第八章大比例尺地形圖測繪的基本方法第八章大比例尺地形圖測繪的基本方法地形圖廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個部門，是規(guī)劃、設(shè)計與建設(shè)工作的基礎(chǔ)資料。由于各種工程項目和任務的需求不同，所需地形圖的比例尺也不相同。本章將著重講述經(jīng)典測圖原理與方法。第一節(jié)測圖前的準備工作地形圖測繪是一項作業(yè)環(huán)節(jié)多、技術(shù)要求高、參與人員多、組織管理較復雜的測量工作。為順利、有序、高效地開展測量工作，在地形測繪實施之前，必須進行充分的準備。準備工作分組織、管理、人員和業(yè)務技術(shù)兩方面，業(yè)務技術(shù)方面的準備工作包括收集資料、野外準備和室內(nèi)準備等三個方面的內(nèi)容。一、收集資料

測繪任務確定之后，根椐圈定的測區(qū)范圍，調(diào)查了解本測區(qū)及其附近的已有測繪工作情況，并收集本次測量必需的測繪成果資料。需要收集的主要資料包括本測區(qū)及其附近控制點成果、測區(qū)內(nèi)圖根控制成果及必需的較小比例尺地形圖。

二、野外準備野外準備是對測區(qū)進行踏勘。調(diào)查了解控制點、圖根點；控制點是否通視；測區(qū)地形特征、測繪難易程度；交通運輸?shù)确矫娴那闆r。野外踏勘應考察圖根控制的布設(shè)條件，包括與高級控制點的連結(jié)、圖根控制的發(fā)展、圖根點的密度、控制地形的程度等。選取圖根點時應使其覆蓋絕大部分測區(qū)，盡量減少臨時增補測站點。三、室內(nèi)準備室內(nèi)準備工作測繪儀器的準備圖紙繪制坐標格網(wǎng)、展繪控制點和圖根點等。大比例尺地形圖可用重磅繪圖紙或聚脂薄膜測繪過去多采用重磅繪圖紙現(xiàn)在聚脂薄膜作為大比例尺測圖的圖紙得到廣泛應用，它的優(yōu)點是潮濕甚至浸泡在水中也不會變形。聚脂薄膜分為光面、毛面與涂層面三種。三、室內(nèi)準備(一)繪制坐標格網(wǎng)

為準確展繪控制點和圖根點以及圖紙的拼接，必須在準備好的圖紙上繪制坐標格網(wǎng)線。坐標格網(wǎng)線是十分精確的10cm×10cm的正方形格網(wǎng)。

1、用坐標格網(wǎng)尺繪制

坐標格網(wǎng)尺是一種常用的繪制坐標格網(wǎng)和展繪控制點的專用尺，國產(chǎn)的五四型坐標格網(wǎng)尺的形狀如下圖所示。它由溫度膨脹系數(shù)很小的合金鋼制成,尺上每隔10cm有一方孔,每孔四個孔壁中三個是豎直的，一個壁為斜面。

三、室內(nèi)準備用坐標格網(wǎng)尺繪制坐標格網(wǎng)的步驟下圖所示:三、室內(nèi)準備

2.用直尺繪制坐標格網(wǎng)線三、室內(nèi)準備3.用直角坐標儀繪制坐標格網(wǎng)

三、室內(nèi)準備4.用繪圖儀繪制坐標格網(wǎng)線

目前許多單位購置了繪圖儀，可以利用計算機與繪圖儀繪制坐標格網(wǎng)線。最簡便的方法是調(diào)用地形圖繪圖系統(tǒng)的繪制圖廓線與坐標格網(wǎng)的功能。

三、室內(nèi)準備5.用格網(wǎng)模片繪制坐標格網(wǎng)

不論用何種方法繪制坐標格網(wǎng)，都需進行仔細的檢查。坐標格網(wǎng)的繪制誤差不能超過下表規(guī)定，否則該坐標格網(wǎng)不得使用。三、室內(nèi)準備

（二）展繪控制點

圖紙的坐標格網(wǎng)繪好之后，要分別將各圖幅內(nèi)的所有控制點，包括各級控制點和圖根點展繪在圖紙上，以便測圖時用作測站點或定向點。 1.用直角坐標儀展繪控制點 2.用直尺展繪控制點

將各坐標格網(wǎng)線的以公里為單位的坐標數(shù)值注記在相應線的圖廓旁，依據(jù)待展控制點的坐標確定點所在網(wǎng)格。然后以待展點的坐標減去該格西南角點的坐標，得X、Y坐標差，按圖紙比例尺將坐標差縮小為圖上的長度。三、室內(nèi)準備

