工程规划设计对地形图的要求

在工程建设的规划设计阶段，必须对工程所在地的地形、地质和水文地质条件等有充分的了解，为此要进行勘察工作，其中测绘工作主要是地形图的测绘。工程建设的规划设计通常可分选址、初步设计和施工设计3个阶段。各阶段的目的及任务不同， 内容也有所不同，而就与测绘工作的关系来说，其各设计阶段涉及地域的大小不同，对地形信息详细程度和精度的要求不同，因而各设计阶段所需地形图的比例尺的大小就不同。在选址和初步设计阶段一般使用1∶5000至1∶10万的地形图，我国大部分地区已测制了比例尺为1∶1万至1∶5万的地形图，在选址和初步设计阶段应尽量利用已有的地形图。在施工设计阶段需要详细设计各建筑物的细部，要求更大比例尺的地形图，如比例尺为1∶500至1∶2000的地形图，这些地形图通常是按照设计需要的范围实地进行测绘。

测绘资料要满足工程建设规划设计的需要，其主要质量标准有：地形图的精度、比例尺、测绘内容的取舍适度等。要合理解决这些问题，使得既能充分地满足规划设计的要求，又能使测绘工作经济合理，这就要根据设计工作对地形资料的需求情况进行分析，制订测绘计划。

一、水利枢纽工程规划设计对地形图的要求

在水工建筑物（例如拦河坝、水闸、船闸、港口码头等）的规划设计之初，首先应该对一条河流或一个流域有一个综合开发利用的全面规划，进行梯级开发，合理地选择水利枢纽的位置和分布，以使其在发电、航运、防洪及灌溉等方面都能发挥最大的效益。这时应该有全流域的比例尺为1∶1万至1∶10万的地形图，以及水面和河底的纵断面图，以便研究河谷地貌的特点，探讨各个梯级中水利枢纽的水头高低、发电量大小、回水分布情况以及流域的面积与水库的库容等，并确定各主要建筑物的形式和建造的先后次序。

拦河坝是水利枢纽中的一项主要工程，坝址的选择主要决定于地形和地质条件，河谷最窄而岩层良好的河段是最可能建坝的地方。建坝以后，在河流的上游形成水库。水库的库容与淹没面积的大小取决于地形与蓄水高度。为了进行水库的设计，需要比例尺为1∶1万至1∶5万的地形图，以确定水库的淹没面积、库容和有效库容，制定居民的迁移和交通线改建规划，设计库岸的防护工程、航道及码头的位置。在研究这些问题时对地形图的要求并不完全一致，有些项目（如计算库容）需要整个库区范围内同一精度的地形图，而另一些项目（如防护工程的设计）则需要局部地区有较高精度的地形图。因此，为了满足各种用图项目的需要，测图工作应该有计划有区别地进行。

在水利枢纽工程的初步设计阶段，在可能布设枢纽工程的全部地区，也应有比例尺1∶1万的地形图，以便正确地选择坝轴线的位置。坝轴线选定以后，就应在这个划定的枢纽布设地区提供比例尺为1∶2000至1∶5000的地形图，以研究枢纽工程主要建筑物的布置方案。这些主要建筑物包括：拦河坝、发电厂、通航建筑物、交通运输线、施工围堰和导流建筑物、住宅区以及其他的辅助建筑物。在施工设计阶段，在坝区、厂房地区、船闸闸室、引水渠渠道以及引水隧洞的进口等处应测绘比例尺为1∶1000（有时需1∶500）的地形图，以便详细地设计该工程各部分的位置与尺寸。

港口码头的设计一般分为两个阶段，即初步设计阶段和施工设计阶段。在初步设计阶段需要有关地区的比例尺为1∶1000或1∶2000的陆上地形图和水下地形图，以便布置铁路枢纽、仓库、码头、船坞、防波堤以及其他的一些附属建筑物，并且进行方案比较。在施工设计阶段，需要比例尺为1∶500或1∶1000的地形图，以便进一步精确地确定建筑物的位置和尺寸。

二、工业企业规划设计对地形图的要求

在工业企业的建筑设计中，各种大比例尺地形图是必不可少的基础资料之一。在总平面图设计时，必须考虑地形条件，安排好各建筑物之间的相互关系。地形图资料是设计定点、定位、定向、定坡以及计算工程量的主要依据。设计人员只有全面掌握了正确可靠的自然、地理等基础资料后，才有可能根据工艺流程和投资限额，正确合理地进行设计，基础资料是否正确和适用，将直接影响到工业企业的设计质量。

工业企业的设计必须有设计底图，所以该阶段测量工作的任务是向设计者提供满足要求的地形图。地形图主要使用在总平面运输（简称总图运输）设计部门。该部门的设计任务，就是根据地形图等各种基础资料和工业企业生产的特点，综合设计解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政福利设施等在厂区内的平面与竖向布置。

