第九章_地图投影及地形图的应用解析
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第九章-地图投影及地形图的应用解析PPT课件
表示图幅编号的行、列代码均采用三位数字表示，不足 三位时前面补0，取行号在前、列号在后的排列形式标记， 加在1:100万图幅号之后。
H5 0B0 0 1 0 0 2
1:100 1:100
比
图
图
例
幅
幅
万 图 幅 行
万 图 幅 列
尺 代 码
行 号 字
列 号 字
号号
符
符
字字 符符
码
-
码
14
码码
已知武汉某地的大地坐标为北纬3031，东经11428， H50
1:5000～1:500000地形图的行列号可按下式计算：
行号＝ int(BN B) 1 B
列号＝ int(L LW ) 1 L
式中LW、BN为1:100万地形图图廓西北角的经纬度
-
15
比例尺 代码
1:50万 B
1:25万 C
1:10万 D
1:5万 E
1:2.5万 F
1:1万 G
1:5000 H
x y
f1(L,B) f2(L,B)
f1(,) f2(,)
当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式。根据 公式将一系列的经纬线交点（L，B）或（，）计算成平面直角 坐标(x, y)，并展绘于平面上，即可建立经纬线平面表象，构成
地图的数学基础。
-
3
二、高斯投影
按投影变形分类:地图投影可分为等角投影(正形投 影) 、等积投影和任意投影。 高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影
-
12
1:100万地形图的分幅与编号
60 V01 02
H01
B01 0 A01 -180
1：100万
31
H5 0B0 0 1 0 0 2
1:100 1:100
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图
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已知武汉某地的大地坐标为北纬3031，东经11428， H50
1:5000～1:500000地形图的行列号可按下式计算：
行号＝ int(BN B) 1 B
列号＝ int(L LW ) 1 L
式中LW、BN为1:100万地形图图廓西北角的经纬度
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比例尺 代码
1:50万 B
1:25万 C
1:10万 D
1:5万 E
1:2.5万 F
1:1万 G
1:5000 H
x y
f1(L,B) f2(L,B)
f1(,) f2(,)
当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式。根据 公式将一系列的经纬线交点（L，B）或（，）计算成平面直角 坐标(x, y)，并展绘于平面上，即可建立经纬线平面表象，构成
地图的数学基础。
-
3
二、高斯投影
按投影变形分类:地图投影可分为等角投影(正形投 影) 、等积投影和任意投影。 高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影
-
12
1:100万地形图的分幅与编号
60 V01 02
H01
B01 0 A01 -180
1：100万
31
第九章地形图的应用
断面法
利用地形图，以一定间距绘出断面图，分 别求出各断面由设计高程线与断面曲线（地面高程 线）围成的填方和挖方面积，然后求算每相邻断面 间的填（挖）方量，分别求和即为总填（挖）方量
V填（1-2）=1/2（A填1+A填2）·d V挖（1-2）=1/2（A挖1+A挖2）·d
设计高程H0=（ H1 +H2… +Hn ）/4n =（∑H角+ 2∑H边+ 3∑H拐+ 4∑H中）/4n ∑H表示方格顶点的高程
3.计算填、挖高度并标注于相应方格顶点的左上方 填、挖高度=地面高程-设计高程
4.计算填、挖方量 V= S（∑D角/4+ ∑D边/2+ 3∑示填或挖的高度
零）·a2·M2
A—面积（m2） n整—整方格个数 n零—零散方格个数 a—方格边长 M—比例尺分母
