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1、测量学测量学徐州师范大学城市与环境学院 纪亚洲纪亚洲电话：电话：0516 -85667012 邮箱：邮箱： QQ:63879292温故知新上章内容回顾：上章内容回顾： (1)(1)导线内业计算时角度与距离的取位要求导线内业计算时角度与距离的取位要求？ (2)(2)闭合导线与附合导线角度闭合差如何计算？闭合导线与附合导线角度闭合差如何计算？ (3)(3)闭合导线与附合导线角度闭合差如何分配？闭合导线与附合导线角度闭合差如何分配？ (4)(4)闭合导线与附合导线的坐标闭合差理论值？闭合导线与附合导线的坐标闭合差理论值？ (5)(5)导线坐标闭合差如何分配？导线坐标闭合差如何分配？ (6)(6)简述
2、附合导线内业数据处理过程？简述附合导线内业数据处理过程？ 第八章第八章 地形测量地形测量 学习要点 地形图的基本知识 测图前的准备工作 地形图测绘方法 地形图地形图：按一定的投影方法 和比例关系，将地面上 所有的地物、地貌，经综合取舍、用规定 的 符号，按相似的原理，缩绘在图纸上的 技术 资料。图上仅表示地物，而无等高线表示的 地 貌时，也称平面图平面图或地物图地物图。投影方法：按垂直投影方法；比例关系：按测图比例尺；地物：地面上所有有明显轮廓的，固定性的，自然 或人工建筑的物体。(如：房屋、道路、河 流、田野、森林。)地貌：地面的起伏状态。(高山、丘陵、平原、洼 地，等。)一、一、概述概述综
3、合取舍：可选择欲反映的信息，可满足众多方面 的要求(制成多种地图产品)。规定的符号： 由国家测绘局统一制定各地物、地貌表示在地 形图上的符号，即地形图图式。运用图式 符号，使地形图形象生动(相似性)，简单明了。（我国目前使用由国家技术监督局发布的地形图图 式，编号“GB/T 7929-1995”，1996年5月1日实施 ）比例尺的定义比例尺的定义比例尺的表示方法比例尺的表示方法比例尺的分类与大小比例尺的分类与大小比例尺精度比例尺精度比例尺选用比例尺选用1.比例尺的定义比例尺的定义M= 称为比例尺分母Dd比例尺= = = = 图上长度 d 1 1实地长度 D M(8-1-1)D/d数字比例尺：1
4、 500，1 1000，1 5000， 2.比例尺的表示形式比例尺的表示形式10 5 0 10 20 30 40m2cm1 500图示比例尺(直线比例尺)：3.比例尺的分类和大小比例尺的分类和大小1 500 1 1000 1 2000 1 5000 大比例尺，地形图1 1万 1 2.5万 1 5万 1 10万 中比例尺，地形图1 20万 1 50万 1 100万 小比例尺，地图*比例尺的大小即比例尺分数值的大小。 *图的比例尺越大，其表示的地物、地貌越详细，图上 点位精度越高；但一幅图所代表的实地面积也愈小， 并且测绘的工作量会成倍增加。图上0.1mm所代表的实地长度(受人眼判断力限制所致)。
5、比 例 尺比例尺精度（cm）1 500 1 1000 1 2000 1 5000 1 10000 5 10 20 50 100表8-24.比例尺精度比例尺精度5. 地形图比例尺的选用地形图比例尺的选用*主要考虑实用、经济地形图比例尺的选用表7-1比 例 尺1 100001 50001 20001 10001 500城市总体规划、厂址选择、区域布置、方案比较城市详细规划及工程项目初步设计建筑设计、城市详细规划、工程施工图设计、竣工图用 途三三. .地形图的分幅与编号地形图的分幅与编号为了便于管理和使用地形图，需要将各种比 例尺的地形图进行统一的分幅和编号。 两种分幅方法： 梯形分幅用经线、纬线划
