(同济大学测量学课件)第08章_地形测量

《测量学》学习辅导《测量学》同济大学测量与国土信息工程系第七章第八章第八章地形测量##内容提要第八章内容提要：第八章地形测量学习要点◆地形图的基本知识◆测图前的准备工作◆地形图测绘方法#地形图的基本知识§8-1地形图的基本知识一.概述二.地形图的比例尺三.地形图图式四.等高线五.地形图的分幅与编号一.概述一.概述地形图——按一定的投影方法和比例关系，将地面上所有的地物、地貌，经综合取舍、用规定的符号，按相似的原理，缩绘在图纸上的技术资料。图上仅表示地物，而无等高线表示的地貌时，也称平面图或地物图。投影方法：按垂直投影方法；比例关系：按测图比例尺；地物：地面上所有有明显轮廓的，固定性的，自然或人工建筑的物体。(如：房屋、道路、河流、田野、森林······。)地貌：地面的起伏状态。(高山、丘陵、平原、洼地，等。)地形图的定义注解综合取舍：可选择欲反映的信息，可满足众多方面的要求(制成多种地图产品)。规定的符号：由国家测绘局统一制定各地物、地貌表示在地形图上的符号，即《地形图图式》。运用图式符号，使地形图形象生动(相似性)，简单明了。（我国目前使用由国家技术监督局发布的《地形图图式》，编号“GB/T7929-1995”，1996年5月1日实施）地形图图例1地形图图例1地形图图例2地形图图例2二.地形图的比例尺◆比例尺的定义◆比例尺的表示方法◆比例尺的分类与大小◆比例尺精度◆比例尺选用二.地形图的比例尺1.比例尺定义2.表示形式1.比例尺的定义M=称为比例尺分母—Dd比例尺=————=—=——=—图上长度d11实地长度DM(8-1-1)D/d数字比例尺：1500，11000，15000，······2.比例尺的表示形式105010203040m2cm1500图示比例尺(直线比例尺)：3.比例尺分类大小精度3.比例尺的分类和大小1500110001200015000大比例尺，地形图11万12.5万15万110万中比例尺，地形图120万150万1100万小比例尺，地图*比例尺的大小即比例尺分数值的大小。*图的比例尺越大，其表示的地物、地貌越详细，图上点位精度越高；但一幅图所代表的实地面积也愈小，并且测绘的工作量会成倍增加。——图上0.1mm所代表的实地长度(受人眼判断力限制所致)。比例尺比例尺精度（cm）15001100012000150001100005102050100表8-24.比例尺精度5.地形图比例尺的选用5.地形图比例尺的选用*主要考虑实用、经济地形图比例尺的选用表8-1比例尺1100001500012000110001500城市总体规划、厂址选择、区域布置、方案比较城市详细规划及工程项目初步设计建筑设计、城市详细规划、工程施工图设计、竣工图用途三.地形图图式三.地形图图式地形图图式是由国家测绘局统一制定的地物、地貌符号的总称(P221图8-4)。(二)、地貌符号——等高线。(P219地形图例)(三)、注记——用文字、数字对地形符号加以说明。(一)、地物符号1.比例符号——轮廓大，按比例缩小；2.非比例符号——轮廓小，重要，用专用符号表示；3.半比例符号——也称线形符号，即长度按比例、宽度不依比例。三类图式符号：图式符号1图式符号2四、等高线(一)用等高线表示地貌的原理(二)等高距、等高线平距、地面坡度(三)等高线分类(四)用等高线表示的典型地貌(五)等高线特性四、等高线(一)等高线表示地貌的原理(一)用等高线表示地貌的原理等高线——地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。等高线平距——相邻等高线之间的水平距离d。等高线平距d随地面坡度变化而变化。(二)、等高线h、d、i关系(二)等高距、等高线平距、地面坡度等高距——相邻等高线之间的高差h，也称等高线间隔。同一幅地形图中，等高距h相等。●由于h为定值，所以i与d成反比，即：d大(等高线稀)，i小(地面坡度小,缓和)d小(等高线密)，i大(地面坡度大,陡峭)hhhhhhi地面坡度i：(为地面倾角)（8-1-2）i=—hd=tand1d2d3d4d5d6(三)、等高线分类(三)等高线分类1.