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第 章 地 形 本章學習要點和目標任務：

þ 地形圖的處理及應用

þ 地形的繪制

地形設計是構成園林的骨架，是園林設計平面圖繪制中最基本的一步。掌握地形設計是進行園林設計的一個必備環節，它涉及園林空間的圍合，豎向設計的豐富性。地形主要包括平地、土丘、丘陵、山巒、山峰、凹地、谷地、塢、河流、湖泊、瀑布等類型，它們之間的相對位置、高低、大小、比例、尺度、外觀形態、坡度的控制和高程關系等都要通過地形設計來解決。地形要素的利用與改造，將影響到園林的形式、建筑的布局、植物配置、景觀效果、給排水工程、小氣候等諸多因素。在制圖中，要將其單獨作為一個圖層，便于修改、管理，統一設置圖線的顏色、線型、線寬等參數，使得圖紙規范、統一、美觀。

7.1 概 述 地形是構成園林的骨架，包括陸地和水體兩部分。人們經常用“挖湖堆山”來概括中國園林創作的特征。

挖湖即理水，理水首先要溝通水系，忌水出無源或死水一潭。水體設計講究“知白守黑”，虛實相間，景致萬變，可以利用島、橋、堤來巧妙地增加層次，組織空間。水體的岸邊，溪流的設計要達到曲折有致。，要注意山水之間的整體關系，山的走勢、水的脈絡相互穿插、滲透、融匯。

挖湖后的土方即可用來堆山。在堆山的過程中可根據工程的技術要求，設計成土山、石山、土石混合山等不同類型。設計時注意主山、次山要分明，和諧搭配；山形追求“左急右緩”，避免呆板、對稱；在較大規模的園林中，要考慮達到山體的“三遠效果”；山體設計要變化多端，四面而異，游覽時步移景變；同樣要注意山水之間的整體關系。另外，微地形的利用與處理在園林中的應用也越來越受到重視。

地形要素的利用與改造，將影響到園林的形式、建筑的布局、植物配置、景觀效果、給排水工程、小氣候等諸因素。因此，地形的設計改造是園林設計中十分重要的基礎工作。地形可分為陸地和水體兩部分。

7.1.1 陸地 陸地主要包括平地、土丘、丘陵、山巒、山峰、凹地、谷地、塢、坪等類型，大體可以分為以下幾類：

(1)平地。按地面的材料可分為綠地種植地面、硬質鋪裝地面、土草地面、砂石地面。為了有利排水，坡度一般要保持在0.55%～40%。

(2)坡地。即傾斜的地面，按傾斜角度不同可分為緩坡(8%～10%)、中坡(10%～20%)、陡坡(20%～40%)。

(3)山地。坡度一般在50%以上，包括自然山地和假山置石等。按功能可以分為觀賞山和登臨山，山又有主山、次山、客山之分。山可在園中做主景、前景、障景等，而按山的主要構成則可分為土山、石山和土石混合山。

① 土山。可以利用園內挖湖的土方堆置，其上栽植植物。

② 石山。有天然山石(北方為主)、人工塑石(南方為主)兩種。天然山石有南北太湖石、黃石、靈璧石、卵石、石筍等，可以堆置出各種各樣不同的景觀。

③ 土石混合山。一般有石包山和山包石兩種做法。

7.1.2 水體 水體是地形組成中不可缺少的部分。水是園林的靈魂，被稱為“園林的生命”，是園林中的重要組成因素。

(1)按水流的狀態可以分成靜水和動水兩種類型：靜水包括湖泊、池塘、潭、沼等形態，給人以明潔、安靜、開朗或幽深的感受；動水常見的形態有河流、溪水、噴泉、瀑布等，給人以歡快、活潑的感受。

(2)按水體的形式可分為3類：自然式、規則式和混合式。自然式水體多見于自然式園林區域，水體形狀保持或模仿天然形狀的河流、湖泊、山澗、泉水、瀑布等；規則式水體多見于規則式園林區域，形狀有幾何形狀的噴泉、水池、瀑布及運河、水渠等；混合式水體多見于自然式園林區域和混合式園林區域相交界的地方，形狀為兩種形式交替穿插或協調使用。

(3)按水體的使用功能可分為觀賞水體和開展水上運動的水體。觀賞水體面積可以較小，水體可以設島、堤、橋等，并且可以種植水生植物，注意植物不要太過擁擠，留出足夠的空間以形成倒影。駁岸可以做各種形式，如土基草坪駁岸、自然山石駁岸、砂礫卵石護坡、條石駁岸、鋼筋砼駁岸等。開展水上運動的水體面積一般比較大，有適當的水深，水質好，運動與觀賞相結合。

