《測(cè)量技術(shù)》課件07項(xiàng)目七 地形圖的應(yīng)用

項(xiàng)目七地形圖的應(yīng)用任務(wù)一地形圖識(shí)讀與應(yīng)用的基本知識(shí)任務(wù)二地形圖的應(yīng)用CONTENTS目錄01地形圖識(shí)讀與應(yīng)用的基本知識(shí)地形圖是地面信息的載體,一幅地形圖是一本無(wú)法用文字來(lái)表達(dá)的百科全書(shū)。地形圖在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛,主要有利用地形圖做底圖開(kāi)展森林調(diào)查和園林生產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì),最終作為制作各種設(shè)計(jì)圖、規(guī)劃圖、調(diào)查圖等的依據(jù)。隨著我們的地理信息系統(tǒng)的廣泛使用,數(shù)字化地形圖在園林生產(chǎn)和林業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的深度和廣度將進(jìn)一步提高。所以,我們能夠正確使用地形圖是作為園林工程技術(shù)人員和園林規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須具備的基本技能。一、地形圖圖廓及圖廓外的注記(一)地形圖圖廓和坐標(biāo)格網(wǎng)1.國(guó)家基本比例尺地形圖圖廓和坐標(biāo)格網(wǎng)國(guó)家基本地形圖的比例尺包括1∶1000000、1∶500000、1∶250000、1∶100000、1∶50000、1∶25000、1∶10000和1∶5000八種,其中1∶100000、1∶50000、1∶25000和1∶10000地形圖是大面積區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)和各種資源調(diào)查的根據(jù)。2.(1∶2000)~(1∶500)比例尺地形圖圖廓和坐標(biāo)格網(wǎng)(1∶2000)~(1∶500)比例尺地形圖圖廓只有外圖廓和內(nèi)圖廓,內(nèi)圖廓是地形圖分幅時(shí)的坐標(biāo)格網(wǎng)線,也是圖幅的邊界線。外圖廓是距內(nèi)圖廓之外一定距離繪制的加粗平行線,僅為裝飾美觀用的。內(nèi)圖廓外四角處注有坐標(biāo)值,并在內(nèi)圖廓線內(nèi)側(cè)每隔10cm繪有5mm的短線,表示坐標(biāo)格網(wǎng)線的位置;圖幅內(nèi)繪有10mm長(zhǎng)的“+”,表示坐標(biāo)格網(wǎng)的交叉點(diǎn)。(二)圖名和圖號(hào)圖名和圖號(hào)一般位于地形圖北圖廓外面正中處。圖名一般以圖幅內(nèi)最著名的地名、最大的村莊或突出的地物、地貌名稱(chēng)來(lái)命名。圖號(hào)即地形圖的編號(hào)。1.舊的分幅和編號(hào)方法(1)1∶100萬(wàn)比例尺地形圖的編號(hào)———“列—行”編號(hào):①列:從赤道算起,緯度每4°為一列,至南北緯88°各22列,用大寫(xiě)英文字母A,B,…,V表示;②行:從180°經(jīng)線算起,自西向東每6°為一行,全球分為60行,用阿拉伯?dāng)?shù)字1,2,…,60表示。一個(gè)列號(hào)和一個(gè)行號(hào)就組合成一幅1∶100萬(wàn)地圖的編號(hào)。如圖71所示,北京所在的1∶100萬(wàn)圖幅位于東經(jīng)114°~120°,北緯36°~40°,其編號(hào)為J50。(2)1∶50萬(wàn)、1∶25萬(wàn)、1∶10萬(wàn)比例尺地圖的編號(hào):這幾種比例尺地圖的編號(hào)都是在1∶100萬(wàn)地圖圖號(hào)的后面加上本身的代號(hào)形成各自的編號(hào)。(3)1∶5萬(wàn)、1∶2.5萬(wàn)、1∶1萬(wàn)、1∶5000比例尺圖的編號(hào):①1∶5萬(wàn)是把一幅1∶10萬(wàn)地形圖分為4幅,用A,B,C,D表示,即經(jīng)差15',緯差10'表示。如北京某地:北緯39°54'30″,東經(jīng)116°28'25″,圖幅編號(hào)為J505B,見(jiàn)圖74。②1∶2.5萬(wàn)是把一幅1∶5萬(wàn)地形圖分為4幅,用1,2,3,4表示,按經(jīng)差7'30″,緯差5'分幅。圖幅編號(hào)在1∶5萬(wàn)編號(hào)后加上自己的序號(hào),如J505B4,見(jiàn)圖74。③1∶1萬(wàn)是將一幅1∶10萬(wàn)地形圖分為8行、8列共64幅圖,用(1),…,(64)表示,經(jīng)差3'45″,緯差2'30″,圖幅編號(hào)是在1∶10萬(wàn)編號(hào)后加上各自的代號(hào),如J505(24),見(jiàn)圖75。