大比例尺地形圖的測繪.ppt

第七章 大比例尺地形圖的測繪,大比例尺地形圖的測繪，是在圖根控制網(wǎng)建立之后，以圖根控制點(diǎn)為測站，測出各測站周圍的地物、地貌特征點(diǎn)的平面位置和高程，依測圖比例尺縮繪到圖紙上，并加繪圖式符號(hào)，經(jīng)整飾即成地形圖。,地形圖按比例尺可分為大、中、小三種。 150015000的比例尺稱為大比例尺地形圖。,1 : M = d : D = 1 : ( D / d ),相當(dāng)圖上0.1mm的實(shí)地上的水平距離稱為比例尺的精度。,不同比例尺的比例尺精度,大于1:1萬比例尺的地形圖的圖幅，通常采用正方形分幅。,16.00,15.75,15.50,15.00,20.00,20.50,21.00,20.25,1:500,1:1000,以直角坐標(biāo)的公里數(shù)（或整百米數(shù)）的坐標(biāo)線來劃分圖幅 50cm 50cm,1:5000比例尺地形圖圖幅大小為40cm 40cm,第一節(jié) 地形圖的分幅、編號(hào)和圖廓,正方形圖幅的編號(hào)，是以該圖幅西南角縱橫坐標(biāo)的公里數(shù)來表示。為進(jìn)一步表明該圖幅在哪一個(gè)投影帶內(nèi)，在縱橫坐標(biāo)編號(hào)前要冠以所在投影帶的中央經(jīng)線的經(jīng)度。如編號(hào)1174410432，是1:5000比例尺圖幅的編號(hào)，,三、 地形圖的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng) 對(duì)于1:1萬或更小比例尺的地圖，通常采用國家統(tǒng)一的高斯平面坐標(biāo)系，如“1954北京坐標(biāo)系”或“1980西安坐標(biāo)系”。 城市地形圖一般采用以通過城市中心的某一子午線為中央子午線的任意帶高斯平面坐標(biāo)系，稱為城市獨(dú)立坐標(biāo)系 獨(dú)立地區(qū)圖幅的編號(hào)：以圖幅西南角的縱橫坐標(biāo)值（以千米為單位）作為該測區(qū)的某一等級(jí)比例尺的圖幅編號(hào)。,第二節(jié) 地物和地貌的表示方法 一、地物的表示方法 凡是地面上的自然形成的河流、森林等和人工構(gòu)筑的各種物體統(tǒng)稱為地物。一般用象形圖形表示。 在地形測量時(shí)，將地面上的地物，用正射投影的方法，根據(jù)不同比例尺的要求，運(yùn)用規(guī)定的符號(hào)表示在地形圖上，這種符號(hào)稱為地形圖圖式。地物符號(hào)可分為三種類型：,（一）比例符號(hào) 當(dāng)對(duì)于較大地物，能按測圖比例尺縮小在圖紙上，它既表示地物的位置，也表示地物的形狀和大小，這種符號(hào)稱為比例符號(hào)。,瀝青,磚2,(二）非比例符號(hào) 當(dāng)?shù)匚镙^小，不能按測圖比例尺縮小繪在圖紙上時(shí)，就采用統(tǒng)一的尺寸，概括形象特征的符號(hào)表示。這類符號(hào)在圖上只能表示地物的中心位置，不能表示其形狀和大小，這種符號(hào)稱為非比例符號(hào)。,（三）半比例符號(hào) 當(dāng)一些呈線狀延伸的地物，其長度能按比例尺縮小給出，而寬度不能表示出來，這類符號(hào)稱為半比例符號(hào)。它只能表示地物的位置（符號(hào)的中心線）和長度，不能表示寬度。,另外，在地形圖上，還要用文字、數(shù)字注明地名、控制點(diǎn)名稱、高程、樓房層數(shù)、河流深度等，故稱為注記符號(hào)。