长安大学《测量学》第八章 大比例尺地形图测绘

第八章大比例尺地形图测绘长安大学公路学院1§8-1地形图测绘的基本知识地形：地物和地貌的总称。地物：指地面天然或人工形成的各种固定物体，如河流、森林、房屋、道路、农田等；地貌：指地表面的高低起伏形态，如高山、丘陵、平原、洼地等。1§8-1地形图测绘的基本知识一、地形图的比例尺比例尺：地形图上某线段的长度与实地对应线段的投影长度之比，称为地形图的比例尺。1．比例尺种类（1）数字比例尺数字比例尺是用分子为1，分母为整数的分数表示。式中：为地形图比例尺分母；为地形图上某线段的长度；为实地相应的投影长度。LlM11§8-1地形图测绘的基本知识一、地形图的比例尺1．比例尺种类（2）图示比例尺直线比例尺是最常见的图示比例尺。105010203040m2cm15001§8-1地形图测绘的基本知识一、地形图的比例尺2.地形图比例尺精度某种比例尺地形图上0.1mm所对应的实地投影长度，称为这种比例尺地形图的最大精度，或称该地形图比例尺精度。比例尺精度表表8-2比例尺1:5001:10001:20001:50001:10000比例尺精度（m）0.050.10.20.51.01§8-1地形图测绘的基本知识二、地形图图式地形图图式是由国家测绘局统一制定的地物、地貌符号的总称。1.地物符号（1）比例符号当地物的轮廓尺寸较大时，常按测图的比例尺将其形状大小缩绘到图纸上，绘出的符号称为依比例符号。如一般房屋、简易房屋等符号。1§8-1地形图测绘的基本知识二、地形图图式1.地物符号（1）比例符号（2）非比例符号1§8-1地形图测绘的基本知识二、地形图图式1.地物符号（1）比例符号（2）非比例符号（3）半比例尺符号（线性符号）1§8-1地形图测绘的基本知识二、地形图图式1.地物符号2.地貌符号等高线是常见的地貌符号。但对梯田、峭壁、冲沟等特殊的地貌，不便用等高线表示时，可根据地形图图式绘制相应的符号。1§8-1地形图测绘的基本知识二、地形图图式1.地物符号2.地貌符号3.注记符号使用文字、数字或特定的符号对地物加以说明或补充。1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线1.等高线的概念等高线：是由地面上高程相等的相邻点连接形成的闭合曲线。1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线2.等高距和等高线平距等高距—相邻等高线之间的高差h，也称等高线间隔。等高线平距—相邻等高线之间的水平距离d。等高线平距d随地面坡度变化而变化。1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线3.典型地貌的等高线（1）山头和洼地1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线3.典型地貌的等高线（2）山脊与山谷山谷最低点的连线称为合水线。山脊最高的棱线称山脊线。山脊线又称分水线。1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线3.典型地貌的等高线（3）鞍部1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线3.典型地貌的等高线（4）陡坡与悬崖1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线4．等高线的分类（1）首曲线（又称基本等高线），即按基本等高距测绘的等高线。（2）计曲线（又称加粗等高线），每隔四条首曲线加粗描绘一根等高线。（3）间曲线（又称半距等高线），是按1/2基本等高距测绘的等高线，以便显示首曲线不能显示的地貌特征。1§8-1地形图测绘的基本知识三、等高线5．等高线的特性(l)同一条等高线上各点的高程都相同；(等高)(2)等高线是闭合曲线，如果不在本幅图内闭合，则必在图外闭合；(闭合)(3)除在悬崖和绝壁处外，等高线在图上不能相交，也不能重合；(不相交)(4)等高线平距小表示坡度陡，平距大表示坡度缓，平距相同表示坡度相等；(稀缓密陡)(5)等高线与山脊线、山谷线成正交。1§8-1地形图测绘的基本知识四、地形图分幅与编号作用：便于地形图的测绘、管理与使用。地形图的分幅可分为两大类：一种是梯形分幅法；另一种是正方形或矩形分幅法。1§8-1地形图测绘的基本知识四、地形图分幅与编号1.梯形分幅与编号（1）国际1:1000000地形图的分幅与编号1§8-1地形图测绘的基本知识四、地形图分幅与编号1.