物的位置及施工場地的布置。橋址地形圖：小范圍的1:500～1:5千

用以設計主體工程及其附屬工程（如導流建筑物等）并估算工程量與費用。最后優(yōu)選出一個方案。2.1勘察設計階段中地形圖的應用◆初步設計682.1勘察設計階段中地形圖的應用◆施工設計該階段同上階段基本相同，只是內(nèi)容和深度有所不同。要求基礎資料更加準確適用，對工程的每個細節(jié)要求更加精細。需要局布區(qū)域的地形圖，一般為1:1000或1:500兩種。2.1勘察設計階段中地形圖的應用◆施工設計692.2設計用地形圖的特點一、地形圖的特點地圖：按照一定的數(shù)學法則，運用符號系統(tǒng)和地圖制圖綜合原則，表示地面上各種自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的圖。地形圖是地圖的一種。1、可量性、可定向性

繪制地形圖的數(shù)學法則是按一定比例進行正形投影。這決定了地形圖的第一個特點。2.2設計用地形圖的特點一、地形圖的特點702.2設計用地形圖的特點2.2設計用地形圖的特點712.2設計用地形圖的特點2、綜合性、易讀性社會經(jīng)濟要素：居民地、交通網(wǎng)、境界等。自然地理要素；水系、地貌、土壤和植被等。數(shù)學要素：控制點、坐標格網(wǎng)、比例尺等。注記

社會經(jīng)濟要素和自然地理要素要求地形很豐富，但不可能全部詳盡表示，這就要綜合。綜合的結(jié)果使地形圖內(nèi)容豐富，重點突出，清晰易讀。2.2設計用地形圖的特點2、綜合性、易讀性722.2設計用地形圖的特點二、中小比例尺地形圖的特點中小比例尺地形圖分類：大比例尺地形圖：1:500～1:2000中小比例尺地形圖：1：10000～1：50000中小比例尺地形圖的特點：1、是多用途的地形圖，可民用也可軍用。2、測繪成果要有統(tǒng)一的規(guī)格

統(tǒng)一的精度、內(nèi)容、坐標系統(tǒng)、分幅方法、圖式等。2.2設計用地形圖的特點二、中小比例尺地形圖的特點732.2設計用地形圖的特點三、大比例尺地形圖的特點1、大比例尺地形圖主要用于經(jīng)濟建設

《工程測量規(guī)范》規(guī)定：“1：5000比例尺地形圖，一般用于規(guī)劃設計；1：2000比例尺地形圖，一般用于初步設計；1：1000和1：500比例尺地形圖，一般適用于施工圖設計”。2、專用性強

大比例尺地形圖是為某個具體工程服務的。其目的性明確，專用性強。其精度、內(nèi)容等以用圖單位的要求而定，不必過于“統(tǒng)一”。而城市大比例尺地形圖是城市的基本地形圖，為市內(nèi)各部門服務，應該“一測多用”。2.2設計用地形圖的特點三、大比例尺地形圖的特點742.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

對于工業(yè)企業(yè)的設計，地形圖主要是用在總平面運輸（簡稱總圖運輸）設計部門。該部門的設計任務，就是根據(jù)地形圖等各種基礎資料和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的特點，綜合解決主要車間、輔助車間、動力設施、運輸設施、倉庫、工程管網(wǎng)以及行政福利設施等在廠區(qū)內(nèi)的平面與豎向布置。地形圖的必要精度測圖范圍的確定2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求對于工業(yè)企業(yè)的設計752.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求762.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求772.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求782.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度

地形圖的必要精度應從設計的實際需要出發(fā)給以確定。工業(yè)企業(yè)的初步設計階段：

總平面圖：要確定和繪出車間、倉庫、動力設施和鐵路線等主要建筑物的輪廓位置和坐標。

豎向布置圖：要繪出豎向布置系統(tǒng)，設計地面連接的方式、場地平土標高、排水坡向、建筑物地坪的高程以及運輸?shù)缆返母叱痰取?/p>

土方工程圖：要分別表示出土方的填、挖量與土方總量。

管道總平面圖：在建筑物之間布置，繪出上下水、動力、電力等地面和地下主要管線的位置與坐標。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精792.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度

地形圖的必要精度應從設計的實際需要出發(fā)給以確定。施工設計階段：設計的內(nèi)容基本上與初步設計階段相同，只是比較詳細一些。圖上要正確地反映出所有建筑物的形狀與平面位置，道路和管線的走向與坡度，以及各項建筑物的高程等，作為準備施工放樣數(shù)據(jù)的依據(jù)。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精802.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

總平面圖的設計方法一般是：

首先按照生產(chǎn)的工藝要求，將主要建筑物的輪廓位置繪出，然后移動建筑物，在考慮建筑物布置的合理性和地形條件的情況下，確定建筑物在地形圖上的位置。

為滿足這一設計要求，地形圖上的點位誤差應不大于±1mm。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度812.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求施工坐標系xy2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精822.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

