1、第六章 地形圖基本知識一、學習目的與要求1.掌握地形圖的基本知識。 2.理解地形圖的分幅與編號。3.了確測圖的準備工作的。4.掌握常規測圖方法。5.了解地形圖的繪制。6掌握地形圖的識讀和應用。二、課程內容與知識點第一節 地形圖的基本知識一、地形圖 按照一定的比例尺和規定的符號，將測區內的地物和地貌在圖紙上繪制成圖。平面圖：只表示地物不表示地貌。二、測圖比例尺圖上某一線段的長度與地面上相應線段的水平距離 D 之比，通常以分子等于 1 的分數形式表示，即：1/M，M 稱為比例尺分母。1、 數字比例尺： 1/M2、 圖示比例尺三、地形圖分類1、 大比例尺地形圖 1：5001：50002、 中比例尺地

2、形圖 1：50001：10 萬3、 小比例尺地形圖：小于 1：20 萬 四、比例尺精度 人眼在圖上能分辨的最小距離為 0.1mm，因此在地形圖上 0.1mm 所代表的地面上的實地距離稱為比例尺精度。即：比例尺精度=0.1M（mm） 根據比例尺精度可以知道地面上量距應準確到什么程度，比例尺越大，表示地形變化的狀況越詳細，精度越高。所以測圖比例尺應根據用圖的需要來確定，工程常用的幾種大比例尺地形圖的比例尺精度，如表 8-1 所列。表 8-1比例尺1：5001：10001：20001：5000比例尺精度（m）0.050.100.200.50第一節地形在圖上的表示方法一、地物的表示方法五、地物符號1、

3、 比例符號：如房屋、池塘等，2、 非比例符號：如水井、獨立樹、測量控制點等3、 半依比例尺符號：線狀地物4、 注記符號：用文字、數字或特殊的標記對地物加以說明的符號稱為注記符號，如城鎮 名、道路名、高程注記、平面控制點點號等。六、地貌符號地貌是指地球表面的各種起伏形態，它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。1.等高線原理1)等高線的形成和定義用不同高程而間隔相等的一組水平面 P1 ，P2， P3與地表面相截，在各平面上得到相應的截取線，將這些截取線沿著垂直方向正射投影到水平投影面 P 上，便得到表示該地表面的一些閉合曲線，即等高線。如圖 8-5 所示的就是地面高程為 90m、95m、100m

4、的等高線，所以等高線就是地面上高程相等的相鄰點連接而成的閉合曲線。用等高線表示的幾種典型地貌如圖 8-5 所示。2）等高距和等高線平距 兩條相鄰等高線的高差稱為等高距。相鄰等高線間的水平距離稱為等高線平距。等高距越小，顯示地貌就越詳細，但等高距過小，圖上等高線將很密，會使地形圖不清晰。因此，要根據測圖比例尺和地面傾斜角及其用圖的目的來選擇等高距。但在同一幅圖內，等高距通常取定值。2.等高線的種類（1）首曲線：按所選定的等高距描繪的等高線稱為基本等高線（首曲線） ，用實線表示（2）計曲線：從高程 0m 起算每隔四根等高線需加粗一根， 稱為加粗等高線（計曲線） 。（3）間曲線和助曲線：在局部地區用

5、基本等高線不足以表示地貌的實際狀態時，可用二分之一等高距的等高線，稱為半距等高線（間曲線） ，用長虛線表示；四分之一等高距的等高線稱為輔助等高線（助曲線） ，用短虛線表示。 ， 3、典型地貌及等高線圖（1）山頭、盆地、示坡線（2）山脊、山谷（集水線、分水線）（3）鞍部（4）特殊地貌：沖溝、懸崖、陡壁4.等高線的特性（1）在同一條等高線上各點的高程相等。（2）每條等高線必為閉合曲線，如不在本幅圖內閉合，也在相鄰的圖幅內閉合。（3）不同高程的等高線不能相交。當等高線重迭時，表示陡坎或絕壁。圖 8-5 等高線示意圖（4）山脊線（分水線） 、山谷線（集水線）均與等高線垂直相交。（5)等高線平距與坡度成

