第一部分地形圖的識讀與應用

第一節(jié)大比例尺地形圖的基本知識白吉樹村15.0-10.01:1000毛家鎮(zhèn)二道梁北集三頂丘青山白石灣付家溝口

地面上有明顯輪廓的，天然形成或人工建造的各種固定物體稱為地物。

地球表面的高低起伏狀態(tài)稱為地貌。

將地面上各種地物和地貌沿垂直方向投影到水平面上，并按一定的比例尺，用《地形圖圖式》統(tǒng)一規(guī)定的符號和注記，將其縮繪在圖紙上，這種表示地物的平面位置和地貌起伏情況的圖，稱為地形圖。

在圖上主要表示地物平面位置的地形圖，稱為平面圖。一、地形圖的比例尺

1．地形圖比例尺的概念

地形圖上任一線段的長度與它所代表的實地水平距離之比，稱為地形圖比例尺。

2．比例尺的種類數(shù)字比例尺圖示比例尺

（1）數(shù)字比例尺

數(shù)字比例尺是用分子為1，分母為整數(shù)的分數(shù)表示。

設(shè)圖上一線段長度為d，相應實地的水平距離為D，則該地形圖的比例尺為：式中

M——比例尺分母。

（2）圖示比例尺1050102030405023.8m18.9m常見的圖示比例尺為直線比例尺。這是一個1:500的直線比例尺，由間距為2mm的兩條平行直線構(gòu)成，以2cm為單位分成若干大格，左邊第一大格十等分，大小格分界處注以0，右邊其它大格分界處標記按繪圖比例尺換算的實際長度。

使用時，先用分規(guī)在圖上量取某線段的長度，然后用分規(guī)的右針尖對準右邊的某個整分劃，使分規(guī)的左針尖落在最左邊的基本單位內(nèi)。比例尺1:50001:20001:10001:500比例尺精度/m0.500.200.100.053．比例尺精度

地形圖上0.1mm的長度所代表的實地水平距離，稱為比例尺精度，用ε表示，即

幾種常用地形圖的比例尺精度如下表所示。二、地形圖的圖名

每幅地形圖都應標注圖名，通常以圖幅內(nèi)最著名的地名、廠礦企業(yè)或村莊的名稱作為圖名。

圖名一般標注在地形圖北圖廓外上方中央。白吉樹村15.0-10.01:1000西面角坐標為x=15.0km，y=10.0km。毛家鎮(zhèn)二道梁北集三頂丘青山白石灣付家溝口三、圖號

為了區(qū)別各幅地形圖所在的位置，每幅地形圖上都編有圖號。

圖號就是該圖幅相應分幅方法的編號，標注在北圖廓上方的中央、圖名的下方。*

圖號一般采用該圖幅西南角坐標的公里數(shù)為編號，x坐標在前，y坐標在后，中間有短線連接。白吉樹村15.0-10.01:1000西面角坐標為x=15.0km，y=10.0km。毛家鎮(zhèn)二道梁北集三頂丘青山白石灣付家溝口四、圖廓和接合圖表

1.圖廓

圖廓是地形圖的邊界線，有內(nèi)、外圖廓線之分。

內(nèi)圖廓就是坐標格網(wǎng)線，也是圖幅的邊界線，用0.1mm細線繪出。

外圖廓線為圖幅的最外圍邊線，用0.5mm粗線繪出。

內(nèi)、外圖廓線相距12mm，在內(nèi)外圖廓線之間注記坐標格網(wǎng)線坐標值。3白吉樹村15.0-10.01:1000西面角坐標為x=15.0km，y=10.0km。毛家鎮(zhèn)二道梁北集三頂丘青山白石灣付家溝口2．接合圖表

為了說明本幅圖與相鄰圖幅之間的關(guān)系，便于索取相鄰圖幅，在圖幅左上角列出相鄰圖幅圖名，斜線部分表示本圖位置。白吉樹村15.0-10.01:1000西面角坐標為x=15.0km，y=10.0km。毛家鎮(zhèn)二道梁北集三頂丘青山白石灣付家溝口第二節(jié)地物符號

