第9章大比例尺地形圖的測繪

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院鄧念武9.1地形圖的基本知識地形圖的定義：地面上的地物和地貌水平投影到水平面上;按一定比例尺縮繪成圖紙。地形地物地貌地形圖縮繪比例尺9.1.1比例尺

比例尺定義：地形圖上任意一線段的長度與地面上相應(yīng)線段的水平距離之比。比例尺種類：數(shù)字比例尺和圖示比例尺。1、數(shù)字比例尺數(shù)字比例尺一般用分子為1、分母為整數(shù)的分數(shù)表示。1:500、1:1000、1:2000和1:5000的比例尺地形圖稱為大比例尺地形圖；把1:1萬、1:2.5萬和1:5萬的地形圖稱為中比例尺地形圖；把1:10萬、1:20萬、1:50萬和1:100萬的地形圖稱為小比例尺地形圖。2、圖示比例尺為了使用方便，避免由于圖紙伸縮而引起的誤差，通常在地形圖圖幅的下方繪一圖示比例尺。最常見的圖示比例尺為直線比例尺。3．比例尺精度比例尺精度定義：相當(dāng)于圖上0.lmm的實地水平距離結(jié)論：比例尺愈大，所表示的地物、地貌就愈詳細，精度也就愈高，但測圖工作量也隨之成倍地增加。因此，應(yīng)按實際需要選擇測圖比例尺。9.1.2地物符號

（1）比例符號（2）非比例符號（3）線形符號（4）注記符號非比例符號線形符號比例符號9.1.3地貌符號1、等高線的概念等高線是地面上高程相同的相鄰點所連成的閉合曲線。2、等高距和等高線平距相鄰兩等高線間的高差稱為等高距。相鄰兩等高線間的水平距離稱為等高線平距。兩點之間的高差與水平距離的比值稱為兩點間的坡度。比例尺地形類別平坦地3°以下丘陵地3°～10°山地10°～25°山地25°以上1：5000.50.5111：10000.51121：200012223、等高線的分類（1）首曲線（2）計曲線4、地貌的基本形態(tài)及其等高線山丘盆地山脊（分水線）山谷（集水線）鞍部陡崖懸崖5、等高線的特性（1）同一條等高線上的各點高程相同。（2）等高線應(yīng)是一條閉合的曲線，若不在本圖幅內(nèi)閉合，就必在相鄰的圖幅內(nèi)閉合。只有遇到用符號表示的峭壁和坡地時才能斷開。（3）除峭壁或懸崖外，不同高程的等高線不能重合或相交。（4）等高線與山脊線和山谷線正交，且山脊的等高線向低處凸出，山谷的等高線向高處凸出。（5）在同一幅地形圖上等高距相同。等高線越密，表示地面坡度越陡；等高線越稀，則表示地面坡度越緩。9.1.4圖外注記矩形分幅與編號的方法西南角坐標公里數(shù)編號法行列編號法流水編號法圖名和圖號、接圖表和比例尺、圖廊和坐標格網(wǎng)9.2大比例尺經(jīng)緯儀測繪法測圖9.2.1測圖前的準備工作1、編制控制點成果表2、直角坐標方格網(wǎng)的繪制3、控制點的展繪9.2.2經(jīng)緯儀測繪法測圖（1）將經(jīng)緯儀安置于控制點B上，對中、整平、量取儀器高，并填入記錄手?。唬?）定向選定某一控制點為后視方向，用經(jīng)緯儀盤左瞄準A點，并使水平度盤讀數(shù)為0°00′00″。（3）將小平板安放于經(jīng)緯儀旁，用小針把量角器圓心插在B點上，畫出后視方向線BA。（4）觀測欲測山腳碎部點，轉(zhuǎn)動照準部，瞄準該點處的地形尺，讀取水平度盤讀數(shù)，讀取下絲、上絲、中絲讀數(shù)，使豎直度盤指標水準管氣泡居中，讀取豎直度盤讀數(shù)，并依次填入手薄。（5）計算按視距測量公式計算測站B至該碎部點的水平距離D和高差h，并求其高程。1、作業(yè)步驟（6）展點轉(zhuǎn)動量角器，在量角器上讀出所測的水平角值，并使其對準所繪的后視方向線BA，然后沿直徑方向根據(jù)比例尺及水平距離，刺出碎部點的位置，并注上高程。測點水平角°′視距間隔（m）豎盤讀數(shù)°′豎直角°′中絲讀數(shù)(m)水平距離(m)高差(m)測點高程(m)附記181510.9728846+1141.3897.15+2.0935.02山腳2181390.3479012-0121.0034.70+0.2633.19橋…………………………AB123β3β2β1D3D2D1極坐標法碎部點平面位置的測定方法測量碎部點平面位置的方法最常見的是上述的極坐標法，特殊情況下也可采用直角坐標法、角度交會法和距離交會法。角度交會法AB1β1β2直角坐標法AB1D1D2距離交會法（1）地物特征點的選擇

