第五章地形圖的應用課件

第五章地形圖的應用第五章地形圖的應用

地形圖詳細、真實地反映了地面上各種地物的分布和地形的起伏狀態(tài)，因此它是國家各個部門、各項工程建設中必需的資料。在進行國土整治、資源勘查、土地利用、環(huán)境保護、礦藏采掘、軍事指揮等各項工程時，均需要從地形圖上獲取信息，作為決策和實施的依據(jù)。在規(guī)劃設計和施工中經(jīng)常應用大比例尺地形圖，從圖上了解地面的地物和地貌的分布、特征等情況比實地更全面，對整體情況的了解更加直觀，而且方便。同時可以從圖上進行距離、高程、坡度、面積、土方等計算，取得可靠的數(shù)據(jù)，以便因地制宜地進行合理的規(guī)劃和設計。地形圖詳細、真實地反映了地面上各種地物的分布

地形圖識讀的步驟一般為：（1）圖廓外要素的閱讀；（2）圖廓內(nèi)要素的閱讀。一、圖廓外要素的閱讀圖廓外要素是指內(nèi)圖廓之外的要素，圖廓外要素是對地形圖及地形圖所表示的地物、地貌的必要說明。首先要了解測圖時間和測繪單位，以判斷地形圖的新舊和適用程度；然后要了解地形圖的比例尺、坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和基本等高距以及圖幅范圍和接圖表?！?.1

地形圖的識讀地形圖識讀的步驟一般為：（1）圖廓外要素的閱讀二、圖廓內(nèi)要素的判讀圖廓內(nèi)要素主要是指地物符號和地貌符號，對地物、地貌的判讀主要依靠符號和注記。地形圖圖式，作為地物、地貌的符號集，在地形圖閱讀時，可以作為判讀的工具。在地物判讀時，特別要注意依比例符號和非比例符號的不同表示；其次，要注意地物符號的主次讓位的問題，例如鐵路和公路并行，地形圖上是以鐵路中心位置繪鐵路符號，而公路符號讓位，掌握符號之間不準重疊，低級給高級讓位的原則?！?.1

地形圖的識讀二、圖廓內(nèi)要素的判讀§5.1地形圖的識讀二、圖廓內(nèi)要素的判讀在地貌判讀時，分清等高線所表達的地貌要素及地性線，便可找出地貌的規(guī)律：由山脊線即可看出山脈連綿；由山谷線便可看出水系的分布；由山峰鞍部、洼地和特殊地貌，則可看出地貌的變化。另外，地貌判讀，還需對等高線的性質有清楚的認識，對各種典型地貌要熟悉如何用等高線表示，也是非常重要的。圖廓內(nèi)要素的另一方面是指社會經(jīng)濟要素，社會經(jīng)濟要素的內(nèi)容有：居民地、交通網(wǎng)、水路運輸、行政界線及通訊線、高壓電線、輸油管線等重要管線等等。通過對社會經(jīng)濟要素的判讀，可以了解圖幅范圍內(nèi)地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展情況?！?.1

地形圖的識讀二、圖廓內(nèi)要素的判讀§5.1地形圖的識讀

地形圖是野外實地調(diào)查的重要工具，野外使用地形圖的方法步驟包括：準備工作、地形圖的定向、在地形圖上確定站立點位置、地形圖和實地對照等。一、準備工作（一）收集地形圖野外調(diào)查之前，應先根據(jù)調(diào)查地區(qū)的范圍和調(diào)查目的，選擇、收集需要的地形圖。如為了進行規(guī)劃或圖上作業(yè)時，應選擇大比例尺地形圖。（二）了解地形圖當?shù)玫降匦螆D后，應進行地形圖的閱讀和質量分析，評價它對使用目的的符號程度?！?.2

