地形圖測繪（鐵路工程測量）

地形圖基本知識(shí)今天我們來學(xué)習(xí)地形圖基本知識(shí)。在圖書上和電視中，我們經(jīng)常會(huì)見到地形圖，地形圖如何讀呢？本次課內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標(biāo)地形圖基本知識(shí)1、概述——區(qū)分地形、地貌，了解平面圖與地形圖的區(qū)別。2、地形圖比例尺——掌握比例尺的概念，及表示方法；3、地形圖圖示——掌握比例尺的概念，及表示方法；4、等高線——掌握等高線相關(guān)概念及典型地貌等高線。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、概述地形地面自然形態(tài)，如山脈、河流、平原、洼地……地面人工建筑物，如房屋、道路、農(nóng)田、橋梁……地物地貌平面圖將地面上各種地物的平面位置按一定比例尺、用規(guī)定的符號(hào)和線條縮繪在圖紙上，并注有代表性的高程點(diǎn)，這種圖稱為平面圖。地形圖如果既表示出各種地物，又用等高線表示出地貌，這種圖稱為（等高線）地形圖。二、地形圖比例尺地形圖上一段直線長度與地面上相應(yīng)線段的實(shí)際水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。比例尺=圖距/實(shí)距定義公式二、地形圖比例尺優(yōu)點(diǎn)：便于直接量取長度，并可減小因圖紙伸縮變形而引起的誤差。最常見的圖示比例尺為直線比例尺。l:500，l:1000，l:2O00比例尺的表示方法1．?dāng)?shù)字比例尺2．圖示比例尺二、地形圖比例尺大比例尺圖1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1萬。中比例尺圖1:2.5萬、1:5萬、1:10萬。小比例尺圖