梯形分幅与编号（2）1:500000～1：5000地形图的分幅与编号1§8-1地形图测绘的基本知识四、地形图分幅与编号1.梯形分幅与编号（2）1:500000～1：5000地形图的分幅与编号1§8-1地形图测绘的基本知识四、地形图分幅与编号2.正方形或矩形分幅与编号一般规定在1:5000比例尺时采用纵、横40厘米，即实地为2公里的分幅。每个小方格为10厘米，每幅图16格。1:2000，1:1000，1:500比例尺测图时图幅纵横各50厘米，每个小方格为10厘米。每幅图共25格，以整公里（或百米）坐标进行分幅。不同比例尺地形图图幅大小、实地面积见表8-6。1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法一、测图前的准备工作1.图纸的准备图纸用聚脂薄膜2.坐标格网（方格网）的绘制（1）用直尺和圆规绘制坐标格网1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法一、测图前的准备工作2.坐标格网（方格网）的绘制（2）用坐标格网尺绘制坐标格网1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法一、测图前的准备工作3.展绘图廊点及控制点检查：两控制点之间距离校核即（图上）实测距离－反算距离mm3.01§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用1.平板仪测量的原理（1）平板仪测量的概念在平板仪测量中，确定地面点平面位置所需要的水平角和水平距离，通常是按投影的原理用图解的方法直将将其描绘在图板上，进而获得地面点在图板上的位置,高程位置一般用三角高程测量和视距测量方法而获得。1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用1.平板仪测量的原理(2)图解测量的原理1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用1.平板仪测量的原理(3)图解测量对仪器的要求图解测量工作所用的仪器必须具备有：能被安置成水平位置的平板，照准目标的瞄准设备和画直线的直尺。另外，还应具有测定距离的视距丝，和测定竖直角的竖盘或其它装置。1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用2.平板仪的构造平板仪有小平板和大平板两种。(1)小平板仪1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用2.平板仪的构造平板仪有小平板和大平板两种。（2）大平板仪1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用3.平板仪的安置平板仪的安置包括对点、整平和定向三个步骤。（1）对点用对点器使图上的点和地面上相应的点位于同一铅垂线上。1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用3.平板仪的安置平板仪的安置包括对点、整平和定向三个步骤。(2)整平整平是使平板处于水平位置。1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法二、平板仪及其使用3.平板仪的安置平板仪的安置包括对点、整平和定向三个步骤。（3）定向定向即标定图板方向，使之与实地的方向一致。定向的方法有两种:①按罗针定向,②按已知直线定向1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法1.地物的测绘（1）测绘地物的一般原则凡是能依比例尺表示的地物，则将它们水平投影位置的几何形状相似地描绘在地形图上，如房屋、河流、运动场等。或是将它们的边界位置表示在图上，边界内再绘上相应的地物符号，如森林、草地、沙漠等。对于不能依比例尺表示的地物，在地形图上是以相应的地物符号表示在地物的中心位置上，如水塔、烟囱、纪念碑、单线道路、单线河流等。1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法1.地物的测绘（2）居民地的测绘（3）公路的测绘公路在图上一律按实际位置测绘。（4）桥梁的测绘铁路、公路桥梁应实测桥头、桥身和桥墩的位置，桥面应测定高程。（5）水系的测绘（6）植被的测绘1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法2.