工程建设中地形图测绘课件.ppt
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1、第五章第五章 工程建设中的地形图与应用工程建设中的地形图与应用5.15.1地形图在工程建设各阶段的作用地形图在工程建设各阶段的作用工程建设一般分为三个阶段:工程建设一般分为三个阶段:(1 1)选址阶段(规划)()选址阶段(规划)(2 2)初步设计)初步设计 (3 3)施工设计)施工设计一、选址阶段(规划)一、选址阶段(规划)作用:(作用:(1 1)了解拟建设区域内地形、地貌、水文等)了解拟建设区域内地形、地貌、水文等 (2 2)了解建设区域内的各种工农业设施、建筑情况)了解建设区域内的各种工农业设施、建筑情况 (3 3)选择建设场地)选择建设场地 (4 4)进行环境影响评价)进行环境影响评价该
2、阶段为预可行性研究阶段,由规划和设计部门完成该阶段为预可行性研究阶段,由规划和设计部门完成二、初步设计阶段二、初步设计阶段可行性研究可行性研究作用:(作用:(1 1)方案布设和比较)方案布设和比较 (2 2)工程量计算)工程量计算 (3 3)环境影响评价(自然和人文环境影响评价)环境影响评价(自然和人文环境影响评价) 三、施工阶段三、施工阶段作用:(作用:(1 1)方案的详细设计)方案的详细设计 (2 2)各种工程量的计算)各种工程量的计算 (3 3)各种施工方案设计等)各种施工方案设计等5.25.2地形图比例尺的选择地形图比例尺的选择一、设计用地形图的特点一、设计用地形图的特点(1 1)具有
3、可量性和可定向性(平面位置、高程、计算体积和)具有可量性和可定向性(平面位置、高程、计算体积和面积、坡度等)面积、坡度等)(2 2)综合性和易读性)综合性和易读性 1 1)社会经济要素:居民地、交通网、境界线等)社会经济要素:居民地、交通网、境界线等 2 2)自然地理要素:水系、地貌、土壤、植被等)自然地理要素:水系、地貌、土壤、植被等 3 3)数学要素:控制点、坐标格网、比例尺等)数学要素:控制点、坐标格网、比例尺等(3 3)主要性和舍弃性)主要性和舍弃性(4 4)局限性)局限性 (图幅大小一定、表示的区域一定)(图幅大小一定、表示的区域一定)比例尺越小,涉及的地面越大,信息概括程度越高,可
4、获得宏观比例尺越小,涉及的地面越大,信息概括程度越高,可获得宏观信息,比例尺越大,涉及的地面越小,细部信息越多,可获得详信息,比例尺越大,涉及的地面越小,细部信息越多,可获得详细信息细信息(一)中小比例尺地形图的特点(一)中小比例尺地形图的特点一般将一般将1 1:5005001 1:20002000地形图称为大比例尺地形图地形图称为大比例尺地形图 1 1:10000100001 1:5000050000地形图称为中小比例尺地形图地形图称为中小比例尺地形图特点:(特点:(1 1)占地面积大)占地面积大 (2 2)多用途)多用途(二)大比例尺地形图的特点(二)大比例尺地形图的特点特点:(特点:(1
5、 1)经济用图)经济用图主要用于国民经济建设,在测绘时主要用于国民经济建设,在测绘时按经济价值取舍按经济价值取舍 (2 2)专用性强)专用性强各施工设计部门自行制定标准,无统一各施工设计部门自行制定标准,无统一性性二、地形图比例尺的选取二、地形图比例尺的选取原则:(原则:(1 1)满足规划设计各阶段的要求)满足规划设计各阶段的要求 (2 2)易于使用)易于使用 (3 3)满足工程精度要求)满足工程精度要求一般选取方法:一般选取方法:(1 1)总体规划、方案比较阶段,)总体规划、方案比较阶段,1 1:50005000或更小或更小(2 2)初步设计:)初步设计:1 1:20002000(3 3)施
6、工阶段:)施工阶段:1 1:10001000,1 1:500500,1 1:200200(一)按平面位置的精度决定用图比例尺(一)按平面位置的精度决定用图比例尺(二)按高程精度要求决定用图比例尺(二)按高程精度要求决定用图比例尺(三)从点位和高程结合决定用图比例尺(三)从点位和高程结合决定用图比例尺(四)工程建设不同阶段采用不同比例尺图(四)工程建设不同阶段采用不同比例尺图(五)按场地现状条件与面积大小决定用图比例尺(五)按场地现状条件与面积大小决定用图比例尺(1 1)平坦地区新建的工业场地)平坦地区新建的工业场地根据设计内容和建筑物密度确定。根据设计内容和建筑物密度确定。(2 2)山地或丘陵
