大比例尺地形圖測(cè)繪

1、第六章 大比例尺地形圖測(cè)繪7.1 地形圖的比例尺    地物是指地面上天然或人工形成的物體，如湖泊、河流、海洋、房屋、道路、橋梁等；地貌是指地表高低起伏的形態(tài)，如山地、丘陵和平原等，地物和地貌總稱為地形。地形圖是按一定的比例尺，用規(guī)定的符號(hào)表示的地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖。 地形圖的比例尺一、地形圖的比例尺       1、定義    比例尺定義圖上直線長(zhǎng)度d與相應(yīng)地面水平距離D之比。 式中：M比例尺分母，M越大，比例尺越小。反之亦反。 2、比例尺的形式 

2、  1)數(shù)字比例尺 一般將數(shù)字比例尺化為分子為1，分母為一個(gè)比較大的整數(shù)M表示。 M越大，比例尺的值就越??；M越小，比例尺的值就越大，如數(shù)字比例尺1:500>1:1000。 稱比例尺為1:500、1:1000、1:2000、1:5000的地形圖為大比例尺地形圖， 稱比例尺為1:1萬、1:2.5萬、1:5萬、1:10萬的地形圖為中比例尺地形圖 稱比例尺為1:20萬、1:50萬、1:100萬的地形圖為小比例尺地形圖。 我國(guó)規(guī)定1：5千、1:1萬、1:2.5萬、1:5萬、1:10萬、1:25萬、1:50萬、1:100萬八種比例尺地形圖為國(guó)家基本比例尺地形圖。 中比例尺地形圖系國(guó)家的基

3、本地圖，由國(guó)家專業(yè)測(cè)繪部門負(fù)責(zé)測(cè)繪，目前均用航空攝影測(cè)量方法成圖，小比例尺地形圖一般由中比例尺地圖縮小編繪而成。 城市和工程建設(shè)一般需要大比例尺地形圖，其中比例尺為1:500和1:1000的地形圖一般用平板儀、經(jīng)緯儀或全站儀等測(cè)繪； 比例尺為1:2000和1:5000的地形圖一般用由1:500或1:1000的地形圖縮小編繪而成。 大面積1:5001:5000的地形圖也可以用航空攝影測(cè)量方法成圖。2)直線比例尺 優(yōu)點(diǎn)：直接比量方便； 圖紙變形的影響小 二、比例尺的精度地物地貌在圖上表示的精確與詳盡程度同比例尺有關(guān)。比例尺越大，越精確和詳細(xì)。 人眼的圖上分辨率，通常為0.1mm。不同比例尺圖上0.

4、1mm所代表的實(shí)地平距，稱為地形圖比例尺的精度。    比例尺精度的作用： （1）確定量距精度 （2）確定測(cè)圖比例尺 7.2 大比例尺地形圖圖式   地形圖圖式(topographic map symbols)：表示地物和地貌的符號(hào)和方法。 一個(gè)國(guó)家的地形圖圖式是統(tǒng)一的，它屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。       地形圖圖式中的符號(hào)有三類：地物符號(hào)、地貌符號(hào)、注記符號(hào)。 (1) 地物符號(hào)     地物符號(hào)分比例符號(hào)、非比例符號(hào)和半比例符號(hào)。 1) 比例符號(hào)   

5、0; 可以按測(cè)圖比例尺縮小，用規(guī)定符號(hào)畫出的地物符號(hào)稱為比例符號(hào)，如房屋、較寬的道路、稻田、花圃、湖泊等。 2) 非比例符號(hào)有些地物，如三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹、路燈、檢修井等，其輪廓較小，無法將其形狀和大小按照地形圖的比例尺繪到圖上，則不考慮其實(shí)際大小，而是采用規(guī)定的符號(hào)表示。這種符號(hào)稱為非比例符號(hào)。3) 半比例符號(hào) 對(duì)于一些帶狀延伸地物，如小路、通訊線、管道、垣柵等，其長(zhǎng)度可按比例縮繪，而寬度無法按比例表示的符號(hào)稱為半比例符號(hào)。(2) 地貌符號(hào)地形圖上表示地貌的方法一般是等高線。（還有一些特殊地貌符號(hào)：如沖溝、梯田、峭壁、懸崖等） 等高線又分為首曲線、計(jì)曲線和間曲線； 在計(jì)曲線上注記

6、等高線的高程； 在谷地、鞍部、山頭及斜坡方向不易判讀的地方和凹地的最高、最低一條等高線上，繪制與等高線垂直的短線，稱為示坡線，用以指示斜坡降落方向； 當(dāng)梯田坎比較緩和且范圍較大時(shí)，可以用等高線表示。 (3) 注記有些地物除了用相應(yīng)的符號(hào)表示外，對(duì)于地物的性質(zhì)、名稱等在圖上還需要用文字和數(shù)字加以注記。 7.3 地貌的表示方法地貌形態(tài)多種多樣，對(duì)于一個(gè)地區(qū)可按其起伏的變化分為以下四種地形類型： 地勢(shì)起伏小，地面傾斜角在以下，比高不超過20m的，稱為平坦地； 地面高低變化大，傾斜角在，比高不超過150m的，稱為丘陵地； 高低變化懸殊，傾斜角為，比高在150m以上的，稱為山地； 絕大多數(shù)傾斜角超過的，

