第八章 大比例尺地形圖測繪

1、第八章 大比例尺地形圖測繪本章摘要：本章主要介紹地形圖測繪的基本知識及大比例尺地形圖傳統(tǒng)測繪方法；簡要介紹大比例尺數(shù)字化測圖方法。§8-1 地形圖測繪的基本知識摘要內(nèi)容：地形圖比例尺、地形圖圖式、等高線及地形圖分幅與編號。講課重點：比例尺的定義、比例尺的精度；地形圖圖式概念、分類；地貌特征點和特征線；等高線的概念、分類及特征。講課難點：比例尺的精度；地貌特征點和特征線。講授重點內(nèi)容提要：一、地形圖比例尺 1.比例尺的定義地形圖上某線段的長度與實地對應(yīng)線段的投影長度之比，即1/M=l/L。（說明：（1）式中：M為地形圖比例尺分母；l為地形圖上某線段的長度；L為實地相應(yīng)的投影長度。公式可

2、用于地形圖上的線段與實地對應(yīng)線段投影長度之間的換算；（2）同理還可以求出地圖上某區(qū)域面積與實地對應(yīng)區(qū)域的投影面積之比的關(guān)系式，即1/M2=f/F，式中：f為地圖上某區(qū)域的面積；F為實地對應(yīng)區(qū)域的投影面積；（3）要把地面上的線段描繪到地圖平面上，首先將地面線段沿垂線投影到大地水準(zhǔn)面上，然后歸化到橢球體面上，再按某種方法將其投影到平面上，最后按某一比率將它縮小到地圖上，這個縮小比率就是地圖比例尺。）2.比例尺的精度某種比例尺地形圖上0.1mm所對應(yīng)的實地投影長度，稱為這種比例尺地形圖的最大精度，或稱該地形圖比例尺精度。（說明：地形圖所能達(dá)到的最大精度取決于人眼的分辨能力和繪圖與印刷的能力。其中，人

3、眼的分辨能力是主要的因素。對人眼的分辨能力的分析可知，在一般情況下，人眼的最小鑒別角為=60"。若以明視距離250mm計算，則人眼能分辨出的兩點間的最小距離約為0.1mm。例如：1:100萬、1:1萬、1:500的地圖比例尺精度依次為100m、1m、0.05m。）二、地形圖圖式1.分類為了便于測圖和用圖，用各種符號將實地的地物和地貌表示在圖上，這些符號為地形圖圖式。地形圖圖式：地物符號、地貌符號、注記符號。 2.地物符號地物符號分為比例符號、半比例與非比例符號符號。（1）比例符號地物可以按測圖比例尺縮小，用地形圖圖式中的規(guī)定符號繪出，稱為比例符號。（說明：如地面上的房屋、橋梁、旱田等

4、。）（2）半比例符號長度能按比例縮繪，但寬度則不能按比例表示的符號稱為半比例符號。（說明：對一些呈現(xiàn)線狀延伸的地物，如鐵路、公路、管線、圍墻、籬笆等。）（3）非比例符號按比例無法在圖上繪出，只能用特定的符號表示它的中心位置，稱為非比例符號。 （說明：某些地物的輪廓較小，如三角點、導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點、水井等。）3.地貌符號地貌是指地球表面高低起伏，凹凸不平的自然形態(tài)。地球表面的自然形態(tài)多數(shù)是有一定規(guī)律性的，認(rèn)識了這種規(guī)律性，然后采用恰當(dāng)?shù)姆?，即可將它表示在圖紙上了。在地形圖上，顯示地貌的方法很多，目前常用等高線法。等高線能夠直實反映出地貌形態(tài)和地面高低起伏。（說明：地貌一般可歸納為五種基本本形狀：

5、山（較四周顯著凸起的高地稱為山，大者叫山岳，小者（比高低于200米）叫山丘。山的最高點叫山頂，尖的山頂叫山峰。山的側(cè)面叫山坡（斜坡）。山坡的傾斜在200450的叫陡坡，幾乎成豎直形態(tài)的叫峭壁（陡壁）。下部凹入的峭壁叫懸崖，山坡與平地相交處叫山腳。）；山脊（山的凸棱由山頂伸延至山腳者叫山脊。山脊最高的棱線稱分水線（或山脊線）；山谷（兩山脊之間的凹部稱為山谷。兩側(cè)稱谷坡。兩谷坡相交部分叫谷底。谷底最低點連線稱山谷線（又稱合水線）。谷地與平地相交處稱谷口。）；鞍部（兩個山頂之間的低洼山脊處，形狀象馬鞍形，稱為鞍部。）；盆地（洼地）（四周高中間低的地形叫盆地。最低處稱盆底。盆地沒有泄水道，水都停滯在盆

