岩土工程师基础知识（二）辅导—地形图测绘
编辑整理：中国岩土工程师考试网 文章日期：2008-6-16 10:00:43 阅读次数：次
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第三讲 地形图测绘、地形图应用及建筑工程测量
【内容提要】地形图基本知识、地物平面图测绘、等高线地形图测绘；地形图应用的基本知识、建筑设计中的地形图应用、城市规划中的地形图应用；建筑工程控制测量、施工放样测量、建筑安装测量、建筑工程变形观测
【重点、难点】地物平面图测绘、等高线地形图测绘
第一部分 地形图测绘
一、地形图基本知识
将地面上各种地物的平面位置按一定比例尺、用规定的符号和线条缩绘在图纸上，并注有代表性的高程点，这种图称为平面图。如果既表示出各种地物，又用等高线表示出地面高低起伏的地貌，这种图称为等高线地形图。
(一)地形图的比例尺
图上一段直线长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为图的比例尺。比例尺有下列两种表示方法：
1．数字比例尺
数字比例尺可表示为分子为1、分母为整数的分数。设图上一段直线长度为d，相应实地的水平长度为D，则该图的数字比例尺为  2．图示比例尺
最常见的图示比例尺为直线比例尺。图示比例尺印刷于图纸的下方，便于用分规(两脚规)直接在图上量取直线段的水平距离，并且可以部分抵消在图上量长度时图纸伸缩的影响。
3．地形图按比例尺分类
通常把l：500，l：1000，1：2000，1：5000比例尺的地形图称为大比例尺图，把1：1万，1：2．5万，l：5万，l：10万比例尺的地形图称为中比例尺图，把1：20万，1：50万，1：100万比例尺的地形图称为小比例尺图。
中比例尺地形图是国家的基本图，由国家测绘部门负责在全国范围内测绘，目前均用航空摄影测量方法成图。小比例尺地形图一般由中比例尺图缩小编绘而成。
大比例尺地形图为城市和工程建设所需要。比例尺为l：500～1：1000的地形图一般用平板仪、经纬仪或电子全站仪等测绘；比例尺为1：2000和1：5000的地形图一般用更大比例尺的图缩绘或用航测成图。
(二)比例尺精度
人们用肉眼能分辨的图上最小距离为0.1mm，因此，一般在图上量测或者实地测图描绘时，就只能达到图上0.1mm的正确性。我们把相当于图上0.lmm的实地水平距离称为比例尺精度。显然，比例尺越大，其比例尺精度也越高。
但数字化成图的地物平面位置和高程的精度，不决定于所显示图形的比例尺，而只决定于测图时测定点位的精度。因为图形信息是以三维坐标记录于磁盘、光盘等载体，按一定比例尺显示或打印的地形图仅是一种表现形式。
(三)地形图图式
为便于测图和用图，用各种符号将实地的地物和地貌在图上表示出来，这些符号总称为地形图图式。图式是由国家测绘局统一制定的，它是测绘和使用地形图的重要依据。
图式中的符号有三类：地物符号、地貌符号和注记符号。
1．地物符号
地物符号分为比例符号、非比例符号和半比例符号。可以按测图比例尺缩小、用规定符号画出的地物符号称为比例符号，如地面上的房屋、桥梁、旱田等。某些地物的平面轮廓较小，如三角点、水准点、电线杆、水井等，按比例缩小无法画出，只能用特定的符号表示它的中心位置，这种地物符号称为非比例符号。对于一些线状而延伸的地物，如围墙、篱笆等，其长度能按比例尺缩绘，但其宽度较小而不能按比例尺缩绘，这种地物符号称为半比例符号。
2．地貌符号
地形图上表示地貌的方法有多种，目前最常用的是等高线法。对峭壁、冲沟、梯田等特殊地形，不便用等高线表示时，则绘注相应的符号。
3．注记