圖a中k點:x=3563560m;y=15654640m三、室內(nèi)準備圖b中：待展點P的坐標為:XP=23734.12m，YP=18373.41m點P位于圖幅T、U、V、W點包圍的格中，該格西南角點W的坐標為：XW=23700m，YW=18300mP-W的坐標增量X=34.12m，Y=73.41m。三、室內(nèi)準備3.利用圖廓外控制點展繪方向線利用圖廓外的控制點展繪出方向線，稱之為圖外方向線。

如圖，P點為圖幅內(nèi)一控制點，K為圖幅外用于定向的另一控制點。計算方向線PK

的方位角α:三、室內(nèi)準備利用方向線PK

的方位角α求方向線與上下圖廓線的交點。先計算出m'和n'的長度：以直線連P、m'點，直線Pm'即為所求方向線

四、儀器準備在測繪工作展開之前，必須根據(jù)地形圖測量技術(shù)設(shè)計中規(guī)定的測量方法及測量計劃中擬定的人員組織與分工，制定測量儀器使用計劃。儀器使用計劃應確定投入使用的儀器的品種、數(shù)量及時間。然后組織人員對儀器進行檢驗，以判定儀器的狀況。事先檢驗、校正所使用的儀器十分重要。第二節(jié)地形圖的測繪方法地面上地物地貌錯綜復雜，不可能測量所有點來描繪地形，測繪地形圖實質(zhì)上是測量部分地物地貌特征點(這樣的特征點在測圖時通稱為碎部點)，經(jīng)繪圖處理來反映地貌的起伏變化、地物的特性及相對位置。地形圖的測繪方法包括碎部點測量和地形繪圖兩部分。地形測圖地形:地物+地貌方向變換點山頂點鞍部點傾斜變換點地形測圖地形測圖的關(guān)鍵測定碎部點的位置和高程用專用的符號表示地形依比例尺不同、綜合取舍特點：由點線面構(gòu)成,關(guān)鍵是點碎部點:

地物地貌的特征點地形:地物+地貌一、碎部點測量方法碎部點測量方法依據(jù)其原理分類：極坐標法，直角坐標法，直線支距法，方向交會法，距離交會法等。1、極坐標法

極坐標法測量極角、極距確定點的平面位置。一、碎部點測量方法極角和極距將依據(jù)測圖方法，可由不同的儀器測定。極角：可用經(jīng)緯儀(僅用盤左)極距和高差測量：

D=Klcos2α=100（M-N）cos2α

兩點間的高差，可以根據(jù)垂直角α，儀器高i及中絲讀數(shù)v，按下式算出：

便利高法：用便捷方法快速計算高程一、碎部點測量方法

2.方向交會法

方向交會是以地面兩已知點M、N為基邊，測定M、N至待定點的方向，由兩方向的交點定位待定點。一、碎部點測量方法3、距離交會法

原理與方向交會相同，但測量的是已知點到待定點的距離:分別以m、n為圓心，各個距離的圖上長度為半徑畫圓弧，分別相交于a、b、c、d，它們就是測繪出的待定點。4、直角坐標法

從測量原理上分析，實際上沒有直接測量坐標或坐標增量的測圖方法。

用全站型等測量儀器，所測角度和距離向直角坐標轉(zhuǎn)換容易、快速，因此直角坐標法已經(jīng)成為了廣泛應用的測圖方法之一。直角坐標法也是數(shù)字地形圖的基礎(chǔ)。一、碎部點測量方法5、直線支距法

這是一種輔助方法，作為其它測圖方法測繪某些困難地區(qū)時的補充手段。用相對關(guān)系測繪變化點。此法在城鎮(zhèn)中老城區(qū)的密集居民地的測繪特別適用。

二、地形圖測繪方法

各種地形圖測繪方法的區(qū)別在于所使用的測量儀器、碎部點測量及繪制方法。下面簡要介紹幾種傳統(tǒng)的測圖方法。(一)經(jīng)緯儀與半圓儀聯(lián)合測繪地形圖

