地形图的基本知识.ppt

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1、1ELIRIS Inc.ELIRIS Inc.地形图的基本地形图的基本地形图的基本地形图的基本知识知识知识知识教学要求、目的：教学要求、目的：1.理解地形图、比例尺、比例尺理解地形图、比例尺、比例尺精度的概念；精度的概念；2.了解地形图分幅与编号；了解地形图分幅与编号；3.理解地形图上注记的内容；理解地形图上注记的内容；4.理解地形图图式：地物符号、理解地形图图式：地物符号、地貌符号等高线，等高线的特性地貌符号等高线，等高线的特性教学重点、难点：教学重点、难点：1.比例尺精度的概念；比例尺精度的概念；2.地物、地貌的表示方法；地物、地貌的表示方法；3.等高线的特性。等高线的特性。地形图的基本知

2、识地形图的基本知识7.1.17.1.1地理空间信息地理空间信息地理空间数据地理空间数据地理空间信息地理空间信息7.1.2 7.1.2 地形图的概念地形图的概念v地形图：地形图：按一定的比例尺，用规定的符按一定的比例尺，用规定的符号和一定的表示方法表示地物、地貌平号和一定的表示方法表示地物、地貌平面位置和高程的正形投影图。地形图上面位置和高程的正形投影图。地形图上各处的比例尺相同。各处的比例尺相同。v平面图：平面图：只表示地物，不表示地貌，且只表示地物，不表示地貌，且将水准面看作水平面进行正射投影。将水准面看作水平面进行正射投影。v地图：地图：在大区域范围，将地面点投影到在大区域范围，将地面点投

3、影到地球椭球面，用特殊的投影方式展绘在地球椭球面，用特殊的投影方式展绘在图纸上制成的图。地图上各处的比例尺图纸上制成的图。地图上各处的比例尺有所不同。有所不同。7.1.3、比例尺及其表示方式、比例尺及其表示方式1.比例尺表示方法比例尺表示方法2.比比例例尺尺:图图上上某某一一线线段段的的长长度度与与地地面面上上相相应应线线段段的的水水平平长长度度之之比比，称为图的比例尺称为图的比例尺。按形式分按形式分数字比例尺：数字比例尺：图示比例尺：图示比例尺：v1）.数字比例尺数字比例尺 凡比例尺用分子为凡比例尺用分子为1，分母为整数的，分母为整数的分数表示的，称为数字比例尺。分数表示的，称为数字比例尺。

4、M越大，则比例尺越小。越大，则比例尺越小。地形图的基本知识地形图的基本知识v一般说来，在图上除写有数字比例尺外，还一般说来，在图上除写有数字比例尺外，还有用线段表示的比例尺，这就是图示比例尺。有用线段表示的比例尺，这就是图示比例尺。图示比例尺有图示比例尺有直线比例尺、斜分比例尺直线比例尺、斜分比例尺和和复复式比例尺式比例尺两种。两种。v直线比例尺：直线比例尺：以直线线段的形式表示图上线以直线线段的形式表示图上线段长度所对应的地面距离，具有能直接读出段长度所对应的地面距离，具有能直接读出长度值而无需计算及避免因图纸伸缩而引起长度值而无需计算及避免因图纸伸缩而引起误差等优点。误差等优点。v斜分比例

5、尺斜分比例尺（微分比例尺）：微分比例尺）：它不是绘在地它不是绘在地图上的比例尺图形，而是依据相似三角形原图上的比例尺图形，而是依据相似三角形原理，用金属或塑料制成的一种地图量算工具。理，用金属或塑料制成的一种地图量算工具。用它可以准确读出基本单位的百分之一，估用它可以准确读出基本单位的百分之一，估读出千分之一。读出千分之一。斜分比例尺：斜分比例尺：如图中如图中abab线段为线段为2.642.64个单位长度，若地图比例尺个单位长度，若地图比例尺为为1 1：5 5万，则实地长度为万，则实地长度为2.64km2.64km；若比例尺为；若比例尺为1 1：1010万，则实地长度为万，则实地长度为5.28

