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1、测测绘绘科科学学与与工工程程学学院院第第1 1章章 工程建设工程建设 对地形图的要求与测绘对地形图的要求与测绘工工程程测测量量学学多多媒媒体体课课件件www.uus8.org分分 节节 目目 录录 1.1 1.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用地形图在工程建设规划设计阶段的作用 1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 1.3 1.3 工业企业对地形图的要求工业企业对地形图的要求 1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用1.1 1.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用地形图在工程建设规划设计阶段的作用 为进行工程建设的规划设
2、计，必须对工程建设所在地的地形、地质和水文地质条件等有充分的了解，为此要进行勘察工作，其中测绘工作主要是地形图的测绘，为工程建设的规划设计提供地形图。http:/ 1.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用地形图在工程建设规划设计阶段的作用 工程建设的规划设计通常可分选址、初步设计和施工设计几个阶段。各阶段设计的目的及任务不同，内容也有所不同，而就与测绘工作的关系来说，其各设计阶段涉及地域的大小不同，对地形信息详细程度的要求不同，因而各设计阶段所需地形图比例尺的大小不同。1.1 1.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用地形图在工程建设规划设计阶段的作用 选址和初步设计阶段15000至110万
3、 利用已有的地形图。施工设计阶段1500至12000 通常按照设计需要的范围实地测绘。大面积测图（如大型水利枢纽、铁路）（如大型水利枢纽、铁路）采用摄影测量方法，而中小范围测图通常采用地面数字测图方法。http:/ 工程测量规范中规定，测图的比例尺根据工程性质、设计阶段和规模大小，可下表选用。比例尺用途1:5000可行性研究、总体规划、厂址选择、初步设计等1:2000可行性研究、初步设计、矿山总图管理、城镇详细规划等1:1000初步设计、施工图设计；城镇、工矿总图管理；竣工验收及工业普查等1:500 注：注：对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地对于精度要求较低的专用地形图，可按小一
4、级比例尺地形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。1.1 1.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用地形图在工程建设规划设计阶段的作用水利枢纽工程城市及工业企业建设铁路、公路及桥隧工程建设矿山建设港口码头建设1.1 1.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用地形图在工程建设规划设计阶段的作用 测绘资料要满足工程建设规划设计的需要，其主要质量标准是：地形图的精度 比例尺的合理选择 测绘内容的取舍适度 等http:/ 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定一、现行规范对大比例尺
5、地形图精度的规定 二、地面数字测图的地形图精度二、地面数字测图的地形图精度1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定 工程测量规范（GB500262007）：地形图图上地物点相对于邻近图根点的位置中误差1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定 工程测量规范（GB500262007）：等高（深）线的插求点相对于邻近图根点的高程中误差1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析
6、一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定 工程测量规范（GB500262007）：工矿区细部坐标点的点位和高程中误差1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定 城市测量规范（CJJ 82011）：图上地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差和地物点相对于邻近地物点的间距中误差森林、隐蔽等特殊困难地区，可放宽0.5倍。1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定 城市
7、测量规范（CJJ 82011）：等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 二、地面数字测图的地形图精度二、地面数字测图的地形图精度 地物点平面位置的精度可用地物点相对于邻近的图根点的点位中误差来衡量。数字测图采用全站仪按极坐标法或采用GNSS RTK方法测定地物点的坐标。http:/ 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 二、地面数字测图的地形图精度二、地面数字测图的地形图精度 全站仪按极坐标法测定地物点的点位中误差为地物点至测站的距离地物点至测站的距离测距相对中误差测距相对中误差测角中误差测角中误差须将棱镜中