（二）平行线法 A1=1/2（0+l1）·h·M2 A2=1/2（0+l2）·h·M2 …… An+1=1/2（ln+0）·h·M2 A=A1+A2+…+A n+1 =( l1+ l1…+
2
四、求积仪法
二、整理成一定坡度的倾斜面
整理成规定坡度的水平面 1、绘制方格网 方格的一边应与最大坡度方向一致，
另一边垂直于最大坡度方向 2、确定各方格网点的地面高程 3、计算各方格网点的设计高程
H设=H0+i0×D 4、计算各方格网点的填、挖高度 5、计算各方格填、挖方量的大小 和总的填、挖方量
等高线法 仅计算挖方时用等高线法：从场
D= h/i
七、绘制断面图
为了明显反映地 面的起伏情况一般断面
图上的高程比例尺往往比 水平距离比例尺大10-20 倍
地图投影及其应用
动态测量模式
准动态测量 在一已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续 跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各 待测测站，每测站观测几个历元数据。这种方法不同于快速 静态，除观测时间不一样外，它要求移动站在搬站过程中不 能失锁，并且需要先在已知点或用其它方式进行初始化（采 用有OTF功能的软件处理时例外）。 这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及 碎部测量、剖面测量及线路测量等。 要求在观测时段内确 保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过 20km。
国家水准原点
国家测绘局
平面控制网
国家测绘局
高程控制网
国家S控制网
国家测绘局
（3） 全球定位系统 - GPS
授时与测距导航系统/全球定位系统 (Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System-GPS)：是以人造卫星为基础的无线电导航系统，可提供高精度、 全天候、实时动态定位、定时及导航服务。
3 地图投影
(1) 地图投影的意义 (2) 地图比例尺 (3) 地图投影变形 (4) 地图投影方法 (5) 地图投影分类 (6) 地图投影变换
（1） 地图投影的意义
地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观事 物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到平面的转换。 地图投影： 在地球椭球面和平面之间建立点与点之间 函数关系的数学方法，称为地图投影。
x = f1( , λ ) y = f2( , λ ) 地图投影的实质： 是将地球椭球面上的经纬线网按照 一定的数学法则转移到平面上。
（2） 地图的比例尺
1）. 地图比例尺的含义 地图比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影 长度之比。 可表达为（d为图上距离，D为实地距离）
《地形图的应用》课件
三维地形图的发展前景
三维地形图能够更加真实地反映地形 的立体形态，提供更加直观的地形信 息。
三维地形图将实现更加智能化的应用 ，如自动提取地形特征、提供三维地 理信息服务等。
三维地形图将广泛应用于城市规划、 土地资源调查、灾害监测等领域。
THANKS
感谢观看
02 地形图的应用领 域
土地资源管理
土地调查
通过地形图，对土地资源进行详 细调查，了解土地的分布、面积
、地形地貌等信息。
土地规划
在土地资源管理过程中，地形图是 制定土地利用规划的重要依据，帮 助确定土地用途、划分功能区等。
土地评估
利用地形图和其他相关资料，可以 对土地进行价值评估，为土地交易 和开发提供参考。
城市规划
01
02
03
城市设计
通过地形图，城市规划师 可以更好地了解城市的地 形地貌、自然环境等，为 城市设计提供依据。
Hale Waihona Puke 道路规划在城市规划中，地形图可 以帮助规划师合理规划道 路网，确定道路走向、坡 度等。
公共设施布局
根据地形图，可以合理布 局城市中的公园、广场、 学校等公共设施。
交通规划
路线设计
在交通规划中，地形图是 路线设计的重要依据，帮 助确定道路走向、坡度、 桥梁隧道等。
交通设施布局
