楊程-第8章 地形圖應用

1、土木工程測量第八章第八章 地形圖的應用地形圖的應用內容提要能力要求本章的主要內容包括地形圖比例尺的選用、地形圖識地形圖比例尺的選用、地形圖識讀的基本方法、地形圖應用的基本內容、地形圖在工讀的基本方法、地形圖應用的基本內容、地形圖在工程建設中的應用程建設中的應用。本章的教學重點為地形圖的識圖及基本應用；教學難點為土石方的計算。通過本章的學習，學生應達到掌握地形圖識圖、用圖的掌握地形圖識圖、用圖的基本知識和基本方法，準確進行工程建設中土石方計算基本知識和基本方法，準確進行工程建設中土石方計算的能力的能力。 通過地形圖，可得到：點的坐標，點的高程，通過地形圖，可得到：點的坐標，點的高程，兩點之間的高

2、差、水平距離，直線間的夾角，直線兩點之間的高差、水平距離，直線間的夾角，直線的方位，可計算地塊面積和土石方量等。的方位，可計算地塊面積和土石方量等。 正確地應用地形圖，是土木工程技術人員必備正確地應用地形圖，是土木工程技術人員必備的基本技能。的基本技能。 地形圖廣泛應用于各項經(jīng)濟建設和國防建設之地形圖廣泛應用于各項經(jīng)濟建設和國防建設之中，在工程設計、城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘查、土地開發(fā)、中，在工程設計、城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘查、土地開發(fā)、環(huán)境保護、礦藏挖掘、河道治理等工作中，是必備環(huán)境保護、礦藏挖掘、河道治理等工作中，是必備的基礎性資料。的基礎性資料。8.1 地形圖識讀的基本方法8.2 地形圖應用的基本內容

3、8.3 地形圖在工程建設中的應用 習題與思考題8 8 地形圖的應用地形圖的應用第一節(jié)第一節(jié) 地形圖識讀的基本方法地形圖識讀的基本方法一、地形圖比例尺選用一、地形圖比例尺選用1、圖面精度、圖面精度（1） 碎部點的平面位置精度（工程測量規(guī)范要求）碎部點的平面位置精度（工程測量規(guī)范要求）（2） 碎部點的高程精度（工程測量規(guī)范要求）碎部點的高程精度（工程測量規(guī)范要求）2、地形圖比例尺選用原則、地形圖比例尺選用原則（1）地形詳盡程度和明晰程度，能否滿足要解決的）地形詳盡程度和明晰程度，能否滿足要解決的問題。問題。（2）平面精度和高程精度能否滿足要解決的問題。）平面精度和高程精度能否滿足要解決的問題。（3

4、）在滿足要求的前提下，選用小比例尺地形圖。）在滿足要求的前提下，選用小比例尺地形圖。（4）不同目的、工程建設的不同階段，選用相應能）不同目的、工程建設的不同階段，選用相應能滿足要求的地形圖。滿足要求的地形圖。二、地形圖識讀的基本方法二、地形圖識讀的基本方法（一）一般原則（一）一般原則先圖外后圖內，先概略后詳細，先通識后細讀、先圖外后圖內，先概略后詳細，先通識后細讀、先地物后地貌、先注記后符號、先主要后次要。先地物后地貌、先注記后符號、先主要后次要。（二）讀圖方法（二）讀圖方法1 1、圖號、圖名和鄰接圖表；、圖號、圖名和鄰接圖表； 2 2、比例尺、圖幅范圍、坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)；、比例尺、圖幅范圍

5、、坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)； 3 3、測圖年月和測圖單位。、測圖年月和測圖單位。第二節(jié)第二節(jié) 地形圖應用的基本內容地形圖應用的基本內容一、水平距離量算一、水平距離量算直接量取圖上距離，根據(jù)比例尺化算；坐標反算二、點的平面坐標量算二、點的平面坐標量算根據(jù)坐標格網(wǎng)，量取圖上坐標增量（距離），根據(jù)比例尺化算，坐標正算三、點的高程量算三、點的高程量算點在等高線上；點在兩等高線之間：內插四、方位角量算四、方位角量算根據(jù)坐標格網(wǎng)，量取圖上角度，根據(jù)象限化算；量算兩點坐標，坐標反算第二節(jié)第二節(jié) 地形圖應用的基本內容地形圖應用的基本內容五、坡度量算五、坡度量算量算水平距離，量算高程，計算高差，根據(jù)坡度定義計算坡度六

6、、面積量算六、面積量算圖解法有多種方法。解析法：量算邊界各拐點的坐標，利用面積公式計算。1、圖解法（直接量測）dMD 22)()(ABABAByyxxD確定兩點間的水平距離確定兩點間的水平距離2、量測坐標計算（解析法）例：圖上量得dab=169.7mm,則AB的實地距離：mDAB7 .169mymxmymxBBAA1380,6601260,540mDAB705.169例：圖上量得則算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000確定點的平面坐標確定點的平面坐標1:1000 1100 1200 1300 1400

7、 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800oMpAYYMmAXXAA00如圖：如圖： 求求A A點坐標點坐標式中： ， 該點所在方格所在方格西南角坐標；M 比例尺分母0 x0y 考慮圖紙伸縮（考慮圖紙伸縮（l 格網(wǎng)理論長度格網(wǎng)理論長度10cm10cm）MpApqlYYMmAmnlXXAA00例mymx120050000cmpAcmmA64 則:mymxAA1260540 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000確定直線的坐標方位角（方向）確定直線的坐標方位角（方向）1、直接量測

