第8章地形圖的應(yīng)用

1、1 2 一、地形圖圖外注記一、地形圖圖外注記 圖名是指本圖幅的名稱；圖名是指本圖幅的名稱；圖號，即圖的分幅編號，注在圖名下方。圖號，即圖的分幅編號，注在圖名下方。 圖幅接圖表，用于說明本圖幅與相鄰八個方向圖幅接圖表，用于說明本圖幅與相鄰八個方向圖幅位置的相鄰關(guān)系；圖幅位置的相鄰關(guān)系； 文字說明是了解圖件來源和成圖方法等。文字說明是了解圖件來源和成圖方法等。 圖廓是地形圖的邊界線，有內(nèi)、外圖廓線之分。圖廓是地形圖的邊界線，有內(nèi)、外圖廓線之分。 321.010.810.821.010.010.022.022.0測繪機關(guān)全稱1988年5月 測圖。任意直角坐標系，坐標起點以 為原點起算。1985年國家

2、高程基準，等高距1m。1993年圖式。1:1000測量員繪圖員檢查員附注：密級熱電廠10.0-21.0東村西保村803廠鋼廠北宋村小廟村第三小學(xué)仙臺鎮(zhèn)南4二、地物和地貌的識讀二、地物和地貌的識讀 在各項工程中，通過地形圖來分析、研究地形，在各項工程中，通過地形圖來分析、研究地形，主要是根據(jù)主要是根據(jù)地形圖圖式地形圖圖式中的符號、等高線的性質(zhì)中的符號、等高線的性質(zhì)和測繪地形圖時綜合取舍的原則來識讀地物、地貌。和測繪地形圖時綜合取舍的原則來識讀地物、地貌。1. 1. 地物、地貌的識別地物、地貌的識別 地形圖識讀包括如下內(nèi)容：地形圖識讀包括如下內(nèi)容： （1 1）圖廓外要素的閱讀）圖廓外要素的閱讀 （

3、2 2）圖廓內(nèi)要素的判讀）圖廓內(nèi)要素的判讀 52. 野外使用地形圖野外使用地形圖 （1）地形圖的野外定向）地形圖的野外定向 （2 2）在地形圖上確定站立點位置）在地形圖上確定站立點位置 （3）地圖與實地對照）地圖與實地對照 （4） 野外填圖野外填圖 6一、一、確定圖上點位的坐標確定圖上點位的坐標 magyymaexxapap321292932100211272721100mladagyymlabaexxapap03.321291009 .99293210003.211271009 .992721100為了防止圖紙伸縮變形帶來的為了防止圖紙伸縮變形帶來的誤差，可以采用下列計算公式誤差，可以采用下

4、列計算公式消除：消除：7二、二、 確定圖上直線段的距離確定圖上直線段的距離 如圖若求如圖若求pqpq兩點間的水平距離，最簡單的辦法是用比例兩點間的水平距離，最簡單的辦法是用比例尺或直尺直接從地形圖上量取。尺或直尺直接從地形圖上量取。 為了消除圖紙的伸縮變形給為了消除圖紙的伸縮變形給量取距離帶來的誤差，可以用兩量取距離帶來的誤差，可以用兩腳規(guī)量取腳規(guī)量取pq間的長度，然后與圖間的長度，然后與圖上的直線比例尺進行比較，得出上的直線比例尺進行比較，得出兩點間的距離。更精確的方法是兩點間的距離。更精確的方法是利用前述方法求得利用前述方法求得p、q兩點的直兩點的直角坐標，再用坐標反算出兩角坐標，再用坐標

5、反算出兩點間距離。點間距離。8 如圖若求直線如圖若求直線pq的坐標方的坐標方位角位角pq，可以先過，可以先過p點作一條平點作一條平行于坐標縱線的直線，然后，用行于坐標縱線的直線，然后，用量角器直接量取坐標方位角量角器直接量取坐標方位角pq。要求精度較高時，可以利用前述要求精度較高時，可以利用前述方法先求得方法先求得p、q兩點的直角坐標，兩點的直角坐標，再利用坐標反算公式計算出再利用坐標反算公式計算出pq。三、確定圖上直線的坐標方位角三、確定圖上直線的坐標方位角9 在地形圖上的任一點，可以根據(jù)等高線及高程在地形圖上的任一點，可以根據(jù)等高線及高程注記確定其高程。如果點正好位于等高線上，則點注記確定