6、正比。在同一幅圖上，平距小表示坡度陡，平距大表示坡度緩，平距相等表示坡度相同。換句話說，坡度陡的地方等高線就密，坡度緩的地方等高線就稀。（6）等高線跨河時，不能直穿河流，須繞經上游正交于河岸線，中斷后再從彼岸折向下游。等高線的這些特性是相互聯系的，在測繪地形圖時，正確運用等高線的特性，才能較逼真地顯示地貌的形狀。第二節地形圖的分幅與編號一類是按經緯線分幅的梯形分幅法(又稱為國際分幅)，另一類是按坐標格網分幅的矩形分幅法。 一、地形圖的梯形分幅與編號 1、1：1000000 比例尺圖的分幅與編號 按國際上的規定，1：1000000 的世界地圖實行統一的分幅和編號。即白赤道向北或向南分別按緯差 4

7、分成橫列，各列依次用 A、BV 表示。自經度 180開始起算，自西向東按經差 6分成縱行，各行依次用 l、260 表示。每一幅圖的編號由其所在的“橫列一縱行”的代號組成。例如北京某地的經度為東經 1182420，緯度為 395630，則所在的 1：1000000比例尺圖的圖號為 J50。2、1：500000、1：200000 和 1：100000 比例尺圖的分幅和編號 將一幅 1：5000000 的圖，按經差 3，緯差 2分為 4 幅 1：500000 的圖。將一幅 1：2000000 的圖，按經差1，緯差 40分為 36 幅 1：200000 的圖。將一幅 1：1000000 的圖，按經差

8、30，緯差 20分為 144 幅 1：100000 的圖。 3、1：50000、1：25000、1：10000 圖的分幅和編號 這三種比例尺圖的分幅編號都是以 1：100000 比例尺因為基礎的。每幅 1：100000 的圖，劃分成 4 幅 1：50000 的圖，分別在 1：100000 的圖號后寫上各自的代號 A、B、C、D。每幅 1：50000 的圖又可分為 4 幅 1：250000 的圖，分別以 1、2、3、4 編號。每幅1：100000 圖分為 64 幅 1：10000 的圖，分別以(1)、(2)、(64)表示。 4、1：5000 和 l: 2000 比例尺圖的分幅編號 1：5000

9、和 1：2000 比例尺圖的分幅編號是在 1：10000 圖的基礎上進行的。每幅1：10000 的圖分為 4 幅 1：5000 的圖，分別在 1：10000 的圖號后面寫上各自的代號a、b、c、d。每幅 1：5000 的因又分成 9 幅 1：2000 的圖，分別以 l、2、9 表示圖幅的大小及編號。二、地形圖的矩形分幅與編號 大比例尺地形圖大多采用矩形分幅法，它是按統一的直角坐標格網劃分的。采用矩形分幅時，大比例尺地形圖的編號，一般采用圖幅西南角坐標公里數編號法。其西南角的坐標X35300km，y5310km，所以其編號為“35300531.0”。編號時，比例尺為1：500 地形圖，坐標值取至

10、 001km，而 1：1000、1：2000 地形圖取至 01km。 某些工礦企業和城鎮，面積較大，而且測繪有幾種不同比例尺的地形圖，編號時是以1：5000 比例尺圖為基礎，并作為包括在本圖幅中的較大比例尺圖幅的基本圖號。例如，某 1：5000 圖幅西南角的坐標值 x20km，y10km，則其圖幅編號為“2010”。這個圖號將作為該圖幅中的較大比例尺所有圖幅的基本圖號。也就是在 1：5000 圖號的末尾分別加上羅馬字、，就是 1：2 千比例尺圖幅的編號。同樣，在 1：2000 圖幅編號的末尾分別再加上、，就是 1：1000 圖幅的編號，在 1：1000 比例尺的圖號末尾再加上、，就是 1：50

11、0 圖幅的編號。第三節 測圖的準備工作一、圖紙的準備為了保證測圖質量，必須采用優質圖紙。對于較小地區的臨時性的測圖，可將圖紙直接固定在圖板上進行測繪。對于需長期保存的地形圖，為了減少圖紙變形，采用聚脂薄膜測圖。 為了測繪、保管和使用上的方便，測繪單位采用的圖幅尺寸一般有50cm50cm、40cm50cm、40cm40cm 幾種，測圖時可根據測區情況選擇所需的圖幅尺寸。二、繪制坐標格網如圖6-1所示，先用直尺在圖紙上畫兩條相互垂直的對角線 AC、BD，再以對角線交點O 為圓心量出長度相等（此長度可根據圖幅尺寸計算求得）的四段線段，得 a、b、c、d 四點，連接各點即得正方形圖廓。在圖廓各邊上標出

