《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(gè)系統(tǒng)工程,需要經(jīng)過多個(gè)步驟,包括實(shí)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(zhǔn)確可靠的地形圖。課程概述數(shù)據(jù)采集本課程將學(xué)習(xí)各種測繪技術(shù),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(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行建模和處理,形成數(shù)字化的地形圖。地圖編制學(xué)習(xí)地形圖的制作流程、符號(hào)體系和編繪原則,掌握地形圖的繪制技能。測繪學(xué)概述測繪學(xué)定義測繪學(xué)是一門系統(tǒng)地研究獲取、計(jì)算、分析和表達(dá)地理空間信息的科學(xué)和技術(shù)的學(xué)科。測繪學(xué)目標(biāo)測繪學(xué)的核心目標(biāo)是為人類社會(huì)提供高質(zhì)量的測繪產(chǎn)品和地理信息服務(wù)。測繪學(xué)學(xué)科特點(diǎn)測繪學(xué)集成了測量、空間信息、地圖制作等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)。測繪學(xué)分類按測繪對(duì)象分類根據(jù)測繪對(duì)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(shè)備,可分為傳統(tǒng)測量、數(shù)字測量、遙感測量等。測繪學(xué)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(jì)開始的三角測量和坐標(biāo)系統(tǒng)3現(xiàn)代測繪20世紀(jì)航空攝影和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)4數(shù)字測繪信息技術(shù)在測繪中的廣泛應(yīng)用從古埃及和古中國開始,測繪學(xué)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程。近代時(shí)期三角測量和坐標(biāo)系統(tǒng)的出現(xiàn)為測繪學(xué)奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)后,航空攝影和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的廣泛應(yīng)用徹底改變了測繪方式。如今,信息技術(shù)正推動(dòng)測繪學(xué)向數(shù)字化、智能化發(fā)展。測繪學(xué)的基本任務(wù)1測量地物測繪學(xué)的首要任務(wù)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(shè)施等各類地理要素。2繪制地圖根據(jù)測量結(jié)果創(chuàng)建地形圖、專題地圖等,以準(zhǔn)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(duì)地物信息進(jìn)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(lǐng)域的決策提供重要依據(jù)。測繪學(xué)的基本原理空間位置測繪學(xué)研究如何準(zhǔn)確測定和表達(dá)地物在三維空間中的位置關(guān)系。這是測繪的核心任務(wù)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)測繪學(xué)廣泛應(yīng)用數(shù)學(xué)理論,如幾何學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等,為測量和制圖提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)工程測繪是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及多學(xué)科知識(shí),需要進(jìn)行綜合分析與協(xié)調(diào)。技術(shù)手段測繪應(yīng)用各種測量儀器設(shè)備和信息技術(shù),不斷提高測量精度和效率。測繪學(xué)的基本方法測量技術(shù)測繪學(xué)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(diǎn)的位置,是測繪學(xué)的重要方法之一。通過測量已知點(diǎn)之間的距離和角度,可推算出未知點(diǎn)的坐標(biāo)。攝影測量利用航空攝影或地面攝影獲取的影像進(jìn)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(shù)通過衛(wèi)星、航空器等遙感平臺(tái)采集和分析地物信息,是一種不接觸測量的先進(jìn)技術(shù)。可廣泛應(yīng)用于制圖、資源調(diào)查等領(lǐng)域。坐標(biāo)系統(tǒng)1坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系是在某個(gè)參考平面或參考空間中建立的用于描述物體位置和運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)。2常見坐標(biāo)系常見坐標(biāo)系包括直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系等,適用于不同的測繪應(yīng)用場景。3坐標(biāo)系的選擇根據(jù)測繪對(duì)象的特點(diǎn)和測量目的,選擇合適的坐標(biāo)系可以簡化計(jì)算和提高測繪精度。4坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換不同坐標(biāo)系之間可以通過數(shù)學(xué)公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,方便數(shù)據(jù)交換和綜合應(yīng)用。地圖坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)是地球表面最常用的坐標(biāo)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(jì)數(shù),緯線從赤道向兩極計(jì)數(shù)。UTM坐標(biāo)系統(tǒng)UTM坐標(biāo)系統(tǒng)將地球表面劃分為60個(gè)投影帶,每個(gè)投影帶寬6度。UTM系統(tǒng)可以更準(zhǔn)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(guān)系。這種投影主要用于較大區(qū)域的地圖繪制。國家基準(zhǔn)坐標(biāo)系統(tǒng)不同國家和地區(qū)采用不同的基準(zhǔn)坐標(biāo)系統(tǒng),以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境。這些坐標(biāo)系統(tǒng)往往結(jié)合當(dāng)?shù)氐臏y繪實(shí)際需求而建立。地圖投影方式等角投影保持各個(gè)區(qū)域之間的角度關(guān)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(gè)區(qū)域之間的距離關(guān)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(gè)區(qū)域的相對(duì)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(biāo)轉(zhuǎn)換1地理坐標(biāo)基于地球表面的經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)2投影坐標(biāo)將三維的地球投影到二維地圖上3平面坐標(biāo)基于投影坐標(biāo)的平面直角坐標(biāo)系為了將地球三維信息準(zhǔn)確地投影到二維地圖上,需要進(jìn)行復(fù)雜的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程。