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1、第五章 地形图的应用,地形图详细、真实地反映了地面上各种地物的分布和地形的起伏状态，因此它是国家各个部门、各项工程建设中必需的资料。在进行国土整治、资源勘查、土地利用、环境保护、矿藏采掘、军事指挥等各项工程时，均需要从地形图上获取信息，作为决策和实施的依据。在规划设计和施工中经常应用大比例尺地形图，从图上了解地面的地物和地貌的分布、特征等情况比实地更全面，对整体情况的了解更加直观，而且方便。同时可以从图上进行距离、高程、坡度、面积、土方等计算，取得可靠的数据，以便因地制宜地进行合理的规划和设计。,地形图识读的步骤一般为：（1）图廓外要素的阅读；（2）图廓内要素的阅读。一、图廓外要素的阅读 图廓
2、外要素是指内图廓之外的要素，图廓外要素是对地形图及地形图所表示的地物、地貌的必要说明。首先要了解测图时间和测绘单位，以判断地形图的新旧和适用程度；然后要了解地形图的比例尺、坐标系统、高程系统和基本等高距以及图幅范围和接图表。,二、图廓内要素的判读 图廓内要素主要是指地物符号和地貌符号，对地物、地貌的判读主要依靠符号和注记。地形图图式，作为地物、地貌的符号集，在地形图阅读时，可以作为判读的工具。在地物判读时，特别要注意依比例符号和非比例符号的不同表示；其次，要注意地物符号的主次让位的问题，例如铁路和公路并行，地形图上是以铁路中心位置绘铁路符号，而公路符号让位，掌握符号之间不准重叠，低级给高级让位
3、的原则。,二、图廓内要素的判读 在地貌判读时，分清等高线所表达的地貌要素及地性线，便可找出地貌的规律：由山脊线即可看出山脉连绵；由山谷线便可看出水系的分布；由山峰鞍部、洼地和特殊地貌，则可看出地貌的变化。另外，地貌判读，还需对等高线的性质有清楚的认识，对各种典型地貌要熟悉如何用等高线表示，也是非常重要的。图廓内要素的另一方面是指社会经济要素，社会经济要素的内容有：居民地、交通网、水路运输、行政界线及通讯线、高压电线、输油管线等重要管线等等。通过对社会经济要素的判读，可以了解图幅范围内地区的社会经济发展情况。,地形图是野外实地调查的重要工具，野外使用地形图的方法步骤包括：准备工作、地形图的定向、
4、在地形图上确定站立点位置、地形图和实地对照等。一、准备工作（一）收集地形图 野外调查之前，应先根据调查地区的范围和调查目的，选择、收集需要的地形图。如为了进行规划或图上作业时，应选择大比例尺地形图。（二）了解地形图 当得到地形图后，应进行地形图的阅读和质量分析，评价它对使用目的的符号程度。,（三）地图的拼贴和折迭 当使用的地图幅数较多，为了野外使用方便，可拼贴、折迭。拼贴方法是，根据接图表注记相邻图幅的图名和图号，将各幅地图按其关系位置排列好；按左压右、上压下的顺序，沿内图廓线裁去东图边和南图边，但最右一行不裁东图边，最下一列不裁南图边，以保持拼贴后的地形图有完整的图边。（四）标图 为了便利阅
5、读和研究问题，可以用彩色铅笔突出标绘与工作有关的个别要素。,二、地形图的定向 在野外使用地形图时，首先要使地形图的方向与实地方向一致。常用的方法有以下二种：（一）利用罗盘定向（二）根据地物定向 首先在地形图上找到与实地相应的地物，如道路、河流、山顶、突出树、道路交叉点、小桥和一些方位物等，然后在站立点转动地形图，使图上地物与实地地物一致。三、在地形图上确定站立点的位置 地图定向后，首先在图上确定本人站立的位置，才能展开工作。,四、地图与实地对照 确定了地形图的方向和地形图上站立点的位置以后，就可以根据图上站立点周围地貌和地物的符号，找出与实地相应的地貌和地物，或者观察了实地地貌和地物来识别其在
6、地图上所表示的位置。进行地图和实地对照，一般采用目估法，由右至左，由近至远，先识别主要而明显的地貌、地物，再按关系位置识别其他地貌、地物。如因地形复杂不易确定某些地貌、地物时，可用直尺确定站立点和地物符号（如山顶等），再向前照准，依方向和距离确定该地物的实地位置。通过地形图和实地对照，了解和熟悉周围地貌、地物情况，研究调查地区地形特点，比较出地形图上内容与实地相应地形所发生的变化。,五、利用地形图进行线路踏勘 公路或输电线路在施工前，首先要利用地形图结合实地踏勘进行选线，使所选路线达到比较经济、合理的设计要求。线路可以从地形图上直接定线、按照设计要求的初步设想，将线路通过的村镇、厂矿、河流等主