它是地物符號(hào)必需的說明和補(bǔ)充，有文字注記和符號(hào)注記兩種。,地物符號(hào)的分類表示方法,二、地貌的表示方法 地面呈現(xiàn)高低起伏的自然形態(tài)，稱為地貌。表示地面高低起伏形狀的符號(hào)稱為地貌符號(hào)。地貌符號(hào)主要是用等高線表示，有些變形地貌如沖溝、懸崖等用特定的符號(hào)表示。,(一）等高線原理 等高線：是地面上高程相等的相鄰點(diǎn)連接而成的閉合曲線。也是水平面與地表面相交的曲線。,等高線原理,等高線平距：兩條相鄰等高線間的水平距離。等高線平距是由地面坡度的陡緩決定的。等高距與平距之比就是等高線間的地面坡度。地面坡度與平距成反比。,等高距（等高線間隔）：相鄰兩條等高線的高程差。,（二）地貌的基本形狀 地面上高低變化的形狀是很復(fù)雜的，但可歸納為以下五種基本形狀或叫典型地貌。,1、山頭：高于四周的凸起地貌。山頭的最高點(diǎn)叫山頂，山頭的側(cè)面叫山坡，山頭的等高線是一組圍繞山頂，自行閉合的曲線，曲線的高程由外向里遞增。,2、盆地： 四周高中間低的盆形地貌。盆地的等高線也是一組自行閉合的曲線。但曲線的高程由里向外遞增。有時(shí)在等高線的適當(dāng)位置繪一表示坡降方向的短線，稱為示坡線，表明坡度下降的方向。,3、山脊： 向一個(gè)方向延伸的梁形高地。山脊的最高線叫山脊線（分水線）。山脊的等高線是向著下坡方向凸出的曲線。,5、鞍部：兩山頭之間相對(duì)低落部分的馬鞍形地貌。鞍部的等高線是兩個(gè)山頭和兩個(gè)山谷等高線對(duì)稱地組合而成。 此外，還要注意沖溝、絕壁、梯田等特殊地貌的表示方法。,4、山谷：相鄰兩山脊之間的低落部分。山谷是向一個(gè)方向延伸的低地，山谷最低點(diǎn)的連線稱為山谷線（合水線）。山谷的等高線是向著上坡的方向凸出的曲線。,（三）等高線特性 1、同一等高線上的各點(diǎn)，其高程必相等。 2、凡等高線均為閉合曲線，如不在本圖幅內(nèi)閉合，則必通過其它圖幅閉合。除遇陡坎外不能在圖幅內(nèi)中斷，同時(shí)一條等高線不能分成兩條，兩條等高線不能合并成一條。 3、等高線平距與地面坡度成反比。 4、等高線與山脊線、山谷線成正交。 5、等高線不能直穿河流，應(yīng)逐漸折向上游，正交于河流岸線，中斷后再從彼岸折向下游。,（四）基本等高距及等高線的種類 1、基本等高距 等高距的大小應(yīng)根據(jù)測圖目的、測圖比例尺和測區(qū)地形類別而確定。一般選擇等高距可參考下表：,測圖等高距標(biāo)準(zhǔn),地形類別劃分： （1）平原：地面傾斜在2以下，高差一般不超過20m。 （2）丘陵地：地面傾斜在26 ，高差一般不超過150m。 （3）山地：地面傾斜在625 ，高差一般在150m以上。 （4）高山地：地面傾斜在25 以上。,基本等高距：在一個(gè)測區(qū)內(nèi)，按一定比例尺和測圖地形選用的等高距。 注：圖中等高線的高程，必須是基本等高距的整數(shù)倍，同時(shí)，一幅圖內(nèi)不得采用兩種基本等高距。,2、等高線的種類 （1）首曲線：按選定的基本等高距測繪的等高線，稱為基本等高線（首曲線）。用0.15mm粗的實(shí)線表示。 （2）計(jì)曲線：以五倍（或四倍）等高距的首曲線加粗一條等高線，稱為計(jì)曲線。用0.3mm的實(shí)線表示。 （3）間曲線：按二分之一等高距用虛線加密的等高線，稱為間曲線。以長虛線表示，線段長6mm，留空1mm。 （4）助曲線：按四分之一等高距用短虛線加密顯示局部地貌變化的等高線，稱為助曲線。以短虛線表示，線段長3mm，留空1mm。