地形圖的閱讀與應(yīng)用

測(cè)量學(xué)

第九章地形圖的閱讀與應(yīng)用第9章地形圖的閱讀與應(yīng)用

§9.1概述§9.2地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)§9.3面積量算§9.4在地形圖上按一定方向繪制斷面圖§9.5地形圖在平整場(chǎng)地中的應(yīng)用§9.6地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用

◆地理信息系統(tǒng)GIS

◆數(shù)字化測(cè)繪基礎(chǔ)地理信息

●應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和相關(guān)應(yīng)用軟件

●直接應(yīng)用地形圖§9.1概述

基礎(chǔ)地理信息GIS應(yīng)用

◆計(jì)算機(jī)軟硬件GIS

◆地理信息的應(yīng)用§9.2地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)教學(xué)要求：

掌握地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容及地形圖在工程勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用，會(huì)用幾種常用的方法在地形圖上測(cè)定圖形的面積。本章重點(diǎn)：

地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容，地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用。地形圖的主要用途

地形圖應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域，如國(guó)土整治、資源勘測(cè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、交通規(guī)劃、土地利用、環(huán)境保護(hù)、工程設(shè)計(jì)、礦藏采掘、河道整理、等，可在地形圖上獲取詳細(xì)的地面現(xiàn)狀信息。在國(guó)防和科研方面，更具重大用途。數(shù)字化地形圖使地形圖在管理和使用上體現(xiàn)出圖紙地形圖所無(wú)法比擬的優(yōu)越性。一、確定點(diǎn)位的平面坐標(biāo)

根據(jù)地形圖上的方格網(wǎng)，可以求出地面上任意點(diǎn)位的平面坐標(biāo)。求M點(diǎn)的坐標(biāo)。先將M點(diǎn)所在的小方格用虛線連接，即得正方形abcd，從圖中可以看出，a點(diǎn)坐標(biāo)為：Xa=3265100，Ya=20612400量取ag、ae的長(zhǎng)度（注意：應(yīng)按比例化算成實(shí)地距離），則M點(diǎn)的坐標(biāo)為：Xm=Xa+（ag/ad）*100Ym=Ya+（ae/ab）*100地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)XaYa點(diǎn)位的坐標(biāo)量測(cè)xya二、確定兩點(diǎn)之間的距離

假設(shè)須測(cè)出已知點(diǎn)A（Xa、Ya）B（Xb、Yb）之間的距離D，有兩種方法。1)：圖量法，按比例化算成實(shí)地距離。2)：用公式計(jì)算：xyBA地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)三、確定某一直線的坐標(biāo)方位角

(1)圖解法：確定直線12的方位角α???？梢灾苯佑昧拷瞧髁咳?。(2)解析法：如圖所示，當(dāng)知道1、2點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，公式計(jì)算：12xyΔyΔxα12地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)例：在圖上量得A、B坐標(biāo)為：10009008007006005001000110012001300140015001：1000.A.BXB=683.2mYB=1378.5mXA=845.6mYA=1140.3m求DAB、AB。DABAB解:X=683.2-845.6=-162.4Y=1378.5-1140.3=+238.2DAB=√(-162.4)2+238.22=288.29RAB=tan-1=tan-11.466749YX=554253第Ⅱ象限AB

=180°–RAB=124°17′07″

四、確定點(diǎn)位的高程

如果某點(diǎn)位置恰好位于一條等高線上，則這點(diǎn)的高程就等于該等高線的高程。如果某點(diǎn)的點(diǎn)位位于兩條等高線之間，則可以用線性比例內(nèi)插法計(jì)算。如圖所示:

地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)五、在地形圖上量取曲線長(zhǎng)度

利用曲線計(jì)測(cè)定六、在地形圖上確定某一直線的坡度

要確定地面AB的坡度，可以在圖上量測(cè)兩點(diǎn)之間的水平距離D與高差h則其坡度i為：地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)四.點(diǎn)位的高程和兩點(diǎn)間的坡度量測(cè)四.點(diǎn)位的高程和兩點(diǎn)間的坡度量測(cè)

◆

在等高線地形圖上進(jìn)行量測(cè)1.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=hDhd?m=tan=5251504948???EFG1:500例：設(shè)量得F、G的圖上距離為28.5mm，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14.2°i=hDhd?m=51.9-48.30.0285?500==0.2526=25.3%七、按限制坡度選定最短路線

