工程建设中的地形图及其应用..
《数字地形图的应用》课件
数字地形图的未来发展趋势
1 高精度地形数据
随着遥感技术和测绘技术 的不断发展，数字地形图 将提供更高精度的地形数 据。
2 智能分析与应用
借助人工智能和大数据分 析，将数字地形图应用于 更多领域，提供更智能化 的地形解决方案。
3 虚拟现实体验
数字地形图将与虚拟现实 技术结合，提供身临其境 的地形体验，为仿真模拟 和游戏开发提供支持。
数字地形图的应用
数字地形图是一种以数字形式表示地球表面地形的图像。它可以通过地形数 据和卫星遥感等信息制作而成，并在许多领域得到广泛应用。
什么是数字地形图
精确的三维模型
数字地形图使用地理信息系统技术，以精确的三维模型呈现地球表面的地形特征，包括山脉、 河流和湖泊等。
详细的地形信息
它提供了详细的地形信息，如高程、坡度、坡向和地形曲率，有助于人们深入了解地球表面 的变化和特征。
1
旅游景点选择
数字地形图可用于选择适合旅游的地形特征，帮助规划旅游线路和景点。
2
登山活动的难度和风险，确保安全顺利。
3
旅游资源保护
数字地形图可用于分析旅游资源的分布和可持续利用，保护旅游资源的环境和文 化价值。
数字地形图在科学研究中的意义
数字地形图在科学研究中发挥着重要作用，如气候模拟、地质演化研究、新物种发现等，为科学家提供有价值 的工具和数据。
数字地形图在环境保护中的应用
生态环境评估
通过数字地形图可以评估生态环 境的地形特征，为环境保护和生 态修复提供依据。
水资源管理
数字地形图可用于分析水资源的 分布和流动，帮助合理管理和保 护水资源。
海岸线管理
通过数字地形图可以分析海岸线 的地形起伏，指导海岸线管理和 防灾工作。
地图与测量第五章地形图及其应
地图比例尺 1：1万 1：2.5万 1：5万 1：10万
方里网间隔 10厘米 4厘米 2厘米 2厘米 .
相应实地长 1公里 1公里 1公里 2公里
坐标系与方里网
在1：1万---1：10万地形图上，只在内外 图廓间绘有间隔为1分的经、纬度刻划线， 称为分度带，不在图幅内绘制经纬网格。
1：25及1：50万地形图只绘经纬网，其间 隔见下表
118 o 120
122
20带
21带
120o 30
117
123
每幅1： 100万 图幅范 围内各 种比例 尺地形 图需绘 邻带方 里网的 图幅
经 差 7.5分 内 的 1： 1万 图 绘西边邻带方里网
经 差 7.5分 内 的 1： 2.5万 图 绘东边邻带方里网
经 差 3 0 分 内 的 1 : 1 0.万 、 1 ： 5 万 、 1： 2.5万 图 绘 东 边 邻 带 方 里 网
.
第五章 地形图和普通地图
第二节 地形图的数学基础
一、高斯----克吕格投影 由于地球是一个接近于椭球的不规则形体，无法用数学 公式表示，这给地面点的精确定位造成困难，人们构造 了一个非常接近地球的形体——旋转椭球体来表示地球， 可以用数学公式表示，但它与地球一样不可无变形地展 在平面上。地图学中，通过选择可展的过渡面（圆柱面、 圆锥面、平面），使它们与旋转椭球体相切或相割，再 设定投影的变形条件（等积、等距、等角、任意），从 而建立了从椭球面到平面的数学关系——地图投影。
我国规定：每个投影带西边缘 30分以内及东边缘7.5分（1： 2.5万）、15分（1：5万）以 内的图幅，加绘邻带方里网。 即西带方里网延伸到东带30 分内，中央经线以东应该投 影到经差3度30分。
地形图识图的内容 地形图的图名、图号和接合表图
P为欲定点，站在P点，找到远处地面上三个明显的地 形、地物点A、B、C，此三点在地形图上由相应点a、 b、c。交会法定点具体操作： 1， 站在P点，用罗盘仪分别测出地面A、B、C三点的磁方位 角∠1、 ∠2、 ∠3。 2， 在一张透明纸上，任意确定一点p，划一磁北方向，以北 方向为准，过P点分别用量角器量出∠1、 ∠2、 ∠3 ， 划出三条方向线PA、PB、PC。
2.