6、分图幅范围。 矩形分幅用纵横坐标格网线划分图幅范围。统一编号或根据实际需要编号。1.矩形分幅与编号矩形分幅与编号以坐标格网线划分图幅范围，通常使用于 1:5000以下的大比例尺地形图分幅。采用图幅西南角坐标公里数编号的正方形分幅采用图幅西南角坐标公里数编号的正方形分幅基本分幅：基本分幅： 1:5000比例尺1:50001:20001:10001:500图幅大小(厘米)4040505050505050实地面积(平方公里)410.250.0625图幅数 1 41664 1:50020-10- - -基本分幅：基本分幅： 1:50001:500010 11 1222212020-101:500010
7、 11 1222212020-101:200020-10-1:100020-10- - 矩形分幅与编号法矩形分幅与编号法例：某小测区1:1000地 形图的任意分幅和 编号方法。2.2.任意分幅任意分幅 在较小测区内，为减少破幅数，可采用任意分幅。在较小测区内，为减少破幅数，可采用任意分幅。任意分幅时，图幅大小任意分幅时，图幅大小一般仍按标准，编号以一般仍按标准，编号以实用为标准。实用为标准。200040003500300025001000 1500 2000 2500 3000 3500130023002.3-2.3 2.3-2.83.3-1.3 3.3-1.8 3.3-2.3 3.3-2.8
8、2.8-1.3按原分幅为20幅按现分幅为12幅3.3.梯形分幅梯形分幅 梯形分幅是按照经纬度的一种国际统一分梯形分幅是按照经纬度的一种国际统一分幅方法，主要用于中小比例尺地形图的分幅幅方法，主要用于中小比例尺地形图的分幅编号。具体内容，看录象编号。具体内容，看录象。四四. .地形图图外注记地形图图外注记 标准图形的图廓外注记有：图号、图名、分幅结标准图形的图廓外注记有：图号、图名、分幅结合表、比例尺、外图廓、坐标网格、三北方向线以及合表、比例尺、外图廓、坐标网格、三北方向线以及坡度比例尺等。坡度比例尺等。1.1.图名、图号、分幅结合表图名、图号、分幅结合表 图图 名名83.5-25.583.5
9、-25.5 图名即本幅图的名称，图名即本幅图的名称，是以所在图幅内最著名的是以所在图幅内最著名的地名、厂矿企业和村庄的地名、厂矿企业和村庄的名称来命名的。名称来命名的。 图号：为了区别各幅地图号：为了区别各幅地形图所在的位置关系，每幅形图所在的位置关系，每幅地形图上都编有图号。图号地形图上都编有图号。图号是根据地形图分幅和编号方是根据地形图分幅和编号方法编定的，并把它标注在北法编定的，并把它标注在北图廓上方的中央。图廓上方的中央。 图图 名名83.5-25.583.5-25.5 接图表：说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻接图表：说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻图幅时用。通常是中间一格
10、画有斜线的代图幅时用。通常是中间一格画有斜线的代 表本图幅，四表本图幅，四邻分别注明相应的图号邻分别注明相应的图号( (或图名或图名) )，并绘注在图廓的左上，并绘注在图廓的左上方方( (见图见图7 71)1)。在。在 中比例尺各种图上，除了接图表以外，中比例尺各种图上，除了接图表以外，还把相邻图幅的图号分别注在东、西、南、北图廓还把相邻图幅的图号分别注在东、西、南、北图廓 线中线中间，进一步表明与四邻图幅的相互关系。间，进一步表明与四邻图幅的相互关系。 2.2.图廓和坐标网格图廓和坐标网格 图图 名名83.5-25.583.5-25.5 内图廓就是坐标格网线，内图廓就是坐标格网线，也是图幅的
