测量学八章优秀课件.ppt

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1、 通常，大比例尺图是采用平板仪和经纬仪及其通常，大比例尺图是采用平板仪和经纬仪及其它常规测量仪器直接测绘的，中比例尺图一般根它常规测量仪器直接测绘的，中比例尺图一般根据航空摄影测量方法测制，小比例尺图则由大中据航空摄影测量方法测制，小比例尺图则由大中比例尺图缩编绘制而成。因此地形图的测绘，一比例尺图缩编绘制而成。因此地形图的测绘，一般是指大比例尺地形图的测绘。般是指大比例尺地形图的测绘。地形图比例尺的分类比例尺大小 比例尺范围大1500，11000，12000，15000中11万，12.5万，15万，110万小120万，150万，1100万第1页，本讲稿共25页地形图比例尺的选用 比例尺 用

2、途 120万地质普查、区域水利规划等 110万 110000城市总图规划、厂矿企业选址、区域位置、方案比较 15000 12000城市详细规划、工程初步设计 11000城市详细规划、工程施工设计、竣工图 1500 1200水坝坝头设计、地下工程建筑设计、文物保护等特种工程 1100第2页，本讲稿共25页地形图的符号 地物符号:比例符号、非比例符号和半依比例符号 比例符号、非比例符号和半依比例符号 地貌符号:用来对地物符号和地貌符号补充说用来对地物符号和地貌符号补充说明的明的 文字和数字以及特殊线段文字和数字以及特殊线段 注记符号:用来表示地面起伏变化的符号 用来表示地面起伏变化的符号 比例尺精

3、度：相当于图上0.1mm的实地水平距离,0.1mmM（M为比例尺分母）比例尺1500110001200015千 11万 110万120万1100万比例尺精度（m）0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 10.0 20.0 100.0第3页，本讲稿共25页（一）地物符号地 地物 物符 符号 号 用 用来 来表 表示 示地 地面 面物 物体 体的 的类 类别 别、形 形状 状、大 大小 小和 和水 水平 平位 位置 置的符号，它分为比例符号、非比例符号和半依比例符号。的符号，它分为比例符号、非比例符号和半依比例符号。比 比例 例符 符号 号 用 用规 规定 定的 的符 符号 号将 将某 某一 一

4、地 地物 物按 按比 比例 例尺 尺缩 缩绘 绘在 在图 图上 上的 的符 符号 号。例 例如 如，在 在1 1 1000 1000地 地形 形图 图上 上按 按比 比例 例缩 缩绘 绘的 的农 农田 田、旱 旱地 地、房屋等。房屋等。非 非比 比例 例符 符号 号 某 某一 一地 地物 物不 不能 能按 按比 比例 例尺 尺缩 缩绘 绘在 在图 图上 上，只 只能 能用 用特 特定 定的 的符 符号 号表 表示 示。例 例如 如，界 界碑 碑、航 航标 标、独 独立 立树 树、测 测量 量中 中的 的三 三角点、水准点等地物符号。角点、水准点等地物符号。半 半依 依比 比例 例符 符号 号

5、某 某一 一地 地物 物的 的长 长度 度能 能按 按比 比例 例尺 尺缩 缩绘 绘在 在图 图上 上，而 而宽 宽度 度不 不能 能按 按比 比例 例尺 尺缩 缩绘 绘在 在图 图上 上的 的符 符号 号。通 通常 常这 这些 些地 地物 物为 为线 线状 状地 地物 物，如 如公路、铁路、围墙、电力线、通讯线、管道线等。公路、铁路、围墙、电力线、通讯线、管道线等。第4页，本讲稿共25页（一）注记符号注记符号 用来对地物符号和地貌符号补充说明的文字和数字以及特殊线段。如路名、厂名、地名、房屋的结构和层数、桥梁长度及载重量、等高线的注记、用箭头表示河流的水流方向等。第5页，本讲稿共25页（一）

6、地貌符号地貌符号地貌符号 用来表示地面起伏变化的符号。如等高用来表示地面起伏变化的符号。如等高线符号、陡坎符号等。线符号、陡坎符号等。第6页，本讲稿共25页等高线 地面上高程相等的相邻各点连成的闭合曲线 等高线间距（等高距h）:相邻等高线高程之差 平距(d):相邻等高线间的水平距离坡度(i):从上式看出，当h一定时，等高线的疏密与坡度成正比，坡度大，等高线就密集，坡度平缓，等高线就稀疏。第7页，本讲稿共25页 山峰、山丘和洼地、盆地 山脊与山谷 鞍部 绝壁或峭壁 典型地貌及其等高线:第8页，本讲稿共25页山峰、山丘和洼地、盆地的等高线：在图上都是一组相似的闭合曲线，但可从注记的高程或画出的示坡

