第八章-大比例尺地形圖測(cè)繪公開課一等獎(jiǎng)省優(yōu)質(zhì)課大賽獲獎(jiǎng)?wù)n件

第八章

大百分比尺地形圖測(cè)繪

第一節(jié)地形圖基本知識(shí)

一、地形圖百分比尺

1、定義：若A、B兩點(diǎn)在地形圖上長(zhǎng)度為d，而其實(shí)際水平距離為D，則百分比尺為百分比尺=d/D=1Dd1=M2、表示百分比尺形式：

（1）數(shù)字百分比尺比如1：500

（2）直線百分比尺

100102030km＊＊＊3、百分比尺精度相當(dāng)于圖上0.1mm實(shí)際水平距離。百分比尺：1/5001/10001/1萬1/10萬精度：0.05m0.10cm1.0m10m

依據(jù)地形圖百分比尺確定實(shí)地量測(cè)精度，如在百分比尺為1∶500地形圖上測(cè)繪地物，量距精度只需到達(dá)±5cm即可依據(jù)用圖需要表示地物、地貌詳細(xì)程度，確定所選取地形圖百分比尺。如要求測(cè)量能反應(yīng)出量距精度為±10cm圖，應(yīng)選百分比尺為1∶1000地形圖。二、地形圖分幅

1、分幅梯形分幅：按經(jīng)緯度分幅，適合用于中、小百分比尺地形圖；矩形分幅：按坐標(biāo)分幅，主要用于大、中百分比尺地形圖；2、大百分比尺地形圖圖幅

(1)40cm×50cm主要用于1:5000地形圖

(2)50cm×50cm其它百分比尺地形圖如房屋如水準(zhǔn)點(diǎn)如河流按地物特征和大小區(qū)分百分比符號(hào)：非百分比符號(hào)：半百分比符號(hào)：（寬度非百分比）1.地物符號(hào)(自然形成和人工建筑物體）三、地形圖圖式符號(hào)分類2、地貌符號(hào)：等高線

（1）定義：由地面上高程相同點(diǎn)所組成連線稱為等高線，等高線為封閉曲線。（2）等高距和等高線平距地形圖上，相鄰兩條等高線之間高差稱為等高距；等高距普通取0.5m、1m、2m、5m，等高距越小，描述地貌越詳細(xì)，等高距越大，描述地貌越概略；地形圖上，相鄰兩條等高線之間水平距離稱為等高線平距；平距越大，說明坡度越平緩，平距越小，說明坡度越陡峭。2930313233（3）幾個(gè)經(jīng)典地貌等高線①山頭與洼地50山頭50洼地②山脊與山谷③鞍部A---A山脊線剖面雨水流向雨水流向B---B山谷線剖面5050AABB（4）等高線種類①首曲線（基本等高線）高程為等高距整數(shù)倍等高線，稱為首曲線，用細(xì)實(shí)線表示，不注記高程；

②計(jì)曲線（粗曲線）高程為5倍等高距整數(shù)倍等高線，稱為計(jì)曲線，用粗實(shí)線表示，要注記高程；

3029313233③間曲線（二分之一等高線）為了描述局部地域地貌改變，在對(duì)應(yīng)兩條首曲線之間，按二分之一等高距加繪一條等高線，該等高線稱為間曲線；間曲線用長(zhǎng)虛線表示，不注高程。

