工程測量地形圖的應(yīng)用.ppt

第八章 地形圖的應(yīng)用,工程測量,1,主要內(nèi)容,8.1 高斯平面直角坐標(biāo)系 8.2 地形圖的分幅與編號 8.3 地形圖的識讀和應(yīng)用 8.4 地形圖上面積量算 8.5 地形圖上土方量的計(jì)算,投影的基本條件： 1、中央子午線的投影為直線而且是投影的對稱軸 2、投影后沒有角度變形。又稱是正形投影。 3、中央子午線上沒有長度變形。,1 高斯投影,8.1 高斯平面直角坐標(biāo)系,高斯|克呂格投影,2 投影分帶的規(guī)定,1、6分帶法：從格林尼治零度經(jīng)線起每6為一個(gè)投影帶，全球共分60個(gè)投影帶 L0=6N-3,2、3分帶法：從東經(jīng)130起，每3為一個(gè)投影帶，全球共分120個(gè)投影帶 L0=3N,投影帶換算,5,6帶中央子午線經(jīng)度 =6-3 3帶中央子午線經(jīng)度 =3n。 例如，南京市處于東經(jīng)11847 ，即 =(11847+3)/6= 20 = 620-3 = 117 即 n = 11847/3= 40 = 3 = 340 = 120,中央子午線投影后的直線為X軸、向北為正，以赤道投影后的直線為Y軸,向東為正，它們的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。坐標(biāo)象限自縱軸北方向順時(shí)針順序編號。,3 高斯平面直角坐標(biāo)系,由于我國國土全部位于北半球(赤道以北)，x坐標(biāo)值均為正值，而y坐標(biāo)值則有正有負(fù)。為了避免y坐標(biāo)值出現(xiàn)負(fù)值，我國規(guī)定將每帶的坐標(biāo)原點(diǎn)向西移500km。由于各投影帶上的坐標(biāo)系是采用相對獨(dú)立的高斯平面直角坐標(biāo)系，為了能正確區(qū)分某點(diǎn)所處投影帶的位置，規(guī)定在橫坐標(biāo)值前面冠以投影帶帶號。,通用坐標(biāo),B點(diǎn)真正橫坐標(biāo)yb-124625.723m 按照上述規(guī)定，y值應(yīng)改寫為 yb 20(-124625.723+500000) 20375374.277,例: B點(diǎn)位于6帶(20),為了便于測繪、使用和管理地形圖，需要將大面積的各種比例尺的地形圖進(jìn)行統(tǒng)一的分幅和編號。 地形圖分幅分為兩類： 梯形分幅法（按照經(jīng)緯線劃分） 矩形分幅法（按照坐標(biāo)格網(wǎng)劃分）,8.2 地形圖的分幅與編號,一.梯形分幅法,地形圖的國際分幅由國際統(tǒng)一規(guī)定的經(jīng)線為圖的東、西邊界，統(tǒng)一規(guī)定的緯線為圖的南北邊界 由于各條經(jīng)線向南、北極收斂，故整個(gè)圖幅略呈梯形。 圖幅劃分的方法和編號，隨比例尺的不同而不同。,(一).1：100萬比例尺地形圖的分幅與編號,自赤道起，向兩極每隔緯差4為一橫行，依次用A,B,C,D, V表示,由經(jīng)度180起，自西向東每隔經(jīng)差6為一縱列，依次用1,2,3 60表示,每幅圖的編號，先寫出橫行的代號，再寫出縱列的代號,北京某處的地理坐標(biāo)為北緯395623“ ，東經(jīng)1162253”，則所在1：100萬比例尺地形圖的圖幅號是J50。,（1）1:50萬、1:25萬、1:10萬地形圖的分幅與編號,這三種地圖編號都是在l：100萬圖號后分別加上自己的代號所成。,按經(jīng)差3、緯差2可劃分成4幅1：50萬的圖（ A、B、C、D）,按經(jīng)差1 30 、緯差1 劃分為16幅1：25萬的圖（ 1、2。16 ）,按經(jīng)差30、緯差20劃分為144幅 1：10萬的圖（1，2，3。