7、线加以区别，示坡线是指垂直于等高线指向坡度降低方向的短线。第9页，本讲稿共25页山脊与山谷的等高线 线状延伸的高地为山脊，山脊的棱线称山脊线，即分水线；两山脊之间的凹地为山谷，山谷最低点的连线称山谷线或集水线。在山脊或山谷处，等高线都是向一个方向凸出，但山脊凸向低处，山谷凸向高处。第10页，本讲稿共25页鞍部相邻两山间的低凹处，形似马鞍之状。它的左右两侧的等高线是相对称的两组山脊与山谷的等高线。绝壁或峭壁 近于垂直的山坡，在绝壁处，等高线非常密集至重叠，用绝壁符号来代替等高线。下部凹进的绝壁称悬崖，悬崖的等高线投影到地形图上会出现相交情况。第11页，本讲稿共25页第12页，本讲稿共25页等高线

8、的特性1.1.同一等高线上各点的高程都相同，且每条等高线的高程数值一 同一等高线上各点的高程都相同，且每条等高线的高程数值一定是等高距 定是等高距 h h的整倍数 的整倍数 2.2.等高线应是闭合曲线，若不在本图幅内闭合，就必在邻幅或几 等高线应是闭合曲线，若不在本图幅内闭合，就必在邻幅或几个图幅后闭合。只有遇到用符号表示的峭壁和陡坎或地物符号 个图幅后闭合。只有遇到用符号表示的峭壁和陡坎或地物符号时，等高线才能断开 时，等高线才能断开3.3.除了悬崖或绝壁处，等高线在图上不能相交或重合 除了悬崖或绝壁处，等高线在图上不能相交或重合 4.4.同一幅图上等高距相同 同一幅图上等高距相同 5.5.

9、等高线与山脊、山谷线成正交，即山脊线和山谷线垂直于等高 等高线与山脊、山谷线成正交，即山脊线和山谷线垂直于等高线转折点的切线 线转折点的切线第13页，本讲稿共25页等高线的分类首首曲曲线线（或或称称基基本本等等高高线线）：按按基基本本等等高高距距描描绘绘的的等等高高线线，等高线上不注记高程。等高线上不注记高程。计计曲曲线线（或或称称加加粗粗等等高高线线）：每 每隔 隔四 四条 条首 首曲 曲线 线加 加粗 粗的 的一 一条 条等 等高线，在计曲线上注有高程。高线，在计曲线上注有高程。间曲线间曲线：个别地方坡度很缓，用基本等高线不足以显：个别地方坡度很缓，用基本等高线不足以显示局部地貌特征时，可

10、按示局部地貌特征时，可按1/21/2、1/41/4基本等高距用虚线加 基本等高距用虚线加绘半距等高线，间曲线可以仅画出局部线段，可不闭合。绘半距等高线，间曲线可以仅画出局部线段，可不闭合。图外注记为了使用方便和图纸管理，地形图除了图内注记外，还有图外注记。如，图名、图号、地形图接合表、比例尺、坡度尺、三北方向指示线、测绘单位、日期等，第14页，本讲稿共25页内插法描绘等高线 由于地形特征点是选在地面坡度变化处，因此两相邻地形点之间的坡度是不变的，其高差与平距成正比关系。所以，尽管所测的地形点高程不等于所求等高线的高程，但可通过上述比例关系，求出等高线的通过点。第15页，本讲稿共25页82地形图

11、的测绘一、测图前的准备工作 一、测图前的准备工作二、碎部点的测定方法 二、碎部点的测定方法 1 1、极坐标法、极坐标法 2 2、距离交会法、距离交会法 3 3、方向交会法、方向交会法 三、野外测图 三、野外测图 1 1、地物、地貌特征点、地物、地貌特征点 2 2、经纬仪测图法的步骤、经纬仪测图法的步骤 选点 选点-观测 观测-记录和计算 记录和计算-绘图 绘图-内插法描绘等高线 内插法描绘等高线第16页，本讲稿共25页8-3大比例尺数字测图原理一、数字测图概念二、数字测图的特点11、自动化、自动化22、数字化、数字化3 3、高精度、高精度44、现势性、现势性三、数字测图系统数字测图（数字测图（

12、DSMDSM）系统是以计算机为核心，由地形）系统是以计算机为核心，由地形数据采集设备和成果设备而组成，在软件的支持下，数据采集设备和成果设备而组成，在软件的支持下，对地形空间数据进行采集处理，编辑成图，输出和对地形空间数据进行采集处理，编辑成图，输出和管理的测绘系统。管理的测绘系统。第17页，本讲稿共25页 野外数据采集系统 野外数据采集系统 处理系统 处理系统 输出设备 输出设备全站仪或其他测量仪器便携机记录器计算机软件打印机绘图仪数据存储介质数字化仪扫描仪立体坐标量测仪解析测图仪室内数据采集系统第18页，本讲稿共25页 野外数字测图数据构成一、野外数字测图数据构成一、野外数字测图数据构成(

