地形圖的讀法和應(yīng)用.ppt》.ppt

1、第八章 地形圖的讀法和應(yīng)用,8-1 高斯平面直角坐標(biāo)系 測(cè)繪地形圖的范圍較小時(shí)，可以把球面當(dāng)做平面看待。但是如果測(cè)區(qū)范圍較大(如測(cè)區(qū)范圍大于以10 km為半徑的圓面積時(shí))，就不能再將球面看成平面了。為了解決這個(gè)矛盾，必須研究地圖投影的問題，以便能將球面上的圖形合理地展繪到平面上來。 一、 高斯投影的概念 三種投影變形：長(zhǎng)度變形、角度變形和面積變形三種。對(duì)于地形圖的測(cè)繪來說，要求投影后的角度保持不變形，同時(shí)長(zhǎng)度變化也要盡可能小，只有采用正形投影，才能滿足上述要求。目前我國(guó)采用的高斯投影，就是一種橫圓柱正形投影。,高斯投影的規(guī)律是： (1) 中央子午線的投影為一條直線，且投影之后的長(zhǎng)度無(wú)變形；其余

2、子午線的投影均為凹向中央子午線的曲線，且以中央子午線為對(duì)稱軸，離對(duì)稱軸越遠(yuǎn)，其長(zhǎng)度變形也就越大； (2) 赤道的投影為直線，其余緯線的投影為凸向赤道的曲線，并以赤道為對(duì)稱軸； (3) 經(jīng)緯線投影后仍保持相互正交的關(guān)系，即投影后無(wú)角度變形； (4) 中央子午線和赤道的投影相互垂直。,二、 高斯平面直角坐標(biāo) 分帶投影使每一投影帶只包括中央子午線及其兩側(cè)的鄰近部分。 在中、小比例尺測(cè)圖中，大都采用6分帶法，即從首子午線開始，按經(jīng)差6為一帶，將地球分成60個(gè)投影帶，并編號(hào)1、260。6帶的帶號(hào)與其中央子午線的經(jīng)度(L）有下列關(guān)系：帶號(hào)6-3=L 在110000及大比例尺測(cè)圖中，因采用6分帶法不能滿足測(cè)

3、圖的精度要求，故又采用3或1.5分帶法。3投影帶的劃分，是從經(jīng)度1.5的子午線開始，按經(jīng)差3為一帶，把地球分為120個(gè)帶。3帶的帶號(hào)與其中央子午線經(jīng)度(L)有下列關(guān)系：帶號(hào)3=L。 分帶投影后，各帶的中央子午線都和赤道垂直，以中央子午線作為縱坐標(biāo)軸x,赤道為橫坐標(biāo)軸y，其交點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)。這樣，在每個(gè)投影帶內(nèi)，便構(gòu)成了一個(gè)既和地理坐標(biāo)有直接關(guān)系、又有各自獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系，稱為高斯-克呂格坐標(biāo)系。,分帶投影后，各帶的中央子午線都和赤道垂直，以中央子午線作為縱坐標(biāo)軸x,赤道為橫坐標(biāo)軸y，其交點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)。這樣，在每個(gè)投影帶內(nèi)，便構(gòu)成了一個(gè)既和地理坐標(biāo)有直接關(guān)系、又有各自獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系，

4、稱為高斯-克呂格坐標(biāo)系。,如圖，縱坐標(biāo)x由赤道向北為正，向南為負(fù)；橫坐標(biāo)y由中央子午線向東為正，向西為負(fù)。我國(guó)位于北半球，所以x值均為正值。但每個(gè)投影帶內(nèi)的橫坐標(biāo)y，卻有正有負(fù)，為了使橫坐標(biāo)y不出現(xiàn)負(fù)值，則無(wú)論3或6帶，每帶的縱坐標(biāo)軸要西移500 km，即在每帶的橫坐標(biāo)上加500 km。這樣，位于中央子午線以東的各點(diǎn)的橫坐標(biāo)都大于500km，而位于中央子午線以西的各點(diǎn)的橫坐標(biāo)，均小于500km。另外，為了指明該點(diǎn)屬于何帶，還規(guī)定在橫坐標(biāo)y值之前，要寫上帶號(hào)。未加500km和帶號(hào)的橫坐標(biāo)值稱為自然值，加上500 km和帶號(hào)的橫坐標(biāo)值稱為通用值。,圖中，設(shè)A、B兩點(diǎn)位于6投影帶的第20帶，其橫坐標(biāo)

