《鐵路工程測量》 課件 項(xiàng)目6 地形圖測繪

子項(xiàng)目6地形圖測繪地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖地形圖的基本知識主要內(nèi)容比例尺和比例尺精度2地物符號3地形圖的概念1重點(diǎn)：地形圖、比例尺和地物符號難點(diǎn)：認(rèn)識和使用地物符號地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖一、地形：地物和地貌的總稱。

地形圖：把地面上地物和地貌的形狀、大小和位置，采用正射投影的方法，運(yùn)用特定的符號，按一定的比例縮繪于平面的圖形。白紙地形圖數(shù)字地形圖地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖二、地形圖比例尺１.數(shù)字比例尺地形圖上某一線段長度與實(shí)地相應(yīng)線段的水平長度之比，并將分子化為1。(1)小比例尺：1:100萬、1:50萬、1:20萬。(2)中比例尺：1:10萬、1:5萬、1:2.5萬。(3)大比例尺：1:10000、1:5000、1:2000、1:1000、1:500。地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖２.直線比例尺108.0m1:20001604020080120403.比例尺精度地形圖上0.1mm所代表的實(shí)地長度。計(jì)算公式:式中ε——

比例尺精度。M——

數(shù)字比例尺分母。地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖大比例尺地形圖比例尺精度表

比例尺1:50001:20001:10001:500比例尺精度(m)0.50.20.10.05比例尺精度的重要意義:①當(dāng)測圖比例尺確定后，根據(jù)比例尺的精度，可以推算出測量距離時(shí)應(yīng)精確到什么程度。②為使某種尺寸的物體和地面形態(tài)都能在圖上表示出來，可按要求確定測圖比例尺。③能合理的取舍所測的地物,可減少工作量。地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖三、地物符號為了便于測圖和用圖，在地形圖上用規(guī)定的符號來表示地物和地貌，這些符號總稱為地形圖圖式。其中，用于表示地物的符號稱為地物符號。我國的《國家基本比例尺地形圖圖式》由國家測繪局統(tǒng)一制定、國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布，從事測繪工作的任何單位和個(gè)人都必須遵守執(zhí)行?，F(xiàn)行的《國家基本比例尺地形圖圖式》是2007年發(fā)布實(shí)施的。圖式規(guī)定了地形圖上表示的各種自然和人工地物、地貌要素的符號和注記的等級、規(guī)格和顏色標(biāo)準(zhǔn)、圖幅整飾規(guī)格，以及使用這些符號的原則、要求和基本方法。

地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖三、地物符號（1）依比例尺符號地物依比例尺縮小后，其長度和寬度能依比例尺表示的地物符號。（2）半依比例尺符號地物依比例尺縮小后，其長度能依比例尺表示而寬度不能依比例尺表示的地物符號。（3）不依比例尺符號地物依比例尺縮小后，其長度和寬度不能依比例尺表示。（4）注記符號有些時(shí)候需要用文字或數(shù)字標(biāo)注地物或地貌，這些文字和數(shù)字稱為注記符號，起附加說明之意。導(dǎo)線點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)獨(dú)立樹不埋石圖根點(diǎn)小三角點(diǎn)小三角點(diǎn)路燈街道圍墻柵欄未加固斜坡已加固斜坡房屋草地、園林臺階土堆上的導(dǎo)線點(diǎn)活樹籬笆內(nèi)部道路小結(jié)：1.地形圖的概念2.比例尺和比例尺精度3.地物符號的認(rèn)識和使用地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖子項(xiàng)目6地形圖測繪主要內(nèi)容等高線的判讀2等高線的性質(zhì)3地貌符號1重點(diǎn)：等高線的概念及判讀難點(diǎn)：等高線的判讀地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖四、地貌符號1.等高線等高線是地面上高程相等的相鄰各點(diǎn)所連成的平滑的閉合曲線，也就是水平面（嚴(yán)格來說應(yīng)是水準(zhǔn)面）與地面的交線。2.等高距地形圖上相鄰等高線之間的高差稱為等高距，也叫做等高線間隔，用h表示。3.等高線平距相鄰等高線之間的水平距離，稱為等高線平距，用d表示。4.地面坡度等高線間隔h與等高線平距d的比值，稱為地面坡度，用i表示。

585452504860565150.55060助曲線間曲線5.等高線分類計(jì)曲線首曲線地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖6.幾種基本地貌及其等高線655550706050655550706050山頭洼地地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖山脊山谷鞍部地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖懸崖陡崖沖溝地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖典型地貌等高線范圖地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖

（1）位于同一條等高線上所有各點(diǎn)的高程相等；但高程相等的點(diǎn)不一定都在同一條等高線上。

（2）等高線是連續(xù)閉合的曲線，如不能在本圖幅內(nèi)閉合，必定在相鄰或其它圖幅內(nèi)閉合。等高線必須延伸至圖幅邊緣，不能在圖內(nèi)中斷，但遇道路、房屋等地物符號和注記處可局部中斷，而表示局部地貌而加繪的間曲線和助曲線，可以只在圖內(nèi)繪出一部分。

（3）等高線在圖內(nèi)不能相交，一條等高線不能分成兩條，也不能兩條合成一條，陡崖、陡坎等高線密集處均用符號表示。

（4）等高線間隔相同時(shí)，等高線密集表示地面坡度陡，等高線稀疏表示地面坡度緩，平距相等的等高線表示地面坡度均勻。

（5）山脊線與山谷線均與等高線垂直正交。等高線凸向高程降低的方向表示山脊，凸向高程升高的方向表示山谷。

（6）等高線間最短線段的方向，即垂直于等高線的線段方向，是兩等高線間最大坡度的方向。7.等高線的性質(zhì)小結(jié)：1.地貌符號2.等高線的判讀3.等高線的性質(zhì)地形圖測繪-----認(rèn)識地形圖子項(xiàng)目6地形圖測繪地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法

經(jīng)緯儀視距法測繪地形圖主要內(nèi)容地物測繪2地貌測繪3測圖前的準(zhǔn)備工作1重點(diǎn)：測圖準(zhǔn)備、地物測繪和地貌測繪難點(diǎn)：地物測繪和地貌測繪地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法

地形圖測繪亦稱碎部測量，碎部點(diǎn)即地物、地貌特征點(diǎn)，也稱地形特征點(diǎn)。用測量儀器及工具測定地形特征點(diǎn)（碎部點(diǎn)）的平面位置和高程，并按地形圖圖式規(guī)定的符號將各種地物、地貌依比例縮小后描繪成地形圖。地形圖測繪的常規(guī)方法是經(jīng)緯儀視距法，即極坐標(biāo)法。地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法1.在測區(qū)建立測圖控制網(wǎng)2.選定圖紙3.繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)

（對角線法）4.展繪控制點(diǎn)一、測圖前的準(zhǔn)備工作850086008800870089009000580057005600550059006000lkmnabcd9000

地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法ba

BA1D0302010005040908070611101二、經(jīng)緯儀視距法測繪地形圖（即極坐標(biāo)法）地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法1）地物測繪2）地貌測繪①沿地性線跑尺②沿等高線分層跑尺法小結(jié)：1.地形圖的概念2.比例尺和比例尺精度3.地物符號的認(rèn)識和使用小結(jié)：1.測圖前的準(zhǔn)備工作2.地物的測繪3.地貌的測繪地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法子項(xiàng)目6地形圖測繪地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法

