大比例尺地形图的测绘下.ppt

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1、测量学测量学主讲：马福义1 1马福义马福义 制作制作v本章重点：1、高斯平面直角坐标系 2、地形图的应用 地形图的读法和应用2 2马福义马福义 制作制作v一、投影基础知识 地图投影的种类很多，但是任何一种投影方法都无法同时消除各种变形。这些变形概括起来，有:长度变形；角度变形；面积变形；8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用3 3马福义马福义 制作制作v对于地形图的测绘来说，要求投影后的角度保持不变形，同时长度变化也要尽可能小，只能采用正形投影。v高斯投影就是一种横圆柱正形投影高斯投影就是一种横圆柱正形投影。8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系

2、 地形图的读法和应用4 4马福义马福义 制作制作v二、高斯平面直角坐标系v1.建立过程建立过程NSc中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线赤道赤道高斯投影平面高斯投影平面赤道赤道中中央央子子午午线线 高斯投影高斯投影采用分带投影。将椭球面按采用分带投影。将椭球面按一定经差分带，分别进行投影。一定经差分带，分别进行投影。5 5马福义马福义 制作制作2.投影特点 （1）等角投影；（2）中央子午线投影后 是一条直线，长度 不变。其它经线增长，且凹向中央子午线。（3）赤道投影后是一条直线，其它纬线凸向赤道。赤道赤道中央子午线中央子午线平行圈平行圈子午线子午线O Ox xy y 8-1 8-1 高斯平

3、面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用6 6马福义马福义 制作制作v3.分带 我国规定按经差我国规定按经差66和和33进行投影分带。进行投影分带。66带带自自首子午线首子午线开始，按开始，按66的经差自西的经差自西向东分成向东分成6060个带个带。3带带自自1.5 开始，按开始，按3的经差自西向东分的经差自西向东分成成120个带个带。8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用7 7马福义马福义 制作制作 6带与3带中央子午线之间的关系如图:3带的中央子午线与6带中央子午线及分带 子午线重合，减少了换带计算。工程测量采用3 带，特殊工程可采用1.5 带

4、或任意带。8 8马福义马福义 制作制作已知带号求中央子午线 8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用已知子午线（经度）求带号9 9马福义马福义 制作制作4 4、高斯坐标系平移高斯坐标系平移坐标系的建立：坐标系的建立：x x轴轴 中央子午线的投影中央子午线的投影y y轴轴 赤道的投影赤道的投影原点原点O O 两轴的交点两轴的交点OxyP（X，Y）高斯自高斯自然坐标然坐标注：注：X轴向轴向北北为为正正，y轴向轴向东东为为正正。赤道赤道中央子午线中央子午线 8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用1010马福义马福义 制作制作 由于我国

5、的位于由于我国的位于北半球，东西横跨北半球，东西横跨11 11个个66带，各带又独自带，各带又独自构成直角坐标系。构成直角坐标系。故：故：X X值均为正值均为正，而而Y Y值则有正有负值则有正有负。世界地图世界地图赤赤 道道 8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用1111马福义马福义 制作制作xyo500km =500000+=+636780.360m =500000+=+227559.720m国家统一坐标：国家统一坐标：（带号）（带号）（带号）（带号）8-1 8-1 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 地形图的读法和应用1212马福义马福义 制作制作 阅图

6、的基本知识阅图的基本知识v一、地形图的坐标系统和高程系统一、地形图的坐标系统和高程系统1地形图的坐标系统地形图的坐标系统（1）地理坐标系统）地理坐标系统（2）高斯平面直角坐标系）高斯平面直角坐标系2.高程系统高程系统大部分地形图都属于黄海大部分地形图都属于黄海高程系统，但也有一些地高程系统，但也有一些地方性的高程系统，在地形方性的高程系统，在地形图应用时，必须加以注意。图应用时，必须加以注意。1313马福义马福义 制作制作 阅图的基本知识阅图的基本知识v二、地形图的辅助要素二、地形图的辅助要素1.图号、图名和接图表图号、图名和接图表2.图廓图廓3.比例尺比例尺4.三北方向线关系图三北方向线关系

7、图5.坡度比例尺坡度比例尺1414马福义马福义 制作制作 阅图的基本知识阅图的基本知识v三、地形图图式和等高线三、地形图图式和等高线 v四、测图时间四、测图时间1515马福义马福义 制作制作v二、地形图的应用v（一）、求图上某点的坐标和高程v1、确定点的坐标 8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用1616马福义马福义 制作制作1:1000 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o例：例：1717马福义马福义 制作制作2.确定点的高程 等高线上点的高程等高线上点的高程 ，等于该等高线的高程；等于该等高线的高程；不在