5、的自然值為： y37680m (在中央子午線以東) y-74240m(在中央子午線以西) 將A、B兩點(diǎn)橫坐標(biāo)的自然值加上500 km并加注帶號(hào)后，得橫坐標(biāo)的通用值，即： y20537680m y20725760m 加上500km的另一個(gè)好處是，使帶號(hào)后的數(shù)字總是六位數(shù)，很容易知道某個(gè)橫坐標(biāo)屬于那一帶。例如有一個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)y=4307000m，很明顯，這一點(diǎn)屬于4帶。 在每個(gè)投影帶內(nèi)，按相等的間隔，作一系列平行于縱軸和橫軸的直線，就組成了平面直角坐標(biāo)格網(wǎng)。其間隔一般為1 km或2km，故稱公里格網(wǎng)。,8-2 地形圖的分幅與編號(hào) 需將各種比例尺地形圖按統(tǒng)一方法分成許多幅圖，并統(tǒng)一編號(hào)。 一、 梯形

6、分幅與編號(hào) 梯形分幅是按經(jīng)緯線度數(shù)與經(jīng)差、緯差值進(jìn)行地形圖分幅，其圖幅形狀為梯形。 (一) 國(guó)際1100萬(wàn)地形圖的分幅與編號(hào) 自赤道向兩極緯差每隔4為一橫行，每一橫行用大寫英文字母表示。用每隔6的經(jīng)線從經(jīng)度180起自西向東將地球分成60縱行，用數(shù)字1-60表示。這樣每個(gè)梯形格網(wǎng)(緯差4、經(jīng)差6)可用英文字母與阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行編號(hào)。編號(hào)寫法為：英文字母在前用“-”連接阿拉伯?dāng)?shù)字。,(二) 150萬(wàn)、120萬(wàn)和110萬(wàn)地形圖的分幅與編號(hào) 在百萬(wàn)分之一地形圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行分幅的。每幅百萬(wàn)分之一圖幅可分別分為4幅150萬(wàn)圖幅，36幅120萬(wàn)圖幅，144幅110萬(wàn)地形圖圖幅。其編號(hào)方法分別用ABCD、(1)

7、-(36)及1-144，從左到右、自上而下按順序編排。,(三) 15萬(wàn)、12.5萬(wàn)和11萬(wàn)地形圖的分幅與編號(hào) 以10萬(wàn)分之一地形圖為基礎(chǔ)，在110萬(wàn)圖幅編號(hào)內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行分幅編號(hào)的。用、()-(64)表示15萬(wàn)、11萬(wàn)比例尺圖在110萬(wàn)地形圖中的編號(hào)。 12.5萬(wàn)比例尺地形圖則是將15萬(wàn)圖幅分成四份并用1-4編號(hào)。 (四) 15000、12000地形圖的分幅與編號(hào) 將每幅11萬(wàn)比例尺地形圖分成四幅15000地形圖，其編號(hào)是在11萬(wàn)圖幅編號(hào)后加“-”再加小寫英文字母a、b、c、d。15000圖幅的1/9即為12000地形圖圖幅。其編號(hào)是在15000圖幅編號(hào)后加“-”再分別加1-9。,二、 地形圖的矩

8、形分幅與編號(hào) 大比例尺地形圖大多采用矩形分幅法，它是按統(tǒng)一的直角坐標(biāo)格網(wǎng)劃分的。采用矩形分幅時(shí)，大比例尺地形圖的編號(hào)，一般采用圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法。比例尺為1500的地形圖，坐標(biāo)值取至0.01 km，而比例尺為11000和12000的地形圖取至0.1。,某些工礦企業(yè)和城鎮(zhèn)的面積較大，而且測(cè)繪幾種不同比例尺的地形圖，編號(hào)時(shí)是以比例尺為15000的地形圖為基礎(chǔ)，并作為在本幅圖內(nèi)的較大比例尺圖幅的基本圖號(hào)。例如，某15000圖幅西南角的坐標(biāo)值x=20 km，ykm，則其圖幅編號(hào)為20-10，該圖幅內(nèi)12000比例尺圖幅編號(hào)為在15000圖號(hào)的末尾分別加上羅馬字、，在12000圖幅編號(hào)的末尾分別

9、再加上、，就是11000圖幅的編號(hào)。在11000比例尺的圖號(hào)末尾加上、，就是1500圖幅的編號(hào)。,8-3 地形圖的判讀與應(yīng)用 一、 地形圖的讀法 地形圖是反映相應(yīng)地面上的地物和地面高低起伏的地貌相關(guān)位置關(guān)系的圖紙，是進(jìn)行工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)資料之一。 (一) 地形圖的內(nèi)容 地形圖的基本內(nèi)容主要包括： 數(shù)學(xué)要素，即圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如坐標(biāo)網(wǎng)、投影關(guān)系、圖的比例尺和控制點(diǎn)等； 自然地理要素，即表示地球表面自然形態(tài)所包含的要素，如地貌、水系、植被和土壤等； 社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素，即地面上人類在生產(chǎn)活動(dòng)中改造自然界所形成的要素，如居民地、道路網(wǎng)、通訊設(shè)備、工農(nóng)業(yè)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)文化和行政標(biāo)志等； 注記和整飾要素，即

