地理空间信息讲座ppt下载

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地形图的基本应用
八、 确定汇水面积 • 如图所示，汇水面积的分界线为山脊线，图中虚线和AB围
起来部分为汇水区域。只要测出围起来的面积即可。测出 面积的方法有格网法和利用求积仪直接测出。见面积量算。
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地形图的基本应用 按限制坡度选定最短路线
➢可按实际情况反复比较不同的方案，选择其中施 工方便、经济合理的一条。
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在图上设计等坡度线
例：要在A、B间选定一条满足坡度为i3.33%的最短路线。
Xa x0 x
300
Ya y0 y
B 250
4500 C
Xa x
200
a
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150 A
4000 2000
y Ya
25 0 0
3 0 00
100
0
10 0
20 0
300 400
5 00
1 : 10000
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地形图应用的基本知识
x 二、确定两点之间的距离
n2图形 边界所 占的方 格数
A(n112n2)1M062(m2)
n1为图形 边界所包 围的方格
个数
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二、平行线法
• 将绘有等距平行线的透明纸 覆盖在图形上。则相邻两平 行线间截割的图形面积可近 似视为梯形。梯形的高为平 行线间距h，图形截割各平行 线的长度，则各梯形面积分 别为：
求积仪有机械求积仪)和电子求积仪两种。
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求积仪法----- 机械求积仪
1) 机械求积仪
机械求积仪是一种利 用积分原理在图纸上 测定不规则图形面积 的完全机械装置，
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。
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四.点位的高程和两点间的坡度量测
◆ 在等高线地形图上进行量测 1.点位高程：可根据等高线目估
HE=51.0m, HF=48.3m, HG=51.9m
52
E • 51
四.点位的高程和 两点间的坡度量测
•G
2.两点间坡度
50
坡度公式：
i= tan=
h D
=
h d•m
49 48
求DAB、AB。
解 :X= 683.2- 845.6=-162.4 1000
Y=1378.5-1140.3=+238.2
DAB=√(-162.4)2+238.22=288.29 900
A . AB
RAB =tan-1
Y X
=tan-1 1.466749 800
=554253 第Ⅱ象限 700
AB =180°–RAB
第9章 地形图的应用
§9.1 概述 §9.2 地形图应用的基本知识 §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的应用 §9.6 地理信息系统在城市管理中的应用
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§9.1 概述
◆地理信息系统GIS 基础地理信息 GIS
(2)解析法 ：
如图所示，当知道1、2点 的坐标时，公式计算：
12ar
cta(yn2y1) (x2x1)
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9
x
Δy
2
Δx α12
1
y
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例：在图上量得A、B坐标为：
XA= 845.6m XB= 683.2m YA=1140.3m YB=1378.5m
§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
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一、透明方格纸法
• 透明方格纸法
• 计算曲线内的面积，先 将毫米透明方格纸覆盖 在图形上M，为数出图形内 完整的方比格例数n1和不完 整的方格尺数分n2，则面积 可按下式母计算
三、解析法
A1n 2i1
xi1xi
yi1yi
➢对于任意n边形，可以 写出面积计算的通用公 式：
• 若n边形各顶点投影于X
轴时，则图形面积公式
可以写为下式：
A1 n xi(yi 1yi 1)
1n
A
yi(xi 1xi 1)
2i1
2i1
当i=1，yi-1=yn;当i=n， yi+1=y1。
当i=1，xi-1=xn;当i=n， xi+1=x1。
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HMHBBM B Ah
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地形图应用的基本知识
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的坡度
要确定地面AB的坡度，可以在图上量测两点 之间的水平距离D与高差h则其坡度i为：
i h h D Md
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• 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 到线路到达山顶，然后把相邻点连接起来，即为所求的 最短路线，如果相邻等高线之间的平距大于d时，说明 地面坡度小于限制坡度。
• 有时可按实际情况反复比较不同的方案，选择其中施工 方便、经济合理的一条。
•
Xa=3265100 ，Ya= 20 612400
• 量取ag、ae的长度（注意：应按比例化算成实地距离），
则M点的坐标为：
Xm = Xa + （ag /ad）*100
• Ym = Ya + （ae / ab）*100
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点位的坐标量测
5000
解：由坡度公式 i h h ： D dm
h 0.0333
d m
d
d h 0.0333 m
5 1000 30（毫米） 0.0333 5000
◆当相邻两根等高线之间的 图上 d 30毫米时，地面坡 度 i 3.33%。取d =30毫米
d
P270 图9-11 d
d
d
d
d
d
d
d
d d
dd
作图时，A、B间路线最短。
泉)公司生产的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 积仪的描迹臂)等的基础上，