首曲线——基本等高线，按测图规定的基本等高距勾绘(线粗0.15mm)。3.间曲线、助曲线：局部加绘，使地貌更祥细。间曲线——1/2等高距，用长虚线表示。助曲线——1/4等高距，用短虚线表示。可不闭合2.计曲线——将高程能被五倍基本等高距整除的等高线加粗(线粗0.25mm)，并注记高程。便于读图。（高程注记：◆方向与等高线平行；◆字头向高处；◆排列向山顶）等高线图例1等高线图例1(四)、几种典型地貌(四)用等高线表示的几种典型地貌地貌的基本组成1.山头与洼地1.山头与洼地地形相反，地貌图相似：山头向中心越高，洼地反之。示坡线指向低处，便于区分。示坡线2.山脊与山谷2.山脊与山谷山脊：向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为山脊线。山脊线山谷：两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线为山谷线。山谷线分水线与集水线●雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山脊线成为分水线、山谷线成为集水线。●一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。雨水流淌方向分水线与集水线3.鞍部3.鞍部两个山头间的低凹处，一般也是两个山脊和两个山谷的会聚处。4.绝壁与悬崖4.绝壁与悬崖(a)陡崖:坡度在70º以上。(a)符号表示符号表示(b)(b)绝壁:上下垂直的陡崖。也称断崖。(c)悬崖:崖口倾斜到陡壁外面而悬空。等高线表示(c)(五)、等高线特性(五)等高线的特性1.同一条等高线上高程必相等(等高)。2.各条等高线必然闭合，如不在本幅图闭合，必定在相邻的其他图幅闭合(闭合)。3.只有在悬崖处，等高线才相交，但交点必成双(不相交)。4.同一幅图内等高距为定值，所以，地面缓和处等高线平距大、陡峭处平距小(稀缓密陡)。5.与山脊线、山谷线成正交。为便于测绘、保管、检索和使用，所有的地形图均须按规定的大小进行统一分幅。并进行有系统的编号。地形图的分幅方法有两种：按经纬线分幅的梯形分幅法按坐标格网线分幅的矩形分幅法六、地形图的分幅与编号为适应计算机管理和检索，1992年国家标准局发布了《国家基本比例尺地形图分幅和编号》（GB/T13989-92）国家标准。该标准仍以1∶100万比例尺地形图为基础，采用国际1∶100万地图分幅和编号标准，编号由其所在的行号（字符码）与列号（数字码）组合而成。如北京所在的1∶100万地形图的图号为J50。6.1梯形分幅与编号国家基本比例尺地形图（1∶1000000～1∶5000）采用梯形分幅,均以1∶1000000地形图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅。每幅1∶1000000比例尺地形图范围——经差6°、纬差4°。从赤道起，每纬差4°为一行，至南、北纬88°各分为22行，依次用大写拉丁字母（字符码）A、B、C、……V表示其相应行号。从180°经线起，自西向东每经差6°为一列，共分为60列，依次用阿拉伯数字（数字码）1，2，3，……60表示其相应列号。（一）1∶100万比例尺地形图的分幅与编号例：某地所在1∶100万地形图的内图廓线为东经120°、东经126°和北纬36°、北纬40°，则此1∶100万比例尺地形图的编号为J-51。1∶100万（二）1∶50万～1∶5000地形图的分幅与编号以1∶100万比例尺地形图为基础，采用行列编号方法，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码组成。