《測量地形圖測繪》課件

測繪地形圖的過程與方法測量地形是一個系統(tǒng)工程,需要經(jīng)過多個步驟,包括實地勘測、數(shù)據(jù)處理、制圖等。掌握正確的測繪方法和技巧,才能繪制出準確可靠的地形圖。課程概述數(shù)據(jù)采集本課程將學習各種測繪技術,如測距儀、全站儀、全球定位系統(tǒng)等,用于高精度的地形數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)建模采集的地形數(shù)據(jù)將通過計算機軟件進行建模和處理,形成數(shù)字化的地形圖。地圖編制學習地形圖的制作流程、符號體系和編繪原則,掌握地形圖的繪制技能。測繪學概述測繪學定義測繪學是一門系統(tǒng)地研究獲取、計算、分析和表達地理空間信息的科學和技術的學科。測繪學目標測繪學的核心目標是為人類社會提供高質(zhì)量的測繪產(chǎn)品和地理信息服務。測繪學學科特點測繪學集成了測量、空間信息、地圖制作等多個領域的知識和技術。測繪學分類按測繪對象分類根據(jù)測繪對象的不同,可分為地形測繪、海洋測繪、航空攝影測量、工程測量等。按測繪方法分類根據(jù)測繪的基本方法,可分為地面測量、航空攝影測量、遙感測量等。按測繪成果分類根據(jù)測繪成果的形式,可分為制圖測繪、工程測繪、勘查測繪等。按測繪手段分類根據(jù)測繪使用的儀器設備,可分為傳統(tǒng)測量、數(shù)字測量、遙感測量等。測繪學的發(fā)展歷程1古老測繪起源于古埃及和古中國的地圖繪制2近代測繪17世紀開始的三角測量和坐標系統(tǒng)3現(xiàn)代測繪20世紀航空攝影和衛(wèi)星導航技術4數(shù)字測繪信息技術在測繪中的廣泛應用從古埃及和古中國開始,測繪學經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程。近代時期三角測量和坐標系統(tǒng)的出現(xiàn)為測繪學奠定了基礎。20世紀后,航空攝影和衛(wèi)星導航技術的廣泛應用徹底改變了測繪方式。如今,信息技術正推動測繪學向數(shù)字化、智能化發(fā)展。測繪學的基本任務1測量地物測繪學的首要任務是采集地物的幾何和屬性信息。這包括測量地形、建筑物、交通設施等各類地理要素。2繪制地圖根據(jù)測量結果創(chuàng)建地形圖、專題地圖等,以準確反映地物的空間分布和形態(tài)特征。3信息建模通過測繪數(shù)據(jù)建立地理信息系統(tǒng),對地物信息進行數(shù)字化處理和建模分析。4提供決策支持測繪成果可為城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源管理、交通規(guī)劃等領域的決策提供重要依據(jù)。測繪學的基本原理空間位置測繪學研究如何準確測定和表達地物在三維空間中的位置關系。這是測繪的核心任務。數(shù)學基礎測繪學廣泛應用數(shù)學理論,如幾何學、統(tǒng)計學等,為測量和制圖提供科學依據(jù)。系統(tǒng)工程測繪是一個復雜的系統(tǒng)工程,涉及多學科知識,需要進行綜合分析與協(xié)調(diào)。技術手段測繪應用各種測量儀器設備和信息技術,不斷提高測量精度和效率。測繪學的基本方法測量技術測繪學的基本方法包括使用各種測量儀器,如全站儀、電子測距儀等,通過精確的測量獲取地物的位置與高度等數(shù)據(jù)。三角測量法利用三角形的基本性質(zhì)測定未知點的位置,是測繪學的重要方法之一。通過測量已知點之間的距離和角度,可推算出未知點的坐標。攝影測量利用航空攝影或地面攝影獲取的影像進行測量分析,從而獲取地物的尺寸、位置等信息。是一種高效便捷的測繪方法。遙感技術通過衛(wèi)星、航空器等遙感平臺采集和分析地物信息,是一種不接觸測量的先進技術?？蓮V泛應用于制圖、資源調(diào)查等領域。坐標系統(tǒng)1坐標系的定義坐標系是在某個參考平面或參考空間中建立的用于描述物體位置和運動的數(shù)學系統(tǒng)。2常見坐標系常見坐標系包括直角坐標系、極坐標系、球坐標系等,適用于不同的測繪應用場景。3坐標系的選擇根據(jù)測繪對象的特點和測量目的,選擇合適的坐標系可以簡化計算和提高測繪精度。4坐標系轉換不同坐標系之間可以通過數(shù)學公式進行轉換,方便數(shù)據(jù)交換和綜合應用。地圖坐標系統(tǒng)經(jīng)緯度坐標系統(tǒng)經(jīng)緯度坐標系統(tǒng)是地球表面最常用的坐標系統(tǒng)。