地形图的基本知识教材

第七章：地形图的基本知识公共管理学院齐志国本章内容地形图的基本知识1地形图的分幅和编号2地物地貌在地形图上的表示方法3大比例尺地形图的测绘内容4概述地图的含义：按照一定的法则有选择地在平面上表示地球表面各种自然要素和社会要素地图通称为地图。普通地图是综合反映地面上物体和现象一般特征的地图，内容包括各种自然地理要素和社会经济要素，但不突出表现其中某一要素。

专题地图是着重表示自然现象和社会现象的某一种或集中要素的地图。（水系分布图，地籍图；土地利用现状等）凡地面各种固定性的物体均称之为地物；地表面的各种高低起伏形态都称之为地貌。地形是地物和地貌的总称。

地形图（topographicmap

）是按照一定的数学法则，运用符号系统表示地表上的地物、地貌平面位置及基本的地理要素且高程用等高线表示的一种普通地图。地形图的内容大致可分为三类：数学要素，如比例尺、坐标格网等；地形要素，即各种地物、地貌；注记和整饰要素，包括各类注记、说明资料和辅助图表。本章主要介绍地形图的比例尺、地形图符号、图廓及图廓外注记以及大比例尺地形图的测绘方法。一、地图的比例尺及比例尺精度1．地图的比例尺地图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比，称为地图的比例尺。比例尺表示形式有两种：数字比例尺和图示比例尺。

(1)数字比例尺M称为比例尺的分母。比例尺的大小视分数值的大小而定。M越大，比例尺越小；M越小，比例尺越大。(2)图示比例尺最常见的图示比例尺是直线比例尺。用一定长度的线段表示图上的实际长度。可消除图纸伸缩的影响。比例尺的分类：（1）大比例尺地形图——1：500、1：1000、1：2000、1：5000（2）中比例尺地形图——1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万（3）小比例尺地形图——1：20万、1：50万、1：100万2．比例尺精度在测量工作中称相当于图上0.1mm实地水平距离为比例尺精度。根据比例尺精度，可参考决定：

(1)按工作需要，多大的地物须在图上表示出来或测量地物要求精确到什么程度，由此可参考决定测图的比例尺。

(2)当测图比例尺决定之后，可以推算出测量地物时应精确到什么程度。比例尺比例尺精度（cm）1

5001

10001

20001

50001

10000

5102050100

二、地形图符号

地形图用不同的符号表示不同的地物和地貌，这些符号总称为地形图图式。地形图符号有三类：地物符号、地貌符号和注记符号。

1．地物符号地物符号是用来表示地物的类别、形状、大小及其位置分为比例符号、非比例符号和半比例符号。

2．地貌符号地形图上表示地貌的方法有多种，目前最常用的是等高线法。在图上，等高线不仅能表示地面高低起伏的形态，还可确定地面点的高程，对峭壁、冲沟、梯田等特殊地形，不便用等高线表示时，则绘注相应的符号。

3．注记注记包括地名注记和说明注记。（一）地物符号1.比例符号：地物的形状和大小可以按照测图比例尺缩绘在图纸上，表达其位置和特征。2.非比例符号：一些地物的轮廓较小，但是其具有特殊意义，一般用特定符号在地图表示它的中心位置，不表示其形状和大小。3.线形符号：一些呈带状延伸的地物，只能在图上按比例缩绘表示其长度，不能按比例缩绘表示其宽度，须按规定符号表示。（半比例符号）（二）地貌符号——等高线(contour)

定义:地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。等高线平距——相邻等高线之间的水平距离d。2、等高距(contourinterval)、等高线平距、地面坡度等高距——相邻等高线之间的高差h。hhhhhh山坡线d1d2d3d4d5d6在一张图上，等高距是个常数。等高线的平距随着地形的陡缓而变化，地势愈陡，平距越小；地势越缓，平距越大。等高距越小，地貌表示的越细致；等高距越大，地貌表示的越粗略。注：由于h为定值，所以i与d成反比。hhhhhh山坡线

i地面坡度i：

(

为地面倾角)

i=—hd=tan

d1d2d3d4d5d63、典型地貌的等高线：（3）山谷、山谷线（集水线）（4）鞍部（垭口）

（1）山峰、盆地、峭壁、悬崖、山脚（2）山脊、山脊线（分水线）4、等高线按用途分类：

基本等高线——首曲线(intermediatecontour)加粗等高线——计曲线(indexcontour)半距等高线——间曲线(half-intervalcontour)1/4等高线——助曲线(extracontour)