野外使用地形圖地形圖是野外實地調(diào)查的重要工具，野外使用地形圖的方法步

（三）地圖的拼貼和折迭當使用的地圖幅數(shù)較多，為了野外使用方便，可拼貼、折迭。拼貼方法是，根據(jù)接圖表注記相鄰圖幅的圖名和圖號，將各幅地圖按其關系位置排列好；按左壓右、上壓下的順序，沿內(nèi)圖廓線裁去東圖邊和南圖邊，但最右一行不裁東圖邊，最下一列不裁南圖邊，以保持拼貼后的地形圖有完整的圖邊。（四）標圖為了便利閱讀和研究問題，可以用彩色鉛筆突出標繪與工作有關的個別要素。（三）地圖的拼貼和折迭二、地形圖的定向在野外使用地形圖時，首先要使地形圖的方向與實地方向一致。常用的方法有以下二種：（一）利用羅盤定向（二）根據(jù)地物定向首先在地形圖上找到與實地相應的地物，如道路、河流、山頂、突出樹、道路交叉點、小橋和一些方位物等，然后在站立點轉動地形圖，使圖上地物與實地地物一致。三、在地形圖上確定站立點的位置地圖定向后，首先在圖上確定本人站立的位置，才能展開工作?！?.2

野外使用地形圖二、地形圖的定向§5.2野外使用地形圖四、地圖與實地對照確定了地形圖的方向和地形圖上站立點的位置以后，就可以根據(jù)圖上站立點周圍地貌和地物的符號，找出與實地相應的地貌和地物，或者觀察了實地地貌和地物來識別其在地圖上所表示的位置。進行地圖和實地對照，一般采用目估法，由右至左，由近至遠，先識別主要而明顯的地貌、地物，再按關系位置識別其他地貌、地物。如因地形復雜不易確定某些地貌、地物時，可用直尺確定站立點和地物符號（如山頂?shù)龋傧蚯罢諟?，依方向和距離確定該地物的實地位置。通過地形圖和實地對照，了解和熟悉周圍地貌、地物情況，研究調(diào)查地區(qū)地形特點，比較出地形圖上內(nèi)容與實地相應地形所發(fā)生的變化。四、地圖與實地對照五、利用地形圖進行線路踏勘

公路或輸電線路在施工前，首先要利用地形圖結合實地踏勘進行選線，使所選路線達到比較經(jīng)濟、合理的設計要求。

線路可以從地形圖上直接定線、按照設計要求的初步設想，將線路通過的村鎮(zhèn)、廠礦、河流等主要地區(qū)，作為線路連接控制點用直線連接起來，稱為初定線。

圖上定線以后，要結合實地情況進行踏勘選線，綜合考慮對沿線地區(qū)的排水情況，施工時填挖土石方量的大小以及線路通過地段橋梁涵洞建筑物的規(guī)模等，對初步定線作出修改，使其達到設計要求。

五、利用地形圖進行線路踏勘一、經(jīng)緯網(wǎng)國際分幅法：1)

1:100萬比例尺地形圖的分幅和編號

1:100萬地形圖分幅和編號是采用國際標準分幅的經(jīng)差6°、緯差4°為一幅圖。從赤道起向北或向南至緯度88°止，按緯差每4°劃作22個橫列，依次用A、B、……、V表示；從經(jīng)度180°起向東按經(jīng)差每6°劃作一縱行，全球共劃分為60縱行，依次用1、2、……、60表示。每幅圖的編號由該圖幅所在的“列號——行號”組成。例如，北京某地的經(jīng)度為116°26′08″、緯度為39°55′20″，所在1:100萬地形圖的編號為J-50。5.３

