第八章 地形圖測繪

1、第八章 地形圖測繪 按一定法則，有選擇地在平面上表示地球表面各種自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象的圖，通稱地圖。按內(nèi)容，地圖可分為普通地圖及專題地圖。地形圖是按一定的比例尺，用規(guī)定的符號(hào)表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖。 81 地物地貌的表示方法811地形圖的比例尺 地形圖上任意一線段的長度與地面上相應(yīng)線段的實(shí)際水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。 一、比例尺的種類 1數(shù)字比例尺 數(shù)字比例尺一般用分子為1的分?jǐn)?shù)形式表示。設(shè)圖上某一直線的長度為d，地面上相應(yīng)線段的水平長度為D，則圖的比例尺為 式中M為比例尺分母。當(dāng)圖上1cm代表地面上水平長度10m(即1000cm)時(shí)尺就是。通常稱1：1000000、1

2、：500000、1：200000為小比例尺地形圖；1：100000、1：50000和1：25000為中比例尺地形圖；1：10000、1：5000、1：2000、1：1000和1：500為大比例尺地形圖。建筑類各專業(yè)通常使用大比例尺地形圖。按照地形圖圖式規(guī)定，比例尺書寫在圖幅下方正中處， 2圖示比例尺 為了用圖方便，以及減弱由于圖紙伸縮而引起的誤差，在繪制地形圖時(shí)，常在圖上繪制圖示比例尺。1: 1000的圖示比例尺，繪制時(shí)先在圖上繪兩條平行線，再把它分成若干相等的線段，稱為比例尺的基本單位，般為2cm；將左端的一段基本單位又分成十等分，每等分的長度相當(dāng)于實(shí)地2m。而每一基本單位所代表的實(shí)地長度為

3、2cm100020m。 二、比例尺的精度 一般認(rèn)為，人的肉眼能分辨的圖上最小距離是0.1mm，因此通常把圖上0.1mm所表示的實(shí)地水平長度，稱為比例尺的精度。根據(jù)比例尺的精度，可以確定在測圖時(shí)量距應(yīng)準(zhǔn)確到什么程度，另外，當(dāng)設(shè)計(jì)規(guī)定需在圖上能量出的實(shí)地最短長度時(shí)，根據(jù)比例尺的精度，可以確定測圖比例尺。812地物符號(hào) 地形是地物和地貌的總稱。地物是地面上天然或人工形成的物體，如湖泊、河流、房屋、道路等。地物符號(hào)有下列幾種。 一、比例符號(hào) 有些地物的輪廓較大，如房屋、稻田和湖泊等，它們的形狀和大小可以按測圖比例尺縮小，并用規(guī)定的符號(hào)繪在圖紙上，這種符號(hào)稱為比例符號(hào)。 二、非比例符號(hào) 有些地物，如三角

4、點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹和里程碑等，輪廓較小，無法將其形狀和大小按比例繪到圖上，則不考慮其實(shí)際大小，而采用規(guī)定的符號(hào)表示之，這種符號(hào)稱為非比例符號(hào)。 非比例符號(hào)不僅其形狀和大小不按比例繪出，而且符號(hào)的中心位置與該地物實(shí)地的中心位置關(guān)系，也隨各種不同的地物而異，在測圖和用圖對應(yīng)注意下列幾點(diǎn)； 1規(guī)則的幾何圖形符號(hào)(圓形、正方形、三角形等)，以圖形幾何中心點(diǎn)為實(shí)地地物的中心位置。 2底部為直角形的符號(hào)(獨(dú)立樹、路標(biāo)等)，以符號(hào)的直角頂點(diǎn)為實(shí)地地物的中心位置。 3寬底符號(hào)(煙囪、崗?fù)さ?，以符號(hào)底部中心為實(shí)地地物的中心位置。 4幾種圖形組合符號(hào)(路燈、消火栓等)，以符號(hào)下方圖形的幾何中心為實(shí)地地物的中心位

5、置。 5下方無底線的符號(hào)(山洞、窯洞等)，以符號(hào)下方兩端點(diǎn)連線的中心為實(shí)地地物的中心位置。各種符號(hào)均按直立方向描繪，即與南圖廓垂直。 三、半比例符號(hào) (線形符號(hào)) 對于一些帶狀延伸地物(如道路、通訊線、管道、垣柵等)，其長度可按比例尺縮繪，而寬度無法按比例尺表示的符號(hào)稱為半比例符號(hào)。這種符號(hào)的中心線，一般表示其實(shí)地地物的中心位置，但是城墻和垣柵等，地物中心位置在其符號(hào)的底線上。 四、地物注記 用文字、數(shù)字或特有符號(hào)對地物加以說明者，稱為地物注記。813 地貌符號(hào)等高線 地貌是指地表面的高低起伏狀態(tài)，它包括山地、丘陵和平原等。測量工作中通常用等高線表示。 一、等高線的概念 等高線是地面上高程相同