在一些工程建設(shè)過(guò)程中，常遇到坡度限制問(wèn)題。利用地形圖就可以根據(jù)限制的坡度選擇規(guī)劃最佳的路線。例如，從山腳A點(diǎn)到山頂修一條公路，限制坡度i=5％。圖的比例尺為1:2000，等高距h為2米，要滿足設(shè)計(jì)要求，可先求出路線在相鄰等高線之間的最小平距d，d=h/（i·M）=2/（0.05*2000）=0.02米然后，以A為圓心，d為半徑作弧，交等高線于1點(diǎn)，再以1點(diǎn)為圓心，d為半徑作弧交等高線于2點(diǎn)，如此直到線路到達(dá)山頂，然后把相鄰點(diǎn)連接起來(lái)，即為所求的最短路線，如果相鄰等高線之間的平距大于d時(shí)，說(shuō)明地面坡度小于限制坡度。有時(shí)可按實(shí)際情況反復(fù)比較不同的方案，選擇其中施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的一條。地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)地形圖的基本應(yīng)用

按限制坡度選定最短路線可按實(shí)際情況反復(fù)比較不同的方案，選擇其中施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的一條。在圖上設(shè)計(jì)等坡度線例：要在A、B間選定一條滿足坡度為的最短路線。解：由坡度公式：◆當(dāng)相鄰兩根等高線之間的圖上d30毫米時(shí)，地面坡度i3.33%。取d=30毫米作圖時(shí)，A、B間路線最短。P270圖9-11dddddddddddddd地形暗圖的問(wèn)基本勻應(yīng)用八、零確顧定匯侄水面讓積如圖稱所示疾，匯變水面頁(yè)積的杜分界齊線為叛山脊霧線，腎圖中撿虛線廳和AB圍起鄉(xiāng)豐來(lái)部加分為士匯水蛇區(qū)域情。只勞要測(cè)疼出圍宜起來(lái)隔的面醫(yī)積即嗚可。焰測(cè)出歷面積嚼的方麻法有他格網(wǎng)而法和餡利用搶求積沉儀直貝接測(cè)僻出。談見(jiàn)面虛積量求算。§9保.3藥面積崗量算一、片透明宴方格葬紙法二、擦平行謀線法三、閘解析叫法四、貸求積瞇儀法五、裝直接論利用虜幾何退圖形民計(jì)算秘面積一、歸透明畝方格脆紙法透明墳方格乳紙法計(jì)算柏曲線深內(nèi)的枝面積午，先叼將毫剖米透慚明方摔格紙銜覆蓋膜在圖贈(zèng)形上舊，數(shù)瓜出圖窗形內(nèi)眾完整鍋的方右格數(shù)n1和不革完整拌的方匹格數(shù)n2，則面釣積可火按下諷式計(jì)磨算n2今圖形杏邊界域所占脾的方艷格數(shù)n1迫為圖飛形邊族界所頌包圍女的方絲式格個(gè)槍數(shù)M為潮比例鏡尺分糖母二、請(qǐng)平行晚線法將繪牛有等糟距平渣行線針的透橫明紙況覆蓋亡在圖賺形上。則相幣鄰兩中平行叫線間肆截割么的圖槍形面恰積可櫻近似爹視為敏梯形變。梯凍形的趕高為涼平行植線間痕距h，圖形抗截割猜各平寧行線傲的長(zhǎng)許度，科則各魚(yú)梯形真面積惰分別樂(lè)為：圖形遵總面作積：三、系解析弱法如果毀圖形商為任惠意多匹邊形慣，且阿各頂胳點(diǎn)的帆坐標(biāo)級(jí)已在濃圖上旬量出盜或?qū)嵳舻販y(cè)煎定，翠可利拍用各那點(diǎn)坐標(biāo)籌以解礦析法掌計(jì)算惑面積雖。如俊圖1覺(jué)23憲4點(diǎn)押分別國(guó)向Y窮軸作振垂線散，由喉梯形獻(xiàn)面積閑加減紹可以肅得到堅(jiān)圖形乎12差34么圍起蜘的圖對(duì)形面暑積A惰為：整理昂得下形式展開(kāi)壺后得膚下式：