7、地区的工业场地及改扩建工业场地)山地或丘陵地区的工业场地及改扩建工业场地根据设计内容、建筑物密度及要求的精度确定根据设计内容、建筑物密度及要求的精度确定对于改扩建的工业场地,一般选用对于改扩建的工业场地,一般选用1 1:10001000或或1 1:500500一般的选图原则:一般的选图原则:(1 1)显示要素的清晰度)显示要素的清晰度(2 2)成本高低(比例尺越大,成本越高)成本高低(比例尺越大,成本越高)(3 3)地形图数据及有关地形图的相互关系)地形图数据及有关地形图的相互关系(4 4)图幅大小)图幅大小(5 5)其它客观因素,如显示要素的数量和特征、地形特征及)其它客观因素,如显示要素的
8、数量和特征、地形特征及等高距等等高距等5.3 5.3 各种工程对地形图的要求各种工程对地形图的要求一、水利工程设计对地形图的要求一、水利工程设计对地形图的要求(1 1)对全流域的比例尺为)对全流域的比例尺为1:500001:50000或或1:1000001:100000的地形图,以的地形图,以及水面与河底的纵断面图及水面与河底的纵断面图目的:目的:研究河谷地貌的特点,探讨各个梯级中水利枢纽水头研究河谷地貌的特点,探讨各个梯级中水利枢纽水头的高低、发电量的大小、回水的分布情况以及流域与水库的的高低、发电量的大小、回水的分布情况以及流域与水库的面积等。并确定各主要水利枢纽的型式和建造的先后次序。面
9、积等。并确定各主要水利枢纽的型式和建造的先后次序。(2 2)对水库的设计,要采用比例尺为)对水库的设计,要采用比例尺为1:100001:10000至至1:500001:50000的的地形图,地形图,目的:目的:确定回水的淹没范围;量测淹没面积;计算总库容与确定回水的淹没范围;量测淹没面积;计算总库容与有效库容;设计库岸的防护工程;确定沿库落入临时淹没或有效库容;设计库岸的防护工程;确定沿库落入临时淹没或永久浸没地区的城镇、工矿企业以及重要耕地,并拟定相应永久浸没地区的城镇、工矿企业以及重要耕地,并拟定相应的防护工程措施;设计航道及码头的位置;制定库底清理、的防护工程措施;设计航道及码头的位置;
10、制定库底清理、居民迁移以及交通线改建等的规划。居民迁移以及交通线改建等的规划。(3 3)初步设计阶段,比例尺)初步设计阶段,比例尺1:100001:10000或者或者1:250001:25000的地形图,以便的地形图,以便正确地选择坝轴线的位置。坝轴线选定以后,即应在这个划定的正确地选择坝轴线的位置。坝轴线选定以后,即应在这个划定的枢纽布设地区,提供枢纽布设地区,提供1:200001:20000或或1:500001:50000比例尺地形图,以研究下比例尺地形图,以研究下列各类建筑物的布置方案。列各类建筑物的布置方案。(4 4)施工设计阶段,)施工设计阶段, 1:10001:1000或或1:50
11、01:500地形图地形图(5 5)对于港口码头的设计,)对于港口码头的设计,1 1)初步设计阶段,)初步设计阶段, 1:10001:1000或或1:20001:2000的陆上地形图与水下地形图的陆上地形图与水下地形图目的:目的:布置铁路枢纽、仓库、码头、船坞、防波堤以及其他的一布置铁路枢纽、仓库、码头、船坞、防波堤以及其他的一些附属建筑物,并且进行方案比较。些附属建筑物,并且进行方案比较。2 2)施工设计阶段:)施工设计阶段:1:5001:500或或1:10001:1000二、交通工程设计对地形图的要求二、交通工程设计对地形图的要求(1 1)规划设计阶段:)规划设计阶段: 1:250001:2
12、5000或或1:500001:50000(2 2)初步设计阶段:)初步设计阶段: 1:5001:50001:5001:5000(3 3)对于交通建设中的山岭隧道,)对于交通建设中的山岭隧道,1 1)初步设计阶段:)初步设计阶段:1:20001:2000或或1:50001:5000,2 2)施工设计)施工设计1:5001:500三、工业与民用建筑工程设计对地形图的要求三、工业与民用建筑工程设计对地形图的要求一般选用一般选用1 1:20012001:20002000的图,根据工程大小选择。的图,根据工程大小选择。 5.4 5.4 大比例尺地形图及应用大比例尺地形图及应用 一、大比例尺地形图的精度一