6、的點(diǎn)所連接而成的連續(xù)閉合曲線。 二、等高距和等高線平距 相鄰等高線之間的高差稱為等高距，常以h表示。在同一幅地形圖上，等高距是相同的。 相鄰等高線之間的水平距離稱為等高線平距，常以d表示。因?yàn)橥粡埖匦螆D內(nèi)等高距是相同的，所以等高線平距d的大小直接與地面坡度有關(guān)。等高線平距越小，地面坡度就越大；平距越大，則坡度越小；坡度相同，平距相等。三、典型地貌的等高線 1山丘和洼地 (盆地) 示坡線是垂直于等高線的短線，用以指示坡度下降的方向。示坡線從內(nèi)圈指向外圈，說明中間高，四周低，為山丘。示坡線從外圈指向內(nèi)圈，說明四周高，中間低，故為洼地。 2山脊和山谷 山脊是沿著一個(gè)方向延伸的高地。山脊的最高棱線稱

7、為山脊線。山脊等高線表現(xiàn)為一組凸向低處的曲線。 山谷是沿著一個(gè)方向延伸的洼地，位于兩山脊之間。貫穿山谷最低點(diǎn)的連線稱為山谷線。山谷等高線表現(xiàn)為一組凸向高處的曲線。 山脊附近的雨水必然以山脊線為分界線，分別流向山脊的兩側(cè)，因此，山脊又稱分水線。而在山谷中，雨水必然由兩側(cè)山坡流向谷底，向山谷線匯集，因此，山谷線又稱集水線。 3鞍部 鞍部是相鄰兩山頭之間呈馬鞍形的低凹部位。鞍部往往是山區(qū)道路通過的地方，也是兩個(gè)山脊與兩個(gè)山谷會(huì)合的地方。鞍部等高線的特點(diǎn)是在一圈大的閉合曲線內(nèi)，套有兩組小的閉合曲線。 4陡崖和懸崖 陡崖是坡度在70。以上的陡峭崖壁，有石質(zhì)和土質(zhì)之分。 懸崖是上部突出，下部凹進(jìn)的陡崖，這

8、種地貌的等高線出現(xiàn)相交。俯視時(shí)隱蔽的等高線用虛線表示。 四、等高線的分類 1首曲線 在同一幅圖上，按規(guī)定的等高距描繪的等高線稱首曲線，也稱基本等高線。它是寬度為015mm的細(xì)實(shí)線，。 2計(jì)曲線 為了讀圖方便，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高線加粗描繪，稱為計(jì)曲線 3間曲線和助曲線 當(dāng)首曲線不能顯示地貌的特征時(shí)，按二分之一基本等高距描繪的等高線稱為間曲線，在圖上用長虛線表示。有時(shí)為顯示局部地貌的需要，可以按四分之一基本等高距描繪的等高線，稱為助曲線。一般用短虛線表示。 五、等高線的特性 1同一條等高線上各點(diǎn)的高程都相等。 2，等高線是閉合曲線，如不在本圖幅內(nèi)閉合，則必在圖外閉合。 3除在懸崖

9、或絕壁處外，等高線在圖上不能相交或重合。 4等高線的平距小，表示坡度陡，平距大表示坡度緩，平距相等則坡度相等。 5等高線與山脊線、山谷線成正交。 控制測量工作結(jié)束后，就可根據(jù)圖根控制點(diǎn)測定地物、地貌特征點(diǎn)的平面位置和高程，并按規(guī)定的比例尺和符號(hào)縮繪成地形固。測繪地形圖的方法有經(jīng)緯儀測繪法、光電測距儀測繪法、小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測繪法和攝影測量方法等。82 平板儀及其使用平板儀分為大平板儀和小平板儀，其主要特點(diǎn)是圖解測量。一、小平板儀的構(gòu)造二、小平扳儀的安置 平板儀安置在測站上，包括對點(diǎn)、整乎和定向三項(xiàng)工作。由于它們之間的互相影響，很難一次就把平板儀安置好，必須先用目估法將平板粗略定向、整平和對