經(jīng)緯儀視距法測繪地形圖主要內(nèi)容地形圖的拼接2地形圖的整飾3地形圖的繪制1重點(diǎn)：地形圖的繪制和整飾難點(diǎn)：地物描繪及等高線的勾繪地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法三、地形圖的繪制1、描繪地物除在施測過程中，已盡可能將地物點(diǎn)連成各種地物，并與實(shí)在情況核對無誤外，最后還須將各圖幅中漏描的部分補(bǔ)描，按《圖式》符號繪制完畢。地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法三、地形圖的繪制2、勾繪等高線等高線的勾繪是根據(jù)兩個(gè)碎部點(diǎn)的高程，在兩個(gè)碎部點(diǎn)間找出其余等高線通過的位置。常用的方法有圖解法、目估法及解析法三種。地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法三、地形圖的繪制2、勾繪等高線地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法三、地形圖的繪制2、勾繪等高線地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法3、地形圖的拼接當(dāng)測圖是分區(qū)測繪成若干圖幅時(shí)，最后應(yīng)將各圖幅拼接成一幅全測區(qū)的地形圖，稱為地形圖的拼接。4、地形圖的清繪和整飾地形圖經(jīng)拼接、檢查無誤后，用描圖紙將全圖重新描繪，并加注記及說明。等高線應(yīng)徒手勾繪，不得使用曲線板，初學(xué)者應(yīng)多作練習(xí)，使勾出的等高線粗細(xì)均勻而圓滑美觀，力求與實(shí)地地貌相符。最后繪制圖廓及有關(guān)注記、說明。地形圖的清繪和整飾是用描圖紙將全圖重新描繪，并加注記及說明。最后繪制圖廓。地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法小結(jié)：1.地形圖的繪制2.地形圖的拼接3.地形圖的整飾地形圖測繪-----經(jīng)緯儀視距法子項(xiàng)目6地形圖測繪地形圖測繪-----地形圖的應(yīng)用地形圖的應(yīng)用主要內(nèi)容地形圖的工程應(yīng)用2地形圖的基本應(yīng)用1重點(diǎn)：地形圖的基本應(yīng)用和工程中的應(yīng)用難點(diǎn)：按限定坡度選線、繪制斷面圖地形圖測繪-----地形圖的應(yīng)用Aabcdfp一、求圖上某點(diǎn)的坐標(biāo)80060060070050080090010001100700400900在圖上直接量取af=24.6mm，ap=64.8mmmafXXPA8.6648.6460010001000=+=?′+=2、計(jì)算XA，YA。如果精度要求較高，則應(yīng)考慮圖紙伸縮的影響，此時(shí)還應(yīng)量出ab和ad的長度。再按下式進(jìn)行計(jì)算。1:1000二、求圖上某點(diǎn)的高程1、解析法：則用目估法按比例推算該點(diǎn)的高程。例如，mB約為mn的十分之六，2、目估法：過Ｂ點(diǎn)作一條垂直于相鄰等高線的線段mn，量取mn和mB，如長度為9.0mm、5.4mm，已知等高距ｈ＝1m，則可按內(nèi)插法求得Ｂ點(diǎn)的高程。三、求圖上兩點(diǎn)間的距離１．根據(jù)兩點(diǎn)的坐標(biāo)求水平距離先求出圖上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)值XA、YA和XB、YB，然后按下式反算AB的水平距離：２．在地形圖上直接量距

式中dAB為圖上A、B兩點(diǎn)之間的距離，M為比例尺分母。N四、求圖上某直線的坐標(biāo)方位角1、解析法先求出圖上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)(XA，YA)，(XB，YB)，再按下式計(jì)算直線AB的方位角。αABAB直線所在象限方位角第一象限（△X、△Y同正）

第二象限（△X為負(fù)、△Y為正）第三象限（△X、△Y同負(fù)）第四象限（△X為正、△Y為負(fù)）坐標(biāo)反算換算表附表四、求圖上某直線的坐標(biāo)方位角2、圖解法

先用量角器在圖上量出直線AB的坐標(biāo)方位角α'AB和直線BA的坐標(biāo)方位角α'BA

，則直線AB的坐標(biāo)方位角：

由于坐標(biāo)量算的精度比角度量測的精度高，因此，通常用解析法獲得方位角。五、求圖上某直線的坡度在地形圖上求得直線的長度以及兩端點(diǎn)的高程后，則可按下式計(jì)算該直線的平均坡度：式中d―圖上量得的長度；

M―地形圖比例尺分母；

h―直線兩端點(diǎn)間的高差；

D―該直線對應(yīng)的實(shí)地水平距離。坡度通常用千分率(‰)或百分率(%)的形式表示?！?”為上坡，“-”為下坡。28AB36323430六、量測圖形面積1、幾何圖形法S=S1+S2+S3+S4+S5圖形面積若為曲線時(shí)，可近似地用直線連接成多邊形，再按上述方法計(jì)算面積。當(dāng)用幾何圖形法量算線狀物面積時(shí)，可將線狀看作為長方形，用分規(guī)量出其總長度，乘以實(shí)量寬度，即可得線狀地物面積。123452、透明格網(wǎng)法ASA=nS+S'n—完整方格的個(gè)數(shù)S'—破格的面積之和。S—1個(gè)完整方格的面積SA—A區(qū)域的面積其中：3、平行線法平行線法又稱積距法。為了減少邊緣破格因目估產(chǎn)生的面積誤差，可采用平行線法。圖形的總面積為：p=c1d+c2d+c3d+……cnd=d(c1+c2+c3+……cn)=d∑ci