它使用經(jīng)線和緯線來定位位置,經(jīng)線從本初子午線開始向東計數(shù),緯線從赤道向兩極計數(shù)。UTM坐標系統(tǒng)UTM坐標系統(tǒng)將地球表面劃分為60個投影帶,每個投影帶寬6度。UTM系統(tǒng)可以更準確地表示局部區(qū)域的位置信息。高斯-克呂格投影高斯-克呂格投影是一種等角圓筒投影,能夠很好地保留角度關系。這種投影主要用于較大區(qū)域的地圖繪制。國家基準坐標系統(tǒng)不同國家和地區(qū)采用不同的基準坐標系統(tǒng),以適應當?shù)氐牡乩憝h(huán)境。這些坐標系統(tǒng)往往結合當?shù)氐臏y繪實際需求而建立。地圖投影方式等角投影保持各個區(qū)域之間的角度關系不變,適用于小范圍的區(qū)域地圖,如城市街道圖。等距投影保持各個區(qū)域之間的距離關系不變,適用于全球性地圖,如世界地圖。等面積投影保持各個區(qū)域的相對面積不變,適用于需要顯示區(qū)域面積的主題地圖?；旌贤队熬C合采用多種投影方式,兼顧不同的特性,適用于較大范圍的地圖。地圖坐標轉換1地理坐標基于地球表面的經(jīng)緯度坐標系統(tǒng)2投影坐標將三維的地球投影到二維地圖上3平面坐標基于投影坐標的平面直角坐標系為了將地球三維信息準確地投影到二維地圖上,需要進行復雜的坐標轉換過程。首先將地理坐標轉換為投影坐標,再將其轉換為平面直角坐標系,這樣才能在平面地圖上進行精確的測量和分析。測量儀器簡介測繪工作離不開各種先進的測量儀器和設備。這些儀器包括電子測距儀、全站儀、全球定位系統(tǒng)(GPS)等。通過這些儀器的使用,可以快速、高效地獲取地形數(shù)據(jù),為后續(xù)地形圖制作提供精準的基礎數(shù)據(jù)。不同類型的測量儀器有其各自的特點和適用場景,選擇合適的測量儀器是測繪工作的關鍵。掌握測量儀器的原理和使用方法是測繪工的必備技能。電子測距儀電子測距儀是一種利用電磁波測量距離的高精度儀器。它能準確測量地物與儀器之間的距離,廣泛應用于工程測量、地圖制作等領域。電子測距儀的測量原理基于電磁波波程測量,具有高精度、快速測量等特點,大大提高了工程測量效率。全站儀全站儀是一種集測角、測距和高程測量等功能于一體的高精度測量儀器。它可以快速精確地測量地面上各種點位的坐標和高程,廣泛應用于地形測繪、工程測量等領域。全站儀的主要特點包括自動跟蹤對象、自動校正測量誤差,以及靈活的數(shù)據(jù)存儲和處理功能等。它能大大提高工程測量的效率和精確度。全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(GPS)是一種依靠人造衛(wèi)星進行定位、導航和計時的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。它可以在任何天氣條件下提供位置和時間信息服務,廣泛應用于導航、測繪、定時等領域。通過接收來自多顆GPS衛(wèi)星的信號,用戶可以獲得準確的三維位置信息。GPS系統(tǒng)由24顆運行在地球軌道上的衛(wèi)星組成,地面上設有控制和監(jiān)測站,可以確保衛(wèi)星系統(tǒng)的正常運行。這個技術為人類生活提供了極大的便利,在軍事、航海、測繪等方面發(fā)揮了關鍵作用。攝影測量技術攝影測量技術是利用航空或地面攝影對地形、構筑物等進行量測和繪圖的技術。它具有快速、經(jīng)濟、信息量大等特點，在地形制圖、工程測量、資源勘探等領域廣泛應用。攝影測量廣泛應用于機載和無人機航拍,可快速獲取大面積的地形、地貌信息,并根據(jù)相片進行數(shù)字化測繪。遙感技術遙感技術利用傳感器從遠程獲取地球表面和大氣層的信息,可以在不接觸目標物的情況下對其進行識別和測繪。它廣泛應用于地圖制作、環(huán)境監(jiān)測、資源勘探等領域,為測繪學提供了有力的技術支持。遙感技術依托航天器和衛(wèi)星平臺,采用各種電磁波傳感器對地物信息進行采集和分析處理。它可快速獲取大范圍的地理空間數(shù)據(jù),為高效制作地形圖和專題圖等提供了重要的數(shù)據(jù)基礎。無人機測繪應用高精度航拍無人機可以進行高分辨率的航空攝影,快速獲取地形信息,為測繪工作提供大量高質(zhì)量的航拍數(shù)據(jù)。實時遙感處理無人機可以實時傳輸遙感數(shù)據(jù),通過即時分析和處理,大幅提高測繪的效率和分析速度。