工程测量-地形图测绘方案课件.ppt

1、地形图基本知识v将地面上的地物和地貌按水平投影的方法将地面上的地物和地貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。地形图。v如图上只有地物，不表示地面起伏的图称如图上只有地物，不表示地面起伏的图称为平面图。为平面图。 地形图比例尺=图上长度/实地长度相当于图上0.1mm的实地水平距离。 地形图按比例尺分类： （1）大比例尺地形图）大比例尺地形图1：500、1：1000、1：2000、1：5000（2）中比例尺地形图）中比例尺地形图1：1万、万、1：2.5万、万、1：5万

2、、万、1：10万万（3）小比例尺地形图）小比例尺地形图1：20万、万、1：50万、万、1：100 比例尺大小不同，精度数值也不同。图比例尺大小不同，精度数值也不同。图的比例尺越大，图上的地物地貌越详细，的比例尺越大，图上的地物地貌越详细，精度越高。但测绘工作量也成倍增加。精度越高。但测绘工作量也成倍增加。所以应根据实际需要选择比例尺。所以应根据实际需要选择比例尺。 比例尺精度比例尺精度比例尺1 5001 10001 20001 50001 10000比例尺精度（M）0.050.10.20.51.0地形图的分幅与编号 梯形分幅与编号 按经纬线分幅的梯形分幅(trapezoid map-subdi

3、vision)法，它一般用于1:50001:100万的中、小比例尺地图的分幅； 矩形分幅与编号 按坐标格网分幅的矩形分隔(rectangular map-subdivision)法，它一般用于城市和工程建设1:5001:2000的大比例尺地图的分幅。梯形分幅 1:100万：经差6度，由经线180度起，自西向东160编号；纬差4度，由赤道分别向南北至88度。如G-48，SG-48. 1：10万：每幅1:100万的图按经差30、纬差20划分为144幅。 1：1万：每幅1：10万的图按经差345”,纬差230”划分为64幅。新的梯形分幅矩形分幅用纵横坐标网线划分。适用于大比例尺地形图。按用纵横坐标网

4、线划分。适用于大比例尺地形图。按图幅西南角点的坐标公里数编号。图幅大小，主要图幅西南角点的坐标公里数编号。图幅大小，主要有：有：地形图的识读图廓和图廓外注记1 1. .图号、图名和接图图号、图名和接图表表2.2.比例尺比例尺3.3.经纬度及坐标格网经纬度及坐标格网4.4.三北方向图三北方向图5.5.坐标系统坐标系统 高程系统高程系统 图式、测图日期图式、测图日期 测图者测图者6.内、外图廓。内、外图廓。 如水准点如水准点如河流如河流如水稻田如水稻田地貌符号等高线(contour) 1 1、定义、定义: :地面上高程相等的相邻点所连接而地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。成的闭合曲线。等

5、高线平距等高线平距 相邻等高线之间的水平距离相邻等高线之间的水平距离d d。等高距等高距(contour interval)、等高线、等高线平距、地面坡度平距、地面坡度等高距等高距相邻等高线相邻等高线之间的高差之间的高差h h。hhhhhh山坡线注：注：由于由于h h为定值，所以为定值，所以 i i 与与d d成反比。成反比。hhhhhh山坡线i地面坡度地面坡度i： ( 为地面倾角为地面倾角) i=hd= tan 典型地貌的等高线：（3 3）山）山谷、山谷谷、山谷线（集水线（集水线）线）（4 4）鞍部）鞍部（垭口）（垭口） 等高线按用途分类： 基本等高线基本等高线首曲线首曲线(intermed

6、iate contour)(intermediate contour) 加粗等高线加粗等高线计曲线计曲线(index contour)(index contour) 半距等高线半距等高线间曲线间曲线(half-interval (half-interval contour)contour) 1/41/4等高线等高线助曲线助曲线(extra contour)(extra contour) v同一等高线上，各点高程相等同一等高线上，各点高程相等v等高线是自行闭合的连续曲线，不在图等高线是自行闭合的连续曲线，不在图内闭合就在图外闭合内闭合就在图外闭合v除在悬崖处外，等高线不能相交除在悬崖处外，等高线

7、不能相交v地面坡度是指等高距地面坡度是指等高距h h与平距与平距d d之比，用之比，用i i表示表示v等高线通过山脊线及山谷线，必须改变等高线通过山脊线及山谷线，必须改变方向，而且与山脊线山谷线垂直相交方向，而且与山脊线山谷线垂直相交模拟测图前的准备工作 测地形图分为：白纸测图（模拟测图）测地形图分为：白纸测图（模拟测图）(analog (analog map)map)与数字测图与数字测图(digital map) (digital map) 一图纸的选用一图纸的选用主要有：主要有：1.1.磅纸磅纸（机械制图用的图纸）（机械制图用的图纸） 2.2.聚脂薄膜聚脂薄膜透明、不变形、可洗。透明、不变

