第二章工程建设中地形图的应用

浅谈地形图测绘在工程建设中的重要性摘要：工程建设离不开地形图的测量，本文从各种施工建设中描述地形图测绘在工程建设中的作用及重要性。

关键词：工程建设；地形图；地形测绘；测绘工程前言工程建设过程复杂多样，涵盖类型广泛，在工程建设中地形图测绘是基本前提条件，占据了重要地位。

测绘是对地理以及地理空间中所分布的相关数据进行测量、采集、分析、描述等，测绘具有前期性、基础性的特点。

地形图是将地表自然、人为建筑等的属性信息以及地理空间位置，按照标准规范绘制成一定比例的图示，并标明数字、名称标注位置、距离、地名等所属.。

我们通过地形图可以全面掌握某个地区的地面起伏状态、坡度的变化、各种各样建筑物的相对位置、土地利用状况以及交通状况、河流的流向分布等，在各种工程建设的规划设计过程中，都必须对所拟建地区的情况做一个系统全面的调查。

利用我们所掌握熟悉的地形图测绘知识，从中获得各项工程规划设计所需要的各种要素。

地形图测绘一般的工程建设通常可以划分为规划设计、工程施工以及运营管理三个阶段。

在工程的规划设计阶段，都需要提前做好勘察测绘工作，了解工程相关的各种自然现象，所必须有的资料要素包括地形、地质等，而在其中，最为主要的地形资料就是地形图。

且测绘工作的成果，一般都是以地形图的形式所呈现的。

所以地形图的测绘设计的主要有以下三方面的要求：a.地形图的精确准确度必须要满足设计额需求；b.适当的选择地形图的比例尺；c.要有快速的时效性，测图的范围合适，出图的时间要快。

另一方面，地形图的质量好坏也是关系到工程设计的成败，它决定着整个工程建设的质量和进度。

因此，在整个勘测过程中，设计人员需详细测绘地形图，务必要做到精度、准度、速度这三个度。

二、地形图在各种工程建设规划设计阶段所起的作用在各种各样类型的工程施工过程中，对于地形图的选择也是不同的，对河流或者江河而言，要兴建水利工程需要全面整体的规划，还要有全流域的比例尺地形图，大小为1：50000~1：100000；对于水系的某个大型枢纽工程规划设计，最为重要的是选择合适的坝址以及建坝以及上游所淹没的面积与后库容量等，因此所选择的地形图比例尺大小为1：10000~1：50000；在大坝初步勘测设计中，应选择比例尺为1：10000的地形图，详细设计的应为1：2000~1：5000；另外，在工程施工阶段，可选用测绘为1：1000的地形图。

地形图基本应用地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础资料，在地形图上可以获取多种、大量的所需信息。

并且，从地形图上确定地物的位置和相互关系及地貌的起伏形态等情况，比实地更准确、更全面、更方便、更迅速。

一、确定图上点位的坐标1） 求点的直角坐标 欲求图9·9 a)中P 点的直角坐标，可以通过从P 点作平行于直角坐标格网的直线，交格网线于e 、f 、g 、h 点。

用比例尺（或直尺）量出 ae 和ag 两段距离，则P 点的坐标为：mag y y mae x x a p a p 321292932100211272721100=+=+==+=+=为了防止图纸伸缩变形带来的误差，可以采用下列计算公式消除： m l ad ag y y m l ab ae x x a p a p 03.321291009.99293210003.211271009.992721100=⨯+=⋅+==⨯+=⋅+=式中，为相邻格网线间距。

2） 求点的大地坐标 在求某点的大地坐标时，首先根据地形图内外图廓中的分度带，绘出大地坐标格网。

接着，作平行于大地坐标格网的纵横直线，交于大地坐标格网。

然后，按照上面求点直角坐标的方法计算出点的大地坐标。

bh αPQ cab二、确定图上直线段的距离若求PQ 两点间的水平距离，如图9·9 a)，最简单的办法是用比例尺或直尺直接从地形图上量取。

为了消除图纸的伸缩变形给量取距离带来的误差，可以用两脚规量取PQ 间的长度，然后与图上的直线比例尺进行比较，得出两点间的距离。

更精确的方法是利用前述方法求得P 、Q 两点的直角坐标，再用坐标反算出两点间距离。

三、图上确定直线的坐标方位角如图9·9 a)，若求直线PQ 的坐标方位角，可以先过P 点作一条平行于坐标纵线的直线，然后，用量角器直接量取坐标方位角。

要求精度较高时，可以利用前述方法先求得P 、Q 两点的直角坐标，再利用坐标反算公式计算出。

地形图在工程规划设计中的应用一、绘制已知方向线的纵断面图纵断面图是反映指定方向地面起伏变化的剖面图。

在道路、管道等工程设计中，为进行填、挖土（石）方量的概算、合理确定线路的纵坡等，均需较详细地了解沿线路方向上的地面起伏变化情况，为此常根据大比例尺地形图的等高线绘制线路的纵断面图。

如图9-4所示，欲绘制直线AB、BC纵断面图。

具体步骤如下：（1）在图纸上绘出表示平距的横轴PQ ，过A 点作垂线，作为纵轴，表示高程。

平距的比例尺与地形图的比例尺一直；为了明显地表示地面起伏变化情况，高程比例尺往往比平距比例尺放大10～20倍。

（2）在纵轴上标注高程，在图上沿断面方向量取Cy图9-4 绘制已知方向线的纵断面图两相邻等高线间的平距，依次在横轴上标出，得b、c、d、…、l及C等点。

（3）从各点作横轴的垂线，在垂线上按各点的高程，对照纵轴标注的高程确定各点在剖面上的位置。

（4）用光滑的曲线连接各点，即得已知方向线A —B—C的纵断面图。

二、按规定坡度选定最短路线在道路、管道等工程规划中，一般要求按限制坡度选定一条最短路线。

如图9-5所示，设从公路旁A点到山头B点选定一条路线，限制坡度为4%，地形图比例尺为1：2 000，等高距为1m。

具体方法如下：（1）确定线路上两相邻等高线间的最小等高线平距。

m5.12200004.0m1=⨯==iM h d（2）先以A 点为圆心，以d 为半径，用圆规划弧，交81m 等高线与1点，再以1点为圆心同样以d 为半径划弧，交82m 等高线于2点，依次到B 点。