7.2 地形圖的處理及應用 建筑設計的展開與建筑基地狀況息息相關。建筑師一般通過兩個方面來了解基地狀況，一方面是地形圖(或稱地段圖)及相關文獻資料，另一方面是實地考察。地形圖是總平面圖設計的主要依據之一，是總圖繪制的基礎。科學、合理、熟練地應用地形圖是建筑師必備的技能。本節將首先介紹地形圖識圖的常識，然后介紹在AutoCAD 2016中應用和處理地形圖的方法和技巧。

7.2.1 地形圖識讀 建筑師需要能夠熟練地識讀反映基地狀況的地形圖，并在腦海里建立起基地狀況的空間形象。地形圖識讀內容大致分為3個方面：一是圖廓處的各種注記，二是地物和地貌，三是用地范圍。下面簡要進行介紹。

1.各種注記

這些注記包括測繪單位、測繪時間、坐標系、高程系、等高距、比例、圖名、圖號等信息，如圖7-1和圖7-2所示。

一般情況下，地形圖的縱坐標為X軸，指向正北方向；橫坐標為Y軸，指向正東方向。地形圖上的坐標稱為測量坐標，常以50m×50m或100m×100m的方格網表示。地形圖中標有測量控制點，如圖7-3所示。施工圖中需要借助測量控制點來定位房屋的坐標及高程。

圖7-1 注記1 圖7-2 注記2 圖7-3 測量控制點

2.地物和地貌

(1)地物

地物是指地面上人工建造或自然形成的固定性物體，如房屋、道路、水庫、水塔、湖泊、河流、林木、文物古跡等。在地形圖上，地物通過各種符號來表示，這些符號有比例符號、半比例符號和非比例符號之別。比例符號是將地物輪廓按地形圖比例縮小繪制而成，如房屋、湖泊輪廓等。半比例符號是指對于電線、管線、圍墻等線狀地物，忽略其橫向尺寸，而縱向按比例繪制。非比例符號是指較小地物，無法按比例繪制，而用符號在相應位置標注，如單棵樹木、煙囪、水塔等，如圖7-4所示。認識這些地物情況，便于在進行總圖設計時，綜合考慮這些因素，合理處理好新建房屋與地物之間的關系。

(2)地貌

地貌是指地面上的高低起伏變化。地形圖上用等高線來表示地貌特征，因此識讀等高線是重點。對于等高線，以下概念需要明確。

þ 等高距：指相鄰兩條等高線之間的高差。

þ 等高線平距：指相鄰兩條等高線之間的水平距離。距離越大，則坡度越平緩；反之，則越陡峭。

þ 等高線種類：等高線在地形圖中一般可細分為首曲線、計曲線、間曲線和助曲線4種類型。首曲線為基本等高線，每兩條首曲線之間相差一個等高距，用細線表示。計曲線是指每隔4條首曲線加粗的一條首曲線。間曲線是指兩條首曲線之間的半距等高線。助曲線是指1/4等高距的等高線，如圖7-5所示。

圖7-4 各種地物表示方法示意圖 圖7-5 等高線種類

常見地貌類型有山谷、山脊、山丘、盆地、臺地、邊坡、懸崖、峭壁等。山谷與山脊的區別是，山脊處等高線向低處凸出，山谷處等高線向高處凸出。山丘與盆地的區別是，山丘逐漸縮小的閉合等高線海拔越來越高，而盆地逐漸縮小的閉合等高線海拔越來越低，如圖7-6～圖7-9所示。

3.用地范圍

建筑師得到的地形圖(或基地圖)中一般都標明了本建設項目的用地范圍。實際上，并不是所有用地范圍內都可以布置建筑物。在這里，關于場地界限的幾個概念及其關系需要明確，也就是常說的紅線及退紅線問題。

圖7-6 山脊、山谷地貌類型 圖7-7 臺地地貌類型

圖7-8 山丘地貌類型 圖7-9 邊坡地貌類型

(1)建設用地邊界線

建設用地邊界線指業主獲得土地使用權的土地邊界線，也稱為地產線、征地線，如圖7-10所示的ABCD范圍。用地邊界線范圍表明地產權所屬，是法律上權利和義務關系界定的范圍，但并不是所有用地面積都可以用來開發建設。如果其中包括城市道路或其他公共設施，則要保障它們的正常使用(圖7-10中的用地界限內就包括了城市道路)。

圖7-10 各用地控制線之間的關系

(2)道路紅線

道路紅線是指規劃的城市道路路幅的邊界線。也就是說，兩條平行的道路紅線之間為城市道路(包括居住區級道路)用地。建筑物及其附屬設施的地下、地表部分，如基礎、地下室、臺階等不允許突出道路紅線。地上部分主體結構不允許突入道路紅線，在滿足當地城市規劃部門的要求下，允許窗罩、遮陽、雨篷等構件突入，具體規定詳見《民用建筑設計通則》(GB 50352—2005)。