• 增加了电子脉冲记数设备和 微处理器，能自动显示测量 的面积，
• 面积测量的相对误差为1/1000
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地籍中的用地面积计算
• 本章重点 ： 地形图应用的基本内容，地形图
在工程规划设计工作中的应用。
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地形图的主要用途
地形图应用于广泛的领域，如国土整治、资源勘 测、城乡建设、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 上获取详细的地面现状信息。在国防和科研方面， 更具重大用途。
应用
◆数字化测绘 基础地理信息 ◆计算机软硬件 GIS ◆地理信息的应用
● 应用数据库管理系统和相关应用软件
● 直接应用地形图
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§9.2 地形图应用的基本知识
• 教学要求： 掌握地形图应用的基本内容及地
形图在工程勘测规划设计工作中的应用，会用 几种常用的方法在地形图上测定图形的面积。
No Image
➢图形总面积：
N No o IIm ma a gg e e
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三、解析法
如果图形为任意多边形，且各顶点的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，由梯形面积加减可以得到图形1234围起的图形面积A为：
= 124°17′07″
600
DAB
.B
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500 1000 1100
10
1200 1300 1400 1500 1：1000
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地形图应用的基本知识
四、确定点位的高程
• 如果某点位置恰好位于一条等高线上，则这点的高程就等 于该等高线的高程。如果某点的点位位于两条等高线之间，则 可以用线性比例内插法计算。如图所示:
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求积仪法----- 机械求积仪
• 求积仪的使用方法 ：
F是所量面积，P是分划值， U是起点和终点读数
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求积仪法-----电子求积仪
• 2) 电子求积仪 • 图 所 示 为 日 本 KOIZUMI( 小
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
邻等高线间的平距，按一定的比例尺，将各点依次绘在横
轴上，得A、1、2………15、D点的位置。
•
再从地形图上求出各点的高程，根据对应点高程在纵
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• 编写程序时的实用公式
1n
A (xix0)(yi1yi1) 2i1
S S 1 S 2 S n
四、求积仪法
求积仪是一种专门供图上量算面积的仪器，
其优点是操作简便、速度快，适用于任意曲线 图形的面积量算，并能保证一定的精度。
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按指定方向绘制纵断面图
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二、按设计线路绘制纵断面图
•
在道路、管线等工程设计中，为确定线路的坡度和里
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的直线，横轴
例：设量得F、G的图上距离为28.5mm，
求F、G之间的平均坡度(点的高程见上)。
•F 1:500
解：平均坡度
i=
h D
=
h d•m
=
51.9-48.3 0.0285•500
=0.2526=25.3%
地面倾角 14.2°
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• 假设须测出已知点A（Xa、 Ya）B（Xb、Yb）之间的距
B
离D，有两种方法。
A
• 1)：图量法，按比例化算成
y
实地距离。
• 2)：用公式计算：
D AB (xBxA)2(yByA)2
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三、确定某一直线的坐标方 位角
(1) 图 解 法 ： 确 定 直 线 12 的 方位角α₁₂。可以直接用 量角器量取 。
2
1
1
(x1y4x4y4x1y1x4y1)(x3y3x4y3x3y4x4y4) 2
4
3
整理得下式
A 1 x 1 ( y 2 y 4 ) x 2 ( y 3 y 1 ) x 3 ( y 4 y 2 ) x 4 ( y 1 y 3 )
2
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Y
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由计算机地籍管理软件自动计算
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§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，
需要了解两点之间的地面起伏情况，这时， 可根据地形图中的等高线来绘制断面图。
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A 1 ( x 1 x 2 ) y 2 ( y 1 ) ( x 2 x 3 ) y 3 ( y 2 ) ( x 1 x 4 ) y 4 ( y 1 ) ( x 3 x 4 ) y 3 ( y 4 )
2
展开后得下式 ：
x
2
A1(x1y2x2y2x1y1x2y1)(x2y3x3y3x2y2x3y2)
七、按限制坡度选定最短路线
• 在一些工程建设过程中，常遇到坡度限制问题。利用 地形图就可以根据限制的坡度选择规划最佳的路线。
• 例如，从山脚A点到山顶修一条公路，限制坡度i=5％ 。 图的比例尺为1:2000，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的最小平距d ，
• d =h /（i·M）= 2 /（0.05*2000）= 0.02米
数字化地形图使地形图在管理和使用上体现出图 纸地形图所无法比拟的优越性。
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一、确定点位的平面坐标
• 根据地形图上的方格网，可以求出地面上任意点位的平面 坐标。
• 求M点的坐标。先将M点所在的小方格用虚线连接，即得正 方形abcd，从图中可以看出，a点坐标为：