7、稱為高山地。 地形圖上表示地貌的主要方法是等高線。 等高線1)等高線的定義 等高線是地面上高程相等的相鄰各點(diǎn)所連的閉合曲線。 如圖所示，設(shè)想有一座高出水面的小島，與某一靜止的水面相交形成的水涯線為一閉合曲線，曲線的形狀隨小島與水面相交的位置而定，曲線上各點(diǎn)的高程相等。 將這些水涯線垂直投影到水平面上，并按一定的比例尺縮繪在圖紙上，這就將小島用等高線表示在地形圖上了。這些等高線的形狀和高程，客觀地顯示了小島的空間形態(tài)。   2) 等高距與等高線平距 地形圖上相鄰等高線間的高差，稱為等高距(contour interval)，用表示，此圖中為10m。 同一幅地形圖的等高距是相同

8、的，因此地形圖的等高距也稱為基本等高距。 大比例尺地形圖常用的基本等高距為0.5m、1m、2m、5m等。 等高距越小，用等高線表示的地貌細(xì)部就越詳盡； 等高距越大，地貌細(xì)部表示的越粗略。 但是，當(dāng)?shù)雀呔噙^小時(shí)，圖上的等高線過于密集，將會(huì)影響圖面的清晰度。 測(cè)繪地形圖時(shí)，要根據(jù)測(cè)圖比例尺、測(cè)區(qū)地面的坡度情況和按國(guó)家規(guī)范要求選擇合適的基本等高距，見表。       相鄰等高線之間的水平距離稱等高平距，用d表示。在同一幅地形圖上，等高線平距越小表示坡度越大，反之坡度越小。因此可根據(jù)圖上等高線的疏密程度來判斷坡度的陡緩。 3）等高線的分類等高線分為首曲

9、線、計(jì)曲線和間曲線     首曲線：按基本等高距測(cè)繪的等高線，用0.15mm寬的細(xì)實(shí)線繪制。     計(jì)曲線：從零米起算，每隔四條首曲線加粗一條等高線，該等高線稱為計(jì)曲線。計(jì)曲線的高程值總是為等高距的5倍。計(jì)曲線用0.3mm寬的粗實(shí)線繪制。（計(jì)曲線主要是為讀取高程時(shí)方便一些）     間曲線：對(duì)于坡度很小的局部區(qū)域。當(dāng)用基本等高線不足以反映地貌特征時(shí)，可按1/2基本等高距加繪一條等高線，該等高線稱為間曲線。間曲線用0.15mm寬的長(zhǎng)虛線繪制，可以不閉合。     在某些等高線

10、上可以繪一條短線（示坡線）表示斜坡下降的方向。 4）等高線的特性    a) 同一條等高線上各點(diǎn)的高程相等。     b) 等高線是閉合曲線，不能中斷(間曲線除外)，如果不在同一幅圖內(nèi)閉合，則必定在相鄰的其他圖幅內(nèi)閉合。     c) 等高線只有在陡崖或懸崖處才會(huì)重合或相交。     d) 等高線與山脊線和山谷線正交（在交點(diǎn)處，山脊線和山谷線與等高線的切線垂直相交）。     e) 在同一幅地形圖內(nèi)，基本等高距是相同的，因此，等高線平距大表示地面

11、坡度小；等高線平距小則表示地面坡度大；平距相等則坡度相同。傾斜平面的等高線是一組間距相等且平行的直線。典型地貌的等高線 地球表面高低起伏的形態(tài)千變?nèi)f化，但經(jīng)過仔細(xì)研究分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都是由幾種典型的地貌綜合而成的。了解和熟悉典型地貌的等高線，有助于正確地識(shí)讀、應(yīng)用和測(cè)繪地形圖。典型地貌主要有：山頭和洼地、山脊和山谷、鞍部、陡崖和懸崖等。見圖所示。  1) 山頭和洼地圖a、b分別表示山頭和洼地的等高線，它們都是一組閉合曲線， 其區(qū)別在于：山頭的等高線由外圈向內(nèi)圈高程逐漸增加，洼地的等高線外圈向內(nèi)圈高程逐漸減小，這樣就可以根據(jù)高程注記區(qū)分山頭和洼地。 也可以用示坡線來指示斜坡向下的方向。

12、在山頭、洼地的等高線上繪出示坡線，有助于地貌的識(shí)別。2) 山脊和山谷 山坡的坡度和走向發(fā)生改變時(shí)，在轉(zhuǎn)折處就會(huì)出現(xiàn)山脊或山谷地貌。 山脊的等高線均向下坡方向凸出，兩側(cè)基本對(duì)稱。山脊線是山體延伸的最高棱線，也稱分水線。 山谷的等高線均凸向高處，兩側(cè)也基本對(duì)稱。山谷線是谷底點(diǎn)的連線，也稱集水線。 在土木工程規(guī)劃及設(shè)計(jì)中，要考慮地面的水流方向、分水線、集水線等問題。因此，山脊線和山谷線在地形圖測(cè)繪及應(yīng)用中具有重要的作用。 3) 鞍部 相鄰兩個(gè)山頭之間呈馬鞍形的低凹部分稱為鞍部。鞍部是山區(qū)道路選線的重要位置。鞍部左右兩側(cè)的等高線是近似對(duì)稱的兩組山脊線和兩組山谷線，見圖。 4) 陡崖和懸崖 陡崖是坡度在