(3)建筑紅線

建筑紅線是指城市道路兩側控制沿街建筑物或構筑物(如外墻、臺階等)靠臨街面的界線，又稱建筑控制線。建筑控制線劃定可建造建筑物的范圍。由于城市規劃要求，在用地界線內需要由道路紅線后退一定距離確定建筑控制線，這就叫做紅線后退。如果考慮到在相鄰建筑之間按規定留出防火間距、消防通道和日照間距時，也需要由用地邊界后退一定的距離，這叫做后退邊界。在后退的范圍內可以修建廣場、停車場、綠化、道路等，但不可以修建建筑物。至于建筑突出物的相關規定，與道路紅線相同。

在拿到基地圖時，除了明確地物、地貌外，還要弄清楚其中對用地范圍的具體限定，為建筑設計做準備。

7.2.2 地形圖的插入及處理 1.地形圖的格式簡介

建筑師得到的地形圖有可能是紙質地形圖、光柵圖像或AutoCAD的矢量圖形電子文件。對于不同來源的地形圖，計算機操作有所不同。

(1)紙質地形圖

紙質地形圖是指測繪形成的圖紙，首先需要將它掃描到計算機里形成圖像文件(TIF、JPG、BMP等光柵圖像)。掃描時注意分辨率的設置，如果分辨率太小，那么在圖紙放大打印時不能滿足精度要求，出現馬賽克現象。一般地，如果僅在計算機屏幕上顯示，圖像分辨率在72像素/厘米以上就能清晰顯示，但如果用于打印，分辨率則需要100像素/厘米以上，才能保障打印清晰度要求。在滿足這個低要求的基礎上，則根據具體情況選擇分辨率的設置。如果分辨率設置太大，圖像文件太大，也不便于操作。掃描前后圖像分辨率和圖紙尺寸之間存在如下計算關系：

掃描分辨率(像素/厘米或英寸)×掃描區域圖紙尺寸(厘米或英寸)=圖像分辨率(像素/厘米或英寸)×圖像尺寸(厘米或英寸)

事先弄清楚掃描到計算機里的圖像尺寸需要多大，相應的分辨率多大，反過來就可以求出掃描分辨率。

(2)電子文件地形圖

如果得到的地形圖是電子文件，不論是光柵圖像還是DWG文件，在AutoCAD中使用起來都比較方便。互聯網上有一些小程序可以將光柵圖像轉換為DWG文件，在有的情況下的確更方便，但也要看具體情況，如沒有必要，也不必費工夫。

2.插入地形圖

如前所述，AutoCAD中使用的地形圖文件有光柵圖像和DWG文件兩種，下面分別介紹其操作要點。

(1)新建圖層

建立一個新圖層來專門放置地形圖。

(2)光柵圖像插入

通過“插入”菜單中的“光柵圖像參照”命令來實現光柵圖像的插入(如圖7-11所示)。

① 選擇菜單欄中的“插入”/“光柵圖像參照”命令，在彈出的“選擇參照文件”對話框中找到需要插入的圖形，單擊“打開”按鈕，如圖7-12所示。

圖7-11 “插入”菜單 圖7-12 選擇地形圖文件

② 彈出“附著圖像”對話框，設置相應的插入點、縮放比例和旋轉角度等參數，確定后插入圖像，如圖7-13所示。

③ 選擇在屏幕上指定插入點；如果縮放比例暫時無法確定，可以先以原有大小插入，再調整比例，結果如圖7-14所示。

圖7-13 圖像文件參數設置 圖7-14 插入后的地形圖

④ 比例調整：首先測定圖片中的尺寸比例與AutoCAD中長度單位比例相差多少，然后將它進行比例縮放，使得比例協調一致。建議將圖片的比例調為1:1，也就是地形圖上表示的長度為多少毫米，在AutoCAD中測量出的長度也就是多少毫米。

這樣，就完成了地形圖插入。

(3)DWG文件插入

對于DWG文件，一般有兩種方式來處理。

① 直接打開地形圖文件，另存為一個新的文件，然后在這個文件上進行后續操作。注意不要直接在原圖上操作，以免修改后無法還原。

② 以“外部參照”的方式插入。這種方式的優點是暫用空間小，缺點是不能對插入的“參照”進行圖形修改。插入“外部參照”命令位于菜單欄“插入”菜單下，操作類似插入“光柵圖像”，在此不再贅述，請讀者自己嘗試。

3.地形圖的處理

插入地形圖后，在正式進行總平面圖布置之前，往往需要對地形圖做適當的處理，以適應下一步工作。根據地形圖的文件格式和工程地段的復雜程度的不同，具體的處理操作存在一些差異。下面介紹一般的處理方法，供讀者參考。