地形圖的分幅與編號一、經(jīng)緯網(wǎng)國際分幅法：5.３地形圖的分幅與編號第五章地形圖的應用課件2)1:50萬、1:25萬、1:10萬比例尺地形圖的分幅和編號這三種比例尺地形圖都是在1:100萬地形圖的基礎上進行分幅編號的:一幅1:100萬的圖按緯差２度、經(jīng)差３度可劃分出為4幅1:50萬的圖，分別以代碼A、B、C、D表示。將1:100萬圖幅的編號加上代碼，即為該代碼圖幅的編號，例1:50萬圖幅的編號為J-50-A。一幅1:100萬的圖按緯差１度、經(jīng)差１度30分可劃分出16幅1:25萬的圖，分別用[1]、[2]、……、[16]代碼表示。將1:100萬圖幅的編號加上代碼，即為該代碼圖幅的編號，例1:25萬圖幅的編號為J-50-[1]。一幅1:100萬的圖，按緯差20分、經(jīng)差30分可劃分出144幅1:10萬的圖，分別用1、2、……、144代碼表示。將1:100萬圖幅的編號加上代碼，即為該代碼圖幅的編號，例1:10萬圖幅的編號為J-50-1。2)1:50萬、1:25萬、1:10萬比例尺地形圖的分幅和第五章地形圖的應用課件第五章地形圖的應用課件3）1:5萬、1:2萬５千、１:1萬地形圖的分幅和編號要注意：這三種比例尺地形圖的分幅、編號是在１:10萬地形圖分幅編號的基礎上進行的。將一幅１:10萬圖幅按緯差10分、經(jīng)差15分劃分成４個１:５萬圖幅，以Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ字母表示，并將其加在１:10萬圖幅編號后面便組成１:５萬圖幅的編號；如再將每幅１:５萬圖幅劃分成４個１:２萬５千圖幅并以１、２、３、４數(shù)號表示，將其加在１:５萬圖幅編號后面便組成１:２萬５千圖幅的編號；進一步將一幅１:10萬圖幅按緯差２分30秒、經(jīng)差３分45秒劃分成64個１:１萬圖幅，并以（１）、（２）、（３）??（64）數(shù)號表示，將其加在１:１０萬圖幅編號后面，便組成１:１萬圖幅的編號。3）1:5萬、1:2萬５千、１:1萬地形圖的分幅和編號第五章地形圖的應用課件４)１:５千、１:２千地形圖的分幅和編號這兩種比例尺地形圖則是在１:１萬圖幅基礎上進行分幅和編號的。將一幅１:１萬圖幅劃分成４幅１:5千圖幅。４)１:５千、１:２千地形圖的分幅和編號第五章地形圖的應用課件第五章地形圖的應用課件5）正方形或矩形圖幅的分幅和編號為了適應各種工程設計和施工的需要，對于1:5000、1:2000、1:1000比例尺地形圖，一般可采用正方形或矩形按縱橫坐標網(wǎng)線整齊行列分幅。這幾種比例尺地形圖的正方形分幅是，一幅1:5000圖幅范圍分為9幅1:2000地形圖。一幅1:2000圖幅范圍分為4

幅1:1000地形圖。正方形和矩形圖幅的大小見表:5）正方形或矩形圖幅的分幅和編號

在大面積測圖時，正方形（或矩形）圖幅的編號一般采用坐標編號法。即由圖幅的西南角點的、以千米為單位的橫坐標x（在前）和縱坐標y（在后）組成編號。1:500比例尺地形圖編號的坐標值取至0.01km，1:1000、1:2000則取至0.1km。例如：某圖幅的編號為4425.5+48.5;1:1000，則表示該圖幅西南角點和坐標為x=4425.5，y=48.5;該圖幅的比例尺1:1000。小范圍測圖，特別是獨立測區(qū)，正方形（或矩形）圖幅編號往往采用比較簡便的流水編號法或行列編號法。前者是將整個測區(qū)各圖幅從左至右、自上而下用阿拉伯數(shù)字順序編號。后者則是從上到下順序給橫列編號，從左到右給縱行編號，先列號后行號地組合成圖幅編號。例如A-1、A-2、…B-1、B-2等?！诖竺娣e測圖時，正方形（或矩形）圖幅的編號一般采用坐標編一、比例尺的應用