13、以上的陡峭崖壁，有石質(zhì)和土質(zhì)之分。如果用等高線表示，將是非常密集或重合為一條線，因此采用陡崖符號(hào)來表示，如圖a、b所示。 懸崖是上部突出、下部凹進(jìn)的陡崖。懸崖上部的等高線投影到水平面時(shí)，與下部的等高線相交，下部凹進(jìn)的等高線部分用虛線表示，如圖c所示。         等高線的繪制     經(jīng)過地形測(cè)量之后，我們可以得到了一些地形特征點(diǎn)：如山頂、山腳、鞍部以及一些地形的變換點(diǎn)。根據(jù)這些地形特征點(diǎn)，我們可以勾畫出等高線，具體步驟如下：     1.首先用鉛筆勾

14、畫出山脊線、山谷線這些地性線。山脊線可以用實(shí)線、山谷線可以用虛線表示。     2.在相鄰兩個(gè)碎部點(diǎn)的連線上，按照平距和高差成比例的關(guān)系，目估內(nèi)插出兩點(diǎn)間各條等高線通過的位置。     3.將高程相等的相鄰點(diǎn)連接成光滑曲線，即為等高線。注意事項(xiàng)：1. 應(yīng)對(duì)照實(shí)地情況現(xiàn)場(chǎng)勾繪，這樣繪制出的等高線才會(huì)更真實(shí)的逼近實(shí)際的地形。并且應(yīng)該一邊求等高線通過點(diǎn)，一邊勾繪等高線，不要等到把全部等高線通過點(diǎn)都求出后再勾繪等高線。 2. 等高線為光滑曲線。 3. 注意加粗計(jì)曲線。 4. 高程注記字頭朝北 等高線在注記處應(yīng)斷開。 7.4 地形圖的分幅與編號(hào)

15、    由于圖紙的尺寸有限，不可能將測(cè)區(qū)內(nèi)的所有地形都繪制在一幅圖內(nèi)，因此，需要分幅測(cè)繪地形圖。     地形圖的分幅可以分為兩大類：一種是按經(jīng)緯線分幅的梯形分幅法，另一種是按坐標(biāo)格網(wǎng)劃分的矩形分幅法。 1.梯形分幅1：100萬地圖的編號(hào)    目前，我國(guó)采用的地形圖分幅方案，是按照國(guó)際統(tǒng)一規(guī)定進(jìn)行1：100萬地形圖的分幅編號(hào)，然后以1：100萬地形圖為基準(zhǔn)，再進(jìn)行更大比例尺地形圖的分幅。1：100萬地形圖的分幅編號(hào)方法為：列數(shù)：由赤道起向南北兩極每隔緯差為一列，直到南北（南北緯至南北兩極地區(qū)，采用極方位

16、投影單獨(dú)成圖），將南北半球各劃分為22列，分別用拉丁字母A、B、C、DV表示。 行數(shù)：從經(jīng)度起向東每隔為一行，繞地球一周共有60行，分別以數(shù)字1、2、3、460表示。 這樣，每幅百萬分之一地圖經(jīng)差為，緯差為。 由于南北兩半球的經(jīng)度相同，規(guī)定在南半球的圖號(hào)前加一個(gè)S，北半球的圖號(hào)前不加任何符號(hào)。一般把列數(shù)的字母寫在前，行數(shù)的數(shù)字寫在后，中間用一條短線連接。     由于地球的經(jīng)線向兩極收斂，隨著緯度的增加，同是的經(jīng)差但其緯線弧長(zhǎng)已逐漸縮小，則地形圖所表達(dá)的范圍會(huì)越來越小，因此規(guī)定在緯度間的圖幅采用雙幅合并（經(jīng)差為，緯差為）；在緯度間的圖幅采用四幅合并（經(jīng)差為，緯差為

17、）。這些合并圖幅的編號(hào)，列數(shù)不變，行數(shù)（無論包含兩個(gè)或四個(gè)）并列寫在其后。例如北緯，西經(jīng)的一幅百萬分之一的地圖編號(hào)應(yīng)為U-19、20、21、22。 1：50萬、1：20萬、1：10萬地形圖的編號(hào)一幅1：100萬地圖劃分四幅1：50萬地圖，這樣1：50萬的地形圖每幅的經(jīng)差為，緯差為，并分別用甲、乙、丙、丁表示，其編號(hào)是在1：100萬地形圖的編號(hào)后加上它本身的序號(hào)，如J-50-乙。 一幅1：100萬地圖劃36幅1：20萬地圖（從左至右），分別用帶括號(hào)的數(shù)字（1）（36）表示，其編號(hào)是在1：100萬地形圖的編號(hào)后加上它本身的序號(hào)，如J-50-（28）。    一幅1：1

18、00萬地圖劃分144幅1：10萬地圖（從左至右），這樣每幅1：10萬地圖經(jīng)差為，緯差為。分別用數(shù)字1144表示，其編號(hào)是在1：100萬地形圖的編號(hào)后加上它本身的序號(hào)，如J-50-32。 1：5萬、1：2.5萬、1：1萬地形圖的編號(hào)1：5萬、1：2.5萬、1：1萬的地形圖分幅編號(hào)是以1：10萬地形圖為基礎(chǔ)的。一幅1：10萬地圖可劃分四幅1：5萬地圖，分別用A、B、C、D表示，其編號(hào)是在1：10萬地形圖的編號(hào)后加上它本身的序號(hào)，如J-50-5-B。再將一幅1：5萬地圖劃分四幅1：2.5萬地形圖，分別用1、2、3、4表示，其編號(hào)是在1：5萬地形圖的編號(hào)后加上它本身的序號(hào)，如J-50-5-B