7、要地区，作为线路连接控制点用直线连接起来，称为初定线。图上定线以后，要结合实地情况进行踏勘选线，综合考虑对沿线地区的排水情况，施工时填挖土石方量的大小以及线路通过地段桥梁涵洞建筑物的规模等，对初步定线作出修改，使其达到设计要求。,一、经纬网国际分幅法：1)1:100万比例尺地形图的分幅和编号1:100万地形图分幅和编号是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11
8、62608、纬度为395520，所在1:100万地形图的编号为J-50。,2)1:50万、1:25万、1:10万比例尺地形图的分幅和编号这三种比例尺地形图都是在1:100万地形图的基础上进行分幅编号的:一幅1:100万的图按纬差度、经差度可划分出为4幅1:50万的图，分别以代码A、B、C、D表示。将1:100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，例1:50万图幅的编号为J-50-A。一幅1:100万的图按纬差度、经差度30分可划分出16幅1:25万的图，分别用1、2、16代码表示。将1:100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，例1:25万图幅的编号为J-50-1。一幅1:100
9、万的图，按纬差20分、经差30分可划分出144幅1:10万的图，分别用1、2、144代码表示。将1:100万图幅的编号加上代码，即为该代码图幅的编号，例1:10万图幅的编号为J-50-1。,3）1:5 万、1:2万千、:1万地形图的分幅和编号要注意：这三种比例尺地形图的分幅、编号是在:10万地形图分幅编号的基础上进行的。将一幅:10万图幅按纬差10分、经差15分划分成 个:万图幅，以、字母表示，并将其加在:10万图幅编号后面便组成:万图幅的编号；如再将每幅:万图幅划分成 个:万千图幅并以、数号表示，将其加在:万图幅编号后面便组成:万千图幅的编号；进一步将一幅:10万图幅按纬差分30秒、经差分4
10、5秒划分成64个:万图幅，并以（）、（）、（）（64）数号表示，将其加在:万图幅编号后面，便组成:万图幅的编号。,):千、:千地形图的分幅和编号 这两种比例尺地形图则是在:万图幅基础上进行分幅和编号的。将一幅:万图幅划分成 幅:5千图幅。,5）正方形或矩形图幅的分幅和编号 为了适应各种工程设计和施工的需要，对于1:5000、1:2000、1:1000 比例尺地形图，一般可采用正方形或矩形按纵横坐标网线整齐行列分幅。这几种比例尺地形图的正方形分幅是，一幅1:5000图幅范围分为9幅1:2000地形图。一幅1:2000 图幅范围分为4 幅1:1000地形图。正方形和矩形图幅的大小见表:,在大面积测
11、图时，正方形（或矩形）图幅的编号一般采用坐标编号法。即由图幅的西南角点的、以千米为单位的横坐标x（在前）和纵坐标y（在后）组成编号。1:500比例尺地形图编号的坐标值取至0.01km，1:1000、1:2000 则取至0.1km。例如：某图幅的编号为4425.5+48.5;1:1000，则表示该图幅西南角点和坐标为x=4425.5，y=48.5;该图幅的比例尺1:1000。小范围测图，特别是独立测区，正方形（或矩形）图幅编号往往采用比较简便的流水编号法或行列编号法。前者是将整个测区各图幅从左至右、自上而下用阿拉伯数字顺序编号。后者则是从上到下顺序给横列编号，从左到右给纵行编号，先列号后行号地组
12、合成图幅编号。例如A-1、A-2、B-1、B-2等。,一、比例尺的应用 地形图是将地球表面按一定比例缩小后展绘在平面上的，因此比例尺的意义是：图上线段的长度与实地相应水平线段的长度之比。用公式表示即为：1/L=1/M 式中：1为图上距离，L为实地水平距离，M为比例尺的分母。缩小的倍数愈大，分母愈大，则比例尺愈小；分母愈小，比例尺愈大。比例尺有两种表示形式，一种是数字比例尺，如1:500、1:2 000、1:10 000等，一般写注在地形图外图廓下方的中部。二是直线比例尺，是一图解比例尺，用一组直线段来表示。直线比例尺与图纸具有共同收缩的特点，为图上量算提供方便；一般绘制在外图廓下方的中部，直线
