地形图的读法与应用ppt课件.ppt

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1、引：测区较小时，可以把球面当平面看待。当测区较大时，曲率对距离，高程和角度的影响就需要考虑。曲面 平面？,第八章 地形图的读法和应用,d,8.1 高斯平面直角坐标系,一、地图投影1、概念：地图投影就是按一定的数学法则，建立起椭球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。即把椭球面上的大地坐标投影成平面上的直角坐标。投影变形：椭球面曲面上的元素投影到平面上，就会和原来的元素呈现差异，这一差异称为投影变形。投影变形：角度变形、长度变形、面积变形,2、地图投影分类,按地球椭球面与投影面的相对位置 正轴投影：投影面的中心线与地轴相重合 斜轴投影：投影面的中心线与地轴斜交 横轴投影：投影面的中心线与地轴相

2、垂直按正轴投影时外部特征 圆锥投影 / 圆柱投影 / 方位投影按内在变形 等角投影 / 等积投影 / 任意投影,一、地图投影,地图投影类型 正轴 斜轴 横轴,圆锥圆柱方位,2、地图投影分类综上所述，投影名称可以结合上述三种分类方法（投影面形状、投影面与地球椭球体的位置、投影后的变形性质）加以命名。如：正轴等角圆锥投影、正轴等角圆柱投影、横轴等角圆柱投影（高斯投影）等。地形图测绘对投影的要求 等角（正形）：保角，伸长的固定性 长度面积变形不大：控制变形,一、地图投影,高斯投影是等角、横切、椭圆柱投影。等角投影就是正形投影（椭球面上的图形投影后保持形状相似。即投影后角度不变形）。,3、高斯投影,高

3、斯投影方法：设想一椭圆柱横套在地球椭球体外，使投影带的中央子午线与椭圆柱体相切，中央子午线展开后为X轴，向北为正；赤道展开后为Y轴，向东为正。,3、高斯投影： 等角、横轴、椭圆柱投影投影带 母线,3、高斯投影,投影,剪开,展平,3、高斯投影,规律：椭圆柱与椭球面横切于某一条子午线（称为中央子午线）中央子午线的投影为一条直线，其余经线投影为凹向中央子午线的曲线，离中央子午线越远，长度变形越大。赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线。经纬线投影后仍保持相互垂直关系。中央子午线和赤道的投影相互垂直。,1、投影带（为了控制长度变形）,6分带： 从首子午线起每隔6自西向东分带，每带中间的子午线

4、称为中央子午线。3分带： 从东经1.5 子午线起每隔 3自西向东分带。,二、高斯平面直角坐标系,1、投影带,6度与3度分带： =6N-3 =3N 为该分带中央子午线的经度，N为带号,2、高斯平面直角坐标系,在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线。中央子午线的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。规定X轴向北为正，轴向东为正。点的X坐标是点至赤道的距离。点的Y坐标是点至中央子午线的距离，设为y；y有正有负。,为了避免Y坐标出现负值，把原点向西平移500公里。为区分不同投影带中的点，在Y坐标值前加带号N，所以点的横坐标通用值为： y=N1000000+500000 +y,2、高斯平面

5、直角坐标系,我国位于北半球，在高斯平面直角坐标系里：X均为正，y有正有负,坐标通用值,例如： Y=19 123 456.789m，该点位在19带内，其相对于中央子午线而言的横坐标则是：首先去掉带号19，再减去500000m,最后得： Y= -376543.211m。,8.2 地形图的分幅与编号,引：一幅地图不能全部表示所要测绘的区域，要分成多张来绘制，为了便于使用和管理，每张按规定的大小统一分幅，并进行系统编号。 地形图的分幅方法有两种： 1、经纬网梯形分幅法或国际分幅法； 2、坐标格网正方形或矩形分幅法。 前者用于国家基本比例尺地形图，后者用于工程建设大比例尺地形图。,一、梯形分幅与编号,1

6、. 1100万地形图分幅和编号：采用国际标准分幅的经差6、纬差4为一幅图。从赤道起向北或向南至纬度88止，按纬差每4划作22个横列，依次用A、B、V表示；从经度180起向东按经差每6划作一纵行，全球共划分为60纵行，依次用1、2、60表示。每幅图的编号由该图幅所在的“列号行号”组成。例如，北京某地的经度为1162608、纬度为395520，所在1100万地形图的编号为: J-50。,北半球东侧1100万地图的国际分幅编号,2. 150万、20万、10万的分幅和编号,一幅1100万的图可划分出为4幅150万的图，分别以代码A、B、C、D表示。将1100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，