19、-1。 1：1萬地形圖的編號(hào)，是以一幅1：10萬地形圖劃分為64幅1：1萬地形圖，則每幅1：1萬地形圖得經(jīng)差為3分45秒，緯差為2.5分，并分別以帶括號(hào)的（1）（64）表示，其編號(hào)是在1：10萬圖號(hào)后加上1：1萬地圖的序號(hào)，如J-50-32-（10）。 一幅1：1萬地形圖劃分為4幅1：5000地形圖，分別用小寫拉丁字母a、b、c、d表示，其編號(hào)是在1：1萬圖號(hào)后加上它本身的序號(hào)，如J-50-32-（10）-a。  基本比例尺地形圖的圖幅大小及其圖幅間的數(shù)量關(guān)系。 比例尺（萬） 圖幅大小 圖幅間的數(shù)量關(guān)系 經(jīng)度 緯度 1：1006度 4度 1   

20、0; 1：503度 2度 41    1：201度 40分 3691   1：1030分 20分 1443641  1：515分 10分 5761441641 1：2.57.5分 5分 23045766416411:13分45秒 2.5分 92162304256641641:5001:2000大比例尺地形圖的分幅與編號(hào) 1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式規(guī)定：1:5001:2000比例尺地形圖一般采用50×50cm正方形分幅或40×50cm矩形分幅；根

21、據(jù)需要，也可以采用其它規(guī)格的分幅；地形圖編號(hào)一般采用圖廓西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法，也可選用流水編號(hào)法或行列編號(hào)法等。 采用圖廓西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法時(shí)x坐標(biāo)在前，y坐標(biāo)在后，1:500地形圖取至0.01km(如10.40-21.75)，1:1000、1:2000地形圖取至0.1km(如10.0-21.0)。 帶狀測(cè)區(qū)或小面積測(cè)區(qū)，可按測(cè)區(qū)統(tǒng)一順序進(jìn)行編號(hào)，一般從左到右，從上到下用數(shù)字1、2、3、4、編定（流水編號(hào)法）： 行列編號(hào)法一般以代號(hào)(如A、B、C、D)為橫行，由上到下排列，以數(shù)字1、2、3、為代號(hào)的縱列，從左到右排列來編定，先行后列，如圖中的A-4。 （采用國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系時(shí)，圖廓間的公里

22、數(shù)根據(jù)需要加注帶號(hào)和百公里數(shù)，如X：4327.8，Y：37457.0。） 7.5 繪制方格網(wǎng) （以30×30cm的方格為例，比例尺為1：500，即測(cè)區(qū)范圍為150m×150m）1.準(zhǔn)備工作聚脂薄膜特點(diǎn)：直接著墨、直接曬藍(lán)、可以洗；怕火、怕折。使用：粗糙的一面是正面，先用白紙貼在圖板上再貼薄膜。檢驗(yàn)直尺用尺子（坐標(biāo)格網(wǎng)尺）兩邊畫直線，要求這兩條直線重合。2.打方格目的    能在圖上確定點(diǎn)的坐標(biāo)或根據(jù)坐標(biāo)能在圖上展點(diǎn)畫方格    畫兩條相交接近互垂的直線（輕輕畫），以交點(diǎn)為圓心以某個(gè)給定的半徑畫圓，可得到四個(gè)交點(diǎn)。由

23、方格網(wǎng)大小可以求出半徑為15×1.414=212.1mm，為方便后面的繪制工作，半徑放寬為240mm。然后連接4個(gè)交點(diǎn)可得到一矩形。以西南角開始從左至右，從下往上以10cm為間隔取一點(diǎn)。連接起來就得到30×30cm的矩形。再標(biāo)上格網(wǎng)標(biāo)志（1cm長(zhǎng)，十字形）。    設(shè)西南角坐標(biāo)：X=700m，Y=700m，以公里為單位進(jìn)行標(biāo)注，X在前，Y在后，1：500比例尺地形圖取至0.01KM，即西南角坐標(biāo)標(biāo)為0.70，0.70。然后給每個(gè)格網(wǎng)標(biāo)志線標(biāo)上坐標(biāo)（0.75、0.80、0.85）檢查對(duì)角線    每個(gè)小方格對(duì)角線長(zhǎng)度

24、為141.4mm，共9個(gè)方格，18條對(duì)角線。要隨機(jī)抽取2/3的對(duì)角線檢查。量取對(duì)角線的長(zhǎng)度與理論長(zhǎng)度之差應(yīng)滿足：±0.2mm，對(duì)于長(zhǎng)對(duì)角線，要求：±0.3mm，每個(gè)方格邊長(zhǎng)理論值為100mm，與量測(cè)值之差應(yīng)滿足：±0.2mm，若不合格則擦掉重畫；若合格則擦除多余的邊長(zhǎng)。3.展點(diǎn)確定圖上位置以點(diǎn)為例，在縱軸上量取1.6cm，在橫軸上量取2cm；（點(diǎn)坐標(biāo)：）展導(dǎo)線點(diǎn)符號(hào)為不埋石圖根點(diǎn)（按圖式要求），用模板來畫（工程制圖的工具）；并在符號(hào)的右邊標(biāo)上點(diǎn)號(hào)和高程。，展繪完導(dǎo)線點(diǎn)后應(yīng)檢查每相鄰導(dǎo)線點(diǎn)之間的理論值和量測(cè)值的差值，應(yīng)滿足：±0.2mm7.6 大比例尺地形