6、地中最低處。湖泊實際上是匯集有水的盆地。）4.注記為了表明地物的種類和特性，除用相應(yīng)的符號表示外，還需配合一定的文字和數(shù)字加以說明（說明：如地名、縣名、村名、路名、河流名稱和水流方向以及高等線的高程和散點的高程等。）三、等高線1.地貌特征點和特征線特征點和特征線構(gòu)成地貌的骨骼。山頂點、盆地中心點、鞍部最低點、谷口點、山腳點、坡度變換點等，都稱為地貌特征點。（說明：地面坡度變化，比較顯著的地方。）山脊和山谷線，稱為地貌特征線（地性線）。（說明：地球表面的形狀，雖有千差萬別，但實際上都可看作是一個個不規(guī)則的曲面。這些曲面是由不同方向和不同傾斜的平面所組成，兩相鄰斜面相交處即為棱線，山脊和山谷都是棱

7、線，也稱為地貌特征線（地性線），如果將這些棱線端點的高程和平面位置測出，則棱線的方向和坡度也就確定。） 2.等高線 （1）等高線的概念等高線：地貌被一系列等距離的水平面所截，在各平面上得到相應(yīng)的截線，將這些截線沿鉛垂方向投影（即垂直投影）到一個水平面M上，便得到了表示該高地的一圈套一圈的閉合曲線，即等高線。（說明：等高線是地面上高程相等的相鄰各點連成的閉合曲線。是水平面與地面相交的曲線。）等高距：相鄰兩等高線之間的高差稱為等高距（說明：水平面的高度不同，等高線表示地面的高程也不同；等高距愈小，圖上等高線愈密，地貌顯示就愈詳細(xì)、確切；等高距愈大，圖上等高線就愈稀，地貌顯示就愈粗略；在同一幅地形圖

8、上一般不能有兩種不同的等高距。）示坡線：在某些等高線的斜坡下降方向繪一短線表示坡，并把這種短線叫示坡線。（說明：示坡線一般僅選擇在最高、最低兩條等高線上表示，能明顯地表示出坡度方向即可。）（2）等高線的分類 首曲線（又稱基本等高線），即按基本等高距測繪的等高線。 計曲線（又稱加粗等高線），每隔四條首曲線加粗描繪一根等高線。其目的是為了計算高程方便。間曲線（又稱半距等高線），是按1/2基本等高距測繪的等高線，以便顯示首曲線不能顯示的地貌特征。（3）等高線的特性等高線特性是互相聯(lián)系的，其中最本質(zhì)的特性是第一個特性，其它的特性是由第一個特性所決定的。在碎部測圖中，要掌握這些特性，才能用等高線較逼真地

9、顯示出地貌的形狀。在同一條等高線上的各點高程相等；（說明：等高線是水平面與地表面的交線，而在一個水平面上的高程是一樣的。但是不能得出結(jié)論說：凡高程相等的點一定在同一條等高線上。當(dāng)水平面和兩個山頭相交時，會得出同樣高程的兩條等高線。）等高線是閉合的曲線；（說明：一個無限伸展的水平面和地表面相交，構(gòu)成的交線是一個閉合曲線，所以某一高程線必然是一條閉合曲線。由于具體測繪地形圖范圍是有限的，所以等高線若不在同一幅圖內(nèi)閉合，也會跨越一個或多個圖幅閉合。）不同高程的等高線一般不能相交；（說明：一些特殊地貌，如陡壁、陡坎的等高線就會重迭在一起，這些地貌必須加用陡壁、陡坎符號表示，通過懸崖的等高線才可能相交。

10、）等高線與分水線（山脊線）、合水線（山谷線）正交；（說明：由于等高線在水平方向上始終沿著同高的地面延伸著，因此等高線在經(jīng)過山脊或山谷時，幾何對稱地在另一山坡上延伸，這樣就形成了等高線與山脊及山谷線在相交處成正交。）兩等高線間的水平距離稱為平距，等高線間平距的大小與地面坡度的大小成反比；（說明：在同一等高距的情況下，如果地面坡度愈小，等高線在圖上的平距愈大；反之，如果地面坡度愈大，則等高線在圖上的平距愈小。換句話說，坡度陡的地方，等高線就密；坡度緩的地方，等高線就稀。）高程相同的兩條高線間不能單獨存在一條不閉合的等高線；鞍部等高線必是對稱的不同高程的雙曲線。四、地形圖分幅與編號1. 分幅的意義與

11、分類（1）分幅的意義為了便于測繪、使用和保管地形圖起見，需要將大面積的地形圖進行分幅，并將分幅的地形圖進行有系統(tǒng)的編號，因此需要研究地形圖的分幅和編號問題。（2）分類按經(jīng)緯線分幅的梯形分幅法；按坐標(biāo)格網(wǎng)劃分的矩形分幅法。 2.梯形分幅 （1）國際1:100萬地形圖的分幅及編號為了全球地形圖的劃一，該種地形圖分幅編號由國際統(tǒng)一規(guī)定。方法：將整個地球表面用子午線分為60個60的縱列，由經(jīng)度1800起，自西向東用阿拉伯?dāng)?shù)字160編列號數(shù)；由赤道起，向南北兩方向直到緯度880止，以每隔40的緯度圈分成許多橫行，這些橫行用大寫的拉丁字母A，B，CV標(biāo)明；每一幅百萬分之一的梯形圖圖號是由橫行的字母與縱列的

