大比例尺地形图的基本知识及其测绘.pptx

第七章第七章 使用地形图使用地形图第一节 地形图的基本知识一、地形和地形图 地面上具有明显轮廓的固定性的物体，称为地物。地面上高低起伏的形态，称为地貌 习惯上把地物和地面总称为地形 将地面上各种地物和地貌正射投影到水平面上，按一定比例尺缩绘成图。如果图上只反映地物的平面位置，这种图称为平面图或地物图，如果在图上既表示出地物的平面位置，又用特定符号表示出地貌的变化形态，这种图称为地形图。二、地形图的比例尺 地形图上某线段的长度与地面上相应线段的水平长度之比，称为地形图的比例尺。1、比例尺的表示形式：1）数字比例尺 数字比例尺是用分子为1，分母为整数的分数表示。设图上一线段长度为d d，相应实地的水平距离为D D，则该地形图的比例尺为：式中 M M 比例尺分母。2）图示比例尺 1050102030405023.8m18.9m 常见的图示比例尺为直线比例尺。这是一个1:500的直线比例尺，由间距为2mm的两条平行直线构成，以2cm为单位分成若干大格，左边第一大格十等分，大小格分界处注以0，右边其它大格分界处标记按绘图比例尺换算的实际长度。使用时，先用分规在图上量取某线段的长度，然后用分规的右针尖对准右边的某个整分划，使分规的左针尖落在最左边的基本单位内。比例尺比例尺1:50001:20001:10001:500比例尺精度比例尺精度/m0.500.200.100.052 2、比例尺精度地形图上0.1mm0.1mm的长度所代表的实地水平距离，称为比例尺精度，用表示，即 几种常用地形图的比例尺精度如下表所示。根据比例尺的精度，可确定测绘地形图时测量距离的精度；另外，如果规定了地物图上要表示的最短长度，根据比例尺的精度，可确定测图的比例尺。三、地形图的图名、图号、图廓及接合图表1、图名 地形图的图名为本图幅的名称，一般以本图幅内主要的地面命名，注记在外图廓上方的中央。西面角坐标为x x=15.0km=15.0km，y y=10.0km=10.0km。白吉树村白吉树村15.0-10.02、图号 为了便于测绘、管理和使用地形图，需要将各种比例尺的地形图进行统一分幅、编号。图号就是该图幅相应分幅方法的编号，注于图幅正上方、图名的下方。大比例尺地形图常采用正方形分幅的方法，1:50001:20001:10001:5000比例尺图幅大小/cmcm实地面积/km2 1:5000图幅内的分幅数 每平方公里图幅数正方形分幅及面积1:50004040410.251:200050501411:1000505050500.251641:5000.06256416大比例尺地形图的编号常用的有以下几种方法：（1 1）坐标编号法 采用该图图廓西南角的坐标公里数来编号，x x坐标在前，y y坐标在后，中间有短线连接。（2 2）数字顺序编号法 如果测区范围比较小，图幅数量少，可采用数字顺序编号法。123459136101471115812163、图廓和接合图表 1)1).图廓 图廓是地形图的边界线，有内、外图廓线之分。内图廓就是坐标格网线，也是图幅的边界线，用0.1mm0.1mm细线绘出。外图廓线为图幅的最外围边线，用0.5mm0.5mm粗线绘出。内、外图廓线相距12mm12mm，在内外图廓线之间注记坐标格网线坐标值。2)接合图表 为了说明本幅图与相邻图幅之间的关系，便于索取相邻图幅，在图幅左上角列出相邻图幅图名，斜线部分表示本图位置 白吉树村白吉树村15.0-10.01:1000 西面角坐标为x=15.0km，y=10.0km。毛家镇毛家镇二道梁二道梁 北集北集三顶丘三顶丘青山青山白石湾白石湾 付家付家沟口沟口*四、地物符号 地形图上的地物，一般用规定的符号和要求表示。为了统一，国家测绘总局颁布有地形图图示。根据地物的大小和描绘方法不同，地物符号可以分成依比例符号、非比例符号、半比例符号和地物注记四种类型。1）比例符号 将地物按照地形图比例尺缩绘到图上的符号称为比例符号。轮廓较大得地物，如一般房屋、简易房屋等符号。2）非比例符号 对于体积较小而又重要的地物，当不能按比例尺缩小绘在图上时，可以不考虑其实际大小，而采用规定的符号来表示，这类符号称为非比例符号。非比例符号的中心位置与实际地物中心位置的关系随地物而异，在测绘、读图及用图时应注意一下几点：规则的几何图形符号，如三角点、图根点等，该几何图形的中心即为地物的中心宽底符号，如里程碑、岗亭等，该符号底线的中心即为地物的中心位置。底部为直角的符号，如独立树、加油站等，地物中心在该符号底部直角顶点。