10、點(diǎn)，再以相反的順序進(jìn)行精確的對點(diǎn)、整平和定向。 1對點(diǎn)對點(diǎn)就是使圖上已知點(diǎn)和地面上相應(yīng)的測站點(diǎn)眾位于同一鉛垂線上。 2整平 整平的目的是使圖板處于水平位置。 3定向 定向就是使圖上的已知方向線與地面上相應(yīng)的方向線一致或平行。 定向誤差對于測定點(diǎn)位的精度影響較大，用已知直線定向時(shí)，其定向精度與定向用的直線長度有關(guān)，直線越長，定向精度越高。三、小平板儀測圖原理83 測站點(diǎn)的增補(bǔ) 在測繪地形中，當(dāng)測站點(diǎn)不夠使用時(shí)，常需要在已有控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上增補(bǔ)臨時(shí)性的測站點(diǎn)，其方法有下列幾種： 1）視距支導(dǎo)線 設(shè)置視距支導(dǎo)線的邊長應(yīng)不大于最大視距的2/3（見表8-2），豎直角不宜過大，最多只允許連續(xù)設(shè)置二個(gè)支點(diǎn)。支

11、導(dǎo)線的水平角用經(jīng)緯儀測量一個(gè)測回，用視距法往返測定支導(dǎo)線的邊長和高差，每條導(dǎo)線邊往返測的較差相對于該邊長的水平距離不大于1/200，高差較差不大于該邊長水平距離的1/500。邊長和高差的往返測較差在允許范圍內(nèi)取往返測的平均值，然后用圖解法展繪出支導(dǎo)線點(diǎn)。由于支導(dǎo)線缺乏檢核條件，因此要對觀測和展繪工作加強(qiáng)檢查，防止錯(cuò)誤。 當(dāng)用平板儀測繪地形圖時(shí)，可采用圖解法測量導(dǎo)線點(diǎn)，布設(shè)的支導(dǎo)線稱為圖解支導(dǎo)線，與視距支導(dǎo)線不同之處，只是導(dǎo)線的方向不是用經(jīng)緯儀測定，而是直接用照準(zhǔn)儀確定。 2）視距導(dǎo)線 若用支導(dǎo)線方法增設(shè)測站點(diǎn)還不能滿足測圖的要求，可采用視距導(dǎo)線方法。視距導(dǎo)線應(yīng)布設(shè)成附合或閉合導(dǎo)線形式，增設(shè)的臨

12、時(shí)測站一般不超過5個(gè)。導(dǎo)線邊和角的測量方法與視距支導(dǎo)線相同。按照導(dǎo)線邊和角展繪導(dǎo)線點(diǎn)，當(dāng)平面點(diǎn)位的閉合差不大于1/200，用圖解法調(diào)整。調(diào)整方法如圖8-17，在圖8-17 a）中A、B為已知點(diǎn)，1、2、3、B為未經(jīng)調(diào)整的導(dǎo)線點(diǎn)，閉合差為BB。各點(diǎn)的改正方向與閉合差BB的方向相同，改正量在B點(diǎn)為BB，其余各點(diǎn)改正量根據(jù)其離起點(diǎn)A的距離按比例用圖解法求出。在圖8-17 b）中，按一定比例繪出各導(dǎo)線邊長，在B點(diǎn)作垂線使BB等于閉合差的大小，連接AB，分別過1、2、3點(diǎn)作垂線交于AB得1、2、3，則11、22、33即為1、2、3點(diǎn)的改正量。高程閉合差不大于1/500，其閉合差的調(diào)整也可按圖8-17 b

13、）同樣的方法進(jìn)行。 3) 內(nèi)外分點(diǎn)法 當(dāng)需要增設(shè)的測站離控制點(diǎn)較近且相鄰的控制點(diǎn)通視，可采用內(nèi)外分點(diǎn)法測定測站點(diǎn)。如圖8-18所示，在需要增設(shè)測站位置較近的控制點(diǎn)B上置鏡，瞄準(zhǔn)控制點(diǎn)A，在AB方向上量取距離BM，定出測站M點(diǎn)，這種方法稱為內(nèi)分點(diǎn)法；若瞄準(zhǔn)A點(diǎn)后倒鏡，在AB的延長線方向上量取距離BN，定出測站N點(diǎn)，這種方法稱為外分點(diǎn)法。84 測圖前的準(zhǔn)備工作 測圖前，做好儀器、工具及資料的準(zhǔn)備工作，做好測圖板的準(zhǔn)備工作。它包括圖紙的準(zhǔn)備，繪制坐標(biāo)格網(wǎng)及展繪控制點(diǎn)等工作。 一、圖紙準(zhǔn)備 對于臨時(shí)性測圖，可格圖紙直接固定在圖板上進(jìn)行測繪；對于需要長期保存的地形圖，為了減少圖紙變形，應(yīng)將圖紙禱糊在鋅板

