第七章 地形圖測繪

§7.1地形圖的基本知識(shí)一、地形圖基本概念

地形圖:是按照一定的投影法則，使用專門符號(hào)，經(jīng)過測繪綜合，將地球表面縮小在平面的圖件；或者是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的地理數(shù)據(jù)模型。地物：各種天然或人工的固定物體地貌：地球表面有高低起伏的形態(tài)

地形圖的表示內(nèi)容：

地物要素(房屋、道路、河流、線路)

地貌要素（山地、丘陵）文字注記（坐標(biāo)、高程、控制點(diǎn)號(hào)、地物、地貌名稱等）圖廓整飾注記(圖名，圖號(hào)，圖幅結(jié)合表，坐標(biāo)、高程系統(tǒng))

地形二、地形圖的比例尺比例尺的含義：圖上某線段的長度與地面上相應(yīng)線段實(shí)際的水平長度之比。

比例尺的分類：

①數(shù)字比例尺（用分子為1

的分?jǐn)?shù)形式表示）如實(shí)用的比例尺有：比例尺的大?。ǚ?jǐn)?shù)值的大?。簧鲜鰯?shù)字比例尺也可以寫成如下形式：

1：500、1：1000、1：2000、1：5000、

1：10000、1：25000等②圖示比例尺斜線比例尺（復(fù)式比例尺）直線比例尺地形比例尺的精度（地形圖精度）

概念：相當(dāng)于圖上0.1mm的實(shí)地水平距離。比例尺的精度對(duì)實(shí)際工作的意義：

有兩件事可參考決定：

⑴確定測圖精度。

⑵確定測圖比例尺；下表為幾種比例尺的比例尺精度：

根據(jù)比例尺精度，一方面可以確定在地形圖測繪時(shí)量距可以準(zhǔn)確到何種程度，另一方面還可根據(jù)實(shí)際所需的量距精度來確定測圖比例尺的大小?！?.2地形圖圖式一、概念由國家測繪主管部門制訂并頒發(fā)的在地形圖中用于表示地球表面的專門符號(hào)規(guī)定。目前在用的大比例尺地形圖圖式為：

《1:5001:10001:2000地形圖圖式》二、地物符號(hào)地物是地形圖中最重要的內(nèi)容之一，在圖式中地物符號(hào)占有最多的內(nèi)容。例：地物符號(hào)（一）

地物符號(hào)（二）

地物符號(hào)（三）

地物符號(hào)的分類：

分為比例符號(hào)、非比例符號(hào)與半比例符號(hào)。

(1)比例符號(hào)：形狀大小可按比例尺縮繪在圖上；

(2)非比例符號(hào)：無法將其形狀和大小按比例注在圖上，則不考慮其實(shí)際大小而采用規(guī)定的符號(hào)表示。

(3)半比例符號(hào)（線性符號(hào)）：長度可按比例表示寬度不按比例表示；

其次，還有注記符號(hào)（為表示地物的名稱、種類、特征等，對(duì)地物加以說明所采用的文字、數(shù)字或特有的符號(hào)）

四、地貌符號(hào):

在地形圖上地面高低起伏變化常用等高線表示，等高線是最常見的地貌符號(hào)。

1、等高線的概念是地面上高程相等的各相鄰點(diǎn)連成的閉合曲線。自然界中，水庫里靜止的水邊線就是一條等高線。

2、等高距和等高線平距相鄰等高線之間的高差稱為等高距，用h表示。

相鄰等高線之間的水平距離稱為等高線平距d。根據(jù)平距可判斷坡度大小。平距小，坡度陡；平距大，坡度緩。3、等高線種類：

為充分表示出地貌特征和用圖方便，等高線分為首曲線、計(jì)曲線、間曲線和助曲線。

(1)首曲線：在同一幅圖上，按規(guī)定的等高距（基本等高距）描繪的等高線，它是寬度為0.15mm的細(xì)實(shí)線。

(2)計(jì)曲線（5米注記）加粗（0.3mm）。為了讀圖方便，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高線加粗描繪為計(jì)曲線.如10米，15米。

