第七章 大比例尺地形圖的基本知識及其測繪

1、 第七章第七章 使用地形圖使用地形圖第一節(jié) 地形圖的基本知識一、地形和地形圖 地面上具有明顯輪廓的固定性的物體，稱為地物。 地面上高低起伏的形態(tài)，稱為地貌 習(xí)慣上把地物和地面總稱為地形 將地面上各種地物和地貌正射投影到水平面上，按一定比例尺縮繪成圖。如果圖上只反映地物的平面位置，這種圖稱為平面圖或地物圖，如果在圖上既表示出地物的平面位置，又用特定符號表示出地貌的變化形態(tài)，這種圖稱為地形圖。 二、地形圖的比例尺 地形圖上某線段的長度與地面上相應(yīng)線段的水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。1、比例尺的表示形式：1）數(shù)字比例尺 數(shù)字比例尺是用分子為1，分母為整數(shù)的分?jǐn)?shù)表示。設(shè)圖上一線段長度為d d，相應(yīng)

2、實(shí)地的水平距離為D D，則該地形圖的比例尺為：式中 M M 比例尺分母。2）圖示比例尺 MdDDd11 1050102030405023.8m18.9m 常見的圖示比例尺為直線比例尺。 這是一個(gè)1:500的直線比例尺，由間距為2mm的兩條平行直線構(gòu)成，以2cm為單位分成若干大格，左邊第一大格十等分，大小格分界處注以0， 右邊其它大格分界處標(biāo)記按繪圖比例尺換算的實(shí)際長度。 使用時(shí)，先用分規(guī)在圖上量取某線段的長度，然后用分規(guī)的右針尖對準(zhǔn)右邊的某個(gè)整分劃，使分規(guī)的左針尖落在最左邊的基本單位內(nèi)。 比例尺比例尺1:50001:20001:10001:500比例尺精度比例尺精度/m0.500.200.10

3、0.05M1 . 02 2、比例尺精度地形圖上0.1mm0.1mm的長度所代表的實(shí)地水平距離，稱為比例尺精度，用表示，即 幾種常用地形圖的比例尺精度如下表所示。根據(jù)比例尺的精度，可確定測繪地形圖時(shí)測量距離的精度；另外，如果規(guī)定了地物圖上要表示的最短長度，根據(jù)比例尺的精度，可確定測圖的比例尺。三、地形圖的圖名、圖號、圖廓及接合圖表1、圖名 地形圖的圖名為本圖幅的名稱，一般以本圖幅內(nèi)主要的地面命名，注記在外圖廓上方的中央。 西面角坐標(biāo)為x x= 1 5 . 0 k m= 1 5 . 0 k m ，y y=10.0km=10.0km。白吉樹村白吉樹村15.0-10.02、圖號 為了便于測繪、管理和使

4、用地形圖，需要將各種比例尺的地形圖進(jìn)行統(tǒng)一分幅、編號。圖號就是該圖幅相應(yīng)分幅方法的編號，注于圖幅正上方、圖名的下方。 大比例尺地形圖常采用正方形分幅的方法， 1:50001:20001:10001:5000比例尺圖幅大小/cmcm實(shí)地面積/km2 1:5000圖幅內(nèi)的分幅數(shù) 每平方公里圖幅數(shù)正方形分幅及面積1:50004040410.251:200050501411:1000505050500.251641:5000.06256416大比例尺地形圖的編號常用的有以下幾種方法：（1 1）坐標(biāo)編號法 采用該圖圖廓西南角的坐標(biāo)公里數(shù)來編號，x x坐標(biāo)在前，y y坐標(biāo)在后，中間有短線連接。 （2 2）

5、數(shù)字順序編號法 如果測區(qū)范圍比較小，圖幅數(shù)量少，可采用數(shù)字順序編號法。 123459136101471115812163、圖廓和接合圖表 1) 1).圖廓 圖廓是地形圖的邊界線，有內(nèi)、外圖廓線之分。 內(nèi)圖廓就是坐標(biāo)格網(wǎng)線，也是圖幅的邊界線，用0.1mm0.1mm細(xì)線繪出。 外圖廓線為圖幅的最外圍邊線，用0.5mm0.5mm粗線繪出。內(nèi)、外圖廓線相距12mm12mm，在內(nèi)外圖廓線之間注記坐標(biāo)格網(wǎng)線坐標(biāo)值。 2)接合圖表 為了說明本幅圖與相鄰圖幅之間的關(guān)系，便于索取相鄰圖幅，在圖幅左上角列出相鄰圖幅圖名，斜線部分表示本圖位置 白吉樹村白吉樹村15.0-10.01:1000 西面角坐標(biāo)為x=15.0