10、圖上的各種注記和說明，如圖名、圖號(hào)、測(cè)圖日期、測(cè)圖單位、所用坐標(biāo)和高程系統(tǒng)等。,(二) 地形圖的判讀 1 地貌的判讀 首先在圖上找出地性線，根據(jù)典型地貌的等高線表示法，從山脊線可以看出山脈的連綿，從山谷線可以找出水系的分布。根據(jù)地性線構(gòu)成的地貌骨干，對(duì)實(shí)地地貌有一個(gè)比較全面的了解，而不致被復(fù)雜的等高線圖所迷惑。 2 地物的判讀 判讀地形圖上的地物，主要靠地物的符號(hào)和注記。因此，對(duì)于常用的符號(hào)一定要很熟悉，并且對(duì)某些符號(hào)的定位點(diǎn)也應(yīng)了解。此外，還應(yīng)充分利用地物符號(hào)的顏色和注記來幫助判讀。有時(shí)，也可對(duì)照實(shí)地進(jìn)行判讀。,二、 地形圖的應(yīng)用 (一) 在地形圖上量取點(diǎn)的坐標(biāo)和確定點(diǎn)的高程 1 在地形圖上

11、量取點(diǎn)的坐標(biāo) 先根據(jù)點(diǎn)在圖上的位置，將該點(diǎn)所在的方格按坐標(biāo)網(wǎng)的十字交點(diǎn)繪出方格。然后過p點(diǎn)分別作平行于縱、橫坐標(biāo)軸x、y的兩條直線，量取方格左下點(diǎn)至垂足的長(zhǎng)度，進(jìn)而結(jié)合方格點(diǎn)坐標(biāo)、比例尺、所量長(zhǎng)度可以計(jì)算出坐標(biāo)。 2 在地形圖上確定點(diǎn)的高程 如果所求點(diǎn)恰在等高線上，則等高線的高程即為該點(diǎn)的高程，若所求點(diǎn)位于兩等高線之間，則可過該點(diǎn)作相鄰等高線的垂線mn，則根據(jù)內(nèi)插法，可得出點(diǎn)的高程。,(二) 求圖上直線的長(zhǎng)度、坡度和坐標(biāo)方位角 1 直線長(zhǎng)度的確定 （1）用兩腳規(guī)量出，然后按地形圖的圖示比例尺進(jìn)行換算，即可讀得其長(zhǎng)度。 （2）先求出兩端點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)，再根據(jù)兩點(diǎn)距離公式計(jì)算長(zhǎng)度。 （3）如果精

12、度要求不高，可用三棱尺直接在圖上量出兩點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，如果要求A、B兩點(diǎn)的傾斜距離，還應(yīng)考慮地面的坡度。,2 直線坡度的確定 直線的坡度是該直線兩端的高差h和水平距離l之比，以i表示，即i=h/l。 3 坐標(biāo)方位角的確定 （1）復(fù)量得兩點(diǎn)的坐標(biāo)，然后按坐標(biāo)反算公式計(jì)算直線的坐標(biāo)方位角。 （2）如果精度要求不高，坐標(biāo)方位角可用量角器直接在圖上量出。,(三) 按設(shè)計(jì)坡度在地形圖上選定最短路線 (四) 根據(jù)地形圖作剖面圖 (五) 根據(jù)地形圖計(jì)算平整場(chǎng)地的土方量 (1) 在地形圖上設(shè)計(jì)范圍內(nèi),按一定的間距打方格網(wǎng)，標(biāo)記實(shí)際高程與設(shè)計(jì)高程。 (2) 根據(jù)設(shè)計(jì)高程，繪出不填不挖的等高線(稱為零點(diǎn)線或填挖分界線)。 (3) 各交點(diǎn)的地面實(shí)際高程減去設(shè)計(jì)高程，即得填挖高度。 (4) 根據(jù)各交點(diǎn)的填挖高度，計(jì)算填挖方的土方量。,(六) 確定匯水面積 在修建道路的橋涵或建筑水庫(kù)的水壩等工程中，需要知道有多大面積的雨水通過這個(gè)橋涵或在谷地匯集，這個(gè)面積就稱為匯水面積。匯水面積的界線是由一系列相鄰的分水線(山脊線)連接而成的。,(七) 圖形面積的量算 1 透明方格紙法：將毫米透明方格紙覆蓋在圖形上，數(shù)出圖形內(nèi)完整的方格數(shù)n和不完整的方格數(shù)n，計(jì)算面積。 2 平行線法：將繪有等距平行線的透明紙