（1）能用比例符號表示的地物特征點的選擇

（2）用非比例符號表示的特征點的選擇

（3）點狀地物特征點的選擇（2）地貌特征點的選擇

（1）能用等高線表示的地貌特征點的選擇

（2）不能用等高線表示的陡崖、沖溝等地貌2、碎部點的選擇在地形測量的過程中，應(yīng)做到隨測、隨記、隨算、隨繪。在展點的同時，參照實地情況隨即用鉛筆將地物、地貌勾繪出來。地物的勾繪是將各轉(zhuǎn)折點按其順序連起來。對于地貌，繪圖者可根據(jù)測出的碎部點，把有關(guān)的地貌特征點連起來，在圖上用鉛筆輕輕地勾出地性線（山脊線用實線，山谷線用虛線）。

等高線內(nèi)插法的原理是；由于碎部點一般選在坡度變化處，這樣相鄰碎部點之間的坡度可視為均勻的。3、地物和等高線的勾繪地形測圖中的注意事項：1、集體完成，分工協(xié)作；2、出工前的準備；3、工作開始前的工作；4、測站上的工作：研究跑尺、讀數(shù)、記錄、計算、繪圖；5、支點工作；6、收工時的工作。9.2.3地形圖的拼接、檢查與整飾

一、地形圖的拼接二、地形圖的檢查1．室內(nèi)檢查2．室外檢查（巡視檢查、設(shè)站檢查）三、地形圖的整飾9.3全站儀數(shù)字化測圖技術(shù)

