第7章,大比例尺地形圖的測繪

1、第七章第七章 大比例尺地形圖的測繪大比例尺地形圖的測繪 大比例尺地形圖的測繪，是在大比例尺地形圖的測繪，是在圖根控制網(wǎng)圖根控制網(wǎng)建立之后，建立之后，以以圖根控制點圖根控制點為測站，測出各測站周圍的地物、地貌為測站，測出各測站周圍的地物、地貌特征點的特征點的平面位置平面位置和和高程高程，依測圖，依測圖比例尺比例尺縮繪到圖紙縮繪到圖紙上，并加繪上，并加繪圖式符號圖式符號，經(jīng)整飾即成，經(jīng)整飾即成地形圖地形圖。地形圖按比例尺可分為大、中、小三種。150015000的比例尺稱為大比例尺地形圖。1 : M = d : D = 1 : ( D / d ) 相當圖上0.1mm的實地上的水平距離稱為比例尺的精度

2、。不同比例尺的比例尺精度比例尺1：5001：10001：20001：5000 1：10000比例尺精度(m) 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 圖 8-1 直線比例尺 大于大于1:11:1萬比例尺的地形圖的圖幅，通常采用正萬比例尺的地形圖的圖幅，通常采用正方形分幅。方形分幅。16.0015.7515.5015.0020.0020.5021.0020.251:5001:1000以直角坐標的公以直角坐標的公里數(shù)（或整百米里數(shù)（或整百米數(shù)）的坐標線來數(shù)）的坐標線來劃分圖幅劃分圖幅50cm50cm 50cm 50cm1:50001:5000比例尺比例尺地形圖圖幅大地形圖圖幅大小為小為40cm4

3、0cm 40cm40cm第一節(jié)第一節(jié) 地形圖的分幅、編號和圖廓地形圖的分幅、編號和圖廓比例尺圖幅大小(cm)實地面積(km) 坐標線間隔(cm)每幅1:5000地形圖所包含的圖幅數(shù)1:500040 4041011:200050 5011041:100050 500.2510161:50050 500.06251064正方形圖幅的編號，是以該圖幅西南角正方形圖幅的編號，是以該圖幅西南角縱橫坐標的公縱橫坐標的公里數(shù)里數(shù)來表示。為進一步表明該圖幅在哪一個投影帶內(nèi)，來表示。為進一步表明該圖幅在哪一個投影帶內(nèi)，在縱橫坐標編號前要冠以所在投影帶的中央經(jīng)線的經(jīng)在縱橫坐標編號前要冠以所在投影帶的中央經(jīng)線的經(jīng)度

4、。如編號度。如編號11711744104410432432，是，是1:50001:5000比例尺圖幅比例尺圖幅的編號，的編號， 三、三、 地形圖的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)地形圖的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng) 對于對于1:11:1萬或更小比例尺的地圖，通常萬或更小比例尺的地圖，通常采用國家統(tǒng)一的高斯平面坐標系，如采用國家統(tǒng)一的高斯平面坐標系，如“19541954北北京坐標系京坐標系”或或“19801980西安坐標系西安坐標系”。 城市地形圖一般采用以通過城市中心的城市地形圖一般采用以通過城市中心的某一子午線為中央子午線的任意帶高斯平面坐某一子午線為中央子午線的任意帶高斯平面坐標系，稱為標系，稱為城市獨立

5、坐標系城市獨立坐標系 獨立地區(qū)圖幅的編號：以圖幅西南角的獨立地區(qū)圖幅的編號：以圖幅西南角的縱橫坐標值（以千米為單位）作為該測區(qū)的某縱橫坐標值（以千米為單位）作為該測區(qū)的某一等級比例尺的圖幅編號。一等級比例尺的圖幅編號。第二節(jié)第二節(jié) 地物和地貌的表示方法地物和地貌的表示方法一、地物的表示方法 凡是地面上的自然形成的河流、森林等和人工構(gòu)筑的各種物體統(tǒng)稱為地物。一般用象形圖形表示。 在地形測量時，將地面上的地物，用正射投影的方法，根據(jù)不同比例尺的要求，運用規(guī)定的符號表示在地形圖上，這種符號稱為地形圖圖式。地物符號可分為三種類型： （一）比例符號當對于較大地物，能按測圖比例尺縮小在圖紙上，它既表示地物