④助曲線（四分之一等高線）性質(zhì)與間曲線相同，用短虛線表示(5)等高線特征

①等高性：同一條等高線上各點(diǎn)高程相同；②封閉性：等高線是一條閉合曲線；③非相交性：兩條等高線不能相交（分岔）；④密陡疏緩性：等高線越密，則坡越陡，越疏，則越緩；⑤正交性：示坡線（山脊線和山谷線）與等高線正交。（6）等高線勾繪(h=1m)·136.3·134.8·132.5·133.4·133.7·132.4·134.7·132.4當(dāng)h=1m時(shí)，n=int(HA)-int(HB)3.注記符號(hào)如水稻田（1）圖紙準(zhǔn)備:聚脂薄膜;白紙（2）繪制坐標(biāo)方格網(wǎng):對(duì)角線法一.測(cè)圖前準(zhǔn)備工作第二節(jié)大百分比尺地形圖測(cè)繪對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)ABCDO對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)ABCDO對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)ABCDO對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)ABCDO對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)對(duì)角線法繪制坐標(biāo)格網(wǎng)1.所畫格網(wǎng)每個(gè)小方格邊長(zhǎng)是否為10cm，其誤差不超出0.2mm2.各個(gè)小方格對(duì)角線是否為14.14cm，其限差不超出0.3mm3.對(duì)角線上各點(diǎn)應(yīng)在一條直線上，偏離小于0.2mm坐標(biāo)方格網(wǎng)繪制精度要求0.2mm二、經(jīng)緯儀測(cè)繪法1.碎部點(diǎn)選擇碎部測(cè)量就是測(cè)定碎部點(diǎn)平面位置和高程。地形圖質(zhì)量在很大程度上取決于立尺員能否正確合理地選擇地形點(diǎn)。地形點(diǎn)應(yīng)選在地物或地貌特征點(diǎn)上地物特征點(diǎn)地物輪廓轉(zhuǎn)折、交叉和彎曲等改變處點(diǎn)及獨(dú)立地物中心點(diǎn)。地貌特征點(diǎn)是控制地形山脊線、山谷線和傾斜改變線等地性線上最高、最低點(diǎn)，坡度和方向改變處，以及山頭和鞍部等處點(diǎn)。次要地物特征點(diǎn)主要地物特征點(diǎn)7012020050801201530501:5001:10001:最大視距地形點(diǎn)最大間距測(cè)圖百分比尺地形點(diǎn)最大間距和最大視距(城鎮(zhèn)建筑區(qū))次要地物特征點(diǎn)主要地物特征點(diǎn)100150250350601001303001530501001:5001:10001:1:5000最大視距地形點(diǎn)最大間距測(cè)圖百分比尺地形點(diǎn)最大間距和最大視距(普通地域)極坐標(biāo)法：用經(jīng)緯儀直接測(cè)定各碎部點(diǎn)相對(duì)于已知方向水平角、視距尺讀數(shù)和豎直角，計(jì)算出水平距離和高程，繪圖員依據(jù)所測(cè)水平角、平距，利用半圓儀將碎部點(diǎn)描繪在圖板上2.測(cè)繪方法BAabi上絲讀數(shù)中絲讀數(shù)下絲讀數(shù)豎直角水平角經(jīng)緯儀測(cè)繪法一個(gè)測(cè)站上觀察步驟以下：①安置儀器。安置經(jīng)緯儀于測(cè)站A點(diǎn)，對(duì)中、整平、量取儀器高讀數(shù)至厘米）并記入碎部測(cè)量手簿。在測(cè)站附近安置圖板。②定向。將經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)另一個(gè)控制點(diǎn)B，使水平度盤讀數(shù)為0°00′。③立尺。立尺員先觀察測(cè)站附近地形情況，與觀察員共同約定跑尺范圍、路線，然后在選定碎部點(diǎn)上立標(biāo)尺，盡可能做到跑尺有次序、不漏點(diǎn)，一點(diǎn)多用，方便繪圖。立尺點(diǎn)與測(cè)站間視距長(zhǎng)度應(yīng)不超出表7－4中要求最大視距。④觀察。用經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)標(biāo)尺，讀取上絲、下絲、中絲讀數(shù)，讀取水平度盤讀數(shù)、豎盤讀數(shù)。在觀察過程中，應(yīng)檢驗(yàn)定向是否為0°00′,其不符值不得超出5'，不然應(yīng)重新定向。⑤統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)者將觀察數(shù)據(jù)記入手簿（表7－8），并把地形名稱填入備注欄。⑥計(jì)算。按視距測(cè)量公式，計(jì)算水平距離、碎部點(diǎn)高程，并填入表7－8對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。將展點(diǎn)所需數(shù)據(jù)馬上報(bào)給繪圖員。⑦展繪碎部點(diǎn)3.等高線勾繪理論基礎(chǔ)：兩相鄰地形點(diǎn)之間坡度是不變，其高差與平距成正比地圖上實(shí)際地面A、B為同坡度上兩個(gè)地形點(diǎn)，當(dāng)?shù)雀呔鄅＝1m時(shí)，有6條等高線經(jīng)過，依平距與等高線成百分比關(guān)系，求出它們?cè)诘貓D上位置1’、2’、3’、4’、5’、6’。目估法內(nèi)插等高線目估法內(nèi)插等高線目估法內(nèi)插等高線四、地形圖拼接、質(zhì)量檢驗(yàn)和整飾第三節(jié)大百分比尺數(shù)字測(cè)圖原理一、數(shù)字測(cè)圖概述1.數(shù)字測(cè)圖特點(diǎn)（1）實(shí)現(xiàn)測(cè)圖自動(dòng)化（2）實(shí)現(xiàn)了測(cè)圖數(shù)字化（3）實(shí)現(xiàn)了高精度二、數(shù)字測(cè)圖（DSM）系統(tǒng)數(shù)字測(cè)圖（DSM）系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為關(guān)鍵，由地形數(shù)據(jù)采集設(shè)備和結(jié)果設(shè)備而組成，在軟件支持下，對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，編輯成圖，輸出和管理測(cè)繪系統(tǒng)。