5、等高线的特性同一等高线上所有各点的高程相等。是闭合曲线。等高线越密，坡越陡。山脊线、山谷线与等高线垂直相交。过河时，要折向上游，过河后折向下游。只有在绝壁和悬崖处才会相交。

三、几种典型地貌的测绘1．山顶2．山脊

3．山谷4．鞍部5．盆地盆底最低处立尺外，对于盆底四周及盆壁地形变化的地方均应适当选择立尺点。6．山坡在山坡上坡度变化处立尺

7．梯田沿梯坎立标尺，以等高线、梯田坎符号和高程注记(或比高注记)相配合表示梯田。

8．特殊地貌测绘测绘出这些地貌的轮廓、位置，用图式规定的符号表示。地貌取点方法图第二节地形图的分幅与编号地形图的分幅方法有两种：一种是按经纬线分幅的梯形分幅法；另一种是按坐标格网线分幅的矩形分幅法。一、梯形分幅与编号我国基本比例尺地形图(1：100万～l：5000)采用经纬线分幅。以1：100万地形图为基础，按规定的经差和纬差划分图幅。优点：是每个图幅都有明确的地理位置概念，适用于很大范围的地图分幅。缺点：图幅拼接不方便。一幅1：100万比例尺地形图，是由纬差4°的纬圈和经差6°的子午线所围成的梯形。其编号由该图所在的列号与行号组合而成。

1：100万地形图的编号采用国际统一的行列式编号。从赤道起分别向南向北，每纬差4°为一列，至纬度88°各分为22横列，依次用大写拉丁字母(字符码)A，B，C，…，V表示。从180°经线起，自西向东每经差6°为一行，分为60纵行。1．20世纪70～80年代我国基本比例尺地形图的分幅与编号1:50万A,B,C,DJ-50-A1:20万[1],[2],┉,[36]J-50-[1]1:10万1,2,┉,144J-50-11:5万A,B,C,DJ-50-1-A1:1万(1),(2),┉,(64)J-50-1-(1)1:2.5万1,2,3,4J-50-1-A-11:5千a,b,c,dJ-50-1-(1)-a1:100万J-50梯形分幅关系示意图H—49—46—22

2．现行的国家基本比例尺地形图分幅和编号1：50万4幅J50B0010021：25万16幅J50B0030031：10万12×12幅J50B0100101：5万24×24幅J50B0170161：2.5万48×48幅J50B0420331：1万192×192幅J50B0830581：500096×96幅J50B083105已知图幅内某点的经、纬度或图幅西南图廓点的经、纬度，计算1：100万地形图图幅编号。

例某点经度为114°33′45″，纬度为39°22′30″，计算其所在图幅的编号。

a=[39°22′30″／4]+1=10b=[114°33′45″／6]+31=50已知图幅内某点的经、纬度或图幅西南图廓点的经、纬度，也计算所求比例尺地形图在1：100万地形图图号后的行、列号。见前例，1：1万的图中的编号二、矩形分幅与编号1．按图廓西南角坐标编号采用图廓西南角坐标公里数编号，x坐标在前，y坐标在后，中间用短线连接。l：5000取至km数；1：2000、l：1000取至0.1km；1：500取至0.0lkm。例如某幅1：1000比例尺地形图西南角图廓点的坐标x=83500m、y=15，500m，则该图幅编号为83.5-15.5。2．按流水号编号3．按行列号编号4．以1：5000比例尺图为基础编号三、图廓及图廓外注记

