第一章工程建设对地形图的要求与应用

EngineeringSurveying第一章工程建设对地形图的要求与应用华北科技学院水利资源开发与利用，必须兴建水工建筑物，例如拦河坝、船闸、水闸、渠道、运河、港口，码头等；对于一条河流或者一个水系而言，首先应该有一个综合开发利用的全面规划，进行梯级开发，合理地选择水利枢纽的位置和分布，以使其在发电，航运，防洪及灌溉等方面都能发挥最大的效益。应有：1：50000或1：100000的地形图§1-1工程建设规划设计中地形图的作用建坝以后，为了确定回水的淹没范围；量测淹没面积；计算总库容与有效库容；设计库岸的防护工程；确定沿库岸落入临时淹没或永久浸没地区的城镇、工矿企业以及重要耕地，并拟定相应的防护工程措施；设计航道及码头的位置；制定库底清理、居民迁移以及交通线改建等的规划。需要1：10000至1：50000的地形图。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用在初步设计阶段，除了库区的地形图以外，在可能布设枢纽工程的全部地区，也应有例尺为1：10000的地形图，以便正确地选择坝轴线的位置。坝轴线选定以后，即应在这个选定的枢纽布设地区，提供1：2000或1：5000比例尺地形图，以研究下列各类建筑物的布置方案：§1-1工程建设规划设计中地形图的作用为了满足各种用图需要，测图工作要有计划有区别的进行主要的永久性建筑物。例如溢流坝段及非溢流坝段、发电厂、船闸以及引水渠的渠首建筑物等。临时性的辅助建筑物，例如施工围堰、施工导流的渠道等。永久性及临时性的交通运输线路，例如铁路、公路、架空索道等。施工期间的临时工厂。永久性的或临时性的工人住宅区以及其它的辅助建筑物。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用在施工设计阶段，对于坝区、厂房地区、船闸闸室、引水渠渠首以及引水隧洞的进口等处，可测绘1：1000（有时需1：500）比例尺地形图，以便详细地设计该工程各部分的位置与尺寸。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用对于港口码头的设计（相对来说，这项工程所占地区较小），一般也是分两个阶段。初步设计阶段，需要比倒尺为1：1000或1：2000的陆上地形图与水下地形图。以便布置铁路枢纽，仓库、码头，船坞、防波堤以及其它的一些附属建筑物，并且进行方案比较。施工设计阶段，应采用1：500或1：1000比例尺地形图，以便进一步精确地确定建筑物的位置和尺寸地形图。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用对于大型桥梁而言，首先是在1：10000至1：50000比例尺地形图上研究，再到实地进行踏勘，提出桥址的几个可能的比较方案——踏勘阶段。经过研究和审批之后，进一步进行比较选择，这称为初步设计阶段。这时要施测河流的水下地形，和范围较大、比例尺为1：2000～1：10000的桥位方案平面图和范围较小、比例尺为1：500～1：5000的桥址地形图。前者用以选择桥位和桥头引线，确定导流建筑物的位置以及施工场地的布置。后者用以设计主体工程及其附属工程，并估算工程数量与费用。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用对于交通建设中的山岭隧道，因为它是整个工程中的一部分，所以它的位置是在线路勘测中选定的。对于城市地下铁道网，在初步设计阶段，应用比例尺为1：2000或1：5000的地形图，以选定线路的位置。为了设计车站、进口大厅、竖井以及为了施工设计，要沿着设计的线路施测1：500比例尺带状地形图。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用城市总体规划、工程项目规划设计和面积容积计算需要1：10000、1：5000比例尺地形图。对于城市小区规划、工程项目的初步设计应用1：2000比例尺地形图。对于城市详细规划、工程项目的施工设计及地下管网现状图需要测绘l：1000~1：500比例尺地形图。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用矿山建设中，地形图是地质填图的基础资料，将地质要素及工程位置用相应的符号展绘在地形图上，按地质点圈绘地质界限，绘成地形地质图，并在图上做剖面，进行储量计算，同时把地下资源的质量、储量、范围搞清楚，绘制成矿图，作为采矿设计的依据。通常用1：1000、l：2000、l：5000比例尺的图作储量计算和提交地质报告，用1：500或l：1000图作工业场地布置，用1：500图作井口设计和地下巷道布置。§1-1工程建设规划设计中地形图的作用§1-2大比例尺地形图的精度分析一般工程规划或方案设计所用比例尺为较小1：10000以下，初步设计或施工设计所用的比例尺较大1:5000以上。地物点平面位置误差来源：（模拟法）1.图根点的展绘误差——m展2.图根点的测定误差——m图3.测定地物点的距离误差——mJ4.测定地物点的方向误差——mF5.图上地物点的刺点误差——mC§1-2大比例尺地形图的精度分析地物点高程误差来源：（模拟法）1.图根控制点的高程误差——m控2.测定地形点的高程误差——m形3.地形点的概括误差——m概4.内插和勾绘等高线的误差——m绘§1-2大比例尺地形图的精度分析地物点平面位置误差来源：（数字法）1.距离误差对平面位置的影响——ms2.角度误差对平面位置的影响——mf3.棱镜中心与待测地物点不重合对平面位置的影响——m重§1-2大比例尺地形图的精度分析地物点高程误差来源：（数字法）测距误差、测角误差、量测仪器高和目标高误差、球气差影响。