《地形图的应用》PPT课件.ppt

《《地形图的应用》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《地形图的应用》PPT课件.ppt（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第九章 地形图的应用,第一节 概述,一、地形图的主要用途 1)地质勘探 在地质勘探中，地形图往往作为调查的底图，如在公路建设选线地质勘测的项目中，本项目设计中树立全面、协调、可持续发展的科学发展观，坚持“地质超前”、“地质选线”的原则，避让大的不良地质路段。其二是针对沿线对社会环境有影响的居民村落和学校、名胜古迹等进行了多方案论证，尽量减少干扰和占地。其三是注重公路景观环境设计，将公路自身的平纵线形、路基宽度、桥隧、路线交叉、沿线设施等与沿途地形、地貌、生态特征以及其他自然和人文景观作为一个有机的整体统一考虑。,2、矿山开采,在矿山的地质勘探和设计、施工阶段，必须预先测绘地形图和进行相应的测绘

2、工作，以保证勘探和施工质量，实时地反映底下矿产资源开采对地表的影响，如：矿山开采可能引起的山体滑坡，河流的断流，地表的塌陷等地质灾害。把因矿产资源开采引起的自然灾害损失降到最低。,3、城市用地的用地分析与规划,A、城市环境B、城市居民用地规划C、城市交通建设规划D、城市工业用地规划,4、工程建设,房屋建筑、农田水利、道路桥梁交通、土地整治。,二 地形图的识读,1、地形图图外注记识读,根据地形图图廓外的注记，可全面了解地形的基本情况。,由地形图的比例尺可以知道该地形图反映地物、地貌的详略；,根据测图日期的注记可以知道地形图的新旧，从而判断地物、地貌的变化程度；,通过接合图表可以了解与相邻图幅的关

3、系。,从图廓坐标可以掌握图幅的范围；,了解地形图的坐标系统、高程系统、等高距、测图方法等，对正确用图有很重要的作用。,了解地形图所使用的地形图图式版别，对地物、地貌的识读非常重要。,2、地物识读,地物识读前，要熟悉一些常用地物符号，了解地物符号和注记的确切含义。根据地物符号，了解图内主要地物的分布情况，如村庄名称、公路走向、河流分布、地面植被、农田等。,3、地貌识读,地貌识读前，要正确理解等高线的特性，根据等高线，了解图内的地貌情况。首先要知道等高距是多少，然后根据等高线的疏密判断地面坡度及地势走向。,第二节 地形图的基本应用,一、在图上确定某点的坐标,1000,2500,2400,2300,

4、2200,2100,2000,1100,1200,1300,1400,1000,1500,A,a,b,c,d,f,g,q,p,按地形图比例尺量出,则A点的坐标为:,如果精度要求较高，则应考虑图纸伸缩的影响，此时还应量出ab和ad的长度。,设图上坐标方格边长的理论值为l（l=100mm），则A点的坐标可按下式计算，即,二、在图上确定两点间的水平距离,1000,2500,2400,2300,2200,2100,2000,1100,1200,1300,1400,1000,1500,A,B,DAB,1解析法,先求出图上A、B两点坐标（xA，yA）和（xB，yB），然后按坐标反算，计算AB的水平距离。,

5、2图解法,用两脚规在图上直接卡出A、B两点的长度，再与地形图上的直线比例尺比较，即可得出AB的水平距离。,也可用比例尺直接在图上量取。,三、在图上确定某一直线的坐标方位角,1000,2500,2400,2300,2200,2100,2000,1100,1200,1300,1400,1000,1500,A,B,1解析法,如果A、B两点的坐标已知，可按坐标反算公式计算AB直线的坐标方位角。,2图解法,当精度要求不高时，可由量角器在图上直接量取其坐标方位角。,AB的坐标方位角为：,四、在图上确定任意一点的高程,1点在等高线上,如果点在等高线上，则其高程即为等高线的高程。,A,B,m,n,36,32,

6、34,30,28,C,2点不在等高线上,如果点位不在等高线上，则可按内插求得。,B点相对于m点的高差hmB为：,设,，则B点的高程为：,通常根据等高线用目估法按比例推算图上点的高程。,五、在图上确定某一直线的坡度,在地形图上求得直线的长度以及两端点的高程后，可按下式计算该直线的平均坡度i，即,式中 d 图上量得的长度（mm）；M地形图比例尺分母；h 两端点间的高差（m）；D直线实地水平距离（m）。,坡度有正负号，“”正号表示上坡，“”负号表示下坡，常用百分率（%）或千分率（）表示。,第三节 地形图在工程规划设计中的应用,一、绘制已知方向线的纵断面图,例欲绘制直线AB、BC纵断面图。,（1）在图