12、號數(shù)組成（J-51）；（說明：（1）以兩極為中心，以緯度880為界的圓，則用Z標(biāo)明；在北半球與南半球的圖幅分別在編號前加N，S予以區(qū)別；我國領(lǐng)域全部位于北半球，故省注N。（2）一張一百萬分之一的地形圖，它是由緯差40緯線和經(jīng)差60的子午線所形成的梯形。）（2）1:10萬地形圖的分幅編號將百萬分之一的一幅圖分為144幅1:10萬的圖幅，圖幅經(jīng)差30，緯度為20，以1，2，3，144圖幅代號。J-51-5。（3）1:5萬至1:1萬地形圖的分幅編號每幅1:10萬比例尺的地形圖劃分為4幅1:5萬地形圖，分別以甲，乙，丙，丁表示，其編號是在1:10萬地形圖的編號后加上各自的代號所組成。如甲地為J-51-

13、5-乙。每幅1:5萬地形圖劃分為4幅1:2.5萬地形圖，分別以數(shù)字1，2，3，4表示，其編號是在1:5萬地形圖的編號后加上1:2.5萬地形圖各自的代號所組成，如J-51-5-乙-4。每幅1:10萬圖劃分為8行、8列，共64幅1:1萬比例尺地形圖，分別以（1）、（2）、（3）（64）表示。其緯差是，經(jīng)差為。其編號是在1:10萬圖號之后加上各自代號所組成，如J-51-5-（24）。（4）大比例尺地圖的分幅和編號1:5000及1:2000比例尺地形圖是在1:1萬地形圖的基礎(chǔ)上進行分幅編號。每幅1:1萬比例尺地形圖分成4幅1:5000的圖，其緯度為，經(jīng)差為。其編號是在1:1萬圖后加上小寫拉丁字母a,b

14、,c,d，例如甲地為J-51-5-（24）-b。每幅1:5000比例尺地形圖又分成9幅1:2000比例尺的圖，其緯度是，經(jīng)差是。其編號是在1:5000圖的后面加上1，2，3，49等數(shù)字，如甲地為J-51-5-（24）-b-4。（說明：1:100萬 (144幅) 1:10萬( 4幅)1:5( 4幅)1:2.5 ( 64幅)1:1萬( 4幅)1:5000( 9幅)1:2000J-51（1:100萬）-5（1:10萬）-（24）（1:1萬）-b（1:5000）-4（1:2000）。）3.矩形分幅大比例尺圖的圖幅通常采取矩形分幅。1:5000比例尺時采用縱、橫40厘米，即實地為2公里的分幅。每個小方格

15、為10厘米，每幅圖16格。1:2000，1:1000，1:500比例尺測圖時圖幅縱橫各50厘米，每個小方格為10厘米。每幅圖共25格，以整公里（或百米）坐標(biāo)進行分幅。這種比例尺圖的圖號，均用該圖圖廓西南角的坐標(biāo)以公里數(shù)為單位表示。（說明：如測區(qū)為狹長帶狀，為了減少圖板和接圖，也可采用任意分幅；如測區(qū)的范圍較大，整個測區(qū)需要在幾幅甚至幾十幅圖中，這時應(yīng)畫一張分幅總圖；舉例說明1:2000比例尺地形圖之圖幅，其西南圖角的坐標(biāo)為=83000米（83公里），=15000米（15公里），故其圖幅編號83+15；1:1000比例尺地形圖的圖幅，其西南圖角坐標(biāo)為=83500米，=15500米，故該圖幅號為8

16、3.5+15.5；用其他代號進行編號，本著從實際出發(fā)，根據(jù)用圖單位的要求和意見，結(jié)合作業(yè)的方便靈活處理，以達(dá)到測圖、用圖、管圖方便為目的。）§8-2 大比例尺地形圖傳統(tǒng)測繪方法摘要內(nèi)容：測圖前的準(zhǔn)備工作；平板儀及其使用；碎部測量的方法。講課重點：坐標(biāo)格網(wǎng)（方格網(wǎng)）的繪制；展繪圖輪廓點及控制點；平板儀測量的概念；圖解測量原理；全站儀（或經(jīng)緯儀）測圖。講課難點：展繪圖輪廓點及控制點；測繪地物的一般原則；求等高線的通過點；全站儀（或經(jīng)緯儀）測圖。講授重點內(nèi)容提要：一、測圖前的準(zhǔn)備工作1.圖紙的準(zhǔn)備 測圖時，在測板上先墊一張硬膠板和淺色薄紙，襯在聚脂薄膜下面，然后用膠帶紙或鐵夾將其固定在圖板

