地理空间信息的应用.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖北工业大学,土建学院测量工程系,*,第,9,章 地形图应用,1/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,2,9.1,概述,9.2,地形图应用基本知识,9.3,面积量算,9.4,在地形图上按一定方向绘制断面图,9.5,地形图在平整场地中应用,9.6,地理信息系统在城市管理中应用,2/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,3,地理信息系统,GIS,数字化测绘 基础地理信息,应用数据库管理系统和相关应用软件,直接应用地形图,9.1,概述,基础地理信息,GIS,应用,计算机软硬件,GIS,地理信息应用,3/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,4,9.2,地形图应用基本知识,教学要求,：,掌握地形图应用基本内容及地形图在工程勘测规划设计工作中应用，会用几个惯用方法在地形图上测定图形面积。,本章重点,：,地形图应用基本内容，地形图在工程规划设计工作中应用。,4/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,5,地形图主要用途,地形图应用于广泛领域，如国土整改、资源勘,测、城镇建设、交通规划、土地利用、环境保护、,工程设计、矿藏采掘、河道整理、等，可在地形图,上获取详细地面现实状况信息。在国防和科研方面，,更具重大用途。,数字化地形图使地形图在管理和使用上表达出图,纸地形图所无法比拟优越性。,5/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,6,一、确定点位平面坐标,依据地形图上方格网，能够求出地面上任意点位平面坐标。,求,M,点坐标。先将,M,点所在小方格用虚线连接，即得正方形,abcd,，从图中能够看出，,a,点坐标为：,Xa=3265100,，,Ya=20 612400,量取,ag,、,ae,长度（注意：应按百分比化算成实地距离），则,M,点坐标为：,Xm=Xa+,（,ag,/ad,）*,100,Ym=Ya+,（,ae/ab,）,*,100,地形图应用基本知识,6/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,7,X,a,Y,a,点位坐标量测,x,y,a,7/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,8,二、确定两点之间距离,假设须测出已知点,A,（,Xa,、,Ya,）,B,（,Xb,、,Yb,）之间距离,D,，有两种方法。,1),：图量法，按百分比化算成实地距离。,2),：用公式计算：,x,y,B,A,地形图应用基本知识,8/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,9,三、确定某一直线坐标方位角,(1),图解法：,确定直线,12,方位角,。能够直接用量角器量取。,(2),解析法,：,如图所表示，当知道,1,、,2,点坐标时，公式计算：,1,2,x,y,y,x,12,地形图应用基本知识,9/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,10,例：,在图上量得,A,、,B,坐标为：,1000,900,800,700,600,500,1000 1100 1200 1300 1400 1500,1,：,1000,.,A,.,B,X,B,=683.2m,Y,B,=1378.5m,X,A,=845.6m,Y,A,=1140.3m,求,D,AB,、,AB,。,D,AB,AB,解,:,X=683.2-845.6=-162.4,Y=1378.5-1140.3=+238.2,D,AB,=,(-162.4),2,+238.2,2,=,288.29,R,AB,=tan,-1,=tan,-1,1.466749,Y,X,=554253,第,象限,AB,=180,R,AB,=,1241707,10/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,11,四、确定点位高程,假如某点位置恰好位于一条等高线上，则这点高程就等于该等高线高程。假如某点点位位于两条等高线之间，则能够用线性百分比内插法计算。如图所表示,:,地形图应用基本知识,11/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,12,五、在地形图上量取曲线长度,利用曲线计测定,六、,在地形图上确定某一直线,坡度,要确定地面,AB,坡度，能够在图上量测两点之间水平距离,D,与高差,h,则其坡度,i,为：,地形图应用基本知识,12/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,13,四,.,点位高程和两点间坡度量测,四,.,点位高程和两点间坡度量测,在等高线地形图上进行量测,1.,点位高程：,可依据等高线目估,H,E,=51.0m,H,F,=48.3m,H,G,=51.9m,2.,两点间坡度,坡度公式：,i=,h,D,h,dm,=,tan=,52,51,50,49,48,E,F,G,1:500,例：,设量得,F,、,G,图上距离为,28.5mm,，,求,F,、,G,之间平均坡度,(,点高程见上,),。,解：,平均坡度,地面倾角,14.2,i=,h,D,h,dm,=,51.9-48.3,0.0285,500,=,=0.2526=25.3%,13/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,14,七、按限制坡度选定最短路线,在一些工程建设过程中，常碰到坡度限制问题。利用地形图就能够依据限制坡度选择规划最正确路线。,比如，从山脚,A,点到山顶修一条公路，限制坡度,i,=5,。图百分比尺为,1,:,，等高距,h,为,2,米，要满足设计要求，可先求出路线在相邻等高线之间最小平距,d,，,d=h /,（,i,M,）,=2/,（,0.05,*,）,=0.02,米,然后，以,A,为圆心，,d,为半径作弧，交等高线于,1,点，再以,1,点为圆心，,d,为半径作弧交等高线于,2,点，如此直到线路抵达山顶，然后把相邻点连接起来，即为所求最短路线，假如相邻等高线之间平距大于,d,时，说明地面坡度小于限制坡度。,有时可按实际情况重复比较不一样方案，选择其中施工方便、经济合理一条。,地形图应用基本知识,14/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,15,地形图基本应用,按限制坡度选定最短路线,可按实际情况重复比较不一样方案，选择其中施工方便、经济合理一条。