利用地形图，可以合理规 划交通枢纽、车站、加油 站等交通设施。
物流规划
在物流规划中，地形图可 以帮助优化运输路线，提 高物流效率。
水利工程
水文调查
水土保持
通过地形图，可以对河流、湖泊等水 体进行详细调查，了解水域分布、地 形地貌等信息。
详细描述
地形图是地理信息的重要载体之一，它通过地图上的符号、线条、颜色等元素 ，将地面的实际情况直观地呈现出来，为人们提供了丰富的地理信息。
地形图的应用PPT课件
常用几合图形：
3
三角形 长方形
1
梯 形 正方形
扇形 圆形
5
4
2、坐标计算法 （解析法）
1、借助坐标格网图解界址点的坐标 。
2、再按公式（解析）计算图形的面积。
x
2 x2
P P P 12 y2 y1
1 23 y3 y2 x1
P P 14 y4 y1
43 y3 y4
x3
3
x4
4
y1 y4
y
y2
1、图解法（直接量测）
D dM
例：图上量得dab=169.7mm,则AB的 实地距离：
DAB 169 .7m
2、量测坐标计算（解析法）
DAB (xB xA)2 (yB yA)2
例：图上量得
xA 540m, yA 1260m xB 660m, yB 1380m
则算得
DAB 169.705m
§8-3 地形图的判读与应用 一、地形图的读法
一般原则: 先图外后图内 、先地物后地貌、 先注记后符号、先主要后次要。
(一) 图廓外注记识读
1、图号、图名和邻接图表 ； 2、比例尺、图幅范围、坐标系统、
高程系统； 3、测图年月和测图单位 ； 4、图的新旧。
(二) 地物识读
主要根据地形图图式进行判读。
3、据汇水面、最大降雨 量计算最大流水量Q。
4、据Q设计桥涵断面。
汇水范围
公路
桥涵
（九）、场地平整时的填挖边界线确定 和土方量计算
1、方格网法
(1)整理成水平场地
例 如：某山地斜坡整理成高程为50m的平地。 步骤∶
1)确定填、挖边界线； （高程为50m处的等高线为填、挖边界线）； 2)在图上绘方格(2×2cm),内插各方格顶点高程(实地高程H); 3)计算各方格顶点填、挖数值h=H-50m。
地形图的识别及应用ppt课件
（二）地形图比例尺
比例尺精度：相当于图上0.1mm的
实地水平距离称为比例尺精度。在图 上，人们正常眼晴能分辨的最小距离 为0.1mm ，因此一般在实地测图时， 就只需达到图上0.1mm的正确性。显 然，比例尺越大，其比例尺精度也越 高。
（三）地形图的图框外注记
图名和图号 比例尺
•接图表 •坐标格网
大比例尺地形图：通常把l:500、l:l000、 l:2000 、 l:5000 、 l:l0000 比 例 尺 的 地 形 图 称为大比例尺地形图；
中比例尺地形图：1:2.5万、1:5万、1:l0万 比例尺的地形图称为中比例尺地形图；
小比例尺地形图：l:20万、1:50万、l:100 万比例尺的地形图称为小比例尺地形图。
l．依比例尺符号 2．半依比例尺符号 3．不依比例尺符号 4．地物注记和说明符号
地形图图式
（五）地貌的表示方法
1、等高线的含义：
地面上各个相同高度点所连成的曲线， 投影在平面上所形成的曲线称为等高线。 等高线是地形图最主要的构成部分。
（五）地貌的表示方法
2、等高线表示地貌的原理
假设把一座山，从底到顶，按相等 的高度，一层一层地水平面横截，则山 的表面便会留下一条一条的弯曲截口痕 迹线，再将这些截口痕迹线垂直投影到 一个平面上，便呈现出一圈套一圈的曲 线图形。地形图就是根据这个道理来表 示地貌的。
村庄、塔等主要的地物标，在开阔地区是准确 的，在隐蔽地区是表示大概位置。
地形图上所表示的国家测量三角点，水准点的
位置是精确的，可用来对图和寻找方位。
爱护图纸，注意图纸的伸缩
谢谢
（五）地貌的表示方法
等高距：相邻等高线之间的高差称为等高距，常 以h表示。
第九章 地形图基本知识和大比例尺地形图的测绘(新1)
传统的测图的方 法是：
外业测量 地物地貌 的特征点
在图纸 上展绘碎 部点 按碎部点高程 ，手工内插描 绘等高线
按点之间关系 连线，显示地 物地貌
（一） 测图前的准备
1. 仪器、工具及资料的准备。
2. 图纸 ：可用白绘图纸或聚酯薄膜。
3. 绘坐标格网
采用对角线法
对角线法绘制方格网 方格网的大小： 40cm50cm或50cm50cm 方格的大小：10cm10cm