8、2、量測坐標計算)()(arctanABABABxxyyR 例：圖上量得45ABmymxmymxBBAA1380,6601260,540 45AB例：圖上量得則算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:1000ddhHhHHmfmF1dmndmF,1式中等高距等高距h50mnF51例 已知Hm=50m=50m，h=1mh=1m量得 mF=d1=3mm，mn=4mm。ddhHHmF1ABABABABDHHDhi= 50.75m則：式中：ABABDh A，B兩點間的高差 A，B兩點間的實際水平距離AB1.坡度尺圖解法

9、2.解析法50mnF51用途：用途：房地產(chǎn)計量 ，國土規(guī)劃，土石方計量測量方法：測量方法：利用地形圖量測（圖解法） 利用實測數(shù)據(jù)計算（解析法）面積量算面積量算第三節(jié)第三節(jié) 地形圖在工程建設中的應用地形圖在工程建設中的應用（1）幾何圖形法）幾何圖形法23A1A2A3145A=A1+A2+A3常用幾合圖形：常用幾合圖形：三角形、長方形、梯形、正方形、扇形、圓形 4314231243142312yyyyyyyyPPPPP1234y1y4y3y2x4x3x1x2xy（3 3）不規(guī)則圖形面積量算）不規(guī)則圖形面積量算方法機械求積儀機械求積儀 機械求積儀是一種利用積分原理在圖紙上測定機械求積儀是一種利用積分

10、原理在圖紙上測定不規(guī)則圖形面積的完全機械裝置。不規(guī)則圖形面積的完全機械裝置。極臂重錘短針短柄結合套圓洞描跡臂描跡針小圓柱手柄計數(shù)盤計數(shù)輪游標C 為一定描跡臂長的求積儀分劃值12nnCA面積： 電子求積儀電子求積儀有以下有以下特點：特點：動極軸動極放大鏡 功能鍵 顯示窗跟蹤臂 返回一、按設計線路繪制縱斷面圖一、按設計線路繪制縱斷面圖在地形圖上量點間平距展在地形圖上量點間平距展繪于橫軸上；繪于橫軸上；從地形圖上求各點高程繪從地形圖上求各點高程繪于橫軸相應各點的垂線上；于橫軸相應各點的垂線上；將相鄰高程點用平滑曲線將相鄰高程點用平滑曲線（或折線）連接起來。（或折線）連接起來。按順序注明斷面線與等高線

11、按順序注明斷面線與等高線交點；交點；建立坐標，建立坐標，橫軸標距離（比橫軸標距離（比例尺一般與地形圖一致例尺一般與地形圖一致），），縱軸標高程（一般比距離比縱軸標高程（一般比距離比例尺大例尺大1010倍或倍或2020倍倍）；）；一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖二、判定通視二、判定通視1 1、連接分水山脊線。、連接分水山脊線。2 2、利用面積量算方法，、利用面積量算方法，確定出匯水面積。確定出匯水面積。3 3、據(jù)匯水面、最大降、據(jù)匯水面、最大降雨量計算最大流水量雨量計算最大流水量QQ。4 4、據(jù)、據(jù)QQ設計橋涵斷面。設計橋涵斷面。公路橋涵橋涵匯水范圍三、確定匯水面積三、確

12、定匯水面積三、確定匯水面積三、確定匯水面積三、確定匯水面積三、確定匯水面積四、按限制坡度在地形圖上選線四、按限制坡度在地形圖上選線按指定坡度計算相鄰等高按指定坡度計算相鄰等高線間圖上最短距離線間圖上最短距離 ; ;自起點為圓心，以自起點為圓心，以d d為半為半徑交等高線于徑交等高線于a a點，再以點，再以a a為圓心依次至終點；為圓心依次至終點；依次連接各點即得限依次連接各點即得限制坡度的最短路線；制坡度的最短路線；根據(jù)地形圖綜合考慮各根據(jù)地形圖綜合考慮各種因素對工程的影響，種因素對工程的影響，選擇最佳方案。選擇最佳方案。Mihd四、按限定坡度選線四、按限定坡度選線四、按限定坡度選線四、按限定

13、坡度選線第八章第八章 地形圖的應用地形圖的應用第四節(jié)第四節(jié) 地形圖在工程建設中的應用地形圖在工程建設中的應用一、繪制斷面圖一、繪制斷面圖二、判定通視二、判定通視三、確定匯水面積三、確定匯水面積四、按限定坡度選線四、按限定坡度選線限制坡度：單機車牽引限制坡度：單機車牽引6，雙機車牽引，雙機車牽引13例如：要求將某山地斜坡整理成高程為46.5m的平地。方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法確定填挖邊界（零線）；確定填挖邊界（零線）；繪制方格網(wǎng)，內插出各頂點高程注于頂點右上方；繪制方格網(wǎng)，內插出各頂點高程注于頂點右上方；計算填挖厚度，注于頂點左上方（正挖負填）；計算填挖厚度，注于頂點左上方（正挖負填）；計算各方格填挖土方量；計算各方格填挖土方量；計算總填挖土方量。計算總填挖土方量。步驟步驟2 2、整理成地面為平均高程的水平面、整理成地面為平均高程的水平面例例 如如：要求將某山地斜坡整理成平均高程的平地。：要求將某山地斜坡整理成平均高程的平地。繪制方格網(wǎng)，內插出各頂點高程，注于其右繪制方格網(wǎng)，內