④1∶5000比例尺地形圖是在1∶1萬(wàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,將一幅1∶1萬(wàn)地形圖分為4幅,用a、b、c、d表示,經(jīng)差1'52.5″,緯差1'15″,圖幅編號(hào)在1∶1萬(wàn)編號(hào)后加上各自的代號(hào),如J505(24)b。2.新的分幅與編號(hào)方法根據(jù)1992年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布的《國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)》GB/T13989—1992國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),自1993年3月起實(shí)施。新測(cè)的基本比例尺地形圖,均須按照次標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分幅和編號(hào)。(1)分幅標(biāo)準(zhǔn):1∶100萬(wàn)的地形圖的分幅按照國(guó)際1∶100萬(wàn)的地形圖分幅的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,其他比例尺以1∶100萬(wàn)為基礎(chǔ)分幅,具體分幅情況如表71所示。(2)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn):①1∶1000000地形圖的編號(hào)是由圖幅所在的行號(hào)字母符和列號(hào)數(shù)字碼組成,中間不再加連字符。如北京某地在1∶1000000圖幅處在第J行、第50列,其編號(hào)為J50。②(1∶50萬(wàn))~(1∶5000)比例尺地形圖的編號(hào)均由五個(gè)元素(五節(jié))10位代碼構(gòu)成,即1∶100萬(wàn)地形圖的行號(hào)(第一節(jié)字符碼1位),列號(hào)(第二節(jié)數(shù)字碼2位),比例尺代碼(第三節(jié)字符1位),該圖幅的行號(hào)(第四節(jié)數(shù)字碼3位),列號(hào)(第五節(jié)數(shù)字碼3位),共10位。比例尺代碼見(jiàn)表71所示。(3)編號(hào)查算:①1∶1000000比例尺地形圖編號(hào)的查算:若已知某地的經(jīng)度λ和緯度φ,其所在1∶1000000圖幅編號(hào),可按圖71查出,也可用下列(73)公式計(jì)算。3.矩形分幅與編號(hào)(1)分幅方法:矩形分幅適用于1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000比例尺地形圖,圖幅一般為50cm×50cm或者40cm×50cm,它是按直角坐標(biāo)的縱、橫坐標(biāo)線劃分圖幅的.(2)編號(hào)方法:有些獨(dú)立地區(qū)的測(cè)圖,或者由于與國(guó)家或城市控制網(wǎng)沒(méi)有關(guān)系,或者由于地圖本身保密的需要,或者由于小面積測(cè)圖,可以采用其他一些特殊的編號(hào)方法。矩形圖幅的編號(hào),一般可采用以下幾種方法。①按西南角坐標(biāo)編號(hào):西南角坐標(biāo)編號(hào)是用該圖幅西南角的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)的公里數(shù)來(lái)編號(hào),x坐標(biāo)在前,y坐標(biāo)在后,中間用短線連接。如某幅1∶1000比例尺地形圖西南角坐標(biāo)x=10500m、y=15500m,則該圖幅的編號(hào)為10.515.5。編號(hào)時(shí),1∶5000地形圖,坐標(biāo)取至1km;1∶2000和1∶1000地形圖,坐標(biāo)取至0.1km;1∶500地形圖,坐標(biāo)取至0.01km。②按數(shù)字順序編號(hào):小面積測(cè)區(qū)的圖幅編號(hào),可采用數(shù)字順序或工程代號(hào)等方法進(jìn)行編號(hào)。如圖77所示,虛線表示測(cè)區(qū)范圍,數(shù)字表示圖幅編號(hào),排列順序一般從左到右、從上到下。矩形分幅的地形圖編號(hào)應(yīng)該以方便管理和使用為目的,可以不必強(qiáng)求統(tǒng)一。③按行列編號(hào):按行列編號(hào)一般以行代號(hào)(如A、B、C、…)和列代號(hào)(如1、2、3、…)組成,中間用短線連接,如圖7-8所示。