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地形测量第七章河南城建学院朱淑丽第七章地形测量§7-1地形图基本知识§7-2测图前的准备工作§7-3地物平面图测绘§7-4等高线地形图测绘§7-5数字地形测量§7-1地形图基本知识地形地物—地面上由人工建造的固定物体和由自然力形成的独立物体，称为地物。地貌—地面上由自然力形成的高低起伏的连续形态，称为地貌。一、地形图概述地形图地物平面图—将地面上各种地物的平面位置按一定的比例用线条和符号测绘在图纸上，并测定地面代表性点位的高程。等高线地形图—既测绘地物平面位置又测定地面高程点，并据此绘制表示地貌的等高线，这种图称为等高线地形图。地形要素在地形图上用点位、线条、符号、文字表示的地物和地貌的空间位置及属性称为地形要素。地形测量就是测定地形要素，其最终成果就是地形图。地形图—表示地物和地貌信息的载体。图解地形图（白纸测图）是用传统的地形测量方法测绘，以图纸为载体，将野外实测的地形数据，手工作图绘于图纸上。数字地形图（机助成图）是用全站仪将野外实测数据自动化记录，计算机辅助成图。地物平面图等高线地形图同济大学本部局部地形图天佑楼8124计算机屏幕显示的同济大学沪西校区局部地形图农村等高线地形图281.0281.0512.0512.0282.0282.0513.0513.01:2000樟树村樟树村水塘水塘水塘水塘塘塘塘塘塘塘塘塘塘塘塘塘塘渠9124从传统的全人工白纸测图和绘图,到自动化数据采集和计算机数字化成图,是地形图测绘技术的重大革新。但是地形图测绘的基本原理并没有本质的改变，白纸测图的知识对于数字地形图测绘和地形图应用都是必须具备的。所以必须要先学习图解地形图测绘的基本原理和方法。二、地形图的比例尺比例尺的定义：图上一段直线长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为图的比例尺。MdDDd1/1一般写成l:500，l:1000，l:2O00形式。（一）比例尺的表示方法1．数字比例尺2．图示比例尺最常见的图示比例尺为直线比例尺优点：便于用分规直接在图上量取两点间的距离，并可抵消图纸伸缩变形的影响。（二）地形图按比例尺分类大比例尺图l:500，l:1000,l:2000,l:5000中比例尺图（国家的基本图）l:1万，1:2．5万,1:5万,1:10万小比例尺图l:20万、1:50万、l:l00万各比例尺地形图测图方法大比例尺图1：500~1:1000的地形图一般用经纬仪或电子全站仪等野外实测；1:2000~1:5000的地形图一般用更大比例尺的图缩绘;大面积的大比例尺测图可以用航空摄影测量方法测绘。中比例尺图用航空摄影测量方法测绘小比例尺图用中比例尺图缩小编绘(三）地形图比例尺的选用图的比例尺愈大，其表示的地物、地貌愈详细，精度也愈高。但是，一幅图所能包含的地面面积也愈小，而且测绘工作量也会成倍增加。所以，应该按实际需要选择测图的比例尺。在城市和工程建设的规划、设计和施工中，比例尺的选用如下表所示：地形图比例尺的选用(四)地形图的比例尺精度1.定义人们用肉眼能分辨的图上最小距离为0.1mm。把相当于图上0.1mm的实地水平距离称为比例尺精度，即0.1mm×M。式中M—为比例尺分母比例尺精度对于图解地形图(以图纸为载体的图)的测图和用图都有重要的意义。测图：例如，以图解法测绘比例尺为1∶1000的地形图时,实地量距只需取到0.1m，因为量得再精细，在图上是无法表示出来的。用图：例如,要求在图上能反映地面上5cm的细节，则选用的地形图比例尺不应小于1∶500。2.应用为便于测图和用图,在地形图上用各种点位、线条、符号、文字等表示实地的地物和地貌,这些线条和符号等统一代表地形图上所有的地形要素,总称为地形图图式。《地形图图式》是由国家质量监督检验检疫总局与国家标准化管理委员会发布的“国家标准”(GB)，其全名为《国家基本比例尺地形图图式第1部分：1∶5001∶10001∶2000地形图图式》，以后简称《图式》。