接合图表 接合图表一般位于图幅的左上角，由九块矩形组成，中间斜线方块 为本幅图，四邻八个方块内为相邻图幅的图名。
二，成图日期、单位和方法、坐标与高程系 统、等高距及图式说明
1. 成图日期、单位和方法 认识和判读地形图的目的在于熟练的使用地形图，应用地形图进行 各种工程设计，或以地形图为地图，在上图作实地调查的定点定位 工作。因此，了解成图日期、出版时间是非常重要的，它可以清楚 的告诉我们出版日期和我们所使用图日期之间相隔多少年。 成图单位和方法，对于用图的质量（精度）是极为重要的。 目前，我国所采用的统一坐标和高程系统是：1954年北京坐标系统 和1956年黄海高程系统，如果不是采用上述统一的系统，就必然是 其他系统或假定的（独立）坐标系统和相对高程系统，这样的图只 能在局部地区使用，它与国家统一的坐标和高程系统之间存在某一 常数关系。 等高距在每幅图中，只能是一个数字。它由测图比例尺和地形不同 情况来决定，比例尺越大，等高距的数字就越小。 《地形图图式》出版的时间不同，反映成图的详细程度和质量要求 不同。一般，新出版的图式符号更简明易懂，质量也较高。
地形图识图的内容
一，地形图的图名、图号和接合表图；
二，成图日期、单位和方法、坐标与高程系 统、等高距及图式说明； 三，图比例尺、三北方向线图与坡度尺； 四，读图时注意事项。
吉林大学-测量学-第7章 地形图测绘及应用
7 地形图测绘及应用
7.1 地形图基础知识 7.2 地形图测绘 7.3 地形图应用
7.1 地形图基础知识
一、地形图概述 二、地形图比例尺 三、地形图图式 四、地形图分幅及编号
7.1 地形图基础知识
一、地形图概述
地物 —指地球表面上人工建造的固定物体(如房屋、道 路、亭子等)和自然力作用下形成的物体(如河流、岩石 、森林等)等。 地貌 —是指自然力作用下形成的地球表面高低起伏的形 态(如山脊、山谷、盆地等) 等。
用
途
详细规划设计、区域性规划、土地利用调查、工程可行性研究及 设计、市政专题图、总体规划、工程可行性研究
城市规划设计、城市控制性详细规划、工程初步设计、水利勘探 理、工程可行性研究及设计、工程附图图件以及个别工程施工用
详细规划、控制性详细规划、工程施工、土 地整理、工程土方计算、工程竣工图
(四) 地形图的比例尺精度
图根控制应尽量利用已有的国家或城市控制加密建立 。对于独立测区，图根平面控制可以在测区的首级控制 或等级控制下布设。图根高程控制必须在国家或城市高 程各等级水准点的基础上布设，以取得统一的高程基准 (城市和工程建设地区不允许采用假定高程)。
（一）图根平面控制测量
在图上表示，若不是特殊的地形要素， 就没有必要测量。
2、根据地形图要求的详细程度确定测图比例尺， 如若需要表 现不小于１０ｃｍ 的实际地物变化细节，测图比例尺不应小于 １ ∶ １０００。
三、地形图图式
为了保证地形图的通用性，我国使用统一规定的各种符 号来表示实地的地物和地貌,这些统一的各种符号称为地 形图图式。
15′ 7′30″ 3′45″
10′
5′
2′30″
行数
2
地图应用介绍
地
二、地图在国民经济建设中的应用
图
应
用
三、地图在军事上的应用
四、地图在其它方面的应用
一、地图在科学研究方面的应用
利用地图研究各种现象的空间分布规律 利用地图研究制图现象的相互联系和制约关系 利用地图研究各种制图现象的动态变化 利用地图对自然条件、土地资源和环境质量进 行综合评价 利用地图进行预测预报
一、地图在科学研究方面的应用 利用地图研究各种制图现象的动态变化
✓ 利用地图上已经表示的各个不同时期现象的分布 范围和界线进行分析研究； ✓ 利用不同时期编制出版的同一地区的地图进行分 析比较。
大陆漂移
一、地图在科学研究方面的应用
利用地图对自然条件、土地资源和环境质量 进行综合评价
根据地形图、各种专题地图和统计调查提供的资料和 数据，对影响自然条件、土地资源和环境质量的各种因素 及其主要指标，按评价标准给出评价值，根据按多因素评 价的数学模型算得的总评价值划分等级，作出综合评价图。
利用地图研究各种现象的空间分布规律
利用地图研究各种现象的空间分布规律
气温图：分析气温的变化和分布规律
一、地图在科学研究方面的应用
利用地图研究制图现象的相互联系和制约关系
采用对照比较各种地图的方法可以分析各种制 图现象之间的相互联系和相互制约关系。
分析地形图上居民地在不同区域的分布情况：
利用地图研究制图现象的相互联系和制约关系 布洛多斯托
规划区用地 综合评价图
生态适宜性综合评价图
一、地图在科学研究方面的应用 利用地图进行预测预报