忽略不计忽略不计§1-2大比例尺地形图的精度分析地物点高程中误差测站至地物点水平距离垂直角观测误差仪器高测量误差目标高测量误差高程精度上没有提高§1-3工业企业设计对地形图的要求地形图主要是用在工业企业的总平面运输设计方面，综合解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政福利设施等在厂区内的平面布置与竖向布置。布置要求：充分考虑地形，对原有建（构）筑物、运输线路及树林、耕地等，应尽量保留，地形坡度应能与建（构）筑物的配置、运输、排水要求的适宜坡度相适应，应与场地周围的地形和现有的建筑体群相适应，填挖方总量平衡或最少。§1-3工业企业设计对地形图的要求对于地形图的精度与合理选择问题，考虑以下方面：第一：选择合适的精度，过于追求精度，可能造成时间和经济上浪费；忽视精度可能造成拆迁已有建筑物或大片平整土地，应从实际出发；第二：适当选择比例尺，一方面要能表示出所要考虑最小地物和设计中的最小设施，还要保持图面清晰，负荷不能过大。§1-3工业企业设计对地形图的要求第三：确定合适的测区范围，一般勘测面积是厂区建筑占地面积的1.3~1.5倍；第四：出图时间要快；第五：可以应用一些现有的可靠资料，减少工作量和时间。总之要考虑：平面和高程方面的精度，比例尺的选择，确定测图范围，准确、清晰、保证质量，按时完成任务，。§1-3工业企业设计对地形图的要求一、地形图的必要精度点位精度要求（一般要求1mm，数字测图误差一般在2cm左右实地）高程精度要求(平坦地区地形图的高程中误差可为±0.15m，最大误差应在±0.3m以内。数字测图误差一般在3cm左右实地)§1-3工业企业设计对地形图的要求二、地形图的比例尺选择一般的工业企业的设计，多数使用1﹕1000的地形图，这是设计用的“通用地形图”。其平面点位的误差基本上在±1mm以内，在平坦地区高程误差为±0.15m，可满足一般工业企业的设计要求。对于管网多或建筑密度大的工业企业的设计可测比例尺为1﹕500的地形图。§1-3工业企业设计对地形图的要求比例尺用途1﹕5000可行性研究、总体规划、厂址选择、初步设计等1﹕2000可行性研究、初步设计、矿山总图管理、城镇详细规划等1﹕1000初步设计、施工图设计；城镇、工矿总图管理；竣工验收及工业普查等1﹕500规划设计阶段比例尺的选择一般在施工设计阶段比例尺基本为1：1000，在地形复杂或厂区建筑物密集情况下局部施测1：500；在初步设计阶段，基本上采用1：2000比例尺地形图。根据场地现状条件和面积大小选择第一类为平坦地区新建的工业场地，依据设计内容与建筑物密集程度确定。§1-3工业企业设计对地形图的要求第二类为山地或丘陵地区的工业场地，在满足工艺流程和运输的条件下，依据地形条件分析精度要求，如果1：1000比例尺不能满足要求，要施测1：500的。第三类为改扩建工业场地，要施测和标注主要地物点的坐标与高程，这样增加了图的负荷，不清晰，要施测1：500。§1-3工业企业设计对地形图的要求依据工业场地的面积大小选择，例如面积在100公顷以上时，在保证清晰的条件下总希望比例尺小点。初步设计阶段可为1：2000，施工设计阶段可为1：1000；对一些20~30公顷或者小于10公顷的，总希望比例尺大一些，一般也可以按照1：1000的要求施测1：500的图纸，或者将1：1000的放大为1：500的也能满足要求。§1-3工业企业设计对地形图的要求总之，可以认为，对于大型工业企业，初步设计阶段采用的图纸比例可以小一些，施工设计阶段要求比大一些；对于一些中、小型企业，可以按照施工设计阶段的的要求，测绘一种比例尺的地形图即可，至于采用多大比例尺也可与有关工程的人员协商拟定。§1-3工业企业设计对地形图的要求§1-3工业企业设计对地形图的要求三、测图范围的确定应由设计单位和勘测单位共同拟定。一般来说，初步设计阶段勘测面积要布置得大一些，施工设计阶段可以缩小一些。一般勘测面积应是厂区建筑占地面积的1.3～1.5倍，若加上外部水源、弃渣场等，可能为厂区占地面积的2～3倍。思考题：1.简单叙述在大型水利枢纽工程、交通建设、工业企业建设、矿山建设等工程的规划设计、施工建设、运营管理阶段所需要的比例尺地形图。2.学会分析地形图的精度以及要求。3.大比例地形图的精度来源包括那些方面（传统法和数字测图）？§1-3工业企业设计对地形图的要求按一定方向绘制剖面图§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用按规定坡度进行选线§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用确定汇水面积及计算水库库容§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用平整场地(水平面)§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用平整场地(倾斜面)§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用计算土石方量根据等高线计算§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用计算土石方量根据断面计算§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用计算土石方量根据方格计算§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用网格DEM的建立DEM的应用自学§1-5数字地面模型的获取与应用透视变换原理隐藏线的处理自学§1-6三维透视图绘制思考题掌握地形图的常规应用方法.§1-4大比例尺地形图在工程设计中的应用