,第三節(jié) 測圖前的準(zhǔn)備工作 在測圖前，必須明確任務(wù)和要求，抄錄測區(qū)內(nèi)控制點(diǎn)的成果資料，儀器的檢驗(yàn)與校正，圖幅的劃分和編號(hào)，裱糊圖板，控制點(diǎn)的展繪等工作。 一、圖幅的劃分與編號(hào) 大比例尺地形圖的正規(guī)圖幅大小有兩種規(guī)格：50cm 50cm正方形圖幅和50cm 40cm矩形圖幅當(dāng)測區(qū)較大時(shí)，一個(gè)圖幅不能將測區(qū)全部測完時(shí)，必須把整個(gè)測區(qū)分成幾個(gè)圖幅進(jìn)行施測。分幅之后，還要按一定的順序進(jìn)行圖幅編號(hào)。,（一）繪制圖根控制點(diǎn)圖 首先，要繪制一張測區(qū)控制點(diǎn)圖，可在方格紙上進(jìn)行。（注：繪制的比例尺要比測圖比例尺?。Ｆ浯危估L控制點(diǎn)先根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)的最小X，Y值，來確定西南角的坐標(biāo)值，再根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)，按規(guī)定的比例尺將控制點(diǎn)逐點(diǎn)展繪在圖紙上，并注記相應(yīng)的點(diǎn)號(hào)。,（二）圖幅的劃分編號(hào) 根據(jù)確定的圖幅大小在控制點(diǎn)圖上進(jìn)行分幅編號(hào)。 二、裱糊圖板 三、繪制坐標(biāo)格網(wǎng) 坐標(biāo)格網(wǎng)是展繪控制點(diǎn)的依據(jù)，直接影響控制點(diǎn)的展繪精度，必須準(zhǔn)確繪制坐標(biāo)格網(wǎng)。其繪制方法常采用對(duì)角線法。,四、控制點(diǎn)展繪 1、根據(jù)圖幅劃分的坐標(biāo)，將圖幅的西邊和南邊的坐標(biāo)值注記上。,2、根據(jù)圖廓線的坐標(biāo)，從控制測量的成果表中查出該圖幅內(nèi)的全部控制點(diǎn)。按控制點(diǎn)的坐標(biāo)值將各點(diǎn)展繪在圖紙上。展繪時(shí)，先根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo)值確定其所在的方格。,第四節(jié) 地形測圖方法 地形圖測繪是以圖根控制點(diǎn)為測站，測繪控制點(diǎn)周圍地物和地貌的平面位置與高程，按測圖比例尺縮繪在圖紙上，并用統(tǒng)一規(guī)定的圖式符號(hào)表示，繪制成地形圖。 一、碎部點(diǎn)的選定 碎部點(diǎn)（地形點(diǎn)）：是指地物和地貌輪廓線上的特征點(diǎn)。測繪地形圖的質(zhì)量好壞和速度快慢，其關(guān)鍵在于是否正確合理地選擇碎部點(diǎn)。,1、對(duì)于地物，就是要選在地物輪廓線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在測圖時(shí)，還需要根據(jù)比例尺的大小、用圖要求以及地物的主次等，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?，一般?guī)定，圖上小于0.4mm的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可按直線測繪。,2、對(duì)于地貌，首先要找出地貌的輪廓線。地貌的輪廓線也叫地性線，主要是指分水線、合水線和坡度變換線。,地貌特征點(diǎn)要選地性線上的方向變化點(diǎn)和坡度變換點(diǎn)。