6、其高程。如果點正好位于等高線上，則點的高程就等于該等高線的高程；如果所求點不在等的高程就等于該等高線的高程；如果所求點不在等高線上，則可用內(nèi)插法求出，如下頁圖中的高線上，則可用內(nèi)插法求出，如下頁圖中的k k點點 。 過過k k點作一條大致垂直于相鄰等高線的線段點作一條大致垂直于相鄰等高線的線段mnmn，量取量取mnmn的長度的長度d d，再量取，再量取mkmk的長度的長度dd，k k點的高程點的高程h hk k可按下式求得：可按下式求得： 四、確定圖上點的高程四、確定圖上點的高程 hddhhmk10式中式中h hm m為為m m點的高程，點的高程，h h為等高距，在圖中為等高距，在圖中h=1

7、mh=1 m。 11五、求圖上兩點間地面的坡度五、求圖上兩點間地面的坡度 設(shè)地面兩點間的水平距離為設(shè)地面兩點間的水平距離為d d，高差為，高差為h h，高差，高差與水平距離之比稱為與水平距離之比稱為坡度坡度，以，以i i表示，通常以百分表示，通常以百分率（）或千分率（率（）或千分率（）來表示，可用下式計算）來表示，可用下式計算 式中式中d d為圖上兩點間的長度，以米為單位，為圖上兩點間的長度，以米為單位， m m為地形圖比例尺分母。為地形圖比例尺分母。 mdhdhi12一、幾何圖形法一、幾何圖形法 可將多邊形分解成若干個幾何圖形如三角形、梯可將多邊形分解成若干個幾何圖形如三角形、梯形或平行四邊

8、形形或平行四邊形 （如下圖），用比例尺量出這些圖（如下圖），用比例尺量出這些圖形的邊長，按幾何公式算出各圖形的面積，然后求出形的邊長，按幾何公式算出各圖形的面積，然后求出多邊形的總面積。多邊形的總面積。 13二、二、 坐標解析法坐標解析法 坐標解析法是使用待測圖形邊界上點的坐標用公式求算面坐標解析法是使用待測圖形邊界上點的坐標用公式求算面積的一種方法，這是一種較高精度的面積計算方法。積的一種方法，這是一種較高精度的面積計算方法。 32213441cdacbdabppppp)(21)(21)(21)(212332122143341441yyxxyyxxyyxxyyxxp14四種等價公式：四種等價

9、公式：niiiiniiiixxypyyxp111111)(21)(21)( )(21111iiniiiyyxxp)( )(21111iiniiixxyypu 其中其中xi，yi為地塊拐點坐標。為地塊拐點坐標。當當i1時，時， xi-1x0=xn； 當當in時，時，xi+1=xn+1x1。 對于對于n n點多邊形，其面積公式的一般形式為：點多邊形，其面積公式的一般形式為： 15三、透明方格法三、透明方格法 對于不規(guī)則圖形，可以采用對于不規(guī)則圖形，可以采用圖解法求算圖形面積。通常使圖解法求算圖形面積。通常使用繪有單元圖形的透明紙蒙在用繪有單元圖形的透明紙蒙在待測圖形上，統(tǒng)計落在待測圖待測圖形上，統(tǒng)

10、計落在待測圖形輪廓線以內(nèi)的單元圖形個數(shù)形輪廓線以內(nèi)的單元圖形個數(shù)來量測面積。來量測面積。)(10)2(26221mmnns16四、透明平行線法四、透明平行線法 將繪有等間隔平行線的透明紙蒙在待求面積的圖將繪有等間隔平行線的透明紙蒙在待求面積的圖形上，圖形則被分割成若干個長條，每一個長條可按形上，圖形則被分割成若干個長條，每一個長條可按照梯形來計算面積。照梯形來計算面積。 例如，圖中繪有斜線的面例如，圖中繪有斜線的面積，其中間位置的虛線為上積，其中間位置的虛線為上底加下底的平均值底加下底的平均值didi，可以，可以直接量出，而每個梯形的高直接量出，而每個梯形的高均為均為h h，則其面積為：，則其

