第8章 地形圖的應(yīng)用

第八章地形圖的應(yīng)用地形圖的識(shí)讀1地形圖的基本應(yīng)用2地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的作用3本章主要內(nèi)容地形圖的識(shí)讀地形圖圖外注記識(shí)讀根據(jù)地形圖圖廓外的注記，可全面了解地形的基本情況。由地形圖的比例尺可以知道該地形圖反映地物、地貌的詳略；根據(jù)測(cè)圖日期的注記可以知道地形圖的新舊，從而判斷地物、地貌的變化程度；通過接合圖表可以了解與相鄰圖幅的關(guān)系。了解地形圖所使用的《地形圖圖式》版別，對(duì)地物、地貌的識(shí)讀非常重要。圖廓坐標(biāo)可以掌握?qǐng)D幅的范圍；了解地形圖的坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、等高距、測(cè)圖方法等，對(duì)正確用圖有很重要的作用。地形圖的識(shí)讀地物識(shí)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)，了解圖內(nèi)主要地物的分布情況，如村莊名稱、公路走向、河流分布、地面植被、農(nóng)田等。地貌識(shí)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。根據(jù)地形圖上標(biāo)注的坐標(biāo)格網(wǎng)的坐標(biāo)值確定欲求A點(diǎn)坐標(biāo)，先將A點(diǎn)所在方格網(wǎng)abcd用直線連接，過A點(diǎn)作格網(wǎng)線的平行線，交格網(wǎng)邊于g、e點(diǎn)。按比例尺量出ag=84.3m，ae=72.6m，則A點(diǎn)坐標(biāo)為(8-2)考慮圖紙變形，A點(diǎn)坐標(biāo)按下式計(jì)算：地形圖的基本應(yīng)用地形圖的基本應(yīng)用在圖上確定兩點(diǎn)間的水平距離解析法：ADABB圖解法先求出圖上A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)（xA，yA）和（xB，yB），然后按坐標(biāo)反算，計(jì)算AB的水平距離。用兩腳規(guī)在圖上直接卡出A、B兩點(diǎn)的長(zhǎng)度，再與地形圖上的直線比例尺比較，即可得出AB的水平距離。地形圖的基本應(yīng)用在圖上確定兩點(diǎn)間的方位角解析法：圖解法如果A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)已知，可按坐標(biāo)反算公式計(jì)算AB直線的坐標(biāo)方位角。當(dāng)精度要求不高時(shí)，可由量角器在圖上直接量取其坐標(biāo)方位角。AB地形圖的基本應(yīng)用在圖上確定任意一點(diǎn)的高程點(diǎn)在等高線上如果點(diǎn)在等高線上，則其高程即為等高線的高程。ABmn3632343028C地形圖的基本應(yīng)用在圖上確定任意一點(diǎn)的高程點(diǎn)不在等高線上如果點(diǎn)位不在等高線上，則可按內(nèi)插求得。ABmn3632343028CB點(diǎn)相對(duì)于m點(diǎn)的高差hmB為：HB=Hm+hmB地形圖的基本應(yīng)用在圖上確定某一直線的坡度在地形圖上求得直線的長(zhǎng)度以及兩端點(diǎn)的高程后，可按下式計(jì)算該直線的平均坡度i，即：坡度有正負(fù)號(hào)，“＋”正號(hào)表示上坡，“－”負(fù)號(hào)表示下坡，常用百分率（%）或千分率（‰）表示。斷面圖的繪制方法斷面圖是顯示指定方向地面起伏變化的剖面圖，在道路、管道的工程設(shè)計(jì)中，為進(jìn)行填、挖土（石）方量的概算，或者合理確定線路的縱坡等，均需較詳細(xì)了解沿線路方向上的地面起伏情況。