數(shù)測第二講碎部測量精選課件

1、 2 碎部測量 武漢大學(xué)測繪學(xué)院課程名稱:數(shù)字測圖原理及方法地形圖：按照一定的數(shù)學(xué)法則，運用符號系統(tǒng)表示地表上的地物、地貌平面位置及基本的地理要素，且高程用等高線表示的一種普通地圖。 具體測圖，整個測量工作分為建立控制網(wǎng)和以控制網(wǎng)為基礎(chǔ)的碎部測量兩部分?？刂茰y量 先把一系列起控制作用的地面點，經(jīng)過一定的數(shù)學(xué)方法(地圖投影)處理后，作為進一步測繪及制圖的基礎(chǔ)。為了在統(tǒng)一的地面坐標系中測定地面點在投影面上的位置及高程，我國在全國范圍內(nèi)建建立起了國家平面控制網(wǎng)和國家高程控制網(wǎng)。日前平面控制網(wǎng)采用“1980年國家大地坐標系”，高程控制網(wǎng)采用“1985年國家高程基準”。依據(jù)控制網(wǎng)可在統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)中開展

2、測圖工作。 碎部測量是利用全站儀或測距經(jīng)緯儀等儀器在某一測站點上測繪各種地物、地貌的平面位置和高程的工作。根據(jù)臨近的控制點來確定碎部點（地物特征點和地貌特征點）對于控制點的關(guān)系。2.1 碎部測圖基本概念 當(dāng)國家基本平面控制點和高程點的密度不能滿足測圖要求時，可根據(jù)需要采用導(dǎo)線測量、測角交會、測邊交會在高級控制點間加密，直至滿足測圖工作的要求為止。這種為測圖而加密的控制點 稱為圖根控制點當(dāng)測區(qū)范圍較小時，投影面本身可視為平面，即不考慮地球曲率，地圖投影簡化為將地面點直接沿鉛垂線投影于水平面上。1：500，1：1000、1：2000、1：5000地形測圖均屬于此類。 碎部測量是利用全站儀或測距經(jīng)緯

3、儀等儀器在某一測站點上測繪各種地物、地貌的平面位置和高程的工作。根據(jù)臨近的控制點來確定碎部點（地物特征點和地貌特征點）對于控制點的關(guān)系。一是測，測量地物、地貌特征點的位置二是繪，繪制地物、地貌碎部測量的方法：1、極坐標法；2、直角坐標法；3、交會法；4、坐標測量法1、常規(guī)經(jīng)緯儀測圖法2、數(shù)字測圖法2.2 碎部測圖方法 地物：地面各種固定的物體。人工地物：鐵路、房屋、橋梁、大壩等自然地物：江河、湖泊、森林、草地地貌：地面各種高低起伏形態(tài)，如高山、深谷、陡坎、懸崖峭壁和雨裂沖溝等。 地形圖的內(nèi)容 數(shù)學(xué)要素：如比例尺、坐標系、高程系等； 地形要素：各種地物、地貌； 注記和整飾要素1 碎部測量碎部測量

4、：以控制點為基礎(chǔ)，測定地物、地貌的平面位置和高程，并將其繪制成地形圖的測量工作。特征點（碎部點）地物特征點：輪廓點和中心點地貌特征點：方向和坡度變化點碎部測量的實質(zhì)：測繪地物和地貌碎部點的平面位置和高程。工作內(nèi)容 測定碎部點的平面位置和高程 利用地圖符號在圖上繪制各種地物和地貌2 碎部測圖方法傳統(tǒng)測圖法（白紙測圖或模擬測圖）：野外測量角度、距離、高差，再利用分度規(guī)、比例尺等工具模擬測量數(shù)據(jù)，按圖示符號展繪到繪圖紙上。數(shù)字測圖法：是對利用各種手段采集到的地面數(shù)據(jù)利用計算機進行處理，而自動生成以數(shù)字形式存儲在計算機存儲介質(zhì)上的地形圖的方法。根據(jù)采集數(shù)據(jù)的手段不同，可分為地面數(shù)字測圖、數(shù)字攝影測圖、