三維模型構建借助無人機采集的大量影像數(shù)據(jù),可以利用攝影測量技術構建高精度的三維地形模型。數(shù)字化測繪數(shù)字化采集使用專業(yè)測繪軟件和設備,通過掃描或數(shù)字化獲取地理信息,為后續(xù)編繪數(shù)字化地圖奠定基礎。信息管理建立地理信息數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)的有效組織、存儲和管理。數(shù)字編輯利用CAD、GIS等軟件對采集的數(shù)字化地理信息進行編輯處理,生成高質(zhì)量的數(shù)字地圖產(chǎn)品。數(shù)字發(fā)布將制作完成的數(shù)字地圖通過網(wǎng)絡等渠道發(fā)布,為用戶提供電子地圖服務。地形圖概述定義地形圖是用等高線、水系、交通等地理要素,按一定比例尺繪制的反映地面三維空間形態(tài)的平面圖。作用地形圖可用于規(guī)劃、設計、科學研究、導航等方面,是重要的地理信息載體。特點地形圖準確反映地面形態(tài),是空間信息的視覺化呈現(xiàn),可直觀感知地貌特征。用途廣泛應用于國土規(guī)劃、農(nóng)業(yè)、水利、交通、軍事等領域,是重要的決策支持工具。地形圖分類1按比例尺分類地形圖可根據(jù)比例尺大小劃分為大比例尺(1:5萬以下)、中比例尺(1:5萬至1:25萬)和小比例尺(1:25萬以上)。2按應用領域分類可分為通用地形圖、專業(yè)地形圖(如地質(zhì)地形圖、農(nóng)業(yè)地形圖等)和城市地形圖。3按制圖方法分類可分為手繪地形圖、數(shù)字地形圖和遙感地形圖等。4按表達內(nèi)容分類可分為地貌地形圖、水文地形圖、交通地形圖等。地形圖要素地理因素地形圖展示地理要素,如山脈、河流、湖泊、道路等自然地理特征。人文要素地形圖還包含城鎮(zhèn)、村落、建筑物等人類活動痕跡。地形標注等高線、海拔高度等標注可反映地表起伏變化情況。地形圖制作流程實地測量使用測量儀器如全站儀、GPS等對實地地形進行測量采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理對采集的測量數(shù)據(jù)進行編輯、計算、分析等處理。制圖作圖根據(jù)處理完的數(shù)據(jù)繪制地形圖。包括繪制等高線、添加符號等。成果審查對初稿地形圖進行審核評估,確保無誤后完成最終版本。地形圖編繪原則地物精確表達地形圖應準確、細致地反映地物的形態(tài)特征和空間分布情況。信息全面呈現(xiàn)地形圖應包含地面特征、建筑物、交通網(wǎng)絡、水系等全面信息。清晰優(yōu)美展現(xiàn)地形圖的表達應醒目清晰、簡潔美觀,便于閱讀理解。符合標準規(guī)范地形圖的編繪應遵循相關標準規(guī)范,確保信息一致性和易用性。地形圖比例尺比例尺分類數(shù)值表示應用場景大比例尺1:100至1:5,000城市規(guī)劃、基礎設施建設中比例尺1:5,000至1:25,000區(qū)域規(guī)劃、土地利用小比例尺1:25,000以上國土規(guī)劃、區(qū)域分析地形圖比例尺是表示地圖與實際地面之間大小關系的數(shù)值表達。不同比例尺的地圖適用于不同目的和級別的規(guī)劃。大比例尺用于細節(jié)精確的城市及基礎設施，中比例尺用于區(qū)域分析和規(guī)劃，小比例尺用于國土級別的總體規(guī)劃。地形圖等高線等高線概念地形圖上的等高線是連接具有相同高程的點的曲線,描繪地表的三維形態(tài)。它們可以幫助我們直觀地了解地形的起伏和坡度。等高線作用等高線能夠提供關于地形標高、坡度和起伏的豐富信息,為地圖用戶提供了一種快速而有效的方式來理解地形特征。等高線間距等高線之間的垂直間距稱為等高線間距,反映了地形的坡度變化。等高線越密集,地形坡度越大。等高線表達地形圖中,等高線通常以不同的顏色和線型來表示不同的高程,使地形信息更加清晰直觀。地形圖符號建筑物使用不同的符號代表住宅、工廠、醫(yī)院等各種建筑物的位置和類型。道路使用不同線型和顏色表示高速公路、國道、省道等不同等級的道路。水系使用不同符號表示河流、湖泊、水庫等各種水體的位置和類型。地形使用等高線、坡度陰影等符號表示地形的起伏變化。實踐操作要求熟悉測繪儀器掌握各種測量儀器的使用方法和測量原理,能熟練操作平板儀、全站儀、GPS等設備。掌握制圖技能能利用CAD等繪圖軟件,按照地形圖編制要求,規(guī)范繪制地形圖及相關圖件。熟悉測繪流程理解地