《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 第九章地形图的应用 Unit 9 Application of Relief Map 西安理工大学工程管理系马斌 Project Management Department of XI'An University of Technology Ma Bin 2005年1月22日 22.1.2005 场士子 XI'An University of Technology
第九章 地形图的应用 Unit ９ Application of Relief Map 西安理工大学工程管理系 马 斌 Project Management Department of XI’An University of Technology Ma Bin 2005年1月22日 22.1.2005
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 口概述 Summarize ●●●● 高斯平面直角坐标 Gauss plane coordinate 地形图的分幅和编号 The breadth and serial number of reliet map 地形图的选用 The selection of relief map 地形图应用的基本知识 Basic knowledge o application of relief map 地形图在水利工程规划工作中的应用The application of relief map in Irrigation Projects 口面积计算 Calculating acreage 场士子 XI'An University of Technology
概述Summarize 高斯平面直角坐标Gauss plane coordinate 地形图的分幅和编号The breadth and serial number of relief map 地形图的选用 The selection of relief map 地形图应用的基本知识Basic knowledge of application of relief map 地形图在水利工程规划工作中的应用The application of relief map in Irrigation Projects 面积计算Calculating acreage
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 §9.1概述 ●●● ●●●● §9.1 Summarize 在水利工程的规划与设计阶段,需要应用各种不同比例尺的地形图。用图时, 应认真阅读,充分了解地物分布和地貌变化情况,才能根据地形与有关资料,作出 合理而经济的规划与设计。 1比例尺 Scale 规划设计时常用的有1:500001:25000,-:1000011:5000,1:2000等几种比例尺的地 形图。应恰如其分地选用不同比例尺的地形图,以满足规划设计的需要 2地形图图式 The pattern of relief maps 除应熟悉国家制定相应比例尺的图式外,还应了解有的单位习惯常用的一式.对显示地貌的 等高线应能判别出山头与盆地、山脊和山谷等地貌。 3坐标系统与高程系统 Reference frame and height syste 我国大比例尺地形图一般采用全国统一规定的高斯平面直角坐标系统,某些工程建设也有采 用假定的独立坐标系统。高程系统国家于1987年5月启用新的“1985年家高程基准”,凡仍用 旧系统(1956年黄海高程系)的高程资料,使用时应归算到新的高程系统。 4.图的分幅与编号 The breadth and serial number of map 测区较大,图幅多,必须根据拼接示意图了解每幅图上、下、左、右相邻图幅的编号,便于 拼接使用。 XI'An University of Technology
§９.1 概述 § 9.1 Summarize 在水利工程的规划与设计阶段，需要应用各种不同比例尺的地形图。用图时， 应认 真阅读，充分了解地物分布和地貌变化情况，才能根据地形与有关资料，作出 合理而经济的规划与设计。 1.比例尺 Scale 规划设计时常用的有1：50000,1：25000,一：1000011：5000,1：2000等几种比例尺的地 形图。应恰如其分地选用不同比例尺的地形图，以满足规划设计的需要。 2.地形图图式The pattern of relief maps 除应熟悉国家制定相应比例尺的图式外，还应了解有的单位习惯常用的一式．对显示地貌的 等高线应能判别出山头与盆地、山脊和山谷等地貌。 3.坐标系统与高程系统Reference frame and height system 我国大比例尺地形图一般采用全国统一规定的高斯平面直角坐标系统，某些工程建设也有采 用假定的独立坐标系统。高程系统国家于1987年5月启用新的“1985年家高程基准”，凡仍用 旧系统（1956年黄海高程系）的高程资料，使用时应归算到新的高程系统。 4.图的分幅与编号The breadth and serial number of map 测区较大，图幅多，必须根据拼接示意图了解每幅图上、下、左、右相邻图幅的编号，便于 拼接使用