地形圖是將地球表面按一定比例縮小后展繪在平面上的，因此比例尺的意義是：圖上線段的長度與實地相應水平線段的長度之比。用公式表示即為：

1/L=1/M

式中：1為圖上距離，L為實地水平距離，M為比例尺的分母?？s小的倍數(shù)愈大，分母愈大，則比例尺愈小；分母愈小，比例尺愈大。比例尺有兩種表示形式，一種是數(shù)字比例尺，如1:500、1:2000、1:10000等，一般寫注在地形圖外圖廓下方的中部。二是直線比例尺，是一圖解比例尺，用一組直線段來表示。直線比例尺與圖紙具有共同收縮的特點，為圖上量算提供方便；一般繪制在外圖廓下方的中部，直線比例尺的一方，還要寫注數(shù)字比例尺，以加強說明。5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用一、比例尺的應用5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用

(一)比例尺與地形圖的精度

地形圖比例尺的大小，對圖上所表示的地物、地貌及其碎部的顯示程度有很大關系，一般說來，比例尺愈大圖上的顯示就愈詳細，清晰，當然不是說比例尺愈大愈好。用圖單位，往往要考慮選用哪一種比例尺的地形圖，才能清晰地顯示出設計對象，或者從圖上量取的距離能達到所要求的精度，這就必須了解各種比例尺地形圖所能達的最大精度。

考慮到肉眼能分辨最短的能力約為0.1mm，因此規(guī)定圖上0.1mm相當于地面上水平距離，稱為地形圖的最大精度(比例尺精度)。

5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用(一)比例尺與地形圖的精度5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應

(二)比例尺的應用

根據(jù)比例尺公式，如已知實地水平距離L和比例尺1／M，可求出圖上距離1：

即

1=(1/M)*L

例11:2000比例尺測圖，地面上一直線水平距離為23m，求圖上其相應長度為多少?

解

1=(1/2000)*23m=(23/2000)*1000=11.5mm

由求出的圖上距離，可以把實地距離展在圖紙上。5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用(二)比例尺的應用5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用

另外，利用比例尺，根據(jù)圖上距離，可求出相應的實地距離，其公式如下：

L=(100/ab)1M式中100／ab稱為圖紙的伸縮系數(shù)，100是坐標格應有距長度(mm)，ab是圖上線段所在方格邊長。

例2在1:2000比例尺地形圖上，量得線段距離為57.3mm，其線段所在坐標格邊長為99.6mm，求實地水平距離。

解：將上述數(shù)據(jù)代入式，可得L=(100/99.6)*57.3*2000=115.06m

注意，根據(jù)上式求出的距離是實地水平距離，而不反映實地的傾斜距離。5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用另外，利用比例尺，根據(jù)圖上距離，可求出相應的實地二、經(jīng)緯線、坐標網(wǎng)的應用

1:5000和小于1:5000比例尺地形圖，采用經(jīng)緯線圖廓，納入國家統(tǒng)一分幅編號系統(tǒng)。經(jīng)緯線是地形圖的數(shù)學基礎之一，能夠有效地控制內(nèi)容要素之間的關系位置和方向，指示圖幅所在地區(qū)的地理位置和地理范圍，經(jīng)線還表示真北方向，所以經(jīng)緯線是地形圖的“基礎”和“骨架”。(一)利用經(jīng)緯線、分度帶量測圖上點的地理位置

想要確定圖上某點的經(jīng)緯度，可利用分度帶比例法計算。

5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用二、經(jīng)緯線、坐標網(wǎng)的應用5.4比例尺、經(jīng)緯線和坐標網(wǎng)的應用(二)坐標網(wǎng)的應用

1.量取圖點上的平面直角坐標.(二)坐標網(wǎng)的應用2.求兩點間的距離和方位角.2.求兩點間的距離和方位角.一、根據(jù)等高線確定高程根據(jù)地形圖上的等高線，可確定任一地面點的高程。如果地面點恰好位于某一等高線上，只要根據(jù)注有高程的等高線及基本等高距，便可確定該點的高程。5.5根據(jù)等高線確定高程和斜坡坡度

