工程測(cè)量 課件 單元7 地形圖測(cè)繪與應(yīng)用

工程測(cè)量21世紀(jì)技能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)系列教材·建筑系列主編林長(zhǎng)進(jìn)林志維單元7大比例尺地形圖測(cè)繪【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

通過(guò)學(xué)習(xí)地形圖比例尺、地形圖圖式、等高線及地形圖分幅與編號(hào)圖解測(cè)量原理；全站儀（或經(jīng)緯儀）測(cè)圖。展繪圖輪廓點(diǎn)及控制點(diǎn)；測(cè)繪地物的一般原則；常用全站儀（或經(jīng)緯儀）測(cè)圖。閱讀地形圖確定點(diǎn)的空間坐標(biāo)；確定直線的距離、方向、坡度；確定指定坡度的路線。繪制確定方向的斷面圖；確定匯水面積；土石方量估算；應(yīng)用地形圖野外定點(diǎn)與定向等。懂地形圖的基本知識(shí)；能用常規(guī)和數(shù)字化測(cè)繪大比例尺地形圖；會(huì)應(yīng)用地形圖，能求圖上某點(diǎn)的坐標(biāo)、求圖上某點(diǎn)的高程、求圖上兩點(diǎn)間的距離、求圖上某直線的坐標(biāo)方位角、求圖上某直線的坡度、量測(cè)圖形面積、按限制坡度選定最短路線、繪制一定方向的斷面圖、確定匯水范圍、場(chǎng)地平整的土（石）方估算?！?.1地形圖測(cè)繪的基本知識(shí)地物：指地面上天然或人工形成的固定的物體，如海洋、湖泊、河流、房屋、橋梁等；地貌：指地表高低起伏的形態(tài)，如高山、丘陵、平原、洼地等；地物和地貌總稱為地形。地形圖：按一定的比例尺，用《地形圖圖式》統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)和注記，縮繪在圖紙上的正射投影。它反映了表示的地物平面位置和地貌的形態(tài)。平面圖：只表示地物，不表示地貌。是否表示高程是區(qū)分地形圖和平面圖的關(guān)鍵地形圖示列周村§7.1地形圖的基本知識(shí)一、比例尺1、比例尺的定義地形圖上一段直線的長(zhǎng)度d與地面上相應(yīng)線段的實(shí)際長(zhǎng)度D之比

M=稱為比例尺分母,M越小，比列尺的值就愈大，圖上所表示的地物、地貌更詳盡比例尺=————=—=——=—實(shí)地長(zhǎng)度DD/d2、比例尺的種類(lèi)

(1)、數(shù)字比例尺：在地形圖上直接用數(shù)字表示的比列尺常有1

500，1

1000，1

5000，······

（2）直線比例尺

：防圖紙伸縮，以圖上2cm代表實(shí)地距離圖上長(zhǎng)度d1M1—dD使用直線比例尺時(shí)，先將兩腳規(guī)的兩只腳將圖上某直線的長(zhǎng)度移至直線比例尺上，使右腳尖對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)右邊的一個(gè)適當(dāng)?shù)恼謩澗€，而使左腳尖落在零點(diǎn)左邊的毫米分劃小格內(nèi)，則所量直線在實(shí)地上的水平距離就是兩個(gè)腳尖的讀數(shù)之和1:2000直線比例尺直線比例尺使用方法（3）復(fù)式比例尺

：是直線比列尺的一種擴(kuò)展，可以減少誤差，其最小分劃值為直線比例尺的十分子一。

②微分（斜分）比例尺(differentialscale)：3.比例尺的分類(lèi)和大小1

5001

10001

20001

5000大比例尺，地形圖1

1萬(wàn)1

2.5萬(wàn)1

5萬(wàn)1

10萬(wàn)中比例尺，地形圖1

20萬(wàn)1

50萬(wàn)1

100萬(wàn)小比例尺，地形圖*分?jǐn)?shù)值越大(分母M越小)，比例尺越大

——圖上0.1mm所代表的實(shí)地長(zhǎng)度(人用肉眼能分辨的最小距離為0.1mm)。比例尺比例尺精度（m）1

5001

10001

20001

50001

10000

0.050.10.20.514.比例尺精度

*比例尺越大，其比例尺精度δ越小，地形圖的精度就越高，其表示的地物、地貌越詳細(xì)?！?0.1×M（mm）δ表示比例尺精度。M表示比例尺分母。

⑵應(yīng)用(Application)

要求地面實(shí)際誤差Δ≤200mm

∵1/M=δ/Δ；∴M=Δ/δ＝200/0.1=2000

則比例尺

1/M=1/20005.地形圖比例尺的選擇大、中城市城區(qū)基本圖，一般用于圖城市詳細(xì)規(guī)劃、管理、地下工程竣工圖和工程項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)等1：500小城市、城鎮(zhèn)街區(qū)基本圖，一般用于圖城市詳細(xì)規(guī)劃、管理和工程項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)等1：1000城市郊區(qū)基本圖，一般用于城市詳細(xì)規(guī)劃及工程項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)等1：20001：5000城市管轄區(qū)范圍的基本圖，一般用于城市總體規(guī)劃、廠址選擇、區(qū)域位置、方案比較等1：10000