8、须将棱镜中心和地物点心和地物点一致一致或加棱镜偏或加棱镜偏差改正差改正单位：单位：mm1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 二、地面数字测图的地形图精度二、地面数字测图的地形图精度 地形图的高程精度是根据地形图按等高线所求得的任意一点高程相对于邻近点图根点的高程中误差来衡量的。因此，地形图的高程精度是指等高线所表示的高程精度。在数字测图中，影响高程精度的因素有：测定地形点的高程误差测定地形点的高程误差地形概括误差地形概括误差 实际地面是起伏不平的，而在测图时则将相邻两个地形点间的不规则曲线视为直线，由此而引起的高程误差称为地形概括误差。地形点的间距愈大，则地形概括误
9、差就愈大。因此，要提高地形图高程的精度，除提高测量高程精度外，还要加大地形点的密度。1.2 1.2 大比例尺地形图的精度分析大比例尺地形图的精度分析 二、地面数字测图的地形图精度二、地面数字测图的地形图精度 等高线高程的中误差计算的经验公式：等高距等高距测图比例尺分母测图比例尺分母地面倾角地面倾角单位：单位：cm1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 一、工业企业设计概述 二、地形图的点位精度要求 三、地形图的高程精度要求 四、地形图的比例尺选择 五、测图范围的确定1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 与国家的测图工作比较起来，企业
10、测图的面积较小，使用范围较窄。由于工程施工，地面上的地物和地貌将发生很大变化，甚至整个场地进行平整，这样地形图失掉长期使用价值。http:/ 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求有的工程只要求测绘地物的平面位置，有的则要求加测地形；有的工程只要求测绘地物的平面位置，有的则要求加测地形；有的主要重视地貌而地物可以大大简化；有的主要重视地貌而地物可以大大简化；有的要求严格按规范规定的精度测绘；有的要求严格按规范规定的精度测绘；有的则嫌图的精度太低，还要求测定一些特征点的坐标和高程；有的则嫌图的精度太低，还要求测定一些特征点的坐标和高程；而有的可以允许以较低精度测绘。而有的可
11、以允许以较低精度测绘。工程测量规范在地形测量的一般规定中规定：工程测量规范在地形测量的一般规定中规定：对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。工业企业测绘的地形图，不论是精度、内容，还是表现形式等都应该以能满足用图单位的要求来确定。一、工业企业设计概述1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 对于工业企业的设计，地形图主要是用在总平面运输（简称总图运输）设计部门。该部门的设计任务，就是根据地形图等各种基础资根据地形图等各种基础资料和工业企业生产的特点，综合解决主要车间、辅助车料和工业企业生产的特点，综合解决
12、主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政福间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政福利设施等在厂区内的平面与竖向布置利设施等在厂区内的平面与竖向布置。一、工业企业设计概述1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 总平面运输（简称总图运输）设计：充分利用场地地形，对原有建筑物、构筑物、运输线路及树充分利用场地地形，对原有建筑物、构筑物、运输线路及树林、耕地等，应尽量保留；林、耕地等，应尽量保留；地形坡度应能与建（构）筑物的配置、运输、排水要求的适地形坡度应能与建（构）筑物的配置、运输、排水要求的适宜坡度相适应；宜坡度相适应；建（构）筑物的布
13、置应与场地周围的地形和现有的建筑体群建（构）筑物的布置应与场地周围的地形和现有的建筑体群相适应；相适应；填挖方总量应最少，并接近平衡；填挖方总量应最少，并接近平衡；要满足这些要求，作为设计的基础资料之一的地形图，应该要满足这些要求，作为设计的基础资料之一的地形图，应该有怎样的质量？有怎样的质量？一、工业企业设计概述1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求总平面图：确定和绘出车间、仓库、动力设施和铁路线确定和绘出车间、仓库、动力设施和铁路线等主要建筑物的轮廓位置和坐标等主要建筑物的轮廓位置和坐标竖向布置图：绘出竖向布置系统，设计地面连接的方式、绘出竖向布置系统，设计地
14、面连接的方式、场地平土标高、排水坡向、建筑物地坪的高程以及运输道场地平土标高、排水坡向、建筑物地坪的高程以及运输道路的高程等。路的高程等。土方工程图：分别表示出土方的填、挖量与土方总量。分别表示出土方的填、挖量与土方总量。管道总平面图：在建筑物之间布置和绘出上下水、动力、在建筑物之间布置和绘出上下水、动力、电力等地面和地下主要管线的位置与坐标。电力等地面和地下主要管线的位置与坐标。工工工工业业业业企企企企业业业业设设设设计计计计初步设计施工设计一、工业企业设计概述1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 一、工业企业设计概述 二、地形图的点位精度要求 三、地形图的高