12、每隔 10cm 的點，將上下和左右兩邊相對應的點一一連接起來，即構成直角坐標格網。連線時，縱橫線不必貫通，只畫出 1cm 長的正交短線即可。圖 6-1 坐標格網圖三、展繪控制點圖紙上繪出坐標格網后，根據控制點的坐標值先確定點所在的方格，然后計算出對應 格網的坐標差數X和 Y，按比例在格網和相對邊上截取與此坐標相等的距離，最后對應 連接相交即得點的位置。如圖6-1 中，要展繪1 號點，其坐標X1=679.12m，Y1=580.08m，測圖比例尺為1：1000。由坐標值可知1 點所在方格（X=650 750, Y=500 600） ，其縱坐標X=29.12m，按比例在方格內截取29.12m 得橫線

13、 cd，橫坐標差Y=80.08m，按比例在本格網內截取 80.08m 得縱線 ab，將相應截取的橫線cd 與縱線 ab 相交，其交點即為1 點在圖上的位置。在此點的右側平畫一短橫線，在橫線上方注明點號，橫線的下方注明此點的高程。控制點展好后應檢查各控制點之間的圖上長度與按比例尺縮小后的相應實地長度之差，其差數不應超過圖上長度的0.3mm，合格后才能進行測圖。第四節 常規測圖方法一、平板儀的構造與使用1、平板儀測圖的原理如圖 6-2 所示，設地面上有 A、B、O 三點，在 O 點上安置一塊貼有圖紙的水平圖板，將地面 O 點沿垂線方向投影到圖紙上得 o 點，然后通過 OA 和 OB 方向作兩個豎直

14、面，則豎直面與圖板面的交線 oA和 oB所夾的角度就是 AOB 的水平角,用視距測量方法測出 OA 和 OB 的水平距離 oA和 oB，并按一定的比例尺在 oa和 ob方向線上定出 a 和 b 點，使圖上 a、o、b 三點組成的圖形與地面上相應的 A、O、B 三點組成的圖形相似，然后再應用視距測量方法測出 A、B 兩點對 O 點的高差，并根據 O 點的已知高程，計算出 A、B 點的高程。這就是平板儀測量的原理。圖 6-2 平板儀測圖2.平板儀的構造大平板儀的構造由照準儀、圖板、基座和附件組成。(1)照準儀：下圖為西安光學測量儀器廠制造的 PG3XZ 型平板儀的照準儀。它由望遠鏡、豎盤、支柱和直

15、尺所組成，其作用和經緯儀相似。平板相當于水平度盤，照準目標后用平行尺來畫方向線。豎直度盤分劃值為 1，向兩個方向依正負每 2為一注記，分別注記到40，當望遠鏡水平時讀數為 0。在豎直度盤右側附有水準管，讀數前必須先調整水準管，當氣泡居中時才能讀取豎直度盤讀數，直讀到 10估讀到 1，讀數窗影像如圖 8-28 所示，其讀數分別為 000和+623。（2）圖板：又稱測板，用輕而干的木料制成，一般為 60603cm3的方形板，背面有螺孔，用連接螺旋可將其固定在基座上?；夯嫌心_螺旋以及水平制動螺旋，其作用與經緯儀相同，基座是通過連接螺旋與三腳架固連。（3）附件：有圓水準器，是用來整平圖板的；對

16、點器又稱移點器，由金屬的叉架和一垂球組成，利用它可使地面點與圖上相應點位于同一鉛垂線上；定向羅盤是用來測定圖板方向的。3大平板儀的安置平板儀在一個測站上的安置過程，包括對點、整平和定向三項工作。對點就是使地面點和圖板上的相應點位于同一鉛垂線上。整平是使圖板成水平位置。定向是使圖板上的直線方向與相應的地面線方向重合或互相平行。這三項工作是互相影響的。4、大平板儀測圖將大平板儀安置在測站點 A 上，進行對中、整平，按 AB 已知直線定向，以 AG 已知直線為檢查方向，量取儀器高 i，并進行高程檢查，用照準儀的直尺邊緊靠在圖上的 a 點，照準碎部點所立的尺子，使十字絲橫絲對準標尺上的儀器高處（也可對