,15/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,16,在图上设计等坡度线,例：要在,A,、,B,间选定一条满足坡度为 最短路线。,解：由坡度公式,：,当相邻两根等高线之间,图上,d,30,毫米时，地面坡,度,i 3.33%,。取,d=30,毫米,作图时，,A,、,B,间路线最短,。,P270,图,9-11,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,16/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,17,地形图基本应用,八、确定汇水面积,如图所表示，汇水面积分界限为山脊线，图中虚线和,AB,围起来部分为汇水区域。只要测出围起来面积即可。测出面积方法有格网法和利用求积仪直接测出。见面积量算。,17/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,18,9.3,面积量算,一、透明方格纸法,二、平行线法,三、解析法,四、求积仪法,五、直接利用几何图形计算面积,18/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,19,一、透明方格纸法,透明方格纸法,计算曲线内面积，先将毫米透明方格纸覆盖在图形上，数出图形内完整方格数,n1,和不完整方格数,n2,，则面积可按下式计算,n2,图形边界所占方格数,n1,为图形边界所包围方格个数,M,为百分比尺分母,19/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,20,二、平行线法,将绘有等距平行线透明纸覆盖在图形上。则相邻两平行线间截割图形面积可近似视为梯形。梯形高为平行线间距,h,，图形截割各平行线长度，则各梯形面积分别为：,图形总面积：,20/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,21,三、解析法,假如图形为任意多边形，且各顶点坐标已在图上量出或实地测定，可利用各点,坐标以解析法计算面积。如图,1234,点分别向,Y,轴作垂线，由梯形面积加减能够得到图形,1234,围起图形面积,A,为：,整理得下式,展开后得下式,：,x,1,2,3,4,Y,21/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,22,三、解析法,若,n,边形各顶点投影于,X,轴时，则图形面积公式能够写为下式：,对于任意,n,边形，能够 写出面积计算通用公式：,当,i=1,，,y,i-1,=y,n,;,当,i=n,，,y,i+1,=y,1,。,当,i=1,，,x,i-1,=x,n,;,当,i=n,，,x,i+1,=x,1,。,22/51,编写程序时实用公式,23/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,24,四、求积仪法,求积仪是一个专门供图上量算面积仪器，,其优点是操作简便、速度快，适合用于任意曲线图形面积量算，并能确保一定精度。,求积仪有机械求积仪,),和电子求积仪两种。,24/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,25,求积仪法,-,机械求积仪,1),机械求积仪,机械求积仪是一个利用积分原理在图纸上测定不规则图形面积完全机械装置，,它结构简单，售价低廉，便于使用。,机械求积仪由极臂、描迹臂和计数器三部分组成。,25/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,26,求积仪法,-,机械求积仪,求积仪使用方法,：,F,是所量面积，,P,是分划值，,U,是起点和终点读数,26/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,27,求积仪法,-,电子求积仪,2),电子求积仪,图所表示为日本,KOIZUMI(,小泉,),企业生产,KP-90N,电子求积仪，,仪器是在机械装置动极、动极轴、跟踪臂,(,相当于机械求积仪描迹臂,),等基础上，,增加了电子脉冲记数设备和微处理器，能自动显示测量面积，,面积测量相对误差为,1/1000,27/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,28,地籍中用地面积计算,由计算机地籍管理软件自动计算,28/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,29,9.4,在地形图上按一定方向绘制断面图,一、按指定方向绘制纵断面图,在进行道路、隧道、管线等工程设计时，需要了解两点之间地面起伏情况，这时，可依据地形图中等高线来绘制断面图。,29/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,30,按指定方向绘制纵断面图,30/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,31,二、按设计线路绘制纵断面图,在道路、管线等工程设计中，为确定线路坡度和里程，要按设计线路绘制纵断面图。,ABCD,为一线路，需要沿此方向绘纵面图。,首先在图纸下方或方格纸上绘出两垂直直线，横轴表示距离，纵轴表示高程。,然后在地形图上，从,A,点开始，沿线路方向量取两相邻等高线间平距，按一定百分比尺，将各点依次绘在横轴上，得,A,、,1,、,215,、,D,点位置。,再从地形图上求出各点高程，依据对应点高程在纵轴上找出对应数值，依据横轴、纵轴即可在图中找出对应点，最终，将相邻垂线上高程点用平滑曲线连接起来，即得路线,ABCD,方向纵断面图。,31/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,32,按设计线路绘制纵断面图,32/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,33,9.5,地形图在平整场地中应用,场地平整有两种情形：,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,二、要求按设计等高线整理成倾斜面，,土方量计算,33/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,34,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,下列图所表示为某场地地形图，假设要求将原地貌按照挖填平衡标准改造成水平面，土方量计算步骤以下：,1,、在地形图上绘制方格网,方格网大小取决于地形复杂程度、地形图百分比尺大小和土方计算精度要求，,普通地，方格边长为图上,2cm,相当于地面,10M*10M,20M*20M,。