连接相邻点，便得同坡度路线A —1—2—…—B 。

图9-5 按规定坡度选定最短路线在选线过程中，有时会遇到两相邻等高线间的最小平距大于d的情况，即所作圆弧不能与相邻等高线相交，说明该处的坡度小于指定的坡度，则以最短距离定线。

（3）另外，在图上还可以沿另一方向定出第二条线路A―1′―2′―…―B，可作为方案的比较。

在实际工作中，还需在野外考虑工程上其它因素，如少占或不占耕地，避开不良地质构造，减少工程费用等，最后确定一条最佳路线。

第一章工程建设中地形图的应用第一节地形图在工程建设勘察设计阶段的应用1设计用地形图的特点工程建设一般分为规划设计（勘测）、施工、运营管理阶段。

在规划设计时，必须要有地形、地质等基础资料，其中地形资料主要是地形图。

没有确实可靠的地形资料是无法进行设计的，地形资料的质量将直接影响到设计的质量和工程的使用效果。

设计对地形图的要求主要体现在以下三方面：意识地形图的精度必须满足设计要求；二十地形图的比例尺应选择恰当；三是测图范围合适，出图时间要快，具有较好的实时性。

2地形图在水利工程勘测设计阶段的应用我国具有极其丰富的水资源、港湾和海洋资源。

为了开发和利用这些资源，必须兴建水工建筑物，如河坝、船闸、运河、港口、码头等。

为了合理地选择水利枢纽的位置和分布，以便使其在发电、航运、防洪及灌溉等方面都能发挥最大的效益，需在全流域测绘比例尺为1:500或1: 100 000的地图，以及水面与河底的纵断面图，一边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面积等，并确定各主要水利枢纽的型式和建造的先后顺序。

拦河坝市水利枢纽工程中的主要工程，地形和地质条件决定了坝址的位置。

最有可能建坝的地方是在河谷最窄而岩层最好的河段。

为了确定建坝以后在河流上形成的水库淹没范围及面积，计算总库容与有效库容，设计库岸的防护工程，确定哪些城镇、工矿企业以及重要耕地被临时淹没或永久浸没，并拟定相应的防护工程措施，涉及航道及码头的的位置，指定库底清理、居民迁移以及交通线改建等的规划，需要各种不同精度的地形图。

3地形图在城市勘测设计阶段的应用城市的建设也离不开地形图，在确定城市的整体布局时需用各种大、中、小比例尺的地形图。

比如：道路规划、各种管线的规划、工矿企业的规划以及各种建筑物的规划等。

在设计中如果没有地形图，设计人员就没办法确定各种工程及相应建筑物的具体位置。

利用1: 2 000或1:500比例尺地形图作为选址的依据和进行总图设计的地图，在图上设计人寻找合适的位置、放样各种设施、量取距离和高程，并进行工程的定位和定向及坡度的确定，从而计算工程量和工程费用等。

工程测量学习题第一章工程测量学概述1、土木工程建设分为几个阶段，在各个阶段测量工作的主要内容。

1)规划设计阶段主要是测绘地形图和纵横断面图2)施工建设阶段按照设计要求在实地准确地标定建（构）筑物各部分的平面位置和高程位置，作为施工和安装的依据3)竣工后运营管理阶段竣工测量以及为监视工程安全状况的变形监测与维修养护等测量工作。

2、工程测量研究对象及特点是什么？研究对象：建筑工程和机器设备特点：工程测量作用性强，研究具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现。

3、工程测量的任务。

\为各种服务对象提供测绘保障，满足他们所提出的各种要求4、工程测量发展的动力和方向。

动力：大型特种精密工程方向：精密工程测量第二章工程地形图的测绘和应用1、在工程建设中各个阶段使用地形图的区别。

规划设计阶段主要采用小比例尺地形图，如1:1万及以上，满足工程初步设计要求；施工建设阶段采用大比例尺地形图，如1:2000，提供详细的点位坐标；竣工阶段根据工程要求主要内容详测比例尺大些，次要内容简测相应比例尺小些。

2、给定一个测区范围，要求测绘该地区的大比例尺地形图，请给出全野外数字测图的方案、作业过程等。

1)项目概述：项目来源，内容，目的2）测区概况和已有资料情况3）执行标准和文件：法律法规等4）主要技术指标：坐标系统，比例尺等5）技术设计书编写6）控制测量7)野外数据采集8)地形图的编辑，整饰与输出9)质量检查与验收10)编写技术总结，提交相关资料3、水深地形图和陆地地形图的区别，深度基准的概念及确定。

如何设计测深线。

水深地形图是从水深来描述水下地面点的竖向位置陆地地形图是从高程来描述水下地面点的竖向位置深度基准面试水深计算的起算面。

从1956年开始我国采用理论深度基准面，在内河及湖泊采用最低水位，平均低水位或设计水位等作为深度基准面。

测深断面线的方向一般与河流主流或者岸线垂直，在河道转弯处，可布设成扇形。

测深断面线一般规定在图上每隔1-2cm布设一条，测深点的间距一般在图上为0.6-0.8cm4、竣工测量的目的1)在新建或扩建的工程中，为了检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果2)为工程扩建或者改建提供依据3)为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需要。