1:20萬、1:50萬、1:100萬。地形圖按比例尺分類二、地形圖比例尺人用肉眼能分辨的最小距離一般為0.1mm所以把圖上0.1mm所表示的實(shí)地水平距離稱為比例尺精度，即0.1mm×M。M—為比例尺分母。比例尺精度比例尺1:5001:10001:20001:50001:10000比例尺精度（m）0.050.10.20.51.0注：比例尺越大，其比例尺精度越高。比例尺精度的概念，對(duì)測圖和用圖都有重要意義。三、地形圖圖示簡明象形易于判讀地物2017年10月14日發(fā)布的國家基本比例尺地圖圖示國家標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)于2018年5月1日實(shí)施。為便于測圖和用圖，用各種符號(hào)將實(shí)地的地物和地貌在圖上表示出來，這些符號(hào)總稱為地形圖圖式(GB/T20257.1-2017)。圖式是由國家統(tǒng)一制定的，它是測繪和使用地形圖的重要依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。地形圖圖式制定原則：三、地形圖圖示地形圖圖式是地形圖制圖學(xué)的重要組成部分。地形圖圖式的作用：有助于“去粗取精”地把地表上最重要的信息反映到圖上去；01有助于在有限的圖面上多反映一些信息；02有助于讀圖；03有助于美化圖面。04三、地形圖圖示輪廓較大，形狀和大小可以按測圖比例尺縮小，植被，土壤用符號(hào)，邊界一般用虛線，房屋可注記結(jié)構(gòu)和層次地物符號(hào)地物分類自然地物人工地物1.比例符號(hào)三、地形圖圖示獨(dú)立符號(hào)：具有特殊意義的地物,輪廓較小時(shí)，就采用統(tǒng)一尺寸，用規(guī)定的符號(hào)來表示。形狀以讀圖方便為準(zhǔn)，專門設(shè)計(jì)符號(hào)的定位點(diǎn)：中心、底線的中點(diǎn)、底線拐點(diǎn)。2.非比例符號(hào)三、地形圖圖示一些線狀地物，中心線位置（長度）按比例，寬度不按比例。3.半比例符號(hào)三、地形圖圖示有些地物除了用相應(yīng)的符號(hào)表示外，對(duì)于地物的性質(zhì)、名稱等在圖上還需要用文字和數(shù)字加以注記，如房屋的結(jié)構(gòu)和層數(shù)、地名、路名、單位名、等高線高程和散點(diǎn)高程以及河流的水深、流速等。4.地物注記三、地形圖圖示地貌按其起伏變化的程度分為：平地、丘陵地、山地、高山地。地貌形態(tài)地面坡度平地2°以下丘陵地2°～6°山地6°～25°高山地25°以上地貌符號(hào)地形圖上表示地貌的方法有多種，目前最常用的是等高線法。對(duì)峭壁、沖溝、梯田等特殊地形，不便用等高線表示時(shí)，則繪注相應(yīng)的符號(hào)。四、等高線等高線是地面上高程相等的相鄰點(diǎn)所連成的閉合曲線。（光滑封閉）。水面靜止的湖泊和池塘的水邊線，實(shí)際上就是一條閉合的等高線。等高線的概念：四、等高線比例尺地形類別平地丘陵地山地高山地1：5000.50.50.5或1.01.01:10000.50.5或1.01.01.0或2.01:20000.5或1.01.02.02.01.等高距h相鄰等高線之間的高差，稱為等高線間隔或稱等高距，一般用h表示。在同一幅地形圖上，各處的等高距應(yīng)當(dāng)相同。(一般按圖的比例尺和測區(qū)的地形類別選擇基本等高距h的值，如下表所示)四、等高線坡度一般以百分率表示，向上為正，向下為負(fù)。例如i=+5％，或i=-2％。i大，等高線密，山陡；反之，i越小，等高線越稀，山平緩。2.等高線平距d、地面坡度i相鄰等高線之間的水平距離稱為等高線平距，一般用d表示，它隨著地面的起伏情況而改變，h與d的比值就是地面坡度i。四、等高線3.等高線的種類首曲線—按基本等高距描繪的等高線（0.15mm)。計(jì)曲線—為了便于計(jì)數(shù)每隔4條首曲線加粗一根等高線并注記高程(0.3mm)。間曲線—為了較好地表示局部地區(qū)地形的細(xì)部，以等高距的一半用長虛線加繪的等高線(0.15mm)。輔助曲線—為了更好地表示局部地區(qū)地形的細(xì)部，以任意高程用短虛線加繪的等高線(0.15mm)。四、等高線4.典型地貌的名稱及等高線地貌是地形圖要表示的重要信息之一。地貌盡管千姿百態(tài)、錯(cuò)綜復(fù)雜，但其基本形態(tài)可以歸納為幾種典型地貌：如山頭、山脊、山谷、山坡、鞍部、洼地、絕壁等。四、等高線1）山頭和洼地山頭等高線洼地等高線四、等高線山脊的等高線和山脊線山谷的等高線和山谷線2）山脊和山谷四、等高線３）分水線和集水線分水線和集水線四、等高線４）鞍部SS鞍部的等高線四、等高線絕壁和懸崖符號(hào)５）絕壁和懸崖符號(hào)四、等高線四、等高線5.等高線的特性①同一條等高線上各點(diǎn)的高程都相同;②等高線是一條閉合曲線,不能中斷,如果不在同一幅圖內(nèi)閉合,則必定跨越鄰幅或許多幅圖后閉合;③等高線只有在絕壁或懸崖才會(huì)重合或相交;④等高線經(jīng)過山脊或山谷時(shí)轉(zhuǎn)變方向,因此,山脊線和山谷線應(yīng)與轉(zhuǎn)變方向處的等高線的切線垂直相交;⑤在同一幅地形圖上,等高線間隔應(yīng)是相同的。因此,等高線平距大(等高線疏),表示地面坡度小(地形平坦)；等高線平距小(等高線密),表示地面坡度大(地形陡峻)。見學(xué)習(xí)平臺(tái)課后作業(yè)1.地形圖概述。2.地形圖的比例尺。3.地形圖圖式。4.等高線。課后小結(jié)數(shù)字測圖本次課內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標(biāo)數(shù)字測圖2、數(shù)字測圖工作內(nèi)容——掌握數(shù)字測圖工作內(nèi)容；1、數(shù)字測圖概述——了解數(shù)字測圖的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展；學(xué)習(xí)目標(biāo)3、數(shù)字測圖系統(tǒng)——了解數(shù)字測圖系統(tǒng)的組成。一、數(shù)字測圖概述缺點(diǎn)：精度低（刺點(diǎn)、繪圖、圖紙伸縮變形)；工序多；勞動(dòng)強(qiáng)度大；質(zhì)量管理難；紙質(zhì)地形承載信息少，更新也極不方便。數(shù)字測圖發(fā)展1傳統(tǒng)的測量方法圖解法，常稱為白紙測圖。利用測量儀器測量和畫出各種地物地貌。一、數(shù)字測圖概述優(yōu)點(diǎn)：高自動(dòng)化、全數(shù)字化、高精度。數(shù)字測圖野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與內(nèi)業(yè)機(jī)助制圖系統(tǒng)結(jié)合，形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖全過程的、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化的測量制圖系統(tǒng)，人們通常稱作為數(shù)字化測圖（簡稱數(shù)字測圖）或機(jī)助成圖。一、數(shù)字測圖概述傳統(tǒng)測圖數(shù)字測圖一、數(shù)字測圖概述用GPS接收機(jī)，全站儀進(jìn)行實(shí)地測量，將野外采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)诫娮邮植?、磁卡或便攜機(jī)內(nèi)，并在現(xiàn)場繪制草圖，到室內(nèi)將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，編輯后，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成數(shù)字地圖。數(shù)字地圖的獲取方法2①野外數(shù)字化測圖一、數(shù)字測圖概述手扶跟蹤數(shù)字化：用數(shù)字化儀對(duì)原圖的地形特征點(diǎn)進(jìn)行采集，將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，形成數(shù)字地圖的過程。掃描矢量化：利用平臺(tái)式掃描儀或滾筒式掃描儀將地圖掃描得到柵格形式的地圖數(shù)據(jù)，即一組陣列式排列的灰度數(shù)據(jù)（影像）。利用數(shù)字化軟件將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)，形成數(shù)字地圖。

