地形图的读法与应用课件.ppt
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- 地形图 读法 应用 课件
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1、v引:引:测区较小时,测区较小时,可以把球面当平面可以把球面当平面看待。看待。v当测区较大时,曲当测区较大时,曲率对距离,高程和率对距离,高程和角度的影响就需要角度的影响就需要考虑。考虑。v曲面曲面 平面?平面?第八章第八章 地形图的读法和应用地形图的读法和应用d8.1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系一、地图投影一、地图投影1 1、概念、概念:地图投影就是地图投影就是按一定的数学法则,建立按一定的数学法则,建立起椭球面上的点与平面上的点一一对应的数学起椭球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。即把椭球面上的大地坐标投影成平面上关系。即把椭球面上的大地坐标投影成平面上的直角坐标。的直角坐
2、标。v投影变形:投影变形:椭球面曲面上的元素投影到平面上,椭球面曲面上的元素投影到平面上,就会和原来的元素呈现差异,这一差异称为投就会和原来的元素呈现差异,这一差异称为投影变形。影变形。v投影变形:投影变形:角度变形、长度变形、面积变形角度变形、长度变形、面积变形2 2、地图投影分类、地图投影分类v按地球椭球面与投影面的相对位置按地球椭球面与投影面的相对位置 正轴投影:投影面的中心线与地轴相重合正轴投影:投影面的中心线与地轴相重合 斜轴投影:投影面的中心线与地轴斜交斜轴投影:投影面的中心线与地轴斜交 横轴投影:投影面的中心线与地轴相垂直横轴投影:投影面的中心线与地轴相垂直v按正轴投影时外部特征
3、按正轴投影时外部特征 圆锥投影圆锥投影 /圆柱投影圆柱投影 /方位投影方位投影v按内在变形按内在变形 等角投影等角投影 /等积投影等积投影 /任意投影任意投影一、地图投影一、地图投影地图投影类型地图投影类型 正轴正轴 斜轴斜轴 横轴横轴v圆圆锥锥v圆圆柱柱v方方位位 2 2、地图投影分类、地图投影分类v综上所述,投影名称可以结合上述三种分类方综上所述,投影名称可以结合上述三种分类方法(投影面形状、投影面与地球椭球体的位置、法(投影面形状、投影面与地球椭球体的位置、投影后的变形性质)加以命名。如:正轴等角投影后的变形性质)加以命名。如:正轴等角圆锥投影、正轴等角圆柱投影、圆锥投影、正轴等角圆柱投
4、影、横轴等角圆柱横轴等角圆柱投影(高斯投影)投影(高斯投影)等。等。v地形图测绘对投影的要求地形图测绘对投影的要求 等角(正形):保角,伸长的固定性等角(正形):保角,伸长的固定性 长度面积变形不大:控制变形长度面积变形不大:控制变形一、地图投影一、地图投影v高斯高斯投影是投影是等角、横切、椭圆柱投影等角、横切、椭圆柱投影。等角投影。等角投影就是正形投影(椭球面上的图形投影后保持形状就是正形投影(椭球面上的图形投影后保持形状相似。即投影后角度不变形)。相似。即投影后角度不变形)。3、高斯投影、高斯投影v高斯投影方法:高斯投影方法:设想一设想一椭圆柱横套在地球椭球体椭圆柱横套在地球椭球体外,使投
5、影带的中央子午外,使投影带的中央子午线与椭圆柱体相切,线与椭圆柱体相切,中央中央子午线子午线展开后展开后为为X X轴,轴,向北向北为正;为正;赤道赤道展开后展开后为为Y Y轴,轴,向东为正。向东为正。3、高斯投影:、高斯投影:等角、横轴、椭圆柱投影等角、横轴、椭圆柱投影投影带投影带 母线母线3、高斯投影、高斯投影投影投影剪开剪开展展平平3、高斯投影、高斯投影规律:规律:v椭圆柱与椭球面横切于某一条子午线(称为中椭圆柱与椭球面横切于某一条子午线(称为中央子午线)央子午线)v中央子午线的投影为一条直线,其余经线投影中央子午线的投影为一条直线,其余经线投影为凹向中央子午线的曲线,离中央子午线越远,为
6、凹向中央子午线的曲线,离中央子午线越远,长度变形越大。长度变形越大。v赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤道的曲线。道的曲线。v经纬线投影后仍保持相互垂直关系。经纬线投影后仍保持相互垂直关系。v中央子午线和赤道的投影相互垂直。中央子午线和赤道的投影相互垂直。1、投影带、投影带(为了控制长度变形)(为了控制长度变形)v6分带:分带:从从首子午线首子午线起每隔起每隔6自西向东分带,自西向东分带,每带中间的子午线每带中间的子午线称为中央子午线。称为中央子午线。v3分带:分带:从从东经东经1.5 子午子午线起每隔线起每隔 3自西自西向东分带。向东分带。二、高