144）,1：100萬,一分四,一分九,舊的國家基本比例尺地形圖的分幅與編號,1,1:100萬分出： 1:50萬; 1:25萬; 1:10萬,A,3,舊的國家基本比例尺地形圖的分幅與編號,1:10萬分出： 1:5萬; 1:2.5萬; 1:1萬,A,3,（2）1:5萬、1:2.5萬、1:1萬地形圖的分幅與編號,舊的國家基本比例尺地形圖的分幅與編號,1:1萬分出： 1:5000; 1:2000;,（2）1:5000、1:2000地形圖的分幅與編號,J-50-10-(2)-a,（1）1:50萬、1:25萬、1:10萬地形圖的分幅與編號,按經(jīng)差3、緯差2可劃分成4幅1：50萬的圖,按經(jīng)差1 30 、緯差1 劃分為16幅1：25萬的圖,按經(jīng)差30、緯差20劃分為144幅 1：10萬的圖,1：100萬,一分四,一分九,新的編號方法,國家基本比例尺地形圖分幅關(guān)系表,1,地形圖比例尺代碼表,(二)1：50萬1：5000比例尺地形圖的分幅與編號,均由1：100萬比例尺的地形圖加密劃分而成，編號是以1：100萬比例尺的地形圖為基礎(chǔ)，采用代碼行列編號法,1：100萬分幅地形圖行號,1：100萬分幅地形圖列號,比例尺代碼,圖幅行號,圖幅列號,1：100萬比例尺地形圖的編號,圖幅的行號、列號都是從上到下自左往右，按自然數(shù)順序編號（分別為3位數(shù)，不足時(shí)前面加0）。,J50,40,36,38,114,117,120,001001,002001,001002,002002,編號： J50B001002,1：50萬地形圖編號,114,38,117,120,40,36,J50,1：50萬地形圖編號,114,30,117,120,32,28,1：25萬地形圖編號,H50,29,31,J50B001001,H50C002004,H50C003001,(三)圖幅編號的計(jì)算,已知圖幅內(nèi)某點(diǎn)的經(jīng)緯度(,) ，可按下式計(jì)算出1：100萬比例尺的地形圖圖幅編號, 商取整； a1:100萬比例尺地形圖圖幅所在緯度帶字 符碼對應(yīng)的數(shù)字碼 b1:100萬比例尺地形圖圖幅所在經(jīng)度帶數(shù) 字碼,例：某點(diǎn)經(jīng)度為1213130“，緯度為311640“，計(jì)算其所在1:100萬比例尺地形圖圖幅的編號,由a可得出，其所對應(yīng)的字符碼為H 故該點(diǎn)所在1:100萬比例尺地形圖圖幅的編號為H51,(31+16/60+40/3600)/4=31.2778/4=7.8194,已知圖幅內(nèi)某點(diǎn)的經(jīng)緯度(,) ，可按下式計(jì)算出所求比例尺地形圖在1：100萬比例尺的地形圖圖號后的行號和列號,( )商取余；c所求比例尺地形圖的行號； 商取整；d所求比例尺地形圖的列號； 圖幅內(nèi)某點(diǎn)的緯度； 圖幅內(nèi)某點(diǎn)的經(jīng)度； 所求比例尺地形圖分幅的緯差； 所求比例尺地形圖分幅的經(jīng)差；,例：某點(diǎn)經(jīng)度為1213130“，緯度為311640“，計(jì)算其所在1:1萬比例尺地形圖圖幅的編號,根據(jù)其所在1：100萬比例尺圖幅及其比例尺（1：10000），編號的前四位代碼為H51G，然后按1：10000的分幅緯度差和經(jīng)度差： =230, =345 計(jì)算其行號和列號（各三位）：,該點(diǎn)所在1:1萬比例尺地形圖圖幅的編號為 H51G018025,二.矩形分幅法,大比例尺地形圖通常采用以坐標(biāo)格網(wǎng)線為圖框的矩形分幅，圖幅的大小50cm50cm,50cm40cm或40cm40cm，每幅圖中以10cm10cm為基本方格。,1、圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號法,以每幅圖的圖幅西南角坐標(biāo)值x,y的公里數(shù)作為該圖幅的編號。,3.0-1.5,1:1000地形圖分幅,4000,3500,3000,2500,2000,1000,1500,2000,2500,3000,3500,2.5-2.5,采用圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號的正方形分幅基本分幅：,矩形分幅與編號法,地圖： 按一定的數(shù)學(xué)法則 ，使用特殊的語言 ，將地球表面的信息表達(dá)在某種可展面上 ，反映復(fù)雜的自然或社會現(xiàn)象。 地圖包括各種形式的地形圖和專題圖。,地形圖： 具有可量測性，反映了地形要素在實(shí)地的位置、形態(tài)、分布、性質(zhì)和相互關(guān)系。