由几种几何图形组成的符号，如气象站、路灯等，地物中心在其下方图形的中心点或交叉点。下方没有底线的符号，如窑洞、亭等，地物中心在下方两端点间的中心点。在绘制非比例符号时，除图示中要求按实物方向描绘外，其他非比例符号的方向一律按直立方向描绘，即与南图廓垂直。3）半比例符号 一些呈线状延伸的地物，其长度能按比例缩绘，而宽度不能按比例缩绘，这种符号称为半比例符号，如铁路、公路、电线、管线、围墙等。线形符号的中心线即为实际地物的中心线。4）地物注记对地物加以说明的文字、数字或特定的符号，称为地物注记。如居民地、山脉、河流名称，河流的流速、深度，房屋的层数、控制点高程、植被的种类、水流的方向等。五、地貌符号 1、等高线 是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线。也是水平面与地表面相交的曲线。2、等高距和等高线平距 相邻等高线之间的高差称为等高距，通常用h表示。在同一幅地形图上，等高距是相同的。等高线平距：两条相邻等高线间的水平距离。用d表示。等高线平距是由地面坡度的陡缓决定的。等高距与平距之比就是等高线间的地面坡度。地面坡度与平距成反比。3、典型地貌的等高线（1）山丘和洼地 山丘是自然地面隆起部分，而洼地是自然地面凹下部分。山丘与洼地的等高线都是一组闭合曲线，但它们的高程注记不同，内圈等高线的高程注记大于外圈者为山丘；反之，小于外圈者为洼地。也可用示坡线表示，示坡线是垂直于等高线指示坡度降落方向的短线，（2）山脊和山谷 向一个方向延伸的高地 称为山脊。山脊上最高点的连线称为山脊线（分水线）。山脊的等高线表现为一组凸向低处的曲线。山谷是沿着一个方向延伸的低地，山谷一般位于两山脊之间，山谷等高线的特征表现为一组凸向高处的曲线。山谷中最低点的连线称为山谷线，又称为集水线。（3）鞍部两各山头之间呈马鞍状的低地称为鞍部。鞍部的等高线是是对称的两组山脊线和两组山谷线，即在一圈大得闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线。（4）陡崖和悬崖陡崖是坡度在70以上的陡峭崖壁，其等高线表示将非常密集或重合为一条线，故采用陡崖符号表示。悬崖是上部突出，下部凹进的陡崖。凹进部分用虚线表示。4、等高线的分类1）、首曲线 在同一幅地形图上，按基本等高距描绘的等高线，称为首曲线，又称基本等高线。首曲线采用0.15mm的细实线绘出。2)、计曲线 在地形图上，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高线均加粗描绘，这种等高线称为计曲线。计曲线上注记高程，线粗为0.3mm。3）、间曲线 如果采用基本等高线无法表示局部地貌的变化时，可在两基本等高线之间加一条半距等高线，这条半距等高线称为间曲线。间曲线采用0.15mm的细长虚线描绘。4）助曲线 有时为了显示局部地貌的变化，按1/4基本等高距描绘的等高线，称为助曲线，用0.15mm的短虚线绘制，描绘时可不闭合。5)等高线的特性l等高性 同一条等高线上的各点在地面上的高程都相等。高程相等的各点，不一定在同一条等高线上。l闭合性 等高线为连续的闭合曲线，它可能在同一幅图内闭合，也可能穿越若干图幅后闭合。凡不在本图幅内闭合的等高线，绘至图廓线，不能在图内中断。l非交性 因为等高线为一个个水平面与地面相截而成，非特殊地貌，等高线之间不能相交。l陡稀缓性 等高线越密的地方，地面坡度越陡；等高线越稀的地方，地面坡度越平缓。l正交性 等高线与山脊线、山谷线成正交。由此推断，等高线穿越河流时，应逐渐折向河流上游，然后正交于河岸线。第二节 视距测量 视距测量是利用望远镜内的视距丝装置，根据几何光学原理同时测定地面两点间水平距离和高差的一种测量方法。这种方法操作方便、速度快、一般不受地形限制等优点。普通视距测量精度较低，仅能达到1/2001/300的精度。但能满足测定碎部点位置的精度要求，所以视距测量被广泛地应用于地形测图中。上丝上丝下丝下丝尺尺间间隔隔一、视距测量原理1、视线水平时的视距测量ABnmpnmMN11121314lmnlFf dD视线水平时的水平距离和高差公式令则有则有式中式中 K视距乘常数，通常视距乘常数，通常K=100=100；c 视距加常数，常数视距加常数，常数c值接近零值接近零 。