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1、第第1111章章 大比例尺地形图的测绘大比例尺地形图的测绘 地面的控制测量完成之后，测区内的所有的控制点的平面坐标和高程则是已知的。地形图测绘时，首先要把控制点展绘在图纸上，然后根据已知的控制点的实地位置和图上位置，测定控制点周围的所有地物、地貌的特征点相对于控制点高差、距离和方向，从而在图上确定地物、地貌的特征点的位置。所谓的地物特征点，就是地物形状轮廓线的转折点，或地物的中心点；所谓的地貌特征点，就是地貌方向变化点或坡度变化点。地形图测绘的主要工作就是根据控制点测定地物、地貌特征点在图上位置，再根据地物、地貌特征点，用地物符号对地物进行描绘、用等高线对地貌进行勾绘，并对描绘和勾绘的对象进行
2、检查、整饰、注记，使之附合地形图图式标准。本章主要介绍大比例尺地形图测绘工作的全过程。11.1 11.1 测图前的准备工作测图前的准备工作 在控制测量完成之后，开始测绘地形图之前，测绘人员需要做如下的准备工作：11.1.1 11.1.1 收集资料收集资料测 测图前摘录测区所有控制点的平面坐标和高程，绘制控制测量成果表，收集有关测量规范、地形图图式等以备查用。11.1.2 11.1.2 仪器工具的准备仪器工具的准备 根据测图的要求，准备所需的仪器（如经纬仪、测距仪、全站仪等），并对仪器进行必要的检验和校正。绘图所需的量角器、比例尺、直尺、三角板、小刀、橡皮、大头针、2H、4H、6H的铅笔（2H的
3、铅笔用于记录、4H的铅笔用于绘图、6H的铅笔用于绘制坐标方格网）等都要一一俱全，缺一不可。控制点在图上的位置是以坐标的形式确定的，为了把控制点展绘在图纸上，必须先精确地绘制坐标方格网。坐标方格网每小格的大小为10cm10cm。大比例尺地形图若采用正方形分幅时，坐标方格网的边界长为50cm50cm。绘制坐标方格网的用纸必须是高级绘图纸或打毛的聚酯薄膜，以减少图纸的伸缩。坐标方格网绘制的方法有坐标仪法、坐标格网尺法、对角线法。现介绍对角线法绘制坐标方格网的方法如下：11.1.3 11.1.3 绘制坐标方格网绘制坐标方格网a.以正方形图幅50cm50cm为例，考虑图外注记的用处，取一张60cm60c
4、m的图纸如图111所示，画两条对角线相交于O点。b.以O点为圆心，以略大于对角线长度的一半（可取35.357cm）为半径画弧分别与对角线相交于A、D、B、C点，依次连接这四点形成一矩形。c.以直尺的同一尺段10cm的长度分别自A、C点沿AD、CB方向依次截取，得1、2、3、4、5各点，分别自A、D点沿AC、DB方向依次截取，得1、2、3、4、5各点，连接编码相同的点即得50cm50cm的坐标方格网。d.方格网画好之后，用直尺检查各相应格网交点是否落在各相应的直线上（如图111中44虚直线），其偏离值不应超过0.2mm;检查各小方格的边长与10cm的差值不应超过0.2mm;图廓边及图廓对角线长度
5、与其理论值之差不应超过0.3mm；网格线粗应小于0.1mm。如果某项超限，应重新绘制。11.1.4展绘控制点展绘控制点展点时，先根据控制点的坐标，确定控制点所在的方格，然后计算出控制点与该方格西南角点坐标的差值进行展绘。如图112所示，控制点A的坐标XA=647.43m,YA=634.52m,可确定A点位于plmn方格内，且方格plmn的西南角p点的坐标为XP=600m,YP=600m,从而计算出A与B的坐标差值XPA=47.43m,YPA=34.52m。然后，用测图比例尺分别自p、n点，沿pl、nm方向量出47.43m得c、d两点。同法，分别自p、l点，沿pn、lm方向量出34.52m得b、