5、三維激光掃描、地形圖數(shù)字化等。經(jīng)緯儀測圖：采用經(jīng)緯儀與分度規(guī)（量角器）配合測圖。 繪制直角坐標格網(wǎng) 展繪控制點一)、圖紙準備圖紙選用：繪圖紙（聚脂薄膜0.1毫米厚 ）二)、繪制坐標格網(wǎng)規(guī)格：10cm 10cm精度：0.1毫米， 0.2毫米， 0.3毫米 1、對角線法2、坐標格網(wǎng)尺法3、繪圖儀法4、格網(wǎng)檢查與注記+方法：使用展點板、展點儀、坐標格網(wǎng)尺法。 精度：距離檢查，0.3毫米。三)、展繪控制點：按（X Y H) 返回如：A(775.045, 568.213)經(jīng)緯儀測圖：采用經(jīng)緯儀與分度規(guī)（量角器）配合測圖。1 將經(jīng)緯儀架設(shè)在測站點(控制點)上，圖板安置在近旁，測定經(jīng)緯儀豎盤指標差x(只需工

6、作開始時測一次)，量出儀器高I；選定另一控制點為起始零方向，并配置該方向的水平度盤讀數(shù)為000000”；2 照準立于碎部點上的標尺，讀取水平角，再讀取經(jīng)緯儀的下、上、中三絲讀數(shù)，最后讀取豎盤讀數(shù)；采用視距測量方法計算出碎部點與測站間的水平距離及高差，并算出碎部點的高程。4 用個圓量角器和直尺，按極坐標法將碎部點圖解展繪至圖紙上，并注記該點高程值。5 重復(fù)2-4步驟，測給其它碎部點。儀器搬至其它控制點上后，應(yīng)復(fù)測上一測站所測的若干碎部點，檢查確認無誤后，再在新測站上開始測繪。經(jīng)緯儀測圖一個測站點的工作1.安置儀器（對中、整平、量儀器高）2.定向（盤左后視讀數(shù)置零、圖板定向定量角器）3.立尺（概括

7、全貌、點少、能檢核）4.觀測（瞄準、讀尺間隔、中絲讀數(shù)、豎盤讀數(shù) 水平角讀數(shù)）5.記錄計算（表格記錄計算）6.刺點（圖上標定注記高程）7.描繪（對照實地按圖式描繪地物）注意事項 1、每觀測2030個碎部點，應(yīng)檢查起始方向歸零 差應(yīng)4，否則，應(yīng)重新定向，并檢查已測碎部點。 2、立尺人員應(yīng)將視距尺豎直，綜合取舍碎部點， 地形復(fù)雜時繪制草圖。 3、繪圖人員注意圖面正確、整潔、注記清晰 并做到隨測點及時展繪、檢查。 4、當(dāng)該站工作結(jié)束時，應(yīng)檢查有無漏測、測 錯，并將圖面上的地物、地性線、等高線 與實地對照，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。 地形圖的拼接、檢查和整飾拼接相應(yīng)坐標格網(wǎng)對齊，檢查地物，地貌的拼接誤差檢查室

8、內(nèi)檢查、外業(yè)巡視檢查、外業(yè)設(shè)站檢查清繪整飾原則：先圖內(nèi)后圖外，先地物后地貌，先注記后符號嚴格按圖式符號繪制和注記等高線通過注記和地物應(yīng)斷開。圖框外注記內(nèi)容齊全。數(shù)字測圖：廣義的數(shù)字測圖主要包括：地面(野外)數(shù)字測圖、地圖數(shù)字化成圖、攝影測量和遙感數(shù)字測圖。狹義的數(shù)字測圖指地面數(shù)字測圖。 依據(jù)采集數(shù)據(jù)的手段不同，分為：地面數(shù)字測圖（野外數(shù)據(jù)采集）全站儀測量模式：用全站儀進行實地測量，將野外采集的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)絻?nèi)存、電子手簿、掌上電腦或便攜機內(nèi)記錄，利用數(shù)字測圖軟件自動生成數(shù)字地圖，并控制繪圖儀自動繪制地形圖。鏡站遙控測圖模式GPS測量模式：RTK實時動態(tài)定位技術(shù)數(shù)字測圖：數(shù)字攝影測圖: 對于大面