14、、鋁板或膠合板上。 目前，各測繪部門大多采用聚脂薄膜，其厚度為00701mm，表面經(jīng)打毛后，便可代替圖紙用來測圖。二、繪制坐標(biāo)格網(wǎng) 為了準(zhǔn)確地將圖根控制點(diǎn)展繪在圖紙上，首先要在圖紙上精確地繪制10cm10cm的直角坐標(biāo)格網(wǎng)。繪制坐標(biāo)格網(wǎng)可用坐標(biāo)儀或坐標(biāo)格網(wǎng)尺等專用儀器工具，三、展繪控制點(diǎn) 展點(diǎn)前，要按圖的分幅位置，將坐標(biāo)格網(wǎng)線的坐標(biāo)值注在相應(yīng)格網(wǎng)邊線的外側(cè)。展點(diǎn)時(shí)，先要根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，確定所在的方格。將圖幅內(nèi)所有控制點(diǎn)展繪在圖紙上，并在點(diǎn)的右側(cè)以分?jǐn)?shù)形式注明點(diǎn)號(hào)及高程。最后用比例尺量出各招鄰控制點(diǎn)之間的距離，與相應(yīng)的實(shí)地距離比較，其差值不應(yīng)超過圖上03mm。85 碎部測量 碎部測量就是測定碎

15、部點(diǎn)的平面位置和高程。一、碎部點(diǎn)的選擇應(yīng)選地物、地貌的特征點(diǎn)。對于地物，碎部點(diǎn)應(yīng)選在地物輪廓線的方向變化處，如房角點(diǎn)，道路轉(zhuǎn)折點(diǎn)，交叉點(diǎn)，河岸線轉(zhuǎn)彎點(diǎn)以及獨(dú)立地物的中心點(diǎn)等。連接這些特征點(diǎn)，便得到與實(shí)地相似的地物形狀。由于地物形狀極不規(guī)則，一般規(guī)定主要地物凸凹部分在圖上大于04mm均應(yīng)表示出來，小于04mm時(shí)，可用直線連接。對于地貌來說，碎部點(diǎn)應(yīng)選在最能反應(yīng)地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上。如山頂、鞍部、山脊、山谷、山坡、山腳等坡度變化及方向變化處。根據(jù)這些特征點(diǎn)的高程勾繪等高線，即可得地貌在圖上表示出來。二、經(jīng)緯儀測繪法操作步驟如下： 1安置儀器于測站點(diǎn)A(控制點(diǎn))上，量取儀器高I填入手簿

16、。 2定向置水平度盤讀數(shù)為00000，后視另一控制點(diǎn)B。 3立尺立尺員依次將尺立在地物、地貌特征點(diǎn)上。立尺前，立尺員應(yīng)弄清實(shí)測范圍和實(shí)地情況，選定立尺點(diǎn)，并與觀測員、繪圖員共同商定跑尺路線。 4觀測轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)標(biāo)尺，讀視距間隔，中絲讀數(shù)，豎盤讀數(shù)及水平角。 5記錄將測得的視距間隔、中絲讀數(shù)、豎盤讀數(shù)及水平角依次填入手簿。對于有特殊作用的碎部點(diǎn)，如房角、山頭、鞍部等，應(yīng)在備注中加以說明。 6計(jì)算依視距，豎盤讀數(shù)上或豎直角度，用計(jì)算器計(jì)算出碎部點(diǎn)的水平距離和高程。 7展繪碎部點(diǎn)用細(xì)針將量角器的圓心插在圖上測站點(diǎn)A處，轉(zhuǎn)動(dòng)量角器，將量角器上等于水平角值的刻劃線對準(zhǔn)起始方向線，此時(shí)量角器的零方向便