半圓儀是一個類似量角器的角度度量尺，其形狀如圖所示。

二、大比例尺地形圖測繪方法（一）經(jīng)緯儀與半圓儀聯(lián)合測繪地形圖

半圓儀的最小分劃值一般是20ˊ。

一般用小平板儀的平板作測圖的工作臺。

還須準備幾支測針，測針的針尖要剛好能通過半圓儀的針孔，針尖太小將影響測繪精度。

工作程序如下：二、大比例尺地形圖測繪方法

二、大比例尺地形圖測繪方法(1)經(jīng)緯儀安置在測站點上。對中、整平之后，選擇一個已知點作為定向方向，使水平度盤讀數(shù)為0°00′。用直線連圖上測站點A和定向點B，AB直線就是該測站定向方向線；(2)于測站附近架設(shè)小平板儀的平板作測圖的工作臺，并用繡花針將半圓儀定于圖上的測站點；(3)經(jīng)緯儀瞄準碎部點上的標尺，中絲瞄在儀器高處，讀取視距、水平、垂直度盤讀數(shù)，算出平距與高程

二、大比例尺地形圖測繪方法(4)轉(zhuǎn)動半圓儀，使定向方向線指在半圓儀上水平度盤讀數(shù)刻劃處，剌出碎部點，并注記其高程；(5)依上述方法測出該站所有碎部點；(6)檢查無誤后，搬站。

二、大比例尺地形圖測繪方法（二）其他測圖方法簡介

1、大平板儀測繪地形圖

大平板儀由大平板與大平板儀的照準儀及腳架等組成，大平板儀的照準儀如下圖所示。大平板儀測圖法的原理與經(jīng)緯儀聯(lián)合半圓儀測圖類似，目前已不多用。

用照準儀瞄準碎部點畫方何線，并測定距離及高程，直接在圖紙上定出碎部點。大平板儀測圖法

二、大比例尺地形圖測繪方法

二、大比例尺地形圖測繪方法（二）其他測圖方法簡介 2、經(jīng)緯儀與小平板儀聯(lián)合測繪地形圖

小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法的特點是將小平板儀安置在測站上，以描繪測站至碎部點的方向線，而將經(jīng)緯儀安置在測站旁邊，以測定經(jīng)緯儀至碎部點的距離和高差。最后用方向與距離交會的方法定出碎部點在圖上的位置。

二、大比例尺地形圖測繪方法小平板安置在測站點上，經(jīng)緯儀安置在測站旁。2.小平板配合經(jīng)緯儀測圖法平板儀測圖基本原理平板儀測圖的過程：對中、整平、定向、測點BC戰(zhàn)場測繪50年代的測繪女兵

二、大比例尺地形圖測繪方法（三）幾種測繪方法的優(yōu)缺點

1、大平板儀測繪法

大平板儀由大平板與大平板儀的照準儀及腳架等組成，大平板儀使用光學照準儀，方向和視距測量精度很高。

2、經(jīng)緯儀與小平板聯(lián)合測圖

其主要優(yōu)點是儀器設(shè)備較輕。但方向測繪的精度較低，而且平板阻擋視線的缺陷仍然存在。

二、大比例尺地形圖測繪方法（三）幾種測繪方法的優(yōu)缺點

3、經(jīng)緯儀與半圓儀聯(lián)合測圖此法由經(jīng)緯儀進行方向和視距測量，不受平板的制約，而且搬運輕便靈活，特別適合山區(qū)與丘陵區(qū)測圖。缺點是半圓儀的分劃值太大，測繪方向的精度較低。二、大比例尺地形圖測繪方法以上是傳統(tǒng)測圖方法中主要的三種方法，還有其它的測圖方法，其差別在于采用不同的距離測量手段，目前它們已很少使用。現(xiàn)階段全站型經(jīng)緯儀測繪地形圖已廣泛應用，室內(nèi)采用計算機繪圖，使地形圖的測繪由手工作業(yè)方式向機械化作業(yè)方式邁進了一大步，成圖速度和質(zhì)量大大提高。三、測繪地形圖的注意事項地形圖測繪是一項多人配合、環(huán)節(jié)較多、把握尺度較靈活的作業(yè)，除熟練掌握方法和技巧之外，還需要較豐富的經(jīng)驗。

1、測站檢查

測站檢查是地形測圖正確性的保證措施之一，測站檢查包括測站點的檢查和定向方向的檢查。定向正確性在一個測站測圖過程中應多次檢查

2、視距不宜過長碎部點的點位精度取決于方向測繪和距離測繪兩方面，距離測量使用視距法時，視距不可太大。三、測繪地形圖的注意事項3、適當?shù)乃椴奎c密度在確保準確反映地物地貌的前提下，碎部點間距應大一點，但最大間距一般不要超過圖上的3cm。

4、適時實地勾繪地形圖地形十分復雜，應依據(jù)測繪出的碎部點，面對所測區(qū)域及時地勾繪地物、地性線、特殊的地貌及等高線。測圖過程中必須堅持不了解、不明白的地形不繪，有疑問的碎部點不繪。

