第八章-大比例尺地形图测绘与应用

122第八章大比例尺地形图测绘与应用地形测图又称为碎部测量，就是置镜于图根控制点上，测其周围地物、地貌的特征点相对于控制点的平面位置和高程，按测图比例尺和规定图式符号缩绘在图纸上。即成地形图。第一节碎部点测定的基本方法碎部测量的主要内容是测定地形特征点的平面位置和高程，平面位置的测定方法有极坐标法、直角坐标法、距离交会法和角度交会法，大比例尺地形图一般常用极坐标法测定地形特征点的位置。一、极坐标法极坐标法是将仪器安置在控制点上（测站点）测定已知边和碎部点方向的水平夹角，测定测站点至碎部点的距离和高程，即可确定点的位置。如图8-1所示，DCBA、、、是导线点，1、2、3、4是房屋的特征点，安置仪器于A点，在2点竖立标尺，测水平角∠AB2即；1，测2A水平距离1D，若需要高程，则测定2A的高差，根据A点已知高程推算出1点的高程。同法在其它导线点分别测出1、3、4点。根据距离和角度将各点绘在图上，就可勾绘出房屋的平面位置图。二、角度交会法如图8-2所示，角度交会法是分别在两个导线点BA、安置仪器，测出导线边和碎部点的水平夹角、。利用图解法得碎部点的位置。此方法适用于目标较远或不能到达的碎部点。三、距离交会法如图8-2所示，分别从导线点A和B量至碎部点的水平距离1A、1B，按比例尺在图上用圆规即可交出碎部点的位置，称为距离交会法。此方法适用于距离控制点较近的碎部点。距离不要超过一整尺。BDAC22143131D2D3D图8－1极坐标法C1AB324图8－2角度交会法1A1B223′4′123四、直角坐标法碎部点的平面位置可以用碎部点到导线的垂距和该垂足到导线点的距离确定。如图8-2所示，以B、C两个图根点的连线为基线，选C为起点，量取房屋角点3、4至垂足3′、4′的横距，再量取起点到各垂足的纵距。以测图比例尺，用小三角板按纵横距绘出点的位置。此方法适用于测量狭窄的街道两侧的地物。第二节测图前的准备工作为了顺利完成地形测图工作，测图前应收集整理测区内可利用的已有控制点成果，明确测区范围，实地踏勘，拟定实测方案和确定技术要求，准备仪器工具、图纸和展绘控制点等工作。一、图纸准备目前聚酯薄膜图纸已广泛取代了绘图纸，它具有伸缩性小、透明度好、不怕潮湿等优点。可直接着墨晒图和制版。图纸出厂时，已经印刷坐标格网，可直接使用，可将图纸用透明胶带纸固定在图板上。若选用白纸测图。为保证测图的质量，应选用优质白纸，并绘制坐标格网。二、坐标格网的绘制大比例尺地形图使用的图纸图幅尺寸一般为50×50cm，在图幅内精确绘制10×10cm的正方形格网。绘制方格网的常用方法是直尺对角线法，用直尺轻轻绘出图纸的两对角线，两对角线的交点设为o，从o点起沿对角线截取等距线段得DCBA、、、点，将四个点连线构成一矩形。沿矩形边从左到右，自下而上，每隔10cm定一点，连接对边的相应点，即可绘出坐标格网线，如图8-3所示。坐标格网绘制完成后，应进行对角线和ABCDO图8－3坐标格网的绘制1：1000图8－4控制点的展绘8001200130010009005001100600700800900100099.826MANHfbceT124边长精度的检查，对坐标格网线的要求，各方格线交点应在一条直线上，偏离不应大于0.2mm，各方格对角线长度误差不应超过0.3mm。三、控制点的展绘将测区内控制点按测图比例尺展绘到图纸上的工作，称为展点。展点前根据地形图的图幅和编号，标出图廓线相应坐标值。展点时，首先确定所展控制点的坐标值所在方格，如图8-4所示，测图比例尺为1∶1000，A点的坐标值是x=1162.78m，y=636.56m，即A点确定位置在MHTN方格内，用1∶1000的比例尺，分别从M和N点各沿MHNT线向上量取62.78m，得b、c两点，再由M和H点沿MN、HT线点向右量取36.56m，得fe、两点，连接bc和ef其交点为控制点A的位置。同样方法展绘其它各点。