6、的位置，也表示地物的形狀和大小，這種符號稱為比例符號。瀝青磚2( (二）非比例符號當?shù)匚镙^小，不能按測圖比例尺縮小繪在圖紙上時，就采用統(tǒng)一的尺寸，概括形象特征的符號表示。這類符號在圖上只能表示地物的中心位置，不能表示其形狀和大小，這種符號稱為非比例符號。N16711.21（三）半比例符號 當一些呈線狀延伸的地物，其長度能按比例尺縮小給出，而寬度不能表示出來，這類符號稱為半比例符號。它只能表示地物的位置（符號的中心線）和長度，不能表示寬度。另外，在地形圖上，還要用文字、數(shù)字注明地名、控制點名稱、高程、樓房層數(shù)、河流深度等，故稱為注記符號。它是地物符號必需的說明和補充，有文字注記和符號注記兩種。

7、地物符號的分類表示方法名稱類別 居民地道路灌木河流依比例半依比例 不依比例 二、地貌的表示方法 地面呈現(xiàn)高低起伏的自然形態(tài)，稱為地貌。表示地面高低起伏形狀的符號稱為地貌符號。地貌符號主要是用等高線表示，有些變形地貌如沖溝、懸崖等用特定的符號表示。(一）等高線原理 等高線：是地面上高程相等的相鄰點連接而成的閉合曲線。也是水平面與地表面相交的曲線。等高線原理等高線平距：兩條相鄰等高線間的水平距離。等高線平距是由地面坡度的陡緩決定的。等高距與平距之比就是等高線間的地面坡度。地面坡度與平距成反比。 等高距（等高線間隔）：相鄰兩條等高線的高程差。（二）地貌的基本形狀 地面上高低變化的形狀是很復(fù)雜的，但可

8、歸納為以下五種基本形狀或叫典型地貌。 1、山頭：高于四周的凸起地貌。山頭的最高點叫山頂，山頭的側(cè)面叫山坡，山頭的等高線是一組圍繞山頂，自行閉合的曲線，曲線的高程由外向里遞增。 2、盆地： 四周高中間低的盆形地貌。盆地的等高線也是一組自行閉合的曲線。但曲線的高程由里向外遞增。有時在等高線的適當位置繪一表示坡降方向的短線，稱為示坡線，表明坡度下降的方向。 3、山脊： 向一個方向延伸的梁形高地。山脊的最高線叫山脊線（分水線）。山脊的等高線是向著下坡方向凸出的曲線。 尖山脊 圓山脊 臺階狀山脊 圖 8-20 山脊的表示方法 5、鞍部：兩山頭之間相對低落部分的馬鞍形地貌。鞍部的等高線是兩個山頭和兩個山谷

9、等高線對稱地組合而成。 此外，還要注意沖溝、絕壁、梯田等特殊地貌的表示方法。 4、山谷：相鄰兩山脊之間的低落部分。山谷是向一個方向延伸的低地，山谷最低點的連線稱為山谷線（合水線）。山谷的等高線是向著上坡的方向凸出的曲線。 （三）等高線特性 1、同一等高線上的各點，其高程必相等。 2、凡等高線均為閉合曲線，如不在本圖幅內(nèi)閉合，則必通過其它圖幅閉合。除遇陡坎外不能在圖幅內(nèi)中斷，同時一條等高線不能分成兩條，兩條等高線不能合并成一條。 3、等高線平距與地面坡度成反比。 4、等高線與山脊線、山谷線成正交。 5、等高線不能直穿河流，應(yīng)逐漸折向上游，正交于河流岸線，中斷后再從彼岸折向下游。 （四）基本等高距

10、及等高線的種類 1、基本等高距 等高距的大小應(yīng)根據(jù)測圖目的、測圖比例尺和測區(qū)地形類別而確定。一般選擇等高距可參考下表： 地形類別比例尺平原(m)02 丘陵地(m)2 6 山地(m)6 以上1：5000.50.51.01：10000.51.01.01：20000.5（或1）1.02.01：50001.02.05.0測圖等高距標準地形類別劃分： （1）平原：地面傾斜在2以下，高差一般不超過20m。 （2）丘陵地：地面傾斜在26 ，高差一般不超過150m。 （3）山地：地面傾斜在625 ，高差一般在150m以上。 （4）高山地：地面傾斜在25 以上。 基本等高距：在一個測區(qū)內(nèi)，按一定比例尺和測圖地形

11、選用的等高距。 注：圖中等高線的高程，必須是基本等高距的整數(shù)倍，同時，一幅圖內(nèi)不得采用兩種基本等高距。 圖 8-5 首 曲 線 、 計 曲 線 、 間 曲 線 的 表 示 2、等高線的種類 （1）首曲線：按選定的基本等高距測繪的等高線，稱為基本等高線（首曲線）。用0.15mm粗的實線表示。 （2）計曲線：以五倍（或四倍）等高距的首曲線加粗一條等高線，稱為計曲線。用0.3mm的實線表示。 （3）間曲線：按二分之一等高距用虛線加密的等高線，稱為間曲線。以長虛線表示，線段長6mm，留空1mm。 （4）助曲線：按四分之一等高距用短虛線加密顯示局部地貌變化的等高線，稱為助曲線。以短虛線表示，線段長3mm

