地形图的基本知识讲解.docx

1、地形图的基本知识讲解第七章地形图的基本知识主要内容和重点： 本章主要介绍了大比例尺地形测图中地物、地貌的表示方法 。重点内容是：比例尺精度、地形图的分幅、地物的符号及其表示方法、等高线原理、等高 线表示基本地貌、地貌特征点、地貌特征线。7. 1 地图、平面图和地形图将整个地球或者地球上某一区域的实体沿铅垂线方向投影到参考椭圆体表面， 得到的图形保持了与地面实体的相似性。如果不是投影在椭圆体表面，而是投影在平面上， 则必须采用特殊的方法才能使变形限制在一定的范围内。这种特殊的制图方法称为地图 投影。若顾及地球曲率的影响，应用地图投影的方法，将整个地球或地球上某一区域的 实体按比例尺缩小后绘于平面

2、上，这种图则称为地图，例如世界地图和中国地图。对于一个小地区，不考虑地球的曲率，把地球椭圆体表面当作平面，将地面上的图 形投影到水平面上，并按一定的比例尺缩小绘在图纸上，这种图称为平面图。工程上所 指的平面图仅仅表示出地物的形状和位置，而没有表示出地势高低起伏的状况。如果图 上不仅表示出地物的位置和形状，而且把地面上的高低起伏的地貌也表示出来，这种图 便称为地形图（图7 1）。图7 1 1 : 2000地形图7. 2比例尺地面上的地物或地貌（高低起伏的地表情况）在平面上的投影，不可能按其真实的大 小绘在图上，而是将其缩小。经缩小后，地形图上直线的长度与其地面上相应直线的水 平距离之比称为地形图

3、的比例尺。设在地形图上直线的长度为 I ,在地面上相应直线的水平距离为 L，则地形图的比例 尺为比例尺通常将分子化为（7.1）1表示，M为比例尺的分母，即11192m而量出该直线在地如丄，一 等。假设某直线在地面上水平距离为500 1000 10000形图上长度为4.6 cm，则地形图的比例尺为丄 _ 4.6 1M 一 9200 一 2000以分数表示的比例尺称为数字比例尺。数字比例尺的分母表示地面水平距离在图上缩小的倍数。比例尺的分母愈大，比例尺愈小；分母愈小，比例尺愈大。工程建设上,使用较多的是1 1500 1000?1 12000 5000地形图，通常称这些比例尺地形10000图为大比例

4、尺地形图;1 125000 50000称为中比例尺地形图；而1000001500000，等则称为小比例尺地形图。所谓比例尺的大小，是当一种比例尺与另一种1000000比例尺相比较时，如某一种比例尺在图上对同一地物所画出的图形比较大，则该比例尺 为较大的比例尺。数字比例尺给我们一种缩小程度的概念，地面上的长度经过计算后才能得到图上的 长度，这当然感到不便。但在实际工作中，常使用三棱比例尺直接在图上量得某直线的 长度，使用上既方便又迅速。通常认为人们的肉眼能在地形图上分辨出的最短距离为 0.1 mm因此，地形图上0.1mm所代表的实地长度称为比例尺的精度。根据比例尺的精度，可以确定在地面上测量距1

5、离时应该准确到什么程度。例如测绘 地形图时，测量距离的精度只需 0.1 m，因为10001地面0.I m 在 地形图上便是 0.1 mm,而地面小于 0.1 m的长度即使测量了，地图1000上也表示不出来。反过来，根据比例尺精度也可算出要在地形图上表示出某段距离应采用的比例尺。例如要求在图上能表示出 0.5 m 长度的物体，则所用的比例尺不应小于0.1500 一 5ooo。表7.1列举了不同比例尺的精度，它为 0.1 mm乘以比例尺分母 M而得。由表7.1可看出，比例尺越大，表示地形的状况越详细，精度越高；比例尺越小，表示地形的状况越比例尺1: 500l : 1 0001 : 2 0001 :

6、 5 00C比例尺的精度(m)0.050.100.200.50表7.1比例尺的精度简略，精度越低。但不能由此认为测图 比例尺越大越好，因为同样大小的 测区面积，测图比例尺越大，耗费 的人力物力越大，甚至在使用上也 不一定方便。一般情况下选定比例 尺可以表7.2作参考。当设计有特 殊要求时可进行商定，一般以满足 设计需要为准。表7.2各种比例尺的用途比例尺用 途1 : 5 000工程规划设计、大型企业厂址的选定、线路工程比较方案、水利工程中 计算容积和汇水面积等l : 2 000l : l000工程初步设计、厂区新建及一般工程设计用图l : 500工程施工图设计、城市建筑区内工程设计基本图、厂区