6、km，y=10.0km。毛家鎮(zhèn)毛家鎮(zhèn)二道梁二道梁 北集北集三頂丘三頂丘青山青山白石灣白石灣 付家付家溝口溝口*四、地物符號 地形圖上的地物，一般用規(guī)定的符號和要求表示。為了統(tǒng)一，國家測繪總局頒布有地形圖圖示。 根據(jù)地物的大小和描繪方法不同，地物符號可以分成依比例符號、非比例符號、半比例符號和地物注記四種類型。1）比例符號 將地物按照地形圖比例尺縮繪到圖上的符號稱為比例符號。輪廓較大得地物，如一般房屋、簡易房屋等符號。2）非比例符號 對于體積較小而又重要的地物，當(dāng)不能按比例尺縮小繪在圖上時(shí)，可以不考慮其實(shí)際大小，而采用規(guī)定的符號來表示，這類符號稱為非比例符號。非比例符號的中心位置與實(shí)際地物中心位

7、置的關(guān)系隨地物而異，在測繪、讀圖及用圖時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：規(guī)則的幾何圖形符號，如三角點(diǎn)、圖根點(diǎn)等，該幾何圖形的中心即為地物的中心寬底符號，如里程碑、崗?fù)さ龋摲柕拙€的中心即為地物的中心位置。底部為直角的符號，如獨(dú)立樹、加油站等，地物中心在該符號底部直角頂點(diǎn)。由幾種幾何圖形組成的符號，如氣象站、路燈等，地物中心在其下方圖形的中心點(diǎn)或交叉點(diǎn)。下方?jīng)]有底線的符號，如窯洞、亭等，地物中心在下方兩端點(diǎn)間的中心點(diǎn)。 在繪制非比例符號時(shí)，除圖示中要求按實(shí)物方向描繪外，其他非比例符號的方向一律按直立方向描繪，即與南圖廓垂直。3）半比例符號 一些呈線狀延伸的地物，其長度能按比例縮繪，而寬度不能按比例縮繪，這種符

8、號稱為半比例符號，如鐵路、公路、電線、管線、圍墻等。 線形符號的中心線即為實(shí)際地物的中心線。4）地物注記對地物加以說明的文字、數(shù)字或特定的符號，稱為地物注記。如居民地、山脈、河流名稱，河流的流速、深度，房屋的層數(shù)、控制點(diǎn)高程、植被的種類、水流的方向等。五、地貌符號 1、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。2、等高距和等高線平距 相鄰等高線之間的高差稱為等高距，通常用h表示。在同一幅地形圖上，等高距是相同的。 等高線平距：兩條相鄰等高線間的水平距離。用d表示。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

9、反比。3、典型地貌的等高線（1）山丘和洼地 山丘是自然地面隆起部分，而洼地是自然地面凹下部分。山丘與洼地的等高線都是一組閉合曲線，但它們的高程注記不同，內(nèi)圈等高線的高程注記大于外圈者為山丘；反之，小于外圈者為洼地。也可用示坡線表示，示坡線是垂直于等高線指示坡度降落方向的短線， （2）山脊和山谷 向一個(gè)方向延伸的高地 稱為山脊。山脊上最高點(diǎn)的連線稱為山脊線（分水線）。山脊的等高線表現(xiàn)為一組凸向低處的曲線。 山谷是沿著一個(gè)方向延伸的低地，山谷一般位于兩山脊之間，山谷等高線的特征表現(xiàn)為一組凸向高處的曲線。山谷中最低點(diǎn)的連線稱為山谷線，又稱為集水線。 （3）鞍部兩各山頭之間呈馬鞍狀的低地稱為鞍部。鞍部

10、的等高線是是對稱的兩組山脊線和兩組山谷線，即在一圈大得閉合曲線內(nèi)，套有兩組小的閉合曲線。 （4）陡崖和懸崖陡崖是坡度在70以上的陡峭崖壁，其等高線表示將非常密集或重合為一條線，故采用陡崖符號表示。懸崖是上部突出，下部凹進(jìn)的陡崖。凹進(jìn)部分用虛線表示。4、等高線的分類1）、首曲線 在同一幅地形圖上，按基本等高距描繪的等高線，稱為首曲線，又稱基本等高線。首曲線采用0.15mm的細(xì)實(shí)線繪出。2)、計(jì)曲線 在地形圖上，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高線均加粗描繪，這種等高線稱為計(jì)曲線。計(jì)曲線上注記高程，線粗為0.3mm。3）、間曲線 如果采用基本等高線無法表示局部地貌的變化時(shí)，可在兩基本等高線之間加

