工程测量(第9章 地形图的内容)分解ppt课件.ppt

第9章 地形图的内容,峨眉校区,9-1 地形图概述,地形图(topographic map)：是指地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地面上的地物和地貌按一定的投影方法(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，这种图称为地形图。,9-1 地形图概述,9-1 地形图概述,地物：指地球表面上相对固定的物体。可分为天然地物（自然地物）和人工地物。如居民地、工程建筑物与构筑物、道路、水系、独立地物、境界、管线垣栅和土质与植被等。,地貌：指地表面高低起伏的状态。按其自然形态可分为高原、山地、丘陵、平原、盆地等。,9-2 地形图的比例尺,定义：图上任一线段d与地上相应线段水平距离D之比常见的比例尺有两种：数字比例尺和直线比例尺,9-2 地形图的比例尺,数字比例尺：通常用分子为1的分数来表示，即d/D=1/M,比例尺大小：用比例尺的比值来衡量的。比例尺分母愈小，比例尺愈大，图上表示的地物地貌愈详尽，称为大比例尺；反之，分母愈大，比例尺愈小。,9-2 地形图的比例尺,比例尺分类：大比例尺 1:500、1:1000、1:2000、1:5000；中比例尺 1:10000、1:25000、1:50000、1:100000；小比例尺 1:20万、1:50万、1:100万。,9-2 地形图的比例尺,不同比例尺地形图的用途：大比例尺地形图 用于各种工程建设的规划和设计；中比例尺地形图是国家的基本地图，用于国防和经济建设的规划和设计；小比例尺地形图用于行政区域管理和大范围的发展规划。,9-2 地形图的比例尺,直线比例尺：为了用图方便，以及避免由于图纸伸缩而引起的误差，通常在图上绘制图示比例尺在两条平行线上分成若干2 cm长的线段，称为比例尺的基本单位，左端一段基本单位细分成10等分，每等分相当于实地2 m，每一基本单位相当于实地20 m。,9-2 地形图的比例尺,比例尺精度： 人眼正常的分辨能力，在图上辨认的长度通常认为0.1 mm，地形图上0.1mm在地面上表示的水平距离。 利用比例尺精度，根据比例尺可以推算出测图时量距应准确到什么程度。,比例尺精度： 比例尺愈大，采集的数据信息愈详细，精度要求就愈高，测图工作量和投资往往成倍增加，因此使用何种比例尺测图，应从实际需要出发,9-3 地形图的表示方法,地物符号： 地面上的地物，如房屋、道路、河流、森林、湖泊等，其类别、形状和大小及其地图上的位置，都是用规定的符号来表示的。 根据地物的大小及描绘方法的不同，地物符号分为比例符号、非比例符号、半比例符号和面积符号。,9-3 地形图的表示方法,比例符号： 轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号。这类符号表示出地物的轮廓特征。,9-3 地形图的表示方法,非比例符号： 轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小。,9-3 地形图的表示方法,半比例符号： 对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通讯线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号，这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上。,9-3 地形图的表示方法,面积符号： 用于说明植被、土质等类别的符号，面积符号均按规定的符号和间隔配置，面积符号较大时可把间隔适当放大。对于苗圃、经济林等用一定的行列来配置，对树木、竹林等则不按一定行列来配置。,9-3 地形图的表示方法,地物注记： 对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。如地区、城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。,9-3 地形图的表示方法,地貌主要用等高线来表示。等高线是地面相邻等高点相连接的闭合曲线。基本原理：把地面上各等高线投影到同一水平面，即得出表示地貌的等高线图。,等高线原理,9-3 地形图的表示方法,等高距指相邻等高线之间的高差h，或称为等高线间隔，在同一幅地形图上，等高距是相同的。,9-3 地形图的表示方法,等高线平距指相邻等高线间的水平距离d。 性质：用等高线表示地貌，等高距选择过大，就不能精确显示地貌；反之，选择过小，等高线密集，失去图面的清晰度。,9-3 地形图的表示方法,等高线分类根据地面倾斜角和测图比例尺，从表中选定的等高距为基本等高距，同一幅地图只能选择一种基本等高距，为更详细的反映实际的地貌，等高线又分为加粗等高线、半距等高线、辅助等高线。,9-3 地形图的表示方法,基本等高线 首曲线，按基本等高距所绘的等高线，等高线的高程是基本等高距的整数倍，用细实线描绘。,加粗等高线 计曲线，高程为五倍基本等高距的等高线，用粗线描绘。