野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處理系統(tǒng)輸出設(shè)備全站儀或其它測(cè)量?jī)x器便攜機(jī)統(tǒng)計(jì)器計(jì)算機(jī)軟件打印機(jī)繪圖儀數(shù)據(jù)存放介質(zhì)數(shù)字化儀掃描儀立體坐標(biāo)量測(cè)儀解析測(cè)圖儀傳統(tǒng)野外白紙測(cè)圖借助適當(dāng)測(cè)量?jī)x器，經(jīng)過測(cè)量水平角、豎直角和水平距離來測(cè)定碎部點(diǎn)位置，作業(yè)員據(jù)此將碎部點(diǎn)展繪到圖紙上，然后對(duì)照實(shí)地繪制成圖。對(duì)于野外數(shù)字測(cè)圖而言，只不過是由計(jì)算機(jī)來替換人工作，所以，繪圖信息、屬性信息、定位信息就組成了野外數(shù)字測(cè)圖數(shù)據(jù)采集主要內(nèi)容。數(shù)字測(cè)圖中描述地形點(diǎn)必須具備信息：（1）測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)X、Y、H；（2）測(cè)點(diǎn)屬性，即地形點(diǎn)特征信息，即該點(diǎn)終究是什么點(diǎn)；（3）測(cè)點(diǎn)連接信息，可將與該測(cè)點(diǎn)相關(guān)點(diǎn)連成一個(gè)整體。三、野外數(shù)字測(cè)圖數(shù)據(jù)組成四、地形編碼計(jì)算機(jī)是經(jīng)過測(cè)點(diǎn)屬性信息來識(shí)別測(cè)點(diǎn)是哪一類特征點(diǎn)，用什么圖式符號(hào)來表示，通常在數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中必須設(shè)計(jì)一套完整地形編碼來與地物名稱和符號(hào)一一對(duì)應(yīng)。屬性編碼方法很多，如拼音編碼、三位、四位、五位、六位、七位數(shù)字編碼等。1、地形編碼設(shè)計(jì)應(yīng)遵照標(biāo)準(zhǔn)①符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖示分類，符合地形圖繪圖標(biāo)準(zhǔn)②簡(jiǎn)單易記，符合測(cè)量習(xí)慣③便于計(jì)算機(jī)處理2、常見地形編碼系統(tǒng)（1）三位整數(shù)編碼特點(diǎn)：①位數(shù)最少、便于記憶和輸入②分類符合圖示③與圖示一一對(duì)應(yīng)，編碼帶有圖形信息④計(jì)算機(jī)可自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)繪圖編碼方法：第一位：類別號(hào)第二、三位：序號(hào)如106

