測(cè)量與地圖學(xué)精品課件

1、測(cè)量與地圖學(xué)第1頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四第五章 普通地圖第一節(jié) 普通地圖概述第二節(jié) 自然地理要素的表示第三節(jié) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的表示第四節(jié) 地形圖及其應(yīng)用第五節(jié) 國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)第2頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四第四節(jié) 地形圖及其應(yīng)用一、八種基本比例尺地形圖 我國(guó)把1：5000、1：1萬(wàn)、1：2.5萬(wàn)、1：5萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：50萬(wàn)、1：100萬(wàn)八種比例尺的地形圖定為國(guó)家基本比例尺地形圖。 地形圖的內(nèi)容包括有：水文、地形、土質(zhì)、植被、居民地、交通線和境界線。 地形圖的特點(diǎn)：（1）內(nèi)容詳細(xì)，幾何精度高。（2）采用統(tǒng)一的大地

2、坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)。（3）統(tǒng)一的制圖規(guī)范和圖式。 第3頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四二、分類及用途 根據(jù)比例尺分為大、中、小比例尺地形圖三類，隨著比例尺的不同，其內(nèi)容與精度也有區(qū)別，從而他的用途也有所不同。地形圖的主要用途： （1）用于研究區(qū)域概況。 （2）提供各種資料和數(shù)據(jù)。 （3）作為填繪地理考察內(nèi)容的工作底圖。 （4）野外工作的工具。 （5）編制專題地圖的底圖。第4頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四1.大比例尺地形圖（1：50001：10萬(wàn) ） 用途：從圖上可以直接量取各種精確的數(shù)據(jù)，并能在圖上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，可作為專業(yè)調(diào)查和填圖的工作底圖和

3、編制專題地圖的底圖，在軍事上，是指揮人員組織戰(zhàn)斗或戰(zhàn)役中不可缺少的工具，也是炮兵戰(zhàn)斗確定射擊要素的主要工具。 2.中比例尺地形圖（1：25萬(wàn)1：50萬(wàn)） 精度低于大比例尺地形圖，一般作為總體規(guī)劃用圖，也可作為編制小比例尺專題地圖的底圖，軍事上可作為高級(jí)司令部組織戰(zhàn)役，戰(zhàn)略計(jì)劃時(shí)用圖。3.小比例尺地形圖（小于1：100萬(wàn)） 精度低于大、中比例尺。特點(diǎn)是綜合程度大。用途：概括地表示了區(qū)域的地理特征稱為“一覽圖”，作為國(guó)家、省總體規(guī)劃和全國(guó)性的各種專題圖的底圖。軍事上，用作戰(zhàn)略規(guī)劃和編繪軍事態(tài)勢(shì)圖。 第5頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四第6頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日

4、，12點(diǎn)4分，星期四三、地形圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 為了保證地形圖具有良好的精度，對(duì)地形圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，特別是地圖投影的要求很高：方向正確，沒(méi)有角度變形，以保證圖上景物形狀與實(shí)地相似；地物之間的距離和位置關(guān)系正確，以便于量測(cè)。那么，選用什么樣的投影才能滿足這些要求呢？ 投影和分帶一投影 我國(guó)大、中比例尺的地形圖采用橫軸等角切橢圓柱投影，即高斯克呂格投影。小比例尺地形圖（1：100萬(wàn)）采用等角圓錐投影。第7頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 高斯克呂格投影的原理是：假設(shè)用一空心橢圓柱橫套在地球橢球體上，使橢圓柱軸通過(guò)地心，橢圓柱面與橢球體面某一經(jīng)線相切；然后，用解析法使地球橢球體面上經(jīng)