9、積的測圖，通?？刹捎煤綔y方法或數(shù)字攝影測量方法，通過解析立體測圖儀或數(shù)字攝影測量系統(tǒng)得到數(shù)字地形圖。 利用大比例尺航攝相片，在航測儀器上建立地形立體模型，通過接口把航測儀器上量測所得的數(shù)據(jù)直接輸入計算機； 利用數(shù)字攝影測量系統(tǒng)直接得到測區(qū)的數(shù)字影像，再經(jīng)過計算機圖像處理得到數(shù)字地形圖及數(shù)字地面模型（DTM）。地形圖數(shù)字化：在已進行過測繪工作的測區(qū)，利用紙介質(zhì)地形圖，即原圖（底圖），經(jīng)過數(shù)字化儀，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字地形圖。地面數(shù)字測圖特點大比例尺測圖自動化：野外測量自動記錄、自動結(jié)算處理，自動成圖、繪圖，并提供可供處理的數(shù)字地圖。效率高、勞動強度小。大比例尺測圖的數(shù)字化：數(shù)字地形信息可以傳輸、處理和

10、多用戶共享；可自動提取點位坐標、距離、方位、面積等；可供工程CAD（計算機輔助設(shè)計）使用；可供GIS建庫使用，可繪制各類專題地圖；可進行局部更新，保持地圖的現(xiàn)勢性。地面數(shù)字測圖特點點位精度高 傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀配合平板、量角器的圖解測圖方法, 地物點的平面位置誤差主要受： 展繪誤差和測定誤差; 測定地物點的視距誤差和方向誤差; 地形圖上地物點的刺點誤差 圖上誤差可達0.47 測定地形點高程時,經(jīng)緯儀視距法即使在較平坦地區(qū)(06)視距為150米,地形點高程測定誤差也達0.06米，隨著傾斜角的增大高程測定誤差會急劇增加。地面數(shù)字測圖特點點位精度高 數(shù)字化測圖,若距離在300m以內(nèi)時測定地物點誤差約為10

11、,測定地形點高差約為18。全站儀的測量數(shù)據(jù)作為電子信息可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖.在全過程中原始數(shù)據(jù)的精度毫無損失,從而獲得高精度(與儀器測量同精度)的測量成果。地面數(shù)字測圖特點改進了作業(yè)方式 傳統(tǒng)的方式主要是通過手工操作,外業(yè)人工記錄、人工繪制地形圖;并且在圖上人工量算坐標、距離和面積等. 數(shù)字測圖則使野外測量達到自動記錄、自動解算處理、自動成圖, 自動化程度高,出錯(讀錯、記錯、展錯)的概率小,能自動提取坐標、距離、方位和面積等.繪出的地形圖精確、規(guī)范、美觀。 便于圖件的更新 城鎮(zhèn)的發(fā)展加速了城鎮(zhèn)建筑物和結(jié)構(gòu)的變化,采用地面數(shù)字測圖能克服大比例尺白紙測圖連續(xù)更新的因?qū)嵉胤课莸母慕?/p>

12、擴建、變更地籍或房產(chǎn)時,只須輸入有關(guān)的信息,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理就能方便地做到更新和修改,始終保持圖面整體的可靠性和現(xiàn)勢性。 地面數(shù)字測圖特點加了地圖的表現(xiàn)力 計算機與顯示器、打印機聯(lián)機,可以顯示或打印各種資料信息;與繪圖機聯(lián)機時,可以繪制各種比例尺的地形 也可以分層輸出各類專題地圖,滿足不同的用戶的需要。、方便成果的深加工利用 數(shù)字化測圖的成果是分層存放,不受圖面負載量的限制,從而便于成果的加工利用。比如EPSW軟件定義11層(用戶還可以根據(jù)需要定義新層),房屋、電力線、鐵路、道路、水系地貌等存于不同的層中,通過打開或關(guān)閉不同的層得到所需的各類專題圖,如管線圖、水系圖、道路圖、房屋圖等。 可作為GI