第九章 基础地理 信息采集及成图方法
内容提要：
一、地形图的基本知识
二、大比例地形图的传统测绘方法
三、数字化测图方法
一、地形图的基本知识
地图：根据一定的数学法则,将地球（或星球）的自然现
象和社会现象通过概括和取舍用符号缩绘在平面上的图形，显 示出若干现象的地理分布和相互联系。
地形图：地形图是普通地图的一种，按一定比例尺，用规定
1
2 3
4
5
6
A B C
1:500、1:1000、1:2000等大比例尺地形图的图廓及图 外注记主要包括如下内容。 （1）图名、图号 图幅 接合 表
图名即本幅图的名称, 一般以所在图幅内主要地名来 命名。图名选取有困难时, 也可不注图名, 仅注图号。图名
和图号应注写在图幅上部中央，且图名在上，图号在下。
上述大比例地形图的编号一般采用图廓西南角坐标公里数 编号法。 大比例尺地形图往往是小地区或带状地区的工程设计和施 工用图, 也可用各种代号进行编号。 例如:可以用测区与阿拉伯数字结合的方法。如图所示, 将 测区按统一顺序进行编号, 一般从左到右, 从上到下用阿拉 伯数字1、2、3、4...编定(如xx-15)
D k l cos
地形图的应用.ppt
1．解析法
先求出图上A、B两点坐标（xA，yA）和（xB， yB），然后按坐标反算，计算AB的水平距离。
DAB ( xB xA )2 ( yB yA )2
2．图解法
用两脚规在图上直接卡出A、B两点的长度， 再与地形图上的直线比例尺比较，即可得出AB的 水平距离。
也可用比例尺直接在图上量取。
16 15 14 13 12 11
10
jk
lC
16 14 12
P 10 A b c d e f g h B i
Q
j k lC
二、按规定坡度选定最短路线
例 设从公路旁A点到山头B点选定一条路线，限制坡 度为4%，地形图比例尺为1:2 000，等高距为1m。
6
5
B
4
6′
3
85
5′
2 4′
d
1
3′
2′
1′
（4）确定方格顶点的填、挖高度
各方格顶点地面高程H′与设计高程之差，为该 点的填、挖高度，即
h H H
h为“＋”表示挖深，为“－”表示填高。并 将h值标注于相应方格顶点左上角。
（5）确定填挖边界线
根据设计高程H=49.9m，在地形图上用内插法 绘出49.9m等高线。该线就是填、挖边界线。
（6）计算填、挖土石方量
49.7
49.8
49.3
48.6
48
-0.7 49.2 -0.5 49.4 -0.7 49.2 -1.4 48.5 -1.9 48.0
D1 49.9 D2 49.9 D3 49.9 D4 49.9 D5 49.9
48.7
48.8
48.4
-1.9 48.0 -1.7 48.2 -1.7 48.2 -2.2 47.7 E1 49.9 E2 49.9 E3 49.9 E4 49.9
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1:100万地形图的分幅与编号
60个列
60 V01 H01 H50 02 31
1：100万
60 50
22个行
B01 0 -180 0 6 A01 180
2、1:50万～1:5000地形图的编号
1:50万～1:5000地形图的编号均以1:100万地形图编号为
基础，采用行列编号法。 将1:100万地形图按所含各比例尺的经差和纬差划分成 若干行和列，横行从上到下、纵列从左到右按顺序分别 用阿拉伯数字（数字码）编号。 表示图幅编号的行、列代码均采用三位数字表示，不足 三位时前面补0，取行号在前、列号在后的排列形式标记， 加在1:100万图幅号之后。 H 5
按照国际 1:100 万地图分幅的标准进行，从赤道起算，向两极每隔纬差 4为一行，将南 北半球各划分成 22 个横行，依次以字母 A、B、…V 表示， ，由经度 180起，自西向东每隔经 差 6为一列（纬度 60～76之间经差为 12、纬度 76～88之间经差为 24、纬差 4） ，把全 球分成 60 个纵列，依次用 1、2、…、60 表示，行号在前，列在后。计算公式为：
•工程测量控制网也可采用１.5°带或任意带，但为了测 量成果的通用，需同国家6°或3°带相联系。
3.高斯平面直角坐标
x
X 西移 500km
O
中 央 子 午 线 投 影
y 赤道投影
Y O
高斯坐标自然值坐标系
高斯通用坐标系