7、例150万图幅的编号为J-50-A。一幅1100万的图可划分出36幅120万的图，分别用(1)、(2)、(36)代码表示。将1100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，例125万图幅的编号为J-50-(1)。,一幅1100万的图，可划分出144幅110万的图，分别用1、2、144代码表示。将1100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，例110万图幅的编号为J-50-1。3. 15万、2.5万、1万的分幅和编号每幅 1: 100万地形图划分为24行24列，共576幅1 : 5万的地形图，或将1：10万分成四等份，编号在其后加A-D，例J-50-1-B。,2. 150万、20万、1

8、0万的分幅和编号,每幅 1: 100万地形图划分为48行48列，共2304幅1 : 2.5万地形图，编号为 J-50-1-B-3每幅 1: 100万地形图划分为96行96列，共9216幅1:1万地形图，编号为 J-50-1-(21)每幅 1: 100万地形图划分为192行192列，共36864幅1:5000地形图，编号为J-50-1-(21)-d,3. 15万、2.5万、1万的分幅和编号,梯形分幅的图幅规格与编号,二、矩形分幅与编号,为了适应各种工程设计和施工的需要,对于大比例尺地形图，大多按纵横坐标格网线进行等间距分幅，即采用正方形分幅与编号方法。 1、图幅的编号一般采用坐标编号法。由图幅西

9、南角纵坐标x和横坐标y组成编号，15000坐标值取至1km，12000、11000取至0.1km,1500取至0.01km。例如，某幅11000地形图的西南角坐标为x=6230km、y=10km，则其编号为6230.010.0。,2、基本图号法编号，即以15000地形图作为基础，较大比例尺图幅的编号是在它的编号后面加上罗马数字。,3.流水号编号 按测区内从左到右、从上到下的顺序用阿拉伯数字编号。例1，2，3，n4.按行列号编号 测区内按行列排出序号。例A-4. C-3,二、矩形分幅与编号,正方形分幅的图幅规格与面积大小,三、现行地形图分幅与编号（1993） 地形图均以1100万为基础划分图幅.

10、 例J50,图幅编号,地形图均以1100万为基础划分图幅，采用行列编号方法。 编码长度均为10位。分别代表：,基础图幅行号基础图幅列号 比例尺代码 图幅行号 图幅列号例：J 50 C 003 003,例：晕线所示图号为:J 50 B 001 002,例：晕线所示图号为:J 50 C 003 003,8.3 地形图的判读与应用,一、地形图的内容 数学要素：坐标网，比例尺，控制点等 地理要素：地貌，植被等 社会要素：地物，各种人为设施 注记要素：图名，图号，日期，单位等二、地形图判读 地貌：地性线典型地貌整体形态 地物：地物符号注记,数学要素,注记要素,地物地貌要素,图廓外要素的阅读：是指地形图内

11、图廓之外的要素。通过图廓外要素的阅读，可以了解测图时间、地形图的比例尺、坐标系统、高程系统和基本等高距，图幅范围和接图表等内容。图廓内要素的判读：是指地物、地貌符号及相关注记等。,二、 地形图判读,地物判读：首先了解主要地物的分布情况，如居民点、交通线路及水系等。要注意地物符号的主次让位问题，例如，铁路和公路并行，图上是以铁路中心位置绘制铁路符号，而公路符号让位，地物符号不准重叠。地貌判读：先看计曲线再看首曲线的分布，了解地性线及典型地貌，进而了解该图幅范围总体地貌及某地区的特殊地貌。,二、 地形图判读,三、 地形图的应用,1、量取点的坐标和点的高程点的坐标：可以通过从P点作平行于直角坐标格网