④以1∶5000比例尺圖為基礎(chǔ)編號(hào):如果整個(gè)測(cè)區(qū)測(cè)繪1∶5000~1∶500等比例尺的地形圖,為了地形圖的測(cè)繪管理、圖形拼接、存檔管理和方便應(yīng)用,則應(yīng)以1∶5000地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行其他比例尺地形圖的分幅與編號(hào)。如圖79所示,1∶5000圖幅的西南角坐標(biāo)為x=20km,y=30km,編號(hào)為2030;以編號(hào)2030作為其他比例尺地形圖的基礎(chǔ)編號(hào),編號(hào)方法如圖7-9所示。測(cè)圖說(shuō)明注記一般有以下內(nèi)容:①平面坐標(biāo)系:是獨(dú)立(假定)坐標(biāo)系還是1954年北京坐標(biāo)系或1980年大地坐標(biāo)系。②高程系:是假定高程系還是“1956年黃海高程系”或“1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”。高程系之后注明圖幅內(nèi)所采用的等高距。③測(cè)繪單位、測(cè)圖方法和測(cè)圖時(shí)間:不同的測(cè)繪單位,其用途目的不同,地形圖表現(xiàn)的重點(diǎn)內(nèi)容會(huì)有所不同;測(cè)圖方法不同,測(cè)圖的精度也不同;測(cè)圖時(shí)間(或調(diào)繪日期)可以判斷地形圖使用價(jià)值,離現(xiàn)在愈遠(yuǎn),現(xiàn)狀與地形圖不相符的情況愈多,地形圖的使用價(jià)值愈低。④圖式和圖例:注明圖幅內(nèi)采用的圖式是什么年版的,便于用圖者參閱,另外在東圖廓線右側(cè),把一些不易識(shí)別的符號(hào)作為圖例列出二、地形圖的識(shí)讀地形圖詳盡、精確可以全面地反映制圖地區(qū)自然地理?xiàng)l件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況,為人們認(rèn)識(shí)、利用和改造客觀環(huán)境提供可靠的地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的信息,要認(rèn)識(shí)和使用地形圖,我們就要了解相關(guān)的地形圖的基本內(nèi)容:數(shù)學(xué)要素、地理要素和輔助要素。1.位置和范圍讀圖時(shí)首先要閱讀圖名、圖號(hào)、圖廓、比例尺和說(shuō)明材料,了解區(qū)域的地理位置,根據(jù)緯度與自然地理位置等影響氣候的因素,分析該地區(qū)的氣候類(lèi)型和特征。2.地貌和水系根據(jù)等高線的形狀、疏密、高程,并結(jié)合水系分布,判定地貌的宏觀形態(tài)如平原、丘陵、高原、山地、盆地。3.植被和土地利用類(lèi)型讀出植被的類(lèi)型、分布、面積大小以及與其他要素的關(guān)系。讀出土地利用現(xiàn)狀類(lèi)型、分布特點(diǎn)、面積大小,分析影響土地利用的因素,提出合理保護(hù)利用土地資源的建議。4.居民地分析居民地的類(lèi)型、行政意義、人口等級(jí)、密度差異和分布特征,了解居民地與水系、地貌、交通等的聯(lián)系。5.道路網(wǎng)研究道路的類(lèi)型、等級(jí)、分布對(duì)地區(qū)交通的保證程度,了解道路與居民地的聯(lián)系及其與水系、地貌等的關(guān)系。02地形圖的應(yīng)用一、地形圖的應(yīng)用(一)求圖上某點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)應(yīng)用地形圖上坐標(biāo)格網(wǎng)可求點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)。如求圖710中的P點(diǎn)平面坐標(biāo),先用鉛筆過(guò)P點(diǎn)作坐標(biāo)網(wǎng)的平行線,在圖上用比例尺量出Pk和Pf分別為62.5m和40.2m,則P點(diǎn)坐標(biāo)為:xP=xa+Pk=(40300+62.5)m=40362.5myP=ya+Pf=(28200+40.2)m=28240.2m為了校核量測(cè)結(jié)果,并考慮圖紙伸縮的影響,應(yīng)分別量出af和fb及ak和kd,設(shè)圖上的坐標(biāo)方格長(zhǎng)為l,則af+fb=ak+kd=l如果不等,則按下式計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)。(二)求圖上兩點(diǎn)間的距離和方位角1.求圖上某直線的方位角如圖7-11所示,設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(xA,yA)和(xB,yB),則直線AB的坐標(biāo)方位角為2.求圖上兩點(diǎn)間的距離已知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),則AB兩點(diǎn)的距離為(三)求圖上某點(diǎn)高程1.