6、a两点。连ab、cd，其交点即为控制点A的图上位置。同法可将图幅内其它的控制点展绘在图纸上，并在所有的控制点右侧以分数的形式注记控制点的点号和高程（分子注记点号、分母注记高程），所有的控制点均应根据其类型，用相应的控制点符号标出，如图112所示的1、2、3、4、5点为导线点。展点的精度要求：最后用测图比例尺量取图上各相邻控制点之间的水平距离，与控制测量所测的水平距离进行比较，其差值应小于图上0.3mm。如果超限，重新展绘。11.2 11.2 测量碎部点位置的基本方法测量碎部点位置的基本方法 碎部点：即测绘地形图时的观测点。测量碎部点平面位置的基本方法通常使用如下三种方法11.2.1极坐标法极坐
7、标法极坐标法确定碎部点的平面位置，需要测量碎部点到一个已知控制点的水平距离，以及碎部点和该控制点的连线与该控制点和另一个已知控制点连线之间所夹的水平角，从而利用极坐标的原理，作图确定碎部点的图上位置。如图113所示，实地A、B两控制点在图上位置分别为a、b，仪器在实地测得碎部点E到A的水平距离为D，连线AE和AB的水平夹角为。作图时，以a点为角顶，以ab边为固定边，用量角器量出角值，得方向线aK,再用测图比例尺自a沿aK方向量出距离d(d=D/M M为比例尺分母)，得e点即为所求的碎部点E在图上位置。极坐标法是测量碎部点最常用的方法，用前面所学的视距测量结合水平角测量就能完成极坐标法测量，它适
8、用于视野开阔、平坦的地区。11.2.2直角坐标法直角坐标法 直角坐标法确定碎部点的平面位置，需要测量两个已知控制点连线与碎部点的水平距离，以及碎部点在该连线上的垂足到其中一个控制点的水平距离，从而利用直角坐标的原理，作图确定碎部点的图上位置。如图11-4所示，实地A、B两控制点在图上位置分别为a、b，仪器在实地测得碎部点E到AB连线的水平距离为D，垂足为N,N至A的水平距离为Q。作图时，自a点沿ab方向，用测图比例尺量出距离q(q=Q/M M为比例尺分母),得图上垂足n，过n点作ab的垂线nF，再自n沿nF方向用测图比例尺量出距离d(d=D/M M为比例尺分母)，得e点即为所求的碎部点E在图上
9、位置。直角坐标法适用于距离较易丈量的平坦地区。11.2.3 11.2.3 方向交会法方向交会法 方向交会法确定碎部点平面位置，需要测量碎部点和两个已知控制点连线分别与两控制点的连线之间所夹的氺平角，从而利用方向交会的原理，作图确定碎部点的图上位置。如图11-5所示，实地A、B两控制点在图上位置分别为a、b，E为实地碎部点位置，仪器在实地测得A、B两角分别为、。作图时，分别以a、b点为角顶，以ab边为固定边，用量角器分别量出角值、，得方向线aM、bN，aM、bN的交点e即为所求的碎部点E在图上位置。方向交会法适用于距离不易丈量的山区。为了减少交会点误差，交会角应控制在30120之间。11.3 1
10、1.3 地形测图的方法地形测图的方法 11.3.1 11.3.1 碎部点选择碎部点选择 在测绘地形图时，碎部点应选择地物、地貌的特征点。如房屋的四个角点、围墙的转折点、道路的转弯点、或交叉点等都是地物的特征点；山顶、鞍部、山脊、山谷等都是地貌特征点。如图116所示，所有池塘轮廓线的转折点都是碎部点。如图117所示，所有地貌方向变化点或坡度变化点都是碎部点。如山脊线、山谷线，是地貌形态变化的棱线，称之为地性线，地形测图时，绝不可漏测。11.3.2 11.3.2 地形图的测绘方法地形图的测绘方法 地形图测绘的方法有：大平板仪测图法、小平板仪与经纬仪联合测图法、经纬仪测绘法，全站仪测绘法。这里主要介
11、绍经纬仪测绘法。（1）纬仪测绘法的思路：如图118所示，A、B为实地上的两控制点，其展绘在图纸上为a、b，碎部点1为实地上的房角点。为了测量1点在图上的位置，我们把经纬仪安置在A点上，测定连线AB与A1所夹的水平角、A1的水平距离DA1。而后根据水平角，水平距离DA1，按照极坐标法确定碎部点平面位置的方法，在图上确定点1的平面位置，并标注点1的高程。（2）各测量人员的工作内容及注意事项：观测员：在测站上安置经纬仪，量取仪器高I,用盘左00000瞄准另一个控制点（该点称为后视点、或定向点、或零方向点）后,照准碎部点（房角点1）上的立尺，读取下、上、中丝读数、水平盘读数、竖盘读数。观测时，仪高量至