17、上，即可進行測圖。 2.坐標(biāo)格網(wǎng)（方格網(wǎng)）的繪制為了能使控制點位置繪得比較準(zhǔn)確，則需在圖紙上先繪制直角坐標(biāo)格網(wǎng)，又稱方格網(wǎng)。繪制方法：（1）用直尺和圓規(guī)繪制坐標(biāo)格網(wǎng)用直尺和鉛筆輕輕畫出兩條對角線，設(shè)相交于O點；以O(shè)點為圓心沿對角線截取相等長度OA、OB、OC、OD，用鉛筆連接各點，得到矩形ABCD；在各邊上以10cm的長度截取1、2、3、4、5和1、2、3、4、5諸點，連接相應(yīng)各點即得坐標(biāo)格網(wǎng)。（2）用坐標(biāo)格網(wǎng)尺繪制坐標(biāo)格網(wǎng)坐標(biāo)格網(wǎng)尺是一種帶有方眼的金屬直尺。（說明：尺上有間隔為10cm的六個小孔，每孔有一斜面，起始孔斜面邊緣為一直線，其上刻有一細(xì)線表示該尺長度的起始點（即零點）。其余各孔以及

18、末端的斜面邊緣是以零點為圓心，各以10cm、20cm、50cm以及70.711cm為半徑的圓弧。70.711是邊長為50cm的正方形對角線長度，可以用它直接繪制50cm×50cm的正方形，以及10cm×10cm的方格網(wǎng)。）方法：在圖紙下方繪一條直線，左端取一點A使格網(wǎng)尺的零點對準(zhǔn)A，并使尺上各孔的斜面中心通過該直線，然后沿孔斜邊畫短弧與直線相交，直定出5個點，最右端點為B；將尺子零點對準(zhǔn)B，并使尺子大致與AB直線垂，再沿各孔畫短弧線；將尺子零點仍對準(zhǔn)A，使尺子末端斜邊緣與右邊最上短弧線相交，得C點，連接CB定出右邊各點；（重復(fù)：將尺子零點仍對準(zhǔn)A，并使尺子大致與AB線垂直，

19、再沿各孔畫短弧線；是將尺子零點對準(zhǔn)C點，并使尺子大致與BC垂直，尺子左端最后一孔的弧線與左上方的弧線相交得D點。）再沿其余各孔畫短弧線，連接AD、CD即得50cm×50cm的正方形；將上下、左右相應(yīng)的各點相連接得10cm×10cm的坐標(biāo)格網(wǎng)。坐標(biāo)格網(wǎng)繪好后，應(yīng)進行檢查。（說明：將直尺邊沿方格的對角線方向放置，各方格的角點應(yīng)在一條直線上，偏離不應(yīng)大于0.2mm；再檢查各個方格的對角線長度應(yīng)為14.14cm，容許誤差為±0.2mm，檢查合格后方可進行控制點的展繪。）3.展繪圖輪廓點及控制點展繪圖廓點（梯形分幅時）及控制點的坐標(biāo)位置，按比例展繪到圖紙上。（1）展繪圖廓點

20、用該圖圖廓西南角的坐標(biāo)以公里數(shù)為單位表示；圖幅編號5.5+8.5。（說明：相當(dāng)于定坐標(biāo)軸；根據(jù)測區(qū)“平面控制布置及分幅圖”，抄錄并核對有關(guān)圖幅內(nèi)控制點的點號及坐標(biāo)、高程、等級及相鄰點間的距離等，用來進行展點并留作測圖時檢查之用。 （2）展繪控制點控制點是根據(jù)其直角坐標(biāo)值，展繪在圖紙上；注記點號和高程。（說明：首先確定控制點所在的方格，如x2=5674.100m，y2=8662.720m，根據(jù)點2的坐示，知道它是在klnm方格內(nèi)，然后從m點和n點用比例尺向上量取74.10，得出a，b兩點，再從k、m向右量62.720，得出c、d兩點，ab和cd的交點即為2點的位置。同法將其它各點展繪在坐標(biāo)方格網(wǎng)

21、內(nèi)，各點展繪好后，也要認(rèn)真檢查一次，此時可用比例尺在圖上量取各相鄰控制點之間的距離，和已知的邊長相比較，其最大誤差在圖紙上不得超過0.3毫米，否則應(yīng)重新展繪。展點只能估讀到尺子最小值的1/10。）二、平板儀及其使用1.平板儀測量的原理（1）平板儀測量的概念平板儀測量是將地面點平面位置應(yīng)用圖解方法而獲得的，因而平板儀測量又稱圖解測量。圖解測量被廣泛地用于地形圖測繪時圖根點、測站點的加密以及平板儀測圖中。（說明：在平板儀測量中，確定地面點平面位置所需要的水平角和水平距離，通常是按投影的原理用圖解的方法直接將其描繪在圖板上，進而獲得地面點在圖板上的位置；地面點的高程位置一般用三角高程測量和視距測量方