施工坐標系統(tǒng)：

在工業(yè)建設場地的總平面圖上，建筑物的平面位置是用施工坐標系的坐標來表示。

所謂施工坐標系統(tǒng)，就是以工業(yè)建設場地上的主要軸線（主要車間或主要生產(chǎn)設備的軸線）為坐標軸而建立起來的坐標系統(tǒng)。它與測量坐標系統(tǒng)的關系公式，由設計人員根據(jù)生產(chǎn)工藝流程與當?shù)氐淖匀坏乩項l件確定，與設計文件一并給出。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精832.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

施工坐標系統(tǒng)：施工坐標與測量坐標的換算“本坐標系”“他坐標系”——他坐標系的原點在本坐標系下的坐標——他坐標系的主軸在本坐標系下的方位角2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精84APBPAPABPBBPAPAPBPAPABPBBPAP85APAPBPBP（80.000,40.000）APAPBPBP（80.000,40.000）86AAPAPBPBBPAAPAPBPBBP872.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——點位精度要求

建筑物其它各點的施工坐標，則按照總平面設計的解析數(shù)據(jù)進行計算。量測設計建筑物與現(xiàn)有地形地物的相對位置，進行校核。

這樣在地形圖上確定施工坐標系坐標原點的位置，其允許的誤差一般不能大于圖上1~2mm。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精882.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

地形圖測繪的高程精度要求，應根據(jù)豎向布置的設計來分析。

工業(yè)場地的豎向布置：

將廠區(qū)的自然地形加以平整改造，以保證生產(chǎn)運輸有良好的聯(lián)系，合理地組織排水，并且使土方量最小，而填挖方量平衡。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精892.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

工業(yè)場地地面連接的方法一般分平坡法與臺階法二種，其選擇是根據(jù)工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)、總平面布置、廠址的地質(zhì)構(gòu)造以及自然地形等因素綜合考慮決定的。利用地形圖主要是量取自然地面的坡度和起伏。專用鐵路的限制坡度為3％，公路為12％。要求最嚴的是場地排水的最小坡度，其值為0.5％。因此在平坦地區(qū)，由地形圖上量取地面坡度時，應能保證滿足0.5％坡度的要求。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精902.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

假定，在圖上量取坡度的長度為200m，而等高線的高程誤差對于坡度的最大影響小于最小坡度的一半，則考慮工業(yè)場地的豎向布置和地面連接而要求等高線的高程中誤差為：

工業(yè)場地的豎向布置系統(tǒng)和地面連接方法確定以后，即可對整平的的寬度、坡度和平土高程進行設計。坡度的確定，還要考慮填挖方量平衡。在工業(yè)廠地上，除了整平面所需的挖方外，還有基礎地槽、管線地溝、地下室等的挖方余土。因此，整平面填挖方的比例關系一般為：填方:挖方=1:（0.75～0.80）。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精912.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

土方量常采用正方形方格計算，由計算每個方格的體積求得總體積。設方格邊長為s(一般取20m)，每個方格為一個棱柱體，則其體積為：

則該棱柱體的中誤差為：方格四個角點上設計高程與自然地面高程之差中誤差一般相等，取2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精922.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

設場地整平的總面積為A，土石方總量為V，則方格數(shù)為：每個方格的體積的中誤差：如果場地所填（或挖）的平均高度為hm，則：高差中誤差高程中誤差土石方總量中誤差2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精932.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

一、地形圖的必要精度——高程精度要求

取等高線高程誤差對土方量影響限值5%的一半，即，

一般工業(yè)場地的用地面積不小于5公頃，在平坦地區(qū)填（或挖）的平均高度hm根據(jù)實踐經(jīng)驗可取0.3m。則

如果整平的總面積增加，對高程的精度要求還可降低。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求一、地形圖的必要精942.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求

二、測圖范圍的確定一般工業(yè)企業(yè)的勘測面積應比企業(yè)的占地面積大一些。但大多少為適宜，應隨設計項目的具體條件而異。勘測的面積與范圍，應由設計單位和勘測單位共同來擬定。一般勘測面積僅是廠區(qū)建筑占地面積的1.3～1.5倍，若加上外部水源、棄渣場等，勘測面積可能為廠區(qū)占地面積的2～3倍。2.3工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求二、測圖范圍的確定95

