《传统地形图测绘》课件

传统地形图测绘地形图是记录地表地物分布与特征的重要制图成果,传统测绘方法已经采用几个世纪。其中包括实地测量、航测摄影等,经过严格的工艺流程得到精确可靠的地形图。这些传统技术为现代地图制作奠定了坚实基础。课程目标1掌握地形图绘制的基础知识包括地形图的构成要素、等高线特点及分类、常见绘图符号等。2学习地形测量的常用方法了解高程测量、地物测量及位置测量的具体操作技巧。3掌握数字化地形测量的工作流程重点介绍数字地形图的特点及其在GIS中的应用。4了解地形图测绘的发展趋势包括专业发展方向及获取地形图资源的渠道。地形图概述地形图概念地形图是以一定比例尺表现地球表面地物形态和地形特征的专题地图。它用等高线、坡度、测高等表达地面的三维空间信息。地形图制作地形图的制作需要通过测量、绘制、编辑等多个复杂流程,运用专业技术和设备来精确描述地表特征。地形图应用地形图广泛应用于地理信息系统、旅游规划、工程建设等领域,为分析地表环境、管理资源提供重要依据。地形图构成要素地形轮廓通过等高线表示地表的起伏变化,反映地形的起伏特征。水系信息标注河流、湖泊、水域等水系要素,描述地区水文情况。地物识别标注道路、建筑物、植被等地表要素,展示地区的自然和人工环境。坐标信息提供地理坐标系和比例尺,为地形图定位和测量提供依据。等高线的特点连续性等高线是连续的曲线,每一条线都代表地面同一高度的点。闭合性除最高点和最低点外,等高线都是闭合的曲线。等间距相邻等高线之间的垂直距离称为等高线间距,保持恒定。表示坡度等高线间距越小,表示坡度越陡峭;间距越大,表示地势较缓。等高线的分类等高线类型等高线可分为基本等高线、补充等高线和混合等高线三种类型。基本等高线基本等高线为地形图上的主要等高线,代表地表的主要起伏。补充等高线补充等高线用于表示地形的细节,提供更精细的地形信息。混合等高线混合等高线是基本等高线和补充等高线的组合,全面反映地形信息。地形表现方法地形图使用等高线、阴影、山体轮廓线等方式来表现地表起伏变化。这些方法可以清晰地传达地形信息,让用户直观理解地形特征。合理运用不同表现手法,可以突出重点地貌,增强地形图的可读性。常见地形图标注符号等高线等高线用来表示地面的高低起伏,连接相同海拔高度的点。它们以规则的间隔排列,为地形提供清晰的视觉表达。河流河流线用来标示地表水系,清晰展示了水源、流向和汇入大海或湖泊的位置。它们通常配有流向箭头。道路各种道路类型,如公路、铁路、步道等,都有专门的符号来标识它们在地形图上的位置和走向。这有助于规划路线和确定交通方式。城镇地形图上会用不同的符号来代表城镇、村庄等人类居住区,标示它们的位置、大小和边界。这为规划和导航提供了重要参考。地形图比例尺及坡度计算地形图常见的比例尺包括比例分数、比例直尺和电子比例尺。不同比例尺代表了不同的地物实际大小。在分析和利用地形图时需要明确比例尺的意义。通过地形图上的等高线可以推算出地物的坡度。常用的坡度计算方法包括点坡度法、段坡度法和区域坡度法。根据实际需求选择合适的方法进行坡度分析。绘制地形图的一般步骤1获取地形数据通过野外测量或从已有资料收集地形数据2整理数据将测量获得的数据进行整理和分类3绘制等高线根据地形数据绘制等高线,展示地表起伏变化4添加地物符号在等高线基础上将各类地物物体标注于图上5完善地图添加比例尺、方位、图名等元素,最终完成地形图绘制绘制传统地形图需要经历获取数据、整理数据、绘制等高线、添加地物符号、完善地图等步骤。这些环节相互关联,缺一不可,共同构成了地形图制作的完整流程。测量工具及使用方法测角仪用于测量水平和垂直角度,为地形测绘提供角度数据。水准仪通过平水准仪准确测量地形高程,为等高线绘制提供依据。罗盘仪用于确定方位、朝向和比较地物之间的方位关系。