11、边界线。在内也是图幅的边界线。在内图廓外四角处注有坐标值，图廓外四角处注有坐标值，并 在 内 廓 线 内 侧 ， 每 隔并 在 内 廓 线 内 侧 ， 每 隔10cm10cm绘有绘有5mm5mm的短线，表示的短线，表示坐标格网线的位置。在图坐标格网线的位置。在图幅内绘有每隔幅内绘有每隔10cm10cm的坐标的坐标格网交叉点格网交叉点。外图廓是最外图廓是最外边的粗线。外边的粗线。图廓是地形图的边界，矩形图幅只有内、外图廓之分图廓是地形图的边界，矩形图幅只有内、外图廓之分。3.3.三北方向线三北方向线 在中、小比例尺图的南图廓线在中、小比例尺图的南图廓线的右下方，还绘有真子午线、磁子的右下方，还绘
12、有真子午线、磁子午线和坐标纵轴午线和坐标纵轴( (中央子午线中央子午线) )方向方向这三者之间的角度关系，称为三北这三者之间的角度关系，称为三北方向图。利用该关系图，可对图上方向图。利用该关系图，可对图上任一方向的真方位角、磁方位角和任一方向的真方位角、磁方位角和坐标方位角三者间作相互换算。此坐标方位角三者间作相互换算。此外，在南、北内固廓线上，还绘有外，在南、北内固廓线上，还绘有标志点标志点P P和和PP，该两点的连线即为，该两点的连线即为该图幅的磁于午线方向，有了它利该图幅的磁于午线方向，有了它利用罗盘可将地形图进行实地定向。用罗盘可将地形图进行实地定向。真真子子午午线线磁磁子子午午线线坐
13、坐标标纵纵轴轴4.4.直线比例尺和坡度比例尺直线比例尺和坡度比例尺 （1 1）比例尺）比例尺 有的时候为了有的时候为了方便图解距离，消方便图解距离，消除图纸伸缩产生的除图纸伸缩产生的影响，一般要在图影响，一般要在图纸的最下方注记测纸的最下方注记测图的比例尺和图示图的比例尺和图示比例尺。比例尺。图图 名名83.5-25.583.5-25.5比例尺：比例尺：1 1：10001000（2 2）坡度比例尺）坡度比例尺 有的时候为了便于测量出有的时候为了便于测量出地图上两点间的坡度，还在梯地图上两点间的坡度，还在梯形图幅的左下方绘制坡度比例形图幅的左下方绘制坡度比例尺，用以测量相邻两条或者六尺，用以测量
14、相邻两条或者六条等高线上两点之间的直线的条等高线上两点之间的直线的坡度，坡度按照等高距和等高坡度，坡度按照等高距和等高线之间的平距之比的关系绘制，线之间的平距之比的关系绘制，即即 （M M为比例尺分母）用分规量为比例尺分母）用分规量出两点间平距，即可确定坡度。出两点间平距，即可确定坡度。Mhdcot五五. .地物的表示方法地物的表示方法 为了区分不同的地物地貌，一般地物地貌都是按照为了区分不同的地物地貌，一般地物地貌都是按照不同的地形图图式统一绘制的。地形图图式是由国家不同的地形图图式统一绘制的。地形图图式是由国家测绘局统一制定的地物、地貌符号的总称测绘局统一制定的地物、地貌符号的总称(P10
15、7(P107图图7-2)7-2)。1.1.比例符号比例符号轮廓大，按比例缩小；轮廓大，按比例缩小；( (如建筑物，如建筑物， 农田，湖泊等，植被，工厂，学校等）农田，湖泊等，植被，工厂，学校等） 2. 2.非比例符号非比例符号轮廓小，重要，用专用符号表示；轮廓小，重要，用专用符号表示； （控制点，井盖，纪念碑，烟囱，独立树，电线杆）（控制点，井盖，纪念碑，烟囱，独立树，电线杆） 3. 3.半比例符号半比例符号也称线形符号，即长度按比例、也称线形符号，即长度按比例、 宽度不依比例。宽度不依比例。（公路，铁路，河流，围墙等）（公路，铁路，河流，围墙等）( (一一) )、用等高线表示地貌的原理用等高