8、形、可洗。坐标格网一般已绘制。坐标格网一般已绘制。 坐标格网的绘制方格网的大小：方格网的大小： 40cm40cm 50cm50cm或或50cm50cm 50cm50cm方格的大小：方格的大小：10cm10cm 10cm10cm1.对角线法对角线法oa bcd坐标格网尺法坐标格网尺法坐标格网尺（1 1）坐标格网尺的图片）坐标格网尺的图片（2 2）用坐标格网尺绘制方法）用坐标格网尺绘制方法3.软件绘制方法如AutoCAD或CASS软件。控制点的展绘例：展绘控制点A(647.43, 634.52,4.50)；B(913.46,748.63,6.45）。1、确定格网线的坐标、确定格网线的坐标、注记。注

9、记。2 2、确定控制点所在的方、确定控制点所在的方格，按比例尺展出。格，按比例尺展出。3 3、检查：在图上量取相、检查：在图上量取相邻控制点间的距离。邻控制点间的距离。其与理论值之差其与理论值之差 图图上上0.3mm0.3mm。1:10000.50.51000 900 800 700 600 500500 600 700 800 900 1000A4.506.45B经纬仪法测图(mapping method with theodolite) （一）配置（一）配置1 1、工具：、工具：经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。角器、三棱尺、计

10、算器、铅笔、橡皮等。2 2、人员：、人员：观测员、记录计算员、绘图员各观测员、记录计算员、绘图员各1 1人、立尺员人、立尺员2 2人。人。 （二）步骤 1、安仪：、安仪：在控制点在控制点A A安置经纬仪，量取仪器高。安置经纬仪，量取仪器高。2、定向：、定向：后视后视( (盘左瞄准盘左瞄准) )控制点控制点B B，度盘置零。，度盘置零。 3、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。东 大 道坚55.405.35（1 1） “ “地物地物”取取“轮廓转折点轮廓转折点”。4、观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数L、水平角。5、记录、计算：、记录、计算：记录上述观测值，按视

11、距记录上述观测值，按视距测量公式计算出点测量公式计算出点1 1的水平距离的水平距离D D和高程和高程H H。6、展碎部点：在图纸上，按、D，定出点1的位置。地形图的检查、拼接与整饰 （1）检查）检查包括：图面检查、野外巡视和设站检查（约占每包括：图面检查、野外巡视和设站检查（约占每幅图的幅图的10%10%）。）。（2）拼接）拼接一般规定每幅图的图边应测出图幅外一般规定每幅图的图边应测出图幅外1cm1cm。若偏若偏差小于容许值，可以平均分配到两幅图中。差小于容许值，可以平均分配到两幅图中。（3）整饰：）整饰：擦掉不必要的点、线、高程等。使擦掉不必要的点、线、高程等。使图面整洁、规范。图面整洁、规

12、范。 大比例尺数字地形图的测量方法简介1、工具：、工具：全站仪、棱镜、小钢尺、电子手薄、全站仪、棱镜、小钢尺、电子手薄、电脑。电脑。2、方法：、方法：用全站仪采集数据用全站仪采集数据自动记录在电自动记录在电子手薄中子手薄中通过电脑处理，成图。通过电脑处理，成图。 地形图的基本应用 一、确定图上点的平面坐标与高程一、确定图上点的平面坐标与高程 1 1、平面坐标、平面坐标用比例尺在图上量取。用比例尺在图上量取。 XY1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000hh.A5251504948EFG1:5002 2、目估内插点位高

13、程：、目估内插点位高程： HE=51.0m, HF=48.3m, HG=51.9m二、图上直线的距离、方向（方位角）、坡度1、图上直线距离 1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000（1）解析法在图上量测在图上量测A、B坐标，坐标， 计算计算A、B距离：距离：(XB,YB)(XA,YA)22)()(ABABAByyxxD（2）图解法用比例尺直接用比例尺直接 量取量取.A.B2、图上直线的坐标方位角1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000（1）

14、解析法量测两点坐标，量测两点坐标，用坐标反算公式计算：用坐标反算公式计算： (XB,YB)(XA,YA).A.BABABABxxyy1tanAB说明：应用上式，要注意方位角所在象限。（2）图解法 用量角器量取。用量角器量取。 3、确定图上直线的坡度 三、绘制指定方向的纵断面图三、绘制指定方向的纵断面图(profile (diagram)1 1、沿指定方向量取两相邻等高线间的平距，用一定比、沿指定方向量取两相邻等高线间的平距，用一定比例标在横坐标轴上；例标在横坐标轴上；2 2、再按各点的高程以一定比例标在纵坐标轴上。纵坐、再按各点的高程以一定比例标在纵坐标轴上。纵坐标高程比例一般比水平比例大标高