总平面运输设计对平面布置的要求是：应当充分利用场地地形，对原有建（构）筑物、运输线路、树林等应尽量保留；建（构）筑物的布置应与场地周围的地形和现在的建筑群相适应。总平面运输图的设计，需要按照生产的工艺要求，将主要建筑物的轮廓位置绘制在地形图上，以便结合地形情况，考虑建筑物布置的合理性。此时要求建筑物的面积应与地形图上的面积相适应，而地形图上的面积误差，又与图形外廓线上的点位精度有关。为了满足这一步设计的要求，地形图上的点位误差应不大于图上1 mm。在布置总平面运输图上的建筑物时，除了要考虑生产工艺的要求，还应考虑地下管线与运输道路布置的可能性，以及防火、防水侵蚀、防震等要求，例如在防火方面要求建筑物间应保证最小有10m的距离。设计时为了节约用地，一般要求尽量接近容许的最小距离。当新设计的建（构）筑物与原有地形、地物发生关系时，要在地形图上量取它们之间的距离，以确定是否满足各项建筑界限的规定，此时要求地形图上图解距离的精度要满足设计要求，一般来说要求地形图上的点位误差应不大于图上1 mm。当用地紧张或所设计建（构）筑物与已有建（构）筑物的间距接近规定的最小距离或进行较为复杂的工程设计时，图解距离的精度很难满足要求，这时需要用地物点的实测解析坐标来设计建筑物。

工业场地竖向布置就是将厂区的自然地形加以平整改造，地形坡度应能与建筑物的配置、运输、排水要求的坡度相适应， 以保证生产、运输在竖向有良好的联系，并且使建设中填挖土石方工程总量最少，并接近平衡，降低工程造价。工业场地竖向布置首先确定场地平整和设计高程，然后进行建筑物的地坪高程、铁道轨顶高程、道路中心线高程以及工程管网高程的设计。这些高程的设计原则仍然是要使其尽量与自然地形相适应，考虑到排水条件，室内地坪要高出室外地面0.15～0.5m左右。地下管道埋设深度最浅为0.6m。一般要求平坦地区地形图的高程误差为±0.15m，最大误差应在±0.3m以内。

一般来说，工业企业规划设计中，1∶5000比例尺地形图可用于厂址选择、总体规划、方案比较等；1∶2000比例尺地形图可用于初步设计；1∶1000比例尺地形图可用于施工设计；对于新建厂或比校简单的扩建厂、改建厂，可与初步设计共用同一比例尺的地形图；1∶500比例尺地形图可用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计。在改建、扩建现有工业企业时，还需提供一些已有建筑物轮廓点的解析坐标和高程。

三、线路工程规划设计对地形图的要求

铁路、公路建设的最初阶段是收集有关设计线路方案的资料，需要比例尺为1∶1万至1∶5万的地形图进行方案研究，确定可能的几个线路方案。方案确定后，即进行线路勘测设计工作，其中测量分为初测和定测。初测通常采用摄影测量方法测绘比例尺为1∶2000的地形图。定测中要进行中线测量和线路的纵横断面图测绘。

隧道和桥梁一般是铁路、公路线上的关键性工程。对于中小型桥隧工程，往往先决定线路方向和位置，再考虑地形、地质条件，然后确定隧道与桥梁的位置。而大型桥隧工程，首先要考虑地形、地质及水文等条件来确定它们的位置，然后再决定与它们连接路线的走向及位置。对于大型桥梁，首先在比例尺为1∶1万至1∶5万的地形图上研究，然后结合实地踏勘，提出桥址的几个可能的比较方案。在初步设计阶段，要对几个可能的比较方案进一步加以比较，以确定一个最优的设计方案。为此，需要提供更为详细的地形、水文及其他资料，作为方案比较的依据，同时也供设计桥梁及其附属结构物之用。为设计桥梁需要提供的地形资料有：桥渡线跨河长度、桥址纵断面图、比例尺为1∶2000至1∶1万的桥渡位置图、比例尺为1∶500至1∶2000的桥址地形图及水下地形图。

城市地下铁道工程建设的初步设计阶段，采用比例尺为1∶2000或1∶5000的城市地形图，以选定线路的位置。对于地铁车站、竖井以及用明挖法施工地区，还需要该地区的比例尺为1∶500的地形图。为了施工设计，要沿着设计线路施测比例尺为1∶500的带状地形图和地下管线图。

四、矿山建设对地形图的要求

在矿山建设中，工业场地布置、地质填图都需要大比例尺地形图。地形图是地质填图的底图，将地质要素及工程位置用相应的符号展绘在地形图上，按地质点圈绘地质界线，形成地形地质图。在地形地质图上做剖面，进行储量计算，同时把地下资源的质量、储量、范围搞清楚，绘制成矿图，作为采矿设计的依据。通常用比例尺为1∶1000至1∶5000的图作储量计算和提交地质报告，用比例尺为1∶500或1∶1000的图作工业场地布置，用比例尺为1∶500的图作井口设计和地下巷道布置。

就目前测绘技术而言，地形图测绘大多采用野外数字化测图技术，大面积的测图（如大型水利枢纽、铁路）采用摄影测量方法，而中小范围的测图通常采用地面数字测图方法。数字化地形图的优点在于：成图速度快，修改、备份、储存容易，最大的优点是不限比例尺，即基本比例尺为1∶500的地形图，而使用小于该比例尺地形图（如1∶1000、 1∶2000）的用户也可使用。由于采用了数字化成图技术，设计人员在电脑上可方便地进行设计和修改，使得总体规划、方案比较、厂址选择、初步设计、施工设计等均可在同一套图中完成。另一方面，以往从图上图解设计元素存在的误差已不存在，提高了设计和获取放样元素的精度。