13、、大比例尺地形图的精度不同的测图方法有不同的精度。不同的测图方法有不同的精度。(一)模拟法测图的地形图精度(一)模拟法测图的地形图精度 (1 1)模拟法地形图上平面位置的精度)模拟法地形图上平面位置的精度模拟地形图的误差来源主要有:模拟地形图的误差来源主要有:解析图根点的展绘误差解析图根点的展绘误差m m展展;图解图根点的测定误差图解图根点的测定误差m m图图;测定地物点的视距误差测定地物点的视距误差m m视视;测定地物点的方向误差测定地物点的方向误差m m向向地形图上地物点的刺点误差地形图上地物点的刺点误差m m刺刺则地物点平面位置的中误差为:则地物点平面位置的中误差为: 22222剌向视图
14、展物mmmmmm比例尺比例尺地物类地物类别别最大视最大视距距(m)(m)m m展展(mm)(mm)m m图图(mm)(mm)m m视视(mm)(mm)m m向向(mm)(mm)m m剌剌(mm)(mm)m m物物(mm)(mm)m m复复(mm)(mm)110011000 0重要重要1001000.18 0.18 0.30.30.390.390.180.180.20.20.590.590.660.66次要次要1501500.180.180.30.30.610.610.260.260.20.20.780.780.840.84120012000 0重要重要1001000.18 0.18 0.30.
15、30.390.390.160.160.20.20.580.580.650.65次要次要1501500.180.180.30.30.640.640.220.220.20.20.790.790.850.85150015000 0重要重要1001000.18 0.18 0.30.30.360.360.100.100.20.20.550.550.630.63次要次要1501500.180.180.30.30.510.510.120.120.20.20.560.560.640.64 较平坦(较平坦(0 06 6)地区地形图上地点平面位置中的误差)地区地形图上地点平面位置中的误差地形点高程的测定误差地形点
16、高程的测定误差m m形形随着视线倾斜角的增大而急剧地增随着视线倾斜角的增大而急剧地增加,同时,在影响等高线高程精度的各种因素中,地形概括加,同时,在影响等高线高程精度的各种因素中,地形概括误差的影响也是比较大的。因此,欲提高等高线高程的精度,误差的影响也是比较大的。因此,欲提高等高线高程的精度,除了要提高地形点高程的测定精度外,必须注意地形点要有除了要提高地形点高程的测定精度外,必须注意地形点要有一定的密度(即地形点的间距不能太大)。例如一定的密度(即地形点的间距不能太大)。例如工程测量工程测量规范规范中地形点的最大间距中地形点的最大间距d d 规定为:规定为:11000 11000 测图测图
17、 d d=30m=30m12000 12000 测图测图 d d=50m=50m 15000 15000 测图测图 d d=100m=100m比例尺比例尺最大视最大视距距(m) (m) 基本等基本等高距高距(m) (m) 倾斜角倾斜角m m控控m m形形m m概概m m移移m m绘绘m m等等(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)1:10001:10001501501 106060.100.100.060.060.070.070.040.040.050.050.150.156126120.100.100.140.140.
18、260.260.150.150.160.160.380.381212以以上上0.100.100.330.330.430.430.350.350.290.290.710.711:20001:20002502502 206060.200.200.200.200.100.100.090.090.100.100.270.276126120.200.200.200.200.270.270.340.340.320.320.640.641212以以上上0.200.200.200.200.590.590.560.560.570.571.201.201:50001:50003503503 306060.500.