地形圖上表示地物類別、形狀、大小及位置的符號稱為地物符號。

根據(jù)地物形狀大小和描繪方法的不同，地物符號可分為四種。

比例符號非比例符號半比例符號地物注記一、比例符號

地物的形狀和大小均按測圖比例尺縮小，并用規(guī)定的符號繪在圖紙上，這種地物符號稱為比例符號。如房屋、湖泊、農(nóng)田等。二、非比例符號

有些地物，輪廓較小，無法將其形狀和大小按比例縮繪到圖上，而采用相應的規(guī)定符號表示，這種符號稱為非比例符號。如：控制點、水塔、煙囪、消火栓、閘門、路燈等

非比例符號只能表示物體的位置和類別，不能用來確定物體的尺寸。三、半比例符號

地物的長度可按比例尺縮繪，而寬度按規(guī)定尺寸繪出，這種符號稱為半比例符號。

用半比例符號表示的地物都是一些帶狀地物。如：管線、公路、鐵路、圍墻等。四、地物注記

對地物加以說明的文字、數(shù)字或特有符號，稱為地物注記。第三節(jié)地貌符號一、等高線的概念

地面上高程相同的相鄰各點連成的閉合曲線，稱為等高線。如雨后地面上靜止的積水，積水面與地面的交線就是一條等高線。

將這些等高線沿鉛垂方向投影到水平面H上，并用規(guī)定的比例尺縮繪在圖紙上，這就將小山用等高線表示在地形圖上了。二、等高距和等高線平距

相鄰等高線之間的高差稱為等高距，也稱為等高線間隔，用h表示。

相鄰等高線之間的水平距離稱為等高線平距，用d表示。式中

M——比例尺分母。

地面坡度i與等高線平距d成反比。

地面坡度較緩，其等高線平距較小大，等高線顯得稀疏；

地面坡度較陡，其等高線平距較小，等高線十分密集。三、幾種基本地貌的等高線

1．山頭和洼地的等高線山頭和洼地（又稱盆地）的等高線都是一組閉合曲線。山頭的等高線洼地的等高線

山脊的等高線

山谷的等高線3．鞍部的等高線相鄰兩山頭之間呈馬鞍形的低凹部分稱為鞍部，鞍部是兩個山脊和兩個山谷會合的地方。鞍部的等高線由兩組相對的山脊和山谷的等高線組成，即在一圈大的閉合曲線內(nèi)，套有兩組小的閉合曲線。鞍部的等高線石質(zhì)陡崖土質(zhì)陡崖懸崖的等高線四、等高線的分類為了更詳盡地表示地貌的特征，地形圖上常用下面四種類型的等高線。四種類型等高線1．首曲線

在同一幅地形圖上，按規(guī)定的基本等高距描繪的等高線稱為首曲線，也稱基本等高線。

首曲線用0.15mm的細實線描繪。2．計曲線

凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高線稱為計曲線，也稱加粗等高線。

計曲線要加粗描繪并注記高程。

計曲線用0.3mm粗實線繪出。3．間曲線

為了顯示首曲線不能表示出的局部地貌，按二分之一基本等高距描繪的等高線稱為間曲線，也稱半距等高線。

間曲線用0.15mm的細長虛線表示。4．助曲線

用間曲線還不能表示出的局部地貌，可按四分之一基本等高距描繪的等高線稱為助曲線。

助曲線用0.15mm的細短虛線表示。五、等高線的特性

（1）等高性同一條等高線上各點的高程相同。

（2）閉合性等高線必定是閉合曲線。如不在本圖幅內(nèi)閉合，則必在相鄰的圖幅內(nèi)閉合。所以，在描繪等高線時，凡在本圖幅內(nèi)不閉合的等高線，應繪到內(nèi)圖廓，不能在圖幅內(nèi)中斷。