對(duì)于地貌特征點(diǎn)，還要注意碎部點(diǎn)的密度，一般規(guī)定碎部點(diǎn)間最大間隔不宜超過圖上23cm，因而在坡度無顯著變化的地方，也應(yīng)根據(jù)實(shí)地情況選擇一定數(shù)量的碎部點(diǎn)。,二、碎部點(diǎn)測繪的測量要求與方法 1、要求 為了保證地形圖質(zhì)量，碎部點(diǎn)的測量須滿足下表要求：,2、方法:若從數(shù)學(xué)角度考慮，碎部測量方法有： （1）極坐標(biāo)法；（2）交會(huì)法；（3）支距法（或直角坐標(biāo)法）,若依使用儀器分類，碎部測量方法有：經(jīng)緯儀測繪法、全站儀測量法等。,三、碎部點(diǎn)的測繪 碎部點(diǎn)的平面位置和高程是以控制點(diǎn)為依據(jù)測定的?，F(xiàn)介紹經(jīng)緯儀測繪法測定碎部點(diǎn)。 經(jīng)緯儀測繪法是將經(jīng)緯儀安置在測站上，測定測站至碎部點(diǎn)的角度、距離和高差。具體操作方法： 1、安置（包括對(duì)中、整平）經(jīng)緯儀于測站上，量取儀器高，記入手簿。 2、用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)另一控制點(diǎn)，并使水平盤讀數(shù)為00000 ，作為碎部點(diǎn)定位的起始方向。(定向）,3、跑尺員依次將視距尺立在地物或地貌特征點(diǎn)上。（立尺） 4、轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)所立視距尺，用視距測量方法讀取上、中、下三絲讀數(shù)。調(diào)豎盤水準(zhǔn)管微傾螺旋使氣泡居中，讀豎盤讀數(shù)，最后讀水平度盤讀數(shù)，即得水平角。用此法依次觀測其它碎部點(diǎn)。觀測時(shí)為減少大氣擾動(dòng)影響，應(yīng)注意使尺下端讀數(shù)距地面20cm。 5、將每個(gè)碎部點(diǎn)測得的一切數(shù)據(jù)依次記入手簿中相應(yīng)欄內(nèi)。如遇特殊的碎部點(diǎn)，還要在備注欄中加以說明。,6、依視距測量計(jì)算原理，求得相應(yīng)的水平距離和高差，并根據(jù)測站的高程，算出碎部點(diǎn)的高程。 7、展繪碎部點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)量角器，以起始方向線為準(zhǔn)，用量角器量出等于水平角值的方向線，然后用測圖比例尺按測得的水平距離在該方向上確定出點(diǎn)的位置，并在點(diǎn)的右側(cè)注明其高程。 8、同法測繪其余各碎部點(diǎn)并實(shí)地勾繪等高線。 注：在測圖過程中，應(yīng)隨時(shí)檢查起始方向，經(jīng)緯儀測圖歸零差不應(yīng)大于4。 儀器搬到下測站后，應(yīng)先檢測前站所測某些明顯碎部點(diǎn)，看兩測站測量是否符合。,如圖所示，A、B為已知地形控制點(diǎn)，在B點(diǎn)設(shè)站，要測定碎部點(diǎn)p的平面坐標(biāo)。當(dāng)測量出水平角、斜距D以及豎直角后，則點(diǎn)p的平面坐標(biāo)為:,式中，(XB，YB)一B點(diǎn)的平面坐標(biāo)；BA -方向線BA的坐標(biāo)方位角。 常規(guī)測圖只需圖解出點(diǎn)P的位置。當(dāng)算得平距DBP后，由角度及平距DBP即可作圖得到P點(diǎn)位。