地形图的应用(国家基本比例尺地形图分幅与编号).doc

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地形图的应用（国家基本比例尺地形图分幅与编号）
大比例尺地形图是建筑工程规划设计和施工中的重要地形资料。特别是在规划设计阶段，不仅要以地形图为底图，进行总平面的布设，而且还要根据需要，在地形图上进行一定的量算工作，以便因地制宜地进行合理的规划和设计。
1.按经纬线分幅的梯形分幅法(又称为国际分幅) 2.按坐标格网分幅的矩形分幅法。
一．梯形分幅与编号
1、1：100万比例尺图的分幅与编号
按国际上的规定，1：100万的世界地图实行统一的分幅和编号。即自赤道向北或向南分别按纬差4°分成横列，各列依次用A、B…V表示。自经度180°开始起算，自西向东按经差6°分成纵行，各行依次用l、2…60表示。每一幅图的编号由其所在的“横列一纵行”的代号组成。例如北京某地的经度为东经118°24′20″，纬度为39°56′30″，则所在的1：100万比例尺图的图号为J—50。

2、1：10万比例尺图的分幅和编号
将一幅1：100万的图，按经差30′，纬差20′分为144幅1：10万的图。

3、
这三种比例尺图的分幅编号都是以1：10万比例尺因为基础的。每幅1：10万的图，划分成4幅1：5万的图，分别在1：10万的图号后写上各自的代号A、B、C、D。每幅1：5万的图又可分为4幅1：2．5万的图，分别以1、2、3、4编号。每幅1：10万图分为64幅1：1万的图，分别以(1)、(2)、……(64)表示。

1：5000和1：2000比例尺图的分幅编号是在1：10000图的基础上进行的。每幅1：10000 的图分为4幅1：5000的图，分别在1：10000的图号后面写上各自的代号a、b、c、d。每幅1：5000的因又分成9幅1：2000的图，分别以l、2、……9表示，图幅的大小及编
二、矩形分幅与编号
大比例尺地形图大多采用矩形分幅法，它是按统一的直角坐标格网划分的。采用矩形分幅时，大比例尺地形图的编号，一般采用图幅西南角坐标公里数编号法。其西南角的坐标X＝3530．0km，y＝531．0km，所以其编号为“3530．0—531.0”。编号时，比例尺为1：500地形图，坐标值取至0．01km，而1：1000、1：2000地形图取至0．1km。
某些工矿企业和城镇，面积较大，而且测绘有几种不同比例尺的地形图，编号时是以1：5000比例尺图为基础，并作为包括在本图幅中的较大比例尺图幅的基本图号。例如，某1：5000图幅西南角的坐标值x＝20km，y＝10km，则其图幅编号为“20—10”。这个图号将作为该图幅中的较大比例尺所有图幅的基本图号。也就是在1：5000图号的末尾分别加上罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，就是1：2千比例尺图幅的编号。同样，在1：2000图幅编号的末尾分别再加上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，就是1：1000图幅的编号，在1：1000比例尺的图号末尾再加上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，就是1：500图幅的编号。

国家基本比例尺地形图分幅与编号
比例尺
分幅
基础
图幅大小
分幅编号
西南林学院(102°46¢、25°04¢)
经差
纬差
图幅编号
经度范围
纬度范围
数字式分幅编号
1:100万
全球
6°
4°
纵A~V
横1~60
G-48
102°-108°
24°-28°
G48
1:50万
1:100万
3°
2°
A、B、C、D
G-48-C
102°-105°
24°-26°
G48B002001
1:25万
1:100万
1°
40¢
[1]~[36]
G-48-[25]
102°-103°
24°40¢-25°20¢
G48C005001
1:10万
1:100万
30¢
20¢
1~144
G-48-98
102°30¢-103°
25°-25°20¢
G48D009002
1:5万
1:10万
15¢
10¢
A、B、C、D
G-48-98-D
102°45¢-103°
25°-25°10¢
G48E024004
1:2.5万
1:5万
7¢30²
5¢
1、2、3、4
G-48-98-D-1
102°45¢-103°52¢.5
25°-25°05¢
G48F047007
1:1万
1:10万
3¢45²
2¢30²
(1)~(64)
G-48-98-(53)
102°45¢-102°48¢45²
25°02¢.5-25°05¢
G48G094
1:5千
1:1万
1¢52².5
1¢15²
a、b、c、d
G-48-98-(53)-c
102°45¢-102°46¢52².5
25°03¢45²-25°05¢
G48H
1991年以后新的数字式地形图分幅编号
1991年以后的分幅编号，1:100万比例尺地形图的分幅编号不变，其它七种比例尺的分幅不变，编号以1:100万编号为基础采用行列编号法(见图)。编号采用10位编码，第1位为1:100万比例尺地形图分幅编号横列号(A~V)，第2、3位为1:100万比例尺地形图分幅编号纵行号(1~60)，第4位为比例尺代码(B~H)，第5~7位为分割后的行号数字码，第8~10位为分割后的列号数字码。

不同比例尺的代码和行列号范围见表。
比例尺代码
比例尺
1:50万
1:25万
1:10万
1:5万
1:2.5万
1:1万
1:5千
代 码
B
C
D
E
F
G
H
行列号范围
001~002
001~004
001~012
001~024
001~048
001~096
001~192