地貌的测绘测绘等高线与测绘地物一样，首先需要确定地形特征点，然后连结地性线，便得到地貌整个骨干的基本轮廊，按等高线的性质，再对照实地情况就能描绘出等高线。（1）测定地形特征点（2）连接地性线1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法2.地貌的测绘（1）测定地形特征点（2）连接地性线（3）求等高线的通过点4.6488.01x4.6486.02x0.64.68.0481x5.44.66.0482x1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法2.地貌的测绘（1）测定地形特征点（2）连接地性线（3）求等高线的通过点（4）勾绘等高线1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法3.经纬仪测绘法测绘步骤(1)安置仪器1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法3.经纬仪测绘法测绘步骤(1)安置仪器(2）立尺(3）观测与记录（4）展点绘图1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法三、碎部测量的方法4．全站仪测图1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法四、公路带状地形图测绘1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法五、地形图的检查、拼接与整饰1.地形图的检查地形图的检查包括图面检查、野外巡视和设站检查。2.地形图的拼接1§8-2大比例尺地形图传统测绘方法五、地形图的检查、拼接与整饰3.地形图的整饰应完全按照地形图图式的要求进行整饰清绘，使图面达到正确、清晰美观。1§8-3大比例尺数字测图一、数字测图原理及其特点1.数字测图的基本思想1§8-3大比例尺数字测图一、数字测图原理及其特点2.地形图图形的描述数字测图时必须采集绘图信息，这些信息包括点的定位信息、连接信息和属性信息。定位信息亦称点位信息，是用测绘仪器在外业测量中测得的，最终以x、y、Z(H)表示的三维坐标。连接信息是指测点的连接关系，它包括连接点号和连接线型，据此可将相关的点连接成一个地物。属性信息包括定性信息和定量信息。属性的定性信息用来描述地形图图形要素的分类或对地形图图形要素进行标名，一般用拟定的特征码(或称地形编码)和文字表示。1§8-3大比例尺数字测图一、数字测图原理及其特点3.地形图图形的数据格式地形图图形要素按照数据获取和成图方法的不同，可区分为矢量数据和栅格数据两种数据格式。矢量数据是图形的离散点坐标（X，Y）的有序集合，它的数据量与比例尺、地物密度有关：栅格数据是图形像元值按矩阵形式的集合。1§8-3大比例尺数字测图一、数字测图原理及其特点4.数字测图的特点(1)测图作业实现自动化和智能化(2)测图的精度高(3)测图作业劳动强度小(4)图形实现数字化（5）便于地形图内容的更新与修补（6）避免图纸伸缩引起各种误差（7）可以多种形式输出成果（8）便于成果的深加工利用1§8-3大比例尺数字测图一、数字测图原理及其特点4.数字测图的特点（9）便于保存与管理（10）易于发布和实现远程传输（11）可作为GIS的重要信息源1§8-3大比例尺数字测图二、数字测图系统及其配置1.数字测图系统1§8-3大比例尺数字测图二、数字测图系统及其配置2.数字测图系统的硬件配置1§8-3大比例尺数字测图二、数字测图系统及其配置3.计算机的软件数字测图软件属于应用软件范畴，它的基本功能主要包括数据采集、数据传输、数据处理、错误检查及误差校正、图形生成及处理、图形编辑、投影变换、图库管理及图形输出等。1§8-3大比例尺数字测图三、数字测图软件的功能1．外业记录2.数据传输（通讯）3．图形输入4．数据处理数据处理包括两方面的内容：数据转换和数据计算。数据转换是将野外采集到的有码数据文件或无码数据文件转换为带绘图编码的数据文件，供计算机识别绘图使用。数据计算主要是针对地貌关系的，它的作用是等高线的插值计算与等高线的光滑。1§8-3大比例尺数字测图三、数字测图软件的功能5．图形生成及处理图形生成就是以数据处理后得到的数据文件为基础，按地形图图式的要求在计算机屏幕上生成并显示各地形图实体（如自动绘制表示地貌的等高线）。图形处理就是对经数据处理后所生成的图形数据文件进行编辑、整理。6．图形编辑7．错误检查及误差校正1§8-3大比例尺数字测图