,方向交會(huì)法,此法適合于碎部點(diǎn)較遠(yuǎn)或不宜到達(dá)的地方。采用方向交會(huì)法時(shí)，交會(huì)角宜在30到120之間。,如圖所示，A、B為已知地形控制點(diǎn)，測得水平角、后，即可用前面已述的前方交會(huì)方法算出點(diǎn)P的平面坐標(biāo)：圖解時(shí)直接由角度、確定方向線AP和BP后，交會(huì)得P點(diǎn)位。,測圖中一般以極坐標(biāo)法為主。對(duì)不易到達(dá)的碎部點(diǎn)，可用方向交會(huì)法。測圖中根據(jù)不同現(xiàn)場條件，還可靈活采用一些其它算法，如距離交會(huì)法、直角坐標(biāo)法等。,直角坐標(biāo)法（支距法）,距離交會(huì)法,方向距離交會(huì)法,經(jīng)緯儀測圖法,三、地形圖的繪制 當(dāng)碎部點(diǎn)展繪在圖板上后，就對(duì)照實(shí)地情況描繪地物和勾繪等高線。 （一）地物描繪,符號(hào)的描繪主要涉及符號(hào)在圖上的定位及描繪方向。 對(duì)比例符號(hào)，根據(jù)所測定得特征點(diǎn)位即可確定符號(hào)形狀、大小、位置及方向。如房屋、道路等.,對(duì)線性符號(hào)，則以符號(hào)中心線或主軸線為定位線。如鐵路符號(hào)的中心線代表實(shí)地所測中心線位置，城墻符號(hào)以主軸線(粗線)作為實(shí)地中心線位置；,對(duì)非比例符號(hào)，其描繪較為復(fù)雜。單個(gè)幾何圖形符號(hào)，如水準(zhǔn)點(diǎn)，以其幾何中心為定位點(diǎn)。下部為幾何圖形的符號(hào)，如變電所，以其下部圖形幾何中心為定位點(diǎn)。寬底圖形符號(hào)，直角形的符號(hào)，底部開口的符,非比例符號(hào)在圖上大多直立繪出，即與南圖廓邊垂直，但與地貌密切配合的符號(hào)則順山坡方向描繪，如山洞等，而采用俯視圖形的符號(hào)按真方向繪，如變電所等。 各種地形符號(hào)（包括注記）在圖上不是孤立的，當(dāng)出現(xiàn)相接或重疊時(shí)，描繪原則是次要地物避讓重要地物，地貌符號(hào)避讓地物符號(hào)，并保證地形圖的易閱讀性。,（二）勾繪等高線 當(dāng)圖板上測定了若干地形點(diǎn)后，要及時(shí)將山脊線、山谷線勾繪出來。等高線勾繪是根據(jù)同一坡度的地性線兩端的高程，內(nèi)插中間的等高線點(diǎn)位，再將相鄰各同高程點(diǎn)用曲線連接起來。等高線勾繪方法有解析法、圖解法和目估法。,1、解析法 由等高線特性可知，兩相鄰地形點(diǎn)間根據(jù)其距離和高差可按比例求出相鄰等高線的距離，然后按測圖比例尺在圖上確定等高線的通過點(diǎn)。如圖所示為一斜面：,A、B為地面上兩地形點(diǎn)，A點(diǎn)高程為52.5m，B點(diǎn)高程為57.6m，要勾繪等高距為1m的等高線。具體作法： 1）、根據(jù)“等高線的高程是基本等高距的整數(shù)倍”可知，通過地性線AB的等高線有五條。,2）、用尺量得AB在圖上長度為23m，已知A、B兩點(diǎn)間的高差為57.652.55.1m。設(shè)由52.5m至53m的兩點(diǎn)的距離為X1，其高差為0.5m；57m至57.6m的兩點(diǎn)的距離為X2，其高差為0.6m，則：,3）、由52.5m點(diǎn)向上量2.3mm，就得53m的點(diǎn)；再由57.6m的點(diǎn)向下量2.7mm，就得57m的點(diǎn)。