單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,馬福義 制作,測量學(xué),主講：,馬福義,1,馬福義 制作,本章重點(diǎn)：,1,、,高斯平面直角坐標(biāo)系,2,、地形圖的應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,2,馬福義 制作,一、投影基礎(chǔ)知識,地圖投影的種類很多，但是任何一種投影方法都無法同時(shí)消除各種變形。這些變形概括起來，有,:,長度變形；,角度變形；,面積變形；,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,3,馬福義 制作,對于地形圖的測繪來說，要求投影后的角度保持不變形，同時(shí)長度變化也要盡可能小，只能采用,正形投影,。,高斯投影就是一種橫圓柱正形投影,。,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,4,馬福義 制作,二、高斯平面直角坐標(biāo)系,1.,建立過程,N,S,c,中央,子,午線,赤道,高斯投影平面,赤道,中央子午線,高斯投影,采用分帶投影。將橢球面按,一定經(jīng)差分帶，分別進(jìn)行投影。,5,馬福義 制作,2.,投影特點(diǎn),（,1,）等角投影；,（,2,）中央子午線投影后,是一條直線，長度,不變。其它經(jīng)線增長，,且凹向中央子午線。,（,3,）赤道投影后是一條直線，,其它緯線凸向赤道。,赤道,中央子午線,平行圈,子午線,O,x,y,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,6,馬福義 制作,3.,分帶,我國規(guī)定按經(jīng)差,6,和,3,進(jìn)行投影分帶。,6,帶,自,首子午線,開始，按,6,的經(jīng)差自西向東分成,60,個(gè)帶,。,3,帶,自,1.5,開始，按,3,的經(jīng)差自西向東分成,120,個(gè)帶,。,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,7,馬福義 制作,6,帶與,3,帶中央子午線之間的關(guān)系如圖,:,3,帶的中央子午線與,6,帶中央子午線及分帶,子午線重合，減少了換帶計(jì)算。,工程測量采用,3,帶，特殊工程可采用,1.5,帶,或任意帶。,8,馬福義 制作,已知帶號求中央子午線,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,已知子午線（經(jīng)度）求帶號,9,馬福義 制作,4,、,高斯坐標(biāo)系平移,坐標(biāo)系的建立：,x,軸,中央子午線的投影,y,軸,赤道的投影,原點(diǎn),O,兩軸的交點(diǎn),O,x,y,P,（,X,，,Y,）,高斯自然坐標(biāo),注：,X,軸向,北,為,正,，,y,軸向,東,為,正,。,赤道,中央子午線,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,10,馬福義 制作,由于我國的位于北半球，東西橫跨,11,個(gè),6,帶，各帶又獨(dú)自構(gòu)成直角坐標(biāo)系。,故：,X,值均為正,，,而,Y,值則有正有負(fù),。,世界地圖,赤 道,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,11,馬福義 制作,x,y,o,500km,=500000+,=+636780.360m,=,500000+,=+227559.720m,國家統(tǒng)一坐標(biāo)：,（帶號）,（帶號）,8-1,高斯平面直角坐標(biāo)系,地形圖的讀法和應(yīng)用,12,馬福義 制作,閱圖的基本知識,一、地形圖的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng),1,地形圖的坐標(biāo)系統(tǒng),（,1,）地理坐標(biāo)系統(tǒng),（,2,）高斯平面直角坐標(biāo)系,2.,高程系統(tǒng),大部分地形圖都屬于黃海,高程系統(tǒng)，但也有一些地,方性的高程系統(tǒng)，在地形,圖應(yīng)用時(shí)，必須加以注意。