拓扑学就是以空间几何的形式来表现事物内部的结构,原理,工作状况等.
拓扑关系 topological relation指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联和包含等关系。
全球定位系统(GPS、Global Positioning System)
地理信息系统(GIS、Geography Information System)
遥感(RS、Remote Sensing)。
§ 地面点位的确定
一、基准面
地球的平均密度，海洋占71%，陆地占29%。最高峰珠穆朗玛峰(Mount Qomolangma/Everest)8848.13米，最深的海洋马里亚纳海沟11022米(菲列宾附近)。
地球是被一个瞬间静止的海水面向陆地延伸所围成的球体，这个瞬间静止的海水面称为水准面(level surface)。
水准面处处与重力方向垂直。水准面有无穷多个，其中与平均海水面相吻合的称为大地水准面(geoid)，是唯一的。因不同国家或地区采用不同的平均海水面，实际上是相对唯一。
大地水准面所包围的球体称为大地体。
重力是地球引力和离心力的合力，由于地球内部物质分布不均匀，重力方向不规则，大地水准面是一个不规则的曲面，无法用数学公式表示，不便进行计算。为了测量和制图的方便，采用一个与大地体很接近而又规则的数学形体来表示地球的形状，称为参考椭球体。是一个椭圆围短轴旋转而成的，又称旋转椭球。
与水准面相切的平面称为水平面(horizontal、level)。
我国采用参考椭球体参数：长半轴：，短半轴：，扁率：。
确定参考椭球体与大地体的相对关系称为椭球定位。
我国椭球定位己于是1980年完成，用天文方法测定一个点的位置(地心坐标系，三个几何量)、用物理方法测定重力加速度、旋转角速度、转动惯量三个物理量，全国范围内约选了2000个点进行测定，有12000个未知数，解方程组求最小二乘解，动用了当时最先进的银河Ⅰ型计算机进行运算。确定在我国的地理中心陕西省西安市泾阳县永乐镇建立大地原点，称为“1980年大地坐标系”。
之前我国采用前苏联的克拉索夫斯基椭球体，从莫斯科长距离引到北京，称为“1954年北京坐标系”，由于不适合我国的情况，又经过长距离传递，有较大的误差，到达我国最远的南海的误差达200米。
注意：两个坐标系的坐标是不能通用的，必须进行换算。目前很多资料上两种坐标系都可能使用。
地球半径：。
二、确定地面位的方法
地面点的位置是三维坐标，采用地心坐标系不方便。
1、地理坐标
用经度(longitude)、纬度(latitude)来表示地面点的位置的球面坐标称为地理坐标。确定地面点在椭球面上的位置(不考虑地面的起伏)，用经度λ、纬度ψ来表示。在大范围内表示。
地球椭球上的点线面：地轴、南极、北极、子午面、子午线、经线、赤道面、赤道、平行圈、纬线、(南、北)回归线、(南、北)极圈。
黄道：地球运动的轨道，黄赤交角。
白道：月球运动的轨道，黄白交角。
零度经线(首子午线、起始子午线或本初子午线)是经过英国格林尼治天文台(Greenwich)的子午线。
经度λ：东经(为正) 、西经(为负) 。
我国的经度为东经。
纬度ψ：北纬(为正) 、南纬(为负) ，我国为北纬。
天文经纬度：λ、ψ，以大地体及垂线为基准，实际上是用天文方法直接测定。大地经纬度：L、B，以参考椭球体及法线为基准，是理论上的，测定垂线偏差后，在天文经纬度上加改正。
经纬度一般精确到，相当于3米。
2.高斯平面直角坐标(level rectangular coordinates system)
分带投影：球面 → 柱面 → 平面，是中心投影。
6°带：带号从东经为带(从西经为带)。
，(取整、去掉所有小数)。
3°带：带号从东经始为带，，
(取整、去掉所有小数)。
我国经度从。6°带：，3°带：。我国6°带与3°带的带号正好不在相同的带号范围内，可从带号上分辨是6°带还是3°带。
西南林学院经度102°46¢，6°带为18带，3°带为34带。
3、任意平面直角坐标
数学坐标系：右手坐标系，X、Y、Z
方向逆时针(counter-clockwise)
测量坐标系：左手坐标系，Y、X、H
方向顺时针(clockwise)

注意：两个坐标系的三角函数公式完全相同。
为保证测量范围内的坐标均为正值，通过移动坐标原点，使测量范围均在第一象限内。使高斯投影的每一带中央子午线西移500公里，保证坐标均为正值。为避免不同带坐标重复，在横坐标(Y)前两位加上带号。
如：18带距中央子午线以东18000m，则Y=18518000m
34带距中央子午线以西18000m，则Y=34482000m
4、高程
地面上任意一点到大地水准面的铅垂距离称为该点的绝对高程，又称高程，亦称海拨，用H表示。
水准原点在山东省青岛市海滨观象山。
1956年黄海高程系：青岛水准原点H0=72.289。
1985年国家高程基准：青岛水准原点H0=72.2604。
Δh=-0.0286，由于室温效应使海平面升高则该原点的高程变低。
假定高程(任意水准面)，两点间高程之差称为高差、高程是绝对的、高差是相对的。
地球半径：公里。
水准面：无穷多个、不规则，基准线是铅垂线。
大地水准面：相对唯一，不规则，基准线是铅垂线。
参考椭球面：相对唯一，规则，基准线是法线。

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