第九章 地形图的识读与应用

•第九章地形图的识读与应用•地形图是包含丰富的自然地理、人文地理和社会经济信息的载体。•地形图的应用内容包括：•在地形图上，确定点的坐标、点与点之间的距离和直线间的夹角，确定直线的方位；•确定点的高程和两点间的高差；•勾绘出集水线(山谷线)和分水线(山脊线)，标志出洪水线和淹没线；•计算制定范围的面积和体积，由此确定地块面积、土石方量、蓄水量、矿产量等；•了解各种地物、地类、地貌等的分布情况，计算诸如村庄、树林、农田等数据，获得房屋的数量、质量、层次等资料；截取断面，绘制断面图。•利用地形图作底图，可以编绘出一系列专题地图，如地质图、水文图、农田水利规划图、土地利用规划图、建筑物总平面图、城市交通图和地籍图等。•第一节地形图的阅读•为了正确应用地形图，首先必须看懂地形图。•一、地形图图外注记的识读•在地形图的图廓外，有图名、图号、接图表、比例尺、图廓线、坐标格网、三北方向线和坡度尺等许多注记。•根据地形图图廓外的注记，可全面了解地形的基本情况。例如，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；根据测图的日期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；从图廓坐标可以掌握图幅的范围；通过接图表可以了解与相邻图幅的关系。了解地形图的坐标系统、高程系统、等高距等，对正确用图有很重要的作用。•二、地物和地貌识读•通过地形图来分析、研究地形，主要是根据《地形图图式》符号、等高线的性质和测绘地形图时综合取舍的原则来识读地物、地貌。地形图的内容很丰富，主要包括以下内容。•(1)测量控制点：包括三角点、导线点、图根点、水准点等。控制点在地形图上一般注有点号或名称、等级及高程。(2)居民地：包括居住房屋、寺庙、纪念碑、学校、运动场等。房屋建筑分为特种房屋、坚固房屋、普通房屋、简单房屋、破坏房屋和棚房等六类。房屋符号中注写的数字表示建筑层数。•(3)工矿企业建筑：是国民经济建设的重要设施，包括矿井、石油井、探井、吊车、燃料库、加油站、变电室、露天设备等。•(4)独立地物：是判定方位、确定位置的重要标志，如纪念像、纪念碑、宝塔、亭、庙宇、水塔、烟囱等。（5）道路：包括公路及铁路、车站、路标、桥梁、天桥、高架桥、涵洞、隧道等。（6）管线：主要包括各种电力线、通讯线以及地上、地下的各种管道、检修井、阀门等。（7）水系及其附属建筑：包括河流、水库、沟渠、湖泊、岸滩、防洪墙、渡口、桥梁、拦水坝、码头等。（8）境界：包括国界、省界、县界、乡界。（9）地貌及土质地貌和土质是土木工程建设进行勘测、规划、设计的基本依据之一。地貌主要根据等高线进行阅读，由等高线的疏密程度及其变化情况来分辨地面坡度的变化，根据等高线的形状识别山头、山脊、山谷、盆地和鞍部，还应熟悉特殊地貌如陡崖、冲沟、陡石山等的表示方法，从而对整个地貌特征作出分析评价。土质主要包括沙地、戈壁滩、石块地、龟裂地等。（10）植被：是指覆盖在地表上的各种植物的总称。在地形图上表示出植物分布、类别特征、面积大小，包括树林、竹林、草地、经济林、耕地等。地形图的识读，可根据上述十个方面的内容分类研究地物、地貌特征，进行综合分析，从而对地形图表示的地物、地貌有全面、正确的了解。•第二节地形图应用的基本内容•一、确定图上某点的平面位置XA＝Xa＋ag•MYA＝Ya＋ae•M图中A点的坐标为：XA＝57100+84.3＝57184.3mYA＝18100+72.6＝18172.6m•二、确定图上某点的高程B点的高程为：hmnnBHHnB)(1.4327.50.342mHB•三、确定图上一直线的坐标方位角（1）图解法（2）解析法18021BAABABABABABABABXXYYXYarctanarctan•四、确定图上两点间的水平距离•（1）图解法：•（2）解析法：22ABABABYXDMdDABAB•五、确定图上某直线的坡度•最大坡度线：与等高线垂直的方向线。水沿着最大坡度线流向下方。•六、按坡度限值选定最短路线在线路方案设计时，往往要根据地形图选择某一限制坡度的路线，以确定最佳方案。