13、地形点的描述方法）地形点的描述方法）定位信息（定位信息（X X、Y Y、H H）绘图信息（连接关系）绘图信息（连接关系）属性信息（符号信息）属性信息（符号信息）二、属性信息编码二、属性信息编码3 3位数字编码（路灯：位数字编码（路灯：357 357），编码与图试符号一一对应），编码与图试符号一一对应三、连接信息 三、连接信息（连接点，连接线型）连接点，连接线型）1-1-直线 直线 2-2-曲线 曲线 3-3-圆弧 圆弧 空 空-独立点 独立点四、碎部点数据的野外采集四、碎部点数据的野外采集（采集方法：极坐标测量、坐标测量）（采集方法：极坐标测量、坐标测量）第19页，本讲稿共25页一、绘图的基本

14、算法一、绘图的基本算法11、曲线拟合、曲线拟合欲画 欲画y=f(x)y=f(x)一条曲线，利用折线上的少量特征点建立模拟函数 一条曲线，利用折线上的少量特征点建立模拟函数y=g(x)y=g(x)，用以逼近曲线，用以逼近曲线y=f(x)y=f(x)，根据函数，根据函数y=g(x)y=g(x)就可求得曲线 就可求得曲线上加密点的坐标，当加密到相当密度时，就形成了一条光滑 上加密点的坐标，当加密到相当密度时，就形成了一条光滑的曲线。这一过程称曲线拟合。的曲线。这一过程称曲线拟合。常用方法：常用方法：线性迭代法线性迭代法张力样条函数法张力样条函数法三点法三点法计算机绘图的基本方法计算机绘图的基本方法第

15、20页，本讲稿共25页 2 2、区域符号填充、区域符号填充 规则填充 规则填充 不规则填充 不规则填充 33、填充符号位置的计算、填充符号位置的计算第21页，本讲稿共25页一、数字地面模型一、数字地面模型1 1、数字地面模型是以数字的形式按一定的结构组织在一起，、数字地面模型是以数字的形式按一定的结构组织在一起，表示实际地形特征的空间分布，也就是地球形状大小和起伏的 表示实际地形特征的空间分布，也就是地球形状大小和起伏的数字描述。当数字地面模型只包含高程信息时，称 数字描述。当数字地面模型只包含高程信息时，称DEM DEM。2 2、DEM DEM的数据结构主要有两种：规则的矩形格网 的数据结构

16、主要有两种：规则的矩形格网 不规则三角网（不规则三角网（TIN TIN）3 3、最近距离算法生成、最近距离算法生成TIN TIN的步骤：先在地形数据中找到两个距 的步骤：先在地形数据中找到两个距离最近的点，以这两个点的连线为基础，寻找与此线段最近的离 离最近的点，以这两个点的连线为基础，寻找与此线段最近的离散点构成三角形，然后再椐此三角形的三条边按同样准则进行扩 散点构成三角形，然后再椐此三角形的三条边按同样准则进行扩展，构成新的三角形，如此反复，直到没有可扩展的离散点或者 展，构成新的三角形，如此反复，直到没有可扩展的离散点或者所有的三角形的边都无法再构造出新的三角形为止。所有的三角形的边都

17、无法再构造出新的三角形为止。数字地面模型及等高线的绘制第22页，本讲稿共25页 规则的矩形格网 规则的矩形格网 TIN TIN矩形格网数据结构简单、存储量小、管理方便。矩形格网数据结构简单、存储量小、管理方便。缺点：精度有损失。缺点：精度有损失。TIN TIN的优点：不须内插计算，能较好地反映地形特征。的优点：不须内插计算，能较好地反映地形特征。缺点：数据量大、数据结构较复杂、管理复杂。缺点：数据量大、数据结构较复杂、管理复杂。Pi,j第23页，本讲稿共25页二、等高线的绘制二、等高线的绘制TIN TIN生成等高线的步骤：生成等高线的步骤：（1 1）建立三角形标志数组）建立三角形标志数组（2 2）等高线的追踪与平滑处理）等高线的追踪与平滑处理 三角形内等高线的判定 三角形内等高线的判定第24页，本讲稿共25页 等高线穿过点坐标计算 等高线穿过点坐标计算 检索离去边 检索离去边 检索邻近三角形 检索邻近三角形 开曲线的检索方法 开曲线的检索方法 等高线的平滑处理 等高线的平滑处理 循环，重复前边 循环，重复前边6 6步 步第25页，本讲稿共25页