繪制方法：首先在圖紙上繪出兩條互相垂直的坐標(biāo)軸，橫坐標(biāo)軸D表示水平距離，縱坐標(biāo)軸H表示高程，高程比例尺一般比水平距離比例尺大十倍或二十倍，然后邊量邊繪各點(diǎn)在圖上的位置，最后用圓滑的曲線連接各相鄰點(diǎn)，即為所繪斷面圖。地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用繪制已知方向線的縱斷面圖在圖紙上繪出表示平距的橫軸PQ，過A點(diǎn)作垂線，作為縱軸，表示高程。平距的比例尺與地形圖的比例尺一直；為了明顯地表示地面起伏變化情況，高程比例尺往往比平距比例尺放大10～20倍。在縱軸上標(biāo)注高程，在圖上沿?cái)嗝娣较蛄咳上噜彽雀呔€間的平距，依次在橫軸上標(biāo)出，得b、c、d、…、l及C等點(diǎn)。地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用繪制已知方向線的縱斷面圖從各點(diǎn)作橫軸的垂線，在垂線上按各點(diǎn)的高程，對(duì)照縱軸標(biāo)注的高程確定各點(diǎn)在剖面上的位置。用光滑的曲線連接各點(diǎn)，即得已知方向線A—B—C的縱斷面圖。地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用10111213141615bcdefghijklBACQP返回地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用10111213141615bcdefghijklBACQP返回10121416AbcdefghiBjklC地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用10111213141615bcdefghijklBACQP返回10121416AbcdefghiBjklC地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用10111213141615bcdefghijklBACQP10121416AbcdefghiBjklC按規(guī)定坡度選定最短路線在道路、管線，渠道等工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，常常有坡度要求，即要求線路在不超過某一限制坡度的條件下，選擇一條最短路線或等坡度線。其原理是：計(jì)算出該路線經(jīng)過相鄰等高線之間的最小水平距離d為：d=h/(i×M)，根據(jù)d在等高線之間選定若干路線，可作為比較方案，在實(shí)際工作中，再綜合考慮一些具體其他因素，最后選定一條路線。地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用按規(guī)定坡度選定最短路線設(shè)從公路旁A點(diǎn)到山頭B點(diǎn)選定一條路線，限制坡度為4%，地形圖比例尺為1:2000，等高距為1m。AB8085公路地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用按規(guī)定坡度選定最短路線確定線路上兩相鄰等高線間的最小等高線平距。分先以A點(diǎn)為圓心，以d為半徑，用圓規(guī)劃弧，交81m等高線與1點(diǎn)，再以1點(diǎn)為圓心同樣以d為半徑劃弧，交82m等高線于2點(diǎn)，依次到B點(diǎn)。連接相鄰點(diǎn)，便得同坡度路線A—1—2—…—B。另外，在圖上還可以沿另一方向定出第二條線路A―1′―2′―…―B，可作為方案的比較。地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用按規(guī)定坡度選定最短路線1′2′3′4′5′6′AB8085公路456123