✓ 空间预测预报 ✓ 时间序列预测预报 ✓ 空间—时间预测预报
利用地图进行预测预报
二、地图在国民经济建设中的应用
等高线地形图及其应用教案
等高线地形图及其应用 教案 【教学目标】 一、知识和技能 1. 能够熟练地在等高线地图上，读出某一地点的海拔、读懂等高
距、计算 两地的相对高度。 2. 在等高线地形图上，识别山峰、山脊、山谷，判读坡的陡缓 。
3. 在地形图上识别五种主要的地形类型。
4. 能够利用等高线地形图判断水系水文特征、气候特征。 5．能够
利用等高线地形图上进行人类活动的选址和选线。 二、过程与方法 通过分析等高线的特点，引导学生对等高线的判读与应用。 三、情感、态度与价值观 培养学生理论联系实际和运用知识的能力，热爱大自然。 【教学重难点 】 重点：等高线地形图判读、等高线地形图的应用。 难点：等高线地形图的应用。 【教学手段 】多媒体辅助教学 【教学方法 】图示法、探究法、归纳法、比较法、练习法等 导入 播放地形图片 授课 一、温习概念 1 展示图一：绝对高度和相对高度示意图
1、绝对高度（海拔高度）：
2、相对高度（高差）：某个地点高差另一个地
点 的垂直距离。 3、等高线：在地图上，将海拔高度相等的各点
所 连成的曲线。 讲解等高线地形图的形成原理 二、等高线地形图的基本特点 活动 1：结合下图分析归纳等高线的基本特点 小结： 等高线地形图的基本特点 ①同一条等高线上各点海拔相等； ②相邻两条等高线间高差（等高距）全图一致； ③等高线均为闭合的曲线； ④等高线一般不相交、不重合 （陡崖除外 ）； ⑤等高线疏密反映坡度的缓陡。 三、等高线地形图的判读 活动 2： 分析等高线地形图地形部位，并说说你判断的理由及该地形的等 高线特征。 列表小结：
活动 3： 判读等高线地形图 例 1 ：说出下图表示的地形类型的名称，并说出字母所在地表示的地形名称
拓展延伸： 在等高线地形图上，火山口怎么表示？ 快乐驿站 ：下面是地质
勘探队员行进路线，谁能既快又准地说出行进 经过的地形部位。
地形 山顶
盆地 洼地 山脊 （分水
岭） 山谷 （河
测绘工程数字地形图测绘
测绘工程数字地形图测绘概述数字地形图是数字化的地形模型，是测绘工程中的重要组成部分。
数字地形图通过数字手段，将地面真实的地形特征以一定比例尺和精度，表现在平面上，呈现出三维地面地貌信息的二维表达形式。
数字地形图广泛应用于各种建设工程中，如城市规划、交通工程、水利工程、土地开发等。
本文将从数字地形图测绘的概念、应用、测绘技术等方面进行详细介绍。
数字地形图测绘的概念数字地形图是以数字高程模型为基础，经过计算机处理，形成的一幅具有真实地形特征的地图。
数字地形图是反映地貌的重要工具，能够反映地面高程变化情况，包括山、峰、谷、河、湖、沼泽、道路、建筑物等地理地貌要素，数字地形图十分逼真，可用于进行视觉分析、三维模拟等应用。
数字地形图测绘是利用测量仪器和计算方法，以一定的范围、比例尺和精度实现地形要素的测量和数据组织。
数字地形图的测绘过程需要遵循科学、规范和准确的原则，确保地图数据的准确性和完整性。
数字地形图测绘的应用数字地形图广泛应用于不同领域，具有高精度、高效率、高实时性等特点，主要应用于以下领域：城市规划数字地形图可以提供城市整体地形信息，为城市规划和土地利用提供基本数据和支撑，为市政建设、城市规划、环保等部门的工作提供数据依据，能够使用在地形分析、环境影响评价等方面。
交通工程数字地形图能够反映路径和地形特征等信息，供道路设计、隧道设计、桥梁设计等交通工程的细化设计提供基础数据和支撑。
水利工程数字地形图在水利工程中具有重要的应用价值，包括水库、水电站的工程设计，水环境分析等领域。
土地开发数字地形图在土地开发中具有重要的应用价值，可以为土地规划、土地评估、土地资源开发和利用提供基础数据和支撑。
数字地形图测绘的技术数字地形图的测绘技术是数字地形图制图的基础，数字地形图测绘的主要技术如下：建立基础资料数字地形图的测绘需要建立基础资料，包括高程基准面、坐标系统等，要保证基础资料的正确性和稳定性。
采集测量数据数字地形图测绘需要采集测量数据，可采用GPS定位、全站仪测量、激光扫描、航空摄影等多种测量方法。
等高线地形图的判读和应用
等高线地形图的判读与应用等高线地形图判读是中学地理学习中的一处重点，更是难点，先试从难点突破方面做点总结，希望对学生有所帮助。
一、山脊和山谷的判断方法：图中AB线为山谷线，CD线为山脊线方法一：横向地势比较法如果对山脊和山谷作横向比较，即图中MN方向和XY方向，我们可以发现，山脊处（XY方向）为中间高两侧低；而山谷处（MN方向）为中间低两侧高。