1．矩形分幅地形图的图廓

2．梯形分幅地形图的图廓图号、图名和接图表比例尺经纬度及坐标格网三北方向图坐标系统高程系统图式、测图日期测图者内、外图廓。

第三节大比例尺测图的技术设计通常所指的大比例尺测图系指1:500～1:5000比例尺测图。大比例尺测图除测绘地形图以外，还有地籍图、房产图和地下管线图等。主要依据：《工程测量规范》《城市测量规范》《地籍测绘规范》《房产测量规范》《大比例尺地形图机助制图规范》《1:500，1:1000，1:2000地形图图式》《1:5000，1:10000地形图图式》《地籍图图式》《1:500，1:1000，1:2000地形图要素分类与代码》等技术计划的主要内容有：任务概述，测区情况，已有资料及其分析，技术方案的设计，组织与劳动计划，仪器配备及供应计划，财务预算，检查验收计划以及安全措施等。一、图根控制测量

图根控制布设，是在各等级控制下进行加密，一般不超过两次附合。图根平面控制点的布设，图根导线、图根三角、交会方法和GPSRTK等方法。图根点的高程可采用图根水准和图根三角高程测定。图根点的精度，相对于邻近等级控制点的点位中误差，不应大于图上0.1mm，高程中误差不应大于测图基本等高距的1／10。测图比例尺每km2控制点数量（常规成图方法）每km2控制点数量（数字成图方法）1:5001541:100050161:200015064二、测站点的测定采用极坐标法、交会法和支导线测定测站点的坐标和高程。用支导线增设测站时，为保证方向传递精度，可用三联脚架法。测站点的点位精度，相对于附近图根点的中误差不应大于图上0.2mm，高程中误差不应大于测图基本等高距的1／6。三、全站仪的半测回观测法测回法可以消除由于横轴误差和视准轴误差所产生的水平方向的影响，以及消除竖盘指标差对竖角的影响。全站仪半测回观测法是预先测定经纬仪的横轴误差、视准轴误差和竖盘指标差，并储存在全站仪内存或电子手簿中，在观测水平方向和竖角时，由程序对半测回观测方向和天顶距自动进行改正来消除其影响。第三节野外采集数据

三、野外数据采集模式1.全站仪+仪器内存＋成图软件2.全站仪+便携式计算机+成图软件3.全站仪+掌上电脑+成图软件4.GPS—RTK接收机＋成图软件四、点的描述1.测点的三维坐标；

2.测点的属性，即点的特征信息（地貌点？地物点？……）；有什么特征等。

3.测点的连接关系，按照这个连接关系，即可将相关的点连成一个地物。

4.图块各点连接方向

所测地物点连接成图块，图块上各点连接方向根据测图系统绘制地形图符号的要求。五、工作草图工作草图是图形信息编码碎部点间接坐标计算和人机交互编辑修改的依据。草图上点号标注应清楚正确，并和电子手簿记录点号一一对应。六、数据处理1、数据预处理对野外采集并传输到计算机内的原始数据进行合理的筛选、科学的分类处理，并对外业观测值的完整性以及各项限差进行检验。对于未经平差计算的外业成果实施平差计算，从而求出点位坐标。对于带高程的坐标数据进行过滤，剔除几乎重合的数据，给定高程限值，剔除粗差数据，进行必要的数据加密等。经预处理后的数据信息，将形式具有一定格式的数据文件，如控制点数据文件、地物碎部点数据文件、DTM数据文件等。2、数据处理对碎部地物点数据文件作进一步处理，检验其地物信息编码的合法性和完整性，组成以地物号为序的新的数据文件，并对某些规则地物进行直角化处理，以方便图形数据文件的形成。对于高程数据文件也做进一步处理，提取地性线，处理特殊地形。利用生成数字地面模型（DTM）的算法，生成一定数据结构的DTM数据文件。根据新组成的数据文件，由文件中的信息编码和定位坐标，再按照绘制各个矢量符号的程序，计算出自动绘制这些图形符号所需要的全部绘图坐标（高斯直角坐标）及相应的绘图仪抬落笔指令，最终形成图形数据文件。七、等高线文件等高线文件由点链文件和索引文件表示。等高线点链文件的数据结构为：特征点链序号x、y。等高线索引文件的数据结构为：等高线序号、起始点链序号、特征点数、高程值、等高线代码。八、图形的修改1．删除

2．平移3．旋转六、注记九、图廓生成六、绘制地形图第四节

大比例尺数字地形图质量控制

一、大比例尺数字地形图的基本要求大比例尺数字地形图地物点的平面位置精度，要求地物点相对最近野外控制点的图上