第09章大比例尺地形圖的測(cè)繪

第9章大比例尺地形圖的測(cè)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(shí)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(zhǎng)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?jǐn)?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(wàn)、1:2.5萬(wàn)和1:5萬(wàn)的地形圖稱為中比例尺地形圖；把1:10萬(wàn)、1:20萬(wàn)、1:50萬(wàn)和1:100萬(wàn)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(jiàn)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(shí)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(xì)，精度也就愈高，但測(cè)圖工作量也隨之成倍地增加。因此，應(yīng)按實(shí)際需要選擇測(cè)圖比例尺。9.1.2地物符號(hào)

（1）比例符號(hào)（2）非比例符號(hào)（3）線形符號(hào)（4）注記符號(hào)非比例符號(hào)線形符號(hào)比例符號(hào)9.1.3地貌符號(hào)1、等高線的概念等高線是地面上高程相同的相鄰點(diǎn)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(diǎn)之間的高差與水平距離的比值稱為兩點(diǎn)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(jì)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(diǎn)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(hào)表示的峭壁和坡地時(shí)才能斷開(kāi)。（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(hào)的方法西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法行列編號(hào)法流水編號(hào)法圖名和圖號(hào)、接圖表和比例尺、圖廊和坐標(biāo)格網(wǎng)9.2大比例尺經(jīng)緯儀測(cè)繪法測(cè)圖9.2.1測(cè)圖前的準(zhǔn)備工作1、編制控制點(diǎn)成果表2、直角坐標(biāo)方格網(wǎng)的繪制3、控制點(diǎn)的展繪9.2.2經(jīng)緯儀測(cè)繪法測(cè)圖（1）將經(jīng)緯儀安置于控制點(diǎn)B上，對(duì)中、整平、量取儀器高，并填入記錄手?。唬?）定向選定某一控制點(diǎn)為后視方向，用經(jīng)緯儀盤(pán)左瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，并使水平度盤(pán)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(diǎn)上，畫(huà)出后視方向線BA。（4）觀測(cè)欲測(cè)山腳碎部點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)該點(diǎn)處的地形尺，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)，讀取下絲、上絲、中絲讀數(shù)，使豎直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)，并依次填入手薄。（5）計(jì)算按視距測(cè)量公式計(jì)算測(cè)站B至該碎部點(diǎn)的水平距離D和高差h，并求其高程。1、作業(yè)步驟（6）展點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)量角器，在量角器上讀出所測(cè)的水平角值，并使其對(duì)準(zhǔn)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(diǎn)的位置，并注上高程。測(cè)點(diǎn)水平角°′視距間隔（m）豎盤(pán)讀數(shù)°′豎直角°′中絲讀數(shù)(m)水平距離(m)高差(m)測(cè)點(diǎn)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(biāo)法碎部點(diǎn)平面位置的測(cè)定方法測(cè)量碎部點(diǎn)平面位置的方法最常見(jiàn)的是上述的極坐標(biāo)法，特殊情況下也可采用直角坐標(biāo)法、角度交會(huì)法和距離交會(huì)法。角度交會(huì)法AB1β1β2直角坐標(biāo)法AB1D1D2距離交會(huì)法（1）地物特征點(diǎn)的選擇

（1）能用比例符號(hào)表示的地物特征點(diǎn)的選擇

（2）用非比例符號(hào)表示的特征點(diǎn)的選擇

（3）點(diǎn)狀地物特征點(diǎn)的選擇（2）地貌特征點(diǎn)的選擇

（1）能用等高線表示的地貌特征點(diǎn)的選擇

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

等高線內(nèi)插法的原理是；由于碎部點(diǎn)一般選在坡度變化處，這樣相鄰碎部點(diǎn)之間的坡度可視為均勻的。3、地物和等高線的勾繪地形測(cè)圖中的注意事項(xiàng)：1、集體完成，分工協(xié)作；2、出工前的準(zhǔn)備；3、工作開(kāi)始前的工作；4、測(cè)站上的工作：研究跑尺、讀數(shù)、記錄、計(jì)算、繪圖；5、支點(diǎn)工作；6、收工時(shí)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(cè)圖技術(shù)