MdhDhi•按指定坡度计算相邻两等高线间在图上的最短距离为：•例：图的比例尺为1：2000，等高距为1m，要从A到B选一条最短路线，路线的坡度限值为5%，则mmmMihd102000%51Mihd•七、按一定的方向绘制纵断面图•在线路工程设计中，为了合理地设计竖向曲线及坡度，需了解线路上的地面起伏情况，此时沿路线方向的纵断面图便是重要依据之一。•断面图：将某一断面上地面的高低起伏形态，按一定比例绘制成的图，称为断面图。•例如：沿直线MN方向绘制纵断面图，方法如下：先绘出直角坐标轴，以横轴表示平距，以纵轴表示高程。为了使地面起伏变化明显，一般高程比例尺比水平距离比例尺大10－20倍。•八、确定汇水面积•在修整桥梁、涵洞或修建水坝时，需要知道有多大面积的雨水往这个河流或谷地汇集，这一区域的面积称为汇水面积。•由于雨水是在山脊线处向两侧山坡分流，所以汇水面积是由一系列的山脊线连接而成。•九、计算库容•…………………•V=V1+V2+……+VnhSSV21121hSSV32221hSVnn31•第三节场地平整中地形图的应用•常用的方法是方格法，其次有等高线法、断面法。•一、设计成水平场地•将原地面平整成某一设计高程的水平场地，并考虑填挖土方量平衡。•1、绘制方格网：在地形图上绘方格网（一般边长为10米或20米），求各方格顶点高程并标注于相应顶点的右上方。•2、计算设计高程nHHHHH44320中拐边角•3、计算填、挖高度•填、挖高度h＝地面高程－设计高程•将h标注于相应顶点的左上方。•4、计算填、挖土方量•ShV41角角点ShV42边边点ShV43拐拐点ShV中中点中拐边角挖填hhhhSV4324二、整理为一定坡度的倾斜面1、绘制方格网：方格网的一边应与最大坡度方向一致，另一边应垂直于最大坡度方向。2、确定各方格网点的地面高程。3、计算各方格网点的设计高程。DiHH00设•二、等高线法•仅计算挖方时用等高线法：从场地设计高程的等高线开始，算出各等高线所包围的面积，分别将相邻两条等高线所围成面积的平均值乘以等高距，就是该两条等高线平面间的土石方量，再求和即得到总的挖方量。hSSV21121hSSV32221hSSV43321hSVnn31n321V......VVVV第四节面积测量和计算•面积测量的方法分为野外实地测定的实测法和在地形图上量测的图解法两类。面积计算的方法分为有规则的几何图形和不规则的几何图形两类。•一、几何图形法：•二、坐标计算法：•S＝1/2［(X2＋X1)(Y2－Y1)＋(X3＋X2)(Y3－Y2)•＋(X4＋X3)(Y4－Y3)＋(X1＋X4)(Y1－Y4)］2MSS图实地iiiiyyxxS1121Casiofx－3650P坐标法计算面积程序：ModemodeMode1P1?→A:?→B:0→X:Lbl1:A→C:B→D:?→A:?→B:(A＋C)×(B－D)÷2＋X→X:Goto1(共51程序步）计算：Prog1•A?XEXE，B?YEXE,C?中丝1.45EXE，•D?盘左读数L=87°53′EXE,X?仪器高1.45EXE•显示D=47.24EXE,显示h=1.746•三、透明方格纸法•四、平行线法•S=（l1＋l2＋l3＋……＋ln）h•五、求积仪法求积仪是一种专门供图上量算面积的仪器，其优点是操作简便、速度快，适用于任意曲线图形的面积量算，并能保证一定的精度。求积仪有机械求积仪和电子求积仪两种。1)机械求积仪机械求积仪是一种利用积分原理在图纸上测定不规则图形面积的完全机械装置，机械求积仪由极臂、描迹臂和计数器三部分组成。•机械求积仪的结构计数器是求积仪上重要的部件，它由计数盘、计数轮和游标组成。当描迹臂移动时，计数轮随着转动，计数轮转动一周时，计数盘转动一格。通过计数器可以读出4位数，首先从计数盘上读得千位数，然后在计数轮上读取百位数和十位数，最后根据游标读取个位数，图中所示的读数为1227。使用求积仪量算面积时，如果图形面积不大，可将极点放在图形外，定好描迹臂长度和极点位置。把描迹针放在轮廓的某点P上，作一记号，在计数器上读出起始读数；，然后描迹针严格绕轮廓线顺时针方向描摹一周，回到起点，在计数器上读出终止读数，则所量图形面积为C为求积仪的分划值，n1为起始读数，n2为终了读数。12nnCS