(3)間曲線和助曲線;當(dāng)首曲線不能顯示地貌的特征時(shí)按1/2基本等高距描繪的等高線稱為間曲線。在圖上用長虛線表示。如11.5米，13.5米。有時(shí)為顯示局部地貌的需要，按1/4基本等高距描繪的等高線稱為助曲線。一般用短虛線表示。

4各種地貌的等高線表示4、各種地貌等高線的表示形式山脊、山谷等高線的表示形式峭壁等高線的表示形式：

鞍部等高線的表示形式：

盆地等高線的表示形式：

5、等高線的特性

（1）同一等高線上個(gè)點(diǎn)的高程都相等。

(2）等高線應(yīng)是閉合曲線，若不在本圖幅內(nèi)閉合，就必在鄰幅或經(jīng)幾個(gè)圖幅后閉合。

(3）除了懸崖和絕壁處，等高線在圖上不能相交或重合。

(4）等高線與山脊線和山谷線成正交，即山脊線和山谷線應(yīng)垂直于等高線轉(zhuǎn)折點(diǎn)的切線。

(5）在同一幅圖上等高距相同。因此等高線密(平距小)表示地面坡度陡；等高線疏(平距大)，則地面坡度緩。五、地形圖的圖外注記1、圖廓和坐標(biāo)格網(wǎng)2、圖名、圖號(hào)和接圖表3、三北方向線4、比例尺、坡度尺5、其它一、經(jīng)緯線分幅（梯形分幅）與編號(hào)：圖廓由經(jīng)緯線構(gòu)成。適合較大區(qū)域的較小比例尺的地圖分幅。

（一）國際1：100萬比例尺的分幅和編號(hào)

1:100萬比例尺地形圖的分幅與編號(hào)采用國際統(tǒng)一的規(guī)定。從赤道起向兩極每緯差4°為一行，至88°，南北半球各分為22橫列，依次編號(hào)A、B、...V；以兩極為中心，以經(jīng)度88°為界的圓編號(hào)為Z；由經(jīng)度180°西向東每6°一列，全球60行，以1-60表示，如北京所在1：100萬圖在第10橫，第50列，其編號(hào)為：（N）J-50。淄博市張店區(qū)的地理位置為:

東經(jīng)118°00′～118°04.9′，北緯36°43.7′～36°49.6′。則該地區(qū)的1：100萬圖的編號(hào)是第10行，第50列，其編號(hào)為：（N）J-50?！?-3

地圖的分幅和編號(hào)北半球東側(cè)1：100萬地圖的分幅與編號(hào)

（二）1：50萬、1：25萬、1：10萬地形圖的分幅與編號(hào)

我國8種基本比例尺地形圖分幅與編號(hào)，以1：100萬地形圖為基礎(chǔ)，延伸出1：50萬、1：25萬、1：10萬，再以1：10萬為基礎(chǔ)，延伸出1：5萬、1:2.5萬及1：1萬三種比例尺。

1：100萬地形圖用行列式編號(hào)法（列號(hào)在前、行號(hào)在后），其他比例尺地形圖均在其后再疊加行列號(hào)。

①

在1：100萬圖上，按經(jīng)差3°緯差2°分成四幅1：50萬地形圖，編為A、B、C、D，如J-50-A；按經(jīng)差1°30′緯差1°分成16幅1：25萬地形圖，編為[1]、...[16]，如J-50-[2]；按經(jīng)差30′緯差20′分成144幅1：10萬地形圖，編為1、...144，如J-50-1。既后三種比例尺各自獨(dú)立地與1：100萬地圖的圖號(hào)聯(lián)系。

②1：10萬圖上每經(jīng)差15′緯差10′分成四幅1：5萬地形圖，編為A、B、C、D，如J-50-1-A

1：50萬、1：25萬、1：10萬地形圖的分幅與編號(hào)