15、程精度要求 四、地形图的比例尺选择 五、测图范围的确定1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求二、地形图的点位精度要求总平面图的设计方法：首先按照生产的工艺要求，将主要建筑物的轮廓位首先按照生产的工艺要求，将主要建筑物的轮廓位置绘出，然后移动建筑物，在考虑建筑物布置的合理性置绘出，然后移动建筑物，在考虑建筑物布置的合理性和地形条件的情况下，确定建筑物在地形图上的位置。和地形条件的情况下，确定建筑物在地形图上的位置。为满足这一设计要求，地形图上的点位误差应不大点位误差应不大于于1mm。1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求二、地形图的点位
16、精度要求http:/ 在工业建设场地的总平面图上，建筑物的平面位置是用施工坐标系的坐标来表示。所谓施工坐标系施工坐标系，就是以以工业建设场地上的主要轴线（主要车间或主要生产设备工业建设场地上的主要轴线（主要车间或主要生产设备的轴线）为坐标轴而建立起来的坐标系统。的轴线）为坐标轴而建立起来的坐标系统。1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求二、地形图的点位精度要求 在地形图上确定施工坐标系坐标原点的位置确定施工坐标系坐标原点的位置，其允许的误差一般不能大于图上不能大于图上12mm。按照总平面设计的解析总平面设计的解析数据数据计算其他点的施工坐标1.3 1.3 工业企业
17、设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求二、地形图的点位精度要求 在布置总平面图上的建筑物时，一方面要考虑生产生产的工艺要求的工艺要求，同时还要考虑到地下管网与运输道路布置地下管网与运输道路布置的可能性的可能性，以及防火、防水、防震防火、防水、防震等要求，在大比例尺地形图上地物的位置误差不应超过1mm。当用地紧张或设计的建筑物与已有建筑物的间距接近规定的最小距离，或进行较为复杂的工程设计时，就需要施测一定数量地物点的解析坐标，其最大点位误差不应超过10cm。1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 一、工业企业设计概述 二、地形图的点位精度要求 三、地形图的高程
18、精度要求 四、地形图的比例尺选择 五、测图范围的确定1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 地形图测绘的高程精度要求，应根据竖向布置的设竖向布置的设计计来分析。工业场地的竖向布置就是将厂区的自然地形加以平将厂区的自然地形加以平整改造，以保证生产运输有良好的联系，合理地组织排整改造，以保证生产运输有良好的联系，合理地组织排水，并且使土方量最小，填挖方量平衡水，并且使土方量最小，填挖方量平衡。1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 工业场地地面连接的方法：平坡法台阶法 利用地形图，主要是量取
19、自然地面的坡度和起伏。平地平地缓坡缓坡大坡度地面大坡度地面1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 在平坦地区，由地形图上量取地面坡度时，应能保证满足0.5坡度的要求。假定，在图上量取坡度的长度为200m，而等高线的高程误差对于坡度的最大影响小于最小坡度的一半，则考虑工业场地的竖向布置和地面连接，要求等高线的高程中误差为：1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 坡度的确定，还要考虑填挖方量平衡。在工业场地上，除了整平面所需的挖方外，还有基础地槽、管线地除了整平面所需的挖方外，还有基础地槽、
20、管线地沟、地下室等的挖方余土沟、地下室等的挖方余土。因此，整平面填挖方的比例关系一般为1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 整平面的坡度和平土高程确定后，即进行建（构）筑物的地建（构）筑物的地坪高程坪高程、道路中心线高程道路中心线高程以及工程管网高程工程管网高程的设计。各项竖向布置的高程设计完毕以后，应计算土方量，以作为进行投资预算、施工准备以及论证设计方案投资预算、施工准备以及论证设计方案的资料。http:/ 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 土石方量计算的允许误差为10102020。
21、影响因素：确定整平坡度确定整平坡度计算土方量方法计算土方量方法施工验收的方法施工验收的方法土的松散系数土的松散系数等高线的高程误差等高线的高程误差 等等 一般认为：等高线的高程误差对于土方量的影响应等高线的高程误差对于土方量的影响应小于小于5 5。1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 土方量常采用正方形方格计算，由计算每个方格的体积求得总体积。设方格边长为s（一般取20m），每个方格为一个棱柱体，则其体积为https:/ 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求棱柱体的中误差：设场地整平的总面积