17、是碎部點(diǎn)方向，然后用測圖比例尺按測得的水平距離在該方向上定出點(diǎn)的位置，并在點(diǎn)的右側(cè)注明其高程。 同法，測出其余各碎部點(diǎn)的平面位置與高程，繪于圖上，并隨測隨繪等高線和地物。儀器搬到下一測站時(shí)，應(yīng)先觀測前站所測的某些明顯碎部點(diǎn)， 若測區(qū)面積較大，可分成若干圖幅，分別測繪，最后拼接成全區(qū)地形圖。為了相鄰圖幅的拼接，每幅圖應(yīng)測出圖廓外5mm。三、光電測距儀測繪法 光電測距儀測繪地形圖與經(jīng)緯儀測繪法基本相同，所不同者是用光電測距來代替經(jīng)緯儀視距法。四、小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法這種方法的特點(diǎn)是將小平儀安置在測站上，以描繪測站至碎部點(diǎn)的方向，而將經(jīng)緯儀安置在測站旁邊，以測定經(jīng)緯儀至碎部點(diǎn)的距離和高差。最后

18、用方向與距離交會(huì)的方法定出碎部點(diǎn)在圖上的位置。 五、碎部測量注意事項(xiàng) 1觀測人員在讀取豎盤讀數(shù)時(shí)，要注意檢查豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡是否居中；每觀測2030個(gè)碎部點(diǎn)后，應(yīng)重新瞄準(zhǔn)起始方向檢查其變化情況。經(jīng)緯儀測繪法起始方向度盤讀數(shù)偏差不得超過4，小平板儀測繪時(shí)起始方向偏差在圖上不得大于03mm。 2立尺人員應(yīng)將標(biāo)尺豎直，并隨時(shí)觀察立尺點(diǎn)周圍情況，弄清碎部點(diǎn)之問的關(guān)系，地形復(fù)雜時(shí)還需繪出草圖，以協(xié)助繪圖人員作好繪圖工作。 3繪圖人員要注意圖面正確整潔，注記清晰，并做到隨測點(diǎn)，隨展繪，隨檢查。 4當(dāng)每站工作結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行檢查，在確認(rèn)地物、地貌無測錯(cuò)或漏測時(shí)，方可遷站。六、 地形圖的繪制 一、地物描繪 地

19、物要按地形圖圖式規(guī)定的符號(hào)表示。房屋輪廓需用直線連接起來，而道路、河流的彎曲部分則是逐點(diǎn)連成光滑的曲線。不能依比例描繪的地物，應(yīng)按規(guī)定的非比例符號(hào)表示。二、等高線勾繪 勾繪等高線時(shí)，首先用鉛筆輕輕描繪出山脊線、山谷線等地性線，再根據(jù)碎部點(diǎn)的高程勾繪等高線。不能用等高線表示的地貌，如懸崖、峭壁、土堆、沖溝、雨裂等，應(yīng)按圖式規(guī)定的符號(hào)表示。將高程相等的相鄰點(diǎn)連成光滑的曲線，即為等高線， 勾繪等高線時(shí)，要對照實(shí)地情況，先畫計(jì)曲線，后面首曲線，并注意等高線通過山脊線、山谷線的走向。地形圖等高距的選擇與測圖比例尺和地面坡度有關(guān)。86 地形圖的拼接、檢查與整飾 1地形圖的拼接 2地形圖的檢查 (1)室內(nèi)檢

20、查 室內(nèi)檢查的內(nèi)容有：圖上地物、地貌是否清晰易讀；各種符號(hào)注記是否正確，等高線與地形點(diǎn)的高程是否相符，有無矛盾可疑之處，圖邊拼接有無問題等。如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或疑點(diǎn)，應(yīng)到野外進(jìn)行實(shí)地檢查修改。 (2)外業(yè)檢查 巡視檢查根據(jù)室內(nèi)檢查的情況，有計(jì)劃地確定巡視路線，進(jìn)行實(shí)地對照查看。主要檢查地物、地貌有無遺漏；等高線是否逼真合理；符號(hào)、注記是否正確等。 儀器設(shè)站檢查根據(jù)室內(nèi)檢查和巡視檢查發(fā)現(xiàn)的問題，到野外設(shè)站檢查，除對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行修正和補(bǔ)測外，還要對本測站所洲地形進(jìn)行檢查，看原測地形圖是否符合要求。儀器檢查量每幅圖一般為10左右。3地形圖的整飾整飾的順序是先圖內(nèi)后圖外；先地物后地貌；先注記后符號(hào)。圖上的注