16、线表示地貌的原理( (二二) )、等高距、等高线平距、地面坡度等高距、等高线平距、地面坡度( (三三) )、等高线分类等高线分类( (四四) )、用等高线表示的典型地貌用等高线表示的典型地貌( (五五) )、等高线特性等高线特性六六. .地貌的表示方法地貌的表示方法-等高线等高线(一一)、用等高线表示地貌的原理、用等高线表示地貌的原理等高线等高线地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。等高线平距等高线平距相邻等高线之间相邻等高线之间 的水平距离的水平距离d。等高。等高 线平距线平距d随地面坡随地面坡 度变化而变化。度变化而变化。(二二)、等高距、等高线平距、地面坡度、等高距、等高线平距、地
17、面坡度等高距等高距相邻等高线之间的高差相邻等高线之间的高差h，也称，也称 等高线间隔等高线间隔。同一幅地形图中，同一幅地形图中， 等高距等高距h相等。相等。由于由于h为定值，所以为定值，所以 i 与与d成反比，即：成反比，即： d大大(等高线稀等高线稀)， i 小小(地面坡度小地面坡度小,缓和缓和) d小小(等高线密等高线密)， i 大大(地面坡度大地面坡度大,陡峭陡峭)hhhhhh山坡线 i地面坡度地面坡度i：( 为地面倾角为地面倾角) （8-1-2）i=hd= tan (三三)、等高线分类、等高线分类1.首曲线首曲线基本等高线，按测图规定的基本等高距基本等高线，按测图规定的基本等高距 勾绘
18、勾绘(线粗线粗0.15mm)。3.间曲线、助曲线：间曲线、助曲线：局部加绘，使地貌更祥细。局部加绘，使地貌更祥细。 间曲线间曲线1/2等高距，用长虚线表示。等高距，用长虚线表示。 助曲线助曲线1/4等高距，用短虚线表示。等高距，用短虚线表示。可不闭合可不闭合2.计曲线计曲线将高程能被五倍基本等高距整除的等高将高程能被五倍基本等高距整除的等高 线加粗线加粗(线粗线粗0.25mm)，并注记高程。便，并注记高程。便 于读图。（高程注记：于读图。（高程注记：方向与等高线方向与等高线 平行；平行；字头向高处；字头向高处； 排列向山顶）排列向山顶）等高线图例等高线图例1(四四)、用等高线表示的几种典型地貌
19、、用等高线表示的几种典型地貌地地貌貌的的基基本本组组成成1.山头与洼地山头与洼地地形相反，地貌图相似：山头向中心 越高，洼地反之。示坡线指向低处，便于区分。示坡线2.山脊与山谷山脊与山谷山脊山脊：向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为 山脊线。山脊线山谷山谷：两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线 为山谷线。山谷线雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山 脊线成为分水线、山谷线成为集水线。一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。雨水流淌方向分水线与集水线分水线与集水线3.鞍部鞍部 两个山头间的低凹处，一般也是两个山脊和两个山谷的会聚处。4.绝壁与悬崖绝壁与悬崖(a)陡崖:坡度在70以上。(a)符号
20、表示符号表示符号表示符号表示(b)(b)绝壁:上下垂直的陡崖。也称断崖。(c)悬崖:崖口倾斜到陡壁外面而悬空。等高线等高线表表 示示(c)(五五)、等高线的特性、等高线的特性1.1.同一条等高线上高程必相等同一条等高线上高程必相等( (等高等高) )。2.2.各条等高线必然闭合，如不在本幅图闭合，各条等高线必然闭合，如不在本幅图闭合， 必定在相邻的其他图幅闭合必定在相邻的其他图幅闭合( (闭合闭合) )。3.3.只有在悬崖处，等高线才相交，但交点必只有在悬崖处，等高线才相交，但交点必 成双成双( (不相交不相交) )。4.4.同一幅图内等高距为定值，所以，地面缓和同一幅图内等高距为定值，所以，