22、法而獲得。傳統(tǒng)的解析控制測量中，地面點的平面位置，通常是通過觀測水平角和水平距離，經(jīng)計算而獲得其控制點的坐標(biāo)，而地面點的高程位置是通過水準(zhǔn)測量或三角高程測量來獲得的。）（2）圖解測量的原理應(yīng)用幾何相似形原理。（說明：角度相等；長度按測圖比例。一個測站工作：對點、定向、測點、繪圖）2.平板儀的構(gòu)造平板儀有小平板和大平板兩種。（1）小平板儀小平板儀主要由平板、三腳架、照準(zhǔn)儀、對點器、長盒羅盤等組成。（說明：照準(zhǔn)儀是瞄準(zhǔn)目標(biāo)和繪方向；照準(zhǔn)儀直尺中央嵌有水準(zhǔn)管，是供平板整平使用的；用這種照準(zhǔn)儀測量距高和高差的精度很低，故一般和經(jīng)緯儀配合使用進行地形測量。）（2）大平板儀大平板儀由平板、三腳架、基座、照

23、準(zhǔn)儀及其附件組成。（說明：大平板儀的照準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡、豎盤、直尺組成。望遠(yuǎn)鏡和豎盤與經(jīng)緯儀的構(gòu)造相似，可以用來作視距測量。用直尺代替了經(jīng)緯儀上的水平度盤，直尺邊和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸在同一豎直面內(nèi)，望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)后，根據(jù)直尺在平板上劃出的方向線就是瞄準(zhǔn)的方向。）3.平板儀的安置測圖時需安置圖板于測站上。平板儀的安置包括對點、整平和定向三個步驟。三、碎部測量的方法1.地物的測繪（1）地物分類地物一般可分為兩大類：一類是自然地物，如河流、湖泊、森林、草地、獨立巖石等。另一類是經(jīng)過人類物質(zhì)生產(chǎn)活動改造了人工地物，如房屋、高壓輸電線、鐵路、公路、水渠、橋梁等。（2）測繪地物的一般原則凡是能依比例尺表示的地物，

24、則將它們水平投影位置的幾何形狀相似地描繪在地形圖上。（說明：依比例尺表示的地物如房屋、河流、運動場等；或是將它們的邊界位置表示在圖上，邊界內(nèi)再繪上相應(yīng)的地物符號，如森林、草地、沙漠等。）對于不能依比例尺表示的地物，在地形圖上是以相應(yīng)的地物符號表示在地物的中心位置上。（說明：如水塔、煙囪、紀(jì)念碑、單線道路、單線河流等。） 測繪地物必須根據(jù)規(guī)定的測圖比例尺，按規(guī)范和圖式的要求，經(jīng)過綜合取舍，將各種地物表示在圖上。地物測繪主要是將地物的形狀特征點測定下來，得到與實地相似的地物形狀。（說明：如地物的轉(zhuǎn)折點、交叉點、曲線上的彎曲交換點、獨立地物的中心點等。）（3）居民地的測繪測繪居民地根據(jù)所需測圖比例尺

25、的不同，在綜合取舍方面就不一樣，對于居民地的外輪廊，都應(yīng)準(zhǔn)確測繪，其內(nèi)部的主要街道以及較大的空地應(yīng)區(qū)分出來；對散列式的居民地，獨立房屋分別測繪。 （說明：測繪房屋時，只要測出房屋三個房角的位置，即可確定整個房屋的位置。）（4）公路的測繪公路在圖上一律按實際位置測繪。用中心線或路基邊線表示。（說明：在測量方法上有采用將標(biāo)尺立于公路路面中心；有的采用將標(biāo)尺交錯立在路面兩側(cè)，也可以用將標(biāo)尺立在路面的一側(cè)，實量路面的寬度；公路的轉(zhuǎn)彎處，交叉處，標(biāo)尺點應(yīng)密一些，公路兩旁的附屬建筑物都應(yīng)按實際位置測出；大車路一般指農(nóng)村中比較寬的道路，有的還能通行汽車，但是沒有鋪設(shè)路面；人行小路主要是指居民地之間來往的通道

26、，田間勞動的小路一般不測繪，上山小路應(yīng)視其重要程度選擇測繪。）（5）水系的測繪水系包括河流、渠道、湖泊、池塘等地物，通常無特殊要求時均以岸邊為界。（6）植被的測繪測出各類植物的邊界，用地類界符號表示其范圍，再加注植物符號和說明。2.地貌的測繪 （1）測定地形特征點 地形特征點是山頂、鞍部、山脊、山谷傾斜變換點，山腳地形變換點等等。（2）連接地性線 測定了地貌特征點后，不能馬上描繪等高線，必須先連地性線。通常以實線連成山脊線，以虛線連成山谷線。（3）求等高線的通過點完成地性線連接工作之后，即可在同一坡度兩相鄰點之間，內(nèi)插出每整米高程的等高線通過點。（說明：取頭定尾，中間等分。如在同一坡度上有相鄰