（3）非交性除在懸崖、陡崖處外，不同高程的等高線不能相交。

（4）正交性山脊、山谷的等高線與山脊線、山谷線正交。第四節(jié)地形圖的識讀一、地形圖圖外注記識讀

根據(jù)地形圖圖廓外的注記，可全面了解地形的基本情況。

由地形圖的比例尺可以知道該地形圖反映地物、地貌的詳略；

根據(jù)測圖日期的注記可以知道地形圖的新舊，從而判斷地物、地貌的變化程度；

通過接合圖表可以了解與相鄰圖幅的關(guān)系。

從圖廓坐標可以掌握圖幅的范圍；

了解地形圖的坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、等高距、測圖方法等，對正確用圖有很重要的作用。

了解地形圖所使用的《地形圖圖式》版別，對地物、地貌的識讀非常重要。二、地物識讀

地物識讀前，要熟悉一些常用地物符號，了解地物符號和注記的確切含義。根據(jù)地物符號，了解圖內(nèi)主要地物的分布情況，如村莊名稱、公路走向、河流分布、地面植被、農(nóng)田等。三、地貌識讀

地貌識讀前，要正確理解等高線的特性，根據(jù)等高線，了解圖內(nèi)的地貌情況。首先要知道等高距是多少，然后根據(jù)等高線的疏密判斷地面坡度及地勢走向。第四節(jié)總平面圖的識讀總平面圖是用以表示一項工程的總體布局。既有原自然地形，又有新建建筑物的整體布局，系統(tǒng)的反映出了區(qū)域范圍新、舊建筑物的位置全貌?？偲矫鎴D上標有新建工程的平面坐標和設(shè)計高程，以及與已有建筑物之間的相關(guān)尺寸?？偲矫鎴D識讀的目的它是確定新建工程的平面位置與高程位置的依據(jù)。通過總平面圖，取得測設(shè)數(shù)據(jù)，為建筑施工測量做好前期準備。注意：標注在兩棟房屋建筑之間的間距，指的是房屋凈距。第五節(jié)地形圖的應用

1、確定點的平面坐標由圖所示，欲在地形圖上求得點的坐標值，先通過點在地形圖的坐標格網(wǎng)上作平行于坐標格網(wǎng)的平行線，然后按測圖比例尺量出和的長度，則點的平面坐標為:

式中：xo

、yo——A點所在坐標格網(wǎng)中,該方格西南角坐標。

1000250024002300220021002000110012001300140010001500Aobcdmgqa2、確定直線的距離（1）圖解法用直尺直接在圖上量取長度，再根據(jù)比例尺計算兩點間的距離，即（2）解析法欲求兩點的距離，先用求出兩點的坐標，則兩點的距離為：

測量工作中，常采用方位角表示直線的方向。

從直線起點的標準方向北端起，順時針方向量至該直線的水平夾角，稱為該直線的方位角。方位角取值范圍是0?～360?，（用α表示）。12標準方向Nα123、確定直線的坐標方位角

1．正、反坐標方位角正、反坐標方位角間的關(guān)系為：x(N)yOABxαABxαBA1234xα12β2xα23α21β3xα34α32（1）圖解法過點作坐標縱軸的平行線，然后用量角器量出（2）解析法先求出兩點的坐標，兩點直線的方位角為：3、確定直線的坐標方位角

4、確定點的高程如果點恰好位于圖上某一條等高線上，則點的高程與該等高線高程相同。如點位于兩等高線之間，則可通過點畫一條垂直于相鄰兩等高線的線段，則點的高程為：式中：Hm——通過點m的等高線上的高程；

h——等高距

5、確定某一直線的坡度ABn3632343028C

在地形圖上求得直線的長度以及兩端點的高程后，可按下式計算該直線的平均坡度i，即式中d——圖上量得的長度（mm）；

M——地形圖比例尺分母；

h——兩端點間的高差（m）；

D——直線實地水平距離（m）。

坡度有正負號，“＋”正號表示上坡，“－”負號表示下坡，常用百分率（%）或千分率（‰）表示。第五節(jié)地形圖在工程規(guī)劃設(shè)計中的應用1、按規(guī)定坡度選定最短路線例設(shè)從公路旁A點到山頭B點選定一條路線，限制坡度為4%，地形圖比例尺為1:2000，等高距為1m。AB8085公路