12、，留空1mm。第三節(jié)第三節(jié) 測圖前的準備工作測圖前的準備工作 在測圖前，必須明確任務(wù)和要求，抄錄測區(qū)內(nèi)控制點的成果資料，儀器的檢驗與校正，圖幅的劃分和編號，裱糊圖板，控制點的展繪等工作。一、圖幅的劃分與編號 大比例尺地形圖的正規(guī)圖幅大小有兩種規(guī)格：50cm 50cm正方形圖幅和50cm 40cm矩形圖幅當測區(qū)較大時，一個圖幅不能將測區(qū)全部測完時，必須把整個測區(qū)分成幾個圖幅進行施測。分幅之后，還要按一定的順序進行圖幅編號。 （一）繪制圖根控制點圖 首先，要繪制一張測區(qū)控制點圖，可在方格紙上進行。（注：繪制的比例尺要比測圖比例尺小）。其次，展繪控制點先根據(jù)控制點坐標的最小X，Y值，來確定西南角的坐

13、標值，再根據(jù)控制點坐標，按規(guī)定的比例尺將控制點逐點展繪在圖紙上，并注記相應(yīng)的點號。（二）圖幅的劃分編號 根據(jù)確定的圖幅大小在控制點圖上進行分幅編號。二、裱糊圖板三、繪制坐標格網(wǎng) 坐標格網(wǎng)是展繪控制點的依據(jù)，直接影響控制點的展繪精度，必須準確繪制坐標格網(wǎng)。其繪制方法常采用對角線法。 圖 8-10 用對角線法繪制坐標方格網(wǎng) 四、控制點展繪1、根據(jù)圖幅劃分的坐標，將圖幅的西邊和南邊的坐標值注記上。 2、根據(jù)圖廓線的坐標，從控制測量的成果表中查出該圖幅內(nèi)的全部控制點。按控制點的坐標值將各點展繪在圖紙上。展繪時，先根據(jù)控制點的坐標值確定其所在的方格。第四節(jié)第四節(jié) 地形測圖方法地形測圖方法 地形圖測繪是以

14、圖根控制點為測站，測繪控制點周圍地物和地貌的平面位置與高程，按測圖比例尺縮繪在圖紙上，并用統(tǒng)一規(guī)定的圖式符號表示，繪制成地形圖。一、碎部點的選定 碎部點（地形點）：是指地物和地貌輪廓線上的特征點。測繪地形圖的質(zhì)量好壞和速度快慢，其關(guān)鍵在于是否正確合理地選擇碎部點。1、對于地物，就是要選在地物輪廓線上的轉(zhuǎn)折點。在測圖時，還需要根據(jù)比例尺的大小、用圖要求以及地物的主次等，進行適當?shù)娜∩幔话阋?guī)定，圖上小于0.4mm的轉(zhuǎn)折點可按直線測繪。 圖 8-12 居民地的測繪 2、對于地貌，首先要找出地貌的輪廓線。地貌的輪廓線也叫地性線，主要是指分水線、合水線和坡度變換線。 圖 8-15 地性線的繪制 (a)

15、 (b) 圖8-4 示 坡 線 的 表 示 地貌特征點要選地性線上的方向變化點和坡度變換點。對于地貌特征點，還要注意碎部點的密度，一般規(guī)定碎部點間最大間隔不宜超過圖上23cm，因而在坡度無顯著變化的地方，也應(yīng)根據(jù)實地情況選擇一定數(shù)量的碎部點。二、碎部點測繪的測量要求與方法1、要求為了保證地形圖質(zhì)量，碎部點的測量須滿足下表要求：測圖比例尺地形點最大間距（m）最大視距（m）主要地物點次要地物點和地形點1:5001550701:100030801201:2000501502001:5000100300350DBAYX90BADPBAPBAPD1D2BA2、方法:若從數(shù)學(xué)角度考慮，碎部測量方法有：（1