15、程比例一般比水平比例大5 5 1010倍。倍。000%XXXXDHHiABAB根据地形图绘制纵断面图示例根据地形图绘制纵断面图示例四、按限制的坡度选定最短线路例：例：要在要在A、B间选定一条满足坡度为间选定一条满足坡度为 的最短路线。的最短路线。%33. 3i解：解：坡度公式坡度公式 ：mdhDhimmmd30030. 010000333. 01故在相邻两根等高线之间的图上平距故在相邻两根等高线之间的图上平距 必须必须 d d：0333. 0mdhmhd0333. 0方法：计算由山脊线围成的面积。 图形面积的量算 一、方格纸法一、方格纸法数方格的个数，计算面积。数方格的个数，计算面积。二、平行

16、线法二、平行线法分解成梯形，计算面积。分解成梯形，计算面积。 (方格纸及平行线法计算面积举例方格纸及平行线法计算面积举例)(方格纸及平行线法计算面积举例方格纸及平行线法计算面积举例)三、解析法面积公式：面积公式：相邻顶点与坐标轴（相邻顶点与坐标轴（X或或Y）所围成的各梯形面积的）所围成的各梯形面积的代数和代数和。 )()()()(211414434323321221yyxxyyxxyyxxyyxxP （)()()()(21314243132421yyxyyxyyxyyxP经整理后：经整理后：niiiiiiiniiiiiniiiiniiyxyxPyyxxPxxyPyyxP111111111111

17、)(21)( )(21)(21)(21写成以下四种形式的通用公式：写成以下四种形式的通用公式：4四、求积仪法 方法：沿边线滚动一圈。方法：沿边线滚动一圈。1 1、机械求积仪、机械求积仪(mechanical planimeter)(mechanical planimeter)2、电子求积仪 (electronic planimeter)u 功能：功能：可进行面积、点的坐标、周长等项目的量测。可进行面积、点的坐标、周长等项目的量测。u 使用方法：使用方法：（1 1）在折线段，进入点方式，采集始终点，共）在折线段，进入点方式，采集始终点，共2 2点。点。（2 2）在圆弧段，进入圆弧方式，采集始终点

18、及圆弧上一）在圆弧段，进入圆弧方式，采集始终点及圆弧上一点，共点，共3 3点。点。（3 3）曲线段，进入连续跟踪进入方式，描绘曲线形状。）曲线段，进入连续跟踪进入方式，描绘曲线形状。 电子求积仪图电子求积仪图平整场地的土方量计算 一、方格网法平整成水平面时的步骤：一、方格网法平整成水平面时的步骤：1 1打方格。打方格。按精度要求和地形的不同，一般取按精度要求和地形的不同，一般取1010 10m10m、2020 20m20m、5050 50m50m。2 2根据等高线确定各方格顶点的高程。根据等高线确定各方格顶点的高程。（用内（用内插法）插法） 3 3计算设计高程。计算设计高程。（1 1）设计高程

19、由设计单位定出，则无需计算。）设计高程由设计单位定出，则无需计算。 （2）填挖方基本平衡时的设计高程 把每一个方格四个顶点的高程相加，除以把每一个方格四个顶点的高程相加，除以4 4，得每一个方，得每一个方格的平均高程；再把格的平均高程；再把n n个方格的平均高程加起来，除以个方格的平均高程加起来，除以方格数方格数n n，得设计高程。，得设计高程。 nHHHHH44321中拐边角设即有：即有：4、计算填挖高度、计算填挖高度有：有：h=H地地-H设设 h正数为挖，负数为填。正数为挖，负数为填。5、计算填、挖方量 （1）方法一）方法一（用公式（用公式:V=Sh） 1）根据填挖界线，计算那些）根据填挖

20、界线，计算那些4个顶点均为正的各个顶点均为正的各个方格的挖方量。个方格的挖方量。2）计算那些）计算那些4个顶点均为负的各个方格的填方量。个顶点均为负的各个方格的填方量。3）分别计算填挖界线上）分别计算填挖界线上4个顶点有正有负的方格个顶点有正有负的方格的挖方量和填方量。的挖方量和填方量。4）将挖方和填方分别相加，得总挖方和总填方。）将挖方和填方分别相加，得总挖方和总填方。（2）方法二（*） 角点：角点：V=hA/4 边点：边点：V=h2A/4 拐点：拐点：V=h3A/4 中点：中点：V=h4A/4 A为一方格的面积。为一方格的面积。 再将填方和挖方分开求和再将填方和挖方分开求和V，得总填方和总挖，得总填方和总挖方。方。 人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。