③1：5萬圖上每經(jīng)差7′30″緯差5′分成四幅1：2.5萬，編為1、2、3、4，如J-50-1-A-1

④1：10萬圖上每經(jīng)差3′45″緯差2′30″分成64幅1：1萬地形圖，編為(1)、...(64)，如J-50-1-(1)

⑤1：1萬圖上每經(jīng)差1′52″緯差1′15″分成四幅1：5000地形圖，編為a、b、c、d，如J-50-1-(1)-a1：100萬1：50萬1：25萬1：20萬1：10萬1：2.5萬1：5萬1：50001：1萬4163614449464444A、B、C、D［1］、［2］…［16］A、B、C、D1、2、3、4（1）、（2）…（64）a、b、c、d我國基本比例尺地形圖的分幅編號(hào)系統(tǒng)1、2…144（三）新的分幅與編號(hào)方法

1、1：100萬比例尺地圖的編號(hào)

由原來的“列-行”式變?yōu)椤靶辛小笔剑研刑?hào)放在前面，列號(hào)放在后面，中間不用連接號(hào)。同舊的系統(tǒng)相比，列和行對(duì)換了，新系統(tǒng)中橫向?yàn)樾小⒖v向?yàn)榱?，因此其結(jié)果沒有大的變化。

2、1：5千~1：50萬比例尺地圖的編號(hào)

這7種比例尺地圖的編號(hào)都是在1：100萬地圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它們的編號(hào)都由10個(gè)代碼組成，其中前三位是所在的1：100萬地圖的行號(hào)（1位）和列號(hào)（2位），第4位是比例尺代碼，如下表所示，每種比例尺有一個(gè)特殊的代碼。后面的6位分為兩段，前三位是圖幅的行號(hào)數(shù)字碼，后三位是圖幅的列號(hào)數(shù)字碼。行號(hào)和列號(hào)的數(shù)字碼編碼方法是一致的，行號(hào)從上而下，列號(hào)從左到右順序編排，不足三位時(shí)前面加“0”。如下頁圖所示：

根據(jù)這種編號(hào)方法，任何一個(gè)特定的圖幅都可以有一個(gè)唯一的編號(hào)。如下：

×××D006011×××C002003×××E018016（二）矩形分幅與編號(hào)

每幅地圖的圖廓都是一個(gè)矩形，相鄰圖幅是以直線劃分的。圖幅的圖廓線平行于縱、橫坐標(biāo)軸線的直角坐標(biāo)格網(wǎng)線。一般適合較小區(qū)域的大比例尺地圖；圖幅大小見下表:

還可以采用下列方法編號(hào)：自然序數(shù)式編號(hào)法(從左到右、從上到下)；行列式編號(hào)法（行號(hào)-列號(hào)，如：(N\S)H-30、J54）；行列—自然序數(shù)式編號(hào)法（在行列式編號(hào)的基礎(chǔ)上用自然序數(shù)或字母代表詳細(xì)劃分的較大比例尺圖的代碼，如：H-30–8、NL15-A）。

大比例尺地形圖的編號(hào)一般采用圖廓西南角坐標(biāo)編號(hào)。

x-y單位：km1:500取至0.01km，1:1000、1:2000取至0.1km,1:15000取至1km.

也可以如右圖所示的方式

§7-4地形圖的測繪

地物和地貌的測繪是以控制點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。因此在測圖之前首先在測區(qū)要建立平面和高程控制網(wǎng)。每幅圖中控制點(diǎn)應(yīng)具有一定的密度,要根據(jù)測圖比例尺和地形復(fù)雜的程度而定.當(dāng)測區(qū)內(nèi)已有的控制點(diǎn)不能滿足測圖需要時(shí)，可以在控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密圖根點(diǎn)，加密圖根點(diǎn)的方法有導(dǎo)線測量，經(jīng)緯儀交會(huì)及視距導(dǎo)線等方法增設(shè)測站.