21、記、地物以及等高線均按規(guī)定的圖式進(jìn)行注記和繪制，但應(yīng)注意等高線不能通過注記和地物。最后，應(yīng)按圖式要求寫出圖名、圖號(hào)、比例尺、坐標(biāo)系統(tǒng)及高程系統(tǒng)、施測單位、測繪者及測繪日期等。87 全站儀數(shù)字化測圖 利用全站儀能同時(shí)測定距離、角度、高差，提供待測點(diǎn)三維坐標(biāo)，將儀器野外采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)、繪圖儀、以及相應(yīng)軟件，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測圖。 871 全站儀測圖模式圖8-27 全站儀地形測圖模式 結(jié)合不同的電子設(shè)備，全站儀數(shù)字化測圖主要有如圖8-27三種模式： 1）全站儀結(jié)合電子平板模式 該模式是以便攜式電腦作為電子平板，通過通訊線直接與全站儀通訊、記錄數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)成圖。因此，它具有圖形直觀、準(zhǔn)確性強(qiáng)、操

22、作簡單等優(yōu)點(diǎn)，即使在地形復(fù)雜地區(qū)，也可現(xiàn)場測繪成圖，避免野外繪制草圖。目前這種模式的開發(fā)與研究相對比較完善，由于便攜式電腦性能和測繪人員綜合素質(zhì)不斷提高，因此它符合今后的發(fā)展趨勢。 2）直接利用全站儀內(nèi)存模式 該模式使用全站儀內(nèi)存或自帶記憶卡，把野外測得的數(shù)據(jù)，通過一定的編碼方式，直接記錄，同時(shí)野外現(xiàn)場繪制復(fù)雜地形草圖，供室內(nèi)成圖時(shí)參考對照。因此，它操作過程簡單，無需附帶其他電子設(shè)備；對野外觀測數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，可進(jìn)行內(nèi)業(yè)糾錯(cuò)處理。隨著全站儀存儲(chǔ)能力的不斷增強(qiáng)，此方法進(jìn)行小面積地形測量時(shí)，具有一定的靈活性。 3）全站儀加電子手薄或高性能掌上電腦模式 該模式通過通訊線將全站儀與電子手薄或

23、掌上電腦相聯(lián)，把測量數(shù)據(jù)記錄在電子手薄或便攜式電腦上，同時(shí)可以進(jìn)行一些簡單的屬性操作，并繪制現(xiàn)場草圖。內(nèi)業(yè)時(shí)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，進(jìn)行成圖處理。它攜帶方便，掌上電腦采用圖形界面交互系統(tǒng)，可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的編輯，減倭四諞倒髁俊隨著掌上電腦處理能力的不斷增強(qiáng)，科技人員正進(jìn)行針對于全站儀的掌上電腦二次開發(fā)工作，此方法會(huì)在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。872 全站儀數(shù)字測圖過程 全站儀數(shù)字化測圖，主要分為準(zhǔn)備工作、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出等五個(gè)階段。在準(zhǔn)備工作階段，包括資料準(zhǔn)備、控制測量、測圖準(zhǔn)備等，與傳統(tǒng)地形測圖一樣，在此不再贅述，現(xiàn)以實(shí)際生產(chǎn)中普遍采用的全站儀加電子手薄測圖模式為例，從數(shù)據(jù)

24、采集到成圖輸出介紹全站儀數(shù)字化測圖的基本過程。 1）野外碎部點(diǎn)采集 一般用“解算法”進(jìn)行碎部點(diǎn)測量采集，用電子手薄記錄三維坐標(biāo)（x，y，H）及其繪圖信息。既要記錄測站參數(shù)、距離、水平角和豎直角的碎部點(diǎn)位置信息，還要記錄編碼、點(diǎn)號(hào)、連接點(diǎn)和連接線型四種信息，在采集碎部點(diǎn)時(shí)要及時(shí)繪制觀測草圖。 2）數(shù)據(jù)傳輸 用數(shù)據(jù)通訊線連接電子手薄和計(jì)算機(jī)，把野外觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，每次觀測的數(shù)據(jù)要及時(shí)傳輸，避免數(shù)據(jù)丟失。 3）數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算。數(shù)據(jù)處理是對野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，檢查可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤；把野外采集到的數(shù)據(jù)編碼，使測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成繪圖系統(tǒng)所需的編碼格式。數(shù)據(jù)計(jì)算是針對地