25、圖的測(cè)繪控制測(cè)量結(jié)束后，在圖根控制點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀（設(shè)立測(cè)站），測(cè)定其周圍地物、地貌特征點(diǎn)（碎部點(diǎn)）的平面位置和高程，按比例尺縮繪成圖。     一、展繪控制點(diǎn)用繪圖鉛筆或繪圖儀，將圖根點(diǎn)按坐標(biāo)展繪在繪制好坐標(biāo)格網(wǎng)的白圖紙或聚酯薄膜上?？刂泣c(diǎn)展繪完成后，應(yīng)用兩點(diǎn)坐標(biāo)反算所得邊長(zhǎng)，對(duì)展點(diǎn)點(diǎn)位進(jìn)行檢核。二、大比例尺地形圖測(cè)繪原理采用極坐標(biāo)法測(cè)繪地形圖如圖：在測(cè)站安置經(jīng)緯儀，測(cè)定定向方向到碎部點(diǎn)的水平角，用視距測(cè)量的方法，測(cè)定測(cè)站到碎部點(diǎn)的距離D和高差h。由得到碎部點(diǎn)的方向，在該方向上按距離D（除比例尺分母）將碎部點(diǎn)展繪在圖紙上。測(cè)站高程加上高差h，得

26、到碎部點(diǎn)高程H，將重要碎部點(diǎn)高程注記在圖上。 地物的測(cè)繪：測(cè)定地物特征點(diǎn)，在圖上按規(guī)定地物符號(hào)，連接相關(guān)碎部點(diǎn)。 地貌的測(cè)繪：測(cè)定地貌特征點(diǎn)，邊測(cè)邊勾繪地性線；根據(jù)地形點(diǎn)，按等高線與高差成正比的原則，內(nèi)插等高線。7.7 數(shù)字測(cè)圖發(fā)展概況： 1. 傳統(tǒng)的地形測(cè)量方法: 圖解法測(cè)圖利用測(cè)量?jī)x器對(duì)地球表面局部區(qū)域內(nèi)的各種地物、地貌特征點(diǎn)的空間位置進(jìn)行測(cè)定，以一定的比例尺并按圖示符號(hào)將其繪制在圖紙上，即通常所稱的白紙測(cè)圖。 缺點(diǎn)：數(shù)字的精度由于刺點(diǎn)、繪圖、圖紙伸縮變形等因素的影響會(huì)大大降低，而且工序多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量管理難。紙質(zhì)地形圖已難承載諸多圖形信息，更新也極不方便。 2. 地形測(cè)量向自動(dòng)化和數(shù)

27、字化方向發(fā)展： 數(shù)字測(cè)圖，全解析機(jī)助測(cè)圖方法，是地形測(cè)量發(fā)展過程中的一次根本性技術(shù)變革。主要表現(xiàn)在： 圖解法測(cè)圖的最終成果是地形圖，圖紙是地形信息的唯一載體；數(shù)字測(cè)圖地形信息的載體是計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)（磁盤或光盤），其提交的成果是可供計(jì)算機(jī)處理、遠(yuǎn)距離傳輸、多方共享的數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)控繪圖儀可輸出地形圖。另外，利用數(shù)字地形圖可生成電子地圖和數(shù)字地面模型（DTM）。更具有深遠(yuǎn)意義的是，數(shù)字地形信息作為地理空間數(shù)據(jù)的基本信息之一，成為地理信息系統(tǒng)（GIS）的重要組成部分。 優(yōu)點(diǎn)：高自動(dòng)化、全數(shù)字化、高精度。 3. 廣義的數(shù)字測(cè)圖包括： 3.1利用全站儀或其它測(cè)量?jī)x器進(jìn)行野外數(shù)字化測(cè)圖； 3

28、.2利用手扶數(shù)字化儀或掃描數(shù)字化儀對(duì)紙質(zhì)地形圖的數(shù)字化； 3.3利用航攝、遙感像片進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖。 4. 數(shù)字測(cè)圖發(fā)展歷程： 4.1 20世紀(jì)50年代，美國(guó)國(guó)防制圖局開始研究制圖自動(dòng)化問題； 4.2 20世紀(jì)70年代，制圖自動(dòng)化已形成規(guī)模生產(chǎn)，美國(guó)、加拿大及歐洲各國(guó)建立了自動(dòng)制圖系統(tǒng)。 4.3 20世紀(jì)80年代，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展為數(shù)字測(cè)圖提供各種數(shù)字化產(chǎn)品，如數(shù)字地形圖、專題圖、數(shù)字地面模型等。 5. 大比例尺地面數(shù)字測(cè)圖： 20世紀(jì)70年代，電子速測(cè)儀問世，大比例尺地面數(shù)字測(cè)圖開始發(fā)展； 80年代，電子速測(cè)儀迅猛發(fā)展，加速了數(shù)字測(cè)圖的研究和應(yīng)用。 我國(guó)是從1983年開始研究數(shù)字測(cè)圖工作。