,9-3 地形图的表示方法,半距等高线 间曲线，高程为1/2基本等高距的等高线，用长虚线描绘。,辅助等高线 助曲线，高程为1/4基本等高距的等高线，用短虚线描绘。,9-3 地形图的表示方法,等高线表示地形图的基本地貌山头和洼地山脊和山谷鞍部陡崖和悬崖冲沟,9-3 地形图的表示方法,山头和洼地相同：等高线都形成一组同心的闭合曲线区别：根据等高线的高程向内增还是递减来区分，可采用高程注记或示坡线的方法；,9-3 地形图的表示方法,山头和洼地 高程注记字头朝向确定山头； 示坡线是从等高线起向下坡方向垂直于等高线的短线，示坡线从内圈指向外圈，说明中间高，四周低。,9-3 地形图的表示方法,山脊和山谷 山脊是沿着一定方向延伸的高地，其最高棱线称为山脊线，又称分水线，山脊的等高线是一组向低处凸出为特征的曲线。 山谷是沿着一方向延伸的两个山脊之间的凹地，贯穿山谷最低点的连线称为山谷线，又称集水线。,9-3 地形图的表示方法,鞍部 相邻两山头之间低凹部位呈马鞍形的地貌，俗称垭口，是两个山脊与两个山谷的会合处，等高线由一对山脊和一对山谷的等高线组成。,9-3 地形图的表示方法,陡崖和悬崖 陡崖是坡度在70以上的陡峭崖壁，有石质和土质之分，石质陡崖的表示符号。 悬崖是上部突出中间凹进的地貌。,9-3 地形图的表示方法,冲沟又称雨裂 具有陡峭边坡的深沟，由于边坡陡峭而不规则，所以用锯齿形符号来表示。,9-3 地形图的表示方法,等高线特性同一条等高线上的点，其高程必相等等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合，故等高线必须延伸到图幅边缘。除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合。,9-3 地形图的表示方法,等高线特性等高线的平距小，表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等，平距与坡度成反比。等高线和山脊线、山谷线成正交。等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。,9-4 高斯投影,地图投影：地球椭球面是一个不可展的曲面，将地球椭球面上的点投影到平面上来的方法。高斯投影：假设一个椭圆柱横套在地球椭球体外并与椭球面上的某一条子午线相切，这条相切的子午线称为中央子午线。然后，将椭球面上一定范围内的物象映射到椭圆柱的内表面上，然后将椭圆柱面沿一条母线剪开并展成平面，即获得投影后的平面图形。,9-4 高斯投影,9-4 高斯投影,高斯投影性质：投影后的中央子午线为直线，无长度变化。其余的经线投影为凹向中央子午线的对称曲线，长度较球面上的相应经线略长。 赤道的投影也为一直线，并与中央子午线正交。其余的纬线投影为凸向赤道的对称曲线。经纬线投影后仍然保持相互垂直的关系，说明投影后的角度无变形。,9-4 高斯投影,分带投影：高斯投影没有角度变形，但有长度变形和面积变形，离中央子午线越远，变形就越大；为了对变形加以控制，测量中采用限制投影区域的办法，即将投影区域限制在中央子午线两侧一定的范围，即分带投影。投影带一般分为6带和3带两种,9-4 高斯投影,6带投影 从英国格林尼治起始子午线开始，自西向东，每隔经差6分为一带，将地球分成60个带。3投影带 在6带的基础上划分的。每3为一带，共120带。,9-4 高斯投影,9-4 高斯投影,高斯平面直角坐标系 通过高斯投影，将中央子午线的投影作为纵坐标轴，用x表示，将赤道的投影作为横坐标轴，用y表示，两轴的交点作为坐标原点。 在每一投影带内，y坐标值有正有负，为了使y坐标都为正值，故将纵坐标轴向西平移500km（半个投影带的最大宽度不超过500km），并在y坐标前加上投影带的带号。,9-4 高斯投影,高斯平面直角坐标系A点位于18投影带，自然坐标为x=3395451m，y=82261m在18带中的高斯通用坐标则为X=18 3395451m，Y=18 417739m,9-5 地形图的分幅,目的：为了便于测绘、使用和管理地形图，需要统一地对地形图进行分幅和编号。分幅：将大面积的地形图按照不同比例尺划分成若干幅小区域的图幅。编号：将划分的图幅，按比例尺大小和所在的位置，用文字符号和数字符号进行编号。,9-5 地形图的分幅,分幅方法：经纬网梯形分幅法或国际分幅法坐标格网正方形或矩形分幅法。分幅作用：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。,9-5 地形图的分幅,正方形和矩形分幅法：为了适应各种工程设计和施工的需要，对于大比例尺地形图，大多按纵横坐标格网线进行等间距分幅，即采用正方形分幅与编号方法。,9-5 地形图的分幅,正方形和矩形编号：图幅的编号一般采用坐标编号法。由图幅西南角纵坐标x和横坐标y组成编号，15000坐标值取至km，12000、11000取至0.1km,1500取至0.01km。例：某幅11000地形图的西南角坐标为x=6230km、y=10km，则其编号为6230.010.0。,9-5 地形图的分幅,正方形和矩形编号：基本图号法编号，以15000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罗马数字。