再將53m和57m兩點(diǎn)間距作四等分，即得54、55、56m的三點(diǎn)通過的位置。,4）、同樣方法求出其余地性線上各等高線通過的位置，最后將高程相等的點(diǎn)按實(shí)地情況連成圓滑的曲線即成等高線。,2、圖解法 它是按比例內(nèi)插的原理進(jìn)行的。其作法是在透明紙上畫出間隔相等的平行線圖，在地形點(diǎn)間確定等高線通過的位置。如圖：,在一張透明紙上繪出010間隔相等的平行線，把它覆蓋在圖上，使高程為52.5m的A點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)平行線上2.5處。然后，以A點(diǎn)為圓心，轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙并使高程為57.6m的B點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)平行線上的7.6處，并用細(xì)針刺下平行線3、4、5、6、7與AB線的交點(diǎn)，即得53、54、55、56和57m等高線通過的位置,3、目估法 它是根據(jù)解析法原理用目估來確定等高線通過位置的一種方法。目估勾繪的要領(lǐng)是“先取頭定尾，后中間等分”。,用目估法確定等高線通過的位置，1）求出兩地形點(diǎn)的高差為5.1m，然后將AB線目估分成5.1份，每份高差為1m。2）在兩端各畫出一份的長度，用虛線表示，由A目估出0.5m來,確定53m等高線的通過點(diǎn),稱為“取頭”。3）再由B目估0.6m來確定57m等高線的通過點(diǎn)，稱為“定尾”。4）在首尾兩等高線間分成四等分，即得中間的54、55、56m等高線的通過點(diǎn)。 勾繪時(shí)，參照實(shí)際地形，從最高點(diǎn)起，由上而下，將各相鄰等高點(diǎn)用曲線連接起來，先繪計(jì)曲線，再繪首曲線。,第五節(jié) 地形圖的拼接、檢查、整飾與清繪 一、地形圖的拼接 當(dāng)測區(qū)面積較大時(shí)，整個(gè)測區(qū)必須分成若干幅圖進(jìn)行施測，各幅圖測完后，相鄰圖幅的圖邊要進(jìn)行地物輪廓線和等高線的拼接檢查，看它們是否吻合。由于測量誤差的存在，使圖幅相鄰地方的地物輪廓線和等高線往往不能完全銜接。,因此每幅圖在相鄰圖邊都要測出0.51.0cm，拼接時(shí)用寬約45cm的透明紙條蒙在圖幅的東邊和南邊的圖廓上，分別將圖廓線、坐標(biāo)格網(wǎng)、地物和等高線等都描繪下來，然后將透明紙蒙在相鄰圖幅的接邊上，使圖廓線、格網(wǎng)線對(duì)齊后，即可檢查拼接線兩邊的地物、等高線是否銜接。一般規(guī)定明顯地物的位置不超過2mm，不明顯地物位置不超過3mm；同高程的等高線平面位置平地一般不大于相鄰等高線的平距，山區(qū)不大于平距的兩倍。,二、地形圖的檢查 檢查內(nèi)容主要包括以下幾項(xiàng)： （一）檢查控制點(diǎn)，包括原始數(shù)據(jù)有無差錯(cuò)、觀測精度、各項(xiàng)限差是否滿足規(guī)定、各項(xiàng)計(jì)算是否合理、是否驗(yàn)算。 （二）圖廓、方格網(wǎng)和展點(diǎn)的誤差是否在允許限值以內(nèi)，圖邊拼接是否正確合理。 （三）對(duì)圖面進(jìn)行全面檢查，地形符號(hào)是否正確，圖上注記是否齊全和準(zhǔn)確。通過圖面檢查并確定外業(yè)檢查重點(diǎn)。 （四）外業(yè)檢查采取巡視和重點(diǎn)設(shè)站相結(jié)合的方法。,三、地