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 §9.2高斯平面直角坐标 ●●● ●●●● 8 9.2 Gauss plane coordinate 在大区域测图时,不能将地球的球面当作平面看待,如果将球面直接展成平面, 必然产生破裂与变形。投影的方法很多,我国的国家基本地形图采用高斯分带投影的 方法,现将这方法介绍如下。 高斯投影概念 设想用一横圆柱体套在地球外面,使圆柱体的轴心通过地球的中心,把地球某一条 子午线(称为中央子午线)与圆柱体相切,如图9-1(a)所示。’将该子午线两侧的 球面上的图形按一定的数字关系投影到圆柱面上,然后将圆柱面沿通过南北极的TV和 KK"切开,展成平面就得到投影到平面上的相应图形。这种投影具有下列性质: (1)中央子午线POP的投影为一条直线,且投影后长度无变形,其余经线的投影 为凹向中央子午线的对称曲线,如图9-1(b) (2)赤道的投影也为一直线,其余纬线的投影为凸向赤道的对称曲线(见图9-16) (3)中央子午线和赤道投影后为互相垂直的直线,成为其他经纬线投影的对称轴。 而其他经纬线投影后仍保持互相垂直的关系,即投影前后角度无变形,故称为正形投 影 场士子 XI'An University of Technology
在大区域测图时，不能将地球的球面当作平面看待，如果将球面直接展成平面， 必然产生破裂与变形。投影的方法很多，我国的国家基本地形图采用高斯分带投影的 方法，现将这方法介绍如下。 一、高斯投影概念 设想用一横圆柱体套在地球外面，使圆柱体的轴心通过地球的中心，把地球某一条 子午线（称为中央子午线）与圆柱体相切，如图9-1（a）所示。’将该子午线两侧的 球面上的图形按一定的数字关系投影到圆柱面上，然后将圆柱面沿通过南北极的TV和 KK'切开，展成平面就得到投影到平面上的相应图形。这种投影具有下列性质： （1）中央子午线POP,的投影为一条直线，且投影后长度无变形，其余经线的投影 为凹向中央子午线的对称曲线，如图9-1(b) （2）赤道的投影也为一直线，其余纬线的投影为凸向赤道的对称曲线（见图9-16) （3）中央子午线和赤道投影后为互相垂直的直线，成为其他经纬线投影的对称轴。 而其他经纬线投影后仍保持互相垂直的关系，即投影前后角度无变形，故称为正形投 影。 §９.２ 高斯平面直角坐标 § ９.２ Gauss plane coordinate
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 中央子午 中央于午线 线 纬线 (6) 图9-1高斯投影原理 场士子 XI'An University of Technology
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 高斯平面直角坐标 高斯投影的角度无变形,其长度除中央子午线无变形外,离中央子午线越 远其变形就越大,为此应采用分带投影来限制其影响。 如图9-2,从格林尼治子午线(首子午线)起,依次每隔经度6°“分为 带,称为六度带。整个地球分为60带,用数字1-60顺序编号,每带中央子午 线的经度顺序为3°、9°、15°…, 可按下式计算 λ。=6N-3 (9-1) 式中λ。一投影带中央子午线的经度 N一投影带的号数。 由于中央子午线和赤道的投影为互相垂直的直线,以中央子午线为x轴 赤道为Y轴.两轴的交点作为坐标原点,就组成了高斯平面直角坐标系,如图 9-3(a)所示。 场士子 XI'An University of Technology
二、高斯平面直角坐标 高斯投影的角度无变形，其长度除中央子午线无变形外，离中央子午线越 远其变形就越大，为此应采用分带投影来限制其影响。 如图9-2，从格林尼治子午线（首子午线）起，依次每隔经度6°“分为一 带，称为六度带。整个地球分为60带，用数字1一60顺序编号，每带中央子午 线的经度顺序为3° 、9° 、15°……， 可按下式计算 λ。＝6N一3 (9-1) 式中λ。—投影带中央子午线的经度； N —投影带的号数。 由于中央子午线和赤道的投影为互相垂直的直线，以中央子午线为x轴， 赤道为Y轴．两轴的交点作为坐标原点，就组成了高斯平面直角坐标系，如图 9-3(a）所示
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 图9-2分带示意图 图9-3高斯平面直角坐标示意图 XI'An University of Technology