（1）確定線路上兩相鄰等高線間的最小等高線平距。AB1234568085公路d（2）先以A點為圓心，以d為半徑，用圓規(guī)劃弧，交81m等高線與1點，再以1點為圓心同樣以d為半徑劃弧，交82m等高線于2點，依次到B點。連接相鄰點，便得同坡度路線A—1—2—…—B。

在選線過程中，有時會遇到兩相鄰等高線間的最小平距大于d的情況，即所作圓弧不能與相鄰等高線相交，說明該處的坡度小于指定的坡度，則以最短距離定線。

（3）另外，在圖上還可以沿另一方向定出第二條線路A―1′―2′―…―B，可作為方案的比較。AB1234561′2′3′4′5′6′8085公路d

2、繪制確定方向的斷面圖

例欲繪制直線AB、BC縱斷面圖。

101213141615bcdefghijklBAC

（1）在圖紙上繪出表示平距的橫軸PQ，過A點作垂線，作為縱軸，表示高程。平距的比例尺與地形圖的比例尺一直；為了明顯地表示地面起伏變化情況，高程比例尺往往比平距比例尺放大10～20倍。

（2）在縱軸上標注高程，在圖上沿斷面方向量取兩相鄰等高線間的平距，依次在橫軸上標出，得b、c、d、…、l及C等點。

（3）從各點作橫軸的垂線，在垂線上按各點的高程，對照縱軸標注的高程確定各點在剖面上的位置。

（4）用光滑的曲線連接各點，即得已知方向線A—B—C的縱斷面圖。

10111213141615bcdefghijklBACAbcdefghiBjklCQP10121416

（1）在圖紙上繪出表示平距的橫軸PQ，過A點作垂線，表示高程。平距的比例尺與地形圖的比例尺一致；為了明顯地表示地面起伏變化情況，高程比例尺往往比平距比例尺放大10～20倍。（2）在縱軸上標注高程，在圖上沿斷面方向量取兩相鄰等高線間的平距，依次在橫軸上標出，得b、c、d、…、l及C等點。10111213141615bcdefghijklBACAbcdefghiBjklCQP10121416

（3）從各點作橫軸的垂線，在垂線上按各點的高程，對照縱軸標注的高程確定各點在剖面上的位置。

（4）用光滑的曲線連接各點，即得已知方向線A—B—C的縱斷面圖。

10111213141615bcdefghijklBACAbcdefghiBjklCQP10121416

3、確定匯水面積

匯水面積是指匯集某一區(qū)域水流量的面積。匯水面積可由地形圖上山脊線的界線求得。4、方格網(wǎng)法估算土石方量該法用于地形起伏不大，且地面坡度有規(guī)律的地方。其步驟如下：1．打方格在擬施工的范圍內(nèi)打上方格，方格邊長取決于地形變化的大小和要求估算土方量的精度，一般取10×10、20×20、50×50等。2．根據(jù)等高線確定各方格頂點的高程，并注記在各頂點上方。3.把每一個方格四個頂點的高程相加，除以4得到每一個方格的平均高程，再把各個方格的平均高程加起來，除以方格數(shù)，即得設(shè)計高程，這樣求得的設(shè)計高程，可使填挖方量基本平衡。設(shè)計高程的計算公式為:4．計算填挖高度(即施工高度)式中：h——填挖高度(施工高度)H地——地面高程；

H設(shè)——設(shè)計高程。

5．計算填挖方量

計算每個方格的挖填方量，將所得的填、挖方量各自相加，即得總的填挖方量，兩者應基本相等。例1.將場地平整為水平地面有1：1000比例尺的地形圖，擬將原地面平整成某一高程的水平面，使填、挖土石方量基本平衡。

在地形圖上擬平整場地內(nèi)繪制方格網(wǎng)，一般方格的邊長為10m或20m。圖中方格為20m×20m。各方格頂點號注于方格點的左下角。

（2）求各方格頂點的地面高程

根據(jù)地形圖上的等高線，用內(nèi)插法求出各方格頂點的地面高程，并注于方格點的右上角。

（1）繪方格網(wǎng)