用途比例尺分幅形式（Sheetingforms）☆梯形分幅

(trapezoidsheets)：

按經(jīng)緯線劃分；☆矩形分幅

(rectanglesheets)：

按縱橫坐標(biāo)劃分;☆圓形分幅(circlesheets):

兩極；☆橢圓分幅(ellipsesheets):

少用。7.1.2大比例尺的分幅與編號(hào)7.1.2大比例尺的分幅與編號(hào)7.1.2大比例尺的分幅與編號(hào)兩種分幅方法：梯形分幅——用經(jīng)線、緯線劃分圖幅范圍。矩形或正方形分幅——用圖幅西南角的縱、橫坐標(biāo)建立的坐標(biāo)格網(wǎng)線劃分圖幅范圍。統(tǒng)一編號(hào)或根據(jù)實(shí)際需要編號(hào)。（1）矩形或正方形分幅與編號(hào)方法：矩形或正方形分幅與編號(hào)——以坐標(biāo)格網(wǎng)線劃分圖幅范圍，通常使用于1:5000以下的大比例尺地形圖分幅。目的：便于測(cè)繪、管理與使用1：5000地圖編號(hào)J-51-5-(24)-b1/2000地圖編號(hào)J-51-5-(24)-b-4基本分幅：1:5000比例尺1:50001:20001:10001:500圖幅大小(厘米)40×4050×5050×5050×50實(shí)地面積(平方公里)410.250.0625圖幅數(shù)

1416641.采用圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)的正方形分幅（圖幅大小均40cm×40cm

）ⅠⅡⅢⅣ1:50020-10-

Ⅲ-Ⅳ-Ⅰ基本分幅：1:50001:500010111222212020-101:500010111222212020-101:2000ⅠⅡⅢⅣ20-10-Ⅰ1:100020-10-Ⅳ-ⅢⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ正方形分幅與編號(hào)法矩形分幅

22.0－10.021.5－11.521.00－11.252.矩形分幅與編號(hào):圖幅大小均為50cm×40cm編號(hào)方法：7.1.3地形圖的圖廓外注記1.圖名和圖號(hào)圖名即本幅圖的名稱，是以所在圖幅內(nèi)最著名的地名、廠礦企業(yè)和村莊的名稱來(lái)命名的。為了區(qū)別各幅地形圖所在的位置關(guān)系，每幅地形圖上都編有圖號(hào)。圖號(hào)是根據(jù)地形圖分幅和編號(hào)方法編定的，并把它標(biāo)注在北圖廓上方的中央。

2.接合圖表說(shuō)明本圖幅與相鄰圖幅的關(guān)系，供索取相鄰圖幅時(shí)用。通常是中間一格畫(huà)有斜線的代表本圖幅，四鄰分別注明相應(yīng)的圖號(hào)(或圖名)，并繪注在圖廓的左上方(見(jiàn)圖8-3)。在中比例尺各種圖上，除了接圖表以外，還把相鄰圖幅的圖號(hào)分別注在東、西、南、北圖廓線中間，進(jìn)一步表明與四鄰圖幅的相互關(guān)系。3.圖廓

圖廓是地形圖的邊界，矩形圖幅只有內(nèi)、外圖廓之分。內(nèi)圖廓就是坐標(biāo)格網(wǎng)線，也是圖幅的邊界線，線粗為0.1mm。在內(nèi)圖廓外四角處注有坐標(biāo)值，并在內(nèi)廓線內(nèi)側(cè)，每隔10cm繪有5mm的短線，表示坐標(biāo)格網(wǎng)線的位置。在圖幅內(nèi)繪有每隔10cm的坐標(biāo)格網(wǎng)交叉點(diǎn)。外圖廓是最外邊的粗線，線粗為0.5mm，是修飾線。內(nèi)、外圖廓線相距12mm?！?.1.3

地形圖圖外注記地形圖的坐標(biāo)系統(tǒng)地形圖的高程系統(tǒng)測(cè)圖的日期成圖方法等高距、圖式版本成圖比例尺圖名、圖號(hào)及相鄰圖幅的名稱周家村周家村§7.1.4地物、地貌在圖上的表示方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》所規(guī)定地物、地貌符號(hào)及注記地物如下。1.比例符號(hào)——地物較大，可按測(cè)圖比例尺縮小描繪的符號(hào)，如房屋、農(nóng)

田和、草地等，能反映地物的大小、形狀及它們的位置。

2.非比例符號(hào)——不能按比例縮小描繪的符號(hào)，如控制點(diǎn)、路燈、水井等。

不能反映地物的大小、形狀，只能它們的位置。

3.半比例符號(hào)——對(duì)于線狀延伸的地物（如圍墻、通訊線管道等），其長(zhǎng)度依比例縮繪，寬度不依比例的符號(hào)。

4.地物注記——文字、數(shù)字、特殊符號(hào)等對(duì)地物加以說(shuō)明，稱為地物注記。諸如城鎮(zhèn)、工廠、河流、道路的名稱等。《地形圖圖式》是測(cè)繪、出版地圖的基本依據(jù)之一，是識(shí)讀和使用地形圖的重要工具，它包括了地物、地貌在地形圖上表示的符號(hào)和方法。如房屋、農(nóng)田、稻田、花圃、草地、湖泊等。非比例符號(hào)如控制點(diǎn)、水塔、獨(dú)立樹(shù)、旗桿、路燈等比例符號(hào)半比例符號(hào)如電力線、通訊線、管線、圍墻、籬笆、鐵絲網(wǎng)等地物注記用文字、數(shù)字和特定的符號(hào)對(duì)地形圖上的地物做補(bǔ)充說(shuō)明，如地名、控制點(diǎn)名稱、高程等地貌的形態(tài)按照起伏變化分為以下四類(lèi)（1）平地坡度在3°以下（2）丘陵地坡度在3°～10°