11、面積為：niiniidhhds1117五、電子求積儀法五、電子求積儀法 電子求積儀是一種專門供圖上量算面積的儀器，電子求積儀是一種專門供圖上量算面積的儀器，其優(yōu)點是操作簡便、速度快、適用于任意圖形的面其優(yōu)點是操作簡便、速度快、適用于任意圖形的面積量算，且能保證一定的精度。積量算，且能保證一定的精度。18一、一、 在圖上設(shè)計規(guī)定坡度的線路在圖上設(shè)計規(guī)定坡度的線路 設(shè)從公路上的設(shè)從公路上的a a點到高地點到高地b b點要選擇一條公路線，要求其點要選擇一條公路線，要求其坡度不大于坡度不大于4%4%（限制坡度）。（限制坡度）。設(shè)計用的地形圖比例尺為設(shè)計用的地形圖比例尺為1 1：10001000，等高距

12、為，等高距為1 m1 m。為了滿。為了滿足限制坡度的要求，計算出足限制坡度的要求，計算出該該路線經(jīng)過相鄰兩條等高線之間路線經(jīng)過相鄰兩條等高線之間的最小水平距離的最小水平距離d dmmimhd25%41000119二、二、 沿圖上已知方向繪制斷面圖沿圖上已知方向繪制斷面圖 斷面圖斷面圖是表現(xiàn)沿某一方向的地面起伏情況的一是表現(xiàn)沿某一方向的地面起伏情況的一種圖，是以距離為橫坐標，高程為縱坐標繪出的。種圖，是以距離為橫坐標，高程為縱坐標繪出的。斷面圖斷面圖可以在可以在現(xiàn)場實測現(xiàn)場實測，也可以，也可以從地形圖上獲取資從地形圖上獲取資料而繪出料而繪出。 繪制斷面圖的繪制斷面圖的方法如下方法如下：例如要繪出

13、下頁圖中直：例如要繪出下頁圖中直線線abab方向的縱斷面圖，可先量出方向的縱斷面圖，可先量出abab線與各等高線交點線與各等高線交點1 1、2 2、3 3、等點到等點到a a的距離，然后在繪圖紙或方格紙的距離，然后在繪圖紙或方格紙上用與地形圖相同的比例尺上用與地形圖相同的比例尺或其它適宜的比例尺，在或其它適宜的比例尺，在橫坐標軸上繪出橫坐標軸上繪出1、2、3、等點。根據(jù)等高線可得等點。根據(jù)等高線可得出這些點的高程，再用一定的比例尺，在縱坐標方向出這些點的高程，再用一定的比例尺，在縱坐標方向上繪出各點的高程，就得出相應(yīng)的地面點；順次連接上繪出各點的高程，就得出相應(yīng)的地面點；順次連接各地面點，就繪

14、出了沿直線各地面點，就繪出了沿直線ab方向的斷面圖。方向的斷面圖。2021三、三、 在地形圖上確定匯水面積在地形圖上確定匯水面積 匯集于某一區(qū)域內(nèi)的降水，并流經(jīng)河道的某一斷匯集于某一區(qū)域內(nèi)的降水，并流經(jīng)河道的某一斷面，這個區(qū)域即是河道上該斷面的面，這個區(qū)域即是河道上該斷面的“匯水面積匯水面積”。 匯水面積的邊界線是由匯水面積的邊界線是由一系列的山脊線連接而成的一系列的山脊線連接而成的。確定匯水面積的邊界線時，確定匯水面積的邊界線時，應(yīng)注意邊界線應(yīng)與山脊線一應(yīng)注意邊界線應(yīng)與山脊線一致，且與等高線垂直。致，且與等高線垂直。區(qū)域區(qū)域匯水面積可通過面積量測方匯水面積可通過面積量測方法得出。法得出。 2

15、2 （1）繪制方格網(wǎng)）繪制方格網(wǎng) (2）求各方格角點）求各方格角點的高程的高程 （3）計算設(shè)計高程）計算設(shè)計高程 （4）確定填、挖邊）確定填、挖邊界線界線 （5）計算各方格網(wǎng)點）計算各方格網(wǎng)點的填、挖高度的填、挖高度 23方格面積中點：挖（填）高方格面積拐點：挖（填）高方格面積邊點：挖（填）高方格面積角點：挖（填）高44434241（6）計算挖填土方量：）計算挖填土方量： 計算挖填土方量時是將角點、邊點、拐點、中點分別計算挖填土方量時是將角點、邊點、拐點、中點分別計算，計算公式為：計算，計算公式為：（7）計算總的填、挖方量）計算總的填、挖方量24按方格網(wǎng)法計算土石方量按方格網(wǎng)法計算土石方量（1