x1234Y三、饅解析請(qǐng)法若n邊形挨各頂永點(diǎn)投考影于X軸時(shí)框，則信圖形嘉面積貿(mào)公式促可以咳寫(xiě)為咱下式于：對(duì)于痛任意n邊形端，可昂以甩寫(xiě)愛(ài)出面考積計(jì)拘算的是通用板公式預(yù)：當(dāng)i妄=1前，yi-嚴(yán)1=yn;當(dāng)號(hào)i=食n，秩yi+響1=y1。當(dāng)i繩=1慢，xi-襲1=xn;當(dāng)虛i=欲n，配xi+置1=x1。四、同求積濟(jì)儀法求積策儀是振一種皮專門(mén)陵供圖棋上量腔算面律積的哨儀器猛，其優(yōu)虧點(diǎn)是仔操作于簡(jiǎn)便各、速舟度快彼，適趴用于秩任意賞曲線閱圖形禽的面么積量慶算，敘并能點(diǎn)保證寶一定狠的精忌度。求積拔儀有傳機(jī)械連求積乘儀)和電副子求灑積儀用兩種糕。求積均儀法--拘--先-掙機(jī)械菜求積附儀1)靠機(jī)榮械求誤積儀機(jī)械悟求積罰儀是勇一種役利用徑積分壟原理膝在圖拍紙上閉測(cè)定蔑不規(guī)陷則圖屬形面墾積的霞完全襲機(jī)械分裝置駁，它結(jié)烘構(gòu)簡(jiǎn)蠟單，球售價(jià)榆低廉芽，便睡于使總用。機(jī)械彎求積均儀由納極臂袍、描知跡臂磁和計(jì)駁數(shù)器遣三部咸分組偵成。求積蘆儀法--模--弄-仰機(jī)械啄求積冰儀求積謙儀的度使用饒方法：F是所州量面繼積，P是分帥劃值迎，U是起孤點(diǎn)和抱終點(diǎn)征讀數(shù)求積丈儀法--橫--保-電子戰(zhàn)求積顏儀2)前電赤子求哭積儀圖所則示為匠日本KO咱IZ隱UM示I(小泉民)公幫司生辛產(chǎn)的KP稅-9勸0N電子孩求積序儀，儀器疊是在衰機(jī)械笨裝置摸動(dòng)極意、動(dòng)柄極軸倉(cāng)、跟婚蹤臂乳(相含當(dāng)于討機(jī)械另求積撒儀的工描跡辭臂)療等的魄基礎(chǔ)孝上，增加委了電掉子脈墳沖記淡數(shù)設(shè)塊備和然微處調(diào)理器趣，能耍自動(dòng)劫顯示拜測(cè)量黑的面掉積，面積則測(cè)量諸的相宵對(duì)誤舍差為個(gè)1/加10伴00地籍恢中的證用地豆面積悼計(jì)算由計(jì)餓算機(jī)軌地籍奪管理池軟件喪自動(dòng)徹計(jì)算§9團(tuán).4牌在地傻形圖孟上鋸按一第定方族向繪拌制斷臟面圖一、錢按指已定方租向繪搬制縱職斷面維圖在進(jìn)秤行道欺路、遼隧道嗽、管隊(duì)線等懲工程良設(shè)計(jì)者時(shí)，腰需要扯了解策兩點(diǎn)講之間漢的地在面起綱伏情刃況，唱這時(shí)愛(ài)，可拆根據(jù)夾地形這圖中少的等睬高線隸來(lái)繪渠制斷咱面圖泳。按指夜定方增向繪梁制縱疼斷面尺圖二、讀按設(shè)姿計(jì)線斯路繪螞制縱裕斷面神圖在道遍路、速管線爭(zhēng)等工嘴程設(shè)末計(jì)中攻，為票確定舉線路怪的坡蔽度和脊里程俱，要省按設(shè)譽(yù)計(jì)線叢路繪詞制縱停斷面痕圖。瞇AB云CD騾為一嫂線路床，需汁要沿鹽此方謊向繪系縱面塌圖。首先園在圖惠紙下葬方或慎方格灰紙上崇繪出序兩垂厘直的訊直線毅，橫駝?shì)S表湊示距為離，獵縱軸乓表示貞高程糕。然后櫻在地瀉形圖你上，每從A雨點(diǎn)開(kāi)男始，合沿線囑路方帝向量披取兩帝相鄰棒等高狂線間鄙的平籮距，塑按一鑰定的如比例助尺，促將各茫點(diǎn)依禍次繪鋒在橫雞軸上尺，得蚊A、炮1、附2…礎(chǔ)……鍛15州、D數(shù)點(diǎn)的諸位置害。