,13,馬福義 制作,閱圖的基本知識,二、地形圖的輔助要素,1.,圖號、圖名和接圖表,2.,圖廓,3.,比例尺,4.,三北方向線關(guān)系圖,5.,坡度比例尺,14,馬福義 制作,閱圖的基本知識,三、地形圖圖式和等高線,四、測圖時(shí)間,15,馬福義 制作,二、地形圖的應(yīng)用,（一）、求圖上某點(diǎn)的坐標(biāo)和高程,1,、確定點(diǎn)的坐標(biāo),8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,16,馬福義 制作,1:1000,1100 1200 1300 1400 1500,1000,A,B,p,n,m,q,(X,0,Y,0,),400,500,600,700,800,o,例：,17,馬福義 制作,2.,確定點(diǎn)的高程,等高線上點(diǎn)的高程，等于該等高線的高程；,不在等高線上點(diǎn)的高程，用內(nèi)插方法求得。,式中,50,m,n,F,等高距,18,馬福義 制作,50,m,n,F,例：,已知,Hm=53m,，,h=1m,量得,mF=d1=1m,，,mn=4mm,。,=53.75m,19,馬福義 制作,1,、確定圖上直線的長度,（,1,）、圖解法（直接量測）,（二）、確定圖上直線的長度、坐標(biāo)方位角及 坡度,（,2,）、量測坐標(biāo)計(jì)算（解析法）,例：圖上量得,d,ab,=169.7mm,則,AB,的,實(shí)地距離：,例：圖上量得,則算得,1100 1200 1300 1400 1500,1000,A,B,p,n,m,q,(X,0,Y,0,),400,500,600,700,800,o,1:1000,20,馬福義 制作,2,、確定直線的坐標(biāo)方位角,（,1,）、直接量測,（,2,）、量測坐標(biāo)計(jì)算,例：圖上量得,例：圖上量得,則算得,1100 1200 1300 1400 1500,1000,A,B,p,n,m,q,(X,0,Y,0,),400,500,600,700,800,o,1:1000,21,馬福義 制作,3,、,確定兩點(diǎn)間的坡度,式中：,A,，,B,兩點(diǎn)間的高差,A,，,B,兩點(diǎn)間的實(shí)際,水平距離,A,B,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,22,馬福義 制作,（三）最短路線選定,欲從河邊,A,點(diǎn)起向山上,B,點(diǎn)選一條路線，以便把貨物運(yùn)下山。,已知等高距為,h=2m,，設(shè)計(jì)坡度,i=5%,，比例尺為,1,：,1000,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,23,馬福義 制作,3.AB,與諸等高線交點(diǎn)的位置垂直投影到下面的圖上。,4.,垂直投影線與下圖的高度線得交點(diǎn)。,5.,連相鄰的交點(diǎn)即得斷面圖。,（四）、根據(jù)地形圖作剖面圖,繪制方法,1.,定義一坐標(biāo)系，以高程為縱軸，距離為橫軸。,2.,連,AB,直線。,注：高程比例尺一般比平距比例尺大,1020,倍,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,24,馬福義 制作,100,100,105,105,103.5,a,b,c,d,e,f,g,h,i,M,N,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,25,馬福義 制作,M,N,a,101,102,103,104,105,100,b,c,d,e,f,g,h,i,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,26,馬福義 制作,地形圖的工程應(yīng)用,二、確定匯水面積,1,方格法計(jì)算面積,2,按梯形計(jì)算面積,27,馬福義 制作,地形圖的工程應(yīng)用,三、土石方量估算,1,等高線法,分別求出面積,A35,、,A36,、,A38,、,A40,、,A42,，則每一層的土方量,:,總土方量為,:,28,馬福義 制作,地形圖的工程應(yīng)用,三、土石方量估算,2,斷面法,29,馬福義 制作,地形圖的工程應(yīng)用,三、土石方量估算,3,方格網(wǎng)法,30,馬福義 制作,網(wǎng)格，網(wǎng)點(diǎn)法,1),平行線法,2),方格法,求積儀法,方法,膜片法：,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,（五）、圖形面積的量算,31,馬福義 