52.052.348.048.248.247.749.249.449.248.548.050.050.550.251.151.551.150.349.749.348.8A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D5E3E2E1E450494851.851.150.5

（3）計算設(shè)計高程

分別求出各方格四個頂點的平均值，即各方格的平均高程；

將各方格的平均高程求和并除以方格數(shù)n，即得到設(shè)計高程H。在本例中，求得的設(shè)計高程H=49.9m。并注于方格頂點右下角。（4）確定方格頂點的填、挖高度各方格頂點地面高程H′與設(shè)計高程之差，為該點的填、挖高度，即

h為“＋”表示挖深，為“－”表示填高。并將h值標注于相應方格頂點左上角。

52.052.3+1.9+1.2+0.6+1.2

+1.6

+1.2+0.4+0.6

+0.3

-0.7-0.5

-0.7

-1.1-1.4

-1.9

-1.9

-1.7

-1.7

-2.2+0.1

48.048.248.247.749.249.449.248.548.050.050.550.251.151.551.150.349.749.348.849.949.9A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D5E3E2E1E4504948+2.1+2.451.851.150.551.751.751.150.450.750.850.249.549.749.849.348.648.748.848.449.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.9-0.2

-0.6

（5）確定填挖邊界線

根據(jù)設(shè)計高程H=49.9m，在地形圖上用內(nèi)插法繪出49.9m等高線。該線就是填、挖邊界線。（6）計算填、挖土石方量有兩種情況：一種是整個方格全填或全挖方，如方格I、III。一種既有挖方，又有填方的方格，如方格II。現(xiàn)以方格I、II、III為例，說明其計算方法：

52.052.3+1.9+1.2+0.6+1.2

+1.6

+1.2+0.4+0.6

+0.3

-0.7-0.5

-0.7

-1.1-1.4

-1.9

-1.9

-1.7

-1.7

-2.2+0.1

48.048.248.247.749.249.449.248.548.050.050.550.251.151.551.150.349.749.348.849.949.9A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D5E3E2E1E4504948+2.1+2.451.851.150.551.751.751.150.450.750.850.249.549.749.849.348.648.748.848.449.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.9-0.2

-0.6

方格I為全挖方方格II既有挖方，又有填方方格III為全填方式中——各方格的填、挖面積（m2）例2．將場地平整為一定坡度的傾斜場地根據(jù)地形圖將地面平整為傾斜場地，設(shè)計要求是：傾斜面的坡度，從北到南的坡度為-2%，從西到東的坡度為-1.5%。（1）繪制方格網(wǎng)并求方格頂點的地面高程

與將場地平整成水平地面同法繪制方格網(wǎng)，并將各方格頂點的地面高程注于圖上，圖中方格邊長為20m。82.1581.2080.4579.9079.4079.2579.8579.6579.2079.7579.8578.8081.4081.1080.4080.2080.7580.8580.3080.20A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5828180－1.5%－2.0%G80.2679（2）計算各方格頂點的設(shè)計高程

根據(jù)填、挖土石方量基本平衡的原則，按與將場地平整成水平地面計算設(shè)計高程相同的方法，計算場地幾何形重心點G的高程，并作為設(shè)計高程。在本例中，計算得設(shè)計高程H=80.26m。

重心點及設(shè)計高程確定以后，根據(jù)方格點間距和設(shè)計坡度，自重心點起沿方格方向，向四周推算各方格頂點的設(shè)計高程。南北兩方格點間的設(shè)計高差=20m×2%=0.4m東西兩方格點間的設(shè)計高差=20m×1.5%=0.3mB3點的設(shè)計高程=80.26m+0.2m=80.46mA3點的設(shè)計高程=80.46m+0.4m=80.86mC3點的設(shè)計高程=80.26m-0.2m=80.06mD3點的設(shè)計高程=80.06m-0.4m=79.66m

同理可推算得其他方格頂點的設(shè)計高程，并將高程注于方格頂點的右下角。推算高程時應進行以下兩項