7、扩建和独立建筑 物设计用图等1 : 2001 : 100小型厂、站、所址和桥涵闸位、路口、停车场工程设计以及独立建筑物 的改建工程等7. 3图幅分幅、图名与图号地形图的图幅分幅方法随采用的比例尺不同而不同。小比例尺图采用按地理坐标进 行划分的梯形分幅法，大比例尺图大部分采用矩形分幅法。各种大比例尺图的图幅规格 见表7.3。表7.3各种大比例尺图的图幅规格比例尺图幅规格实地面积一幅 1 : 5000 图(cm2)(km2)包含该图幅的数目l : 5 00040 X 404l1 : 2 00050 X 50l4l : l 00050 X 500.2516l : 50050 X 500.062564

8、对一些大比例尺图，有时也采用 50 cmx40 cm的图幅规格。为了使用上的方便，地形图必须编号。1按图幅西南角坐标公里数编号法如图72a所示，一幅I : 5 000图西南角的坐标 x=30km, y=20km,则该图的编号为30-20。按此方法编号时，1: 1000、1: 2000比例尺地形图的公里数取至 0.1 km, 1 : 500比例尺地形图的公里数取至 0.OI km 。2以1 : 5 000地形图图号为基础编号法当测区是采用假定坐标系统时，大比例尺地形图的编号方法通常是以测区所在的 I :5 000比例尺图为基础进行编号，并作为包括在本图幅中的较大比例尺图的基本图号。例如某I :

9、5 000比例尺图幅的西南角的坐标值 x=30km, y=20km,则其图幅编号为 30-20（图7 2a）;在I : 5 000比例尺图号的末尾分别加上罗马字 I ,n，川，W，作为 1: 2 000比例尺图幅的编号；同样，在 1: 2 000比例尺图幅编号的末尾分别加上 I ,n，川，w作为该图幅内1: 1 000图幅的编号；1 : 5 000图幅的编号按此类推。3.流水编号法对区域较小的局部地区，如图 7 2b所示，图幅编号是采用数字“从左到右，由上到下”的顺序编列。3Q-20- 11 * 200030- 2Q- 130-20- 13；曲一 EQ-W亠|1 t J 0&01020- N

10、- r30-轴一 N-H-20 ? 50030-201V-N-I30-20- ti N- J -30-30-N N - 30-20 Jlf IU IZ1156j)V9y(blrnnTiU UK；株山地曙图7DQ11 at 11 65Q +-600十+&50+5 00+*十14503(汕 3504QC4冏500图7 2地形图的分幅此外，为方便用图，常在图的左上角绘制图幅接 合表（图73），表格上斜线格代表本幅图，四周 注明邻接的图号。正规图幅，在内图廓线外应加 绘外图廓线（本图仅绘出内图廓线）。图幅的命名，通常以该图幅内最大的或最重 要的居民地、厂矿单位名称或地名作为该图幅的 图名。对于图的方向

11、，正规图幅上绘有 10厘米见方的坐标格网线，规定纵坐标值较大的一端为北， 较小的一端为南；横坐标值较大的一端为东，较 小的一端为西。如建筑场地甚小，测图面积不满 一幅图而未绘制坐标格网时，则绘出方向符号标 明图的方向。图73图幅接合表7. 4地形图图式地面上的地物和地貌，在地形图上是用各种不同的符号来表示的。地物的种类繁多，如房屋、道路、桥梁、渠道等属于人工地物；河流、池塘、湖泊、植物分界线等则属于 天然地物。为使各种地物都能表示在地形图上，并能使人们了解地形图上所表示的是何 种地物，国家测绘机关制定了各种比例尺的地物符号、地貌符号作为绘制地形图的依据。这些符号，统称为地形图图式，现将国家测绘

12、机关制定的 1： 500和I : 1 000比例尺地形图图式中一部分常用符号列示如表 7.4。地物符号又分为下面几种：1 比例符号按地物的形状和大小依测图比例尺缩小后绘于图上而成的符号，称比例符号，如房屋，运动场、河流、湖泊等面积较大的地物。表7.4常用地物地貌符号表编号I符号名称 ss 编号|符号名称 r.5耕地 水稻BB一離房屋1 解一建筑林料3房屋层数简餐房屋3 特种房屋1.5林地斗棚房5 台阶6 打待场、球场7 花圃:b.高水界 卜流向丄潮流向13 减架公路8 草地-5 u-3 湖库ft塘昭 亂池水 励泊夕UIG.O -14 公珞 心.为乡村路15a依比例尺的b.不依比洌尺的0.15