8、等高线上点的高程，用内插方法求得。不在等高线上点的高程，用内插方法求得。式中50mnF等高距1818马福义马福义 制作制作50mnF例：例：已知已知Hm=53m，h=1m量得量得 mF=d1=1m，mn=4mm。=53.75m1919马福义马福义 制作制作1 1、确定图上直线的长度、确定图上直线的长度（1）、图解法（直接量测）（二）、确定图上直线的长度、坐标方位角及（二）、确定图上直线的长度、坐标方位角及 坡度坡度（2）、量测坐标计算（解析法）例：图上量得dab=169.7mm,则AB的实地距离：例：图上量得则算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y

9、0)400500600700800o1:10002020马福义马福义 制作制作2、确定直线的坐标方位角、确定直线的坐标方位角（1）、直接量测（2）、量测坐标计算 例：图上量得例：图上量得则算得 1100 1200 1300 1400 15001000ABpnmq(X0,Y0)400500600700800o1:10002121马福义马福义 制作制作v3、确定两点间的坡度确定两点间的坡度式中：式中：A，B两点间的高差A，B两点间的实际 水平距离AB 8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用2222马福义马福义 制作制作（三）最短路线选定 欲从河边A点起向山上B点选一条路线，以便把货物运下山

10、。已知等高距为h=2m，设计坡度i=5%，比例尺为1：1000 8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用2323马福义马福义 制作制作3.AB3.AB3.AB3.AB与诸等高线交点的位置垂直投影到下面的图上。与诸等高线交点的位置垂直投影到下面的图上。与诸等高线交点的位置垂直投影到下面的图上。与诸等高线交点的位置垂直投影到下面的图上。4.4.4.4.垂直投影线与下图的高度线得交点垂直投影线与下图的高度线得交点垂直投影线与下图的高度线得交点垂直投影线与下图的高度线得交点 。5.5.5.5.连相邻的交点即得断面图。连相邻的交点即得断面图。连相邻的交点即得断面图。连相邻的交点即得断面图。（四）、

11、根据地形图作剖面图（四）、根据地形图作剖面图 绘制方法绘制方法 1.1.定义一坐标系，以高程为纵轴，距离为横轴。定义一坐标系，以高程为纵轴，距离为横轴。2.2.2.2.连连连连ABABABAB直线直线直线直线 。注：高程比例尺一般比平距比例尺大注：高程比例尺一般比平距比例尺大10201020倍倍 8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用2424马福义马福义 制作制作100100105105103.5abcde fghiMN 8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用2525马福义马福义 制作制作MNa101102103104105100bcd e fghi 8-3 地形图的判读和应用

12、 地形图的读法和应用2626马福义马福义 制作制作 地形图的工程应用地形图的工程应用v二、确定汇水面积二、确定汇水面积1方格法计算面积方格法计算面积2按梯形计算面积按梯形计算面积 2727马福义马福义 制作制作 地形图的工程应用地形图的工程应用v三、土石方量估算三、土石方量估算1等高线法等高线法分别求出面积分别求出面积A35、A36、A38、A40、A42，则每一层的土方量，则每一层的土方量:总土方量为总土方量为:2828马福义马福义 制作制作 地形图的工程应用地形图的工程应用v三、土石方量估算三、土石方量估算2断面法断面法2929马福义马福义 制作制作 地形图的工程应用地形图的工程应用v三、

13、土石方量估算三、土石方量估算3方格网法方格网法3030马福义马福义 制作制作 网格，网点法 1)平行线法 2)方格法 求积仪法 方法膜片法：8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用（五）、图形面积的量算（五）、图形面积的量算3131马福义马福义 制作制作1、网格，网点法3232马福义马福义 制作制作2、平行线法3333马福义马福义 制作制作v3、解析法1234y1y4y3y2x4x3x1x2 8-3 地形图的判读和应用 地形图的读法和应用3434马福义马福义 制作制作求积仪求积仪有以下特点：自动读数自动读数 自动计算面积自动计算面积 换算面积单位换算面积单位 动极式可以扩大动极式可以扩大