16、）極坐標法；（2）交會法；（3）支距法（或直角坐標法）交會法原理直角坐標法原理極坐標法原理兩個距離兩個角度一個鈍角一個距離D兩個互相垂直的距離x,y一個角度一個距離D12若依使用儀器分類，碎部測量方法有：經(jīng)緯儀測繪法、全站儀測量法等。三、碎部點的測繪 碎部點的平面位置和高程是以控制點為依據(jù)測定的。現(xiàn)介紹經(jīng)緯儀測繪法測定碎部點。 經(jīng)緯儀測繪法是將經(jīng)緯儀安置在測站上，測定測站至碎部點的角度、距離和高差。具體操作方法： 1、安置（包括對中、整平）經(jīng)緯儀于測站上，量取儀器高，記入手簿。 2、用望遠鏡瞄準另一控制點，并使水平盤讀數(shù)為00000 ，作為碎部點定位的起始方向。(定向）3、跑尺員依次將視距尺立

17、在地物或地貌特征點上。（立尺）4、轉(zhuǎn)動照準部，瞄準碎部點所立視距尺，用視距測量方法讀取上、中、下三絲讀數(shù)。調(diào)豎盤水準管微傾螺旋使氣泡居中，讀豎盤讀數(shù)，最后讀水平度盤讀數(shù)，即得水平角。用此法依次觀測其它碎部點。觀測時為減少大氣擾動影響，應(yīng)注意使尺下端讀數(shù)距地面20cm。5、將每個碎部點測得的一切數(shù)據(jù)依次記入手簿中相應(yīng)欄內(nèi)。如遇特殊的碎部點，還要在備注欄中加以說明。6、依視距測量計算原理，求得相應(yīng)的水平距離和高差，并根據(jù)測站的高程，算出碎部點的高程。7、展繪碎部點。轉(zhuǎn)動量角器，以起始方向線為準，用量角器量出等于水平角值的方向線，然后用測圖比例尺按測得的水平距離在該方向上確定出點的位置，并在點的右側(cè)

18、注明其高程。8、同法測繪其余各碎部點并實地勾繪等高線。 注：在測圖過程中，應(yīng)隨時檢查起始方向，經(jīng)緯儀測圖歸零差不應(yīng)大于4。 儀器搬到下測站后，應(yīng)先檢測前站所測某些明顯碎部點，看兩測站測量是否符合。 圖8-26 極坐標法 viDHHtan測站2cosklD 如圖所示，A、B為已知地形控制點，在B點設(shè)站，要測定碎部點p的平面坐標。當測量出水平角、斜距D以及豎直角后，則點p的平面坐標為:)sin()cos()cos()cos(BAbpBPBPBAbpBPBPDYYDXX式中，(XB，YB)一B點的平面坐標；BA -方向線BA的坐標方位角。常規(guī)測圖只需圖解出點P的位置。當算得平距DBP后，由角度及平距

19、DBP即可作圖得到P點位。v方向交會法方向交會法此法適合此法適合于碎部點較遠于碎部點較遠或不宜到達的或不宜到達的地方。采用方地方。采用方向交會法時，向交會法時，交會角宜在交會角宜在30到到120之之間。間。如圖所示，A、B為已知地形控制點，測得水平角、后，即可用前面已述的前方交會方法算出點P的平面坐標：圖解時直接由角度、確定方向線AP和BP后，交會得P點位。測圖中一般以極坐標法為主。對不易到達的碎部點，可用方向交會法。測圖中根據(jù)不同現(xiàn)場條件，還可靈活采用一些其它算法，如距離交會法、直角坐標法等。u經(jīng)緯儀測圖法經(jīng)緯儀測圖法安置儀器和圖板定向立尺觀測計算展繪碎部點測站檢查三、地形圖的繪制當碎部點展

20、繪在圖板上后，就對照實地情況描繪地物和勾繪等高線。 （一）地物描繪 符號的描繪主要涉及符號在圖上的定位及描繪方向。對比例符號比例符號，根據(jù)所測定得特征點位即可確定符號形狀、大小、位置及方向。如房屋、道路等. 對線性符號線性符號，則以符號中心線或主軸線為定位線。如鐵路符號的中心線代表實地所測中心線位置，城墻符號以主軸線(粗線)作為實地中心線位置；1：2000圖中的圍墻綠籬行列樹柵欄鐵絲網(wǎng)圍墻土圍墻城墻已毀城墻土垅圍墻加固斜坡斜坡加固的坎土坎對非比例符號，其描繪較為復(fù)雜。單個幾何圖形符號，如水準點，以其幾何中心為定位點。下部為幾何圖形的符號，如變電所，以其下部圖形幾何中心為定位點。寬底圖形符號，直