11、一條半距等高線，這條半距等高線稱為間曲線。間曲線采用0.15mm的細(xì)長虛線描繪。4）助曲線 有時(shí)為了顯示局部地貌的變化，按1/4基本等高距描繪的等高線，稱為助曲線，用0.15mm的短虛線繪制，描繪時(shí)可不閉合。5)等高線的特性l 等高性 同一條等高線上的各點(diǎn)在地面上的高程都相等。高程相等的各點(diǎn)，不一定在同一條等高線上。l 閉合性 等高線為連續(xù)的閉合曲線，它可能在同一幅圖內(nèi)閉合，也可能穿越若干圖幅后閉合。凡不在本圖幅內(nèi)閉合的等高線，繪至圖廓線，不能在圖內(nèi)中斷。l 非交性 因?yàn)榈雀呔€為一個(gè)個(gè)水平面與地面相截而成，非特殊地貌，等高線之間不能相交。l 陡稀緩性 等高線越密的地方，地面坡度越陡；等高線越稀

12、的地方，地面坡度越平緩。l 正交性 等高線與山脊線、山谷線成正交。由此推斷，等高線穿越河流時(shí)，應(yīng)逐漸折向河流上游，然后正交于河岸線。第二節(jié) 視距測量 視距測量是利用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的視距絲裝置，根據(jù)幾何光學(xué)原理同時(shí)測定地面兩點(diǎn)間水平距離和高差的一種測量方法。這種方法操作方便、速度快、一般不受地形限制等優(yōu)點(diǎn)。 普通視距測量精度較低，僅能達(dá)到1/2001/300的精度。但能滿足測定碎部點(diǎn)位置的精度要求，所以視距測量被廣泛地應(yīng)用于地形測圖中。上絲上絲下絲下絲尺尺間間隔隔一、視距測量原理1、視線水平時(shí)的視距測量ABnmpnmMN11121314lmnlFf dMFNnFm pfld lpfd fdD flpf

13、D 視線水平時(shí)的水平距離和高差公式令則有則有,pfK fccKlD 式中式中 K視距乘常數(shù)，通常視距乘常數(shù)，通常K=100=100；c 視距加常數(shù)，常數(shù)視距加常數(shù)，常數(shù)c值接近零值接近零 。故水平距離為故水平距離為lKlD100 flpfD 視線水平時(shí)的水平距離和高差公式hvABnmpnmMN11121314lmnlFf dDiA、B兩點(diǎn)間的高差兩點(diǎn)間的高差h為為: :vih i 儀器高儀器高v 十字絲中絲在視距尺十字絲中絲在視距尺上的讀數(shù)，即中絲讀數(shù)上的讀數(shù)，即中絲讀數(shù)NlABEMNM lLKlDhhiivA、B兩點(diǎn)間的高差兩點(diǎn)間的高差h為：為：vihh 式 中式 中 h 高 差 主 值高

14、差 主 值（也稱初算高差）。（也稱初算高差）。 sinLh sincosKl 2sin21Kl vihh viKl 2sin21HAHBABABhHH 2、視線傾斜時(shí)的視距測量二、視距測量的觀測和計(jì)算 在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，量取儀器高，在B點(diǎn)豎立視距尺。 盤左位置，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)B點(diǎn)視距尺，分別讀取上、下、中三絲讀數(shù)，并算出尺間隔l。 轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，并計(jì)算垂直角。 根據(jù)公式計(jì)算出水平距離和高差視距測量測站： 測站高程： 儀器高： 儀器：測點(diǎn)下絲讀數(shù)上絲讀數(shù) 中絲讀數(shù)v/ m 豎盤讀數(shù)L 豎直角 水平距離D/ m 除算高差h/ m 高差h/ m

15、高程H/ m 備注 尺間隔lm A+45.37m1.45mDJ612.2370.6631.451.57487 41 12+2 18 48 157.14+6.35+6.35+51.7222.4451.5552.000.89095 17 36-5 17 3688.24-8.18-8.73+36.64三、視距測量的誤差及注意事項(xiàng)1、讀數(shù)誤差2、標(biāo)尺不豎直誤差3、外界條件的影響第三節(jié) 地形圖測繪前的準(zhǔn)備工作 一、圖紙的準(zhǔn)備 測繪部門采用厚度為0.07mm0.1mm、表面磨毛后的聚酯薄膜代替圖紙?jiān)谝巴鉁y圖。聚酯薄膜具有透明度好、伸縮性小、不怕潮濕、牢固耐用等優(yōu)點(diǎn)，可用水洗滌以保持圖面清潔，并可直接在底圖