21、地面缓和 处等高线平距大、陡峭处平距小处等高线平距大、陡峭处平距小( (稀缓密陡稀缓密陡) )。5.5.与山脊线、山谷线成与山脊线、山谷线成正交正交。1.一般准备工作一般准备工作 资料： 控制点成果，图式，测图规范等。 测图仪器和工具 绘图工具2.图纸的准备图纸的准备 测图纸：绘图纸、聚脂薄膜 准备工作： (1).绘制坐标方格网 (2).展绘控制点一一. .测图前的准备工作测图前的准备工作（平板仪测图方法）二二. .绘制坐标方格网绘制坐标方格网方格网的大小： 40cm50cm或50cm50cm方格的大小：10cm10cm目的目的：精确展绘控制点方格网绘制方法：1.对角线法对角线法用金属直尺绘制
22、oa bcd画对角线取等距oa=ob=oc=od连接abcd成矩形沿各边截取10厘米 等距标记连接相应等距标记 成方格网方格网精度要求各方格的对角线长 (141.4mm)，误差应 0.2mm。 方格网对角线长，误差0.3mm；沿方格网对角线的方格交点，偏离对角线0.2mm；方格网线条要求 方格网线条粗0.10.15 mm，要使用5H、6H 绘图铅笔绘制。2.坐标格网尺法坐标格网尺法用坐标格网尺绘制方格网。坐标格网尺铅笔画线处格网尺零点10cm20cm30cm40cm50cm半径坐标格网尺图8-21 用坐标格网尺绘制坐标方格网用坐标格网尺绘制方法:3.其他方法绘制坐标方格网其他方法绘制坐标方格网
23、绘图仪法印刷法 不管用哪一种方法绘制坐标方格网，方格 网的精度都应达到规范要求。三三. .展绘控制点展绘控制点1.注记坐标格网线的坐标值注记坐标格网线的坐标值： 根据分幅范围及测图比例尺确定格网线的坐标注记。1:10000.50.51000 900 800 700 600 500500 600 700 800 900 10001:10000.50.51000 900 800 700 600 500500 600 700 800 900 1000例：例：将控制点A(xA=647.43m, yA=634.52m)；B(xB=913.46m, yB=748.63m),展绘到测图纸上。作法：作法：确定
24、A点所在方格；用比例尺向x方向量47.43m， 作标记；用比例尺向y方向量34.52m， 作标记；连接相应点交点为A；注记点号。同理展绘B点。2.展绘控制点展绘控制点A4.506.45B检查：用比例尺量取AB距 离，距离读数与理论值之 差图上0.3mm。一一. .碎部点的选择碎部点的选择二二. .地形图测绘方法地形图测绘方法东 大 道坚55.405.35一一. .碎部点的选择碎部点的选择1.1.碎部点的选择碎部点的选择地物特征点：地物特征点：地物轮廓线的转折处、转向处， 或地物的几何中心，等。P242图 8-38 地貌特征点：山顶点、鞍部点、山脊线、 山谷线、坡度变化处，等。测定碎部点的三要素
25、：水平角(或水 平方向)，水平距离D D，高差h h。从而， 在图上逐点标出测点的平面位置和高 程。2.2.碎部点的测定碎部点的测定测定碎部点平面位置的基本方法： 极坐标法 方向交会法 距离交会法 直角支距法 方向距离交会法二二. . 经纬仪经纬仪( (量角器量角器) )测图法测图法2.测量：测点方向：用经纬仪读水平角；用经纬仪视距测量得； 测点距离 测点标高1.仪器安置：经纬仪安置在控制点上； 小平板仪放置一旁(不安置,仅起绘图板作用)。作业人员45人： 司镜1人、绘图1 人，记录计算1 人，跑尺12人。3.绘图:用量角器量出测点方向,沿量角器直尺边刺点。5.5.光电测距仪测图法光电测距仪测