25、貌關(guān)系的，當(dāng)測量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后，生成平面圖形、建立圖形文件、繪制等高線。 4）圖形處理與成圖輸出 編輯、整理經(jīng)數(shù)據(jù)處理后所生成的圖形數(shù)據(jù)文件，對照外業(yè)草圖，修改整飾新生成的地形圖，補(bǔ)測重測存在漏測或測錯(cuò)的地方。然后加注高程、注記等，進(jìn)行圖幅整飾，最后成圖輸出。873 數(shù)據(jù)編碼 野外數(shù)據(jù)采集，僅測定碎部點(diǎn)的位置并不能滿足計(jì)算機(jī)自動(dòng)成圖的需要，必須將所測地物點(diǎn)的連接關(guān)系和地物類別（或地物屬性）等繪圖信息記錄下來，并按一定的編碼格式記錄數(shù)據(jù)。 編碼按照GB/T l4804-931：500、1：1000、1：2000地形圖要素分類與代碼進(jìn)行，地形信息的編碼由4部分組成；大類碼、小類碼、一級代碼、二級

26、代碼，分別用1位十進(jìn)制數(shù)字順序排列第一大類碼是測量控制點(diǎn)，又分平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)、GPS點(diǎn)和其他控制點(diǎn)四個(gè)小類碼，編碼分別為1l、12、13和14。小類碼又分若干一級代碼，一級代碼又分若干二級代碼。如小三角點(diǎn)是第3個(gè)一級代碼，5秒小三角點(diǎn)是第1個(gè)二級代碼，則小三角點(diǎn)的編碼是113， 5秒小三角點(diǎn)的編碼是1132。 野外觀測，除要記錄測站參數(shù)、距離、水平角和豎直角等觀測量外，還要記錄地物點(diǎn)連接關(guān)系信息編碼。現(xiàn)以一條小路為例（圖8-28），說明野外記錄的方法。記錄格式見表8-5，表中連接點(diǎn)是與觀測點(diǎn)相連接的點(diǎn)號(hào)，連接線型是測點(diǎn)與連接點(diǎn)之間的連線形式，有直線、曲線、圓弧和獨(dú)立點(diǎn)四種形式，分別用l

27、、2、3和空為代碼，小路的編碼為443，點(diǎn)號(hào)同時(shí)也代表測量碎部點(diǎn)的順序，表中略去了觀測值。 目前開發(fā)的測圖軟件一般是根據(jù)自身特點(diǎn)的需要、作業(yè)習(xí)慣、儀器設(shè)備和數(shù)據(jù)處理方法制定自己的編碼規(guī)則。利用全站儀進(jìn)行野外測設(shè)時(shí)，編碼一般由地物代碼和連接關(guān)系的簡單符號(hào)組成。如代碼F0、F1、F2分別表示特種房、普通房、簡單房（F字為“房”的第一拼音字母，以下類同），H1、H2表示第一條河流、第二條河流的點(diǎn)位。88 航空攝影測量60% 重疊30% 重疊旁疊航向圖8-29 航空相片的航向與旁向重疊圖8-30 航片中心投影 航空攝影測量是利用航空攝影像片來繪制地形圖。這種方法可把大量野外工作變?yōu)槭覂?nèi)作業(yè)，具有速度快

28、、成本低、精度均勻、不受季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn)。國家1:10萬1:1萬的基本圖，各專業(yè)部門工程規(guī)劃設(shè)計(jì)使用的1:5千和1:2千等大比例尺地形圖，均采用航空攝影測量繪制。 881 航攝像片的基本知識(shí) 航空像片是用航空攝影機(jī)在飛機(jī)上對地面進(jìn)行攝影所得，它是測圖的基本資料。航片影像要覆蓋整個(gè)測區(qū)面積，在天氣晴朗條件下，按選定的航高和航線連續(xù)飛行攝影。相鄰兩航片之間要有影像重疊，規(guī)定航向重疊不小于60%，旁向重疊不小于30%（圖8-29）。航片影像范圍的大小，叫像幅，目前常用像幅為，像片四邊的中點(diǎn)設(shè)用框標(biāo)，對邊框標(biāo)的連線構(gòu)成直角坐標(biāo)系的軸線，依據(jù)框標(biāo)可量測像點(diǎn)坐標(biāo)。 航攝影片與地形圖相比有以下特點(diǎn)： 1）投影

29、方式的差別 地形圖是將地物、地貌在水平面上的垂直投影，地形圖比例尺為一常數(shù)。航攝像片是中心投影。如圖8-30所示，地面點(diǎn)A發(fā)出光線經(jīng)攝影鏡頭S交于底片a上。攝影鏡頭S到底片的距離為攝影機(jī)焦距f，S到地面的垂直距離稱為航高，以H表示。由圖8-30可得像片的比例尺為： 2）地面起伏引起的像點(diǎn)位移 由圖8-30及像片比例尺的公式可知，只有當(dāng)像片嚴(yán)格水平且地面也絕對平坦時(shí)，中心投影圖才會(huì)與地形圖所要求的垂直投影保持一致。當(dāng)像片水平而地面起伏時(shí)，如圖8-31，地面兩等長線段AB和CD位于不同的高度，它們在像片上的構(gòu)像ab、cd卻有不同的長度和比例尺。即使在地面同一水平位置而高度不同的D、點(diǎn)，在像片上也有