6、km5.28km。2.64单位长单位长iii.复式比例尺，系由主比例尺与局部比例尺组合复式比例尺，系由主比例尺与局部比例尺组合成的比例尺，又称投影比例尺。分经线比例尺成的比例尺，又称投影比例尺。分经线比例尺和纬线比例尺两种。和纬线比例尺两种。复式比例尺复式比例尺:又称又称投影比例尺投影比例尺，是一种根据地图主，是一种根据地图主比例尺和地图投影长度变形分布规律设比例尺和地图投影长度变形分布规律设计的一种图解比例尺。计的一种图解比例尺。等角正切圆柱等角正切圆柱投影的纬线比投影的纬线比例尺例尺双标准纬线等双标准纬线等角圆锥投影的角圆锥投影的纬线比例尺纬线比例尺比例尺按照大小分有三种形式：比例尺按照大

7、小分有三种形式：大：大：1:1万万,1:5000,1:2000,1:1000,1:500中：中：1:10万万,1:5万万,1:2.5万万小：小：1:100万万,1:50万万,1:25万万地形图的基本知识地形图的基本知识地形图的基本知识地形图的基本知识v测量有误差，人眼绘图亦有误差。人眼分辨测量有误差，人眼绘图亦有误差。人眼分辨角值为角值为60，在明视距离在明视距离(25cm)内辨别两条平内辨别两条平行线间距为行线间距为0.1mm，区别两个点的能力为区别两个点的能力为0.15mm。v因此，通常将因此，通常将0.1mm称为称为人眼分辨率。人眼分辨率。地形地形图上图上0.1mm所表示的实地水平长度，

8、所表示的实地水平长度，称为地称为地形图的形图的比例尺精度比例尺精度。地形图的比例尺精度与量测关系有：地形图的比例尺精度与量测关系有：v其一，其一，根据地形图比例尺确定实地量测精根据地形图比例尺确定实地量测精度，如在比例尺为度，如在比例尺为1 500的地形图上测绘地的地形图上测绘地物，量距精度只需达到物，量距精度只需达到5 cm即可；即可；v其二，其二，可根据用图需要表示地物、地貌的可根据用图需要表示地物、地貌的详细程度，确定所选用地形图的比例尺。如详细程度，确定所选用地形图的比例尺。如要求测量能反映出量距精度为要求测量能反映出量距精度为10 cm的图，的图，应选比例尺为应选比例尺为1 1000

9、的地形图。的地形图。例例：某某地地区区测测绘绘地地形形图图，要要求求测测距距精精度度达达到到0.2m.则则所所要要求求的的测测图图比比例例尺尺应为多少？应为多少？解：根据比例尺精度可知解：根据比例尺精度可知比例尺比例尺1:5001:5001:10001:10001:20001:20001:50001:50001 1：1000010000比例尺精度比例尺精度/m0.050.050.10.10.20.20.50.51.01.0几种常见的比例尺精度：几种常见的比例尺精度：7.37.3地物与地貌的表示方法地物与地貌的表示方法7.3.1 7.3.1 地形图图式地形图图式用用来来表表示示实实地地的的地地物

10、物和和地地貌貌的的各各种种符符号的总称。号的总称。7.3.2 地物符号地物符号地地物物 地地面面上上天天然然形形成成或或人人工工修修建建的的固固定定物物体体。如如：房房屋屋、道道路路、森森林林、湖泊、河流等。湖泊、河流等。根根据据其其形形状状不不同同，在在地地形形图图上上有有以以下下几几种种表示法：表示法：1、比比例例符符号号 地地物物的的大大小小、形形状状与与实实地地成成比比例例。(如如房房屋屋、草草地、田地等地、田地等)2、非非比比例例符符号号 地地物物较较小小，只只在在图图上上确确定定其其中中心心位位置置，用用规规定定符符号号表表示示。(如如三三角角点点、独独立立树树，消消火火栓栓、路灯

11、等路灯等)3、半半比比例例符符号号 长长度度成成比比例例，但但宽宽度度不不成成比比例例。(如如电电力力线线、围围墙墙、活活树树篱篱笆笆、小小路路等等)4、地物注记、地物注记 用文字或数字对地物用文字或数字对地物加以说明。加以说明。坚坚4凤凰山凤凰山394.468地地貌貌 地地表表面面的的高高低低起起伏伏的的状状态态，如如山地、平原、丘陵等。山地、平原、丘陵等。地貌在地形图上主要用等高线来表示地貌在地形图上主要用等高线来表示。7.3.3 地貌符号地貌符号304540354045米40米35米30米1.等高线概念：等高线概念：等等高高线线 地地面面上上高高程程相相同同的的相相邻邻点点所连成的一个闭