9.3.1全站儀數(shù)字化測圖中點的表示方法

1．點的三維坐標（x、y、H）。2．點的屬性。3．點的連接信息。9.3.2全站儀數(shù)字化測圖的作業(yè)過程廣州南方測繪儀器公司的CASS；清華三維公司的EPSW等軟件已用于測繪生產(chǎn)中。全站儀數(shù)字化測圖分野外數(shù)據(jù)采集（包括數(shù)據(jù)編碼）、計算機處理、成果輸出三個階段。數(shù)字測圖的方法：編碼法草圖法電子平板法草圖法數(shù)字測圖：草圖法數(shù)字測圖的流程是：外業(yè)使用全站儀測量碎部點三維坐標的同時，領(lǐng)圖員繪制碎部點構(gòu)成的地物形狀和類型并記錄下碎部點點號(必須與全站儀自動記錄的點號一致)。內(nèi)業(yè)將全站儀或電子手簿記錄的碎部點三維坐標，通過CASS傳輸?shù)接嬎銠C、轉(zhuǎn)換成CASS坐標格式文件并展點，根據(jù)野外繪制的草圖在CASS中繪制地物。其優(yōu)點是：測圖時，不需要記憶繁多的地形符號編碼，是一種十分實用、快速的測圖方法；缺點是不直觀，當(dāng)草圖編號有錯誤時，可能還需要到實地查錯。(1)人員組織觀測員1人制圖員1人跑尺員1~2人內(nèi)業(yè)制圖員1人(2)外業(yè)測量工作全站儀上的測量工作制圖員工作跑尺員工作(3)數(shù)據(jù)傳輸(4)內(nèi)業(yè)制圖工外業(yè)數(shù)據(jù)采集1、設(shè)站步驟選“1”選擇“創(chuàng)建”輸入項目名確認進入下一級選“1”輸入測站點信息后，按“確認”進入選“1”輸入后視點信息，按“確認”進入下一級瞄準后視點，進行測量在確保對準后視點且在盤左狀態(tài)下進行按“測量1”鍵完成對后視點的測量工作為了確保設(shè)站和定向工作的正確性，應(yīng)測量后視點坐標，若與后視已知點坐標相符，則進行碎部測量；否則查找原因，進行改正盤左瞄準后視目標，按“測量1”鍵，進行測量和數(shù)據(jù)記錄。查找坐標數(shù)據(jù)方法選擇“4數(shù)據(jù)”2、碎部點的采集盤左瞄準所需測量的目標，在常規(guī)測量模式下直接按“測量1”或“測量2”（“測量1”或“測量2”的測量模式可以自己定義），坐標數(shù)據(jù)將自動存儲到全站儀中。領(lǐng)尺員繪草圖要反映、記錄碎部點的屬性信息和連接關(guān)系，且要與儀器的信息一致，特別注意草圖中的點號與全站儀內(nèi)對應(yīng)。數(shù)據(jù)傳輸用瑞得專用數(shù)據(jù)線將全站儀與電腦進行連接，在全站儀逐步選擇“菜單”“通訊”“1.發(fā)送數(shù)據(jù)”“項目”顯示：選擇項目名，按“回車”，就做好了傳輸數(shù)據(jù)的準備。傳輸之前一定要查看全站儀和軟件的通訊參數(shù)，使其保持一致內(nèi)業(yè)制圖工作展點：定顯示區(qū)、展野外測點、展高程點根據(jù)草圖繪制地物等高線的處理：建立DTM模型、修改DTM模型、繪制等高線、等高線的修飾建立和修改DTM模型：建立三角形、刪除三角形、增加三角形等。繪制等高線：可以選擇4種擬合形式，包括不光滑折線、張力樣條擬合、三次B樣擬合、SPLINE擬合等高線的修飾：注記等高線、等高線修剪等地形圖的整飾：加注記、加圖框、分幅等。9.3.3全站儀數(shù)字化測圖的特點

1．自動化程度高，數(shù)據(jù)成果易于存取，便于管理。2．精度高。3．無縫接圖。4．便于使用。5．?dāng)?shù)字測圖的立尺位置選擇更為重要。6.可以很好地滿足計算輔助設(shè)計的需要。與傳統(tǒng)的白紙測圖方法比較，內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖方法創(chuàng)建的大比例尺數(shù)字地圖具有如下特點：1)白紙測圖方法是采用視距法測距，測距相對誤差只有約1/300，而數(shù)字測圖方法是采用EDM測距，測距相對誤差小于1/40000，幾百米的距離測量誤差均在1cm左右。在通視良好、定向邊較長的情況下，地形點到測站的距離可以比常規(guī)測圖法長。2)白紙測圖方法是將控制點和碎部點坐標手工展繪在聚脂薄膜上，受人眼最小分辨距離為圖上0.1mm的限制，存在展點誤差。數(shù)字測圖方法是采用計算機自動展點，沒有展點誤差。3)白紙測圖方法先完成圖根加密，按坐標將控制點展繪在聚脂薄膜上，然后進行地形測圖。數(shù)字測圖方法可以使圖根點加密和地形測圖同時進行。例如采用自由設(shè)站方法，用全站儀的邊角后方交會功能觀測2個或2個以上的已知點，就可以精確測定出測站點的三維坐標。4)白紙測圖方法是以一幅地形圖為單元組織施測，這容易給圖幅邊緣測圖帶來困難，數(shù)字測圖方法不受圖幅的限制。作業(yè)小組的任務(wù)可以按照河流、道路和自然分界來劃分，方便地形測圖的施測，也減少了常規(guī)測圖的接邊問題。5)數(shù)字地形圖便于修測。由于數(shù)字地圖的碎部點精度較高且分布均勻，重要地物點相對于臨近控制點的點位誤差小于5cm，所以當(dāng)數(shù)字地圖需要修測而圖內(nèi)大