有些地物除了用相应的符号表示外，对于地物的性质、名称等在图上还需要用文字和数字加以注记，如房屋的结构和层数、地名、路名、单位名、等高线高程和散点高程以及河流的水深、流速等。  坡度一般以百分率表示，向上为正，向下为负。
为了掌握用等高线表示地貌时的规律性，现将等高线的特性归纳如下：
(1)同一条等高线上各点的高程都相同；
(2)等高线是一条闭合曲线，不能中断，如果不在同一幅图内闭合，则必定跨越邻幅或许多幅图后闭合；
(3)等高线只有在绝壁或悬崖才会重合或相交；
(4)等高线经过山脊或山谷时转变方向，因此，山脊线和山谷线应与转变方向处的等高线的切线垂直相交；
(5)在同一幅地形图上，等高距应是相同的。因此，等高线平距大(等高线疏)，表示地面坡度小(地形平坦)；等高线平距小(等高线密)，表示地面坡度大(地形陡峻)。
代表高程为整5m、10m、50m的等高线应注上高程数字，此等高线称为计曲线。
(五)地形图分幅和编号 ，
为了便于管理和使用地形图，需要将大面积的各种比例尺的地形图进行统一的分幅和编号。地形图的分幅分为两类：一类是按经纬线分幅的梯形分幅法；另一类是按坐标格网分幅的矩形分幅法。前者用于中、小比例尺的国家基本图的分幅，后者用于城市大比例尺图的分幅。
大比例尺地形图通常采用以坐标格网线为图框的矩形分幅，图幅的大小为50cm×50cm、50cm×40cm或40cm×40cm，每幅图中以10cm×10cm为基本方格。地形图按矩形分幅时常用的编号方法有两种： 1．图幅西南角坐标编号法
以每幅图的图幅西南角坐标值x、y的公里数作为该图幅的编号，按图幅西南角坐标编号法分幅。这种方法的编号和测区的坐标值联系在一起，便于按坐标查找图幅。  二、地物平面图测绘
(一)平板仪测图
平板仪测量是我国各生产单位用于测绘大比例尺地形图的一种传统方法。平板仪是在野外直接测绘地形图的一种仪器，它可以同时测定地面点的平面位置和高程。在平板仪测量中，水平角用图解法测定，水平距离用钢尺、皮尺、光电测距或图解法测定，在现场按测得的几何元素作图，因此，平板仪测量又称图解测量。
平板部分由图板、基座和三脚架组成。图板一般为60cm×60cm×3cm的木质平板。基座用连接螺旋安装在三脚架上。放松连接螺旋，平板和基座可在三脚架头上作小范围移动。基座上有脚螺旋，可以整平图板，还有制动螺旋和微动螺旋，可以控制图板在水平方向的转动。
照准仪主要由望远镜、竖盘和直尺组成，望远镜及竖盘和经纬仪相同。传统的方法为配合在照准点上竖立的视距标尺，可以测定距离和高差，现在都用光电测距。直尺和望远镜的视准轴在同一竖直面内(或相距很近的平行竖直面内)，望远镜瞄准目标后，直尺在平板上的方向即代表瞄准方向，据此可以在图板上画方向线。
新型的平板仪配有光电测距照准仪，将测距仪瞄准目标测得的斜距，通过垂直角传感器，自动换算为水平距离及高差，在读数窗口中显示。
1．极坐标法  用极坐标法测定地物点时，如图4-3-1所示，平板经过对点、整平、定向后，将照准仪的直尺靠于图上的测站点 ，瞄准屋角1，按直尺边画出方向线。同时用测距仪或卷尺量出控制点A至地物点l的水平距离，按测图比例尺在方向线上从 点量取这段距离，在图纸上得到地物点1的位置。按照同样的方法测绘其他房角点2，3等。
2．方向交会法
当地物点离测站较远或丈量工具只有卷尺而遇河流、水田等不便直接量距时，可以用从两控制点分别瞄准地物点画方向线的方向交会法来测定。
3．距离交会法
从两个控制点或已测绘好的地物点测量至某一待测定地物点的距离，然后在图上根据这两段按比例尺缩小后的距离的交点绘出该地物点，这种方法称为距离交会法。
(二)小平板与测距仪合用法  |
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