12、cm,下、上丝读至mm、中丝读至cm、水平盘和竖盘读数读至分。在读取下、上、中丝读数时，也可采用上丝凑整法直接读取尺间隔，即把上丝对准一个整分米的刻划(如10分米)，然后读取下丝读数（如2.638米），将下丝读数减去整分米数，即得尺间隔（如2.638-11.638）。同法观测了若干碎部点后，仪器应重新照准后视点，检查水平盘读数是否仍是00000，若误差超过4，应返工.记录员：记录观测员和计算员所报的数据，记录测站、后视点名称、碎部点点号及名称等。记录时，须重报观测员和计算员所报的数据，记录有误时，应按正确改错的方法进行改错，不得涂擦。为了记录的数据清晰、美观、便于查阅、存档，记录时采用专门的碎
13、部测量记录表格，如表111所示。表表11111 1碎部测量记录表格碎部测量记录表格 年 月 日 观测者：记录者：测站：A _ 后视点：B 仪器高：1.42 测站高程：46.54 测测点点下丝下丝视视距距竖盘读竖盘读数数竖直竖直角角中丝中丝平平 距距水平角水平角高差高差高程高程点点位位上丝上丝 (m)m)(m)m)(m)m)(m)m)1 11.5201.52022.022.088 0688 061 541 54 1.421.4222.022.044 3444 340.730.7347.2747.27房房角角1.3001.3002 21.7831.78328.328.388 1088 101 50
14、1 501.591.5928.328.347 3047 300.730.7347.2747.27房房角角1.5001.5005 50 02.0052.005110.5110.572 1972 1917 4117 411.421.42105.3105.363 2463 2433.5733.5780.1180.11山山脊脊0.9000.900 绘图员：1）在测站边上安置图板，并使图纸的方向与实地方向基本保持一至。2）在图纸上画好零方向线，线长与绘图使用的半园量角器的半径相等。把小针穿过量角器的圆心孔与图上的测站点位置对准，并插入图板（绘图使用的量角器如图119）。3）根据观测员所报的水平盘读数，转
15、动量角器,将量角器上相应的该读数值对准零方向线，此时量角器的直线边所指的方向就是图上测站点与碎部点的连线方向。4）当碎部点的方向确定之后，即可自圆心沿碎部点方向，按测图比例截取测站点至碎部点的水平距离，展绘出碎部点，并在靠近点位的右侧标注高程。5）检查无误后，及时把该相连的线（如房屋的外轮廓线、稻田的边界线、山脊线、山谷线、通讯线、道路的边线、河岸线等），徒手轻轻相连，形成草图。跑尺员：选择地物、地貌的特征点立尺，按地物顺序一点一点的立尺、或地性线一条一条的立尺，对于复杂的地物、地貌应画出草图，为绘图提供帮助。当测区面积较大时，必须分幅测图。为了相邻图幅的拼接，每幅图应测出图外510mm。11
16、.4 11.4 地形图的绘制地形图的绘制11.4.1 11.4.1 地物描绘地物描绘1.如果地物的外轮廓线的形状、大小能够依比例表示的，则根据所测的外轮廓点用线粗为0.15mm的直线相连；不能依比例表示时，则用图式中的非比例符号描绘。2.非比例的地物符号的定位点随着符号形状的不同而不同。如果是几何图形符号（如矩形、圆形、三角形等），则其几何图形的中心表示实地地物的中心位置；如果是宽底符号（如烟囱、庙宇），则其底线中心表示实地地物的中心位置；如果底部为直角形的符号（如独立树、路标等），则直角顶点表示实地地物的中心位置。4.描绘非比例的地物符号时，应使非比例的地物符号的定位点与图上的碎部点重合，且