27、的a、b兩點，其高程分別為21.2m和27.6m。假設(shè)ab間的坡度是均勻的，則根據(jù)a和b間的高差為6.4米，ab線長（圖上平距）為48mm，由a點到22m等高線的高差為0.8m，由b點到27m等高線的高差為0.6m，則由a點到22m等高線及由b點到27m等高線的直線長x1和x2可以根據(jù)相似三角形原理得下列關(guān)系式：x1/0.8=48/6.4；x2/0.6=48/6.4，在ab直線上截取22m和27m等高線所通過的點c和m，然后再將cm兩點之間的距離分為5等分，就得到23，24，和26米等同線所通過的點子d、e、f和g。）（4）勾繪等高線在地性線上求得等高線的通過點以后，根據(jù)等高線特性，把相等高程

28、的點連結(jié)起來，即為等高線。3.小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖（1）小平板儀安置小平板儀安置在測點A上，在小平板上的位置為a。（2）經(jīng)緯儀安置經(jīng)緯儀安置在旁約12m處的B點，整平后量取AB的水平距離、儀器高i，并求AB的高差hAB，則B點的高程HB=HA+hAB。（3）圖上標(biāo)定方向在小平板上畫ab方向線，按測圖比例尺將B點的位置繪在小平板上得b點；瞄準(zhǔn)碎部點p，在小平板上畫出方向線ap。（4）視距測量用視距測量方法獲得BP的水平距離和高差；推算P點的高程HP=HB+hBP。（5）圖上標(biāo)定點用分規(guī)按測圖比例尺自圖上的b點量BP長度與ap方向線相截得p點，p點就是碎部點P在圖上的相應(yīng)位置；P點的高程注記。

29、重復(fù)（3）、（4）、（5），至一個測站完成。4.全站儀測圖（1）全站儀安置將全站儀（或經(jīng)緯儀）安置在測站點A上。（說明：對于全站儀，打開電源開關(guān)，對儀器進行水平度盤定位；分別將棱鏡常數(shù)、氣象改正數(shù)（溫度、氣壓）及儀器高i通過鍵盤輸入儀器，同時也將測站點高程和棱鏡高度輸入儀器，然后瞄準(zhǔn)后視點并使水平盤讀數(shù)為，作為碎站定位的起始方向。對于經(jīng)緯儀，量儀器高i，瞄準(zhǔn)后視點并使水平盤讀數(shù)為。）（2）跑點（說明：在欲測的碎部點上立棱鏡或塔尺）（3）讀數(shù)與記錄（說明：對于全站儀，用儀器瞄準(zhǔn)棱鏡，在顯示屏上讀取水平角、水平距離和碎部點的高程，記錄水平角、水平距離和高程。對于經(jīng)緯儀，用視距測量方法，讀取水平角讀

30、數(shù)、上、中、下絲讀數(shù)，豎直角讀數(shù)；記錄測站點號、儀器高i、水平角值、上、中、下絲值、豎直角值；計算水平距離和高差，推算P點的高程HP=HA+hAP。（4）圖上標(biāo)定點圖板放在測站旁（隨意放置）。根據(jù)水平角值用量角器以定向點為起始邊量取水平角，畫出測站點到碎部的方向線，用比例尺量取距離，即得碎站點的平面位置，再在其旁注記高程。重復(fù)（2）、（3）、（4），至一個測站完成。四、公路帶狀地形圖測繪1.完成測圖前的準(zhǔn)備工作2.展繪道路中線按測圖比例尺將道路中線展繪在圖紙上，沿著中線的各樁號注上中平組測得的高程。3.繪出橫斷面方向線在路線中線各樁上繪出橫斷面方向線，并注上橫斷面上各點的高程。4. 現(xiàn)場勾繪等

31、高線把展繪道路中線、橫斷面方向線的圖紙固定在小平板上帶到現(xiàn)場，對照當(dāng)?shù)氐牡孛补蠢L等高線；然后用十字方向架、皮尺補測地物在橫斷面范圍以外地的地物、地貌，可用步測、目估等方法測定。五、地形圖的檢查、拼接與整飾1.地形圖的檢查地形圖的檢查包括圖面檢查、野外巡視和設(shè)站檢查。（1）圖面檢查檢查圖上表示的內(nèi)容是否合理、地物輪廓線表示得是否正確、等高線繪制得是否合理、名稱注記有否弄錯或遺漏。（2）野外巡視到測圖現(xiàn)場與實地核對，檢查地物、地貌有無遺漏，特別在圖面檢查中有疑問處，要重點巡視一一核對，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)當(dāng)場修正或補充。（3）設(shè)站檢查在上述檢查的基礎(chǔ)上，為了保證成圖質(zhì)量，對每幅圖還要進行部分圖面內(nèi)容的設(shè)站檢

32、查。2.地形圖的拼接分幅測圖時，在相鄰兩圖幅的連接處存在拼接問題（道路地形圖一般1幅/km）。由于測量和繪圖的誤差，使相鄰兩圖幅邊的地物輪廓線和等高線不完全吻合，在拼接處的地物、等高線都有偏差，當(dāng)偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)時，可進行修正。為接邊方便，一般規(guī)定每幅圖的圖邊應(yīng)測出圖幅外1cm，使相鄰圖幅有一條重復(fù)帶。3.地形圖的整飾地形圖經(jīng)過檢查、拼接和修改后，還應(yīng)進行清繪和整飾，使圖面清晰、美觀，正確，以便驗收和原圖的保存。（說明：地形圖整飾時，先擦掉圖中不必要的點、線，然后對所有的地物、地貌都應(yīng)按地形圖圖式的規(guī)定符號、尺寸和注記進行清繪，各種文字注記（如地名、山名、河流名、道路名等）應(yīng)標(biāo)注在適當(dāng)位置，