12、合曲线。所连成的一个闭合曲线。等高距、等高线平距、地面坡度等高距、等高线平距、地面坡度d1 d2 d3 d4 d5 d6由于由于h为定值，所以为定值，所以 i 与与d成反比，即：成反比，即：d大大(等高线稀等高线稀)，i 小小(地面坡度小地面坡度小,缓和缓和)d小小(等高线密等高线密)，i 大大(地面坡度大地面坡度大,陡峭陡峭)hhhhhh山山坡坡线线i地面坡度地面坡度i：(为地面倾角为地面倾角)i=hd=tan地形地形类别类别比例尺比例尺1 1：5005001：100010001：200020001：5000平地（地面平地（地面倾倾角角2 2以下）以下）0.50.50.50.51丘陵（地面丘

13、陵（地面倾倾角角2 2-6-6）0.5112，2.5山地（地面山地（地面倾倾角角6 6-25-25）112，2.52.5，5基本等高距基本等高距 等等高高线线平平距距可可以以反反映映地地面面坡坡度度的的陡陡与与缓缓，d越越大大，说说明明地地面面坡坡度度越越缓缓，d越越小小，说说明明地地面面坡坡度度越越陡陡。坡坡度度与与平距成反比，与高差成正比。平距成反比，与高差成正比。坡度坡度i:3.等高线分类：等高线分类：v首曲线首曲线 按按1倍倍等等高高距距所所描描绘绘的的等等高高线线。在在图图上上用用细细实实线线表表示示，也也称称基基本本等等高高线线，一一般般在在其其上上不不注记高距。注记高距。v计曲线

14、计曲线 按按5倍倍等等高高距距所所描描绘绘的的等等高高线线在在图图上上用用粗粗实实线线表表示示，一一般般在在其其上上注注记记高高程。程。v间曲线间曲线 按按 等等高高距距所所描描绘绘的的等等高高线线。用长虚线表示。用长虚线表示。v助曲线助曲线 按按 等等高高距距所所描描绘绘的的等等高高线线。用短虚线表示。用短虚线表示。间曲线和助曲线均用来表示一种局部地貌。间曲线和助曲线均用来表示一种局部地貌。（1）山头与洼地）山头与洼地地形相反，地貌图相似：山头向中心地形相反，地貌图相似：山头向中心 越高，洼地反之。越高，洼地反之。示坡线指向低处，便于区分。示坡线指向低处，便于区分。示坡线示坡线（2）山脊与山

15、谷）山脊与山谷山脊山脊：向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为 山脊线。山脊线。山脊线山脊线山谷山谷：两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线 为为山谷线山谷线。山谷线山谷线l雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山 脊线成为脊线成为分水线分水线、山谷线成为、山谷线成为集水线集水线。一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。雨水流淌方向雨水流淌方向分水线与集水线分水线与集水线 （3）鞍部）鞍部两个山头间的低两个山头间的低凹处，一般也是凹处，一般也是两个

16、山脊和两个两个山脊和两个山谷的会聚处。山谷的会聚处。（4）绝壁与悬崖）绝壁与悬崖(a)陡崖陡崖:坡度在坡度在70以上。以上。(a)符号表示符号表示符号表示符号表示(b)(b)绝壁绝壁:上下垂直的陡崖，也称断崖。上下垂直的陡崖，也称断崖。(c)悬崖悬崖:崖口倾斜到陡壁外面而悬空。崖口倾斜到陡壁外面而悬空。等高线等高线表表 示示(c)5.5.等高线的特性等高线的特性等高线的特性等高线的特性 等高性等高性：同一条等高线上的各点高程相等。但高程相等的点：同一条等高线上的各点高程相等。但高程相等的点不一定在同一条等高线上。不一定在同一条等高线上。闭合性闭合性：等高线是闭合曲线，在本图幅内不能闭合，则在相

17、：等高线是闭合曲线，在本图幅内不能闭合，则在相邻图幅内闭合。绘制等高线时，除遇到建筑物、公路、陡崖、邻图幅内闭合。绘制等高线时，除遇到建筑物、公路、陡崖、某些工业设施及数字注记、图廓边等，为了使图面清晰需要中某些工业设施及数字注记、图廓边等，为了使图面清晰需要中间断开之外，一般不能中断。说明：一个无限伸展的水平面和间断开之外，一般不能中断。说明：一个无限伸展的水平面和地表面相交，构成的交线不可能不是闭合曲线。地表面相交，构成的交线不可能不是闭合曲线。非交性非交性：除绝壁或悬崖外，不同高程的等高线不能重合或相：除绝壁或悬崖外，不同高程的等高线不能重合或相交。这些地貌一般有特定符号表示或有相应的绘