5、合理分工、密切配合合理的分工、密切配合可以提高整個集體的測圖效率，提高成圖質(zhì)量。

第三節(jié)地物的測繪方法地面上的各種地物可依據(jù)其特性分成若干類，各類地物的測量方法有各自的特點。即使是同類地物其形狀大小也千差萬別，測繪地物就是測量最低限度的特征點，用規(guī)定的符號，縮小表示在圖上。地物分類：

人工地物：房屋、道路、水渠、電力線等

自然地物：河流、湖泊、森林、泉水等一、測繪地物的綜合取舍原則測繪地形圖時地物綜合取舍的目的是在保證用圖需要的前提下，使地形圖更清晰易讀。綜合取舍原則的基本指導思想是：除少數(shù)特殊的有重要意義的地物之外，一般地物的尺寸小到圖上難以清晰表示時，就有必要對其進行綜合取舍，而且綜合取舍不會給用圖帶來重大影響。規(guī)范對帶普遍性的綜合取舍作出了明確的規(guī)定，例如不論比例尺大小，建筑物輪廓凹凸小于圖上的0.4mm，可以舍去凹凸部分，用直線表示其整體輪廓，而一般房屋甚至0.6mm的凹凸部分都可舍去。一、測繪地物的綜合取舍原則是否綜合取舍與比例尺有重要關(guān)系，例如規(guī)范規(guī)定一般1:500、1:1000比例尺地形圖，房屋不能綜合，即每幢房屋都應單獨測繪，而1:2000、1:5000比例尺地形圖可以視具體情況，酌情綜合測繪。測繪地形圖必須熟悉規(guī)范的要求。但規(guī)范不可能對所有情況作出規(guī)定，在很多時候需要測繪人員靈活處理，處理是否得當完全取決于一個測繪技術(shù)員的經(jīng)驗與水平。少數(shù)特殊的地物，如測量控制點；有重大意義的紀念地物，如紀念碑；有方位意義的地物，獨立的樹；對公眾安全有重大意義的地物，消防栓等不可綜合取舍，皆需測繪。二、地物的測繪方法地物種類很多，各具特點，測繪方法亦存在差別，但必須能反映其形狀、大小、性質(zhì)和位置這四個要素。1、居民地的房屋與建筑物居民地是地形類別的名稱，實際上是指人類工作生活相對集中的區(qū)域，在這樣的區(qū)域內(nèi)有較多的建筑物、房屋街道是其顯著特點。對大比例尺地形圖，原則上應獨立測繪出每座永久建筑物。但有些尺寸太小的房屋在1:2000、1:5000地形圖上難以——獨立繪出時可酌情綜合處理。二、地物的測繪方法

城市里的居住小區(qū)和富裕農(nóng)村新建的居民區(qū)都有合理的規(guī)劃，房屋排列整齊規(guī)則，各個房屋外形相同，只需測量少量外輪廓點，配合細部尺寸的丈量，即可繪出整排房屋。二、地物的測繪方法城鎮(zhèn)中的老城區(qū)，房屋密集隱蔽，通視條件極差，測繪難度大。事前要仔細研究，制定周密的方案，布設(shè)若干導線深入其中，然后以導線邊作基線，用支距法分片測繪。測量房屋以房屋墻基角為準，外廓為矩形的房屋，至少測量三個基角點，并檢查它們是否構(gòu)成直角。立尺員應依次連續(xù)立同一房屋的三個角點以便繪圖員及時正確地勾繪該房屋。每座建筑物至少有一個高程注記點，并應注記其層數(shù)及結(jié)構(gòu)（如磚混、框架等）。居民地有各種各樣的名稱，如村名，單位名，小區(qū)名等，應當經(jīng)調(diào)查核實后，予以注記。二、地物的測繪方法2、道路的測繪道路包括公路、鐵路、城鎮(zhèn)中的街道、鄉(xiāng)間的大路和小路及其附屬物，如橋梁、隧道、涵洞、路堤、路塹、排水溝、里程碑、標志牌等。道路及其附屬物均需測繪，臨時性的便道不測繪，并行的多條小路擇其主要的測繪。二、地物的測繪方法2、道路的測繪道路在圖上均以按比例尺縮小的真實寬度雙線表示。道路的邊界線明顯的，可以在一側(cè)邊界立尺測繪，丈量路寬繪出另一側(cè)的邊界線。曲線段及拐彎處應減小立尺點的間距，直線段可適當加大。鐵路軌頂（曲線段為內(nèi)軌）、公路路面中心、道路交叉處、橋面等必須測注高程。邊界不明顯的道路，測量其中心線，從中心線向兩側(cè)丈量至邊界距離，然后繪出道路邊界線。二、地物的測繪方法路堤、路塹按實際邊界線測繪，并在坡頂坡腳適當位置測注高程點。凡寬度在圖上可以繪出的排水溝均應按比例測繪。其它附屬物（橋梁、涵洞，里程碑等）按實際位置測繪，用專用符號表示。鐵路、公路在同一平面交叉時，公路中斷鐵路不中斷。道路立交時，應如實測繪該處的立交橋，并用相應符號表示。鐵路用專用符號二、地物的測繪方法城鎮(zhèn)街道還需標注路面材料，街道名稱。凡在圍墻內(nèi)的各單位的內(nèi)部道路，除主要道外，一律用內(nèi)部路符號（虛線）繪出。道路測繪一般采用沿道路延伸方向追索立尺，有利于畫板員勾繪道路。