點(diǎn)在等高線上如果所求的點(diǎn)正好位于等高線上,如圖7-12所示,則該點(diǎn)高程等于所在等高線高程。如A點(diǎn)高程為49m。2.點(diǎn)在等高線間如所求點(diǎn)不在等高線上,位于兩條等高線之間,則在相鄰等高線的高程之間用比例內(nèi)插法求得其高程。為求B點(diǎn)的高程,可由B點(diǎn)作大致與兩等高線垂直的直線mn,分別量取mn、mB之長(zhǎng),則B點(diǎn)高程可按下式計(jì)算:(四)求直線的坡度1.按公式量算坡度地面上兩點(diǎn)的高差與其水平距離的比值稱(chēng)為坡度,用i表示。欲求圖上直線的坡度,可按前述的方法求出直線段的水平距離D與高差h,再根據(jù)下式計(jì)算其坡度。2.用坡度尺量算坡度方法是用圓規(guī)量取圖上2~6條等高線間的寬度,然后到坡度尺上比量,在相應(yīng)垂線下邊就可讀出它的坡度,要注意量幾條在坡度尺上比幾條。(五)地形圖在園林工程上的應(yīng)用1.按限制坡度在圖上選線從斜坡上一點(diǎn)出發(fā),向不同的方向,地面坡度大小是不同的,其中有一個(gè)最大坡度。降雨時(shí),水沿著最大坡度線流向下方。欲求斜坡上最大坡度線,就要在各等高線間找出連續(xù)的最短距離,將最大坡度線連接起來(lái),就構(gòu)成坡面上的最大坡度線。2.按指定方向繪制地面斷面圖如果需要了解某一方向地面起伏的情況,則可以根據(jù)地形圖繪出該方向的斷面圖。(1)首先連接M、N,要確定直線MN與等高線交點(diǎn)a、b、…、N的高程及各交點(diǎn)至起點(diǎn)M的水平距離。(2)繪制直角坐標(biāo)系:用橫坐標(biāo)軸表示水平距離,其比例尺與地形圖比例尺相同(也可以不相同);縱坐標(biāo)軸表示高程,為了更突出線路MN方向的地形起伏狀態(tài),其比例尺一般是水平距離比例尺的10~20倍。(3)確定斷面點(diǎn):首先用兩腳規(guī)(或直尺)在地形圖上分別量取Ma、Mb、…、MN的距離;在橫坐標(biāo)軸上,以M為起點(diǎn),量出長(zhǎng)度Ma、Mb、…、MN,以定出M、a、b、…、N點(diǎn),通過(guò)這些點(diǎn),作垂線與相應(yīng)標(biāo)高線的交點(diǎn)即為斷面點(diǎn)。(4)將所展繪的相鄰各坐標(biāo)點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái),即為方向線MN的斷面圖,如圖所示。二、面積測(cè)定在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)和工程建設(shè)中,常需要計(jì)算某一范圍的面積。下面介紹幾種圖形面積測(cè)定的方法。(一)幾何圖形法該方法適用于由折線連接成的閉合多邊形。求面積時(shí),把圖形分解成若干個(gè)三角形、矩形、梯形等簡(jiǎn)單幾何圖形,如圖7-14所示,分別量取計(jì)算面積所需的元素,計(jì)算其面積,將所有面積相加得整個(gè)圖形的圖上面積,再乘以比例尺分母的平方即得到其實(shí)地面積。(二)透明方格紙法地形圖上所求的面積范圍小,其邊是不規(guī)則的曲線,可采用透明方格紙法。求面積時(shí)在透明方格紙或透明模片上做好邊長(zhǎng)2mm或4mm的正方形格網(wǎng)。測(cè)量面積時(shí),將透明方格紙覆蓋在圖上并固定。分別統(tǒng)計(jì)出圖形內(nèi)不被圖形分割的完整方格數(shù)和被圖形分割的不完整方格數(shù),完整方格數(shù)加上不完整方格數(shù)的一半,即為總方格數(shù),則圖形面積A為(三)平行線法(積距法)平行線法是在透明模片上制作相等間隔的平行線,間隔可采用2mm。量測(cè)時(shí)把平行模板放在欲量測(cè)的圖形上,整個(gè)圖形被平行線分成許多等高的梯形,設(shè)圖中梯形的中線分別為d1,d2,…,dn,量取其長(zhǎng)度,則面積A為A=d1h+d2h+…+dnhA=(d1+d2+…+dn)h(四)解析法(坐標(biāo)法)坐標(biāo)解析法適用房產(chǎn)面積測(cè)量,是根據(jù)房屋用地界址點(diǎn)或丘邊界點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算房屋用地面積或丘的面積,也包括利用房角點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算房屋面積的方法。兩者使用的方法、面積計(jì)算的公式、所測(cè)算面積的精度估算公式,都是完全相同的。如圖7-17所示,圖上土地邊界1、2、3、4各點(diǎn)坐標(biāo)已知,其面積為梯形122'1'加梯形233'2'減去梯形144'1'與梯形433'4'的面積,即A=1/2[(x1