21、角形的符號，底部開口的符路燈避雷針里程樁圓柱（電桿）紀念碑假山方柱水塔旗桿亭碉堡塔氣象站煙囪窨井燈塔井噴水池非比例符號在圖上大多直立繪出，即與南圖廓邊垂直，但與地貌密切配合的符號則順山坡方向描繪，如山洞等，而采用俯視圖形的符號按真方向繪，如變電所等。各種地形符號（包括注記）在圖上不是孤立的，當出現(xiàn)相接或重疊時，描繪原則是次要地物避讓重要地物，地貌符號避讓地物符號，并保證地形圖的易閱讀性。（二）勾繪等高線 當圖板上測定了若干地形點后，要及時將山脊線、山谷線勾繪出來。等高線勾繪是根據(jù)同一坡度的地性線兩端的高程，內(nèi)插中間的等高線點位，再將相鄰各同高程點用曲線連接起來。等高線勾繪方法有解析法、圖解法和

22、目估法。 1、解析法 由等高線特性可知，兩相鄰地形點間根據(jù)其距離和高差可按比例求出相鄰等高線的距離，然后按測圖比例尺在圖上確定等高線的通過點。如圖所示為一斜面：A、B為地面上兩地形點，A點高程為52.5m，B點高程為57.6m，要勾繪等高距為1m的等高線。具體作法： 1）、根據(jù)“等高線的高程是基本等高距的整數(shù)倍”可知，通過地性線AB的等高線有五條。 2）、用尺量得AB在圖上長度為23m，已知A、B兩點間的高差為57.652.55.1m。設(shè)由52.5m至53m的兩點的距離為X1，其高差為0.5m；57m至57.6m的兩點的距離為X2，其高差為0.6m，則：mmXXmmXX7.21.5236.01

23、.5236.03.21.5235.01.5235.022113）、由52.5m點向上量2.3mm，就得53m的點；再由57.6m的點向下量2.7mm，就得57m的點。再將53m和57m兩點間距作四等分，即得54、55、56m的三點通過的位置。4）、同樣方法求出其余地性線上各等高線通過的位置，最后將高程相等的點按實地情況連成圓滑的曲線即成等高線。 2、圖解法 它是按比例內(nèi)插的原理進行的。其作法是在透明紙上畫出間隔相等的平行線圖，在地形點間確定等高線通過的位置。如圖： 在一張透明紙上繪出010間隔相等的平行線，把它覆蓋在圖上，使高程為52.5m的A點對準平行線上2.5處。然后，以A點為圓心，轉(zhuǎn)動透

24、明紙并使高程為57.6m的B點對準平行線上的7.6處，并用細針刺下平行線3、4、5、6、7與AB線的交點，即得53、54、55、56和57m等高線通過的位置3、目估法 它是根據(jù)解析法原理用目估來確定等高線通過位置的一種方法。目估勾繪的要領(lǐng)是“先取頭定尾，后中間等分”。 用目估法確定等高線通過的位置，1）求出兩地形點的高差為5.1m，然后將AB線目估分成5.1份，每份高差為1m。2）在兩端各畫出一份的長度，用虛線表示，由A目估出0.5m來確定53m等高線的通過點,稱為“取頭”。3）再由B目估0.6m來確定57m等高線的通過點，稱為“定尾”。4）在首尾兩等高線間分成四等分，即得中間的54、55、5

25、6m等高線的通過點。 勾繪時，參照實際地形，從最高點起，由上而下，將各相鄰等高點用曲線連接起來，先繪計曲線，再繪首曲線。第五節(jié)第五節(jié) 地形圖的拼接、檢查、整地形圖的拼接、檢查、整飾與清繪飾與清繪一、地形圖的拼接 當測區(qū)面積較大時，整個測區(qū)必須分成若干幅圖進行施測，各幅圖測完后，相鄰圖幅的圖邊要進行地物輪廓線和等高線的拼接檢查，看它們是否吻合。由于測量誤差的存在，使圖幅相鄰地方的地物輪廓線和等高線往往不能完全銜接。 因此每幅圖在相鄰圖邊都要測出0.51.0cm，拼接時用寬約45cm的透明紙條蒙在圖幅的東邊和南邊的圖廓上，分別將圖廓線、坐標格網(wǎng)、地物和等高線等都描繪下來，然后將透明紙蒙在相鄰圖幅的接邊上，使圖廓線、格網(wǎng)線對齊后，即可檢查拼接線兩邊的地物、等高線是否銜接。一般規(guī)定明顯地物的位置不超過2mm，不明顯地物位置不超過3mm；同高程的等高線平面位置平地一般不大于相鄰等高線的平距，山區(qū)不大于平距的兩倍。二、地形圖的檢查 檢查內(nèi)容主要包括以下幾項：（一）檢查控制點，包括原始數(shù)據(jù)有無差錯、觀測精度、各項限差是否滿足規(guī)定、各項計算是否合理、是否驗算。 （二