测距仪无需接触就可测量具体物体的长度和距离,提高工作效率。高程测量的常用方法水准测量利用水准仪和水准尺测量地表各点的高程差值，从而确定高程。适用于精确测量地形起伏。GNSS测量利用全球导航卫星系统接收器获取目标点的坐标和高程数据。精度较高,适用于广域测绘。气压测高利用气压与海拔高度的对应关系,测量目标点的大致高程。测量简单,但精度较低。地物测量的常用方法水平测量利用测距仪等工具准确测量地表物体的平面位置和尺寸,确定其横向坐标。垂直测量使用水准仪等设备测量地物的高程,确定其在垂直方向上的坐标。角度测量通过测角仪器测量地物之间的夹角,获取它们相对位置关系。特征点测量选取关键地物特征点进行精确定位,为地形图绘制提供基础数据。位置测量的常用方法1坐标测量使用全球导航卫星系统(GNSS)测量地物位置坐标,获取精确的经纬度和高程数据。2距离测量利用激光测距仪、测距轮等工具,直接测量地物之间的水平距离和垂直距离。3角度测量使用经纬仪、罗盘等工具,测量地物之间的水平角度和垂直角度,确定方位和高低关系。4三角测量通过测量两点之间的距离和夹角,计算出第三点的坐标位置,适用于获取远距离地物信息。野外数据的记录及整理1测量数据记录详细记录测量过程中获取的各项数据2现场绘图在现场草绘地形细节,辅助后期整理3数据整理对测量数据进行系统整理,转换为可用格式野外地形数据的记录和整理是地形图测绘的关键步骤。测量人员需要详细记录测量过程中获取的各项数据,同时也要在现场草绘地形细节,为后期的数据整理和地图绘制提供参考依据。经过整理的数据需转换为可用的数字格式,为进一步的地理信息分析和地图制作奠定基础。图幅的组成与命名图幅划分地图以一定比例尺划分为一系列图幅,每个图幅包含地面上的特定区域。坐标标记每个图幅都有经纬度坐标系统,用于确定位置和方位。命名规则图幅采用标准命名方式,如"1:50000北京001-1号图幅"。地形图的投影方式等角投影这种投影方式保持角度关系,适用于小比例尺地图,常用于世界地图的绘制。等面积投影这种投影方式保持面积关系,对大陆的大小关系有较好的表现,常用于大陆地图。等距投影这种投影方式保持距离关系,适用于大比例尺地图,如城市地图和道路地图。伪圆锥投影这种投影方式结合了等角和等距的优点,广泛应用于中小比例尺地图。地形图的制图精度图根精度根据地面测量和空中遥感获取的基准点,确保地图边界和方位精度地物表现精度根据实地量测和空间分辨率,对地物边界、面积、高程等进行精确描绘线性特征精度道路、河流、等高线等线性要素的位置、长度、方向等都需满足精度要求属性信息精度地名、注记、符号等注记内容的准确性和可读性需满足对应标准地形图制图精度是测绘工作的核心指标,关系到地图的实用性和可信度。需要从各个环节进行严格管控,包括基准点、地物表达、线性特征和注记信息等方面,确保最终成果满足用途需求。数字化地形图的特点精确测量数字地形图采用高精度技术采集数据,提高了测量数据的准确性。动态更新数字地形图可通过及时更新地物变化信息,保持图面数据的时效性。多功能性数字地形图可与地理信息系统(GIS)集成,提供更丰富的地理分析功能。信息量大数字地形图可存储更多的地理要素属性信息,满足多种应用需求。数字地形图的应用领域城市规划数字地形图可用于城市道路规划、建筑物布局、管线铺设等，为城市规划提供精准的地形信息。工程测量数字地形图能提供工程建设所需的高精度地形数据,为道路、桥梁、水利等工程提供强大支持。自然资源管理数字地形图有助于分析地形特征,评估资源分布,为林业、农业、矿产等领域的管理提供参考。环境保护数字地形图可用于分析地形因素对环境的影响,为生态修复、防灾减灾等提供决策依据。数字地形测量的工作流程数据采集利用高精度GPS、全站仪等测量设备采集地形数据,获取三维地物坐标。