二、地物的測繪方法3、水系測繪水系是另一類特征明顯的地物，它們包括大到江河湖海，小到溪流溝渠、池塘水庫、泉井等自然和人工的水源、水面和水的通道，及其相關(guān)的水工建筑物，如堤、水壩、橋、水閘、碼頭、渡口等。海岸線以高潮時的水位線為準測繪，并適當注記高程。二、地物的測繪方法河流、湖泊、池塘、水庫按實際邊界測繪，有堤的按堤岸測繪，沒有堤岸和明顯界線的按正常洪水水位線測繪。除測繪岸線之外，還要測繪施測時的水涯線并注記水面高程溪流除岸線外，須測繪測量時的流水線，并適當注記高程和流向時令河應測注河床的高程堤壩要測注頂面與坡腳的高程二、地物的測繪方法測繪水系時，沿水系界線在起點、轉(zhuǎn)折點、彎曲點、交叉點、終點立尺測定，圖上1、2……數(shù)字表示立尺點。當河流的寬度小于圖上0.5mm，溝渠實際寬度小于1m時，以單線表示。二、地物的測繪方法

井、泉視具體情況測繪，水鄉(xiāng)地區(qū)除較有名的井泉外，一般不予測繪。

沙漠干旱地區(qū)所有泉眼皆需測繪。泉井必須標注測繪時的水面高程。同樣水鄉(xiāng)的溪流溝渠可酌情綜合取舍，干旱地區(qū)則須一一測繪。

二、地物的測繪方法4、管線及墻柵的測繪管線是指露在地面的管道、高壓電力線、通訊線等；墻柵是指城墻、圍墻、柵欄、鐵絲網(wǎng)、籬笆等。管線類測繪時，均測繪支撐物，如高壓線的電桿，用符號表示。二、地物的測繪方法5、植被區(qū)域的測繪地表除水面和荒漠之外,幾乎為各種植物所覆蓋，植被是各種植物的總稱。它們有的是天然生長的，例如天然林、灌木叢、蘆葦、草地等。有的是人工種植的，水稻、樹苗、人工經(jīng)濟林等。在地形圖上應反映各種植物的分布狀況。各種不同植被分布區(qū)域的界線稱為地類界，植被測繪就是測繪地類界。測繪時沿地類界線立尺測量轉(zhuǎn)折點的平面位置，在圖上以不連續(xù)的小點線表示。二、地物的測繪方法二、地物的測繪方法當?shù)仡惤缇€與線狀地物重合時，可略去地類界線。在各地類界圈定的范圍內(nèi)，填繪相應的植被符號，必要時還可配以文字說明和高程注記。農(nóng)田要用不同的地類符號區(qū)分種植的不同作物的地塊和土地的特性，如水稻、旱地、菜地等。田梗在圖上的寬度大于1m時用雙線表示，各地塊內(nèi)應測注代表性的高程點。二、地物的測繪方法6、特殊地物點的測繪特殊地物包括各類、各級測量控制點、具有紀念意義的地物、具有方向意義的地物以及公用事業(yè)和公用安全設(shè)施等。各類各級測量平面控制點在測繪準備階段已展繪在圖上，測圖過程中應當將各級水準點的位置測繪到圖上，并注記點號與高程。其它特殊地物必須將其實際位置測量在圖上，用相應的符號表示它們。當特殊地物表示與其它地物的表示重疊沖突時，其它地物讓位特殊地物。地物點的測繪測繪地物的方法與要領(lǐng)認清地物類別，明確表示方法，根據(jù)主次、合理應用碎部點測定方法。點狀地物測定定位點位置，地物的朝向（或定向點）。線狀地物測定地物中心線的起點、拐點、交