制作,1,、網(wǎng)格，網(wǎng)點(diǎn)法,32,馬福義 制作,2,、平行線法,33,馬福義 制作,3,、解析法,1,2,3,4,y,1,y,4,y,3,y,2,x,4,x,3,x,1,x,2,8-3,地形圖的判讀和應(yīng)用,地形圖的讀法和應(yīng)用,34,馬福義 制作,求積儀,有以下特點(diǎn)：,自動讀數(shù),自動計(jì)算面積,換算面積單位,動極式可以擴(kuò)大,求積的范圍,跟蹤放大鏡比,描跡針使用方便,4,、求積儀法,動極軸,動極,放大鏡,功能鍵 顯示窗,跟蹤臂,35,馬福義 制作,地形圖的工程應(yīng)用,四、應(yīng)用地形圖野外定點(diǎn)與定向,地形圖定向就是使地形圖的方位與實(shí)地一致。,1.,利用羅盤儀定向,2.,根據(jù)地物定向,五、公路選線,為了確定一條合理的路線方案，根據(jù)交通部有關(guān)規(guī),定，一條公路的設(shè)計(jì)要經(jīng)過可行性研究、初步設(shè)計(jì),和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。,36,馬福義 制作,地形圖的工程應(yīng)用,五、公路選線,可行性研究階段，在,1:50000,1:10000,的地形圖上選擇各種可能走向，經(jīng)論證后確定路線的合理方案；,在,1:2000,1:1000,的地形圖上對推薦的路線方案進(jìn)行紙上定線、確定路線的線形指標(biāo)；,施工圖設(shè)計(jì)階段，首先測定路線方案所在地區(qū)帶狀地形圖，然后在所測地形圖上進(jìn)行詳細(xì)選線和設(shè)計(jì)，最后再按設(shè)計(jì)線形放樣在地面上。,37,馬福義 制作,數(shù)字地面模型及其在路線工程上的應(yīng)用,一、數(shù)字地面模型（,DTM,）,能被計(jì)算機(jī)識別的“數(shù)字地形圖”，即將地圖的信息,以數(shù)學(xué)形式表達(dá)并貯存于計(jì)算機(jī)中，其中地形的數(shù),字化表達(dá)形式稱為“數(shù)字地面模型”（,Digital,Terrain Model,簡單,DTM,）。,38,馬福義 制作,數(shù)字地面模型及其在路線工程上的應(yīng)用,二、數(shù)字地面模型的種類及特點(diǎn),1.,規(guī)則數(shù)模：是指原始地形點(diǎn)之間均有固定的聯(lián),系，如方格網(wǎng)數(shù)模、矩形格網(wǎng)數(shù)模和正三角形格網(wǎng),數(shù)模等。,2.,半規(guī)則數(shù)模：是指各原始數(shù)據(jù)點(diǎn)之間均有一定聯(lián),系，如用地形斷面或等高線串表示的數(shù)模。,3.,不規(guī)則數(shù)模：不規(guī)則數(shù)模其原始地形數(shù)據(jù)點(diǎn)之間無任何聯(lián)系，點(diǎn)的分布是隨機(jī)的，一般常采集地形特征點(diǎn)、變坡點(diǎn)、山脊線、山谷線等處，常見的有散點(diǎn)數(shù)模、三角網(wǎng)數(shù)模等。,39,馬福義 制作,數(shù)字地面模型及其在路線工程上的應(yīng)用,三、數(shù)字地面模型的建立,1.,地形數(shù)據(jù)采集,2.,地形數(shù)據(jù)排序與檢索,3.,數(shù)字地面模型的高程內(nèi)插,（,1,）移動曲面擬合法,（,2,）最小二乘配置法,（,3,）曲面求和法,4.,地物、斷裂線處理,40,馬福義 制作,數(shù)字地面模型及其在路線工程上的應(yīng)用,四、數(shù)字地面模型在路線工程上的應(yīng)用,航測數(shù)據(jù)采集,地 形 圖,野 外 實(shí) 測,建立,DTM,自動生成地面線資料,路線設(shè)計(jì)、方案比選、優(yōu)化及三維仿真設(shè)計(jì),直 接 采 集 地 面 線 資 料,路線設(shè)計(jì),（可反復(fù)使用）,（一次使用）,41,馬福義 制作,第九章 教學(xué)內(nèi)容回顧,1.,閱圖的基本知識,2.,地形圖的基本應(yīng)用,3.,地形圖的工程應(yīng)用,4.,數(shù)字地面模型及其在路線工程上的應(yīng)用,Thats all for this chapter！,42,馬福義 制作,Thank You!,43,