30、著不同的影像d、，即為因地面起伏引起的像點(diǎn)位移產(chǎn)生的誤差，稱為投影誤差。H1 fH2ABCDSabcddhPDT0圖8-31 地形起伏產(chǎn)生投影誤差圖8-32 像片傾斜誤差 投影誤差的大小，與地面點(diǎn)相對與選定的基準(zhǔn)面T0的高程h成正比 航攝影片與地形圖相比有以下特點(diǎn)： 3）航攝像片傾斜誤差 如圖8-32，P和分別為水平和傾斜像片，水平面上等長線段AB、CD在水平像片上構(gòu)像為ab、cd，在傾斜像片上構(gòu)像為、，可見傾斜像片上各處的比例尺都不相同。由于像片傾斜引起像點(diǎn)位移產(chǎn)生的誤差稱為傾斜誤差。為此，航片內(nèi)業(yè)利用地面已知控制點(diǎn)，采取像片糾正的方法來消除傾斜誤差。 4）表達(dá)方式不同 在地形圖上，地物地貌

31、是按確定的地物符號(hào)、地貌符號(hào)、文字注記等表達(dá)。航片上則是物體的自然影像，以相關(guān)的形狀、大小、色調(diào)、陰影等表示地物、地貌。這種表達(dá)方式有一定程度的不確定性和局限性。利用航片制作地形圖，需要補(bǔ)充地物的屬性、關(guān)系和地貌的植被等資料。為此，航測通過內(nèi)業(yè)判讀和外業(yè)調(diào)繪的方法來識(shí)別和綜合有關(guān)地物和地貌信息，并按統(tǒng)一的圖示符號(hào)和文字注記繪注在像片上。這項(xiàng)工作稱為像片調(diào)繪。882 航測成圖簡介 航空攝影測量是以航片測制地形圖，它包括航空攝影，航測外業(yè)，航測內(nèi)業(yè)三部分工作內(nèi)容。航測外業(yè)主要包括控制測量和像片調(diào)繪。航測內(nèi)業(yè)則包括控制加密和測圖?？刂萍用苁窃谕鈽I(yè)控制點(diǎn)基礎(chǔ)上由室內(nèi)進(jìn)行的。主要由電子計(jì)算機(jī)來完成，俗稱

32、“電算加密”。測圖有測制線劃地形圖、像片平面圖、影像地形圖以及數(shù)字地面模型（DTM）。航測成圖方法已經(jīng)歷全模擬法、模擬-數(shù)值法、模擬-解析法及數(shù)字-解析法等幾個(gè)階段，如表8-6所示。不同的儀器，其測圖的方法也不相同，但其測圖的基本原理是一致的。目前航測成圖的常用方法有：綜合法和全能法。圖 8-33綜合法測圖過程框圖圖 8-34 全能法測圖過程框圖 1）綜合法 綜合法測圖是航空攝影測量和地形測量相結(jié)合的一種測圖方法。航片通過航測內(nèi)業(yè)進(jìn)行糾正和影像鑲嵌，獲得地面影像點(diǎn)的平面相關(guān)位置，鑲嵌好的像片平面圖拿到野外進(jìn)行地物調(diào)繪和地貌測繪，得到航測地形原圖（也稱影像地圖），其測圖過程見圖8-33。綜合法測圖主要適用于平坦地區(qū)，多用于地形圖修測和大型工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)用圖。 2）全能法 它是利用航片和立體測圖儀，根據(jù)空間交會(huì)原理，在室內(nèi)經(jīng)過稱為相對定向和絕對定向的工作過程，然后建立按比例縮小的且與地面完全相似的光學(xué)（或數(shù)學(xué)）立體模型，用此模型測繪地物和地貌，繪制地形圖。其測圖過程見圖8-34。全能法是通過測圖儀器的機(jī)械補(bǔ)償裝置或計(jì)算機(jī)的內(nèi)置解算軟件對航片的傾斜和地形起伏的影響進(jìn)行改正，因此它適合各類地形多種比例尺的測圖。 隨著全