22、为A，土石方总量为V，则方格数为根据实践经验：根据实践经验：1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求取等高线高程误差对土方量影响限值5的一半对高程的精度要求1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求三、地形图的高程精度要求 在扩建和改建的工业场地上，为了保证现有的建（构）筑物与设计的建（构）筑物之间的高程联系，对于现有的地坪高程现有的地坪高程、铁路轨顶和道路中心的高程铁路轨顶和道路中心的高程以及各各种管线连接点的高程种管线连接点的高程等，都要求用直接水准测量直接水准测量的方法测定。相对于测区内最近的水准点，其高程误差
23、应不超过(2(23)cm3)cm。1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 一、工业企业设计概述 二、地形图的点位精度要求 三、地形图的高程精度要求 四、地形图的比例尺选择 五、测图范围的确定1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求四、地形图的比例尺选择 总图运输设计在地形图上进行，因此地形图比例尺应和总图运输设计图比例尺相一致。总图运输设计图比例尺的选定，基本上取决于设计内容的详细程度和建筑密度。一般的工业企业的设计，多数是使用比例尺为1:1000的地形图，这种图是设计用的“通用地形图”。http:/ 1、总图运输设计图比例尺与地形图比
24、例尺的关系、总图运输设计图比例尺与地形图比例尺的关系1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求四、地形图的比例尺选择 工程测量规范中规定，测图的比例尺根据工程性质、设计阶段和规模大小，可按下表选用。注：注：注：注：对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。形图的规定进
25、行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。比例尺用途1:5000可行性研究、总体规划、厂址选择、初步设计等1:2000可行性研究、初步设计、矿山总图管理、城镇详细规划等1:1000初步设计、施工图设计；城镇、工矿总图管理；竣工验收及工业普查等1:5001 1、总图运输设计图比例尺与地形图比例尺的关系、总图运输设计图比例尺与地形图比例尺的关系1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求四、地形图的比例尺选择1）平坦地区新建的工业场地 设计所用的地形图比例尺的选择，可依据设计所用的地形图比例尺的选择，可依据设计内容设计内容和和建筑密度建筑密度来确定。来确定。2）山地或丘陵地区
26、的工业场地/扩建或改建的工业场地 对地形图比例尺的选择，除了考虑对地形图比例尺的选择，除了考虑设计内容设计内容与与建筑建筑密度密度以外，还要使以外，还要使地形图的精度地形图的精度能满足工业企业的设计能满足工业企业的设计要求。要求。2 2、场地现状条件与地形图比例尺的关系、场地现状条件与地形图比例尺的关系总图运输设计受地形、地物的影响不大总图运输设计受地形、地物的影响不大总图运输设计受场地现状条件的影响比较大总图运输设计受场地现状条件的影响比较大1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求四、地形图的比例尺选择 面积在1 000 000 m2以上时，初步设计阶段可为初步设
27、计阶段可为1:20001:2000，而施工设计阶段则为，而施工设计阶段则为1:10001:1000。一些小型的工业企业，其场地面积为(2030)104 m2，甚至小于100 000m2，可按比例尺可按比例尺1:10001:1000的测图要求来的测图要求来施测施测1:5001:500地形图，或将地形图，或将1:10001:1000的图放大成的图放大成1:5001:500的图提的图提供设计使用。供设计使用。3 3、工业场地面积大小工业场地面积大小与地形图比例尺的关系与地形图比例尺的关系1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求 一、工业企业设计概述 二、地形图的点位精度要
28、求 三、地形图的高程精度要求 四、地形图的比例尺选择 五、测图范围的确定1.3 1.3 工业企业设计对地形图的要求工业企业设计对地形图的要求五、测图范围的确定 一般工业企业的勘测面积应比企业的占地面积大一些。但大多少为适宜，应随设计项目的具体条件而异。勘测的面积与范围，应由设计单位和勘测单位共同来拟定。一般勘测面积应是厂区建筑占地面积的1.31.5倍，若加上外部水源、弃渣场等，这样勘测面积就可能为厂区占地面积的23倍。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用 一、按一定方向绘制剖面图 二、按规定坡度进行选线 三、确定汇水面积及计算水库库容 四、根据等高线