33、一般要求字頭朝北，字體端正。等高線應(yīng)用光滑的曲線勾繪，等高線高程注記應(yīng)成列，其字頭朝高處。最后應(yīng)整飾圖框，注明圖名、圖號、測圖比例尺、測圖單位、測圖年、月、日等。）§8-3 大比例尺數(shù)字化測圖方法摘要內(nèi)容：本節(jié)主要介紹利用電子全站儀在野外進行數(shù)字化地形數(shù)據(jù)采集，并機助繪制大比例尺地形圖的方法。講課重點：數(shù)學(xué)化測繪的概念；碎部點的信息采集方法。講課難點：極坐標(biāo)法、勘丈支距法、距離交會法和方向交會法。講授重點內(nèi)容提要：一、概述1.數(shù)學(xué)化測繪的概念數(shù)字化測圖（digital surveying mapping，簡稱DSM）是近20年發(fā)展起來的一種全新的測繪地形圖方法。以計算機為核心，在外連

34、輸入、輸出硬件設(shè)備和軟件的支持下，對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、處理編輯、入庫管理和成圖輸出的整個系統(tǒng)，稱之為自動化數(shù)學(xué)測繪系統(tǒng)。數(shù)字化測圖技術(shù)在野外數(shù)據(jù)采集工作的實質(zhì)是解析法測定地形點的三維坐標(biāo)。（說明：從廣義上說，數(shù)學(xué)化測圖應(yīng)包括：利用電子全站儀或其他測量儀器進行野外數(shù)字化測圖；利用手扶數(shù)字化儀或掃描數(shù)字化儀對傳統(tǒng)方法測繪的原圖的數(shù)字化；以及借助解析測圖儀或立體坐標(biāo)量測儀對航空攝影、遙感像片進行數(shù)字化測圖等技術(shù)。利用上述技術(shù)將采集到的地形數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，并由功能齊全的成圖軟件進行數(shù)據(jù)處理、成圖顯示，再經(jīng)過編輯、修改，生成符合國標(biāo)的地形圖。最后將地形數(shù)據(jù)和地形圖分類建立數(shù)據(jù)庫，并用數(shù)控繪圖

35、儀或打印機完成地形圖和相關(guān)數(shù)據(jù)的輸出。數(shù)學(xué)化測繪不僅僅是利用計算機輔助繪圖，減輕測繪人員的勞動強度，保證地形圖繪制質(zhì)量，提高繪圖效率，更具有深遠(yuǎn)意義的是，由計算機進行數(shù)據(jù)處理，并可以直接建立數(shù)字地面模型和電子地圖，為建立地理信息系統(tǒng)提供了可靠的原始數(shù)據(jù)，以供國家、城市和行業(yè)部門的現(xiàn)代化管理，以及工程設(shè)計人員進行計算機輔助設(shè)計（CAD）使用。提供地圖數(shù)字圖像等信息資料已成為了些政府管理部門和工程設(shè)計、建設(shè)單位必不可少的工作，正越來越受到各行各業(yè)的普遍重視。）2.數(shù)字測圖的發(fā)展過程和主要特點（1）發(fā)展過程我國從1983年對大比例尺地形圖的野外數(shù)字化測圖方法開始研究，其發(fā)展過程大致可分為以下兩個階段

36、：第一階段主要利用電子全站儀在野外測量，采集到的地形數(shù)據(jù)通過電子手薄（全站儀配套的電子手薄或用PC-1500、PC-E500等袖珍計算機改裝的電子手薄）記錄并傳輸給計算機，在室內(nèi)根據(jù)野外詳細(xì)繪制的標(biāo)注測點號的草圖，在計算機屏幕上進行人機交互編輯修改，最后生成圖形文件或數(shù)字地圖，由繪圖儀自動繪制地形圖。第二階段所使用的測量方法仍然是采用野外數(shù)字測記模式，但成圖軟件有了實質(zhì)性的進展。主要表現(xiàn)在兩個方面：一是開發(fā)了智能化外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件；二是計算機自動成圖軟件能直接針對電子手薄記錄的地形信息數(shù)據(jù)進行處理。有的采用電子平板測繪模式（electronics plate surveying and map