29、其發(fā)展過程大體上可分為兩個(gè)階段： 5.1 第一階段：主要利用全站儀采集數(shù)據(jù)，電子手簿記錄，同時(shí)人工繪制標(biāo)注測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)的草圖，到室內(nèi)將測(cè)量數(shù)據(jù)直接由記錄器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再由人工按草圖編輯圖形文件，并鍵入計(jì)算機(jī)自動(dòng)成圖，經(jīng)人機(jī)交互編輯修改，最終生成數(shù)字地形圖，由繪圖儀繪制地形圖。 5.2 第二階段：仍采用野外測(cè)記模式，但成圖軟件有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。一是開發(fā)了智能化的外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件；二是計(jì)算機(jī)成圖軟件能直接對(duì)接收的地形信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 6. 20世紀(jì)90年代，RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（載波相位差分技術(shù)）的出現(xiàn)，GPS數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)將在開闊地區(qū)成為地面數(shù)字測(cè)圖的主要方法。 一、目的和要求：1. 目的：學(xué)習(xí)

30、大比例尺數(shù)字測(cè)圖的原理、方法，掌握全站儀數(shù)字測(cè)圖的全過程。2. 要求：掌握課堂講授內(nèi)容，認(rèn)真參加實(shí)驗(yàn)課。（1） 大比例尺測(cè)圖的技術(shù)設(shè)計(jì)概念：大比例尺圖：1：500 1：50001：10000 1：50000 航測(cè)法成圖小于1：50000的小比例尺圖，根據(jù)較大比例尺地圖及各種資料編繪而成。（2）大比例尺測(cè)圖種類：地形圖、地籍圖、房產(chǎn)圖、地下管線圖。地籍圖：表示的內(nèi)容有地籍和必要的地形要素。地籍要素包括行政境界、土地權(quán)屬界線、界址點(diǎn)及編號(hào)、土地編號(hào)、房產(chǎn)情況、土地利用類別、土地等級(jí)、土地面積等。必要的地形要素包括測(cè)量控制點(diǎn)、房屋道路、水系以及與地籍有關(guān)的地物、地理名稱等。房產(chǎn)圖：是地形圖和地籍圖的

31、派生圖。主要內(nèi)容包括控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、房屋權(quán)界線、房屋結(jié)構(gòu)及層次、房產(chǎn)類別及用途、用地界線、附屬設(shè)施、圍護(hù)物、道路、水系以及與房產(chǎn)有關(guān)的其他地形要素等。地下管線圖：主要內(nèi)容是各類地下管線的地面特征點(diǎn)、地下管線探測(cè)點(diǎn)、地下管線尺寸及用途、地下管線的附屬設(shè)施以及地下管線周邊的地形要素等。（3） 編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書：1） 主要作業(yè)規(guī)范和圖式工程測(cè)量規(guī)范、城市測(cè)量規(guī)范、地籍測(cè)繪規(guī)范、房產(chǎn)測(cè)繪規(guī)范、大比例尺地形圖機(jī)助制圖規(guī)范、1：500，1：1000，1：2000地形圖圖式、1：5000，1：10000，地形圖圖式、地籍圖圖式、1：500，1：1000，1：2000地形圖要素分類與代碼。2） 測(cè)量任務(wù)書、測(cè)量

32、規(guī)范、收集的資料技術(shù)設(shè)計(jì)書的主要內(nèi)容任務(wù)概述、測(cè)區(qū)情況、已有資料及其分析、技術(shù)方案的設(shè)計(jì)、組織與勞動(dòng)計(jì)劃、儀器配備及供應(yīng)計(jì)劃、財(cái)務(wù)預(yù)算、檢查驗(yàn)收計(jì)劃以及安全措施等。（4） 根據(jù)技術(shù)計(jì)劃的方案，統(tǒng)計(jì)工作量，并結(jié)合規(guī)定計(jì)劃提交資料的時(shí)間，編制組織措施和勞動(dòng)計(jì)劃，提出儀器配備計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算計(jì)劃和工作計(jì)劃進(jìn)度，同時(shí)擬訂檢查驗(yàn)收計(jì)劃。（5） 注意事項(xiàng)：在測(cè)量工作的各生產(chǎn)過程（如野外踏勘、選點(diǎn)、造埋、觀測(cè)、計(jì)算）中要盡量避免工傷事故和減少儀器設(shè)備損壞，確保安全生產(chǎn)。測(cè)量人員要熟悉操作方法，執(zhí)行安全規(guī)劃，嚴(yán)格遵守規(guī)范，注意防病、防火，不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)多作貢獻(xiàn)。二、圖根控制測(cè)量和測(cè)站點(diǎn)測(cè)定

33、（1）圖根控制測(cè)量 圖根平面控制點(diǎn)的布設(shè)方法：圖根導(dǎo)線，圖根三角，交會(huì)方法，GPS RTK。 圖根高程控制布設(shè)方法：圖根水準(zhǔn)、圖根三角高程測(cè)定 精度要求： 平面點(diǎn)位中誤差：不應(yīng)大于圖上0.1mm 高程中誤差：測(cè)圖基本等高距的1/10圖根控制點(diǎn)個(gè)數(shù)：應(yīng)根據(jù)地形復(fù)雜、破碎程度或隱蔽情況而決定。 對(duì)一般平坦而開闊地區(qū)，每平方千米圖根點(diǎn)的密度為： 常規(guī)成圖：1：200015個(gè) 1：100050個(gè) 1：500150個(gè) 數(shù)字成圖：1：20004個(gè) 1：100016個(gè)1：50064個(gè) （2） 測(cè)站點(diǎn)的測(cè)定增設(shè)測(cè)站點(diǎn)，在控制點(diǎn)或圖根點(diǎn)上，采用極坐標(biāo)法、交會(huì)法和支導(dǎo)線測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。數(shù)字測(cè)圖測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)位