19、500.170.170.170.170.130.130.260.260.630.636126120.500.500.500.500.500.500.470.470.790.791.301.301212以以上上0.500.501.081.081.081.080.790.791.441.442.372.37等高线高程中误差等高线高程中误差(二)数字法测图的地形图精度(二)数字法测图的地形图精度(1 1)数字法测图的平面位置的精度)数字法测图的平面位置的精度数字法测图主要误差来源:数字法测图主要误差来源: 定向误差对地物点平面位置的影响定向误差对地物点平面位置的影响m m定定; 对中误差对地物点平面
20、位置的影响对中误差对地物点平面位置的影响m m中中; 观测误差对地物点平面位置的影响观测误差对地物点平面位置的影响m m测测; 棱镜中心与待测地物点不重合对地物点平面位置的影响棱镜中心与待测地物点不重合对地物点平面位置的影响m m重重。地物点相对于邻近的图根点的点位(在实地的)中误差为地物点相对于邻近的图根点的点位(在实地的)中误差为由公式可看出数字法测图误差项与模拟法测图误差项有很大由公式可看出数字法测图误差项与模拟法测图误差项有很大不同,因此精度有明显的提高。不同,因此精度有明显的提高。2222重测中定物mmmmm仪器标仪器标称精度称精度半测回水平半测回水平角中误差角中误差()平距(平距(
21、cmcm) 5050100100150150250250300300400400100010003mm+2ppm3mm+2ppmD D22级级 4 43.03.03.03.03.13.13.13.13.13.13.13.13.63.65mm+5ppm5mm+5ppmD D66级级 12123.03.03.13.13.23.23.23.23.53.53.83.86.56.55mm+10ppm5mm+10ppmD D1010级级 20203.13.13.23.23.43.43.63.64.24.25.05.010.210.2从表中可见,即使用最低精度的仪器,在观测平距不超过从表中可见,即使用最低精
22、度的仪器,在观测平距不超过400m400m时,所测地物点相对于邻近图根点的平面位置中误差可时,所测地物点相对于邻近图根点的平面位置中误差可保证在保证在5cm5cm以内(实地),这大大高于模拟法测图的精度,以内(实地),这大大高于模拟法测图的精度,充分体现了数字法测图在精度方面的优势。充分体现了数字法测图在精度方面的优势。(2 2)数字法测图的高程精度)数字法测图的高程精度地物点高程的误差来源主要有:测距误差、测角误差、量测地物点高程的误差来源主要有:测距误差、测角误差、量测仪器高和目标高误差以及球气差影响。仪器高和目标高误差以及球气差影响。仪器标仪器标称精度称精度半测回天顶半测回天顶距中误差距
23、中误差() 平距(平距(cmcm) 5050100100150150250250300300400400100010003mm+2ppm3mm+2ppmD D22级级 6 60.70.70.80.80.90.90.90.91.11.11.41.43.03.05mm+5ppm5mm+5ppmD D66级级 18180.80.81.11.11.51.51.91.92.72.73.63.68.88.85mm+10ppm5mm+10ppmD D1010级级 30301.01.01.61.62.32.33.03.04.44.45.95.914.614.6二、大比例尺地形图在二、大比例尺地形图在工程建设中
24、的应用工程建设中的应用主要应用:主要应用:(1 1)绘制地形断面图)绘制地形断面图(2 2)按规定坡度选定最短路线)按规定坡度选定最短路线 在道路、渠道等工程设计的,常需要按某一限定坡度选一条在道路、渠道等工程设计的,常需要按某一限定坡度选一条最短路线或等坡线,以减少建筑费用。如图所示,欲从河边最短路线或等坡线,以减少建筑费用。如图所示,欲从河边A A点开始向上点开始向上B B点选一条公路。已知等高距点选一条公路。已知等高距h h=2=2米,规定坡度米,规定坡度i i=5%=5%,则路线通过相邻等高线的最短路线应该是:,则路线通过相邻等高线的最短路线应该是:40%52ihS这时,即以这时,即以
25、A A为圆心,按地形图比例尺,以为圆心,按地形图比例尺,以4040米为半径作圆弧,与米为半径作圆弧,与4848米等高线相交于米等高线相交于1 1或或11点,又以点,又以1 1或或11为圆心,以为圆心,以4040米为半米为半径作弧,与等高线交于径作弧,与等高线交于2 2或或22,以此类推。,以此类推。然后把这些相邻的点连接起来,可在图上然后把这些相邻的点连接起来,可在图上选出两条路线的大致方向。然后到实地踏选出两条路线的大致方向。然后到实地踏勘和比较,选出一条较为理想的路线。勘和比较,选出一条较为理想的路线。(3 3)地形图在平整土地中的应用)地形图在平整土地中的应用确定确定最少的开挖方量最少的
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