26、图法光电测距仪测图法特点：光电测距仪测图法特点：特点：用光电测距仪的照准仪代替大平板仪的照准 仪，测点放杆棱镜。其余与大平板仪测图法相同。如使用电子手簿， 进行半自动化绘 图，测图精度将 高于前述所有测 图方法。测站A 后视B测点P6.6.电子全站仪数字化测图电子全站仪数字化测图A、B坐标和高程以及测站 数据预置于全站仪内。测站A安置全站仪，后视B；将全站仪内数据文件输 入计算机，经测图软件 处理、编辑成数字化地 形图。测点P放置棱镜，对P点 进行坐标测量，全站仪 自动记录P点的三维坐 标 (测点代码代码须输入)， 逐点观测。SOKKIA SET2000全站仪能储存3000个点的数据。 全站仪
27、与计算机通讯，传输数据。通讯接口与通讯电缆电缆数字化测图流程图数字化测图流程图全站仪控制点成果预置于机内电子平板(便携机)机内数据文件电子手簿计算机测图软件 自动成图人工编辑显示屏打印机绘图仪软 盘输出碎部测量（二）.等高线勾绘(1).基本等高距的规定(P243)基本等高距的规定表8-8比例尺丘陵基本等高距（m）山地基本等高距（m）1 500 0.5 0.51 1000 0.5 11 2000 1 21 5000 2 51.基本等高距的规定地貌特征点反映在图纸上的仅仅是一些不同高程(且大部分不 是整米数)和不同位置的点，以及一些地性线的走向。相邻地形点之间坡度相等，因此可用“内插法”勾绘等高线
28、。首先定出相邻 地形点之间， 整米等高线通 过的位置，即 内插点。然后用光滑曲 线连接相同高 程的内插点， 完成等高线勾 绘。2.2.等高线内插过程等高线内插过程(2).(2).等高线勾绘原理等高线勾绘原理设：设：量得图上： ab=25mm 而AB高差： h=3.6mab 25d=h=3.6=6.94mm则1米高差的等高线平距为： a1=0.4d=2.8mm 4b=0.2d=1.4mm三等分14，得2、3P244 图8-401.1.等高线勾绘原理等高线勾绘原理( (计算法计算法) )例：例：如图，已知等高距为1米，在地形点A、B之间内插 整米等高线通过的位置。6666656564646363.
29、62.666.2a ab b1110 9 8 7 6 5 4 3 2 1 02.2.图解法图解法透明纸法透明纸法1110 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0原理：一组等间隔的平行线切割直线得等线段。方法：在透明纸上画一组等间隔的平行线并编号；移动透明纸，使a、b点分别位于线条的2.6和6.2处。得平行线与ab直线的交点，即等高线通过的位置。.63646566平行线间隔的大小，视等高线平距的大小而定，一般取23mm 为宜(应稍小于等高线平距)，而线条长度适当增加。3.3.目估法目估法目估内插。一般先内插勾绘计曲线，然后内插勾绘首曲线。4.4.计算机勾绘等高线计算机勾绘等高线用全站仪野外采集地
30、貌特征点的三维坐标（x,y,H）用计算机等高线勾绘软件，根据地貌特征点的三维 坐标自动生成等高线。 （三）.图的拼接、检查和整饰(1).(1).图的拼接图的拼接即相邻图幅的接边。由于测量误差，使相邻两幅图边同一线条不重合。 如偏差在允许范围内，要将线条接顺。数字化地形图测绘时，不受图廓线限制，但相邻测 站的内容须衔接， 一般在CAD图上由 人工修饰。图幅 划分通过软件完 成。 接边误差规定接边误差规定表8-9 地物点点位中误差地区分类点位中误差(图上mm)建筑区、平地及丘陵地 0.5山地及旧街坊内部 0.75表8-10 等高线高程中误差地形分类 平地 丘陵地 山地 高山地高程中误差(等高距) 1/3 1/2 2/3 1平面与高程的接边误差，不应大于上表中规定中 误差的2 倍。 2