再?gòu)莫z地形炕圖上窩求出渠各點(diǎn)握的高府程，務(wù)根據(jù)衛(wèi)對(duì)應(yīng)小點(diǎn)高酬程在采縱軸踐上找綠出相割應(yīng)的雄數(shù)值農(nóng)，根駐據(jù)橫滅軸、豪縱軸苦即可樂(lè)在圖傳中找這出相犯應(yīng)的足點(diǎn)，富最后屆，將畫(huà)相鄰筐垂線網(wǎng)上的荷高程獲點(diǎn)用寫(xiě)平滑在的曲仙線連眉接起典來(lái)，顫即得蜜路線背AB肝CD恭方向列的縱隨斷面康圖。按設(shè)豪計(jì)線吉路繪獎(jiǎng)制縱痰斷面鞏圖§9譯.5地形殼圖在寨平整鞏場(chǎng)地劈燕中的陡應(yīng)用場(chǎng)地趨平整譯有兩脖種情田形：一、緊要求院平整題成水慣平面，土方陶量的番計(jì)算二、沖要求皇按設(shè)府計(jì)等跑高線島整理島成傾絹斜面睜，土方悔量的翼計(jì)算一、忍要求陣平整垂成水傍平面，土方夸量的咽計(jì)算下圖價(jià)所示憑為某膨場(chǎng)地喬的地抄形圖蔑，假項(xiàng)設(shè)要稱求將達(dá)原地輸貌按考照挖顏填平懂衡的循原則齊改造俊成水掙平面惕，土只方量泰的計(jì)算晝步驟如下勒：1、費(fèi)在地簽形圖仗上繪撿制方創(chuàng)格網(wǎng)方格聚網(wǎng)大廁小取擋決于則地形悔的復(fù)很雜程斗度、時(shí)地形毫圖比垃例尺董的大擋小和襲土方啊計(jì)算旨的精超度要遙求，一般杏地，院方格問(wèn)邊長(zhǎng)恥為圖衰上2c留m,相當(dāng)寬于地偉面10松M*慈10選M,20括M*蕩20畝M。一、簡(jiǎn)要求谷平整短成水暴平面，土方胖量的慘計(jì)算第一后步在鑄地形篇圖上銷繪制沖方格部網(wǎng)地面選10扁M*勢(shì)10柱M20昨M*洽20脖M一、洋要求棋平整陶成水傭平面，土方道量的韻計(jì)算2、計(jì)算燙各方霞格頂膽點(diǎn)的禁高程用線挺性內(nèi)吧插法捆求出職，并哈注記慘在相捉應(yīng)頂想點(diǎn)的拔右上姥方，企如圖可所示講。一、束要求腐平整蠢成水談平面，土方銜量的木計(jì)算第二踏步計(jì)通算各牌方格音頂點(diǎn)造的高額程一、既要求鳳平整飽成水獄平面，土方廣量的社計(jì)算3、計(jì)算研設(shè)計(jì)歡高程“挖睡、填館平衡蘋(píng)”。先漂將每鑼一方蘇格頂阿點(diǎn)的撐高程陳加起極來(lái)除歇以4，得視到各漆方格送的平鋸均高泥程，淺再把挽每個(gè)簽方格捧的平凡均高居程相慎加除沫以方茄格總基數(shù)，輸就得辟到設(shè)潮計(jì)高涂程H。Hi--不--遇每個(gè)愉方格且的平勢(shì)均高乓程n--莊--繭-方罷格總懂?dāng)?shù)一、山要求辭平整閃成水籮平面，土方洲量的竹計(jì)算第三蕩步“挖葛、填局平衡”，計(jì)算眾設(shè)計(jì)殘高程H0=3墓3.傳04賢mH1H4H5H6H7H8H9H10H11H2H3Hi種--穩(wěn)--寫(xiě)每個(gè)沖方格晝的平專均高饒程一、獎(jiǎng)要求衡平整散成水遞平面，土方策量的福計(jì)算分析接H的鞭計(jì)算碗過(guò)程唇，可防以發(fā)援現(xiàn)：角點(diǎn)蓮的高程使用嘴一次斬--騰--眾--偽--葵--車-邊點(diǎn)劑的高程使用團(tuán)二次弓--社--奇--缸--誦--究-拐點(diǎn)獨(dú)的高程使用增三次怨--誤--愁--悔--拉--偏-中點(diǎn)耽的高程使用娃四次略--幫--拼--郊--茶--因此脖設(shè)計(jì)遵高程H。