第09章 大比例尺地形图的测绘

1、第9章 大比例尺地形图的测绘 武汉大学水利水电学院武汉大学水利水电学院 邓念武邓念武9.1 地形图的基本知识地形图的基本知识地形图的定义：地形图的定义： 地面上的地面上的地物地物和和地貌地貌水平投影到水平投影到水平面上水平面上;按一定按一定比例尺比例尺缩绘成图纸。缩绘成图纸。地形地形地物地物地貌地貌地形图地形图 缩绘缩绘 比例尺比例尺9.1.1 比例尺 比例尺定义：地形图上任意一线段的长度与地面上相应线段的水平距离之比。比例尺种类：数字比例尺和图示比例尺。1、数字比例尺、数字比例尺 数字比例尺一般用分子为1、分母为整数的分数表示。1:500、1:1000、1:2000和1:5000的比例尺地形

2、图称为大比例尺地形图；把1:1万、1:2.5万和1:5万的地形图称为中比例尺地形图；把1:10万、1:20万、1:50万和1:100万的地形图称为小比例尺地形图。 2、图示比例尺、图示比例尺 为了使用方便，避免由于图纸伸缩而引起的误差，通常在地形图图幅的下方绘一图示比例尺。最常见的图示比例尺为直线比例尺。 3比例尺精度比例尺精度比例尺精度定义：相当于图上0.lmm的实地水平距离结论：比例尺愈大，所表示的地物、地貌就愈详细，精度也就愈高，但测图工作量也随之成倍地增加。因此，应按实际需要选择测图比例尺。9.1.2 地物符号 （1）比例符号 （2）非比例符号 （3）线形符号 （4）注记符号 非比例符

3、号线形符号比例符号9.1.3 地貌符号1、等高线的概念、等高线的概念 等高线是地面上高程相同的相邻点所连成的闭合曲线。2、等高距和等高线平距、等高距和等高线平距相邻两等高线间的高差称为等高距。相邻两等高线间的水平距离称为等高线平距。两点之间的高差与水平距离的比值称为两点间的坡度。比例尺地 形 类 别平坦地 3以下丘陵地 310山地 1025山地 25以上1：5000.50.5111：10000.51121：200012223、等高线的分类、等高线的分类（1）首曲线 （2）计曲线 4、地貌的基本形态及其等高线、地貌的基本形态及其等高线 山山 丘丘盆盆 地地山脊（分水线）山脊（分水线）山谷（集水线

4、）山谷（集水线）鞍部鞍部陡崖陡崖悬崖悬崖5、等高线的特性、等高线的特性（1）同一条等高线上的各点高程相同。（2）等高线应是一条闭合的曲线，若不在本图幅内闭合，就必在相邻的图幅内闭合。只有遇到用符号表示的峭壁和坡地时才能断开。（3）除峭壁或悬崖外，不同高程的等高线不能重合或相交。（4）等高线与山脊线和山谷线正交，且山脊的等高线向低处凸出，山谷的等高线向高处凸出。（5）在同一幅地形图上等高距相同。等高线越密，表示地面坡度越陡；等高线越稀，则表示地面坡度越缓。9.1.4 图外注记矩形分幅与编号的方法 西南角坐标公里数编号法行列编号法流水编号法图名和图号、接图表和比例尺、图廊和坐标格网图名和图号、接图

5、表和比例尺、图廊和坐标格网9.2 大比例尺经纬仪测绘法测图9.2.1 测图前的准备工作1、编制控制点成果表2、 直角坐标方格网的绘制3、 控制点的展绘9.2.2 经纬仪测绘法测图（1）将经纬仪安置于控制点B上，对中、整平、量取仪器高，并填入记录手薄；（2）定向 选定某一控制点为后视方向，用经纬仪盘左瞄准A点，并使水平度盘读数为00000。（3）将小平板安放于经纬仪旁，用小针把量角器圆心插在B点上，画出后视方向线BA。（4）观测 欲测山脚碎部点，转动照准部，瞄准该点处的地形尺，读取水平度盘读数，读取下丝、上丝、中丝读数，使竖直度盘指标水准管气泡居中，读取竖直度盘读数，并依次填入手薄。（5）计算

6、按视距测量公式计算测站B至该碎部点的水平距离D和高差h，并求其高程。1、 作业步骤作业步骤（6）展点 转动量角器，在量角器上读出所测的水平角值，并使其对准所绘的后视方向线BA，然后沿直径方向根据比例尺及水平距离，刺出碎部点的位置，并注上高程。测点水平角 视距间隔（m）竖盘读数 竖直角 中丝读数(m)水平距离(m)高差(m)测点高程(m)附记181 510.97288 46+1 141.3897.15+2.0935.02山脚2181 390.34790 12-0 121.0034.70+0.2633.19桥AB123321D3D2D1极坐标法碎部点平面位置的测定方法 测量碎部点平面位置的方法最常

7、见的是上述的极坐标法，特殊情况下也可采用直角坐标法、角度交会法和距离交会法。角度交会法角度交会法AB112直角坐标法直角坐标法AB1D1D2距离交会法距离交会法（1）地物特征点的选择 （1）能用比例符号表示的地物特征点的选择 （2）用非比例符号表示的特征点的选择 （3）点状地物特征点的选择（2）地貌特征点的选择 （1）能用等高线表示的地貌特征点的选择 （2）不能用等高线表示的陡崖、冲沟等地貌2、 碎部点的选择碎部点的选择 在地形测量的过程中，应做到随测、随记、随算、随绘。在展点的同时，参照实地情况随即用铅笔将地物、地貌勾绘出来。 地物的勾绘是将各转折点按其顺序连起来。 对于地貌，绘图者可根据测