13、比例尺的一方，还要写注数字比例尺，以加强说明。,(一)比例尺与地形图的精度 地形图比例尺的大小，对图上所表示的地物、地貌及其碎部的显示程度有很大关系，一般说来，比例尺愈大图上的显示就愈详细，清晰，当然不是说比例尺愈大愈好。用图单位，往往要考虑选用哪一种比例尺的地形图，才能清晰地显示出设计对象，或者从图上量取的距离能达到所要求的精度，这就必须了解各种比例尺地形图所能达的最大精度。考虑到肉眼能分辨最短的能力约为0.1mm，因此规定图上0.1mm相当于地面上水平距离，称为地形图的最大精度(比例尺精度)。,(二)比例尺的应用 根据比例尺公式，如已知实地水平距离L和比例尺1M，可求出图上距离1：即 1=
14、(1/M)*L 例1 1:2 000比例尺测图，地面上一直线水平距离为23m，求图上其相应长度为多少?解 1=(1/2000)*23m=(23/2000)*1000=11.5mm 由求出的图上距离，可以把实地距离展在图纸上。,另外，利用比例尺，根据图上距离，可求出相应的实地距离，其公式如下：L=(100/ab)1M 式中100ab称为图纸的伸缩系数，100是坐标格应有距长度(mm)，ab是图上线段所在方格边长。例2 在1:2 000比例尺地形图上，量得线段距离为57.3mm，其线段所在坐标格边长为99.6mm，求实地水平距离。解：将上述数据代入式，可得L=(100/99.6)*57.3*200
15、0=115.06m 注意，根据上式求出的距离是实地水平距离，而不反映实地的倾斜距离。,二、经纬线、坐标网的应用 1:5 000和小于1:5 000比例尺地形图，采用经纬线图廓，纳入国家统一分幅编号系统。经纬线是地形图的数学基础之一，能够有效地控制内容要素之间的关系位置和方向，指示图幅所在地区的地理位置和地理范围，经线还表示真北方向，所以经纬线是地形图的“基础”和“骨架”。(一)利用经纬线、分度带量测图上点的地理位置 想要确定图上某点的经纬度，可利用分度带比例法计算。,(二)坐标网的应用 1.量取图点上的平面直角坐标.,2.求两点间的距离和方位角.,一、根据等高线确定高程 根据地形图上的等高线，
16、可确定任一地面点的高程。如果地面点恰好位于某一等高线上，只要根据注有高程的等高线及基本等高距，便可确定该点的高程。,如图可知基本等高距为2m，a 点的56m。确定位于相邻两等高线之间的地面点b 或c 的高程，作垂直于两相邻等高线的线段mn或st，再依高差和平距成比例的关系求解。例如，求b 点高程时，可先确定线段nb或mb 与线段mn 的比例，如为：nb/mn=0.7或mb/mn=0.3可得b点为51.4m。,二、根据等高线确定斜坡坡度 从等高线的特性可知，当等高距为一定时，等高线平距愈小，则地面坡度愈大。反之，则地面坡度愈小。通常所说的地面坡度，总是以该地面的最大倾斜线为准的。一般可直接用坡度
17、尺量取。,面积量算是国家基本建设中的一项重要内容。如农业建设中的土地利用面积、灌溉面积、水库汇水面积等，工业建设中的厂区面积、矿山分布面积、城乡建设的居民地面积等。一般都是用地形图计算面积。要求实地的实际面积，可用 12/L2=1/M2 可求实地面积。但实际图斑多为不规则图形，可用坐标法、网格法、求积法等。一、坐标法 是根据多边形各角点的坐标，计算面积的方法。二、网格法 三、求积仪法,一、利用等高线计算体积 在地形图上根据等高线计算体积，只要范围明确，首先要量算出各条等高线范围内的面积，乘上等高线间隔的高度(即等高距)，以求出二条相邻等高线间带层的体积，最后将各带层的体积相加，即为所求的总体积
18、。设欲将100m以上的土丘平整为水平场地，如何计算其土方量。,二、利用等高线计算容积 水库设计淹没线以下的蓄水量称为水库容量，简称库容。在农业上为保证农田灌溉，需要建造水库，蓄洪储水。一般利用天然地形，构造人工堤坝来提高水平，使河水淹没一部分低洼地，从而形成水库。设计水库时，如果坝的溢洪道起点高程确定下来，就可以确定水库的淹没容积。,小方格的范围为水库的面积，水库淹没线为高程100m的等高线。水库容量并非是水库的全部容水体积。当水库的水位逐渐降低时，不起调节作用的水位称死水位，图中的死水位是50m，死水位以下的容水体积，不应算在水库的库容内。计算水库容积比较准确而简便的方法，是利用等高线计算体