可州以表禁達(dá)為距：權(quán)為介1/斜4權(quán)為遵2/蔥4權(quán)為彩3/霸4權(quán)為烏4/指4一、葬要求境平整誦成水愁平面，土方清量的脫計(jì)算4．盯計(jì)算榮挖、籌填高撲度并繪技制填鼻挖邊渴界線根據(jù)校設(shè)計(jì)滿高程貫和方快格頂紡點(diǎn)的氧高程余，可前以計(jì)午算出牛每一吃方格癢頂點(diǎn)座的挖寶、填驢高度宜，即定：將圖慣中各模方格優(yōu)頂點(diǎn)彩的挖慘、填坦高度焦寫(xiě)于悅相應(yīng)誘方格膠頂點(diǎn)轉(zhuǎn)的左莊上方桶。正訴號(hào)為估挖深象，負(fù)確號(hào)為唯填高。根據(jù)各方你格頂扁點(diǎn)的酒挖、況填高運(yùn)度繪制坡填挖鐮邊界耗線。一、紅要求誓平整末成水吼平面，土方帝量的株計(jì)算第四丑步計(jì)算搖挖、忘填高挽度繪制挖填邊界色線一、唇要求趨平整未成水翻平面，土方最量的總計(jì)算5．礎(chǔ)計(jì)算捉挖、阿填土封方量挖、盼填土星方量削可按認(rèn)角點(diǎn)煌、邊活點(diǎn)、誘拐點(diǎn)息和中炎點(diǎn)分每別按賓下式犯列表歪計(jì)算仰。正愁號(hào)為怕挖，列負(fù)號(hào)輩為填。利用貝Ex尼ce雨l表錦格計(jì)算奔填、僅挖土方題量1.繪制胸設(shè)計(jì)譯傾斜姑面等秋高線；2.滔確定總填挖添邊界技線(斬相同高能程的魂原地皇面等吼高線與虧設(shè)計(jì)鄉(xiāng)豐等高裹線交質(zhì)點(diǎn)的連斜線)老；二、撈要求莊按設(shè)們計(jì)夠蜜高線惕整理墊成傾僚斜面3.在地影形圖霞上繪幣小方漏格脹(一般取廊2厘策米邊功長(zhǎng))婚，編滾號(hào)；4.計(jì)算畝方格濁頂點(diǎn)商的填推挖值索(挖為+監(jiān),填他為-削)：填挖算值=溜方格議頂點(diǎn)諸的原釣地面付標(biāo)高持-方私格頂悟點(diǎn)的垮設(shè)計(jì)通地面參標(biāo)高5.計(jì)算穴每格竿填、皇挖土攤方量民；計(jì)顏算填擱、挖校土方種總量景。524748495051將地粒面整底理為星傾斜理面將原賺地形甘整理輪成某畝一坡插度的貨傾斜摩面，渣一般礎(chǔ)可根忌據(jù)挖逝、填遇平衡咬的原友則，角繪制碎出設(shè)竊計(jì)傾驚斜面炒的等顯高線奸。有時(shí)坦要求毅所設(shè)責(zé)計(jì)的賠傾斜勉面必令須包命含某鴉些不簡(jiǎn)能改鏡動(dòng)的跟高程攤點(diǎn)(露稱設(shè)振計(jì)傾藝斜面鑼的控出制高睛程點(diǎn)羞)，例如普已有鼓道路倘的中扛線高鋤程點(diǎn)小，永俊久性蠟或大渾型建核筑物非的外荒墻地章坪高疫程等證。如圖終所示容，設(shè)A、矮B、塵C三點(diǎn)杰為控?fù)熘聘哒娉厅c(diǎn)痰，其供地面挖高程憤分別吹為5門(mén)4.生6m、困51松.3疏m和5茂3.恒7m。要求充將原余地形飾整理刻成通遵過(guò)A、己B、躍C三點(diǎn)勵(lì)的傾副斜面雅