7、纸上绘出表示平距的横轴PQ，过A点作垂线，作为纵轴，表示高程。平距的比例尺与地形图的比例尺一直；为了明显地表示地面起伏变化情况，高程比例尺往往比平距比例尺放大1020倍。,（2）在纵轴上标注高程，在图上沿断面方向量取两相邻等高线间的平距，依次在横轴上标出，得b、c、d、l及C等点。,（3）从各点作横轴的垂线，在垂线上按各点的高程，对照纵轴标注的高程确定各点在剖面上的位置。,（4）用光滑的曲线连接各点，即得已知方向线ABC的纵断面图。,10,11,12,13,14,16,15,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,B,A,C,A,b,c,d,e,f,g,h,i,B,j,k,l,C,Q,P,

8、10,12,14,16,二、按规定坡度选定最短路线,例 设从公路旁A点到山头B点选定一条路线，限制坡度为4%，地形图比例尺为1:2 000，等高距为1m。,A,B,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,80,85,公路,d,（1）确定线路上两相邻等高线间的最小等高线平距。,（2）先以A点为圆心，以d为半径，用圆规划弧，交81m等高线与1点，再以1点为圆心同样以d为半径划弧，交82m等高线于2点，依次到B点。连接相邻点，便得同坡度路线A12B。,在选线过程中，有时会遇到两相邻等高线间的最小平距大于d的情况，即所作圆弧不能与相邻等高线相交，说明该处的坡度小于指定的坡度，则以最短距离定线。

9、,（3）另外，在图上还可以沿另一方向定出第二条线路A12B，可作为方案的比较。,三、面积的计算,1解析法,在要求测定面积的方法具有较高精度，且图形为多边形，各顶点的坐标值为已知值时，可采用解析法计算面积。,1,2,3,4,x,x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,y,O,1,2,3,4,欲求四边形1234的面积，已知其顶点坐标为1（x1、y1）、2（x2、y2）、3（x3、y3）和4（x4、y4）。则其面积相当于相应梯形面积的代数和，即：,整理得：,对于n点多边形，其面积公式的一般式为：,式中 i 多边形各顶点的序号。当i取1时，i-1就为n,当i为n是，i+1就为1。,2几何图形法

10、,若图形是由直线连接的多边形，可将图形划分为若干个简单的几何图形，然后用比例尺量取计算所需的元素，应用面积计算公式求出各个简单几何图形的面积。最后取代数和，即为多边形的面积。,1,2,3,4,5,图形边界为曲线时，可近似地用直线连接成多边形。再计算面积。,3透明方格网,对于不规则曲线围成的图形，可采用透明方格法进行面积量算。,用透明方格网纸（方格边长一般为1mm、2mm、5mm、10mm）蒙在要量测的图形上，先数出图形内的完整方格数，然后将不够一整格的用目估折合成整格数，两者相加乘以每格所代表的面积，即为所量算图形的面积，即：,式中 S 所量图形的面积 n 方格总数 A 1个方格的面积,1,2

11、,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,例 方格边长为1cm，图的比例尺为1：1000。完整方格数为36个，不完整的方格凑整为8个，求该图形面积。,解,量算面积时，将绘有间距d=1mm或2mm的平行线组的透明纸覆盖在待算的图形上，则整个图形被平行线切割成若干等高d的近似梯形，上、下底的平均值以 表示，则图形的总面积为：,4平行线法,即：图形面积S等于平行线间距乘以梯形各中位线的总长。,最后，再根据图的比例尺将其换算为实地面积为：,式中 M 地形

12、图的比例尺分母。,例 在1：2000比例尺的地形图上，量得各梯形上、下底平均值的总和，求图形面积。,l1,l2,l3,l4,l5,ln1,ln,d,d,解,5求积仪法,求积仪是一种专门用来量算图形面积的仪器。,其优点是量算速度快，操作简便，适用于各种不同几何图形的面积量算而且能保持一定的精度要求。,求积仪有机械求积仪和电子求积仪两种仪。,6、利用软件CASS直接计算,在cad或cass软件里绘出多边形边界或扫描矢量化图形边界线，查询线包围的区域面积或生成区直接查询属性,四、地形图在平整场地中的应用,1.将场地平整为水平地面,例 1：1000比例尺的地形图，拟将原地面平整成某一高程的水平面，使填