13、续表7.4编号符号名称图例编号符号名称图例16小路U 100.3 *28图根点a.埋石的N16点号84,4&程b.不埋石的25点号62.74程0幣2.5h 1曲曲F17栅栏、栏杆 10.0 , Ip1W會笆10活树篱笆;5 LP29消火栓103.320r IGO , P30水龙头2.0；f J.521砖、石及混礙 土嗚土埔r loo;31頓水池血.”口031-1i 麗32旗杆回平22宿土墙a.斜面的b.垂直的tTTT 035.0b i * i | i 2：5.033独歳树乩鬧叶b”针叶C*果树止僭子*棕制、槟榔L.5 ：ib 3.01tii-0.7d 丄匚找11;ii23电力线 a.高压 b+

14、低压._.a/_b - 心 24电线架十 !25朋淮点20 ：聽34等高线及其注记a.首曲线b.计曲线 匚间曲线an &.1Jb 85-c . 一0-jC 7一1 和26三肃点* MAib 严:394.6S 3.G27导线点4注释符号在图上用文字表示村、镇、学校、铁路、公路的名称及其去向；用数字表示等高线和地形点的高程及房屋的层数； 用箭头表示水流方向；以特定的符号（按地形图图式规定）表示土地界线内的植物或果树种类等，都称为注释符号。这些符号并不表示地物的大小 和位置，只是对地物的性质作说明，是地物地貌符号的补充注释。7. 5等咼线7. 5. 1 等高线表示地貌的方法表示地貌的方法有很多种，但

15、比较常用的方法是等高线法。地面上高程相等的相邻 点连成的闭合曲线称为等高线。静止的池塘水面的边缘就是等高线的一个例子。为了进一步说明等高线的意义，假想有一个小山头整个被水淹没了，其时水面高程 恰为80 m（图75）。后来，水面退落 5 m,山的一部分显露出来，这时水面高程为 75 m水面与山头表面的交线即为地面 75 m的等高线。如果水面继续下降 5 m，又可获得70 m的等高线。如此继续下去，可获得一系列的等高线。显然这些等高线都是闭合曲线。如 果把这些曲线投影在水平面上并按一定的比例缩小，便成为图上的等高线。根据等高线 的形状和位置，可以决定山的形态、大小和高低。7. 5. 2.等高线和等

16、高线平距相邻两根等高线间的高差称为等高距或等高线间隔， 以h表示。图6.5的等高距等于5 m两条相邻等高线间的水平距离称为等高线平距，以 d表示。在一张地形图上，等高距必须是相同的，因此，地面坡度愈陡，等高线愈密集，平距则愈小；反之，坡度愈 缓，等高线愈稀疏，平距则愈大。地面坡度均匀则等高线平距相等。可见，由等高线的 疏密鲜明地显示出地面坡度变化的情况，这是等高线表示地貌的优越之处。7. 5. 3.等高线的种类在地形图上，按（规定的）基本等高距测绘的等高线称为首曲线，用 0.15 mm细实线绘出。为了便于判读等高线的高程，从零米起算，通常每隔四条首曲线加粗一条，用 0.3mm粗实线绘出。加粗的

17、等高线称为计曲线 （加粗等高线）。为了更加详尽地表示较小的地（图7 6），称为间曲线。图75等高距貌形态，除绘制首曲线外，再加绘半等高距的等高线图7 6间曲线显然，等高距选择小些，所表示的地貌就会详尽些；反之，等高距大些，表示的地 貌就简略些。但等高距过小，会造成等高线过于密集，反而使图形失去清晰之感。选择 等高距的原则，详见第八章 8.5及表8.4的规定。此外，选择等高距时还要考虑工程上的特殊需要，测图前应与用图单位商定。7. 5. 4 基本地貌及其等高线地面上地貌的变化虽然很复杂，但大抵是由山丘、山脊、山谷、盆地、鞍部等基本 地貌所组成。了解这些基本地貌的性质并掌握其等高线的画法，对测绘、