29、平整场地 五、土石方量计算 六、数字高程模型的应用1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用一、按一定方向绘制剖面图 为了明显地表示地面的起伏变化，高程比例尺常为水平距离比例尺的1020倍。为了正确地反映地面的起伏形状，方向线与地性线（山（山脊线、山谷线）脊线、山谷线）的交点必须在断面图上表示出来，以使绘制的断面曲线更符合实际地形，其高程可按比例内插求得。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用 一、按一定方向绘制剖面图 二、按规定坡度进行选线 三、确定汇水面积及计算水库库容 四、根据等高线平整场地 五、土石方量计算
30、 六、数字高程模型的应用1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用二、按规定坡度进行选线 地形图上相邻两条等高线之间满足限制坡度要求的最小平距：等高线的等高距等高线的等高距设计限制坡度设计限制坡度比例尺分母比例尺分母1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用 一、按一定方向绘制剖面图 二、按规定坡度进行选线 三、确定汇水面积及计算水库库容 四、根据等高线平整场地 五、土石方量计算 六、数字高程模型的应用1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用三、确定汇水面积及计算水库库容在桥、涵
31、设计中，桥涵孔径大在桥、涵设计中，桥涵孔径大小的确定；小的确定；水利建设中，水库水坝的设计水利建设中，水库水坝的设计位置与水库的蓄水量位置与水库的蓄水量 等等汇集水流量的区域面积称为汇水面积汇水面积。山脊线亦称为分水线。汇水面积的边界线是由一系汇水面积的边界线是由一系列的山脊线连接而成列的山脊线连接而成。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用三、确定汇水面积及计算水库库容 用地形图计算库容一般采用等高线法，即将淹没范围内所有两两相邻等高线的体积求出相加，即得库容。计算方法同按等高线法计算土石方量。http:/ 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大
32、比例尺地形图在工程设计中的应用 一、按一定方向绘制剖面图 二、按规定坡度进行选线 三、确定汇水面积及计算水库库容 四、根据等高线平整场地 五、土石方量计算 六、数字高程模型的应用1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用四、根据等高线平整场地 在建筑工程、水利工程以及工矿企业地面工程中，常需要把地面整理成水平或倾斜的平面，使改造后的地面适于布置和修建建筑物，便于组织排水、满足交通整理成高程为整理成高程为201.7m201.7m的水平场地的水平场地填挖边界线填挖边界线填挖边界线填挖边界线运输和敷设地下管线的需要。平整场地既要顾及到工程量的大小，又要填方与挖方
33、基本平衡的原则。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用四、根据等高线平整场地 通过实地上A、B、C三点筑成一倾斜平面：倾斜平面上的等高线是等距的平行线。为了确定填挖边界线，须在地形图上画出设计等高线。154154153153152152151151150150149149152.3152.3152.3152.3153.6153.6150.4150.41.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用 一、按一定方向绘制剖面图 二、按规定坡度进行选线 三、确定汇水面积及计算水库库容 四、根据等高线平整场地 五、土石方量计算
34、六、数字高程模型的应用1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算1、等高线法2、断面法3、方格网法4、三角网法1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 1 1、等高线法、等高线法山丘体积、水库库容等山丘体积、水库库容等1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 2 2、断面法、断面法求路基、渠道、堤坝等带状土工建筑物的开挖或填筑土石方量求路基、渠道、堤坝等带状土工建筑物的开挖或填筑土石方量http:/ 1.4 大比例尺地形图在工程设
35、计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 3 3、方格网法、方格网法 为使挖方与填方大致平衡，可取各方格点高程的平均值作为设计高程H0。则各方格点的施工标高为：四个角点均为填方或均为挖方1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 3 3、方格网法、方格网法 相邻两个角点为填方，另外相邻两个角点为挖方1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 3 3、方格网法、方格网法 三个角点为挖方，一个角点为填方 如果三个角点为填方，一个角点为挖方，则上、下两计算公式等号右边的算式对