(1)地形圖為光柵圖像

綜合使用“直線”、“樣條曲線”或“多段線”等繪圖命令，以地形圖為底圖，將以下內容描繪出來。

① 地段周邊主要的地貌、地物(如道路、房屋、河流、等高線等)，與工程相關性較小的部分可以略去。

② 用地紅線范圍，以及有關規劃控制要求。

③ 場地內需要保留的文物、古建筑、房屋、古樹等地物，以及需保留的一些地貌特征。

接下來可以將地形圖所在圖層關閉，留下簡潔明了的地段圖(如圖7-15所示)，需要參看時再打開。如果地形圖用途不大，也可以將它刪除。

(2)地形圖為DWG文件

可以直接將不必要的地物、地貌圖形綜合應用“刪除”“修剪”等命令刪除掉，留下簡潔明了的地段圖。如果地形特征比較復雜，修改工作量較大，也可以將紅線和必要的地物、地貌特征提取出來，如同前面光柵圖像描繪結果一樣，完成總圖布置后再考慮重合到原來的位置。

7.2.3 地形圖應用操作 在總圖設計時，有可能碰到利用地形圖求出某點的坐標、高程、兩點距離、用地面積、坡度、繪制地形斷面圖和選擇路線等操作。在圖紙上進行這些操作較為麻煩，但在AutoCAD中，卻變得比較簡單。

1.求坐標和高程

(1)坐標

為了便于坐標查詢，事先在插入地形圖后，將地形圖中的坐標原點或者地段附近具有確定坐標值的控制點移動到原點位置。這樣，將圖上任意點在AutoCAD圖形中的坐標加上地形圖原點或控制點的測量坐標，就是該點在地形圖上的測量坐標。具體操作如下。

① 移動地形圖：單擊“默認”選項卡“修改”面板中的“移動”按鈕，選中整個地形圖，以地形圖坐標原點或控制點作為移動的“基點”，在命令行中輸入“0,0”坐標，按Enter鍵完成，如圖7-17所示。

② 查詢坐標：首先單擊“默認”選項卡“繪圖”面板中的“多點”按鈕，在打算求取坐標的點上繪一個點；然后選中該點，按Ctrl 1快捷鍵調出“特性”選項板，從中查到點的坐標(如圖7-18所示)；將該坐標值加上原點的初始坐標，便是待求點的測量坐標。

圖7-17 移動地形圖 圖7-18 點坐標

(2)高程

等高線上的高程可以直接讀出，而不在等高線上的點則需通過內插法求得。在AutoCAD中可以根據內插法原理通過作圖方法求高程。例如，求圖7-19中A點的高程(等高距為1m)，操作步驟如下：

① 單擊“默認”選項卡“繪圖”面板中的“多點”按鈕，在A點處繪制一個點。

② 單擊“默認”選項卡“繪圖”面板中的“構造線”按鈕，捕捉A點為及時點，然后拖動鼠標捕捉相鄰等高線上的“垂足”點B為通過點，繪出一條過A點并垂直于相鄰等高線的構造線1，交另一側等高線于C，如圖7-20所示。

圖7-19 待求高程點A 圖7-20 繪制構造線1

③ 由構造線1偏移1(等高距)復制出另一條構造線2；過點B作線段BD垂直于該構造線2，如圖7-21所示。

④ 連接CD；以B點為基點復制BD到A點，交CD于E，如圖7-22所示。

圖7-21 構造線2及線段BD 圖7-22 作出線段AE

用“距離查詢”命令查出AE長度為0.71，則A點高程為57 0.71=57.71。

2.求距離和面積

(1)求距離

求距離用“距離”命令DIST(DI)查詢。

(2)求面積

求面積用“面積”命令AREA(AA)查詢。

3.繪制地形斷面圖

地形斷面圖可用于建筑剖面設計及分析。在AutoCAD中借助等高線來繪制地形斷面圖的方法如下：確定剖切線AB；由AB復制出CD；由CD依次偏移1個等高距，復制出一系列平行線；依次由剖切線AB與等高線的交點向平行線上作垂線；用樣條曲線依次連接每個垂足，形成一條光滑曲線，即為所求斷面，如圖7-23所示。

圖7-23 地形斷面繪制示意圖

總之，只要明白等高線的原理和AutoCAD的相關功能，就可以活學活用，不拘一格。其他方面的應用不再贅述，讀者可自行嘗試。

7.3 地形的繪制 地形是園林設計平面圖中必不可少的一部分，下面通過本節的學習，熟練掌握地形平面圖的繪制方法，如圖7-24所示。

圖7-24 地形的繪制

7.3.1 系統參數設置 參數設置是繪制