16、 1）4 4個角點均為挖（填）方個角點均為挖（填）方 hi=h0 - hi24dhhhhvdcba25（2）相鄰兩個角點為填方，另外兩個角點為挖方2222)(4)(4dhhhhhhvdhhhhhhvdcbadbdcbaca）（）（填挖（3）三個角點為挖方，另外）三個角點為挖方，另外1個角個角點為填方點為填方232)(6622dhhhhhvdhhhhvcabaaadcb填挖26（4 4）相對兩個角點為連通的挖方，另外兩個角點為獨立的填方）相對兩個角點為連通的挖方，另外兩個角點為獨立的填方6)()(6222332dhhhhhhhhhhvdhhhhvdcaccdbabbcbda填挖27 將原地形改造

17、成某一坡度的傾斜面，一般可根據(jù)填、挖將原地形改造成某一坡度的傾斜面，一般可根據(jù)填、挖土方量平衡的原則，先繪出設(shè)計傾斜面的等高線。土方量平衡的原則，先繪出設(shè)計傾斜面的等高線。 如圖，設(shè)如圖，設(shè)a、b、c三點為高程控制點，三點為高程控制點，其地面高程分別為其地面高程分別為,和和,要求將原地形改造成要求將原地形改造成通過三點的傾斜面，通過三點的傾斜面，其步驟如下：其步驟如下： （1）確定設(shè)計等高）確定設(shè)計等高線的平距和位置線的平距和位置28（2）確定設(shè)計等高線的方向）確定設(shè)計等高線的方向（3）插繪設(shè)計傾斜平面的等高線（圖中虛線）插繪設(shè)計傾斜平面的等高線（圖中虛線）（4）繪制填挖邊界線）繪制填挖邊界線

18、（5）計算填、挖土石）計算填、挖土石方量方量 在方格網(wǎng)中各方格在方格網(wǎng)中各方格點的設(shè)計高程利用設(shè)計點的設(shè)計高程利用設(shè)計等高線內(nèi)插求得。等高線內(nèi)插求得。29 采用等高線法計算土石方量。首先從設(shè)計高程的等高線開采用等高線法計算土石方量。首先從設(shè)計高程的等高線開始計算出各條等高線所包圍的面積，然后將相鄰等高線面積的始計算出各條等高線所包圍的面積，然后將相鄰等高線面積的平均值乘以等高距即得相鄰等高線間的填挖方量。平均值乘以等高距即得相鄰等高線間的填挖方量。3)(21495492495492aav5)(21500495500495aav331500503500av505500500495495492vv

19、vvv總總的土石方挖方量為：總的土石方挖方量為：如圖，各相鄰等高線間的土方量：如圖，各相鄰等高線間的土方量：30 如圖如圖(a)利用地形圖以一定間距繪出地形斷面圖，利用地形圖以一定間距繪出地形斷面圖， 如圖如圖(b)并在各個斷面圖上繪出平整場地后的設(shè)計高并在各個斷面圖上繪出平整場地后的設(shè)計高程線。然后，分別求出斷面圖上地面線與設(shè)計高程線所程線。然后，分別求出斷面圖上地面線與設(shè)計高程線所圍成的面積，再計算相鄰斷面間的土石方量，求其和即圍成的面積，再計算相鄰斷面間的土石方量，求其和即為總土石方量。為總土石方量。（ a ） ( b )31 隨著經(jīng)濟全球化趨勢的增強，以信息技術(shù)為特隨著經(jīng)濟全球化趨勢的

20、增強，以信息技術(shù)為特征的新技術(shù)革命，正使人們能夠以前所未有的能力，征的新技術(shù)革命，正使人們能夠以前所未有的能力，去獲取有關(guān)人類社會及其空間位置的巨量信息，并去獲取有關(guān)人類社會及其空間位置的巨量信息，并對這些信息進行整合和分析，從而為解決人口、資對這些信息進行整合和分析，從而為解決人口、資源、環(huán)境、災(zāi)害等全球共同關(guān)注的問題提供有力支源、環(huán)境、災(zāi)害等全球共同關(guān)注的問題提供有力支持。在這種宏觀背景下，地理信息的數(shù)字化已從設(shè)持。在這種宏觀背景下，地理信息的數(shù)字化已從設(shè)想走向現(xiàn)實。在地形圖的數(shù)字化處理中，目前主要想走向現(xiàn)實。在地形圖的數(shù)字化處理中，目前主要有所謂的有所謂的“4d4d”產(chǎn)品，即產(chǎn)品，即數(shù)字