它是测绘和使用地形图的重要依据。《图式》中的符号有三类：（一）地物符号（二）地貌符号（三）注记符号三、地形图图式（一）地物符号1.比例符号：轮廓较大，形状和大小可以按测图比例尺缩绘，图上图形与实地图形完全相似。例如植被、土壤用符号，边界一般用虚线；房屋可注记结构和层次。阔叶林草地灌木房屋竹林分为比例符号、非比例符号和半比例符号。2.非比例符号轮廓较小，无法按比例缩绘，只能用规定的符号表示它。符号的定位点：1、中心；2、底线的中点；3、底线拐点3.半比例符号线状延伸的地物，其长度能按比例尺缩绘，但宽度较小而不能按比例尺缩绘。（二）地貌符号地形图上表示地貌的方法有多种，目前最常用的是等高线法。对峭壁、冲沟、梯田等特殊地形，不便用等高线表示时，则绘制相应的符号。（三）注记有些地物除了用相应的符号表示外，对于地物的性质、名称等在图上还需要用文字和数字加以注记，如房屋的结构和层数、地名、路名、单位名、等高线高程和散点高程以及河流的水深、流速等文字说明，称为地形图注记。(一)典型地貌的名称地貌是地形图要表示的重要信息之一。地貌尽管千姿百态、错综复杂，但其基本形态可以归纳为几种典型地貌，如山头、山脊、山谷、山坡、鞍部、洼地、绝壁等。四、等高线凸起而高于四周的高地称为山地，山的最高部分称为山头，山头下来隆起的凸棱称为山脊，山脊上的最突出的棱线称为山脊线。山脊的侧面称为山坡。近于垂直的山坡称为峭壁或绝壁，上部凸出、下部凹入的绝壁称为悬崖。两山脊之间的山体凹陷部称为山谷，山谷中最低点的连线称为山谷线。相邻两个山头之间的最低处、形似马鞍状的地形称为鞍部。低于四周的低地称为洼地，大范围的洼地称为盆地。各种典型地貌的名称绝壁鞍部鞍部山脊山脊山头山头山头洼地等高线是地面上高程相同的相邻点所连成的闭合曲线。水面静止的湖泊和池塘的水边线，实际上就是一条闭合的等高线。（二）等高线的概念1、等高距：h相邻等高线之间的高差，称为等高线间隔或称为等高距，一般用h表示。在同一幅地形图上，各处的等高距应当相同。(一般按图的比例尺和测区的地形类别选择基本等高距h的值)地形类别：地貌按其起伏变化的程度分为：平坦地、丘陵地、山地、高山地。地貌形态地面坡度平坦地2°以下丘陵地2°～6°山地6°～25°高山地25°以上2、等高线平距d、地面坡度i相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，一般用d表示。它随着地面的起伏情况而改变。h与d的比值就是地面坡度i：坡度一般以百分率、千分率表示，向上为正，向下为负。例如i=+5％，或i=-2％。dhi等高距、等高线平距、地面坡度的关系：由于h为定值,所以i与d成反比,即：d大(等高线稀),i小(地面坡度缓和)d小(等高线密),i大(地面坡度陡峭)hhhhhhaid1d2d3d4d5d6投影在水平面上的的等高线dhi两点间平距等高距两点间地面坡度3、等高线的种类首曲线—按基本等高距描绘的等高线（0.15mm)计曲线--为了便于计数每隔4条首曲线加粗一根等高线并注记高程(0.3mm)间曲线--为了较好地表示局部地区地形的细部，按1/2基本等高距用长虚线加绘的等高线(0.15mm)助曲线--为了更好地表示局部地区地形的细部，按1/4基本等高距用短虚线加绘的等高线(0.15mm)12433粗线为计曲线细线为首曲线计曲线上的高程注记等高线地形图上的首曲线和计曲线（三）典型地貌的等高线地貌是地形图要表示的重要信息之一。地貌尽管千姿百态、错综复杂，但其基本形态可以归纳为几种典型地貌：如山头、山脊、山谷、山坡、鞍部、洼地、绝壁等。1.山头和洼地的等高线示坡线---等高线旁的短线，方向指向低处。2.山脊、山谷和山坡的等高线山脊线山谷线山脊和山谷的两侧为山坡，山坡的等高线近似于一组平行线。山脊的等高线是一组凸向低处的曲线。山谷的等高线是一组凸向高处的曲线。分水线（山脊线）和集水线（山谷线）称为地性线3.鞍部的等高线60708090807060SS典型的鞍部是在相对的两个山脊和山谷的会聚处，形如马鞍。