19、积的方法，其公式完全适用图上计算水库的库容。这个总容积是最高水位时的全部库容，包括死水位以下的容积。,在对城市进行规划设计时，首先要按城市各项建设对地形的要求并结合实地的地形进行分析，以便充分合理地利用和改造原有地形。规划设计所用的地形图，根据城市用地范围的大小，在总体规划阶段，常选用1:10000或1:5000 比例尺的地形图；在详细规划阶段，为了满足房屋建筑和各项市政工程初步设计的需要，常选用1:2000、1:1000 或1:500 比例尺的地形图。规划设计的用地分析，主要需考虑以下几个方面的问题。一、地面坡度 在地形图上进行用地分析时，首先要将用地的区域划分为各种不同坡度的地段，具体划分
20、时是根据图上等高线平距的大小来划分，并用不同的颜色或不同的符号来表示不同坡度的地段。城市建设有些项目对地面的坡度有严格的要求。,二、建筑通风 山区或丘陵地带的建筑通风，除了季风的影响外，还受建筑用地处因地貌及温差而产生的局部地方风的影响，有时这种地方小气候对建筑通风起着主要作用，因此在山区或丘陵地带作规划设计时，风向与地形的关系是一个不容忽视的问题。如图所示，当风吹向山丘时，由于地形的影响，在山丘周围会产生不同的风向变化。图中将整个山丘分成了以下六个风区，即：,（1）迎风坡区。风向垂直于等高线，如果将建筑物布置成平行于等高线或与等高线斜交，则通风最好。（2）顺风坡区。风向平行于等高线，为了争取
21、良好的通风，宜将建筑物布置成垂直或斜交于等高线。（3）背风坡区。风吹不到的地方，可布置一些通风要求不高或不需通风的建筑。（4）涡风区。风向呈旋涡状的地方，亦只宜布置一些通风要求不高的建筑。（5）高压风区。迎风区与涡风区相遇的地方。该地区不宜布置高层建筑，以免背面涡风区产生更大的涡流。（6）越山风区。山顶部分，无论风向朝何方，山顶部分都会有风掠过，因此宜建亭阁。,三、建筑日照 山区或丘陵地带建筑日照的间距受其坡向影响比较明显。我国处于北半球，一年四季太阳都处于南天空，在南坡（向阳坡），当建筑物平行于等高线布置时，如果其地面坡度越大，则日照间距就可越小，因此，可以在坡度较大的向阳坡增加建筑密度或布
22、置高层建筑，以充分利用建筑用地。反之，在北坡（背阳坡）布置建筑物时，如果其坡度越大，则所需日照间距也越大，因此在北坡用地布置建筑很不经济，但可规划一些绿化、运动、停车等公共设施场地。,四、交通及工程量 上述进行用地分析时，除要考虑建筑通风和建筑日照等因素外，还要考虑建筑的交通是否便利，填挖工作量是否较小等问题，尤其在山区进行建筑群体布置时，既要适应地形变化争取绝大部分的建筑有良好的朝向，提高日照、通风的效果外，又要使施工时的填挖工作量较小，居民的交通方便。a所示的设计方案，将建筑群体布置成规则的行列式，显然既未很好地考虑地形和气候条件，同时也存在施工的工程量较大、用地不经济等缺点。如果b所示的
23、结合地形自由式或点式的布置方案，在建筑面积与a相同的情况下，由于改进了平面布置，既减少了挖方工程量，又增加了房屋间距，交通也便利，同时也提高了日照、通风等效果。,四、交通及工程量 对于服务性建筑的布置，还要结合地形考虑服务半径的大小，使服务区内的居民均感方便。一般顺等高线方向交通便利，其服务半径可以大一些。而垂直于等高线的方向，则坡道或阶梯较多，需要上下，交通不便，其服务半径则应小一些。另外，服务性建筑的布置，不仅要考虑服务半径，还要考虑服务高差。宜将服务性建筑设在高差中心处，以减小上下坡的高度。,五、特殊地段 特殊地段指的是冲沟、坎地、沼泽地等地质条件不太好的地段。这样的地段是否可作为建设用
24、地，必须作进一步的调查，即结合地质勘探资料进行分析来确定其性质和用途。因此，对于地貌较复杂或具有特殊要求的地区，在进行用地分析时，一般除了绘制地形分析图外，还要根据该地区的地质、气候等自然条件进行综合分析，以便经济合理地选择城市用地和规划城市功能区。,一、地形分析,二、设计规定坡度的线路,三、确定汇水范围,四、根据地形图绘制断面图,五、地形图在平整土地的应用,六、地形图在农田规划中的应用,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