12、的直线，交格网线于e、f、g、h点。用比例尺（或直尺）量出 ae和ag两段距离，则P点的坐标为：,1、量取点的坐标和点的高程,点的高程： 过该点作垂直于相邻等高线的垂线，用内插法求得。,1、量取点的坐标和点的高程,2、求直线的长度，坡度和方位角,长度： 直接在图上丈量，再用比例尺换算。或者先求得两点的坐标，在利用坐标反算公式计算。坡度：坡度是直线高差和水平距离之比。 先根据高程求得两点间高差，再量得水平距离进行计算。坐标方位角： 求得两点坐标，利用坐标反算公式计算。精度不高时，可直接再图上量取。,长度，坡度和方位角,3、按设计坡度在图上选定最短路线,对管线、渠道、交通线路等工程进行初步设计时，

13、通常先在地形图上选线。按照技术要求，选定的线路坡度不能超过规定的限制坡度，并且线路最短。如图，地形图的比例尺为12000，等高距为2m。设需在该地形图上选出一条由车站A至某工地B的最短线路，并且在该线路任何处的坡度都不超4%。,3、按设计坡度在图上选定最短路线,作法：将两脚规在坡度尺上截取坡度为4%时相邻两等高线间的平距；或按下式计算相邻等高线间的最小平距（地形图上距离）：然后，将两脚规的脚尖设置为25mm，把一脚尖立在以点A为圆心上作弧，交另一等高线1点，再以1点为圆心，另一脚尖交相邻等高线2点。如此继续直到B点。这样，由A、1、2、3至B连接的AB线路，就是所选定的坡度不超过4%的最短线路

14、。,3、按设计坡度在图上选定最短路线,4、根据地形图作剖面图,地形剖面图：指沿某一方向描绘地面起伏状态的竖直面图。步骤：在地形图上绘出断面线AB，依次交于等高线1、2、3、点。在另一张白纸上绘出相互垂直的坐标轴，纵轴注记高程值,横轴转绘A、1、2、3、B点，通过各点作AB垂直线，找出相应高程位即断面点。用平滑曲线连各断面点，则为沿AB方向的断面图。,4、根据地形图作剖面图,5、面积测定,(1)几何图形法当欲求面积的边界为直线时，可以把该图形分解为若干个规则的几何图形，例如三角形、梯形或平行四边形等，如右图。量出这些图形的边长，这样就可以利用几何公式计算出每个图形的面积。将所有图形的面积之和乘以

15、该地形图比例尺分母的平方，即为所求面积。,(2)坐标解析法如果图形各顶点的坐标已知，则可利用坐标计算法精确求算该图形的面积。如图,各顶点按照逆时针方向编号，则面积为：,上式中，当i=1时，yi-1用yn代替；当i=n时，yi+1用y1代替。,(3) 透明方格法曲线内求面积,用绘有毫米方格的透明纸蒙在待测图形上，统计在待测图形轮廓线内的单元图形个数来量测面积。量测时，先数出完整小方格数n1，再数出图形边缘不完整的小方格数n2。然后，按下式计算整个图形面积：,M为地形图比例尺分母。,(4) 透明平行线法被测图形被平行线分割成若干个等高的长条，每个长条的面积可以按照梯形公式计算。 例如，图中绘有斜线

16、的面积，其中间位置的虚线为上底加下底的平均值di，可以直接量出，而每个梯形的高均为h，则其面积为：,(5) 电子求积仪的使用电子求积仪是一种测定任意形状图形面积的仪器。求取图形面积时，先在求积仪的面板上设置地形图的比例尺和使用单位，再利用求积仪一端的跟踪透镜的十字中心点绕图形一周来求算面积。电子求积仪具有自动显示量测面积结果、储存测得的数据、计算周围边长、数据打印、边界自动闭合等功能，计算精度可以达到0.2%。同时，具备各种计量单位，例如，公制、英制，有计算功能，当数据量溢出时会自动移位处理。可以直接与计算机相连进行数据管理和处理。,电子求积仪,6、确定两地面点间是否通视,两点间的地形比较平坦时，通过在地形图上观看两点之间是否有阻挡视线的建筑物或地势就可以进行判断。在两点间之间地形起伏变化较复杂的情况下，则可以采用绘制简略断面图来确定其是否通视。如下图,两点间直线不与断面图中的曲线相交，则通视。,6、确定两地面点间是否通视,课堂小结,地形图的判读 内容要素 判读方法及规则地形图的应用 坐标和高程的量取 长度坡度方位角的量算 按设计坡度选线 做剖面图 面积量算 通视判断,