2.1 地形图

2.1.1 地形图基本概念

地形图是指地表起伏形态和地理位置及形状在水平面上的投影图。具体来讲，是将地面上的地物和地貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定比例绘到图纸上，详细表示地标上居民地、道路、水系、境界、土质、植被等基本地理要素且用等高线来表示地面起伏的一种按统一规范绘制的图纸。

地形图包含地形符号、比例尺、地理坐标系及高程等方面基本信息（图2.1-1）。

1.地形符号

地形由地物和地貌构成，地物是指地面上人工建造或自然形成的固定物，例如建（构）筑物、道路、河流水系、林地、农田、植被等；地貌是指地面上高低起伏的形态，例如山地、台地、平地、洼地等。

一般情况下，用于表示地貌的等高线、高程点、特征线等是场地设计参考的最基本要素。

（1）等高线。等高线是将地表高度相同的点连成一条环线直接投影到平面形成水平曲线，不同高度的环线不会相合，除非地表显示悬崖或峭壁才能使某处线条太密集出现重叠，若地表为平坦开阔的山坡，曲线间的距离就很宽。等高线地图的线条有粗、细两种线条，粗线条称为计曲线，并标示海拔高度，细曲线称为首曲线，介于计曲线之间，具有方便分析地形的功能。坡度是等高线地图最易辨识的地形特征。

（2）高程点。高程点即标有高程数值的信息点，通常与等高线配合表达地貌特征的高程信息。地形的起伏变化，使得高程点群在空间分布上呈现不同的疏密关系。单个或者少量的高程点不足以表达地面起伏，而大量高程数据则不直观，但高程点便于计算机处理。

（3）特征线。地形特征线用来描述陡坎、悬崖等具有一定高差的边界线，一般由多个高程点连线而成。

2.比例尺

地图比例尺是地图上的线段长度与实地相应线段长度之比。它表示地图图形的缩小程度，又称为缩尺。一般来说，地图比例尺越大误差越小，图上测量精度就越高。我国的国家基本地图的比例尺常为：1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000、1∶10000、1∶25000、1∶50000、1∶100000、1∶250000、1∶500000、1∶1000000等。

场地设计阶段一般采用1∶1000比例尺，图纸上1mm代表实际尺寸1000mm。比例尺是地图及图纸的重要参数，关系到绘制尺寸、位置、工程量等实际问题，还与出图时文字大小、线条宽度等相关。

3.坐标系及高程

坐标系是定位的参考，规划建设中用到的坐标系包括：全球范围定位的地理坐标系、国家大地测量坐标系、项目的施工坐标系。

图2.1-1 地形图

（1）地理坐标系定义了地表点位的经纬度，并且根据其所采用的参考椭球体参数还可求得点位的绝对高程值。在大地测量学中，对于地理坐标系中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。大地经纬度中地面上任意一点的位置，也可以用大地经度L、大地纬度B表示。

（2）常用地理坐标系包括1954北京坐标系、1980西安坐标系、WGS84大地坐标系、2000国家大地坐标系（CGCS2000）。在工程测量和施工中，我国普遍使用的是1954北京或1980西安的高斯投影平面直角坐标系。

（3）施工坐标系又称建筑坐标系，其坐标轴与主要建筑物主轴线平行或垂直，以便用直角坐标法进行建筑物的放样。施工坐标系的纵轴通常用A表示，横轴用B表示，施工坐标也称“A、B”坐标。当绘制施工图时，应采用施工坐标，同时图纸上应标明测量坐标。测量坐标网应画成交叉十字，坐标代号宜用“X、Y”表示；施工坐标网应画成网格通线，坐标代号宜用“A、B”表示（图2.1-2）。坐标值为负数时，应注“-”号，为正数时，“+”号可省略。

图2.1-2 坐标网格

场地设计采用原始资料地形图坐标系，国内项目一般采用国家大地测量坐标系，国际或地方项目通常采用WGS84坐标系或当地坐标系，项目设计施工过程中常采用施工坐标系，因此实际应用中会涉及到各种坐标系的转换问题，具体转化方法应参照测量学相关知识。