,8.3 地形圖的識讀和應(yīng)用,圖解的注記 熟悉地形圖投影，坐標(biāo)系統(tǒng)以及地圖符號。,二、坐標(biāo)和高程系統(tǒng)：標(biāo)于圖廓外左下角,一、圖名、圖號、接圖表：標(biāo)于北圖廓線之外,五、地形圖的測圖精度： 1、平面精度：0.75mm（平原）、 1.0mm（山區(qū)） 2、高程精度： 0.5基本等高距（平原）、 1.0基本 等高距mm（山區(qū)）,四、地形圖圖式：標(biāo)于圖廓外左下角,三、地形圖比例尺：標(biāo)于內(nèi)圖廓線之外中部,圖廓外注記的項(xiàng)目,圖名 圖號 經(jīng)緯格網(wǎng) 坐標(biāo)格網(wǎng) 接邊圖 比例尺 坡度尺 磁北方向 三北方向線,圖廓外注記,34,地形圖的圖框外注記 l圖名和圖號 2接圖表 3比例尺 4坐標(biāo)格網(wǎng) 5三北方向線關(guān)系圖 6坡度比例尺,各種信息的獲取,地物分布狀況 地貌形態(tài) 植被覆蓋情況,地形圖的應(yīng)用,圖上量取直線或曲線的長度 圖上求任何一點(diǎn)的高程 圖上求任何一點(diǎn)的坐標(biāo) 圖上量取方位角 計(jì)算兩點(diǎn)間的坡度：i = h / D,一.點(diǎn)位的坐標(biāo)量測,1000 900 800 700 600 500,1000 1100 1200 1300 1400 1500,1：1000,設(shè)量得X=3.86cm Y=4.13cm 則 XA=700+38.6= 738.6m YA=1100+41.3=1143.3m,二.兩點(diǎn)間的水平距離量測,1.解析法,在圖上量測A、B坐標(biāo)， 計(jì)算A、B距離：,2.圖解法 用比例尺直接在圖上 量測A、B距離。(應(yīng) 考慮圖紙伸縮),三、方位角量測, 量測坐標(biāo)計(jì)算, 直接量測,四、求圖上任一點(diǎn)的高程,求任意點(diǎn)的高程 等高線上點(diǎn)的高程等于該等高線的高程 不在等高線上點(diǎn)的高程用內(nèi)插方法求得 Hc=Hm+h*mc/mn,坡度量測,43,五、確定兩點(diǎn)間直線的坡度,例：設(shè)量得A、B的圖上距離為28.5mm,其高程分別為51.9m和48.3m，求A、B之間的平均坡度(1:500)。,六、按規(guī)定的坡度選定等坡路線 如圖，要從向山頂選一條公路的路線。已知等高線的基本等高距為=5m，比例尺1:10000，規(guī)定坡度=5%，則路線通過相鄰等高線的實(shí)地平距應(yīng)該為100m（即5/5%=100m ）。,七、繪制已知方向縱斷面圖,注：高程比例尺：根據(jù)實(shí)地確定 水平比例尺：盡可能同地形圖比例尺,在山谷或河流修建大壩、架設(shè)橋梁時(shí)，都要知道有多大面積的雨水匯集在這里，這個(gè)面積稱為匯水面積 用途：主要用于橋洞的孔徑及大壩高度的設(shè)計(jì)。 作法：由一系列的分水線（山脊線）連接而成的閉合范圍,八、確定匯水面積的邊界線,8.4 地形圖上面積量算,一、解析法 二、圖解法,三、求積儀法 工作原理：三角形面積累加法計(jì)算任意多邊形面積。 1 、機(jī)械求積儀 2、電子求積儀,四、數(shù)字化法 專門用于對圖形形態(tài)數(shù)字化的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。 1、矢量數(shù)字化儀 2、柵格數(shù)字化儀,D,49,B,C,A,Y,X,一、解析法,50,二、圖解法量算面積 1.幾何圖形計(jì)算法,2.透明方格紙法,3.平行線法,機(jī)械求積儀,54,1、求積儀使用方法 極點(diǎn)在圖形外時(shí)：P=C（n2-n1） 極點(diǎn)在圖形內(nèi)時(shí)：P=C（n2-n1）+Q 2、GIS中的應(yīng)用： GIS中的空間量算,8.5 平整場地土方量的計(jì)算,1. 在地形圖上繪小方格 在平整場地范圍打方格，方格大小取決于場地地形情況及要求。本例在1:1000比例尺地形圖上，方格為2cm2cm，相當(dāng)實(shí)地為20m20m； 2.確定設(shè)計(jì)高程 根據(jù)場地填、挖方量平衡原則，確定場地平整為水平面時(shí)設(shè)計(jì)高程H。 每一方格