（1）匯水面積：壩址上游分水線所圍成的面積。

世界上最大的水利樞紐---長(zhǎng)江三峽大壩：1994年開工~2009年竣工，預(yù)計(jì)總投資1800億元，壩高185m，水庫(kù)最終水位175m，庫(kù)容393億m3，

年發(fā)電量達(dá)到847億kw?？偼顿Y954.6億

（2）勾繪分水線

確定匯水面積的邊界線研究流域綜合開發(fā)等地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用確定匯水面積的邊界線

根據(jù)地形圖等高線平整場(chǎng)地

在工程建設(shè)中，通常要對(duì)擬建地區(qū)的原地形作必要的改造，稱為場(chǎng)地平整。在場(chǎng)地平整工作中，為了使土（石）方工程合理，常用地形圖來確定填、挖邊界線和進(jìn)行填、挖土（石）方量概算。下面介紹設(shè)計(jì)等高線平整場(chǎng)地的方法。(一)設(shè)計(jì)水平場(chǎng)地

擬在圖上將原地面平整成某一高程水平面，使填、挖土（石）方量基本平衡。其步驟如下：繪制方格網(wǎng)繪制方格網(wǎng)的方向盡量與邊界方向，主要建筑物方向和施工坐標(biāo)方向一致，一般方格的邊長(zhǎng)為10米或20米，各方格點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)注于點(diǎn)的左下角。求各方格地面高，并注于各點(diǎn)的右上角。計(jì)算設(shè)計(jì)高程一般以各方格點(diǎn)控制面積大小作為“權(quán)”的標(biāo)準(zhǔn)。并將H設(shè)注于點(diǎn)的左下角。計(jì)算方格點(diǎn)填、挖數(shù)值：h=H地－H設(shè)，并注于相應(yīng)與方格點(diǎn)的左上角。H，“＋”表示挖深，“－”表示填高。確定填挖邊界線在地形圖上根據(jù)等高線，用目估內(nèi)插法定出設(shè)計(jì)高程為計(jì)算值的高程點(diǎn)，即填、挖邊界點(diǎn)，叫零點(diǎn)。連接相鄰零點(diǎn)的曲線即為填、挖邊界線。計(jì)算填、挖土（石）方量計(jì)算方法：逐格計(jì)算，各方格填（挖）量為各方格內(nèi)挖（填）范圍各頂點(diǎn)的平均值乘以面積，最后求匯總填、挖土（石）方量。對(duì)于大面積的土石方估算常用此法。圖9－10為1:1000地形圖，要求將原有一定起伏的地形平整成水平場(chǎng)地，步驟如下：p154⑴繪方格網(wǎng)并求格網(wǎng)點(diǎn)高程⑵確定場(chǎng)地平整的設(shè)計(jì)高程大多數(shù)工程要求挖、填方量大致平衡，這時(shí)設(shè)計(jì)高程的計(jì)算方法是：①將每方格的4個(gè)格點(diǎn)高程相加后除以4，得方格的平均高程；②將每方格的平均高程相加后除以方格總數(shù)，即得設(shè)計(jì)高程。目估定出格點(diǎn)高程設(shè)計(jì)高程⑶計(jì)算挖、填方高度用格點(diǎn)高程減設(shè)計(jì)高程即得每一格點(diǎn)的挖方或填方的高度，即： 挖（填）方高度＝地面高程－設(shè)計(jì)高程（9-11）將挖、填方高度注記在相應(yīng)格點(diǎn)右下方。正號(hào)為挖方，負(fù)號(hào)為填方。⑷計(jì)算挖、填方量挖、填方量是將角點(diǎn)、邊點(diǎn)、拐點(diǎn)、中點(diǎn)的挖、填方高度，分別代表1/4、2/4、3/4、1方格面積的平均挖、填方高度，故挖、填方量分別按下式計(jì)算：角點(diǎn) 挖（填）方高度×1/4方格面積邊點(diǎn) 挖（填）方高度×2/4方格面積拐點(diǎn) 挖（填）方高度×3/4方格面積中點(diǎn) 挖（填）方高度×1方格面積實(shí)際計(jì)算時(shí)，可按方格線依次計(jì)算挖、填方量，然后再計(jì)算挖方量總和及填方量總和。

挖填地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面積的計(jì)算解析法在要求測(cè)定面積的方法具有較高精度，且圖形為多邊形，各頂點(diǎn)的坐標(biāo)值為已知值時(shí)，可采用解析法計(jì)算面積。1234xx1x2x3x4y1y2y3y4yO1′2′3′4′地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面積的計(jì)算解析法欲求四邊形1234的面積，已知其頂點(diǎn)坐標(biāo)為1（x1、y1）、2（x2、y2）、3（x3、y3）和4（x4、y4）。則其面積相當(dāng)于相應(yīng)梯形面積的代數(shù)和，即：地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面積的計(jì)算解析法欲求四邊形對(duì)于n點(diǎn)多邊形，其面積公式的一般式為：式中i——多邊形各頂點(diǎn)的序號(hào)。當(dāng)i取1時(shí)，i-1就為n,當(dāng)i為n是，i+1就為1。地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面積的計(jì)算幾何圖形法對(duì)于不規(guī)則曲線圍成的圖形，可采用透明方格法進(jìn)行面積量算。用透明方格網(wǎng)紙（方格邊長(zhǎng)一般為1mm、2mm、5mm、10mm）蒙在要量測(cè)的圖形上，先數(shù)出圖形內(nèi)的完整方格數(shù)，然后將不夠一整格的用目估折合成整格數(shù)，兩者相加乘以每格所代表的面積，即為所量算圖形的面積，即：式中S——所量圖形的面積

n——方格總數(shù)

A——1個(gè)方格的面積地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面積的計(jì)算平行線法量算面積時(shí)，將繪有間距d=1mm或2mm的平行線組的透明紙覆蓋在待算的圖形上，則整個(gè)圖形被平行線切割成若干等高d的近似梯形，上、下底的平均值以li

表示，則圖形的總面積為：即：圖形面積S等于平行線間距乘以梯形各中位線的總長(zhǎng)。最后，再根據(jù)圖的比例尺將其換算為實(shí)地面積為：地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面積的計(jì)算求積儀法求積儀是一種專門用來量算圖形面積的儀器。其優(yōu)點(diǎn)是量算速度快，操作簡(jiǎn)便，適用于各種不同幾何圖形的