数据处理将采集的原始数据进行校正、拼接和滤波,生成高精度的数字地形模型。数据建模利用GIS软件对数字地形模型进行分析和建模,生成各种类型的数字地形图。结果输出根据实际需求,将数字地形图导出为矢量或栅格格式,用于后续的应用分析。数字测图的优势与限制1高效快捷数字测图能快速采集数据、自动绘制等，大幅提高了工作效率。2精度更高利用数字化工具可以提高测绘的精确度和重复性。3灵活性强数字地图可以方便地进行编辑、更新和共享。4局限性需要专业软硬件设备和培训,初期投入成本较高。地理信息系统的概念数据集成地理信息系统能整合多种类型的地理数据,如地图、遥感影像、统计数据等,并进行分析和处理。空间分析地理信息系统为地理数据提供复杂的空间分析功能,如测量距离、缓冲区分析、叠加分析等。地图制作地理信息系统可以生成各种类型的地图,如道路网地图、等高线地图、专题地图等,满足不同应用需求。GIS的数据模型空间数据模型GIS使用空间数据模型来存储和表示地理信息,主要包括矢量数据和栅格数据。属性数据模型每一个空间要素都对应有丰富的属性信息,描述了该要素的特征。拓扑数据模型GIS系统可以构建地物之间的空间关系和逻辑关系,用于分析和推理。时间数据模型GIS可以记录和管理地物的时间变化信息,支持时空分析。GIS的基本功能数据分析GIS具有强大的数据分析功能,可以对地理空间数据进行复杂的空间分析,如缓冲区分析、叠加分析、邻近分析等,为决策支持提供重要依据。制图与可视化GIS能够将复杂的地理数据转化为直观的地图和图形,帮助用户更好地理解和分析地理信息。数据管理GIS提供完整的地理数据管理功能,包括数据采集、存储、编辑、更新等,确保数据的完整性和一致性。GIS在地形图测绘中的应用空间分析GIS能够对地形数据进行丰富的空间分析,包括地形建模、坡度计算、视线分析等,为地形图测绘提供强大的技术支持。数据管理GIS可以高效地管理和存储各类地理信息数据,包括等高线、地物特征等,提高地形图制作的效率。可视化呈现GIS拥有强大的空间数据可视化能力,能够根据测绘数据生成高保真的数字地形图,增强地形表达的清晰性。整合应用GIS可以与全球导航卫星系统(GNSS)等技术融合,实现地形测量数据的智能采集和实时更新。地形图测绘的发展趋势1数字化和自动化随着技术的进步,地形图测绘从传统手工测量向数字化和自动化迈进,提高了测绘效率和精度。2遥感和GIS技术遥感影像和地理信息系统(GIS)为地形图测绘提供了新的数据来源和分析工具。3应用领域广泛化地形图测绘不仅服务于传统的国土规划和工程建设,还广泛应用于环境监测、农业、交通等领域。4实时更新与共享数字地形图的实时更新和信息共享大大提高了地形图的时效性和实用性。常见地形图资源及获取渠道地方政府机构国土资源管理部门、测绘服务中心等单位拥有丰富的地形图资源。网上购买通过相关电子商城和地图销售网站,可以方便地获取各种地形图数据。专业文献库高校和科研院所的地理信息资源库中也藏有大量的地形图素材。在线下载国家测绘地理信息局的官方网站提供免费的数字地形图下载服务。地形图测绘专业发展方向地理信息系统专业加强地理信息系统的理论和技术学习,包括地理数据采集、数据管理、空间分析等方面的知识。无人机测绘技术掌握无人机航摄、影像处理等技术,应用于高精度地形图的快速制作和更新。3D建模与应用学习3D建模软件的使用,将地形信息转化为详细的三维地形模型,用于城市规划、工程设计等领域。遥感技术熟悉遥感影像的获取、处理和分析技术,利用高分辨率卫星影像制作高精度地形图。本课程小结1地形图测绘基础知识通过本课程的学习,我们掌握了地形图的概念、构成要素、等高线特点和分类,以及地形表现方法和常见标注符号等基础知识。2测量技术