p=d∑c×Ｍ2

式中M為測圖比例尺分母。

(1)求圖上面積（2）求實(shí)地面積dac1c2c3c4地形圖測繪-----地形圖的應(yīng)用七、按限制坡度選定最短路線1、求出相鄰兩等高線之間滿足設(shè)計(jì)坡度的最短距離：例如，限制坡度i=4%，地形圖比例尺為1:2000，等高距h=1m。則該線路通過相鄰兩等高線的最短平距：2、作圖：將腳規(guī)張開12.5mm，先以Ａ點(diǎn)為圓心畫圓弧交81m等高線于1、1′點(diǎn)；再以1（1′）點(diǎn)畫圓弧交82m等高線于2（2′）點(diǎn)；依次類推直到B點(diǎn)。連接相鄰點(diǎn)，便得同坡度路線Ａ－１－２……Ｂ。AB公路8580七、按限制坡度選定最短路線2314564′3′2′1′5′6′在圖上尚可沿另一方向定出第二條Ａ－１′－２′……B，作為比較方案。若所畫弧不能與相鄰等高線相交，則以最短平距直接連接相鄰兩等高線，這樣，該線段為坡度小于4%的最短線路，符合設(shè)計(jì)要求。M’1’2’3’'4’5’6’7’8’N’c’b’9’a八、繪制給定方向的斷面圖M13456278a9cbN1:100100101102104103105’abc12345678MN103.5100105100105HD欲繪制地形圖上ＭＮ方向的斷面圖，首先在圖紙上繪出兩條互相垂直的坐標(biāo)軸線，橫坐標(biāo)軸D表示水平距離，縱坐標(biāo)軸Ｈ表示高程。為了明顯地表示地面起伏變化情況,斷面圖上的高程比例尺一般比水平距離比例尺大10倍或20倍。（1）建立坐標(biāo)系用腳規(guī)在地形圖上自Ｍ點(diǎn)起沿MN方向依次量取相鄰等高線的平距Ｍ1、12、……，并以同一比例尺繪在橫軸上，得Ｍ－１′－２′……Ｎ（2）量取水平距離（3）確定點(diǎn)的高程根據(jù)各點(diǎn)的高程按高程比例尺繪出各點(diǎn)，即得各點(diǎn)在斷面圖上的位置,Ｍ、1、2、3、……Ｎ；最后用圓滑的曲線連接Ｍ、1、2、3、……Ｎ點(diǎn)，即得直線ＭＮ的斷面圖。（4）連接斷面線注意:繪制縱斷面圖時(shí)，應(yīng)特別注意a、b、c這三點(diǎn)的繪制，千萬不能忽略。九、確定匯水范圍在修筑橋涵和水庫大壩等工程中，橋梁、涵洞孔徑的大小，大壩的設(shè)計(jì)位置、高度、水庫的庫容量大小等，都需要了解這個(gè)區(qū)域水流量的大小，而水流量是根據(jù)匯水面積確定的。匯集水流量的面積稱為匯水面積。匯水面積由相鄰分水線連接而成。確定匯水范圍時(shí)應(yīng)該注意：1．邊界線應(yīng)與山脊線一致，且與等高線垂直；2．邊界線是經(jīng)過一系列山頭和鞍部的曲線，并與河谷的指定斷面如圖中P處的直線閉合。圖上匯水范圍確定后，可用面積求算方法求得匯水面積，再根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖畲蠼涤炅?，來確定最大洪水流量，作為設(shè)計(jì)橋涵孔徑及管徑尺寸的參考。地形圖測繪-----地形圖的應(yīng)用小結(jié)：地形圖的應(yīng)用1、求任意一點(diǎn)的坐標(biāo)2、求任意一點(diǎn)的高程3、求兩點(diǎn)間的水平距離4、求直線的方位角9、確定匯水范圍8、繪制給定方向的斷面圖5、求任意直線的坡度7、按限制坡度選擇最短路線6、量測圖形面積子項(xiàng)目6地形圖測繪地形圖測繪-----地形圖的應(yīng)用地形圖的應(yīng)用主要內(nèi)容場地平整土(石)方量的計(jì)算2場地平整土(石)方量計(jì)算的意義1重點(diǎn)：場地平整土(石)方量計(jì)算的意義和方法難點(diǎn)：場地平整土(石)方量的計(jì)算地形圖測繪-----地形圖的應(yīng)用比例尺1：10005250494851十、場地平整的土（石）方估算1、設(shè)計(jì)成水平場地的土石方量計(jì)算擬在圖上將原地面平整成某一高程的水平面，使填、挖土(石)方量基本平衡。右圖為1:1000比例尺地形圖，其步驟如下：比例尺1：10005250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5方格的方向盡量與邊界方向、主要建筑物方向或施工坐標(biāo)方向一致。一般方格的邊長以10m或20m為宜。圖中方格為20m×20m。各方格點(diǎn)的點(diǎn)號注于方格點(diǎn)的左下角，如圖中的A1A2…E3E4等。（１）繪制方格網(wǎng)ⅠⅡⅢⅣⅤ50.5比例尺1：10005250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.151.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.048.248.247.7（２）求各方格網(wǎng)點(diǎn)的地面高程利用求任意點(diǎn)的高程的方法在圖上求出各方格網(wǎng)點(diǎn)的地面高程Hi。并注記于方格網(wǎng)的右上角。ⅠⅡⅢⅣⅤ（３）計(jì)算設(shè)計(jì)高程用加權(quán)平均值法計(jì)算出場地原地形的平均高程，即為場地平整成水平面時(shí)填、挖方量保持平衡的設(shè)計(jì)高程。（當(dāng)場地較平坦時(shí)可用算術(shù)平均值）即：其中：H設(shè)——場地設(shè)計(jì)高程。Pi——方格網(wǎng)點(diǎn)的權(quán)。Hi——方格網(wǎng)點(diǎn)的地面高程。一般以各方格網(wǎng)點(diǎn)的高程影響土方量計(jì)算的方格的個(gè)數(shù)作為確定“權(quán)”的標(biāo)準(zhǔn)。如果該方格網(wǎng)點(diǎn)的高程只影響一個(gè)方格的土方量計(jì)算，則定權(quán)為1，影響2個(gè)則權(quán)為2，依此類推。如A1點(diǎn)的權(quán)為1；C1點(diǎn)處的權(quán)為2；D4點(diǎn)處的權(quán)為3；D2等點(diǎn)處的權(quán)均為4。即每個(gè)方格網(wǎng)點(diǎn)的權(quán)即為該點(diǎn)處四周方格的個(gè)數(shù)。52504951