2.4

設計用地形圖的比例尺工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要求精度較高測圖測圖內(nèi)容較細─關鍵─比例尺比例尺較大的選擇用圖測圖影響：控制網(wǎng)的布設方案、觀測精度、地形點密度、等高線間隔，是測量工作者的基本問題。用圖影響：圖面精確程度、詳細程度、明析程度是影響設計工作的基本因素。因此測圖比例尺的選擇是工程測量中的一個重要問題。各個工程建設的性質(zhì)不同，用圖單位的要求也不一樣，對測圖比例尺的選擇也應具體問題具體分析。2.4設計用地形圖的比例尺工業(yè)企業(yè)設計對地形圖的要96

2.4

設計用地形圖的比例尺

一、總圖運輸設計圖紙比例尺與地形圖比例尺的關系

總圖運輸設計在地形圖上進行，因此，地形圖比例尺應和總圖運輸設計圖比例尺相一致。而總圖運輸設計圖比例尺的選定，基本上決定于設計內(nèi)容的詳細程度和建筑密度。一般的工業(yè)企業(yè)的設計，多數(shù)是使用比例尺為1:1000的地形圖，這種圖是設計用的“通用地形圖”。對于管網(wǎng)多或建筑密度大的工業(yè)企業(yè)的設計可測比例尺為1:500的地形圖。2.4設計用地形圖的比例尺一、總圖運輸設計97

2.4

設計用地形圖的比例尺

《工程測量規(guī)范》中規(guī)定，測圖的比例尺根據(jù)工程性質(zhì)、設計階段和規(guī)模大小，可按下表選用。比例尺用

途1:5000可行性研究、總體規(guī)劃、廠址選擇、初步設計等1:2000可行性研究、初步設計、礦山總圖管理、城鎮(zhèn)詳細規(guī)劃等1:1000初步設計、施工圖設計；城鎮(zhèn)、工礦總圖管理；竣工驗收及工業(yè)普查等1:500

注：對于精度要求較低的專用地形圖，可按小一級比例尺地形圖的規(guī)定進行測繪或利用小一級比例尺地形圖放大成圖。2.4設計用地形圖的比例尺比例尺用

98

2.4

設計用地形圖的比例尺二、場地現(xiàn)狀條件和面積的大小與地形圖比例尺的關系一類：平坦地區(qū)新建的工業(yè)場地總圖設計受地形、地物的限制不大，通常均可按生產(chǎn)工藝流程和設計規(guī)則進行設計。其地形圖比例尺的選擇可根據(jù)設計內(nèi)容和建筑密度來確定。二類：山區(qū)或丘陵地區(qū)新建工業(yè)場地以及改擴建的工業(yè)場地在總圖設計時受地形條件或原有建筑物的限制較大，所以在選擇比例尺時，除要考慮設計內(nèi)容與建筑密度外，還要考慮地形、地物的平面與高程位置的精度。另外，測區(qū)的大小也是選擇測圖比例尺的因素之一。對于面積較大的工業(yè)場地，在保證圖面清晰的前提下，通常希望選擇較小的比例尺。對于中小型企業(yè)希望比例尺大一些。2.4設計用地形圖的比例尺二、場地現(xiàn)狀條件和面積的99

2.4

設計用地形圖的比例尺由于工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)不同，規(guī)模大小不同以及場地的地形特征不一樣，因此在設計選擇測圖比例尺時，宜考慮下列原則：

1.圖上所顯示的地形、地物應滿足設計要求；

2.主要地物的平面位置精度應滿足設計要求；

3.等高線所表示的高程精度應滿足設計要求；

4.圖幅的大小應便于設計和使用；

5.應盡可能選擇較小的比例尺。2.4設計用地形圖的比例尺由于工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)1002.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖平板儀測量規(guī)范》（GB/T16819—1997）規(guī)定地形圖的精度：圖上地物點相對于鄰近圖根點的平面位置中誤差，不應超過表1-1的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例1012.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖平板儀測量規(guī)范》（GB/T16819—1997）規(guī)定地形圖的精度：等高線插求點相對于鄰近圖根點的高程中誤差，不應超過表1-2的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例1022.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《工程測量規(guī)范》（GB50026—93）規(guī)定地形圖的精度圖上地物點相對于鄰近圖根點的平面位置中誤差，應符合表1—3的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例1032.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《工程測量規(guī)范》（GB50026—93）規(guī)定地形圖的精度等高線插求點相對于鄰近圖根點的高程中誤差，應符合表1—4的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例1042.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》（GB7391—87）規(guī)定地形圖的精度：圖上地物點對最近野外平面控制點或平高控制點的平面位置中誤差，不得大于表1—5的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例1052.5大比例尺地形圖的精度分析

一、現(xiàn)行規(guī)范對大比例尺地形圖精度的規(guī)定《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》（GB7391—87）規(guī)定地形圖的精度：地形圖上等高線對最近高程控制點的高程中誤差，不得大于表1—6的規(guī)定。2.5大比例尺地形圖的精度分析一、現(xiàn)行規(guī)范對大