17、符号均朝正北方向描绘。非比例的地物符号的形状、大小、尺寸，地形图图式中都有明确的规定；描绘时，参照相应比例尺的地形图图式执行；如果线状物体长度能依比例，宽度不能依比例表示时，则用相应的线状符号依次连接图上线状物体的特征点。3.如果由几种几何图形组成的符号如（气象站、旗杆等），则其下方图形中心点或交叉点表示实地地物的中心位置；如果下方没有底线的符号（如窑、亭等），则其下方两端点间的中心点表示实地地物的中心位置。11.4.2地貌勾绘地貌勾绘 等高线勾绘的方法有两种，一种是解析法，另一种是目估法。1）解析法d=ab/hh1=23mm/4.7m0.3m=1.5mmc=ab/hh2=23mm/4.7m0
18、.4m=2.0mm自a向b量出平距d得p点，自b向a量出平距c得q点，p、q即为73m点、77m点。将pq等分得74m点、75m点、76m点。如图1110所示，高程分别为72.7m、77.4m的实地A、B两点在图上的位置分别为a、b,其图上的水平距离为23mm。若用1米的等高距勾绘等高线，则通过A、B两点间的等高线有73m、74m、75m、76m、77m五条等高线。分别计算73m等高线与a点的平距d及77m等高线与b点的平距c2）目估法目估法勾绘等高线的基本方法是定两头，分中间。即先确定碎部点两头等高线通过的点，再等分碎部点中间等高线通过的点。如图1111（j）所示，高程仍然为72.7m、77
19、.4m的图上A、B两点，仍然用1米的等高距勾绘等高线，欲定A、B之间通过的73m、74m、75m、76m、77m五条等高线的点，具体方法如下：用铅笔轻轻画出A、B连线，如图1111（j）所示，等高线勾绘方法：三定一连二注三定：一定上下两点有无等高线通过；二定等高线通过的条数；三定等高线通过的位置。一连：用光滑的曲线连接相同高程的点。二注：一注计曲线；二注示坡线。11.4.3地形图的拼接地形图的拼接 使相邻图幅衔接处的地物轮廓线、地貌等高线能完全吻合，必须对地形图的图边进行拼接。如图1113所示，如果是白纸测图，则用透明纸把图1113的左幅图的东图廓线和靠近东图廓线的图内2cm范围的地物、等高线
20、、坐标格网线及图外多测的地形透描下来，再将透描的透明纸蒙到右幅图上，使左、右幅图的东西图廓线重迭、相同坐标的格网线对齐，检查地物、等高线的偏差偏差在允许范围时，在透明纸上取其平均位置进行修整、画线，使左、右图幅衔接处的地物轮廓线、地貌等高线完全吻合，然后把修整、画线的透明纸分别蒙到左、右幅图上进行改正。11.4.4地形图的整饰地形图的整饰地形图的整饰包括图廓内的图面整饰和图外注记整饰。（1）图廓内的图面整饰：擦去所有不必要的线条、注记，如零方向线、“山顶”、“鞍部”等说明文字。擦去所有的坐标网格线，仅在网格线交叉点保留纵横格网线各1cm的长度，在图廓内侧，格网线与图廓相交处保留5mm的长度。所
21、有的地物按图式规定修饰。等高线应光滑合理，遇到各种注记、独立性符号时，应割断0.2mm；遇到房屋、双线道路、双线河渠、水库、湖、塘、等符号时，绘至符号边线。计曲线应加粗，并且标注高程，字体在计曲线中间，字头朝向高处。注记符号按注记的内容不同，其字体大小不同，具体尺寸参照图式进行整饰。（2）图外注记整饰：地形图图外注记，根据注记的内容不同，其注记的文字或数字的大小、尺寸、位置、与图廓的边距都各有不同，进行图外注记整饰时，应参照图式附录【图廓整饰样式及说明】执行。11.4.5 11.4.5 地形图的检查地形图的检查（1）室内检查：1）从测图前的准备工作开始，应该认真检查坐标方格网绘制、控制点的展绘