13、、挖土石方量基本平衡。,（1）绘制方格网,在地形图上拟平整场地内绘制方格网，一般方格的边长为10m或20m。图中方格为20m20m。,各方格顶点号注于方格点的左下角。,52.0,52.3,+1.9,+1.2,+0.6,+1.2,+1.6,+1.2,+0.4,+0.6,+0.3,-0.7,-0.5,-0.7,-1.1,-1.4,-1.9,-1.9,-1.7,-1.7,-2.2,+0.1,48.0,48.2,48.2,47.7,49.2,49.4,49.2,48.5,48.0,50.0,50.5,50.2,51.1,51.5,51.1,50.3,49.7,49.3,48.8,49.9,49.9,A

14、1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,D3,D2,D1,D4,D5,E3,E2,E1,E4,50,49,48,+2.1,+2.4,51.8,51.1,50.5,51.7,51.7,51.1,50.4,50.7,50.8,50.2,49.5,49.7,49.8,49.3,48.6,48.7,48.8,48.4,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,-0.2,-0.6,

15、（2）求各方格顶点的地面高程,根据地形图上的等高线，用内插法求出各方格顶点的地面高程，并注于方格点的右上角。,（3）计算设计高程,分别求出各方格四个顶点的平均值，即各方格的平均高程；,将各方格的平均高程求和并除以方格数n，即得到设计高程H。,在本例中，求得的设计高程H=49.9m。并注于方格顶点右下角。,（4）确定方格顶点的填、挖高度,各方格顶点地面高程H与设计高程之差，为该点的填、挖高度，即,h为“”表示挖深，为“”表示填高。并将h值标注于相应方格顶点左上角。,（5）确定填挖边界线,根据设计高程H=49.9m，在地形图上用内插法绘出49.9m等高线。该线就是填、挖边界线。,（6）计算填、挖土

16、石方量,计算填挖方的方法：方格网法、断面法、等高线法，对不同的工程应用采用不同计算方法。在填挖方计算中，有两种不同的情况即：,一种是整个方格全填或全挖方，如方格I、III。,一种既有挖方，又有填方的方格，如方格II。,另现以方格I、II、III为例，说明其计算方法：,方格I为全挖方,方格II既有挖方，又有填方,方格III为全填方,式中 各方格的填、挖面积（m2）,2将场地平整为一定坡度的倾斜场地,例 根据地形图将地面平整为倾斜场地，设计要求是：倾斜面的坡度，从北到南的坡度为-2%，从西到东的坡度为-1.5%。,（1）绘制方格网并求方格顶点的地面高程,与将场地平整成水平地面同法绘制方格网，并将各

17、方格顶点的地面高程注于图上，图中方格边长为20m。,+0.69,+0.19,+0.04,+0.04,+0.34,+0.39,+0.24,+0.14,-0.41,-0.06,-0.11,-0.26,82.15,81.20,80.45,79.90,79.40,79.25,79.85,79.65,79.20,79.75,79.85,78.80,81.40,81.10,80.40,80.20,80.75,80.85,80.30,80.20,81.46,81.16,81.06,80.86,80.56,80.26,80.76,80.46,80.16,80.66,80.36,80.06,80.26,79.7

18、6,79.66,79.36,79.06,A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,D1,D2,D3,D4,D5,79.76,79.46,79.86,82,81,80,1.5%,2.0%,G,80.26,79,-0.86,+0.34,-0.66,-0.31,-0.61,+0.19,+0.39,-0.26,（2）计算各方格顶点的设计高程,根据填、挖土石方量基本平衡的原则，按与将场地平整成水平地面计算设计高程相同的方法，计算场地几何形重心点G的高程，并作为设计高程。,在本例中，计算得设计高程H=80.26m。,重心点及设计高程确定以后，根据方格点间距和

19、设计坡度，自重心点起沿方格方向，向四周推算各方格顶点的设计高程。,南北两方格点间的设计高差=20m2%=0.4m,东西两方格点间的设计高差=20m1.5%=0.3m,B3点的设计高程=80.26m+0.2m=80.46m,A3点的设计高程=80.46m+0.4m=80.86m,C3点的设计高程=80.26m-0.2m=80.06m,D3点的设计高程=80.06m-0.4m=79.66m,同理可推算得其他方格顶点的设计高程，并将高程注于方格顶点的右下角。,推算高程时应进行以下两项检核：,1）从一个角点起沿边界逐点推算一周后到起点，设计高程应闭合。,2）对角线各点设计高程的差值应完全一致。,（3）计算方格顶点的填、挖高度,计算各方格顶点的填、挖高度并注于相应点的左上角。,（4）计算填、挖土石方量,根据方格顶点的填、挖高度及方格面积，分别计算各方格内的填挖方量及整个场地总的填、挖方量。,