它的左、右两侧的等高线是大致相对称的两组山脊线和两组山谷线。山脉的鞍部称为“岭”。鞍部或岭在山区道路的选线中是一个关节点，越岭道路常须经过鞍部。鞍部鞍部：两个山头之间是鞍部鞍部又是两个山谷的源头4.绝壁（陡崖）和悬崖符号土质的陡崖石质的陡崖悬崖505050757575综合地貌等高线地形图某区域等高线图（四）等高线的特性①同一条等高线上各点的高程都相同；（等高性）②等高线是一条闭合曲线,不能中断,如果不在同一幅图内闭合,则必定跨越邻幅或许多幅图后闭合；（闭合性）③等高线只有在绝壁或悬崖处才会重合或相交；（特例性）④等高线经过山脊或山谷时转变方向,因此,山脊线和山谷线应与转变方向处的等高线的切线垂直相交；（正交性）⑤在同一幅地形图上,等高线间隔（等高距）应是相同的。因此,等高线平距大(等高线疏),表示地面坡度小，地形平坦；等高线平距小(等高线密),表示地面坡度大，地形陡峻。（陡缓性）五、地形图的分幅和编号分幅方法梯形分幅法—按经纬线分幅国际分幅法（中小比例尺图)矩形分幅法—按坐标格网分幅（大比例尺图）分幅和编号的目的：便于管理和使用地形图。地形图的国际分幅由国际统一规定的经线为图的东、西边界，统一规定的纬线为图的南、北边界，由于各条经线向南、北极收敛，因此，整个图幅略呈梯形。并以1：100万比例尺地形图的分幅为基本分幅，衍生出其它比例尺的分幅。（一）地形图的国际分幅和编号1、1:100万地形图的分幅和编号是梯形分幅和编号的基础，按国际统一规定进行。•1:100万地形图的分幅和编号方法:从地球赤道起，向两极每隔纬差4°为一横行，依次以字母A,B,C，…,V表示；由经度180°起，自西向东每隔经差6°为一纵列，依次用1，2，3,…,60表示。每幅图的编号由其所在的“横行号纵列号”组成。例如，北京的图号是J50，上海的图号是H51。1:100万地形图国际分幅和编号北极0°4°8°12°16°24°28°32°36°40°44°48°52°56°60°64°68°72°76°20°0°6°12°18°24°30°36°42°48°54°60°66°72°78°84°90°96°102°108°114°120°126°132°138°144°150°156°162°168°174°180°313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960ABCDEFGHIJKLMNOP经度带号纬度QRS东半球北纬1:100万比例尺地形图的国际分幅和编号每幅图的经度差为6°纬度差为4°每一梯形格为一幅1∶100万图我国领土在1:100万地形图的国际分幅和编号48°44°40°36°32°28°24°20°16°12°8°4°84°90°96°102°108°114°120°126°ABCDEFGHIJKLM4950514847464544北京所在1∶100万图幅编号为J50★北京上海上海所在1∶100万图幅编号为H511:50万～1:5000比例尺地形图的分幅和编号方法:1:50万～1:5000比例尺的地形图的分幅都由1:100万比例尺的地形图加密化分而成，编号均以1:100万比例尺的地形图为基础，采用代码行列编号方法，由其所在1:100万比例尺地形图的图号、比例尺代码和图幅的行、列号共十位号码组成。2、1:50万～1:5000比例尺地形图的分幅和编号1:50万～1:5000比例尺图号的数码构成编号及代码第一位第二、三位第四位第五、六、七位第八、九、十位1:100万分幅地形图行号1:100万分幅地形图列号比例尺代码图幅行号图幅列号比例尺1∶5000001∶2500001∶1000001∶500001∶250001∶100001∶5000代码BCDEFGH示例J50B001002J50C003003J50D010010J50E017016J50F042002J50G093004J50H192192地形图比例尺代码表每幅1∶100万图分为4幅1∶50万图，每幅经差3°纬差2°该图幅编号为J50B001002每幅1