8、出的碎部点，把有关的地貌特征点连起来，在图上用铅笔轻轻地勾出地性线（山脊线用实线，山谷线用虚线）。 等高线内插法的原理是；由于碎部点一般选在坡度变化处，这样相邻碎部点之间的坡度可视为均匀的。 3、 地物和等高线的勾绘地物和等高线的勾绘地形测图中的注意事项：1、集体完成，分工协作；2、出工前的准备；3、工作开始前的工作；4、测站上的工作：研究跑尺、读数、记录、计算、绘图；5、支点工作；6、收工时的工作。9.2.3 地形图的拼接、检查与整饰 一、地形图的拼接一、地形图的拼接二、地形图的检查二、地形图的检查1室内检查2室外检查（巡视检查、设站检查） 三、地形图的整饰三、地形图的整饰9.3 全站仪数字

9、化测图技术 9.3.1 全站仪数字化测图中点的表示方法 1点的三维坐标（x、y、H）。2点的属性。3点的连接信息。 9.3.2 全站仪数字化测图的作业过程 广州南方测绘仪器公司的CASS；清华三维公司的EPSW等软件已用于测绘生产中。 全站仪数字化测图分野外数据采集（包括数据编码）、计算机处理、成果输出三个阶段。数字测图的方法：编码法草图法电子平板法草图法数字测图：草图法数字测图的流程是： 外业使用全站仪测量碎部点三维坐标的同时，领图员绘制碎部点构成的地物形状和类型并记录下碎部点点号(必须与全站仪自动记录的点号一致)。 内业将全站仪或电子手簿记录的碎部点三维坐标，通过CASS传输到计算机、转换

10、成CASS坐标格式文件并展点，根据野外绘制的草图在CASS中绘制地物。 其优点是：测图时，不需要记忆繁多的地形符号编码，是一种十分实用、快速的测图方法；缺点是不直观，当草图编号有错误时，可能还需要到实地查错。(1) 人员组织人员组织 观测员1人 制图员1人 跑尺员12人 内业制图员1人(2)外业测量工作外业测量工作 全站仪上的测量工作 制图员工作 跑尺员工作(3)数据传输数据传输(4) 内业制图工内业制图工外业数据采集外业数据采集1、设站步骤选“1”选择“创建”输入项目名确认进入下一级选“1”输入测站点信息后，按“确认”进入选“1”输入后视点信息，按“确认”进入下一级瞄准后视点，进行测量在确保

11、对准后视点且在盘左状态下进行按“测量1”键完成对后视点的测量工作为了确保设站和定向工作的正确性，应测量后视点坐标，若与后视已知点坐标相符，则进行碎部测量；否则查找原因，进行改正 盘左瞄准后视目标，按“测量1”键，进行测量和数据记录。 查找坐标数据方法 选择“4 数据”2、碎部点的采集盘左瞄准所需测量的目标，在常规测量模式下直接按“测量1”或“测量2”（“测量1”或“测量2”的测量模式可以自己定义），坐标数据将自动存储到全站仪中。领尺员绘草图要反映、记录碎部点的属性信息和连接关系，且要与仪器的信息一致，特别注意草图中的点号与全站仪内对应。 数据传输数据传输用瑞得专用数据线将全站仪与电脑进行连接，

12、在全站仪逐步选择“菜单” “通讯” “1.发送数据” “项目” 显示：选择项目名，按“回车”，就做好了传输数据的准备。传输之前一定要查看全站仪和软件的通讯参数，使其保持一致 内业制图工内业制图工作作展点：定显示区、展野外测点、展高程点根据草图绘制地物等高线的处理：建立DTM模型、修改DTM模型、 绘制等高线、等高线的修饰建立和修改DTM模型：建立三角形、删除三角形、增加三角形等。绘制等高线：可以选择4种拟合形式，包括不光滑折线、张力样条拟合、三次B样拟合、SPLINE拟合等高线的修饰：注记等高线、等高线修剪等地形图的整饰：加注记、加图框、分幅等。9.3.3 全站仪数字化测图的特点 1自动化程度

13、高，数据成果易于存取，便于管理。2精度高。3无缝接图。4便于使用。5数字测图的立尺位置选择更为重要。6. 可以很好地满足计算辅助设计的需要。与传统的白纸测图方法比较，内外业一体化数字测图方法创建的大比例尺数字地图具有如下特点：1) 白纸测图方法是采用视距法测距，测距相对误差只有约1/300，而数字测图方法是采用EDM测距，测距相对误差小于1/40000，几百米的距离测量误差均在1cm左右。在通视良好、定向边较长的情况下，地形点到测站的距离可以比常规测图法长。2) 白纸测图方法是将控制点和碎部点坐标手工展绘在聚脂薄膜上，受人眼最小分辨距离为图上0.1mm的限制，存在展点误差。数字测图方法是采用计

14、算机自动展点，没有展点误差。3) 白纸测图方法先完成图根加密，按坐标将控制点展绘在聚脂薄膜上，然后进行地形测图。数字测图方法可以使图根点加密和地形测图同时进行。例如采用自由设站方法，用全站仪的边角后方交会功能观测2个或2个以上的已知点，就可以精确测定出测站点的三维坐标。4) 白纸测图方法是以一幅地形图为单元组织施测，这容易给图幅边缘测图带来困难，数字测图方法不受图幅的限制。作业小组的任务可以按照河流、道路和自然分界来划分，方便地形测图的施测，也减少了常规测图的接边问题。5) 数字地形图便于修测。由于数字地图的碎部点精度较高且分布均匀，重要地物点相对于临近控制点的点位误差小于5cm，所以当数字地图需要修测而图内大部分控制点已遭破坏时，可以自