J50F042002J50F042002比例尺1∶50万1∶25万1∶10万1∶5万1∶2.5万1∶1万1∶5千代码BCDEFGH比例尺代码表031国家基本比例尺地形图分幅关系表比例尺1∶100万1∶50万1∶25万1∶10万1∶5万1∶2.5万1∶1万1∶5000经差6°3°03130’15′7’30″3’45″1’52.5″图幅范围纬差4°2°1°20’10′5′2’30″1′15″行数12412244896192行列数量列数124122448961921∶50万地形图的编号晕线所示图号为J50B0010021∶25万地形图的编号晕线所示图号为J50C003003J501∶10万1∶5万1∶2.5万1∶1万J50D010010J50E017016J50G093004J50F0420021∶5千J50H192192（三）国际分幅图幅编号的计算（1）图幅编号的计算已知图幅内某点的经纬度，可按下式计算出1∶100万地形图图幅编号。式中：[]表示商取整；a为1∶100万地形图图幅所在纬度带字符码对应的数字码；b为1∶100万地形图图幅所在经度带的数字码。例如某点经度为121°31’30”，纬度为31°16’40”，计算其所在1∶100万地形图图幅的编号。31]6/[1]4/[00ba5131]6/3031121[81]4/401631[0'00'0ba因此该点所在1∶100万地形图图幅的编号为H51。已知图幅内某点的经、纬度，可按下式计算所求比例尺地形图在1∶100万地形图图号后的行、列号。1]/)6/[(]/)4/[(/4000dc式中：（）表示商取余，[]表示商取整，c表示所求比例尺地形图的行号，d表示所求比例尺地形图的列号，为图幅内某点的纬度，为图幅内某点的经度，为所求比例尺地形图分幅的纬差，为所求比例尺地形图分幅的经差。仍以经度为、纬度为的某点为例，计算其所在1∶1万地形图图幅的编号。根据其所在1：100万图幅及其比例尺（1：10000），编号的前四位代码为H51G，然后按1：10000的分幅纬度差和经度差：''453,302计算其行号和列号（各三位）：因此，该点所在1∶1万地形图图幅的编号为H51G018025。0251]453/)6/3031121[(018]302/)4/401631[(302/4'0'0'0'0'0dc（2）按图号计算图幅西南图廓点的经纬度及其范围已知某地形图的图号，则根据该图号的前三位代码按下式计算出它所在的1∶100万地形图对应的西南图廓点的经纬度:00,01003204)1(6)31(XXX式中:为此幅1∶100万地形图图幅所在纬度带字符码对应的数字码，为经度带的数字码。1X32XX根据比例尺代码确定其纬差和经差，则该图幅西南图廓点的经纬度可按下式计算。4X)/4()1(7650010980XXXXXX例如某地形图图幅的编号为H51G018025，求该图幅西南图廓点的经纬度及其范围。根据编号中的比例尺代码可知该地形图的比例尺为1∶1万，因此其图幅的纬差，经差，该1∶100万地形图幅对应的西南图廓点的经纬度为：该1∶1万地形图幅对应的西南图廓点的经纬度为：'302'453000000284)18(1206)3151('0''00'0'01531302)018302/4(30121453)1025(二、矩形分幅与编号大比例尺地形图通常采用矩形分幅图廓线为平行于坐标轴的直角坐标格网线。以整公里(或百米)坐标进行分幅。图幅大小：40cm×40cm、40cm×50cm、50cm×50cm。1∶50001.按图廓西南角坐标编号例某幅1∶1000比例尺地形图西南角图廓点的坐标x＝83500m、y＝l5500m，则该图幅编号为83.5—15.52．按流水号编号按测区统一划分的各图幅的顺序号码，从左到右，从上到下，用阿拉伯数字编号。3．按行列号编号将测区内图幅按行和列分别单独排出序号，再以图幅所在的行和列序号作为该图幅图号。4．以1∶5OOO比例尺图为基础编号32-5634333256585、基本图幅编号法（上海）将坐标原点置于城市中心，X、Y坐标轴将城市分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个象限，以城市地形图最大比例尺1:500图幅为基本图幅，图幅大小50cm×40cm