13、S的重要信息源 地理信息系統(tǒng)具有方便的信息查詢功能、空間分析功能、以及輔助決策功能,在國民經(jīng)濟、辦公自動化及人們?nèi)粘Ｉ钪卸加袕V泛的應(yīng)用.數(shù)字化測圖作為GIS的信息源,能及時地提供各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新GIS的數(shù)據(jù)庫。 一、極坐標法 、1、0位置碎部點坐標計算： 2、1位置碎部點坐標計算： 2.3 測定碎部點的基本方法碎部點的坐標計算 一、極坐標法 、3、2位置碎部點坐標計算： 4、3位置碎部點坐標計算： 碎部點的坐標計算 一、極坐標法 、5、4位置碎部點坐標計算： 碎部點的坐標計算 二、方向交會法、1前方交會 碎部點的坐標計算 二、方向交會法、1前方交會 碎部點的坐標計算 三、方向交會法、2.一個

14、測站觀測方向和一個已知方向的交會 碎部點的坐標計算 三、量距法、1、距離交會法 碎部點的坐標計算 三、量距法、1、距離交會法 碎部點的坐標計算 三、量距法、2、偏距法 若J在AB左側(cè)，則若J在AB右側(cè)，則 三、量距法3、插點法 （7-11） 三、量距法4、方向距離交會法碎部點的坐標計算 三、量距法、5、直角坐標法（支距法） 若J在AB左側(cè)，則若J在AB右側(cè)，則碎部點M的坐標計算公式為 四、碎部點高程的計算采用電磁波測距三角高程測量測定碎部點的高程：式中：為測站高程，為儀器高，為鏡高，為斜距，為垂直角。7.4 地物測繪 地 物 類 型地 物 類 型 舉 例水系江河、運河、溝渠、湖泊、池塘、井、泉

15、、堤壩、閘等及其附屬建筑物居民地城市、集鎮(zhèn)、村莊、窯洞、蒙古包以及居民地的附屬建筑物道路網(wǎng)鐵路、公路、鄉(xiāng)村路、大車路、小路、橋梁、涵洞以及其它道路附屬建筑物獨立地物三角點等各種測量控制點、亭、塔、碑、牌坊、氣象站、獨立石等管線與垣墻輸電線路、通信線路、地面與地下管道、城墻、圍墻、柵欄、籬笆等境界與界碑國界、省界、縣界及其界碑等土質(zhì)與植被森林、果園、菜園、耕地、草地、沙地、石塊地、沼澤等。1 地物的分類 地物一般可分為兩大類：一類是自然地物，如河流、湖泊。另一類是人工地物，如房屋、道路等。地形圖圖式是地形圖制圖學(xué)的重要組成部分。 1、有助于“去粗取精”地把地表上最重要的信 息反映到圖上去； 2、

16、有助于在有限的圖面上多反映一些信息 3、有助于讀圖 4、有助于美化圖面2、地物在地形圖上的表示原則：1)、依比例尺表示：如房屋、運動場等； 比例符號主要是一些較大地物的輪廓線，依比例縮小后，圖形保持與地面實物相似，如房屋、道路、橋梁、河流等。這些符號一般是由圖形元素的點、直線段、曲線段等組合而成，因而可以通過獲取這些圖形元素的特征點用繪圖軟件繪制。 2、地物在地形圖上的表示原則：1)、依比例尺表示：如房屋、運動場等； 2、地物在地形圖上的表示原則：2)、不依比例尺表示：如紀念碑、煙囪； 非比例符號主要是指一些獨立的、面積較小但具有重要意義或不可忽視的地物，如測量控制點、水井、界址點等。非比例尺

17、符號的特點是僅表示該地物中心點的位置，而不代表其大小。對這些符號的處理，可先按照圖式標準將符號做好存放于符號庫中，在成圖時，按其位置調(diào)用，繪制于圖上。2、地物在地形圖上的表示原則：2)、不依比例尺表示：如紀念碑、煙囪； 2、地物在地形圖上的表示原則：3)、半依比例尺表示：如圍墻、單線道路等。 半比例符號在圖上代表一些線狀地物，如圍墻、斜坡、境界等。這些符號的特點是在長度上依比例。在處理這些符號時，可對每一個線狀地物符號編制一個子程序，需要時，調(diào)用這些子程序，只需輸入該線狀地物轉(zhuǎn)折處的特征點，即可由程序繪出該線狀地物。 2、地物在地形圖上的表示原則：3)、半依比例尺表示：如圍墻、單線道路等。 3