22、是否符合标准，碎部点测量的计算、展绘应准确无误、当天重算、重展，发现问题，及时修正。2）检查地物描绘的各种符号是否按图式规定的尺寸、大小。地物符号的定位点与碎部点是否一至。3）检查等高线是否光滑、合理，与高程点标注有无矛盾。4）检查注记符号的位置是否恰当，文字或数字的大小是否按图式标准。5）检查图幅拼接是否吻合，是否保持地物、地貌的原状。6）室内检查应在自检的基础上进行互检。（2）室外检查：带原图和测量仪器到实地对照检查。首先检查地物、地貌有无漏测，等高线走向与实地地貌是否一至；其次，在测图控制点上安置仪器，对地物、地貌特征点进行抽样观测检查，将观测的结果重展于图上，与原图上相应点的平面位置和
23、高程进行比较，其较差应小于2M(M为中误差，其数值见表112、表113)。如果超差的个数占总抽查个数的2以上，则认为该图纸不合格。表表11112 2 图上地物点点位中误差图上地物点点位中误差地地 区区 分分 类类点位中误差（图上点位中误差（图上mmmm）城市建筑区和平地、丘陵地城市建筑区和平地、丘陵地0.50.5山地、高山地和设站施测困山地、高山地和设站施测困难旧街坊内部难旧街坊内部0.750.75 表表11113 3 等高线插求点的高程中误差等高线插求点的高程中误差地地 形形 类类 别别 平平地地丘陵丘陵 地地山地山地高山地高山地高程中误高程中误差（等高差（等高距）距）1/3 1/3 1/2
24、 1/2 2/3 2/3 1 111.5 11.5 数字化测图概述数字化测图概述 数字化测图：是一种采用以数字坐标表示地物、地貌的空间位置、以数字代码表示地形图符号（地物符号、地貌符号、注记符号）的测图方法。数字地形图：是以数字的形式表示的地形图。数字地形图的精度，根据坐标数据采集所采用的仪器的精度不同而不同。在同等的仪器设备下数字地形图比手工绘图具有精度高、速度快、图形美观、易于更新、便于保存的特点，且可根据用户的不同需要，同一幅分层储存的数字地形图可输出不同比例尺、不同图幅大小的各种用图，如地籍图、管线图、断面图等。数字化测图是地形测图的发展方向。本节主要介绍大比例尺数字化测图的作业方法和
25、大比例尺数字化测图的作业过程。111.5.1大比例尺数字化测图的作业方法大比例尺数字化测图的作业方法大比例尺数字化测图的作业方法有如下几种：（1）经纬仪视距测量数据采集(2)电子经纬仪红外测距仪便携式电脑联合数据采集（3）航测数据采集（4）全站仪数据采集（5）GPS RTK数据采集（6）数字化仪数据采集和扫描矢量化数据采集11.5.2 11.5.2 大比例尺数字化测图的作业过程大比例尺数字化测图的作业过程大比例尺数字化测图的作业过程分为三个步骤：（1）数据采集：采用不同的作业方法，采集、储存碎部点三维坐标，生成数字化成图软件能够识别的坐标格式文件，或带简码格式的坐标数据文件。（2）数据处理：设
26、置通讯参数，采用通讯电缆和命令，将坐标数据文件输入电脑，启动数字化成图软件，编辑地物、地貌，注记文字，图幅整饰，加载图框，生成地形图文件。（3）数据输出：与绘图仪连接，启动打印命令，将地形图文件输出，打印成地形原图。大比例尺数字化测图的作业流程如图1114所示本章小结本章小结1.1.测图前的准备工作测图前的准备工作（1）控制测量成果的整理，大比例尺地形图图式、地形测量规范资料的收集。（2）测量仪器的检验与校正，以及绘图小工具的准备。（3）坐标方格网绘制（4）控制点的展绘2.2.测量碎部点平面位置的基本方法测量碎部点平面位置的基本方法(1)极坐标法确定碎部点平面位置（2）直角坐标法确定碎部点平面位置（3）方向交会法确定碎部点平面位置 3.3.地形测图的方法地形测图的方法（1）碎部点的选择（2）地形图测绘的方法（3）经纬仪测绘法4.4.地形图的绘制地形图的绘制 （1）地物描绘 （2）地貌勾绘（3）地形图的拼接 (4)地形图的整饰 （5）地形图的检查 5.5.数字化测图概述数字化测图概述 （1）数字化测图的概念（2）大比例尺数字化测图的作业方法（3）大比例尺数字化测图的基本作业过程分为数据采集、数据处理、数据输出三个步骤。