如圖可知基本等高距為2m，a點的56m。確定位于相鄰兩等高線之間的地面點b或c的高程，作垂直于兩相鄰等高線的線段mn或st，再依高差和平距成比例的關系求解。例如，求b點高程時，可先確定線段nb或mb與線段mn的比例，如為：nb/mn=0.7或mb/mn=0.3可得b點為51.4m。一、根據(jù)等高線確定高程5.5根據(jù)等高線確定高程和斜坡坡度二、根據(jù)等高線確定斜坡坡度從等高線的特性可知，當?shù)雀呔酁橐欢〞r，等高線平距愈小，則地面坡度愈大。反之，則地面坡度愈小。通常所說的地面坡度，總是以該地面的最大傾斜線為準的。一般可直接用坡度尺量取。5.5根據(jù)等高線確定高程和斜坡坡度二、根據(jù)等高線確定斜坡坡度5.5根據(jù)等高線確定高程和斜坡坡度

面積量算是國家基本建設中的一項重要內(nèi)容。如農(nóng)業(yè)建設中的土地利用面積、灌溉面積、水庫匯水面積等，工業(yè)建設中的廠區(qū)面積、礦山分布面積、城鄉(xiāng)建設的居民地面積等。一般都是用地形圖計算面積。要求實地的實際面積，可用

12/L2=1/M2可求實地面積。但實際圖斑多為不規(guī)則圖形，可用坐標法、網(wǎng)格法、求積法等。一、坐標法是根據(jù)多邊形各角點的坐標，計算面積的方法。二、網(wǎng)格法三、求積儀法5.6量算面積面積量算是國家基本建設中的一項重要內(nèi)容。如農(nóng)業(yè)建設中的第五章地形圖的應用課件一、利用等高線計算體積在地形圖上根據(jù)等高線計算體積，只要范圍明確，首先要量算出各條等高線范圍內(nèi)的面積，乘上等高線間隔的高度(即等高距)，以求出二條相鄰等高線間帶層的體積，最后將各帶層的體積相加，即為所求的總體積。設欲將100m以上的土丘平整為水平場地，如何計算其土方量。

5.7量算體積和容積一、利用等高線計算體積5.7量算體積和容積第五章地形圖的應用課件二、利用等高線計算容積水庫設計淹沒線以下的蓄水量稱為水庫容量，簡稱庫容。在農(nóng)業(yè)上為保證農(nóng)田灌溉，需要建造水庫，蓄洪儲水。一般利用天然地形，構造人工堤壩來提高水平，使河水淹沒一部分低洼地，從而形成水庫。設計水庫時，如果壩的溢洪道起點高程確定下來，就可以確定水庫的淹沒容積。5.7量算體積和容積二、利用等高線計算容積5.7量算體積和容積第五章地形圖的應用課件

小方格的范圍為水庫的面積，水庫淹沒線為高程100m的等高線。水庫容量并非是水庫的全部容水體積。當水庫的水位逐漸降低時，不起調(diào)節(jié)作用的水位稱死水位，圖中的死水位是50m，死水位以下的容水體積，不應算在水庫的庫容內(nèi)。計算水庫容積比較準確而簡便的方法，是利用等高線計算體積的方法，其公式完全適用圖上計算水庫的庫容。這個總容積是最高水位時的全部庫容，包括死水位以下的容積。5.7量算體積和容積小方格的范圍為水庫的面積，水庫淹沒線為高程100

在對城市進行規(guī)劃設計時，首先要按城市各項建設對地形的要求并結合實地的地形進行分析，以便充分合理地利用和改造原有地形。規(guī)劃設計所用的地形圖，根據(jù)城市用地范圍的大小，在總體規(guī)劃階段，常選用1:10000或1:5000比例尺的地形圖；在詳細規(guī)劃階段，為了滿足房屋建筑和各項市政工程初步設計的需要，常選用1:2000、1:1000或1:500比例尺的地形圖。規(guī)劃設計的用地分析，主要需考慮以下幾個方面的問題。