5、緯網(wǎng)投影到橢圓柱面上，并保持角度相等的關(guān)系，最后將橢圓柱面切開(kāi)展平，就得到投影后的圖形。 這個(gè)投影是德國(guó)數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家高斯于1825年擬定，后經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格于1912年對(duì)投影公式加以補(bǔ)充，故稱高斯克呂格投影(gauss kriging)。第8頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 該投影后的經(jīng)緯網(wǎng)圖形可看出以下三條規(guī)律： (1)中央經(jīng)線和赤道為垂直相交的直線，也是經(jīng)緯網(wǎng)圖形的對(duì)稱軸。 (2)經(jīng)線為對(duì)稱并凹向于中央經(jīng)線的曲線，緯線為對(duì)稱并凸向于赤道的曲線，經(jīng)緯線投影后正交，沒(méi)有角度變形。 (3)中央經(jīng)線上沒(méi)有長(zhǎng)度變形，其余經(jīng)線的長(zhǎng)度略大于球面實(shí)際長(zhǎng)度，離中央經(jīng)線東西

6、兩側(cè)愈遠(yuǎn)，其變形愈大。（在赤道上，經(jīng)差為3，長(zhǎng)度變?yōu)?.38%）。 第9頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四（二）分帶 為了控制變形，采用分帶投影的辦法，規(guī)定1：2.5萬(wàn)1：50萬(wàn)地形圖采用經(jīng)差6分帶;1:1萬(wàn)及更大的比例尺地形圖采用3分帶。 6分帶法： 從格林威治0經(jīng)線（本初子午線），自西向東按經(jīng)差每6為一投影帶，全球共分60個(gè)投影帶，依次編號(hào)為160。我國(guó)位于東經(jīng)72136之間，共包括11個(gè)投影帶，即1323帶。 3分帶法：從東經(jīng)1 30算起，自西向東按經(jīng)差3為一個(gè)投影帶，全球共分為120個(gè)帶，我國(guó)位于2445帶。 第10頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分

7、，星期四 每帶帶號(hào)與其中央經(jīng)線的經(jīng)度有如下關(guān)系：central meridian 6帶 中央經(jīng)度 中=6x n -3 3帶 中央經(jīng)度 中=3x n地形圖上的坐標(biāo)網(wǎng) 為了在地圖上迅速而準(zhǔn)確的指示目標(biāo)位置和確定方向，距離、面積等，高斯克呂格投影的地圖上繪有兩種坐標(biāo)網(wǎng)：地理坐標(biāo)網(wǎng)（經(jīng)緯網(wǎng)）和直角坐標(biāo)網(wǎng)（方里網(wǎng)）。 (一）地理坐標(biāo)網(wǎng) 規(guī)定1：1萬(wàn)1：10萬(wàn)比例尺的地形圖上，每幅圖的內(nèi)圖廓為經(jīng)緯線，而圖內(nèi)不加繪經(jīng)緯線，經(jīng)緯度數(shù)值注記在內(nèi)圖廓的四角，在內(nèi)外圖廓間，還繪有黑白相間或僅用針線表示經(jīng)差、緯差1的分度帶。需要時(shí)將對(duì)應(yīng)點(diǎn)相連接，就可構(gòu)成很密的經(jīng)緯網(wǎng)。 在1：25萬(wàn)1：100萬(wàn)地形圖上，直接繪出經(jīng)緯網(wǎng)

8、有時(shí)還繪有加密經(jīng)緯網(wǎng)的加密分割線。緯度注記在東西內(nèi)外圖廓間，經(jīng)度注記在南北內(nèi)外圖廓間。第11頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四第12頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四（二）直角坐標(biāo)網(wǎng)1.坐標(biāo)系的建立和起算 直角坐標(biāo)網(wǎng)是以每一投影帶的中央經(jīng)線為縱軸（X軸），赤道作為橫軸（Y軸），縱坐標(biāo)以赤道為0起算，赤道以北為正，以南為負(fù)。我國(guó)位于北半球，縱坐標(biāo)都是正值。 橫坐標(biāo)本來(lái)應(yīng)以中央經(jīng)線為0起算，以東為正，以西為負(fù)，但因坐標(biāo)數(shù)值有正有負(fù)，不便于使用，所以，又規(guī)定凡橫坐標(biāo)值均加500千米即等于將縱坐標(biāo)軸向西移500千米，橫坐標(biāo)從此起算則均為正值。 第13頁(yè)，共2