,9-5 地形图的分幅,1100万比例尺地形图的分幅和编号采用国际标准分幅的经差6、纬差4为一幅图。从赤道起向北或向南至纬度88止，按纬差每4划作22个横列，依次用A、B 、V表示；从经度180起向东按经差每6划作一纵行，全球共划分为60纵行，依次用1、2、60表示。,9-5 地形图的分幅,1100万比例尺地形图的分幅和编号,9-5 地形图的分幅,1100万比例尺地形图的分幅和编号每幅图的编号由该图幅所在的“列号行号”组成。例如，北京某地的经度为1162608、纬度为395520，所在1100万地形图的编号为J-50。我们国家与国际编号基本相同，但行与列的称谓相反。由图幅所在的“行号列号”组成。,9-5 地形图的分幅,150万、125万、110万比例尺地形图的分幅和编号一幅1100万的图可划分出为4幅150万的图，分别以代码A、B、C、D表示。将1100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，如图92左上角150万图幅的编号为J-50-A。,9-5 地形图的分幅,150万、125万、110万比例尺地形图的分幅和编号一幅1100万的图可划分出16幅125万的图，分别用1、2、16代码表示。将1100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，如图92左上角125万图幅的编号为J-50-1。,9-5 地形图的分幅,150万、125万、110万比例尺地形图的分幅和编号一幅1100万的图，可划分出144幅110万的图，分别用1、2、144代码表示。将1100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，如图92左上角110万图幅的编号为J-50-1。,9-5 地形图的分幅,150万、125万、110万比例尺地形图的分幅和编号,9-5 地形图的分幅,15万、12.5万、11万比例尺地形图的分幅和编号将一幅110万的图划分成4幅15万地形图，分别以A、B、C、D数码表示，将其加在110万图幅编号后面，便组成15万的图幅编号，例如，J-50-144-A。,9-5 地形图的分幅,15万、12.5万、11万比例尺地形图的分幅和编号将每幅15万的图幅划分成4幅12.5万地形图，并以1、2、3、4数码表示，将其加在15万图幅编号后面便组成12.5万图幅的编号，例如，J-50-144-A-2。,9-5 地形图的分幅,15万、12.5万、11万比例尺地形图的分幅和编号将110万图幅进一步划分成64幅11万地形图，并用（1）、（2）、（64）带括号的数码表示，将其加在110万图幅编号后面，便组成11万图幅的编号。例如，J-50-144-（62）。,9-5 地形图的分幅,15000、12000比例尺地形图的分幅和编号将一幅11万的图幅划分成4幅15000图幅，分别在11万的编号后面写上代码a、b、c、d，例如，J-50-144-（62）-b。每幅15000的图再划分成9幅12000的图，其编号是在15000图的编号后面再写上数字1、2、9，例如，J-50-144-（62）-b-8。,9-6 图廓和注记,图名：指本图幅的名称，一般以本图幅内最重要的地名或主要单位名称来命名，注记在图廓外上方的中央。图号：即图的分幅编号，注在图名下方,9-6 图廓和注记,接图表：为便于查找、使用地形图，在每幅地形图的左上角都附有相应的图幅接图表，用于说明本图幅与相邻八个方向图幅位置的相邻关系。,9-6 图廓和注记,文字说明：通常在图的下方或左、右两侧注有文字说明，内容包括测图日期、坐标系、高程基准、测量员、绘图员和检查员等。在图的右上角标注图纸的密级。,9-6 图廓和注记,图廓与坐标格网：图廓是地形图的边界，正方形图廓只有内、外图廓之分。内图廓为直角坐标格网线，外图廓用较粗的实线描绘。外图廓与内图廓之间的短线用来标记坐标值。,9-6 图廓和注记,图廓与坐标格网：由经纬线分幅的地形图，内图廓呈梯形。西图廓经线为东经12845，南图廓纬线为北纬4650，两线的交点为图廓点。内图廓与外图廓之间绘有黑白相间的分度带，每段黑白线长表示经纬差1。连接东西、南北相对应的分度带值便得到大地坐标格网，可供图解点位的地理坐标用。分度带与内图廓之间注记了以km为单位的高斯直角坐标值。,9-6 图廓和注记,直线比例尺：也称图示比例尺，它是将图上的线段用实际的长度来表示。因此，可以用分规或直尺在地形图上量出两点之间的长度，然后与直线比例尺进行比较，就能直接得出该两点间的实际长度值。,9-6 图廓和注记,三北方向：中、小比例尺地形图的南图廓线右下方，通常绘有真北、磁北和轴北之间的角度关系。利用三北方向图，可对图上任一方向的真方位角、磁方位角和坐标方位角进行相互换算。,9-6 图廓和注记,坡度尺：通常在中、小比例尺地形图的南图廓外绘有图解坡度尺。坡度尺是按等高距与平距的关系d=htan制成的。以坡度为横坐标，可取任意比例绘制；以等高线平距为纵坐标的坡度平距曲线，与地形图的比例尺相同。应用：用卡规在地形图上量取量等高线a、b点平距ab，在坡度尺上比较，即可查得ab的角值约为145。,