结论：中间高两侧低——山脊；中间低两侧高——山谷。
方法二：纵向地貌比较法如果对山脊和山谷作纵向比较，即图中AB方向和CD方向，我们可以发现，山脊处（CD方向）等高线由高处弯向低处；而山谷处（AB方向）等高线由低处弯向高处。
结论：凸高为谷，凸低为脊。
战略通法：由等值线：“高高低低”判读：由高海拔（值）先低海拔（值）弯曲，说明此处高（值）（山丘）；由低海拔（值）向高海拔（值）弯曲，说明此处为低海拔（值）（山谷）二、等高线地形图中鞍部的剖面特征在等高线地形图中，如果沿不同方向对鞍部作剖面图，可得到两种完全不同的地形剖面图。
沿两座山峰连线方向看，两边高，中间低；沿垂直于两座山峰连线方向（为山谷）看，两边低，中间高。
三、有关定量计算1．相对高度的计算:公式：（n－1）×Δd≤ΔH＜（n＋1）×Δd n：悬崖处重合的等高线条数Δd：等高距理解：2．悬崖绝对高度的计算（1）悬崖崖顶的绝对高度：大≤H＜大＋Δd 大：指重合等高线中高度最大的。
（2）悬崖崖底的绝对高度：小－Δd＜H≤小小：指重合等高线中高度最小的。
理解：【例题】下图为我国南方某地等高线，读图完成1-2题1．陡崖A处的高度为（）A．10米B．20米C．20米以上D．20米以下2．公路选择在该地形区通过的原因是（）A．该部位是山脊，地势较高B．该部位是山谷，工程量较小C．该部位是鞍部，地势较低D．该部位岩层软弱，易于开挖【解题】1、陡崖A处有3条等高线重合，根据计算公式可得到其相对高度为20~40米之间。
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2008年9月5日星期五
钱没有问题，问题是没钱！
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①在地形图上绘制方格网
第一步在地形图 上绘制方格网 地面10M*10M 20M*20M
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钱没有问题，问题是没钱！
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②计算各方格顶点的高程 用线性内插法求出，并注记在相应顶点的右上方，如图所示。
d1 H F＝H m＋hf H m＋h d
式中
mF d1 , mn d
h —等高距
m
n F
50
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2）确定两点间的坡度
hAB HB HA i DAB DAB
式中：
A
hAB DAB
B —A，B两点间的高差 —A，B两点间的实际 水平距离
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例：要在A、B间选定一条满足坡度为 i 3.33% 的最短路线。
h h 解：由坡度公式 i ： D d m h 0.0333 d m h d 0.0333 m 5 1000 30mm 0.0333 5000
1 ）模拟法测图的地形图精度 俗称白纸测图，测绘出的地形图为模拟地图。模拟地 形图上平面位置的精度为：
m展解析图根点的展绘误差 m图图根点的测定误差 m视测定地物点的视距误差 m向测定地物点的方向误差 m刺地形图上地物点的刺点误差
2008年9月5日星期五 钱没有问题，问题是没钱！ 第5页，共31页
2） 数字法测图的地形图精度
一般比平距比例 尺大10~20倍 1：100
H
A
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剖面图1:1000
钱没有问题，问题是没钱！
B
D
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4）按限制坡度选择最短路线
1、根据限制坡度求出相邻等高线之间的最小平距dmin 2、以A为圆心，以dmin为半径，找出与相邻等高线的交点 3、依次做法，直到终点，依次连接各点 i=h/d dmin= h / i h --等高距 i --设计坡度
第二步计算 各方格顶点 的高程
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→ 1:1000（或1:500）设计工程各部分位置与尺寸；
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1.2 道路工程设计对地形图的要求