37、ping system）。即利用電子全站儀在野外采集地形數(shù)據(jù)，并直接傳輸給便攜式計算機（notebook），便攜式計算機不僅具備電子手薄的全部功能，同時能在野外實時進行數(shù)據(jù)處理和圖形編輯、顯示。（2）主要特點優(yōu)點：自動化程度高；精度高；使用方便缺點和完善：一是一次性投資較大，成本高；其次是野外采集時各類信息編碼復(fù)雜；第三是在城鎮(zhèn)地物十分密集而又復(fù)雜的地區(qū)，數(shù)字測圖往往遇到很多障礙而難以實施。二、野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法1.數(shù)據(jù)采集的作業(yè)模式數(shù)字化測圖的野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)模式主要有野外測量記錄，室內(nèi)計算機成圖的數(shù)字測記模式；和野外數(shù)字采集，便攜式計算機實時成圖的電子平板測繪模式。2.地形信息的編碼（

38、1）地形信息編碼的原則一致性（即非二義性，要求野外采集的數(shù)據(jù)或測算的碎部點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在繪圖時能惟一地確定一個點，并在繪圖時符合圖式規(guī)范。）靈活性（要求編碼結(jié)構(gòu)充分靈活，適應(yīng)多用途數(shù)字測繪的需要，在地理信息管理和規(guī)劃、建筑設(shè)計等后續(xù)工作中，為地形數(shù)據(jù)信息編碼的進一步擴展提供方便。）簡易實用性（尊重傳統(tǒng)方法，容易為野外作業(yè)和圖形編輯人員理解、接受和記憶，并能正確、方便地使用。）高效性（能以盡量少的數(shù)據(jù)量容載盡可能多的外業(yè)地形信息。）可識別性（編碼一般由字符、數(shù)字或字符與數(shù)字組合而成，設(shè)計的編碼不僅要求能夠被人識別，還要求能被計算機用較少的機時加以識別，并能有效地對其管理。）（2）編碼方法地形信息編

39、碼。3.碎部測量的步驟（1）測圖準(zhǔn)備工作測量儀器（全站儀）；安裝、調(diào)試好所使用的電子手?。ɑ虮銛y機）；數(shù)字化測圖軟件，并通過數(shù)據(jù)接口傳輸或按菜單提示鍵盤輸入圖根控制點的點號、平面坐標(biāo)和高程。（2）測站設(shè)置與檢核全站儀安置在測站點上，經(jīng)對中、整平后量取儀器高；連接電子手薄或便攜式計算機，啟動野外數(shù)據(jù)采集軟件，按菜單提示鍵盤輸入測站信息；用全站儀瞄準(zhǔn)檢核點反光鏡，測量水平角、豎直角及距離，輸入反光鏡高度，即可自動算出檢核點的三維坐標(biāo)，并與該點已知信息進行比較，若檢核不通過則不能繼續(xù)進行碎部測量。（3）碎部點的信息采集主要有：極坐標(biāo)法、勘丈支距法、距離交會法和方向交會法。極坐標(biāo)法（說明：在實際野外作

40、業(yè)時，完成好測站設(shè)置和檢核后，即可用全站儀瞄準(zhǔn)選定的碎部點反光鏡，使全站儀處于測量狀態(tài)；同時按照電子手薄或便攜機的菜單提示輸入碎部點信息，如棱鏡高度l（多數(shù)可設(shè)置成默認(rèn)值）和碎部點地形信息編碼等，并控制全站儀自動測量其水平角（實測角值即為測站點至待測碎部點間的坐標(biāo)方位角）、豎直角和距離。經(jīng)過測圖軟件的自動處理，即可迅速算出待測點的三維坐標(biāo)，以數(shù)據(jù)文件的形式存儲或在便攜機屏幕上顯示點位。）勘丈支距法（說明：勘丈支距法主要用于隱蔽狹小的街坊等城市建筑區(qū)的碎部測量工作。數(shù)字測圖軟件的設(shè)計，考慮到待測點的多樣性，可采用在已知或已測直線的基礎(chǔ)上用勘丈距離值垂直支距（即直角坐標(biāo)法）；或給出角度、水平距離進

41、行支距定點；亦可在已測直線上實現(xiàn)內(nèi)外分點，再用勘丈數(shù)據(jù)支距定點?？闭芍Ь喾ǖ狞c位測算原理：假設(shè)測點A，B的坐標(biāo)已知，P點在AB連線上（距離為D，內(nèi)正、外負(fù)），若在P點基礎(chǔ)上，勘丈了至K點的平距DPK（右正、左負(fù)），且PK直線與AB直線垂直，可用直角坐標(biāo)法求出K點坐標(biāo)。距離交會法（說明：距離交會法也是數(shù)字化地形測量中測定碎部點位置的常用方法之一。A、B為已知點；K為待測點，勘丈距離為DAK和DBK，可交出K點。計算時，過K點作AB直線的垂線，垂足為P點，由直角坐標(biāo)法求出待測點K的坐標(biāo)。）方向交會法（說明：方向交會法的原理與前方交會法類似。）三、地形圖的處理與輸出1.圖形截幅對所采集的數(shù)據(jù)范圍應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)圖幅的大小或用戶確定的圖幅尺寸，進行截取。對自動成圖來說，這項工作就稱為圖形截幅。（說明：圖形截幅的基本思路是，首先根據(jù)四個圖廓點的高斯平面直角坐標(biāo)，確定