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● 我国位于北半球,x坐标值均为正,y坐标值则有正有负。为了避免横坐标出现负。° ●●● 值。所以将每带的坐标原点向西移动500m,如图93(b)中的0点。这样每一带中所有各 点横坐标值均能得到正值。在图9-3(a)中,设Ya=+37680.1m,Yb=-34240.5叫,移 动原点后则Ya=500000+37680.1=537680.1m,Yb=50000034240.5=465759.5m,如 图9-3(b)所示。为了表明一个点位于哪一带内,所以在横坐标前面加上带号,例如A点 位于中央子午线117·的20带内,Ya=20537680.1m 用6·分带投影其长度变形能满足1:25000或更小比例尺测图的精度要求。而用 1:10000以上的大比例尺测图,采用6·分带不能满足测图精度的要求,应采用3·分带 法 3·带是在6·带的基础上划分的。它的宽度为6·带的一半,6·带的中央子午线及 其两边缘子午线都是3·带的中央子午线。 3·带中央子午线的经度顺序为3·、6·、9·…一,可按下式计算 3 N (9-2 式中λ’。-3·带中央子午线的经度 N-3·带的号数。 为了避免横坐标出现负值,3·带的坐标原点同6·带一样向西移动500km。但y值前 值的带号不同。上例中央子午线117·时的3·带带号N=“39”。 场士子 XI'An University of Technology
我国位于北半球，x坐标值均为正，y坐标值则有正有负。为了避免横坐标出现负 值。所以将每带的坐标原点向西移动500km,如图9-3(b)中的0点。这样每一带中所有各 点横坐标值均能得到正值。在图9-3(a）中，设Ya＝＋37680.1 m,Yb＝一34240.5m，移 动原点后则Ya＝500000 +37680.1＝537680.1m, Yb=500000-34240.5＝465759.5m，如 图9-3(b)所示。为了表明一个点位于哪一带内，所以在横坐标前面加上带号，例如A点 位于中央子午线117·的20带内，Ya＝20537680.1m。 用6·分带投影其长度变形能满足1 : 25000或更小比例尺测图的精度要求。而用 1:10000以上的大比例尺测图，采用6·分带不能满足测图精度的要求，应采用3·分带 法。 3·带是在6·带的基础上划分的。它的宽度为6·带的一半，6·带的中央子午线及 其两边缘子午线都是3·带的中央子午线。 3·带中央子午线的经度顺序为3·、6·、9·…一，可按下式计算 λ’。=3 N‘ （9-2〕 式中λ’。—3·带中央子午线的经度； N’—3·带的号数。 为了避免横坐标出现负值，3·带的坐标原点同6·带一样向西移动500km。但y值前 值的带号不同。上例中央子午线117·时的3·带带号N'＝“39
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● ●●0 ●●● §9.3地形图的分幅和编号 ●●●● s 9.3 The breadth and serial number of relief map 地形图的分幅与编号有两种方法:一种是国际分幅法,另一种是正方形分幅法。 国际分幅法 International method 地形图的分幅和编号是在比例尺为1:100万地形图的基础上按一定经差和纬差来 划分的,每幅图构成一张梯形图幅。 (-)1:100万地形图的分幅及编号 1:100万地形图的分幅从地球赤道向两极,以纬差4°为一列,每列依次以拉丁字 母A、B,C……表示,经度由180°子午线起,从西向东,以经差6°为一行,依次以 数字1,2,3.60表示。如图9-4所示。 每幅1:100万的地形图图号,由该图的列数与行数组成,如北京所在的1:100万地 形图的编号为J-500 由于南北半球的经度相同而纬度对称,为了区别南北半球对应图幅的编号,规定 南半球的图号前加一个S。如SL50表示南半球的图幅,而L-50表示北半球的图幅。 (二)1:10万地形图的分幅和编号 将一幅1:100万的图分成144幅,分别以1,2,3…144表示,其纬差为20,经差 为30,即为1:10万的图幅,如北京所在图幅的编号为J-50-5,参见图9-5 (三)1:5万,1:25万,1:1万地形图的分幅和编 场士子 XI'An University of Technology
§９.3地形图的分幅和编号 §９.3 The breadth and serial number of relief map 地形图的分幅与编号有两种方法：一种是国际分幅法，另一种是正方形分幅法。 一、国际分幅法International method 地形图的分幅和编号是在比例尺为1 : 100万地形图的基础上按一定经差和纬差来 划分的，每幅图构成一张梯形图幅。 （一）1: 100万地形图的分幅及编号 1:100万地形图的分幅从地球赤道向两极，以纬差4°为一列，每列依次以拉丁字 母A、B, C......表示，经度由180°子午线起，从西向东，以经差6°为一行，依次以 数字1, 2, 3......60表示。如图9-4所示。 每幅1：100万的地形图图号，由该图的列数与行数组成，如北京所在的1:100万地 形图的编号为J-500 由于南北半球的经度相同而纬度对称，为了区别南北半球对应图幅的编号，规定 南半球的图号前加一个S。如SL-50表示南半球的图幅，而L - 50表示北半球的图幅。 （二）1: 10万地形图的分幅和编号 将一幅1：100万的图分成144幅，分别以1, 2, 3...... 144表示，其纬差为20‘，经差 为30‘，即为1: 10万的图幅，如北京所在图幅的编号为J-50-5，参见图9-5。 （三）1:5万, 1:2.5万, 1:1万地形图的分幅和编号
《水利工程测量》精品课程 ●●●●● ●●●● 格林尼治子午级 ●●0 ●●●● ■度 84°90°96 图9-41:100万地形图分幅与编号 场士子 XI'An University of Technology