（3）山地坡度在10°～25°

（4）高山地坡度在25°以上

地形圖上表示方法很多，而在測(cè)量上最常用的方法是是等高線法。1、等高線的定義

等高線——地面上高程相等的相鄰點(diǎn)所連接而成的閉合線。

7.1.5地貌符號(hào)等高線平距——地形圖上相鄰等高線之間的水平距離d。等高線平距d隨地面坡度變化而變化。2、等高距、等高線平距、地面坡度等高距——地形圖上相鄰等高線之間的高差h

，同一幅地形圖中只能采用同一種基本等高距。

●由于h為定值，所以i與d成反比，即：d大(等高線稀)，i小(地面坡度小,緩和)d小(等高線密)，i大(地面坡度大,陡峭)hhhhhh山坡線

i(為地面傾角)i=—h=tan

d1d2d3d4d5d6

i、為相鄰等高線之間的坡度M、為比例尺分母dM地面坡度i——兩點(diǎn)的高差h與其相應(yīng)水平距離d的比值。3、等高線分類(lèi)（1）首曲線也稱基本等高線，按規(guī)定的基本等高距描繪的等高線稱首曲線，用寬度為0.15mm的細(xì)實(shí)線繪制，是地形圖上做主要的等高線。（2）計(jì)曲線每5倍等高距的等高線加粗描繪稱為計(jì)曲線，也注出高程，用寬度為0.3mm的粗實(shí)線繪制。(3)間曲線按二分之一基本等高距所加繪的等高線，稱為間曲線，用長(zhǎng)虛線表示，描繪時(shí)可不閉合。(4)助曲線按四分之一基本等高距所加繪的等高線，稱為助曲線，用短曲線表示，描繪時(shí)可不閉合。某區(qū)域等高圖示例4、用等高線表示的幾種典型地貌（1）山頭與洼地。從以下兩方面：（1）高程注記從內(nèi)到外增加還是減少（2）示坡線向外還是向里示坡線：是垂直于等高線的短線，用以指示坡度下降的方向洼地山頭示坡線如何區(qū)分山頭與洼地？示坡線

山頭：地勢(shì)向中間凸起而高于四周的高地

洼地：地勢(shì)向中間凹下而低于四周的高地地形相反，地貌圖相似：山頭向中心越高，洼地反之（2）山脊與山谷山脊：向一個(gè)方向延伸的高地，其最高棱線稱為山脊線。山谷：兩個(gè)山脊之間的凹地為山谷，其最低點(diǎn)連線為山谷線。如何區(qū)分山脊與山谷？山脊：一組凸向低處的曲線山谷：一組凸向高處的曲線山脊線山谷線山谷線山脊線（3）鞍部一圈大的閉合曲線內(nèi)，套有兩組小的閉合曲線鞍部

兩個(gè)山頭間的低凹處，一般也是兩個(gè)山脊和兩個(gè)山谷的會(huì)聚處。（4）絕壁與懸崖（B）、絕壁:上下垂直的陡崖。也稱斷崖（用符號(hào)表示）

。(A)、陡崖:坡度在70o以上（用符號(hào)表示）

。(C)、懸崖:崖口傾斜到陡壁外面而懸空（用等高線表示）

。5、等高線的特性（1）同一條等高線上高程必相等、而高程相等的地面點(diǎn)卻不一定在同一條等高線上。(等高)。（2）各條等高線必然閉合，如不在本幅圖閉合，必定在相鄰的其他圖幅閉合，但間曲線和助曲線作為輔助線，可以在圖幅內(nèi)中斷(閉合)。（3）除懸崖、絕壁外，不同高程的等高線不能相交(不相交)。（4）同一幅圖內(nèi)，等高線平距的太小與地面坡度成反比。地面緩和處等高線平距大、陡峭處平距小(稀緩密陡)。（5）山脊、山谷的等高線與山脊線、山谷線成正交關(guān)系。小結(jié)本節(jié)主要介紹了大比例尺地形圖的基本知識(shí),大比例尺地形圖是城鄉(xiāng)建設(shè)和土木工程進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工的重要基礎(chǔ)資料之一。地形圖上任一線段的長(zhǎng)度d與相應(yīng)線段的實(shí)際水平距離D之比稱為地形圖的比例尺。按表示方法的不同，比例尺又分為數(shù)字比例尺、圖式比例尺和復(fù)式比例尺三種形式。

《地形圖圖式》是測(cè)繪、出版地形圖的基本依據(jù)之一，是識(shí)圖和使用地形圖的重要工具。它的內(nèi)容包括了地物、地貌在地形圖上表示的符號(hào)和方法：在地形圖上表示各種地物的形狀、大小和它們的位置的符號(hào)稱為地物符號(hào)。它分為比例符號(hào)、非比例符號(hào)、半比例符號(hào)和注記符號(hào)四種；地貌的形態(tài)按其起伏變化可分為平坦地、丘陵地、山地和高山地四種類(lèi)型。