18、、地物符號4)、地物注記 有些地物除了用相應(yīng)的符號表示外，對于地物的性質(zhì)、名稱等在圖上還需要用文字和數(shù)字加以注記，如房屋的結(jié)構(gòu)和層數(shù)、地名、路名、單位名、等高線高程和散點高程以及河流的水深、流速等。（1）地理名稱注記（2）說明文字注記（3）數(shù)字注記 3、地物符號4)、地物注記 3、地物測繪依比例表示的地物，將其正射投影位置的幾何形 狀相似地描繪在圖上，或?qū)⑵溥吔缥恢帽硎驹趫D 上，邊界內(nèi)繪上相應(yīng)符號； 不能依比例表示的地物，在圖上以相應(yīng)的地物符號 表示在地物中心位置； 根據(jù)規(guī)定的比例尺，按規(guī)范和圖式的要求綜合取舍； 測定地物形狀的特征點（拐點）。3、地物測繪1)、居民地測繪測圖比例尺不同，綜合取

19、舍不一樣； 外圍輪廓準確測繪，內(nèi)部主要街道及 較大的空地應(yīng)區(qū)分出來； 散列式居民地、獨立房屋應(yīng)分別測繪； 一般只測繪房屋的三個角或相鄰的兩 角頂并量取房屋寬度。3、地物測繪2)、獨立地物測繪3)、道路測繪標尺應(yīng)立于中心線上，直線立尺稀， 曲線立尺密；附屬物按實際位置測定。公路 ： 一律按實際位置測繪。 立尺位置：中心、兩 側(cè)、一側(cè)實量寬度。 轉(zhuǎn)彎、交叉處尺點密， 附屬物實測。 路堤、 路塹 測繪方法同鐵路。 大車路立尺于道中心，按圖式繪制。 小路視其重要程度綜合取舍，彎曲程度 綜合取舍，與田埂重合不繪田埂。3、地物測繪4)、管線與垣柵測繪架空管線轉(zhuǎn)折處的支架塔柱實測，直線部分用檔距長度圖解確定

20、；塔柱上有變壓器時其位置按其與塔柱的相應(yīng)位置繪制；電線和管道按符號繪制。3、地物測繪5)、水系的測繪無特殊要求時均以岸邊為界，如要求測水涯線、洪水位、平水位，按要求在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上測繪。 河岸在保證精度的前提下，小的彎曲、岸邊不甚明顯地段適當(dāng)取舍。單線表示的小溝只測中心位置；渠道兩岸有堤可參照公路的測法，田間臨時小渠不必測繪。 湖泊邊界如不明顯，可視具體情況確定湖岸或水涯線3、地物測繪6)、植被與土質(zhì)測繪測繪邊界，用地類界符號表示范圍，加植被符號和說明。地類界與道路、河流、欄柵等重合時不繪地類界，與境界線、高壓線等重合應(yīng)移位繪地類界。行樹兩端實測，中間配置。7.5 地貌測繪一、地貌特征點和地

21、性線Geomorphologic Feature Point & Orographic Character Line傾斜變換點方向變換點山頂點鞍部點山脊線山谷線二、等高線的概念Concept of Contour1等高線地面上高程相等的相鄰各點所連成的閉合曲線水平面等高距等高線平距2等高距（Contour Interval）地形圖上相鄰的兩條高程不同的等高線之間的高差確定等高距要考慮的因素 測圖比例尺 地面坡度 用戶需求1米0.5米1:10005米2.5米1米1:10000山地(6坡度25) 丘陵地(2坡度6) 平地(坡度2) 地貌類別比例尺二、等高線的概念Concept of Contour2示坡線：在某些等高線的斜坡下降方向繪制的用來表示坡向的短線。盆地的示坡線一般選擇在最低最高兩條等高線上表示山頭的示坡線一般在高程最大的等高線上表示三、等高線的種類和特性Classification and Characteristics of Contour首曲線 基本等高線計曲線 加粗等高線1等高線的種類間曲線 按1/2等高距測繪的等高線等高距為1米時：等高距為2.5米時：0 2.5 5 7.5