18、制要求。交。这些地貌一般有特定符号表示或有相应的绘制要求。正交性正交性：山脊和山谷处等高线与山谷线和山脊线（分水线）：山脊和山谷处等高线与山谷线和山脊线（分水线）正交。正交。密陡稀缓性密陡稀缓性：等高线间平距的大小与地面坡度的大小成反比。：等高线间平距的大小与地面坡度的大小成反比。在同一等高距的情况下，地面坡度愈小，则等高线在图上的平在同一等高距的情况下，地面坡度愈小，则等高线在图上的平距愈大；反之，地面坡度愈大，则等高线在图上的平距愈小。距愈大；反之，地面坡度愈大，则等高线在图上的平距愈小。换言之，坡度陡的地方，等高线就密；坡度缓的地方，等高线换言之，坡度陡的地方，等高线就密；坡度缓的地方，

19、等高线就稀。就稀。地形图的基本知识地形图的基本知识v按照：按照：“先图外，后图内；先地先图外，后图内；先地物，后地貌；先主要，后次要；物，后地貌；先主要，后次要；先室内，后野外先室内，后野外”的基本顺序。的基本顺序。地形图的基本知识地形图的基本知识v图名图名v图号图号v图廓图廓v接图表接图表图图名名 该该幅幅图图的的名名称称，一一般般以以本本幅幅图图内内主主要要地地名名命命名名，如如上上图图“马马房房山山”。注注记记在在图图上正上方。上正上方。马房山马房山40.032.0IIIIII刘家湾 洪山 四眼井石牌岭 桂子山黄家湾 黎明村 游李村1:00032.040.0图号图号 本幅图的编号，注记在

20、图名的下方。本幅图的编号，注记在图名的下方。图图廓廓 地地形形图图的的边边界界，有有外外图图廓廓和和内内图图廓廓之之分分。外外图图廓廓起起装装饰饰作作用用，粗粗实实线线表表示示。内内图图廓廓表明该图幅的边界，用细实线表示。表明该图幅的边界，用细实线表示。接接图图表表 表表明明该该幅幅图图与与相相邻邻图图幅幅之之间间的的关关系系，一般列于图幅的左上方。一般列于图幅的左上方。地形图的基本知识地形图的基本知识地形图的基本知识地形图的基本知识三北方向线关系图三北方向线关系图三北方向是指真子午线北三北方向是指真子午线北方向方向N N、磁子午线北方向、磁子午线北方向和高斯平面坐标系的纵轴和高斯平面坐标系的

21、纵轴方向（方向（+x+x）。）。三个方向间的角度关系图三个方向间的角度关系图一般绘制在中、小比例尺一般绘制在中、小比例尺图的东图廓线的坡度比例图的东图廓线的坡度比例尺上方。尺上方。坡度尺坡度尺v7.4.2地物判读地物判读v7.4.3地貌判读地貌判读v7.4.4综合分析及实地判读综合分析及实地判读7.5.1地形图的基本应用地形图的基本应用地形图的基本知识地形图的基本知识 1000250024002300220021002000250020001100120013001400150010001500Aadcbgf qe1.求图上某点的坐标求图上某点的坐标:100025002400230022002

22、1002000250020001100120013001400150010001500AB图图 求图上两点间的水平距离求图上两点间的水平距离v 图解法：图解法：图上直接量取图上直接量取l DAB=lM2 2、确定图上的两点间的水平距离确定图上的两点间的水平距离确定图上的两点间的水平距离确定图上的两点间的水平距离.v解析法：解析法：坐标反算坐标反算3、确定图上某直线的坐标方位角确定图上某直线的坐标方位角 图解法：图解法：量角器直接量取量角器直接量取 解析法：解析法：坐标反算坐标反算1000250024002300220021002000250020001100120013001400150010

23、001500ABABBA图图 求图上某直线的坐标方位角求图上某直线的坐标方位角注注意意:根根据据上上述述公公式式反反求求出出的的 AB是是一一个个位位于于90 +90 之之间间的的角角值值，应应根根据据 x,y正正负负号号来来判判断断其其象象限限。求求出出真正的坐标方位角。真正的坐标方位角。xyABABABAB4 4、确定图上某点的高程确定图上某点的高程确定图上某点的高程确定图上某点的高程 位于某等高线上时位于某等高线上时:HA69m70676869ABnm 位于两条等高线中间时位于两条等高线中间时:精度要求达到精度要求达到0.01h0.01h时，采用内插法时，采用内插法:精度要求达到精度要求