在地形圖上表示地貌的方法很多，而在測(cè)量上最常用的方法是等高線法。等高線又分為首曲線、計(jì)曲線、間曲線和助曲線。用等高線表示地貌不僅能表示出地面的起伏形態(tài)，而且能較好的反映地面的坡度和高程，因而得到廣泛應(yīng)用?！?.2.測(cè)圖前的準(zhǔn)備工作1.圖紙的準(zhǔn)備

測(cè)圖紙：繪圖紙、聚脂薄膜、測(cè)圖工具、《地形圖圖式》。

準(zhǔn)備工作：

(1)繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)(如果已經(jīng)繪制好的就不需要)

(2)展繪控制點(diǎn)一、圖紙準(zhǔn)備

優(yōu)點(diǎn)：伸縮小、透明度好、不怕潮濕缺點(diǎn)：易燃、易折、易老化方格網(wǎng)圖紙的規(guī)格有兩種：40cm50cm和50cm50cm方格的大?。?0cm10cm方格網(wǎng)繪制方法：1.對(duì)角線法oa

bcd

畫(huà)對(duì)角線

取等距oa=ob=oc=od

連接abcd成矩形

沿各邊截取10厘米等距標(biāo)記

連接相應(yīng)等距標(biāo)記成方格網(wǎng)二.繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)

方格網(wǎng)精度要求③各方格的對(duì)角線長(zhǎng)

(141.4mm)，誤差應(yīng)

0.2mm。

①方格網(wǎng)對(duì)角線長(zhǎng)，誤差

0.3mm；②沿方格網(wǎng)對(duì)角線的方格交點(diǎn)，偏離對(duì)角線

0.2mm；

方格網(wǎng)線條要求

方格網(wǎng)線條粗0.1~0.15mm，要使用2H以上的繪圖鉛筆繪制。2.坐標(biāo)格網(wǎng)尺法——用坐標(biāo)格網(wǎng)尺繪制方格網(wǎng)。坐標(biāo)格網(wǎng)尺鉛筆畫(huà)線處格網(wǎng)尺零點(diǎn)10cm20cm30cm40cm50cm半徑用坐標(biāo)格網(wǎng)尺繪制方法:三.展繪控制點(diǎn)1.注記坐標(biāo)格網(wǎng)線的坐標(biāo)值：

根據(jù)分幅范圍及測(cè)圖比例尺確定格網(wǎng)線的坐標(biāo)注記。1:10000.5

0.5100090080070060050050060070080090010002.展繪控制點(diǎn)例：將控制點(diǎn)A(xA=647.43m,yA=634.52m)；B(xB=913.46m,yB=748.63m),

展繪到測(cè)圖紙上。展繪控制點(diǎn)的步驟：①確定A點(diǎn)所在方格；②用比例尺向x方向量47.43m，作標(biāo)記；③用比例尺向y方向量34.52m，作標(biāo)記；④連接相應(yīng)點(diǎn)交點(diǎn)為A；⑤注記點(diǎn)號(hào)。⑥同理展繪B點(diǎn)。⑦檢查：用比例尺量取AB距離，距離讀數(shù)與理論值之差圖上0.3mm。1:10000.5

0.5100090080070060050050060070080090010006.45BA4.50§7.3

大比例尺地形圖的測(cè)繪任務(wù)簡(jiǎn)介：采用經(jīng)緯儀視距法和全站儀測(cè)坐標(biāo)兩種方式進(jìn)行，以一個(gè)小區(qū)域內(nèi)地形測(cè)繪為工作任務(wù)，使學(xué)生能夠熟練地形圖測(cè)繪的外作業(yè)與內(nèi)業(yè)的工作、地形圖繪制等方面的知識(shí)。地形圖的測(cè)繪方法1.測(cè)圖儀器簡(jiǎn)介分為:平板儀分為小平板儀和大平板儀,經(jīng)緯儀,全站儀2.測(cè)圖方法:經(jīng)緯儀法測(cè)圖(重點(diǎn))小平板儀配合經(jīng)緯儀測(cè)圖方法全站儀數(shù)字地形圖的測(cè)量方法(重點(diǎn))模擬法大比例尺地形圖的測(cè)繪

一、視距測(cè)量(stadiameasurement)原理及公式

1、視線水平時(shí)

K—取100，n—上、下絲讀數(shù)之差，i—儀器高，v—中絲讀數(shù)。2．視線傾斜時(shí)

n’為水準(zhǔn)尺與視線垂直時(shí)的尺間隔1.視距公式：2.高差公式：§7.3

大比例尺地形圖的測(cè)繪8.3.1碎部點(diǎn)的選擇前已述及碎部點(diǎn)應(yīng)選地物、地貌的特征點(diǎn)。對(duì)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。平坦地區(qū)碎部點(diǎn)的間距和測(cè)碎部點(diǎn)的最大視距測(cè)圖比例尺地形點(diǎn)最大間距最大視距/m主要地物點(diǎn)次要地物點(diǎn)和地形點(diǎn)1:5001:10001:20001:500015305010060100180300100150250350城市建筑區(qū)的最大視距測(cè)圖比例尺最大視距/m主要地物點(diǎn)次要地物點(diǎn)和地形點(diǎn)1:5001:10001:2000508012070120200二、經(jīng)緯儀法測(cè)圖(mappingmethodwiththeodolite)