展点完成后，用比例尺检查相邻控制点间的距离与相应的距离比较，其差值不超过图上0.3mm为合格。按照《地形图图式》标注点号和高程，如图8-4所示，在点的右侧画一横线，横线以上书写点号，横线以下书写高程。第三节经纬仪测绘法测绘地形图地形图测绘的方法较多，传统的测图方法按照使用仪器工具的不同有经纬仪测绘法、大平板仪测图法、小平板仪与经纬仪联合测图法等。随着科学技术的发展，数字测图已是目前测图的主要方法。但在小范围内测图不具备数字测图条件时，传统测图方法仍是不可缺少的测图手段。一、碎部点的选择为了正确在图上描绘地形，测绘时立尺点要选择能反映地物和地貌形态的特征点上，以便准确绘出地形的真实面貌。地物特征点是指构成地物平面轮廓线的变化点，即池塘、河流、道路曲折的转弯点、交叉点，建筑物平面轮廓的拐点等，如图8-5所示。地貌特征点是指山脊线、山谷线、山脚线的起点、终点、转弯点，地貌坡度变化点，如山顶最高点、山谷、垭口最低点及山坡倾斜变化点等，如图8-6所示。图8－5地物碎部点的选择图8－6地貌碎部点的选择125为了能真实和详尽地用等高线表示地貌的形态，即使在坡度无显著变化的地方也应注意地形点的密度，同时也要保证碎部点的精度，因此立尺点至测站点的最大视距和地形点的密度要符合表8-1的规定。二、经纬仪测绘法经纬仪测绘法是用极坐标法测量碎部点平面位置和高程的方法，是以控制点为测站，用经纬仪测量碎部点方向与已知方向间的水平角，用视距法测量控制点到碎部点的水平距离和高程。具体作业方法如下：（一）测站上的准备工作安置经纬仪于测站上，测定仪器指标差x，量取仪器高度i，用盘左照准另一控制点（后视点）作为起始方向，使水平盘读数为0°00′00″。绘图板安置在测站旁边，使图纸上控制边的方向与地面相应控制边方向大致一致，将测站点与后视点连线，用小针通过量角器的小孔将量角器的圆心固定在图板上，如图8-7所示。（二）立尺立尺前立尺员要与绘图员、视镜者共同商定碎部点立尺范围，跑尺路线，力求不漏点，不重点。（三）碎部点的观测松开照准部，照准碎部点上立尺，读取水平度盘读数，用十字丝的横丝照准仪器高，读取上丝和下丝读数，转动竖盘水准管螺旋，使竖盘水准管气泡居中或打开竖盘水准管补偿器开关，读取竖盘读数，（度盘读数都读至分）。同法观测其它各点。地形点间距与最大视距表8-1测图比例尺地形点最大间距（m）地形点最大视距（m）主要地物次要地物及地形点1：50015601001：1000301001501：2000501802501：5000100300350图8－7经纬仪测绘法126一个测站观测过程中和测碎部点完成后，均应照准起始方向，检查水平度盘读数是否为0°00′00″，其误差不超过4″。（四）记录与计算记录一般只记录转点资料，可由绘图员担任，碎部点资料不做记录。根据观测数据，按视距测量公式，用计算器计算测站点到碎部点的水平距离和高程，然后报给绘图者，以便展绘碎部点。（五）展点碎部点的平面位置是根据水平角和水平距离展绘在图纸上。用量角器展绘地形点，如图8-8所示，转动量角器，使后视方向线AB的读数为碎部点1方向的水平角值，即46°20′。直尺边即为碎部点方向，在直尺边按比例量出水平距离91.2m，就可标出碎部点1的平面位置，并在点的右侧注明其高程。同法将其它碎部点的平面位置和高程展绘在图纸上。三、地物、地貌的绘制地物的绘制，在测图过程中主要是连接地物特征点，应随测随绘，防止连接发生错误。地貌的绘制，地貌主要用等高线表示，等高线的高程为一整数，而所测碎部点的位置一般都不是整数高程，勾绘等高线时，应根据碎部点的高程，用内插法求出等高线通过的位置。内插法勾绘等高线的前提是，两相邻碎部点间坡度是均匀一致的，因此等高线平距与高差成正比。如图8-9中CA、为已测定的两个碎部点，其高程分别为207.4m和202.8m，B1A图8－8量角器展绘碎部点127若等高距为1m，在这两点中将通过高程为203m、204m、205m、206m、207m五根等高线。