②原圖（底圖）數(shù)字化一、數(shù)字測圖概述以航空攝影獲取的航片作為數(shù)據(jù)源，即利用測區(qū)的航空攝影測量獲取的立體像對(duì)，在解析測圖儀上或立體量測儀上采集地形特征點(diǎn)，并自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，經(jīng)過軟件處理，自動(dòng)生成數(shù)字地形圖。③航片數(shù)據(jù)采集一、數(shù)字測圖概述數(shù)字測圖的優(yōu)點(diǎn)3①測圖用圖自動(dòng)化；②圖形數(shù)字化；③點(diǎn)位精度高；④便于成果更新；⑤避免因圖紙伸縮帶來的各種誤差；⑥能以各種形式輸出成果；⑦方便成果的深加工利用；⑧可作為GIS的重要信息源。二、數(shù)字測圖工作內(nèi)容數(shù)字測圖工作流程及內(nèi)容野外數(shù)據(jù)采集和編碼：用全站儀等進(jìn)行野外觀測。數(shù)據(jù)預(yù)處理：刪除無用記錄，補(bǔ)充與修改信息。圖形文件生成：用繪圖儀繪制地圖。地形圖輸出：根據(jù)點(diǎn)文件生成圖形文件。測量成果報(bào)表輸出：按合適的報(bào)表類型打印測量成果。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)1、概念數(shù)字測圖系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心，在外連輸入、輸出設(shè)備硬件和軟件的支持下，對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、處理、繪圖、輸出、管理的測繪系統(tǒng)。數(shù)字測圖系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出三部分組成。地形數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理與成圖成果與圖形輸出三、數(shù)字測圖系統(tǒng)2、系統(tǒng)組成數(shù)字測圖系統(tǒng)需有一系列硬件和軟件組成。用于野外采集數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備有全站式或半站式電子速測儀；用于室內(nèi)輸入的設(shè)備有數(shù)字化儀、掃描儀、解析測圖儀等；電子手簿、ＰＣ卡用于記表數(shù)據(jù)；用于室內(nèi)輸出的設(shè)備主要有磁盤、顯示器、打印機(jī)和數(shù)控繪圖儀等；便攜機(jī)或微機(jī)是數(shù)字測圖系統(tǒng)的硬件控制設(shè)備，既用于數(shù)據(jù)處理，又用于數(shù)據(jù)采集和成果輸出。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)全站儀、經(jīng)緯儀、測距儀等。硬件設(shè)備一獲取地面信息的基本設(shè)備。地面測量儀器目前一些傳輸?shù)臋C(jī)助成圖系統(tǒng)都適用各種地面測量儀器進(jìn)行采集，如CASS系統(tǒng)設(shè)有速測儀、經(jīng)緯儀加測距儀、視距、量距等各種采集模式，能充分的利用現(xiàn)有的儀器設(shè)備。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)全站儀徠卡南方三、數(shù)字測圖系統(tǒng)硬件設(shè)備二進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、處理的基本設(shè)備。電子計(jì)算機(jī)外業(yè)數(shù)據(jù)采集所用的計(jì)算機(jī)要求計(jì)算機(jī)袖珍化，便于野外攜帶和使用，常用PC-1500、PC-E500及便攜機(jī)。內(nèi)業(yè)處理所用的計(jì)算機(jī)一般采用微型計(jì)算機(jī)，要求計(jì)算機(jī)有足夠的貯存容量和運(yùn)算速度。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)硬件設(shè)備三用于將地圖幾何圖形轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的專用設(shè)備。圖形輸入設(shè)備手扶跟蹤式直角坐標(biāo)數(shù)字化儀：操作簡單、價(jià)格低，其圖形輸入的精度能夠滿足地圖精度的要求。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)自動(dòng)掃描數(shù)字化儀(亦稱掃描儀)：速度快，但由于其精度和矢量化等問題，在精度要求較高的大比例尺成圖方面，還有待進(jìn)一步研究。手持掃描儀實(shí)施制圖數(shù)據(jù)到圖形的設(shè)備。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)硬件設(shè)備四圖形輸出設(shè)備打印機(jī)：具有圖形輸出速度快的特點(diǎn)，雖然打印的圖形不精致，但能為制圖人員提供概略的樣圖以供檢查。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)軟件控制測量計(jì)算軟件、數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形編輯軟件、等高線自動(dòng)繪制軟件、繪圖軟件及信息應(yīng)用軟件等。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化成圖過程中，主要采用野外數(shù)據(jù)采集然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而隨著計(jì)算機(jī)的袖珍化和軟件功能的內(nèi)外業(yè)一體化，內(nèi)外業(yè)設(shè)備已沒有明顯的界限。三、數(shù)字測圖系統(tǒng)CASSCASS：數(shù)字化地cass：數(shù)字化地形地籍成圖系統(tǒng)見學(xué)習(xí)平臺(tái)課后作業(yè)1.數(shù)字測圖概述2.數(shù)字測圖工作內(nèi)容3.數(shù)字測圖系統(tǒng)課后小結(jié)地形圖的應(yīng)用本次課內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標(biāo)地形圖的應(yīng)用1、概述——了解地形圖的用途、掌握地形圖讀圖方法。2、地形圖應(yīng)用基本內(nèi)容——掌握地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、概述地形圖需要具備那些性質(zhì)？可讀性全面客觀反映地面情況：地貌、地物、居民地、水系、交通、通訊、管線、農(nóng)林等多方面信息，作為設(shè)計(jì)依據(jù)?？闪啃蕴峁┑孛婊緮?shù)據(jù)：點(diǎn)、線、角、高程、方向、面積、坡度等。多用性可編繪一系列專題圖。一、概述地形圖的主要用途1主要用途1、地質(zhì)勘探2、礦山開采4、城市規(guī)劃3、城市用地分析5、工程建設(shè)一、概述讀圖方法2一般原則先圖外后圖內(nèi)、先地物后地貌、先注記后符號(hào)、先主要后次要。(1)圖廓外注記識(shí)讀