（一）配置

1、工具：經(jīng)緯儀、圖板、塔尺、小鋼尺、量角器、三棱尺、計(jì)算器、鉛筆、橡皮等。2、人員：觀測(cè)員、記錄計(jì)算員、繪圖員各1人、立尺員2人。

（二）步驟

1、安儀：在控制點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀，量取儀器高。2、定向：后視(盤(pán)左瞄準(zhǔn))控制點(diǎn)B，度盤(pán)置零。

3、立尺：立尺員把塔尺立到地形、地貌特征點(diǎn)上。

東大道堅(jiān)55.405.35（1）“地物”取“輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)”。（2）地貌—取“地性線上坡度或方向變化點(diǎn)”。請(qǐng)看地貌取點(diǎn)方法圖地貌取點(diǎn)方法圖4、觀測(cè)：瞄準(zhǔn)點(diǎn)1的塔尺，分別讀取上、下絲之差、中絲讀數(shù)、豎盤(pán)讀數(shù)L、水平角β。

5、記錄、計(jì)算：記錄上述觀測(cè)值，按視距測(cè)量公式計(jì)算出點(diǎn)1的水平距離D和高程H。野外碎部點(diǎn)視距測(cè)量記錄表

6、展點(diǎn)、繪圖用細(xì)針將量角器的圓心插在圖上測(cè)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(duì)準(zhǔn)起始方向線，此時(shí)量角器的零方向便是碎部點(diǎn)方向，然后用測(cè)圖比例尺按測(cè)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。測(cè)出其余各碎部點(diǎn)的平面位置與高程，繪于圖上,并隨測(cè)隨繪等高線和地物。6、展碎部點(diǎn)：在圖紙上，按β、D，定出點(diǎn)1的位置。

7、繪制地形圖（地物和等高線）

等高線的繪制方法：（１）首先描繪出地性線（山脊線、山谷線）。（２）再在相鄰碎部點(diǎn)之間內(nèi)插出等高線。請(qǐng)看等高線繪制方法圖1.等高線勾繪原理例：如圖，已知等高距為1米，在地形點(diǎn)A、B之間內(nèi)插整米等高線通過(guò)的位置。66656463設(shè)：量得圖上：ab=25mm

而AB高差：h=3.6mab25d=h=3.6=6.94mm則1米高差的等高線平距為：

a1′=0.4d=2.8mm

4′b=0.2d=1.4mm三等分1′4′，得2′、3′四、地物、地貌的描繪等高線的繪制方法8．地形圖的檢查、拼接與整飾

（1）檢查包括：圖面檢查、野外巡視和設(shè)站檢查（約占每幅圖的10%）。（2）拼接一般規(guī)定每幅圖的圖邊應(yīng)測(cè)出圖幅外1cm。若偏差小于容許值，可以平均分配到兩幅圖中。（3）整飾：擦掉不必要的點(diǎn)、線、高程等。使圖面整潔、規(guī)范。經(jīng)緯儀法測(cè)大比例尺地圖錄像§7.3.2圖的拼接、檢查與整飾一、地形圖的拼接測(cè)區(qū)面積較大時(shí)，整個(gè)測(cè)區(qū)必須劃分為若干幅圖進(jìn)行施測(cè)。在相鄰圖幅連接處，由于測(cè)量誤差的影響，無(wú)論是地物輪廓線，還是等高線往往不能完全吻合。二、地形圖的檢查⑴室內(nèi)檢查——圖上的地物、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(wú)矛盾可疑之處；圖邊拼接有無(wú)問(wèn)題等。如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或疑問(wèn)，應(yīng)到野外進(jìn)行實(shí)地檢查解決。⑵野外檢查①巡視檢查將地形圖對(duì)照實(shí)物地物、地貌進(jìn)行查看。②儀器檢查儀器檢查量一般為10%左右三、地形圖的整飾當(dāng)?shù)匦螆D經(jīng)過(guò)拼接和檢查后，還應(yīng)進(jìn)行最后的清繪和整飾，使圖面更合理、清晰、美觀。先圖內(nèi)后圖外，先注記后符號(hào)，先地物后地貌，按規(guī)定的圖式進(jìn)行整飾。為了保證成圖的質(zhì)量，必須進(jìn)行全面的自檢和互檢，其分為室內(nèi)和野外檢查7.3.3全站儀測(cè)繪法用全站儀進(jìn)行碎部測(cè)量的操作步驟如下：1）在測(cè)站上安置儀器，對(duì)中，整平，量取儀器高。2）用電纜將儀器與電子手薄連接起來(lái)，并將儀器設(shè)置為數(shù)據(jù)采集工作狀態(tài)。3）瞄準(zhǔn)起始方向，由儀器的鍵盤(pán)將水平度盤(pán)讀書(shū)配置為起始方向的方位角數(shù)據(jù)，并將測(cè)站的三維坐標(biāo)由鍵盤(pán)上輸入（或用數(shù)據(jù)線導(dǎo)入）。4）電子手薄初始化。5）將棱鏡立于待測(cè)點(diǎn)上。根據(jù)電子手薄菜單提示，輸入地形點(diǎn)的相應(yīng)信息，包括點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)的屬性、棱鏡高等。6）瞄準(zhǔn)棱鏡，按測(cè)距鍵。7）重復(fù)5）、6）。8）電子手薄測(cè)滿后，就可將其帶回室內(nèi)與專用計(jì)算機(jī)及自動(dòng)繪圖機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繪圖。9）對(duì)于自帶內(nèi)存的全站儀則無(wú)須電子手簿，直接由內(nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。7.3.4數(shù)字化測(cè)圖數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)