7、斯平面直角坐标系二、高斯平面直角坐标系1、投影带、投影带v 6度与度与3度分带:度分带:=6N-3 =3N v 为该分带中央子午线的经度,为该分带中央子午线的经度,N为带号为带号2 2、高斯平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系v在投影面上,中央子午线和在投影面上,中央子午线和赤道的投影都是直线赤道的投影都是直线。v中央子午线的投影是中央子午线的投影是X轴,赤轴,赤道的投影是道的投影是Y轴,其交点是坐轴,其交点是坐标原点。规定标原点。规定X轴向北为正,轴向北为正,轴向东为正。轴向东为正。v点的点的X坐标是点至赤道的距离。坐标是点至赤道的距离。v点的点的Y坐标是点至中央子午线坐标是点至中央子午线的距
8、离,设为的距离,设为y;y有正有正有负有负。ABBByxyAAxxyByxBByAxAAxy5 0 0 K mv为了避免为了避免Y坐标出现负坐标出现负值,把原点向西平移值,把原点向西平移500公里。公里。v为区分不同投影带中的为区分不同投影带中的点,在点,在Y坐标值前加带坐标值前加带号号N,所以点的横坐标所以点的横坐标通用值通用值为:为:y=N1000000+500000 +y2、高斯平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系ABBByxyAAxxyByxBByAxAAxy500Km我国位于我国位于北半球,北半球,在高斯平在高斯平面直角坐面直角坐标系里:标系里:X X均为正,均为正,y y有正有负有正
9、有负ABBByxyAAxxyByxBByAxAAxy500Km坐标通用值坐标通用值 例如:例如:v Y=19 123 456.789m Y=19 123 456.789m,该点位在该点位在1919带内,其带内,其相对于中央子午线而相对于中央子午线而言的横坐标则是:言的横坐标则是:v首先去掉带号首先去掉带号1919,再,再减去减去500000m,500000m,最后得:最后得:Y=-376543.211m Y=-376543.211m。8.2 地形图的分幅与编号地形图的分幅与编号 v引:一幅地图不能全部表示所要测绘的区域,要分引:一幅地图不能全部表示所要测绘的区域,要分成多张来绘制,为了便于使用
10、和管理,每张按规定的成多张来绘制,为了便于使用和管理,每张按规定的大小统一分幅,并进行系统编号。大小统一分幅,并进行系统编号。v 地形图的分幅方法有两种:地形图的分幅方法有两种:1、经纬网、经纬网梯形分幅梯形分幅法或国际分幅法;法或国际分幅法;2、坐标格网、坐标格网正方形正方形或或矩形分幅矩形分幅法。法。前者用于国家基本比例尺地形图,后者用于工程前者用于国家基本比例尺地形图,后者用于工程建设大比例尺地形图。建设大比例尺地形图。一、梯形分幅与编号一、梯形分幅与编号v1.1 100万地形图分幅和编号:采用国际标准万地形图分幅和编号:采用国际标准分幅的分幅的经差经差6、纬差、纬差4为一幅图。从为一幅
11、图。从赤道起赤道起向向北或向南至纬度北或向南至纬度88止,按纬差每止,按纬差每4划作划作22个横个横列,依次用列,依次用A、B、V表示;从表示;从经度经度180起起向东按经差每向东按经差每6划作一纵行,全球共划分为划作一纵行,全球共划分为60纵纵行,依次用行,依次用1、2、60表示。表示。v每幅图的编号由该图幅所在的每幅图的编号由该图幅所在的“列号列号行号行号”组成。例如,北京某地的经度为组成。例如,北京某地的经度为1162608、纬、纬度为度为395520,所在,所在1 100万地形图的编号为万地形图的编号为:J-50。北半球东侧北半球东侧1 100万地图的国际分幅编号万地图的国际分幅编号2
12、.1 50万、万、20万、万、10万的分幅和编号万的分幅和编号 v一幅一幅1 100万的图可划分出为万的图可划分出为4幅幅1 50万万的图,的图,分别以代码分别以代码A、B、C、D表示。将表示。将1 100万图幅万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,例的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,例1 50万图幅的编号为万图幅的编号为J-50-A。v一幅一幅1 100万的图可划分出万的图可划分出36幅幅1 20万万的图,的图,分别用分别用(1)、(2)、(36)代码表示。将代码表示。将1 100万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,例例1 25万