一、地面坡度在地形圖上進行用地分析時，首先要將用地的區(qū)域劃分為各種不同坡度的地段，具體劃分時是根據(jù)圖上等高線平距的大小來劃分，并用不同的顏色或不同的符號來表示不同坡度的地段。城市建設有些項目對地面的坡度有嚴格的要求。5.8規(guī)劃設計時的用地分析在對城市進行規(guī)劃設計時，首先要按城市各項建設對地形的二、建筑通風山區(qū)或丘陵地帶的建筑通風，除了季風的影響外，還受建筑用地處因地貌及溫差而產(chǎn)生的局部地方風的影響，有時這種地方小氣候對建筑通風起著主要作用，因此在山區(qū)或丘陵地帶作規(guī)劃設計時，風向與地形的關系是一個不容忽視的問題。如圖所示，當風吹向山丘時，由于地形的影響，在山丘周圍會產(chǎn)生不同的風向變化。圖中將整個山丘分成了以下六個風區(qū)，即：5.8規(guī)劃設計時的用地分析二、建筑通風5.8規(guī)劃設計時的用地分析（1）迎風坡區(qū)。風向垂直于等高線，如果將建筑物布置成平行于等高線或與等高線斜交，則通風最好。（2）順風坡區(qū)。風向平行于等高線，為了爭取良好的通風，宜將建筑物布置成垂直或斜交于等高線。（3）背風坡區(qū)。風吹不到的地方，可布置一些通風要求不高或不需通風的建筑。（4）渦風區(qū)。風向呈旋渦狀的地方，亦只宜布置一些通風要求不高的建筑。（5）高壓風區(qū)。迎風區(qū)與渦風區(qū)相遇的地方。該地區(qū)不宜布置高層建筑，以免背面渦風區(qū)產(chǎn)生更大的渦流。（6）越山風區(qū)。山頂部分，無論風向朝何方，山頂部分都會有風掠過，因此宜建亭閣。（1）迎風坡區(qū)。風向垂直于等高線，如果將建筑物布置成平行于等三、建筑日照山區(qū)或丘陵地帶建筑日照的間距受其坡向影響比較明顯。我國處于北半球，一年四季太陽都處于南天空，在南坡（向陽坡），當建筑物平行于等高線布置時，如果其地面坡度越大，則日照間距就可越小，因此，可以在坡度較大的向陽坡增加建筑密度或布置高層建筑，以充分利用建筑用地。反之，在北坡（背陽坡）布置建筑物時，如果其坡度越大，則所需日照間距也越大，因此在北坡用地布置建筑很不經(jīng)濟，但可規(guī)劃一些綠化、運動、停車等公共設施場地。5.8規(guī)劃設計時的用地分析三、建筑日照5.8規(guī)劃設計時的用地分析第五章地形圖的應用課件四、交通及工程量上述進行用地分析時，除要考慮建筑通風和建筑日照等因素外，還要考慮建筑的交通是否便利，填挖工作量是否較小等問題，尤其在山區(qū)進行建筑群體布置時，既要適應地形變化爭取絕大部分的建筑有良好的朝向，提高日照、通風的效果外，又要使施工時的填挖工作量較小，居民的交通方便。a所示的設計方案，將建筑群體布置成規(guī)則的行列式，顯然既未很好地考慮地形和氣候條件，同時也存在施工的工程量較大、用地不經(jīng)濟等缺點。如果b所示的結合地形自由式或點式的布置方案，在建筑面積與a相同的情況下，由于改進了平面布置，既減少了挖方工程量，又增加了房屋間距，交通也便利，同時也提高了日照、通風等效果。5.8規(guī)劃設計時的用