數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)（DigitalSurveyingandMappingSystem是以計(jì)算機(jī)為核心，以全站性電子速測(cè)儀、GPS、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x、數(shù)字化儀等為數(shù)據(jù)采集工具，在外接輸入、輸出設(shè)備軟、硬件的支持下，對(duì)地形的數(shù)字空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測(cè)繪系統(tǒng)。數(shù)字化測(cè)圖方法地形數(shù)據(jù)采集（硬、軟件）數(shù)據(jù)處理與成圖（硬、軟件）繪圖和輸出（硬、軟件）數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)的組成優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高精度高使用方便。數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)的組成數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量設(shè)備全站儀、GPS等數(shù)字化儀掃描儀微機(jī)成圖軟件電子平板（便攜機(jī)）PC卡電子手簿打印機(jī)繪圖儀顯示器作業(yè)方式有碼作業(yè)：在外業(yè)測(cè)繪時(shí)輸入地物的操作碼（或外 業(yè)編碼）， 適用于地物簡(jiǎn)單而且觀測(cè)員比較熟練的情況無(wú)碼作業(yè)：在外業(yè)測(cè)量時(shí)并不直接輸入地物編碼，室 內(nèi)成圖時(shí)，根據(jù)草圖生成編碼引導(dǎo)文件 或屏幕成圖； 適用于地形、地物比較復(fù)雜的情況，但內(nèi)業(yè)工作量大。

大比例尺數(shù)字測(cè)圖的三種作業(yè)模式測(cè)記式：全站儀

+電子手簿

+草圖電子平板式：

全站儀

+筆記本電腦全站儀

+PAD9.4電子全站儀數(shù)字化測(cè)圖測(cè)站A

后視B測(cè)點(diǎn)P數(shù)字化測(cè)圖方法測(cè)記式作業(yè)模式的測(cè)量步驟測(cè)圖準(zhǔn)備工作全站儀的檢校。（以TOPCON的GTS330為例)測(cè)站設(shè)置與檢核

后視B

對(duì)中整平，量?jī)x高；新建或選擇數(shù)據(jù)采集文件測(cè)記式作業(yè)模式的測(cè)量步驟碎部點(diǎn)的采集碎部點(diǎn)的確定獨(dú)立地物：有方向的獨(dú)立地物：測(cè)兩點(diǎn)定方向，取中心點(diǎn)定點(diǎn)位符號(hào)無(wú)方向的獨(dú)立地物：測(cè)定中心點(diǎn)定符號(hào)位置依比例的矩形房屋：測(cè)三個(gè)角點(diǎn)依比例尺表示的雙線（平行線）地物：測(cè)定一邊特征點(diǎn)的坐標(biāo)及平行線的寬度圓形地物：測(cè)定圓周上均勻分布的三個(gè)點(diǎn)，圓弧線：測(cè)定起點(diǎn)、終點(diǎn)繪制等高線范圍內(nèi)的坎和坡應(yīng)量出比高和測(cè)出坡腳線高程。

草圖草圖：是測(cè)記法作業(yè)模式中，保證數(shù)字測(cè)圖質(zhì)量的一項(xiàng)重要工作措施。草圖的內(nèi)容包括：

a)

地物的相關(guān)位置b)

地貌的地性線（山脊、山谷）c)

點(diǎn)號(hào)標(biāo)記（應(yīng)與電子手簿一致）d)

大量距離記錄：丈量法測(cè)量e)

地理名稱及說(shuō)明注記等通訊接口與通訊電纜電纜野外坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的下載地物數(shù)字地面模型的建立不規(guī)則三角形格網(wǎng)法構(gòu)造TIN時(shí)應(yīng)注意：充分考慮地性線的骨架作用；注意對(duì)地形斷裂線和地物的處理。追蹤插繪等高線數(shù)字地面模型的建立數(shù)字地面模型（DTM，digitalterrainmodel）：是利用一個(gè)任意坐標(biāo)場(chǎng)中大量選擇的已知X、Y、Z的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)連續(xù)地面的一個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)表示。DTM的建模方式密集正方形格網(wǎng)法存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)字地面模型的建立不規(guī)則三角形格網(wǎng)法規(guī)則格網(wǎng)法建立DTM透視圖TIN法繪制等高線圖地形圖的處理與輸出圖形截幅

根據(jù)輸入的圖幅西南角坐標(biāo)計(jì)算四個(gè)圖廓點(diǎn)的坐標(biāo)，確定圖幅范圍；然后對(duì)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行判斷，將屬于圖幅矩形框內(nèi)的數(shù)據(jù)，以及由其組成的線段或圖形等，組成該圖幅相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)文件。圖形的顯示與編輯高斯平面直角坐標(biāo)系—>屏幕坐標(biāo)系編輯：（詳細(xì)請(qǐng)參考CASS5.0用戶手冊(cè)第二章）圖式符號(hào)文字注記圖幅修飾要素O'XYOXYXY地形圖的處理與輸出繪圖儀自動(dòng)繪圖數(shù)(x,y)－>模(矢量)平臺(tái)式繪圖儀滾筒式繪圖儀