36、调。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 3 3、方格网法、方格网法 相对两个角点为连通的填方，另外相对两个角点为独立的挖方 如果相对两个角点为连通的挖方，另外相对两个角点为独立的填方，则上、下两计算公式等号右边的算式对调。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 3 3、方格网法、方格网法1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 4 4、三角网法、三角网法投影面的面积投影面的面积1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的
37、应用大比例尺地形图在工程设计中的应用五、土石方量计算 4 4、三角网法、三角网法1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用 一、按一定方向绘制剖面图 二、按规定坡度进行选线 三、确定汇水面积及计算水库库容 四、根据等高线平整场地 五、土石方量计算 六、数字高程模型的应用1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 在测绘领域，用一系列地面点的x、y位置及其相联系的高程表示区域地面形状的模型，称为数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）。这一系列地面点可以是离散形式的，它
38、们应有三维坐标(x,y,z)，则数字地面模型是表示某一区域的三维向量有限序列，用函数的形式描述为：1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用1、地面坡度、坡向的计算2、地面表面积计算3、体积计算4、断面图测绘5、三维透视立体图1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 1、地面坡度、坡向的计算坡度反映斜坡的倾斜程度，坡向反映斜坡所面对的方向。空间曲面的坡度空间曲面的坡度是点位的函数，除非曲面是一平面，否则曲面上不同位置的坡度是不相等的，给定点位的坡度是曲面上该点的曲面上该点的
39、法线方向法线方向N与垂直方向与垂直方向Z之间的夹角之间的夹角。网格单元的坡向网格单元的坡向是对网格单元所拟合的曲面片上某点的切平面的法线的正方向在平面上的投影与正北方向的夹角，即法线方向法线方向水平投影向量的方位角水平投影向量的方位角。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 1、地面坡度、坡向的计算 格网数字高程模型每个网格单元的地面坡度、坡向，可求出逼近面或以网格内八方向判别法计算。l1、l2、l3分别为网格分别为网格对角线长、纵向长和对角线长、纵向长和横向长横向长 该网格的坡度值取以上8个方向坡度值中的最大值。其方向便是该网格
40、的坡向。1.4 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 1、地面坡度、坡向的计算 根据网格的坡度值可以绘制坡度坡度图图，以便在工程设计中更好地研究地研究地貌特征貌特征和进行土地进行土地质量评价质量评价。http:/ 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 2、地面表面积计算 地表面积的计算可看做是其所包含的各个网格的表面积之和。https:/ 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 3、体积计算 DEM体积由四棱柱(无特征高程点
41、格网无特征高程点格网)与三棱柱体积进行累加得到。下表面为水平面或参考平面，计算公式为hi：各地表点相对于下表面点的高差：各地表点相对于下表面点的高差Ai：三棱柱与四棱柱的底面积：三棱柱与四棱柱的底面积https:/ 1.4 大比例尺地形图在工程设计中的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 4、断面图测绘 根据工程设计的路线，只要知道所绘断面线在DEM中的起点位置和终点位置，就可以唯一地确定其与DEM格网的各个交点的平面位置和高程，以及断面线上相邻交点之间的距离，然后按选定的水平比例尺和垂直比例尺，依距离和高程绘出地形断面图。http:/ 1.4 大比例尺地形图在工程设计中
42、的应用大比例尺地形图在工程设计中的应用六、数字高程模型的应用 5、三维透视立体图 三维透视立体图是表现物体三维模型最直观形象的图形，它可以生动逼真地描述制图对象在平面和空间上分布的形态特征和构造关系。本本 章章 小小 结结 1、了解各类工程建设的规划设计中，选址、初步设计和施工设计各阶段对地形图比例尺的要求 2、理解测绘资料要满足工程建设规划设计的需要，其主要质量标准是地形图的精度、比例尺的合理选择和测绘内容的取舍适度 等 3、了解现行规范对大比例尺地形图精度的规定 4、理解并掌握地面数字测图的地形图精度及分析 5、掌握如下概念：地形概括误差、通用地形图、施工坐标系 6、理解地形图必要精度的分析思路 7、理解并掌握大比例尺地形图在工程设计中的应用 按一定方向绘制剖面图；按规定坡度进行选线；确定汇水面积及计算水库库容；根据等高线平整场地；计算土石方量。8、理解并掌握数字高程模型的应用 地面坡度、坡向的计算；地面表面积计算；体积计算；断面图绘制；三维透视立体图。本本 章章 小小 结结 学习南方CASS软件的工程应用课课 后后 作作 业业