（2）四位整數(shù)編碼特點(diǎn)：便于將編碼細(xì)分如327（煙囪）分為A、煙囪3271、煙道3272、和架空煙道3273五、連接信息連接信息可分為連接點(diǎn)和連接線型。所測(cè)點(diǎn)為線狀地物上點(diǎn)或面狀地物邊界點(diǎn)時(shí)，需要明確測(cè)點(diǎn)與哪個(gè)點(diǎn)相連，以什么線型相連。點(diǎn)連接線型三種：直線、曲線和圓弧線。線型：直線、曲線、圓弧1-----直線2-----曲線3-----圓弧空---獨(dú)立點(diǎn)C、E站野外測(cè)圖情況六、碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)野外采集野外數(shù)字測(cè)圖數(shù)據(jù)采集格式同傳統(tǒng)方法外業(yè)統(tǒng)計(jì)格式相仿，如圖中點(diǎn)號(hào)為測(cè)點(diǎn)序號(hào)，系統(tǒng)可生成；編碼、目標(biāo)高、連接點(diǎn)和連接線型由觀察者經(jīng)過鍵盤輸入；水平角、豎直角、斜距由全站儀測(cè)定后自動(dòng)統(tǒng)計(jì)或傳輸給便攜機(jī)。圖為電子平板測(cè)繪系統(tǒng)碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集對(duì)話框；碎部點(diǎn)采集有各種模式：如極坐標(biāo)測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量等。七、計(jì)算機(jī)繪圖基本方法地圖以數(shù)字形式描述雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但沒有模擬產(chǎn)品——線劃地形圖直觀，所以在應(yīng)用時(shí)，數(shù)字地圖往往要以模擬圖形式輸出（顯示）。自然空間即使非常復(fù)雜，但以平面形式來描述立體空間地形圖主要由點(diǎn)、直線、曲線（圓?。┑然緢D形元素組合而成，所以了解這些基本圖形元素計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法是最基本要求。1、曲線擬合欲畫y=f(x)一條曲線，利用曲線上少許特征點(diǎn)建立模擬函數(shù)y=g(x)，用以迫近曲線y=f(x)，依據(jù)函數(shù)y=g(x)就可求得曲線上加密點(diǎn)坐標(biāo)，當(dāng)加密到相當(dāng)密度時(shí)，就形成了一條光滑曲線。這一過程稱曲線擬合。慣用方法：線性迭代法張力樣條函數(shù)法曲線擬合2、區(qū)域符號(hào)填充（規(guī)則填充、不規(guī)則填充）（1）規(guī)則填充：規(guī)則填充有品字型和平行線型等。經(jīng)濟(jì)作物要求用具字型，如圖a所表示。依百分比尺表示街區(qū)等用平行線暈線，如圖b所表示。（2）不規(guī)則填充：地形圖上大面積竹林和灌木林等，要求用不規(guī)則填充，如圖C所表示abc1.數(shù)字地面模型DTM(DigitalTerrainModel）數(shù)字地面模型是以數(shù)字形式按一定結(jié)構(gòu)組織在一起，表示實(shí)際地形特征空間分布，也就是地球形狀大小和起伏數(shù)字描述。當(dāng)數(shù)字地面模型只包含高程信息時(shí)，稱DEM(DigitalElevationModel)

。DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有兩種：規(guī)則矩形格網(wǎng)和不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）八、數(shù)字地面模型