故水平距离为故水平距离为视线水平时的水平距离和高差公式hvABnmpnmMN11121314lmnlFf dDiA、B两点间的高差两点间的高差h为为:i 仪器高仪器高v 十字丝中丝在视距尺十字丝中丝在视距尺上的读数，即中丝读数上的读数，即中丝读数NlABEMNMlLKlDhhiivA、B两点间的高差两点间的高差h为：为：式式中中 h高高差差主主值值（也称初算高差）。（也称初算高差）。HAHB2、视线倾斜时的视距测量二、视距测量的观测和计算 在A点安置经纬仪，量取仪器高，在B点竖立视距尺。盘左位置，转动照准部瞄准B点视距尺，分别读取上、下、中三丝读数，并算出尺间隔l。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并计算垂直角。根据公式计算出水平距离和高差视距测量测站：测站高程：仪器高：仪器：测点下丝读数上丝读数 中丝读数v/m 竖盘读数L 竖直角 水平距离D/m 除算高差h/m 高差h/m 高程H/m 备注 尺间隔lm A+45.37m1.45mDJ612.2370.6631.451.57487 41 12+2 18 48 157.14+6.35+6.35+51.7222.4451.5552.000.89095 17 36-5 17 3688.24-8.18-8.73+36.64三、视距测量的误差及注意事项1、读数误差2、标尺不竖直误差3、外界条件的影响第三节 地形图测绘前的准备工作 一、图纸的准备 测绘部门采用厚度为0.07mm0.1mm、表面磨毛后的聚酯薄膜代替图纸在野外测图。聚酯薄膜具有透明度好、伸缩性小、不怕潮湿、牢固耐用等优点，可用水洗涤以保持图面清洁，并可直接在底图上着墨复晒蓝图。但聚酯薄膜有易燃、易折和老化等缺点，故在使用过程中应注意防火防折，并注意妥善保管。二、绘制坐标方格网 为了准确地将图根控制点绘制在图纸上，首先要在图纸上精确的绘制10cm10cm的直角坐标方格网。绘制坐标方格网常用对角线法。如下图：坐标方格网画好后，要用直尺检查对角线方向各方格网交点是否在同一直线上，偏离值不应超过0.2mm。用比例尺检查10cm小方格的边长与理论值之差，不应超过0.2mm。如超限应重绘。三、展绘控制点 展点前，先按图的分幅位置，将坐标格网线的坐标值注记在相应方格网边线的外侧，展点时，先根据控制点的坐标值确定其所在的方格。控制点展绘完后，应仔细核对各点的坐标值，并用比例尺量出图上每两个相邻控制点间的距离，看是否与相应的已知距离相等，其误差不得超过图上0.3mm。检查合格后，按规定的图式符号绘出控制，注明其点号和高程。用分数表示，分子表示点号，分母表示高程。第四节 碎步测量的方法 碎步测量时在测站上测定周围各种碎步点的平面位置和高程，并用相应的地物及地貌符号测绘地形图的测绘工作。一、碎部点的选择1）地物特征点 指决定地物形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点，如房屋的房角，围墙、电力线的转折点、道路河岸线的转弯点、交叉点，电杆、独立树的中心点等。一般规定，主要地物凹凸部分在图上大于0.4mm时均应表示出来；在地形图上小于0.4mm，可以用直线连接。2）地貌特征点 地貌特征点应选在最能反映地貌特征的山脊线、山谷线等地性线上，如山顶、鞍部、山脊和山谷的地形变换处、山坡倾斜变换处和山脚地形变换的地方。二、经纬仪测绘法 经纬仪测绘法就是将经纬仪安置在控制点上，测绘板安置于测站旁，用经纬仪测出碎部点方向与已知方向之间的水平夹角。再用视距测量方法测出测站到碎部点的水平距离及碎部点的高程。然后根据测定的水平角和水平距离，用量角器和比例尺将碎部点展绘在图纸上，并在点的右侧注记其高程。最后对照实地情况，按照地形图图式规定的符号绘出地形图。1 1）安置仪器 （1 1）将经纬仪安置在控制点A A上，量取仪器高，并记入碎部测量手薄。（2 2）后视另一控制点B B，安置水平度盘读为 ，则ABAB称为起始方向。（3 3）将小平板安置在测站附近，使图纸上控制边方向与地面上相应控制边方向大致一致。（4 4）连接图上相应控制点a a、b b，并适当延长abab线，则abab为图上起始方向线。（5 5）用小针通过量角器圆心的小孔插在a a点,使量角器圆心固定在a a点。BA起起始始方方向向ab图上起始方向线图上起始方向线1D12D22 2）立尺 将视距尺立在地物、地貌特征点上。现将视距尺立于1 1点上。3 3）观测 观测员将经纬仪瞄准1 1点视距尺，读尺间隔l l、中丝读数v v、竖盘读数L L及水平角。4 4）记录与计算 将观测数据尺间隔l l、中丝读数v v、竖盘读数L L及水平角逐项记入“碎部测量手簿”相应栏内。