16、上著墨復(fù)曬藍(lán)圖。但聚酯薄膜有易燃、易折和老化等缺點(diǎn)，故在使用過程中應(yīng)注意防火防折，并注意妥善保管。二、繪制坐標(biāo)方格網(wǎng) 為了準(zhǔn)確地將圖根控制點(diǎn)繪制在圖紙上，首先要在圖紙上精確的繪制10cm10cm的直角坐標(biāo)方格網(wǎng)。繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)常用對角線法。如下圖： 坐標(biāo)方格網(wǎng)畫好后，要用直尺檢查對角線方向各方格網(wǎng)交點(diǎn)是否在同一直線上，偏離值不應(yīng)超過0.2mm。用比例尺檢查10cm小方格的邊長與理論值之差，不應(yīng)超過0.2mm。如超限應(yīng)重繪。 三、展繪控制點(diǎn) 展點(diǎn)前，先按圖的分幅位置，將坐標(biāo)格網(wǎng)線的坐標(biāo)值注記在相應(yīng)方格網(wǎng)邊線的外側(cè)，展點(diǎn)時(shí)，先根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo)值確定其所在的方格?？刂泣c(diǎn)展繪完后，應(yīng)仔細(xì)核對各點(diǎn)的坐標(biāo)

17、值，并用比例尺量出圖上每兩個(gè)相鄰控制點(diǎn)間的距離，看是否與相應(yīng)的已知距離相等，其誤差不得超過圖上0.3mm。檢查合格后，按規(guī)定的圖式符號繪出控制，注明其點(diǎn)號和高程。用分?jǐn)?shù)表示，分子表示點(diǎn)號，分母表示高程。第四節(jié) 碎步測量的方法 碎步測量時(shí)在測站上測定周圍各種碎步點(diǎn)的平面位置和高程，并用相應(yīng)的地物及地貌符號測繪地形圖的測繪工作。一、碎部點(diǎn)的選擇1）地物特征點(diǎn) 指決定地物形狀的地物輪廓線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)，如房屋的房角，圍墻、電力線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、道路河岸線的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)、交叉點(diǎn)，電桿、獨(dú)立樹的中心點(diǎn)等。 一般規(guī)定，主要地物凹凸部分在圖上大于0.4mm時(shí)均應(yīng)表示出來；在地形圖上小于0.4mm，可以用直線連接。

18、2）地貌特征點(diǎn) 地貌特征點(diǎn)應(yīng)選在最能反映地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上，如山頂、鞍部、山脊和山谷的地形變換處、山坡傾斜變換處和山腳地形變換的地方。二、經(jīng)緯儀測繪法 經(jīng)緯儀測繪法就是將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)上，測繪板安置于測站旁，用經(jīng)緯儀測出碎部點(diǎn)方向與已知方向之間的水平夾角。 再用視距測量方法測出測站到碎部點(diǎn)的水平距離及碎部點(diǎn)的高程。然后根據(jù)測定的水平角和水平距離，用量角器和比例尺將碎部點(diǎn)展繪在圖紙上，并在點(diǎn)的右側(cè)注記其高程。 最后對照實(shí)地情況，按照地形圖圖式規(guī)定的符號繪出地形圖。 1 1）安置儀器 （1 1）將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)A A上，量取儀器高，并記入碎部測量手薄。 （2 2）后視另一控

19、制點(diǎn)B B，安置水平度盤讀為 ，則ABAB稱為起始方向。 （3 3）將小平板安置在測站附近，使圖紙上控制邊方向與地面上相應(yīng)控制邊方向大致一致。 （4 4）連接圖上相應(yīng)控制點(diǎn)a a、b b，并適當(dāng)延長abab線，則abab為圖上起始方向線。 （5 5）用小針通過量角器圓心的小孔插在a a點(diǎn),使量角器圓心固定在a a點(diǎn)。 000 BA起起始始方方向向ab圖上起始方向線圖上起始方向線1D11 2D22 2 2）立尺 將視距尺立在地物、地貌特征點(diǎn)上?，F(xiàn)將視距尺立于1 1點(diǎn)上。3 3）觀測 觀測員將經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)1 1點(diǎn)視距尺，讀尺間隔l l、中絲讀數(shù)v v、豎盤讀數(shù)L L及水平角。4 4）記錄與計(jì)算 將觀