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.850.551.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.248.247.750.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0H設(shè)=[1×（52.0+50.5+48.0+47.7+48.0）+2×(52.3+51.8+51.1+49.7+48.8+48.2+48.2+49.2+50.0+51.1)+3×48.5+4×(51.5+51.1+50.3+50.5+50.2+49.3+49.4+49.2)]÷(1×5+2×10+3×1+4×8)=50.0m51.148.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0ⅠⅡⅢⅣⅤ485250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.150.551.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.048.248.247.750.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0+2.0+2.3+1.8+1.1+0.5+1.1+1.5+1.1+0.3-0.3+0.0+0.5+0.2-0.7-1.2-2.0-1.5-0.8-0.6-0.8-2.0-1.8-1.8-2.3（４）計(jì)算方格網(wǎng)點(diǎn)填、挖值hi（量）各方格網(wǎng)點(diǎn)地面高程與設(shè)計(jì)高程之差，即為該點(diǎn)填、挖數(shù)值：將計(jì)算出的填挖量注于相應(yīng)方格網(wǎng)點(diǎn)的左上角，如方格Ⅰ中的52.0-50.0＝+2.0等。h為“+”表示挖深，為“-”表示填高。hi=H地-H設(shè)ⅠⅡⅢⅣⅤ（５）確定填挖邊界線在地形圖上根據(jù)等高線，用目估法或比例內(nèi)插法確定出高程為設(shè)計(jì)高程的高程點(diǎn)，即填挖邊界點(diǎn)，也叫零點(diǎn)。零點(diǎn)位置的確定有目估法和比例內(nèi)插法兩種。填挖邊界點(diǎn)：填挖邊界線：連接相鄰零點(diǎn)的曲線(圖中50米的等高線)即為填挖邊界線。高于填挖邊界線高程的區(qū)域?yàn)橥诜絽^(qū)域，反之為填方區(qū)域。5250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.150.551.151.551.150.349.750.050.550.249.348.849.249.449.248.548.048.048.248.247.750.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0+2.0+2.3+1.8+1.1+0.5+1.1+1.5+1.1+0.3-0.3+0.0+0.5+0.2-0.7-1.2-2.0-1.5-0.8-0.6-0.8-2.0-1.8-1.8-2.3ⅠⅡⅢⅣⅤab（６）計(jì)算填、挖土（石）方量計(jì)算填、挖土(石)方量有三種情況：現(xiàn)以方格B2C2C3B3、C2D2D3C3、D2E2E3D3為例，說明計(jì)算方法：①方格B2C2C3B3全為挖方，則三是既有挖方，又有填方的方格，如方格C2D2D3C3。二是整個(gè)方格為填方，如D2E2E3D3；一是整個(gè)方格為挖方，如圖中方格B2C2C3B3；5250494851

E1E2E3E4A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D552.052.351.851.150.551.1