,34/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,35,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,第一步在地形图上绘制方格网,地面,10M*10M,20M*20M,35/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,36,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,2,、,计算各方格顶点高程,用线性内插法求出，并注记在对应顶点右上方，如图所表示。,36/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,37,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,第二步计算各方格顶点高程,37/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,38,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,3,、,计算设计高程,“,挖、填平衡,”,。先将每一方格顶点高程加起来除以,4,，得到各方格平均高程，再把每个方格平均高程相加除以方格总数，就得到设计高程,H,。,H,i,-,每个方格平均高程,n,-,方格总数,38/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,39,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,第三步,“,挖、填平衡,”,，,计算设计高程,H,0,=33.04m,H1,H4,H5,H6,H7,H8,H9,H10,H11,H2,H3,Hi-,每个方格平均高程,39/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,40,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,分析,H,计算过程，能够发觉：,角点,高程,使用一次,-,边点,高程,使用二次,-,拐点,高程,使用三次,-,中点,高程,使用四次,-,所以设计高程,H,。能够表示为：,权为,1/4,权为,2/4,权为,3/4,权为,4/4,40/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,41,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,4,计算挖、填高度,并绘制填挖边界限,依据设计高程和方格顶点高程，能够计算出每一方格顶点挖、填高度，即：,将图中各方格顶点挖、填高度写于对应方格顶点左上方。正号为挖深，负号为填高。,依据各方格顶点挖、填高度绘制填挖边界限。,41/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,42,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,第四步计算挖、填高度,绘制挖填,边界限,42/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,43,一、要求平整成水平面,，,土方量计算,5,计算挖、填土方量,挖、填土方量可按角点、边点、拐点和中点分别按下式列表计算。正号为挖，负号为填,。,43/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,44,44/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,45,利用,Excel,表格,计算填、挖,土方量,45/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,46,1.,绘制设计倾斜面等高,线；,2.,确定填挖边界限,(,相,同高程原地面等高,线与设计等高线交点,连线,),；,二、要求按设计够高线整理成倾斜面,3.,在地形图上绘小方格,(,一,般取,2,厘米边长,),，编号；,4.,计算方格顶点填挖值,(,挖,为,+,填为,-),：,填挖值,=,方格顶点原地面标高,-,方格顶点设计地面标高,5.,计算每格填、挖土方量；计算填、挖土方总量。,52,47,48,49,50,51,46/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,47,47/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,48,将地面整理为倾斜面,将原地形整理成某一坡度倾斜面，普通可依据挖、填平衡标准，绘制出设计倾斜面等高线。,有时要求所设计倾斜面必须包含一些不能改动高程点,(,称设计倾斜面控制高程点,),，,比如已经有道路中线高程点，永久性或大型建筑物外墙地坪高程等。,如图所表示，设,A,、,B,、,C,三点为控制高程点，其地面高程分别为,54.6m,、,51.3m,和,53.7m,。要求将原地形整理成经过,A,、,B,、,C,三点倾斜面，其土方量计算步骤以下：,48/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,49,确定设计等高线平距,过,A,、,B,二点作直线，用百分比内插法在,AB,直线上求出高程为,54,、,53,、,52m,各点位置，也就是设计等高线应经过,AB,直线上对应位置，如,d,、,e,、,f,、,g,等点。,确定设计等高线方向,在,AB,直线上百分比内插出一点,k,，使其高程等于,C,点高程,53.7m,。过,kC,连一直线，则,kC,方向就是设计等高线方向。,插绘设计倾斜面等高线,过,d,、,e,、,f,、,g,各点作平行线,(,图中虚线,),，即为设计倾斜面等高线。过设计等高线和原同高程等高线交点连线，如图中连接,1,、,2,、,3,、,4,、,5,等点，就可得到挖、填边界限。图中绘有短线一侧为填土区，另一侧为挖土区。,计算挖、填土方量,与前面方法相同，首先在图上绘制方格网，并确定各方格顶点挖深和填高量。不一样之处是各方格顶点设计高程是依据设计等高线内插求得，并注记在方格顶点右下方。其填高和挖深量仍注记在各顶点左上方。挖方量和填方量计算和前面方法相同。,49/51,15 十一月 2025,湖北工业大学,土建学院测量工程系,50,50/51,同学们再见,!,51/51,