20、測數(shù)據(jù)尺間隔l l、中絲讀數(shù)v v、豎盤讀數(shù)L L及水平角逐項(xiàng)記入“碎部測量手簿”相應(yīng)欄內(nèi)。 根據(jù)觀測數(shù)據(jù)，用視距測量計(jì)算公式，計(jì)算出水平距離和高程，填入“碎部測量手簿”相應(yīng)欄內(nèi)。 在備注欄內(nèi)注明重要碎部點(diǎn)的名稱，如房角、山頂、鞍部等，以便必要時(shí)查對和作圖。 測站：測站： 定向點(diǎn)：定向點(diǎn)： 儀器高：儀器高： 測站高程：測站高程： 指標(biāo)差：指標(biāo)差： 儀器：儀器：測測點(diǎn)點(diǎn) 尺間隔尺間隔l/m 中絲中絲讀數(shù)讀數(shù)v/m 豎盤豎盤讀數(shù)讀數(shù)L/ 垂直角垂直角/ 高差高差h/m 水平角水平角/ 水平水平距離距離D/ m 高程高程H/ m 備注備注 碎部測量手簿Am40.207Bm42. 16DJ0 x1 0

21、.760 1.420 93 28 -3 28 -4 59 114 0075.7 202.81山腳山腳2 0.750 2.420 93 00 -3 00 -4.92 80 3074.8 202.48房角房角4 4）展點(diǎn) 用量角器，將碎部點(diǎn)展繪在圖紙上。5 5）繪圖 參照實(shí)地情況，隨測隨繪，按地形圖圖式規(guī)定的符號將地物和等高線繪制出來。 ab00114 起始方向線起始方向線75.71202.810380 74.8三、碎步測量的注意事項(xiàng)1、觀測人員在讀取豎盤讀數(shù)時(shí)，要注意檢查豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡是否居中。2、立尺人員應(yīng)將視距尺豎直，并隨時(shí)觀察立尺點(diǎn)周圍情況，弄清碎部點(diǎn)之間的關(guān)系，地形復(fù)雜時(shí)還需繪出草圖

22、，以協(xié)助繪圖人員做好繪圖工作。3、繪圖人員要注意圖面正確、整潔、注記清晰，并做到隨測點(diǎn)，隨展繪，隨檢查。4、當(dāng)該站工作結(jié)束時(shí)，應(yīng)檢查有無漏測、測錯(cuò)。四、地形圖的繪制1 1、地物的描繪 地物要按地形圖圖式規(guī)定的符號表示。 如房屋按其輪廓用直線連接； 河流、道路的彎曲部分，則用圓滑的曲線連接；對于不能按比例描繪的地物，應(yīng)按相應(yīng)的非比例符號表示。 2、等高線的勾繪 勾繪等高線時(shí)，首先用鉛筆輕輕描繪出山脊線、山谷線等地性線，再根據(jù)碎部點(diǎn)的高程勾繪等高線。 對于不能用等高線表示的特殊地貌，如懸崖、峭壁、陡坎、沖溝、雨裂等，則用相應(yīng)的圖式規(guī)定的符號表示。 等高線的勾繪方法有比例內(nèi)插法、圖解法和目估法等。A

23、BCDEFGHIK52.857.451.652.555.850.450.552.358.855.6x2x1比例內(nèi)插法52.8m57.4m53m54m55m56m57mABmm64 ABdm6 . 4m8 .52m4 .57 ABh4.6m64mm（圖上距離圖上距離）m6 . 4mm64m2 . 01 xmm3m6 . 4mm64m2 . 01 x3mmm6 . 4mm64m4 . 02 xmm6m6 . 4mm64m4 . 02 x6mm五、地形圖的拼接、檢查與整飾1、地形圖的拼接 采用分幅測圖時(shí)，為了保證相鄰圖幅的拼接，每幅圖的四邊均須測出圖廓線外5mm5mm。拼接時(shí)將相鄰兩幅的相應(yīng)圖邊，按坐標(biāo)格網(wǎng)疊合在一起進(jìn)行拼接。 地區(qū)類別地區(qū)類別 點(diǎn)位點(diǎn)位中誤差中誤差(圖上圖上/mm) 地物點(diǎn)間距地物點(diǎn)間距中誤差中誤差(圖上圖上/mm) 等高線高程中誤差等高線高程中誤差（等高距）（等高距） 平地平地 丘陵地丘陵地 山地山地 高地山高地山平地、丘地平地、丘地和城市