首先將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo),再將其轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)系,這樣才能在平面地圖上進(jìn)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(jìn)的測量儀器和設(shè)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(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。不同類型的測量儀器有其各自的特點(diǎn)和適用場景,選擇合適的測量儀器是測繪工作的關(guān)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(zhǔn)確測量地物與儀器之間的距離,廣泛應(yīng)用于工程測量、地圖制作等領(lǐng)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(diǎn),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(diǎn)位的坐標(biāo)和高程,廣泛應(yīng)用于地形測繪、工程測量等領(lǐng)域。全站儀的主要特點(diǎn)包括自動(dòng)跟蹤對(duì)象、自動(dòng)校正測量誤差,以及靈活的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jìn)行定位、導(dǎo)航和計(jì)時(shí)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以在任何天氣條件下提供位置和時(shí)間信息服務(wù),廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、測繪、定時(shí)等領(lǐng)域。通過接收來自多顆GPS衛(wèi)星的信號(hào),用戶可以獲得準(zhǔn)確的三維位置信息。GPS系統(tǒng)由24顆運(yùn)行在地球軌道上的衛(wèi)星組成,地面上設(shè)有控制和監(jiān)測站,可以確保衛(wèi)星系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這個(gè)技術(shù)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(guān)鍵作用。攝影測量技術(shù)攝影測量技術(shù)是利用航空或地面攝影對(duì)地形、構(gòu)筑物等進(jìn)行量測和繪圖的技術(shù)。它具有快速、經(jīng)濟(jì)、信息量大等特點(diǎn)，在地形制圖、工程測量、資源勘探等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。攝影測量廣泛應(yīng)用于機(jī)載和無人機(jī)航拍,可快速獲取大面積的地形、地貌信息,并根據(jù)相片進(jìn)行數(shù)字化測繪。遙感技術(shù)遙感技術(shù)利用傳感器從遠(yuǎn)程獲取地球表面和大氣層的信息,可以在不接觸目標(biāo)物的情況下對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和測繪。它廣泛應(yīng)用于地圖制作、環(huán)境監(jiān)測、資源勘探等領(lǐng)域,為測繪學(xué)提供了有力的技術(shù)支持。遙感技術(shù)依托航天器和衛(wèi)星平臺(tái),采用各種電磁波傳感器對(duì)地物信息進(jìn)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(chǔ)。無人機(jī)測繪應(yīng)用高精度航拍無人機(jī)可以進(jìn)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(shí)時(shí)遙感處理無人機(jī)可以實(shí)時(shí)傳輸遙感數(shù)據(jù),通過即時(shí)分析和處理,大幅提高測繪的效率和分析速度。三維模型構(gòu)建借助無人機(jī)采集的大量影像數(shù)據(jù),可以利用攝影測量技術(shù)構(gòu)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(shè)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(chǔ)。信息管理建立地理信息數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)對(duì)地理數(shù)據(jù)的有效組織、存儲(chǔ)和管理。數(shù)字編輯利用CAD、GIS等軟件對(duì)采集的數(shù)字化地理信息進(jìn)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(luò)等渠道發(fā)布,為用戶提供電子地圖服務(wù)。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(shè)計(jì)、科學(xué)研究、導(dǎo)航等方面,是重要的地理信息載體。特點(diǎn)地形圖準(zhǔn)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(yīng)用于國土規(guī)劃、農(nóng)業(yè)、水利、交通、軍事等領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)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(dá)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(dòng)痕跡。地形標(biāo)注等高線、海拔高度等標(biāo)注可反映地表起伏變化情況。地形圖制作流程實(shí)地測量使用測量儀器如全站儀、GPS等對(duì)實(shí)地地形進(jìn)行測量采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理對(duì)采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、計(jì)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(hào)等。成果審查對(duì)初稿地形圖進(jìn)行審核評(píng)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(dá)地形圖應(yīng)準(zhǔn)確、細(xì)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(yīng)包含地面特征、建筑物、交通網(wǎng)絡(luò)、水系等全面信息。清晰優(yōu)美展現(xiàn)地形圖的表達(dá)應(yīng)醒目清晰、簡潔美觀,便于閱讀理解。符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范地形圖的編繪應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用場景大比例尺1:100至1:5,000城市規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(shí)際地面之間大小關(guān)系的數(shù)值表達(dá)。不同比例尺的地圖適用于不同目的和級(jí)別的規(guī)劃。大比例尺用于細(xì)節(jié)精確的城市及基礎(chǔ)設(shè)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(jí)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(diǎn)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(guān)于地形標(biāo)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(dá)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(hào)建筑物使用不同的符號(hào)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(jí)的道路。水系使用不同符號(hào)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(hào)表示地形的起伏變化。實(shí)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(shè)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(guān)圖件。熟悉測繪流程理解地