9、8頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四2.直角坐標(biāo)網(wǎng)又叫方里網(wǎng)的構(gòu)成。3.坐標(biāo)的注記 縱坐標(biāo)注記在東西內(nèi)外圖廓間，由南向北增加（四位數(shù)）；橫坐標(biāo)注記在南北內(nèi)外圖廓間，由西向東增加。地圖四角注有全部坐標(biāo)數(shù)。橫坐標(biāo)前兩位為帶號(hào)，其余只注最后兩位公里數(shù)。第14頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 規(guī)定1：10萬(wàn)和更大的比例尺地形圖繪制方里網(wǎng)，其間隔規(guī)定如下表： 比例尺 圖上方里網(wǎng)間隔 相應(yīng)實(shí)地長(zhǎng)度 1：1萬(wàn) 10 cm 1 km 1：2.5萬(wàn) 4 cm 1 km 1：5萬(wàn) 2 cm 1 km 1：10萬(wàn) 2 cm 2 km（三）相鄰?fù)队皫D幅的拼接 由于高斯克呂格投影的

10、經(jīng)線是向投影帶的中央經(jīng)線收斂的，它和坐標(biāo)縱線有一定的夾角，叫子午線收斂角。所以當(dāng)相鄰兩帶的圖幅拼接時(shí)，方里網(wǎng)就形成了折角。這就給拼接使用地圖帶來(lái)很大的困難，第15頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 于是規(guī)定在一定的范圍內(nèi)把鄰帶的坐標(biāo)延伸到本帶的圖幅上，這就使某些圖幅上有兩個(gè)方里網(wǎng)系統(tǒng)，一個(gè)是本帶的，一個(gè)是鄰帶的，為了區(qū)別，圖廓內(nèi)繪有本帶方里網(wǎng)，圖廓外繪鄰帶方里網(wǎng)的小段，需要使用時(shí)才連繪出來(lái)，這樣相鄰圖幅就具有統(tǒng)一的直角坐標(biāo)系統(tǒng)。第16頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 繪有鄰帶方里網(wǎng)的區(qū)域范圍是沿經(jīng)線呈帶狀分布的，所以叫重疊帶。 重疊帶的實(shí)質(zhì)就是將投

11、影帶的范圍擴(kuò)大，即西帶向東帶延伸30（1：10萬(wàn)），東帶向西帶延伸15（1：5萬(wàn)）。第17頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 地形圖上的高程和注記 1. 絕對(duì)高程、相對(duì)高程和高差 絕對(duì)高程：地面上點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的垂直距離，也叫海拔或真高。 相對(duì)高程：地面上點(diǎn)到任意假定水準(zhǔn)面的高度叫相對(duì)高度或假定高度。 高差：地面上兩點(diǎn)間高程差叫高差或比高。 2. 注記 高程注記有兩種：一種是點(diǎn)的高程，用黑色數(shù)字注記，字頭朝向北圖廓；另一種是等高線的高程，用棕色數(shù)字注記，字頭朝向上坡方向。 第18頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四第19頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月2