21、高程模型、數(shù)字正射影數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖，數(shù)字線劃地圖和數(shù)字格柵地圖像圖，數(shù)字線劃地圖和數(shù)字格柵地圖等。等。32 dem的核心是地形表面特征點的三維坐標數(shù)據(jù)的核心是地形表面特征點的三維坐標數(shù)據(jù)和一套對地表提供連續(xù)描述的算法，最基本的和一套對地表提供連續(xù)描述的算法，最基本的dem由一系列地面點平面位置及其相聯(lián)系的高程由一系列地面點平面位置及其相聯(lián)系的高程所組成。所組成。 dem的水平間隔可隨地貌類型不同而改變。根的水平間隔可隨地貌類型不同而改變。根據(jù)不同的高程精度，可分為不同等級產(chǎn)品。據(jù)不同的高程精度，可分為不同等級產(chǎn)品。dem主要功能包括：主要功能包括：高程分析，精度分析，量測坐標、高

22、程分析，精度分析，量測坐標、距離、面積、體積（挖填方）、坡度，坡向分析，距離、面積、體積（挖填方）、坡度，坡向分析，通視性分析，剖面圖生成，等高線生成，疊加相通視性分析，剖面圖生成，等高線生成，疊加相關(guān)矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)等。關(guān)矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)等。 數(shù)字高程模型數(shù)字高程模型（digital elevation model 簡稱簡稱dem）33地形三維線框模型34地形三維表面模型35分層設(shè)色法36地形可視化（模擬角度）37 是利用數(shù)字高程模型對掃描處理的數(shù)字化航空相片或遙是利用數(shù)字高程模型對掃描處理的數(shù)字化航空相片或遙感相片（單色或彩色），經(jīng)逐像元進行糾正，再進行影像感相片（單色或彩色），經(jīng)逐像

23、元進行糾正，再進行影像鑲嵌，根據(jù)圖幅范圍剪裁生成的影像數(shù)據(jù)，一般形式為帶鑲嵌，根據(jù)圖幅范圍剪裁生成的影像數(shù)據(jù)，一般形式為帶有公里格網(wǎng)、圖廓、內(nèi)外整飾和注記的平面圖。有公里格網(wǎng)、圖廓、內(nèi)外整飾和注記的平面圖。 數(shù)字正射影像圖數(shù)字正射影像圖（digital orthophoto map，簡稱，簡稱dom）38 是現(xiàn)有地形圖基礎(chǔ)地理要素的是現(xiàn)有地形圖基礎(chǔ)地理要素的矢量數(shù)據(jù)集矢量數(shù)據(jù)集，且保存要，且保存要素間空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息。素間空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息。dlg主要功能包括：主要功能包括：分析疊加信息、提取屬性數(shù)據(jù)、根據(jù)矢量對象查詢屬性、分析疊加信息、提取屬性數(shù)據(jù)、根據(jù)矢量對象查詢屬性、根據(jù)屬性查詢矢量對象等，其特點是易于更新、編輯，根據(jù)屬性查詢矢量對象等，其特點是易于更新、編輯，可以創(chuàng)建專題屬性，繪制專業(yè)地圖?？梢詣?chuàng)建專題屬性，繪制專業(yè)地圖。 數(shù)字線劃地圖數(shù)字線劃地圖（digital line graphic，簡稱，簡稱dlg）39 是紙質(zhì)地形圖的數(shù)字化產(chǎn)品。是紙質(zhì)地形圖的數(shù)字化產(chǎn)品。每幅圖經(jīng)掃描、糾正、圖幅處理及每幅圖經(jīng)掃描、糾正、圖幅處理及數(shù)據(jù)壓縮后，形成在內(nèi)容、幾何精數(shù)據(jù)壓縮后，形成在內(nèi)容、幾何精度和色彩上與地形圖保持一致的柵度和色彩上與地形圖保持一致的柵格文件。格文件。drg主要功能有：主要功能有：查詢查詢偏角信息，查詢原數(shù)據(jù)信息，查詢偏角信息