14、 求积的范围求积的范围 跟踪放大镜比跟踪放大镜比 描迹针使用方便描迹针使用方便 4、求积仪法动极轴动极放大镜 功能键 显示窗跟踪臂3535马福义马福义 制作制作 地形图的工程应用地形图的工程应用v四、应用地形图野外定点与定向四、应用地形图野外定点与定向地形图定向就是使地形图的方位与实地一致地形图定向就是使地形图的方位与实地一致。1.利用罗盘仪定向利用罗盘仪定向 2.根据地物定向根据地物定向五、公路选线五、公路选线为了确定一条合理的路线方案，根据交通部有关规为了确定一条合理的路线方案，根据交通部有关规定，一条公路的设计要经过可行性研究、初步设计定，一条公路的设计要经过可行性研究、初步设计和施工图

15、设计三个阶段。和施工图设计三个阶段。3636马福义马福义 制作制作 地形图的工程应用地形图的工程应用五、公路选线五、公路选线可行性研究阶段，在可行性研究阶段，在1:500001:10000的地的地形图上选择各种可能走向，经论证后确定路线的形图上选择各种可能走向，经论证后确定路线的合理方案；合理方案；在在1:20001:1000的地形图上对推荐的路线的地形图上对推荐的路线方案进行纸上定线、确定路线的线形指标；方案进行纸上定线、确定路线的线形指标；施工图设计阶段，首先测定路线方案所在地区带施工图设计阶段，首先测定路线方案所在地区带状地形图，然后在所测地形图上进行详细选线和状地形图，然后在所测地形图

16、上进行详细选线和设计，最后再按设计线形放样在地面上。设计，最后再按设计线形放样在地面上。3737马福义马福义 制作制作 数字地面模型及其在路线工程上的应用数字地面模型及其在路线工程上的应用v一、数字地面模型（一、数字地面模型（DTM）能被计算机识别的能被计算机识别的“数字地形图数字地形图”，即将地图的信，即将地图的信息息以数学形式表达并贮存于计算机中，其中地形的数以数学形式表达并贮存于计算机中，其中地形的数字化表达形式称为字化表达形式称为“数字地面模型数字地面模型”（Digital Terrain Model简单简单DTM）。）。3838马福义马福义 制作制作 数字地面模型及其在路线工程上的应

17、用数字地面模型及其在路线工程上的应用v二、数字地面模型的种类及特点二、数字地面模型的种类及特点1.规则数模：是指原始地形点之间均有固定的联规则数模：是指原始地形点之间均有固定的联系，如方格网数模、矩形格网数模和正三角形格网系，如方格网数模、矩形格网数模和正三角形格网数模等。数模等。2.半规则数模：是指各原始数据点之间均有一定联半规则数模：是指各原始数据点之间均有一定联系，如用地形断面或等高线串表示的数模。系，如用地形断面或等高线串表示的数模。3.不规则数模：不规则数模其原始地形数据点之间不规则数模：不规则数模其原始地形数据点之间无任何联系，点的分布是随机的，一般常采集地无任何联系，点的分布是随

18、机的，一般常采集地形特征点、变坡点、山脊线、山谷线等处，常见形特征点、变坡点、山脊线、山谷线等处，常见的有散点数模、三角网数模等。的有散点数模、三角网数模等。3939马福义马福义 制作制作 数字地面模型及其在路线工程上的应用数字地面模型及其在路线工程上的应用v三、数字地面模型的建立三、数字地面模型的建立1.地形数据采集地形数据采集2.地形数据排序与检索地形数据排序与检索3.数字地面模型的高程内插数字地面模型的高程内插（1）移动曲面拟合法）移动曲面拟合法（2）最小二乘配置法）最小二乘配置法（3）曲面求和法）曲面求和法4.地物、断裂线处理地物、断裂线处理4040马福义马福义 制作制作 数字地面模型及其在路线工程上的应用数字地面模型及其在路线工程上的应用v四、数字地面模型在路线工程上的应用四、数字地面模型在路线工程上的应用航测数据采集地 形 图野 外 实 测建立DTM自动生成地面线资料路线设计、方案比选、优化及三维仿真设计直 接 采 集 地 面 线 资 料路线设计（可反复使用）（一次使用）4141马福义马福义 制作制作第九章第九章 教学内容回顾教学内容回顾v1.阅图的基本知识阅图的基本知识 v2.地形图的基本应用地形图的基本应用 v3.地形图的工程应用地形图的工程应用 v4.数字地面模型及其在路线工程上的应用数字地面模型及其在路线工程上的应用 4242马福义马福义 制作制作4343