12、0日，12點(diǎn)4分，星期四四、地形圖的分幅與編號(hào) 為了保管和使用方便，每一種基本比例尺地形圖都規(guī)定有一定的圖廓大小，每一幅圖都具有相應(yīng)的號(hào)碼標(biāo)志，這項(xiàng)工作叫地形圖的分幅和編號(hào)。（我國(guó)1：10萬(wàn)7000幅） 地形圖的分幅方法：一是矩形分幅，一是經(jīng)緯線分幅（也叫梯形分幅）。我們國(guó)家基本比例尺地形圖采用經(jīng)緯線分幅。第20頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四（一）1：100萬(wàn)地形圖的分幅和編號(hào) 分幅：經(jīng)差 6 緯差 4 由經(jīng)度180開(kāi)始按經(jīng)差6自西向東將全球分成60縱行，用1.260表示。 由赤道開(kāi)始，按緯差4將南北半球各分成22橫列，依次用字母A.BV表示。（60-76經(jīng)差12 ，

13、76 -88經(jīng)差24）編號(hào):每幅1：100萬(wàn)地形圖的編號(hào)是由列號(hào)和行號(hào)所組成，列號(hào)在前，行號(hào)在后，中間連一短線，如北京所在圖幅，J-50 (北京 1160515E 395010N )第21頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四1:100萬(wàn) J-50；1:50萬(wàn) J-50-A；1:25萬(wàn) J-50-A-b ；1:10萬(wàn) J-50-5 ；1:5萬(wàn) J-50-5-B；1:2.5 萬(wàn)J-50-5-B-4 ；1:1萬(wàn) J-50-5-(24) 。第22頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四 （二）1:50；1：25萬(wàn)；1：10萬(wàn)地形圖分幅和編號(hào)1、1：50萬(wàn)： 按經(jīng)差3

14、緯差2分幅。每幅1：100萬(wàn)圖含4幅1：50萬(wàn)圖。代碼為A,B,C,D 例J-50-A第23頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四2、 1：25萬(wàn)：按經(jīng)差130緯差1分幅， 1：100萬(wàn)一幅地形圖含16幅1：25萬(wàn)地形圖。代碼為a,b,c,d 。 編號(hào)：在1：50萬(wàn)圖幅編號(hào)后加上該代碼例如：J-50-A-b3、1：10萬(wàn)：按經(jīng)差30緯差20分幅，每幅1：100萬(wàn)圖含144幅1：10萬(wàn)圖代碼為1、2.144，編號(hào)是在1：100萬(wàn)的編號(hào)后加上自然序數(shù)代碼：例 J-50-5 第24頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四（三）1：5萬(wàn) 、 1：2.5萬(wàn) 、 1：1萬(wàn)

15、；分幅編號(hào)1、1：5萬(wàn)：分幅按經(jīng)差15緯差10分幅，每幅1：10萬(wàn)圖含4幅1：5萬(wàn)地形圖 編號(hào)是在1：10萬(wàn)圖編號(hào)后加上自己的序號(hào)A、B、C、D 例 J-50-5-B2、1：2.5萬(wàn)：按經(jīng)差730，緯差5分幅，每幅1：5萬(wàn)圖含4幅1：2.5萬(wàn)地形圖。代碼為1、2、3、4， 例 J-50-5-B-43、1：1萬(wàn)：按經(jīng)差345，緯差230分幅，每幅1：10萬(wàn)圖含64幅1：1萬(wàn)地形圖。代號(hào)（1）（2）、（3）（64） 編碼為在1：10萬(wàn)地形圖的圖號(hào)后面，分別加上各自的代號(hào)，例 J-50-5-(24) 第25頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四1991年實(shí)施的國(guó)家地形圖分幅和編號(hào)新情況1:100萬(wàn)圖幅行號(hào)字母碼1:100萬(wàn)圖幅列號(hào)數(shù)字碼 圖幅行號(hào)數(shù)字碼 圖幅列號(hào)數(shù)字碼比例尺代碼I49D006002第26頁(yè)，共28頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)4分，星期四比例尺 行號(hào)列號(hào)編號(hào)示例1:100萬(wàn)A、BV1、260I491:50萬(wàn)001-002001-002I49B0010011:25萬(wàn)001-004001-004I49C0020011:10萬(wàn)001-012001-012I49D0060021:5萬(wàn)001-024001-024I4