首先计算首、尾203m、207m等高线与A、C两点的平距Cm、Aq。由图上量得AC两点的平距为66mm。高程为203m的等高线与C点的高差为203－202.8=0.2m，根据等高线高差与平距成正比的关系得：mmmmmmCmhhACCmCmAC32.06.466同理得207m的等高线与A点的高差为0.4m，平距Aq计算如下：mmmmmmAqhhACAqAqAC64.06.466从CA、两点分别量取AqCm、平距得203m和207m两等高线所通过的位置。然后将203m和207m之间的平距等分得204m、205m、206m。这一方法称为“取头定尾，中间等分”。用相同方法定出个相邻地形点间的等高线位置，然后依次将相同高程的点用圆滑曲线连接，就构成等高线图，如图8-10所示。实际工作中用上述内插等高线计算繁琐，常采用目估法估算各等高线所通过的位置，目估法的基本原理仍然用“取头定尾，中间等分”方法进行。图8－11地形图的拼接图8－9内插法图8－10勾绘等高线128第四节地形图的拼接、检查和整饰一、地形图的拼接当测区面积较大时，往往需要测多幅图纸。这样在相邻两幅图的接边处，要求所有地物、地貌都能吻合一致。但由于测量误差的存在，不能完全吻合，产生接边误差。若地物和等高线的偏差小于表8-2中规定的22倍时，取平均值改正地物和等高线的位置。地形测绘时一般都要求测出图廓线1～2厘米以便接边。拼接时，要用宽5厘米左右的透明纸，先蒙在一幅图上，用铅笔把接边的图廓线及坐标格网线先描出，然后把图廓线以内1～2厘米范围内的地物和等高线都描绘在透明纸上。再把透明纸蒙在相邻图幅上，使图廓线和格网线对齐，同样描出地物和等高线。这样就可以按照地物和等高线的限差要求检查两幅图的接边情况，如图8-11所示。二、地形图的检查为保证地形图的成图质量，测绘人员应随测随检查所测地物地貌是否正确合理，检查分为室内检查和室外检查。（一）室内检查室内检查内容包括：图根点的数量和精度是否符合要求，计算是否正确；检查图廓、方格网点、图根点展点精度是否符合精度要求；接边拼接又无问题；地物、地貌是否清晰易读，各种符号、注记是否正确。等高线勾绘是否正确，发现可疑之处，将疑点记录下来，作为外业检查的重点。（二）室外检查1、巡视检查带着图纸在室内检查的基础上进行合理的重点检查，检查地物、地貌有无遗漏和主要错误，地物描绘是否与实地一致，等高线勾绘是否逼真，各种符号和注记是否正确完整等。以提供仪器检查的重点。地物点点位中误差和等高线高程中误差表8-2地区类别地物点点位中误差/mm等高线高程中误差（等高距）主要地物次要地物坡度0～6　坡度6～15　坡度15　以上一般地区0.60.81/31/21城市地区0.40.61/31/211292、仪器设站检查仪器设站检查是在内业检查和外业巡视检查的基础上进行的，对以上发现的问题，仪器设站进行补测和修改，另外用仪器抽查碎部点平面位置的精度和地貌高程的精度，看所测地形图是否满足精度要求，并作为评定地形图质量的依据。三、地形图的整饰为了使原图图面整洁，线条清晰，符合质量要求，原图经过拼接和检查后，应对原图进行整饰，整饰工作顺序是先图内后图外，先地物后地貌，先注记后符号，地物、注记符号、等高线按照图例符号修饰，使其清晰美观，最后绘制图廓，并按图式要求写出图名、图号、比例尺、坐标系统、高程系统、测图单位、施测时间等。第五节地形图判读与应用一、地物判读地物判读主要包括：测量控制点、居民地、工业建筑、公路、铁路、管道、管线、水系、境界等。在地形图上地物是用图例符号加以注记表示的，同一地物在不同比例尺地形图的图例符号可能会不同，为了正确使用地形图，应熟悉图例符号代表地物的名称、位置、方向等。如图8-12中有铁路、公路、村庄、灰窑、河流、测量控制点等。二、地貌判读如图8-12所示，地面上地貌的变化虽然千差万别，形态不同，但不外乎由山头、洼地、山脊、山谷、鞍部等基本地貌组成。我们称这些基本地貌为地貌要素。判读地貌必须熟悉个地貌要素的等高线