返回?cái)?shù)字地形圖某學(xué)校校園數(shù)字化地形圖（局部）建筑施工測(cè)量

§7.4地形圖的應(yīng)用一、確定點(diǎn)位的平面坐標(biāo)

根據(jù)地形圖上的方格網(wǎng)，可以求出地面上任意點(diǎn)位的平面坐標(biāo)。求M點(diǎn)的坐標(biāo)。先將M點(diǎn)所在的小方格用虛線連接，即得正方形abcd，從圖中可以看出，a點(diǎn)坐標(biāo)為：

Xa=3265100，Ya=20612400

量取ag、ae的長(zhǎng)度（注意：應(yīng)按比例化算成實(shí)地距離），則M點(diǎn)的坐標(biāo)為：

Xm=Xa+（ag/ad）*100Ym=Ya+（ae/ab）*100地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)XaYa點(diǎn)位的坐標(biāo)量測(cè)

x

ya二、確定兩點(diǎn)之間的距離

假設(shè)須測(cè)出已知點(diǎn)A（Xa、Ya）B（Xb、Yb）之間的距離D，有兩種方法。1)：圖量法，按比例化算成實(shí)地距離。2)：用公式計(jì)算：x

yBA地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)三、確定某一直線的坐標(biāo)方位角

(1)圖解法：確定直線12的方位角α???？梢灾苯佑昧拷瞧髁咳?。

(2)解析法：如圖所示，當(dāng)知道1、2點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，公式計(jì)算：12xyΔyΔxα12地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)例：在圖上量得A、B坐標(biāo)為：10009008007006005001000110012001300140015001：1000.A.BXB=683.2mYB=1378.5mXA=845.6mYA=1140.3m求DAB、

AB。DAB

AB解:X=683.2-845.6=-162.4Y=1378.5-1140.3=+238.2DAB=√(-162.4)2+238.22=288.29RAB=tan-1=tan-11.466749

Y

X=554253第Ⅱ象限

AB

=180°–RAB=124°17′07″

四、確定點(diǎn)位的高程

如果某點(diǎn)位置恰好位于一條等高線上，則這點(diǎn)的高程就等于該等高線的高程。如果某點(diǎn)的點(diǎn)位位于兩條等高線之間，則可以用線性比例內(nèi)插法計(jì)算。如圖所示:

地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)五、在地形圖上量取曲線長(zhǎng)度

利用曲線計(jì)測(cè)定六、在地形圖上確定某一直線的坡度

要確定地面AB的坡度，可以在圖上量測(cè)兩點(diǎn)之間的水平距離D與高差h則其坡度i為：地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)四.點(diǎn)位的高程和兩點(diǎn)間的坡度量測(cè)六.點(diǎn)位的高程和兩點(diǎn)間的坡度量測(cè)

◆

在等高線地形圖上進(jìn)行量測(cè)1.點(diǎn)位高程：可根據(jù)等高線目估

HE=51.0m,HF=48.3m,HG=51.9m2.兩點(diǎn)間坡度坡度公式：i=hDhd?m=tan=5251504948???EFG1:500例：設(shè)量得F、G的圖上距離為28.5mm，求F、G之間的平均坡度(點(diǎn)的高程見(jiàn)上)。解：平均坡度地面傾角

14.2°i=hDhd?m=51.9-48.30.0285?500==0.2526=25.3%七、按限制坡度選定最短路線

在一些工程建設(shè)過(guò)程中，常遇到坡度限制問(wèn)題。利用地形圖就可以根據(jù)限制的坡度選擇規(guī)劃最佳的路線。例如，從山腳A點(diǎn)到山頂修一條公路，限制坡度i=5％。圖的比例尺為1:2000，等高距h為2米，要滿足設(shè)計(jì)要求，可先求出路線在相鄰等高線之間的最小平距d，d=h/（i·M）=2/（0.05*2000）=0.02米然后，以A為圓心，d為半徑作弧，交等高線于1點(diǎn)，再以1點(diǎn)為圓心，d為半徑作弧交等高線于2點(diǎn)，如此直到線路到達(dá)山頂，然后把相鄰點(diǎn)連接起來(lái)，即為所求的最短路線，如果相鄰等高線之間的平距大于d時(shí)，說(shuō)明地面坡度小于限制坡度。有時(shí)可按實(shí)際情況反復(fù)比較不同的方案，選擇其中施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的一條。地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)地形圖的基本應(yīng)用

按限制坡度選定最短路線可按實(shí)際情況反復(fù)比較不同的方案，選擇其中施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的一條。在圖上設(shè)計(jì)等坡度線例：要在A、B間選定一條滿足坡度為的最短路線。解：由坡度公式：◆當(dāng)相鄰兩根等高線之間的圖上d30毫米時(shí)，地面坡度i3.33%。取d=30毫米作圖時(shí)，A、B間路線最短。P270圖9-11dddddddddddddd地形圖的基本應(yīng)用

九、確定匯水面積如圖所示，匯水面積的分界線為山脊線，圖中虛線和AB圍起來(lái)部分為匯水區(qū)域。只要測(cè)出圍起來(lái)的面積即可。測(cè)出面積的方法有格網(wǎng)法和利用求積儀直接測(cè)出。見(jiàn)面積量算。