34、精度要求：中誤差，圖上0.2mm，高程，測(cè)圖基本等高距的1/6（3）全站儀的半測(cè)回觀測(cè)法    預(yù)先測(cè)定經(jīng)緯儀的橫軸誤差，視準(zhǔn)軸誤差和豎盤指標(biāo)差，并存儲(chǔ)在全站儀內(nèi)存或電子手簿中，在觀測(cè)水平方向和豎角時(shí)，由程序?qū)Π霚y(cè)回觀測(cè)方向和天頂距自動(dòng)進(jìn)行改正來消除其影響。  1）橫軸誤差對(duì)水平方向影響的改正    設(shè)因橫軸傾斜角而產(chǎn)生的水平方向的讀數(shù)影響為： 則正確的水平方向讀數(shù)為： 式中，、為盤左、盤右水平方向讀數(shù)，為豎角。   2） 視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向影響的改正    設(shè)因視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向的影響為： 則正確的

35、水平方向讀數(shù)為： 式中，、為盤左、盤右水平方向讀數(shù)，為豎角。 3)指標(biāo)差對(duì)豎角的改正 設(shè)指標(biāo)差為，則一般垂直度盤豎角的計(jì)算機(jī)公式為： 或 式中，、為盤左、盤右天頂距讀數(shù)，為豎角。 當(dāng)視準(zhǔn)軸誤差和豎盤指標(biāo)差有較大變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行儀器誤差的重新測(cè)定。 三、野外采集數(shù)據(jù) (1)野外數(shù)據(jù)采集模式 按碎部點(diǎn)測(cè)量方法：全站儀測(cè)量方法，GPS RTK測(cè)量方法 主要采用全站儀測(cè)量方法： 在控制點(diǎn)、加密的圖根點(diǎn)或測(cè)站點(diǎn)上架設(shè)全站儀，全站儀經(jīng)定向后，觀測(cè)碎部點(diǎn)上放置的棱鏡，得到方向、豎直角（或天頂距）和距離等觀測(cè)值，記錄在電子手簿或全站儀內(nèi)存；或者是由記錄器程序計(jì)算碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，記入電子手簿或全站儀內(nèi)存。 G

36、PS RTK測(cè)量方法： 直接可得到碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。 圖形信息碼： 為了便于計(jì)算機(jī)識(shí)別，碎部點(diǎn)的地形要素名稱、碎部點(diǎn)連接線型信息也都用數(shù)字代碼或英文字母代碼來表示，這些代碼稱為圖形信息碼。 根據(jù)給以圖形信息碼的方式不同，野外數(shù)據(jù)采集的工作程序分兩種： 一種是在觀測(cè)碎部點(diǎn)時(shí)，繪制工作草圖，在工作草圖記錄地形要素名稱、碎部點(diǎn)連接關(guān)系，然后在室內(nèi)將碎部點(diǎn)顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，根據(jù)工作草圖，采用人機(jī)交互方式連接碎部點(diǎn)，輸入圖形信息碼和生成圖形。 另一種是采用筆記本電腦和PDA掌上電腦作為野外數(shù)據(jù)采集記錄器，可以在觀測(cè)碎部點(diǎn)之后，對(duì)照實(shí)際地形輸入圖形信息碼和生成圖形。 (2)數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容和格式 大比例尺

37、數(shù)字測(cè)圖野外采集的數(shù)據(jù)包括： 一般數(shù)據(jù)：如測(cè)區(qū)代號(hào)、施測(cè)日期、小組編號(hào)等。 儀器數(shù)據(jù)：如儀器類型、儀器誤差、測(cè)距儀加常數(shù)、乘常數(shù)等。 測(cè)站數(shù)據(jù)：如測(cè)站點(diǎn)號(hào)、零方向點(diǎn)號(hào)、儀器高、零方向讀數(shù)等。 方向觀測(cè)數(shù)據(jù)：如方向點(diǎn)號(hào)、目標(biāo)的覘標(biāo)高、方向、天頂距和斜距的觀測(cè)值等。 碎部點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)：如點(diǎn)號(hào)、連接點(diǎn)號(hào)、連接線型、地形要素分類碼、方向、天頂距和斜距的觀測(cè)值以及覘標(biāo)高（或者是計(jì)算的、坐標(biāo)和高程）等。 控制點(diǎn)數(shù)據(jù)：如點(diǎn)號(hào)、類別、坐標(biāo)和高程等。 數(shù)據(jù)記錄格式： 為區(qū)分各種數(shù)據(jù)的記錄內(nèi)容，用不同的記錄類別碼放在每條記錄的開頭來表示。各種數(shù)據(jù)需要規(guī)定它們的字長(zhǎng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，確定一條記錄的長(zhǎng)度