17、準其它位置讀數） ，讀上下絲的讀數，計算視距。調平豎盤指標水準管并讀取豎直角，根據視距和豎直角按表8-3 所列公式計算碎部點與測站點間的水平距離和高差，然后根據測站點高程，再計算碎部點的高程。 在直尺邊上，把水平距離按測圖比例尺縮小后，用兩腳規在圖上刺點，即得碎部點在圖上的位置，并在點位右邊注記高程，用同法測繪其它碎部點。二、經緯儀測繪法測圖將經緯儀安置于測站點 A 上，量取儀器高 i，并測定豎直度盤的指標差 X，然后照準另一控制點 B 作為起始方向，并在該方向上使水平度盤讀數配置成00000。照準立在碎部點 1 上的視距尺，讀取水平角、中絲讀數（一般使中絲對準尺上儀器高 i 處）和視距間隔，

18、并讀出豎盤讀數，分別記入地形碎部點測量記錄表中，見表8-5，然后按表 8-3 所列公式計算測站點到碎部點的水平距離和碎部點的高程。地形碎部點測量記錄表 表 8-5點號視距kn中絲讀數豎盤讀數豎直角初算高差h(m)=i-v(m)高差+h(m)水平角水平距離(m)高程(m)點號備注176.01.429328-328-4.590-4.592752575.7202.81屋 角275.02.429300-300-3.92-1.00-4.923723074.7202.52v=2.42351.41.429145-145-1.570-1.5774051.4205.93鞍 部425.71.428726+234+

19、1.150+1.151782025.6208.64測站：A；后視點：B；儀器高：i=1.42；指標差 X=0；測站高程 HA=207.40置繪圖板在測站邊，根據水平角和距離按極坐標法，仍以圖上的 ab 方向為零方向，用透明半圓儀量測水平角，得到自測站點 A 到碎部點 1 上的方向線，沿此方向線從 a 點截取水平距離在圖上的長度，即得碎部點 1 的點位，并將高程注記在點旁。用同法可測繪其它碎部點。這種方法也可在野外用經緯儀觀測碎部點的數據，做好記錄并畫出草圖，而后在室內根據記錄數據和草圖來繪制地形圖。經緯儀測繪法測圖，操作簡單、方便，工作效率高，任務緊迫時可分組進行。其缺點是因在室內繪圖不能對照

20、實地及時發現問題，因此成圖后應到現場核對。第五節 地形圖的繪制一、地物描繪二、等高線勾繪常用目估法勾繪等高線。其要領是：“先取頭定尾，再中間等分”三、地形圖的拼接、檢查與整飾第七節 地形圖的識讀和應用一、地形圖的識讀1、圖名和圖號、接圖表 圖名即本幅圖的名稱，是以所在圖幅內最著名的地名、廠礦企業和村莊的名稱來命名的。為了區別各幅地形圖所在的位置關系，每幅地形圖上都編有圖號。圖號是根據地形圖分幅和編號方法編定的，并把它標注在北圖廓上方的中央。 接圖表是說明本圖幅與相鄰圖幅的關系，供索取相鄰圖幅時用。通常是中間一格畫有斜線的代 表本圖幅，四鄰分別注明相應的圖號(或圖名)，并繪注在圖廓的左上方。在

21、中比例尺各種圖上，除了接圖表以外，還把相鄰圖幅的圖號分別注在東、西、南、北圖廓 線中間，進一步表明與四鄰圖幅的相互關系。 3、圖廓和坐標格網 圖廓是地形圖的邊界，矩形圖幅只有內、外圖廓之分。內圖廓就是坐標格網線，也是圖幅的邊界線。在內圖廓外四角處注有坐標值，并在內廓線內側，每隔 10cm 繪有 5mm 的短線，表示坐標格網線的位置。在圖幅內繪有每隔 10cm 的坐標格網交叉點。外圖廓是最外邊的粗線。 在城市規劃以及給排水線路等設計工作中，有時需用 1：10000 或 1：25000 的地形圖。這種圖的圖廓有內圖廓、分圖廓和外圖廓之分。內圖廓是經線和緯線，也是該圖幅的邊界線。內、外圖廓之間為分圖