为了避免地形图上出现负的横 坐标，规定在横坐标上加上 500 km。此外在横坐标前面再 冠以带号。这种坐标称为国家 统一坐标。 或称通用坐标。 用大写X，Y表示。 高斯坐标自然值与通用坐标的 关系为 X＝x，Y＝y＋500km 例如，已知某点的通用坐标为： X＝3140km，Y=19 123 km， 则该点的高斯坐标自然值为： x＝3140km，y=123km－ 500km＝－377km。带号为19。
4.公里格网
为便于量算和定位，地形图上通常 绘有X、Y坐标值为整公里的坐标方 格网，称为公里格网或方里网。
5.高斯投影坐标计算公式
xX
N N 2 3 2 2 4 sin B cos Bl " sin B cos B (5 t 9 ) l " 2 "2 24 "4 N N N 3 2 2 3 5 2 4 5 y cos Bl " cos B (1 t ) l " cos B (5 18 t t ) l " " 6 "3 120 "5
1:100 万 图 幅 行 号 字 符 码 1:100 万 图 幅 列 号 字 符 码
0
B
比 例 尺 代 码
0
0
图 幅 行 号 字 符 码
1
0
0
图 幅 列 号 字 符 码
x f1 ( L, B) f1 ( , ) y f 2 ( L, B) f 2 ( , )
当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式。根据 公式将一系列的经纬线交点（L，B）或（，）计算成平面直角 坐标(x,
所有地形图分幅以1:100万地形图为基础图幅，根据经差、 纬差按横行、纵列逐次加密划分而成；编号时前面先写出 基础图幅1:100万图幅编号，后接比例尺代码及相应比例 尺的行、列代码。因此，所有1:5000～1:500000地形图均 由五个元素10位代码组成。编码长度相同，便于计算机处 理。
1、1:100万地形图的分幅与编号
L 180 int( ) 1 列号＝ L B int( ) 1 行号＝ B
列号＝ int(
（9-8）
（9-9）
如武汉某地的大地坐标为北纬 3031，东经 11428，有
L 180 ) 1 ＝ int(11428 180 ) 1 50 L 6 B 3031 int( ) 1 ) 1 ＝8 H ，编号为 H50. 行号＝ ＝ int( B 4
二、高斯投影 按投影变形分类:地图投影可分为等角投影(正形投 影) 、等积投影和任意投影。 高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影
x
中央子午线
中 央 子 午 线 投 影
O
椭圆柱中心轴
y 赤道投影
O
赤道
高斯投影结果 (1) 央子午线投影后为一条直线，且无长度变形，其余经线 为凹向中央子午线投影线的对称曲线，其投影长度大于椭 球面长度，且离中央子午线愈远长度变形愈大 (2)赤道的投影也为一条直线，但长度有变形，其余纬线的 投影为凸向赤道投影线的对称曲线，且离赤道投影线愈远 长度变形愈大 (3)投影前后角度相等，即无角度变形 为了限制投影变形对测图的影响，必须缩小投影区域，即 采用分带投影法。目前我国的中、小比例尺测图，采用六 度分带法；而大比例尺测图一般采用三度分带法。
t tan B, 2 e '2 cos 2 B, l L L0
a 2 b2 e b
6、投影带的重叠
西 带 中 央 子 午 线
公 共 边 缘 子 午 线
东 带 中 央 子 午 线
7.5
30
7、子午线收敛角
＝l×sinB
投影带的重叠
其中 l＝L－L0
第二节 地形图的分幅与编号
第八章 地图投影及地形图的应用
第一节 高斯投影的概念
第二节 地形图的分幅与编号 第三节 地形图应用的基本内容
第一节 高斯投影的概念
一、地图投影 将地球椭球面上的点投影到平面上的方法称为地图投影。按照一 定的数学法则，使地面点的地理坐标（L，B）或（，）与地图 上相对应的点的平面直角坐标(x, y)建立函数关系：
1.高斯投影6°带：自0°子午线起每隔经差6°自西向 东分带，依次编号1，2，3，…。 我国6°带中央子午线的经度，由69°起每隔6°而至 135°，共计12带，带号用n表示，中央子午线的经 度用Ｌ０表示，它们的关系是Ｌ０＝６ｎ－３ 2.高斯投影3°带：自1.5子午线开始，按经差3为一 带， L0′ ＝３m，或 m＝2n－1。