38、。每條記錄具有相同的長(zhǎng)度和相同的數(shù)據(jù)段，按記錄類別碼可以確定一條記錄中各數(shù)據(jù)段的內(nèi)容，對(duì)于不同的數(shù)據(jù)段可以用零填充。 如下圖：（野外數(shù)據(jù)記錄格式） A1 A2A3A4A5A6A7A8分為8個(gè)數(shù)據(jù)段。A1表示記錄類別，后面的記錄按記錄類別表示相應(yīng)的內(nèi)容。例如一條碎部點(diǎn)記錄，A2表示點(diǎn)號(hào)，A3表示連接點(diǎn)號(hào)，A4表示線型和線序，A5表示地形要素代碼，A6 、A7、A8分別表示碎部點(diǎn)的、坐標(biāo)和高程。 (3)地形圖要素分類和代碼 9個(gè)大類： 測(cè)量控制點(diǎn)、居民地和垣柵、工礦建（構(gòu)）筑物及其他設(shè)施、交通及附屬設(shè)施、管線及附屬設(shè)施、水系及附屬設(shè)施、境界、地貌和土質(zhì)、植被。 地形圖要素代碼由四位數(shù)字碼組成： 從

39、左到右，第一位是大類碼，用19表示，第二位是小類碼，第三、第四位分別是一、二級(jí)代碼。 例如：一般房屋代碼為2110，高速公路為4310，等級(jí)公路為4320。 1)連接線代碼 連接線分為直線、圓弧、曲線，分別以1、2、3表示，稱為連接線型碼。 2)圖形信息碼的輸入 輸入方式： 1）根據(jù)草圖將有關(guān)的圖形信息輸入到相應(yīng)的點(diǎn)記錄中 2）采用筆記本電腦或PDA掌上電腦，在現(xiàn)場(chǎng)輸入圖形信息碼 公共點(diǎn)記錄的增加： 每個(gè)公共點(diǎn)記錄只輸入點(diǎn)號(hào)和圖形信息碼，公共點(diǎn)記錄的點(diǎn)號(hào)和原點(diǎn)號(hào)相同，圖形信息碼按實(shí)際輸入，其他各項(xiàng)記錄為零，但實(shí)際的值和原點(diǎn)號(hào)記錄相應(yīng)的記錄項(xiàng)相同。 圖塊各點(diǎn)連接方向： 根據(jù)測(cè)圖系統(tǒng)繪制地形圖符號(hào)

40、的要求，圖塊上各點(diǎn)應(yīng)按規(guī)定的方向順序連接?？蓞⒖紲y(cè)圖系統(tǒng)的幫助文檔。 3)工作草圖： 工作草圖是圖形信息編碼碎部點(diǎn)間接坐標(biāo)計(jì)算和人機(jī)交互編輯修改的依據(jù)。 可利用舊圖或影像圖做工作草圖。 四、數(shù)字地形圖編輯和輸出 （）數(shù)據(jù)的圖幅分幅和圖形文件生成 碎部記錄文件通常不是以一幅圖的范圍作為一個(gè)文件來記錄的。 一個(gè)碎部記錄文件可能涉及幾幅圖，或者是一幅圖由多個(gè)記錄文件拼接生成。 當(dāng)碎部記錄文件在計(jì)算機(jī)上顯示的圖形和實(shí)地地形（或工作草圖）對(duì)照符合后，再按圖幅生成圖形文件。 圖形文件的形式由測(cè)圖系統(tǒng)決定。 等高線文件 按圖幅形成離散高程點(diǎn)臨時(shí)文件，離散點(diǎn)經(jīng)構(gòu)網(wǎng)、等高線追蹤，得到表示等高線特征點(diǎn)的有序點(diǎn)列，

41、存入等高線文件。 等高線文件由點(diǎn)鏈文件和索引文件表示。 等高線的繪制方法見課本290中間。（） 圖形的修改三個(gè)基本功能：刪除、平移、旋轉(zhuǎn)。（） 注記地圖上起說明作用的文字和數(shù)字稱為注記。注記的繪制一般通過人機(jī)交互完成。（4） 圖廓生成圖廓的內(nèi)容包括內(nèi)外圖廓線、方格網(wǎng)、接圖表、圖廓間和圖廓外的各種注記等。（5） 繪制地形圖由計(jì)算機(jī)控制繪圖儀繪制地形圖。繪圖儀有矢量繪圖儀和點(diǎn)陣?yán)L圖儀。點(diǎn)陣?yán)L圖儀繪圖速度較矢量繪圖儀快，目前多采用屬于點(diǎn)陣?yán)L圖儀的噴墨繪圖儀繪制。五、大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制 （1）大比例尺數(shù)字地形圖的基本要求 平面坐標(biāo)系采用以“1980年西安坐標(biāo)系”為大地基準(zhǔn)、高斯克呂格投影的平面直角坐標(biāo)系，按分帶，也可選擇任意經(jīng)度作為中央子午線的高斯克呂格投影。特殊情況下1；5001：2000可采用獨(dú)立坐標(biāo)系。 高程基準(zhǔn)采用“1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”。 平面位置精度要求：地物點(diǎn)相對(duì)最近野外控制點(diǎn)的圖上點(diǎn)位中誤差在平地和丘陵地區(qū)不得大于0.6mm。 高程精度要求：高程注記點(diǎn)相對(duì)最近野外控制點(diǎn)的高程中誤差在平地和丘陵地區(qū)，1：500不得大于0.4m，1：1000和1：2000不得大于0.5m。 等高線精度要求：對(duì)最近野外控制點(diǎn)的高程中誤差在平地和丘陵地區(qū)，1：500不得大于0.5m，1：1000和1：2