根据观测数据，用视距测量计算公式，计算出水平距离和高程，填入“碎部测量手簿”相应栏内。在备注栏内注明重要碎部点的名称，如房角、山顶、鞍部等，以便必要时查对和作图。测站：测站：定向点：定向点：仪器高：仪器高：测站高程：测站高程：指标差：指标差：仪器：仪器：测测点点 尺间隔尺间隔l/m 中丝中丝读数读数v/m 竖盘竖盘读数读数L/垂直角垂直角/高差高差h/m 水平角水平角/水平水平距离距离D/m 高程高程H/m 备注备注 碎部测量手簿1 0.760 1.420 93 28-3 28-4 59 114 0075.7 202.81山脚山脚2 0.750 2.420 93 00-3 00-4.92 80 3074.8 202.48房角房角4 4）展点 用量角器，将碎部点展绘在图纸上。5 5）绘图 参照实地情况，随测随绘，按地形图图式规定的符号将地物和等高线绘制出来。ab起始方向线起始方向线75.71202.8174.8三、碎步测量的注意事项1、观测人员在读取竖盘读数时，要注意检查竖盘指标水准管气泡是否居中。2、立尺人员应将视距尺竖直，并随时观察立尺点周围情况，弄清碎部点之间的关系，地形复杂时还需绘出草图，以协助绘图人员做好绘图工作。3、绘图人员要注意图面正确、整洁、注记清晰，并做到随测点，随展绘，随检查。4、当该站工作结束时，应检查有无漏测、测错。四、地形图的绘制1 1、地物的描绘 地物要按地形图图式规定的符号表示。如房屋按其轮廓用直线连接；河流、道路的弯曲部分，则用圆滑的曲线连接；对于不能按比例描绘的地物，应按相应的非比例符号表示。2、等高线的勾绘 勾绘等高线时，首先用铅笔轻轻描绘出山脊线、山谷线等地性线，再根据碎部点的高程勾绘等高线。对于不能用等高线表示的特殊地貌，如悬崖、峭壁、陡坎、冲沟、雨裂等，则用相应的图式规定的符号表示。等高线的勾绘方法有比例内插法、图解法和目估法等。ABCDEFGHIK52.857.451.652.555.850.450.552.358.855.6x2x1比例内插法52.8m57.4m53m54m55m56m57mAB4.6m64mm（图上距离图上距离）3mm6mm五、地形图的拼接、检查与整饰1、地形图的拼接 采用分幅测图时，为了保证相邻图幅的拼接，每幅图的四边均须测出图廓线外5mm5mm。拼接时将相邻两幅的相应图边，按坐标格网叠合在一起进行拼接。地区类别地区类别 点位点位中误差中误差(图上图上/mm)地物点间距地物点间距中误差中误差(图上图上/mm)等高线高程中误差等高线高程中误差（等高距）（等高距）平地平地 丘陵地丘陵地 山地山地 高地山高地山平地、丘地平地、丘地和城市建筑区和城市建筑区 0.50.41/3 1/2 2/31山地、高山地山地、高山地和施测困难的和施测困难的旧街坊内部旧街坊内部 0.750.6 如果不吻合，其接图误差不超过下表中所规定的平面与高差中误差的2 2倍时，可按平均位置修改。若超过限差时，应到现场检查予以纠正或重测。地物点位、点间距和等高线高程中误差2、地形图的检查（1 1）室内检查 室内检查的内容有图面地物、地貌是否清晰易读，各种符号、注记是否正确，等高线与地貌特征点的高程是否相符，接边精度是否合乎要求等。如发现错误和疑点，不可随意修改，应加记录，并到野外进行实地检查、修改。（2）外业检查 根据室内检查的情况，有计划地确定巡视路线，进行实地对照查看。3、地形图的整饰 原图经过拼接和检查后，还应按规定的地形图图式符号对地物、地貌进行清绘和整饰，使图面更加合理、清晰、美观。整饰的顺序是先图内后图外，先注记后符号，先地物后地貌。最后写出图名、比例尺、坐标系统及高程系统、施测单位、测绘者及施测日期等。如果是独立坐标系统，还需画出指北方向。第五节 数字化测图简介 数字化测图（DSM)是近20年发展起来的一种全新的测绘地形图方法。广义的数字测图主要包括：全野外数字化测图、地图数字化成图和摄影测量与遥感数字化测图。狭义的数字化测图指全野外数字测图。一、数字测图的基本思想 是将地面上的地形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备（显示器、绘图仪）输出地形图或各种专题图图形。二、数字测图系统数据输入、数据处理、数据输出三部分组成。三、数字测图的优点1、测图用图自动化2、图形数字化3、点位精度高4、便于成果更新5、避免因图纸伸缩带来的各种误差6、能以各种形式输出成果7、方便成果的深加工利用8、可作为GIS的重要信息源