22、廓，它繪成為若干段黑白相問的線條，每段黑線或白線的長度，表示實地經差或緯差 1。分度廓與內圖廓之間，注記了以公里為單位的平面直角坐標值。4.地物和地貌的識讀二、地形圖的應用1在圖上確定某點坐標和高程在地形圖上進行規劃設計時，往往要用圖解法量測一些設計點的坐標，每幅地形圖的內外圖廓線之間均按一定格式注有坐標數字，圖的西南角是該幅圖的坐標始點。要確定 A點在圖上的坐標，其方法如下：根據 A 點所在的方格 abcd，按測圖比例尺量出 ag 和 ae 的距離為：ag=75.3m ae=60.1m再加上小方格的 a 點坐標，即為 A 點在圖上的坐標值：X A= X a + ag Y A = Y a +

23、ae 為了防止錯誤還應量出 gd 和 eb 的距離來計算 A 點坐標，作為校核。2在圖上確定點的高程若某點的位置恰好在某一條等高線上，則該點的高程就等于這條等高線的高程。 若點的位置不在等高線上，則可用比例的關系求得該點的高程。例如欲求 C 點的高程時，過 C 點作相鄰等高線間的最短線段 ab，量取 ab 的長度 d，ac 的長度為 d1，已知 A 點的高程為 HA，等高距為 h，則 C 點的高程為： HC=HA+h = HA+h dd12 圖上確定直線的長度1）根據兩點坐標求直線長度先在圖上量出兩端點 A 及 B 的坐標 XA 、 YA 和 X B 、 YB 。再按下式計算直線長度DAB為：

24、DAB= 22)()(AAYYXX例一 設 X A=57175.3m，YA=18160.1m 及 X B =57345.0m, YB =18364.5m，試求 A、B 兩點間的距離 DAB。 DAB= 22) 1 .181605 .18364()3 .571750 .57345( =255.66（m）2）在地形圖上直接量測直線長度用卡規在圖上直接卡出線段長度，而后在地形圖的圖示比例尺上讀取該線段的長度。當精度要求不高時，也可以用三棱比例尺直接在圖上量取線段長度。3在圖上確定直線的坐標方位角如圖 8-21 所示，圖上直線的坐標方位角可用量角器直接量取，也可先求得 A、B 兩點的坐標，再按下式計算

25、 AB 的坐標方位角 ：AB AAAAAXYXXYYtan在例一中，AB 的坐標方位角 為：AB 2045. 13 .571750 .573451 .181605 .18364tanA =501759 AB4. 在圖上確定直線的坡度直線的坡度 i 是其兩端點的高差 h 與水平距離 d 之比。即 i=tan = dh5. 按規定坡度選定最短線路如圖 8-23 所示。若地形圖的比例尺為 1：5000，等高距 h =2m，今由 A 點到 D 點選一條路線，其路線的平均縱坡規定為 i=4，則相鄰等高線間應有的圖上距離為： iMhd =10（mm）500004. 02d因其圖上距離為 10mm，使兩腳規

26、開口長度為 10mm，從 A點起用兩腳規畫圓弧與較高的等高線上交出 1 點，再從 1 點用同法在較高的等高線上交出 2 點，如此繼續下去即得3、4、5D 的交點位置。若直線 34 長度大于兩腳規距離，說明 34 直線坡度小于 4，圖上可有兩條路線可走，最后根據路線的選線設計要求，從中選定一條路線。 按 制定坡度選線示意圖6、根據地形圖作已知方向線的剖面圖 欲沿 MN 方向繪制剖面圖，可在繪圖紙或方格紙上繪制 MN 水平線，過 M 射點作 MN的垂線作為高程軸線。然后在地形圖上用卡規自 M 點分別卡出 M 點至各點的距離，并分別在圖上自 M 點沿 MN 方向截出相應的點。再在地形圖上讀取各點的高程，按高程軸線向上畫出相應的垂線。最后，用光滑的曲線將各高程線頂點連接起來，即得 MN 方向的斷面圖。 斷面過山脊、山頂或山谷處的高程變化點的高程，可用比例內插法求得。繪制斷面圖時，高程比例尺比水平比例尺大 10 至 20 倍是為了使地面的起伏變化更加明顯。如，水平比例尺是 1：2000，高程比例尺為 1：200。本 章 小 結一、基本概念比