§7.4十、面積量算（一）、透明方格紙法

（二）、平行線法

（三）、解析法

（四）、求積儀法（五）、直接利用幾何圖形計(jì)算面積一、透明方格紙法透明方格紙法計(jì)算曲線內(nèi)的面積，先將毫米透明方格紙覆蓋在圖形上，數(shù)出圖形內(nèi)完整的方格數(shù)n1和不完整的方格數(shù)n2，則面積可按下式計(jì)算

n2圖形邊界所占的方格數(shù)n1為圖形邊界所包圍的方格個(gè)數(shù)M為比例尺分母二、平行線法

將繪有等距平行線的透明紙覆蓋在圖形上。則相鄰兩平行線間截割的圖形面積可近似視為梯形。梯形的高為平行線間距h，圖形截割各平行線的長(zhǎng)度，則各梯形面積分別為：

圖形總面積：三、解析法

如果圖形為任意多邊形，且各頂點(diǎn)的坐標(biāo)已在圖上量出或?qū)嵉販y(cè)定，可利用各點(diǎn)

坐標(biāo)以解析法計(jì)算面積。如圖1234點(diǎn)分別向Y軸作垂線，由梯形面積加減可以得到圖形1234圍起的圖形面積A為：整理得下式展開(kāi)后得下式

：

x

1234Y三、解析法若n邊形各頂點(diǎn)投影于X軸時(shí)，則圖形面積公式可以寫(xiě)為下式：對(duì)于任意n邊形，可以寫(xiě)出面積計(jì)算的通用公式：當(dāng)i=1，yi-1=yn;當(dāng)i=n，yi+1=y1。當(dāng)i=1，xi-1=xn;當(dāng)i=n，xi+1=x1。四、求積儀法求積儀是一種專門(mén)供圖上量算面積的儀器，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、速度快，適用于任意曲線圖形的面積量算，并能保證一定的精度。求積儀有機(jī)械求積儀)和電子求積儀兩種。求積儀法-----機(jī)械求積儀

1)機(jī)械求積儀機(jī)械求積儀是一種利用積分原理在圖紙上測(cè)定不規(guī)則圖形面積的完全機(jī)械裝置，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，售價(jià)低廉，便于使用。機(jī)械求積儀由極臂、描跡臂和計(jì)數(shù)器三部分組成。求積儀法-----機(jī)械求積儀求積儀的使用方法：F是所量面積，P是分劃值，U是起點(diǎn)和終點(diǎn)讀數(shù)求積儀法-----電子求積儀2)電子求積儀圖所示為日本KOIZUMI(小泉)公司生產(chǎn)的KP-90N電子求積儀，儀器是在機(jī)械裝置動(dòng)極、動(dòng)極軸、跟蹤臂(相當(dāng)于機(jī)械求積儀的描跡臂)等的基礎(chǔ)上，增加了電子脈沖記數(shù)設(shè)備和微處理器，能自動(dòng)顯示測(cè)量的面積，面積測(cè)量的相對(duì)誤差為1/1000地籍中的用地面積計(jì)算由計(jì)算機(jī)地籍管理軟件自動(dòng)計(jì)算§7.4在地形圖上

十一、按一定方向繪制斷面圖（一）、按指定方向繪制縱斷面圖在進(jìn)行道路、隧道、管線等工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要了解兩點(diǎn)之間的地面起伏情況，這時(shí)，可根據(jù)地形圖中的等高線來(lái)繪制斷面圖。按指定方向繪制縱斷面圖（二）、按設(shè)計(jì)線路繪制縱斷面圖

在道路、管線等工程設(shè)計(jì)中，為確定線路的坡度和里程，要按設(shè)計(jì)線路繪制縱斷面圖。ABCD為一線路，需要沿此方向繪縱面圖。首先在圖紙下方或方格紙上繪出兩垂直的直線，橫軸表示距離，縱軸表示高程。然后在地形圖上，從A點(diǎn)開(kāi)始，沿線路方向量取兩相鄰等高線間的平距，按一定的比例尺，將各點(diǎn)依次繪在橫軸上，得A、1、2………15、D點(diǎn)的位置。再?gòu)牡匦螆D上求出各點(diǎn)的高程，根據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)高程在縱軸上找出相應(yīng)的數(shù)值，根據(jù)橫軸、縱軸即可在圖中找出相應(yīng)的點(diǎn)，最后，將相鄰垂線上的高程點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，即得路線ABCD方向的縱斷面圖。按設(shè)計(jì)線路繪制縱斷面圖§7.5地形圖在平整場(chǎng)地中的應(yīng)用

場(chǎng)地平整有兩種情形：一、要求平整成水平面，土方量的計(jì)算二、要求按設(shè)計(jì)等高線整理成傾斜面，土方量的計(jì)算一、要求平整成水平面，土方量的計(jì)算下圖所示為某場(chǎng)地的地形圖，假設(shè)要求將原地貌按照挖填平衡的原則改造成水平面，土方量的計(jì)算步驟如下：1、在地形圖上繪制方格網(wǎng)方格網(wǎng)大小取決于地形的復(fù)雜程度、地形圖比例尺的大小和土方計(jì)算的精度要求，一般地，方格邊長(zhǎng)為圖上2cm,相當(dāng)于地面10M*10M,20M*20M。一、要求平整成水平面，土方量的計(jì)算第一步在地形圖上繪制方格網(wǎng)地面10M*10M