1）圖號(hào)、圖名和鄰接圖表；

2）比例尺、圖幅范圍、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)；

3）測圖年月和測圖單位；

4）圖的新舊。

一、概述1）測量控制點(diǎn)2）居民地3）工礦企業(yè)建筑4）獨(dú)立地物5）道路、管線和垣柵6）水系及其附屬設(shè)施7）植被的分布、類別、面積等8）境界等主要根據(jù)地形圖圖式進(jìn)行判讀。(2)地物識(shí)讀一、概述(2)地貌識(shí)讀主要包括：地面坡度的變化、地勢起伏的大體趨勢、是否有山頭、鞍部、山脊、山谷及其大致走向等。1）主要根據(jù)地形圖上的等高線進(jìn)行判讀對(duì)地形基本特征的分析，包括地形的長度、寬度、線段和地段的坡度等。目的就是在滿足各項(xiàng)建設(shè)對(duì)用地要求的前提下，能充分合理地利用原有地形。2）地形分析二、地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容1:1000110012001300140015001000ABpnmqα(X0,Y0)400500600700800o如圖：求A點(diǎn)坐標(biāo)式中：，—

該點(diǎn)所在方格西南角坐標(biāo)；M—比例尺分母。確定點(diǎn)的平面坐標(biāo)1二、地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容

考慮圖紙伸縮（l格網(wǎng)理論長度10cm）。例∶

則:確定點(diǎn)的平面坐標(biāo)1二、地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容1）圖解法（直接量測）2）量測坐標(biāo)計(jì)算（解析法）例：圖上量得dab=169.7mm，則AB的實(shí)地距離：例：圖上量得則算得1100120013001400