13、图幅的编号为万图幅的编号为J-50-(1)。v一幅一幅1 100万的图,可划分出万的图,可划分出144幅幅1 10万万的的图,分别用图,分别用1、2、144代码表示。将代码表示。将1 100万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,万图幅的编号加上代码,即为该代码图幅的编号,例例1 10万图幅的编号为万图幅的编号为J-50-1。3.1 5万、万、2.5万、万、1万的分幅和编号万的分幅和编号v每幅每幅 1:100万地形图划分为万地形图划分为24行行24列,共列,共576幅幅1:5万万的地形图,或将的地形图,或将1:10万分成四等份,编万分成四等份,编号在其后加号在其后加A-D,例,例J-50-
14、1-B。2.1 50万、万、20万、万、10万的分幅和编号万的分幅和编号 v每幅每幅 1:100万地形图划分为万地形图划分为48行行48列,共列,共2304幅幅1:2.5万万地形图,编号为地形图,编号为 J-50-1-B-3v每幅每幅 1:100万地形图划分为万地形图划分为96行行96列,共列,共9216幅幅1:1万万地形图,编号为地形图,编号为 J-50-1-(21)v每幅每幅 1:100万地形图划分为万地形图划分为192行行192列,共列,共36864幅幅1:5000地形图,编号为地形图,编号为J-50-1-(21)-d3.1 5万、万、2.5万、万、1万的分幅和编号万的分幅和编号 图图幅
15、大小幅大小 1 1100100万图幅包含关系万图幅包含关系 地形图地形图 比例尺比例尺 纬差纬差 经差经差 行数行数 列数列数 图幅数图幅数 1100万 150万 125万 110万 15万 12.5万 11万 15000 4 2 1 20 10 5 230 115 6 3 130 30 15 730 345 152.5 1 2 4 12 24 48 96 192 1 2 4 12 24 48 96 192 1 4 16 144 576 2304 9216 36864 梯形分幅的图幅规格与编号梯形分幅的图幅规格与编号 图图幅幅大大小小 地地形形图图比比例例尺尺 经经度度差差 纬纬度度差差 图图
16、幅幅包包含含关关系系 图图幅幅编编号号事事例例 1100万 150万 125万 110万 15万 12.5万 11万 15000 12000 6 3 130 30 15 730 345 152.5 37.5 4 2 1 20 10 5 230 115 25 1100万图幅包含4幅 1100万图幅包含16幅 1100万图幅包含144幅 110万图幅包含4幅 15万图幅包含4幅 110万图幅包含64幅 11万图幅包含4幅 15000图幅包含9幅 J-50 J-50-A J-50-1 J-50-1 J-50-144-A J-50-144-A-2 J-50-144-(62)J-50-144-(62)-
17、b J-50-144-(62)-b-8 二、矩形分幅与编号二、矩形分幅与编号v为了适应各种工程设计和施工的需要为了适应各种工程设计和施工的需要,对于大比对于大比例尺地形图,大多按例尺地形图,大多按纵横坐标格网线纵横坐标格网线进行等间距进行等间距分幅,即采用正方形分幅与编号方法。分幅,即采用正方形分幅与编号方法。v1、图幅的编号一般采用图幅的编号一般采用坐标编号法坐标编号法。由图幅。由图幅西西南角南角纵坐标纵坐标x和横坐标和横坐标y组成编号,组成编号,1 5000坐标坐标值取至值取至1km,1 2000、1 1000取取至至 0.1km,1 500取至取至0.01km。例如,某幅。例如,某幅1
18、1000地形图的西南角坐标为地形图的西南角坐标为x=6230km、y=10km,则其编号为,则其编号为6230.010.0。2、基本图号法编号,即以基本图号法编号,即以1 5000地形图作为基地形图作为基础,较大比例尺图幅的编号是在它的编号后面加上础,较大比例尺图幅的编号是在它的编号后面加上罗马数字罗马数字。20-60 20-60-图94 15000基本图号法的分幅编号 比例尺:1500 编 号:20-60-比例尺:12000 编 号:20-60-比例尺:11000 编 号:20-60-v3.3.流水号编号流水号编号 按测区内从左到右、从按测区内从左到右、从上到下的顺序用阿拉伯上到下的顺序用阿
19、拉伯数字编号。例数字编号。例1,2,3,nv4.4.按行列号编号按行列号编号 测区内按行列排出序号。测区内按行列排出序号。例例A-4.C-3A-4.C-3123456789101112131415A-1A-2A-3A-4A-5B-1B-2B-3B-4B-5C-1C-2C-3C-4C-5二、矩形分幅与编号二、矩形分幅与编号正方形分幅的图幅规格与面积大小正方形分幅的图幅规格与面积大小地形图比例尺地形图比例尺 图幅大小(图幅大小(cmcm)实际面积(实际面积(kmkm2 2)1 150005000图幅包含数图幅包含数 15000 12000 11000 1500 4040 5050 5050 505
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