18、判读和使用地 形图都将有很大的帮助。现将基本地貌及其等高线说明如下。凸出而高于四周的高地，大的称为山岭，小的称为山丘，山岭和山丘的最高部分称 为山顶。山丘的形状和它的等高线如图 77a.山丘(町山Fr.(c)盆地(山鞍部(训惭壁(g)梯田(h)冲沟图7 7几种基本地貌F雨时雨水以山脊是沿着一个方向延伸的高地，山脊上最高点的连线称为山脊线。7 7b。山脊线为分界线，分别流向山脊的两侧，故山脊线又称为分水线。山谷是沿着一个方向 延伸的洼地，山谷上最低点的连线称为山谷线。下雨时雨水从两侧的山坡会集于山谷， 故山谷线又称为集水线。山脊线、山谷线的形状及其等高线如图两山脊之间的洼地称为谷地。谷地中的水流

19、必会聚而形成溪涧及河流，其最高点称为谷源，最低点称为谷口。谷地是向一方延伸其下段有出口的洼地，而四周闭合的洼地 叫做盆地。盆地的形状和它的等高线如图 77c。两个相连的山头其山脊的底部形状像马鞍形，称为鞍部。鞍部也是两山脊与山谷的会合处，而且在山区常常是道路通过的地方。鞍部的形状和它的等高线如图 7 7d。山的侧面部分为山坡，山坡倾斜在 2045的叫陡坡。几乎成垂直的山坡叫做峭壁或绝壁如图7 7e,下部凹入的峭壁叫做悬崖。悬崖的形状和它的等高线如图 77f。梯田也是常见的地貌。山坡上开成一块一块的可耕地称为梯田，有一定坡度的梯田其等高线如图7 7g。在坡地上，由于雨水冲刷而形成的狭窄而深陷的深

20、沟叫雨裂，雨裂逐步扩大成为冲 沟，冲沟的等高线如图 7 7h。从上述基本地貌及其等高线可以看出，山丘与盆地的等高线大致相似，两者皆表示 为一组闭合曲线。其区别的方法是：如注记高程，则内圈高程大于外圈者为山丘，反之 则为洼地；如不注记高程，则用示坡线表示。所谓示坡线即在山脊或山谷线上与等高线 垂直且指向下坡方向的短线 （图7 7a, c），山脊的等高线是一组在山脊上垂直于山脊线 并凸向低处的曲线（图77b），而山谷的等高线是一组在山谷上垂直于山谷线并凸向高处 的曲线（图77b）。山脊和山谷的等高线的疏密反映了山脊、 山谷纵断面的起伏状况， 而等高线的尖圆或宽窄则反映了山脊、山谷的横断面的起伏状况

21、。鞍部等高线的特点是在 一圈大的闭合曲线内套有两组小的闭合曲线，等高线的高程从鞍部向两边递升 （图7 7d）。悬崖的等高线呈现出特殊的等高线相交状态， 但交点必须成双（图7 7f）。对于坡度很陡的山坡，如峭壁和人工开挖的梯田， 则不用等高线而用符号表示 （图77e，g）。冲沟亦采用符号表示（图7 7h）。在许多情况下，地表面由多种地貌综合而成，图 78便是多种地貌的综合及其等高线图。山顶堵壁阶地 山谷山脊图78地貌的综合描述7. 5. 4.等高线的特性从前述等高线表示地貌情况，可以归纳出等高线的如下特性:(1)位于同一等高线上的各点高程相等。(2)等高线必然自行闭合，不在图幅内闭合将在图框外闭

22、合。因此，绘制等高线时， 如不在图幅内闭合，则应画至图框为止，而不能在图内中断。(3)不同高程的等高线不能相交(悬崖处除外)，同一等高线亦不能分支。(4)等高线间最短线段的方向，即垂直于两等高线的线段之方向，相当于实地具有最 大倾斜的方向线。这个方向线称为最大坡度方向线，亦即是实地上流水的方向。(5)在同一幅地形图上，等高距是相同的。因此，等高线密者表示陡坡，疏者表示坦 坡，平距相等者表示坡度均匀。(6)等高线与山脊线、山谷线正交。练习题1.地图、平面图和地形图有什么不同2.什么是比例尺精度？它在测绘工作中有何用途 ？3地物符号有几类？各在什么情况下使用？4.什么是等高线？它有哪些特性？5等高线平距的大小与地面坡度的陡缓有何关系 ？6根据等高线的特性，指出图 79a及图7 一 9b两图中有哪些错误？(aj(b)图79 地形图