24、达到0.1h0.1h时，采用目估法时，采用目估法:5、求图上两点间地面的坡度求图上两点间地面的坡度1000250024002300220021002000250020001100120013001400150010001500AB 7.5.2 图形面积计算图形面积计算1.1.规则的几何图形按几何公式计算规则的几何图形按几何公式计算a.解析法解析法12345x1 1x2 2x5 5x3 3x4 4b.几何法：分成几个三角形，按三角形面积几何法：分成几个三角形，按三角形面积公式计算公式计算2.2.不规则图形面积量算不规则图形面积量算:（1）透明方格纸法透明方格纸法a每个方格的面积每个方格的面积n1

25、整方格数整方格数n2不足一不足一整方格的方格数整方格的方格数（2）.透明纸平行线法透明纸平行线法:l3l1l2lnl4s1s2dsn-1sn（3）.求积仪法求积仪法:电子求积仪，机械求积仪电子求积仪，机械求积仪.7.5.3 7.5.3 地形图在工程建设中的应用地形图在工程建设中的应用1 1、按一定方向绘制纵断面图按一定方向绘制纵断面图2 2、确定汇水面积确定汇水面积3 3、按限制坡度在地形图上选线按限制坡度在地形图上选线4 4、根据等高线平整场地根据等高线平整场地13 4B5 67 8910 1112AB12 3 4 5 67 8910 111222628303234AHD3027282931

26、321 1、按一定方向绘制纵断面图按一定方向绘制纵断面图按一定方向绘制纵断面图按一定方向绘制纵断面图3、按限制坡度在地形图上选线按限制坡度在地形图上选线河707554321A地地形形图图比比例例尺尺为为1:1000,等等高高 距距 h=1m，要要在在A，B之之间间修修一一条条公公路路，使使其其最最大大坡坡度度不不超超过过8%。按按限限制制坡坡度度计计算算路路线线通通过过相相邻邻等等高高线线的最短距离的最短距离d.在图上以在图上以A为圆心，为圆心，d为半径，确定等坡度点。为半径，确定等坡度点。1:100039383736（1 1）、）、）、）、方格网法方格网法方格网法方格网法 在在待待平平整整的

27、的地地区区的的地地形形图图上上画画方方格格。方方格格一一 般般 取取 10m,20m,50m.其大小取决于其大小取决于:b.土方估算的精度土方估算的精度.c.施工手段施工手段.a.地形的复杂程度地形的复杂程度1324、根据等高线平整场地根据等高线平整场地1321:100039383736 在原图中内插出各方格顶点的标高在原图中内插出各方格顶点的标高36.1637.9637.8737.3339.3238.4137.2936.1136.0638.4337.2235.4438.2036.87 计计算算填填挖挖平平衡衡的的设计高程设计高程H设设Hi第第i个个方方格格的的四四个个顶顶点点的的平均高程平均

28、高程 n方格个数方格个数36.1637.9637.8737.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:10003938373636.1637.9637.8737.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:100039383736 在原图中内插出设计标高通过的等高线在原图中内插出设计标高通过的等高线(用虚线表示用虚线表示);37.8236.1637.9637.8737.8237.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.

29、2235.4438.2036.871:100039383736 计算各方格顶点的填挖土厚度计算各方格顶点的填挖土厚度h;hi取，挖土取，挖土hi取，填土取，填土+0.14+0.05-0.49-1.66+1.50+0.59-0.53-1.71+0.61-0.60-1.76+0.38-0.95-2.38+0.05+0.590.490.5337.3337.2937.0738.41有填有挖时，分开算有填有挖时，分开算:00 计算填、挖土方量计算填、挖土方量全填或全挖时全填或全挖时:A方格面积方格面积 求总的填、挖土方量和概算精度求总的填、挖土方量和概算精度K;一般要求一般要求 K 5%地形图的基本知识地形图的基本知识v1.大比例尺地形图测图中地物、地貌的表示大比例尺地形图测图中地物、地貌的表示方法方法v2.比例尺精度比例尺精度v3.等高线的基本特性等高线的基本特性v4.等高距和等高线平距等高距和等高线平距v5.地形图图外注记地形图图外注记地形图的地形图的基本知识基本知识