1） 大型桥梁
→ 1:10000或1:50000比例尺地形图上研究后踏勘,提出桥址 的几个可能方案。 → 1:1000或1:10000的桥渡总平面图 ，选择桥位和桥头引线 → 1:500～1:5000的桥址地形图以设计主体工程及其附属工 程并估算工程数量与费用
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3）绘制地形断面图
•
在进行道路、隧道、管线等工程设计时，需要了解两点之 间的地面起伏情况，这时，可根据地形图中的等高线来绘 制断面图。
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A
B
1.4 测图控制网
作用：控制测量误差的累积； 保证图上内容的精度均匀； 平面图1：1000 相邻图幅正确拼接。 注：高程比例尺
平面位置的精度为：
m定定向误差对平面位置的影响 m中对中误差对平面位置的影响 m测观测误差对地物点平面位置的影响 m重棱镜中心与待测地物点不重合对地物点平面位置 的影响
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2.2 大比例尺地形图在工程建设中的应用
1）确定点的高程
等高线上点的高程 ， 等于该等高线的高程； 不在等高线上点的高程，用内插方法求得。
三、工程建设中的地形图及其应用
1. 工程规划阶段对地形图的要求
1.1 水利工程设计对地形图的要求
→ 1:1万至1:10万的地形图用于选择水利枢纽的位置和分布；
→ 1:10000至1:50000 进行水库的设计；
→ 1:10000或者1:25000 选择坝轴线的位置；
→ 1:2000或1:5000研究各类建筑物的布置方案；
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5）面积量算
用途： 房地产计量 ，国土规划，土石方计量…… 测量方法： 利用地形图量测（图解法） 实地测量数据（实测法） 计算方法： 有规则的几何图形 不规则的任意图形 精度要求： 根据目的和用途的不同而定。
2008年9月5日星期五 钱没有问题，问题是没钱！ 第14页，共31页
6）确定汇水范围
1、连接分水山脊线。 2、利用面积量算方 法，确定出汇水面积。 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
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桥涵
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7） 平整土地
（1） 设计面为水平面时的场地平整
→在地形图拟建场地内绘制方格网 →计算设计高程 →绘出填、挖边界线 →计算填、挖高度 →计算挖、填土石方量 →放样填、挖边界线及填、挖高度
在工业与民用建筑的设计中，测绘资料（主要是各种 大比例尺的地形图）是必不可少的基础资料之一。测绘 资料要满足工程规划设计的需要，其主要质量标准是：
地形图的精度，比例尺的合理选择、测绘 内容的取舍等。
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2. 大比例尺地形图及应用
2.1 大比例尺地形图的精度
d
d
P270 图9-11
d d d d d d d
d
d
d
◆当相邻两根等高线之间的 图上 d 30毫米时，地面坡 度 i 3.33%。取d =30毫米 作图时，A、B间路线最短。
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d
d
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在选线过程中，有时会遇到两相邻 等高线间的最小平距大于d的情况，即所 作圆弧不能与相邻等高线相交，说明该 处的坡度小于指定的坡度，则以最短距 离定线。
2008年9月5日星期五
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2）地下铁道网
→ 1:2000或1:5000的城市地形图以选定线路的布置
→ 1:500 设计车站、进口大厅、竖井以及用明挖法施工 地区
2008年9月5日星期五
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1.3 工业与民用建筑工程设计对地形图的