9.3.1全站儀數(shù)字化測(cè)圖中點(diǎn)的表示方法

1．點(diǎn)的三維坐標(biāo)（x、y、H）。2．點(diǎn)的屬性。3．點(diǎn)的連接信息。9.3.2全站儀數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)過(guò)程廣州南方測(cè)繪儀器公司的CASS；清華三維公司的EPSW等軟件已用于測(cè)繪生產(chǎn)中。全站儀數(shù)字化測(cè)圖分野外數(shù)據(jù)采集（包括數(shù)據(jù)編碼）、計(jì)算機(jī)處理、成果輸出三個(gè)階段。數(shù)字測(cè)圖的方法：編碼法草圖法電子平板法草圖法數(shù)字測(cè)圖：草圖法數(shù)字測(cè)圖的流程是：外業(yè)使用全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)的同時(shí)，領(lǐng)圖員繪制碎部點(diǎn)構(gòu)成的地物形狀和類型并記錄下碎部點(diǎn)點(diǎn)號(hào)(必須與全站儀自動(dòng)記錄的點(diǎn)號(hào)一致)。內(nèi)業(yè)將全站儀或電子手簿記錄的碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)，通過(guò)CASS傳輸?shù)接?jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)換成CASS坐標(biāo)格式文件并展點(diǎn)，根據(jù)野外繪制的草圖在CASS中繪制地物。其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)圖時(shí)，不需要記憶繁多的地形符號(hào)編碼，是一種十分實(shí)用、快速的測(cè)圖方法；缺點(diǎn)是不直觀，當(dāng)草圖編號(hào)有錯(cuò)誤時(shí)，可能還需要到實(shí)地查錯(cuò)。(1)人員組織觀測(cè)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(cè)量工作全站儀上的測(cè)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(xiàng)目名確認(rèn)進(jìn)入下一級(jí)選“1”輸入測(cè)站點(diǎn)信息后，按“確認(rèn)”進(jìn)入選“1”輸入后視點(diǎn)信息，按“確認(rèn)”進(jìn)入下一級(jí)瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量在確保對(duì)準(zhǔn)后視點(diǎn)且在盤(pán)左狀態(tài)下進(jìn)行按“測(cè)量1”鍵完成對(duì)后視點(diǎn)的測(cè)量工作為了確保設(shè)站和定向工作的正確性，應(yīng)測(cè)量后視點(diǎn)坐標(biāo)，若與后視已知點(diǎn)坐標(biāo)相符，則進(jìn)行碎部測(cè)量；否則查找原因，進(jìn)行改正盤(pán)左瞄準(zhǔn)后視目標(biāo)，按“測(cè)量1”鍵，進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)記錄。查找坐標(biāo)數(shù)據(jù)方法選擇“4數(shù)據(jù)”2、碎部點(diǎn)的采集盤(pán)左瞄準(zhǔn)所需測(cè)量的目標(biāo)，在常規(guī)測(cè)量模式下直接按“測(cè)量1”或“測(cè)量2”（“測(cè)量1”或“測(cè)量2”的測(cè)量模式可以自己定義），坐標(biāo)數(shù)據(jù)將自動(dòng)存儲(chǔ)到全站儀中。領(lǐng)尺員繪草圖要反映、記錄碎部點(diǎn)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(diǎn)號(hào)與全站儀內(nèi)對(duì)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(jìn)行連接，在全站儀逐步選擇“菜單”“通訊”“1.發(fā)送數(shù)據(jù)”“項(xiàng)目”顯示：選擇項(xiàng)目名，按“回車”，就做好了傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(diǎn)：定顯示區(qū)、展野外測(cè)點(diǎn)、展高程點(diǎn)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(cè)圖的特點(diǎn)

1．自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)成果易于存取，便于管理。2．精度高。3．無(wú)縫接圖。4．便于使用。5．?dāng)?shù)字測(cè)圖的立尺位置選擇更為重要。6.可以很好地滿足計(jì)算輔助設(shè)計(jì)的需要。與傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖方法比較，內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖方法創(chuàng)建的大比例尺數(shù)字地圖具有如下特點(diǎn)：1)白紙測(cè)圖方法是采用視距法測(cè)距，測(cè)距相對(duì)誤差只有約1/300，而數(shù)字測(cè)圖方法是采用EDM測(cè)距，測(cè)距相對(duì)誤差小于1/40000，幾百米的距離測(cè)量誤差均在1cm左右。在通視良好、定向邊較長(zhǎng)的情況下，地形點(diǎn)到測(cè)站的距離可以比常規(guī)測(cè)圖法長(zhǎng)。2)白紙測(cè)圖方法是將控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)坐標(biāo)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(diǎn)誤差。數(shù)字測(cè)圖方法是采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)展點(diǎn)，沒(méi)有展點(diǎn)誤差。3)白紙測(cè)圖方法先完成圖根加密，按坐標(biāo)將控制點(diǎn)展繪在聚脂薄膜上，然后進(jìn)行地形測(cè)圖。數(shù)字測(cè)圖方法可以使圖根點(diǎn)加密和地形測(cè)圖同時(shí)進(jìn)行。例如采用自由設(shè)站方法，用全站儀的邊角后方交會(huì)功能觀測(cè)2個(gè)或2個(gè)以上的已知點(diǎn)，就可以精確測(cè)定出測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。4)白紙測(cè)圖方法是以一幅地形圖為單元組織施測(cè)，這容易給圖幅邊緣測(cè)圖帶來(lái)困難，數(shù)字測(cè)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(lái)劃分，方便地形測(cè)圖的施測(cè)，也減少了常規(guī)測(cè)圖的接邊問(wèn)題。5)數(shù)字地形圖便于修測(cè)。由于數(shù)字地圖的碎部點(diǎn)精度較高且分布均勻，重要地物點(diǎn)相對(duì)于臨近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差小于5cm，所以當(dāng)數(shù)字地圖需要修測(cè)而圖內(nèi)大