測圖比例尺

每幅圖圖根點(diǎn)數(shù)

每平方公里圖根點(diǎn)數(shù)1：50002051：200015151：100012—13501：5009—10150平坦開闊地區(qū)圖根點(diǎn)的密度

大比例尺地形圖的測繪指比例尺為1:500～1:1000比例尺地形圖。(一）測圖前準(zhǔn)備工作

測圖前需踏勘了解測區(qū)的地形。抄錄控制點(diǎn)的平面及高程成果，了解其完好的情況。檢查和矯正儀器。準(zhǔn)備工具材料，擬訂作業(yè)計(jì)劃及準(zhǔn)備圖紙，繪制坐標(biāo)格網(wǎng)，展繪控制點(diǎn)等工作。

1、圖紙準(zhǔn)備:

目前測繪部門大多采用聚脂薄膜,其厚度為0.07-0.1mm,聚脂薄膜具有透明度好,伸縮性好,不怕潮濕,牢固耐用等優(yōu)點(diǎn).

2、繪制坐標(biāo)格網(wǎng)

為了準(zhǔn)確地將圖根控制點(diǎn)展繪在圖紙上首先要在圖紙上精確地繪制10×10厘米地直角坐標(biāo)格網(wǎng).

繪制坐標(biāo)格網(wǎng)可用:繪圖儀,坐標(biāo)儀,坐標(biāo)格網(wǎng)尺等專用工具.

（1）坐標(biāo)格網(wǎng)尺介紹:是一種帶有防眼的金屬直尺,尺上有間隔為10厘米的六個(gè)小孔,每孔有一斜面,起始孔斜面邊緣為一直線,其上刻有一細(xì)線表示該尺長度的起始點(diǎn)(0點(diǎn)).其各孔以及末端的斜面是以零點(diǎn)為圓心,各以10厘米,20厘米,……..50厘米以及70.711厘米為半徑的圓弧.70.711是邊長為50厘米的正方形對(duì)角線長度,可以用它直接繪制50×50厘米的正方形,以及10×10厘米的方格網(wǎng).（2）使用坐標(biāo)格網(wǎng)尺繪制方格網(wǎng)①在圖之下方繪一條直線,左端取一點(diǎn)A使格網(wǎng)尺的零點(diǎn)對(duì)位A,并使尺上各孔的斜面中心通過該直線,然后沿孔斜線畫短弧與直線相交定出5個(gè)點(diǎn),最右端點(diǎn)為B②將尺子零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A,并使尺子大致與AB直線垂直,在沿各孔畫短弧,定尺子各點(diǎn).③將尺子零點(diǎn)仍對(duì)準(zhǔn)B,使尺子末端斜邊緣與左邊最上短弧線相交,得D點(diǎn),連接AD定出各點(diǎn).④將尺子零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)B點(diǎn),使尺子大致與AB線垂直,再沿各孔畫短弧線.⑤將尺子零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)并使尺子末端斜邊緣與右邊最上短弧線相交,得C點(diǎn),

連接BC定出各點(diǎn)。連接DC即得50厘米×50厘米的正方形。⑥將上下左右相應(yīng)的各點(diǎn)相連得10厘米×10厘米的坐標(biāo)格網(wǎng)。（3）使用圓規(guī)、直尺繪制坐標(biāo)格網(wǎng)

3、格網(wǎng)檢查:

檢查方法：將直尺邊沿方格的對(duì)角線方向放置。各方格的角點(diǎn)應(yīng)在一條直線上，偏離不應(yīng)大于0.2毫米；再檢查各個(gè)方格的對(duì)角線，長度應(yīng)為14.14厘米，容許誤差為±0.2毫米；

50×50厘米的正方形對(duì)角線長度為70.711厘米，容許誤差為±0.3毫米；線粗0.1毫米,各個(gè)方格邊長容許誤差±0.2毫米。

檢查合格后方可進(jìn)行控制點(diǎn)展繪。

4、控制點(diǎn)的展繪

展繪A，B，控制點(diǎn)：確定控制點(diǎn)所在方格（依據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)）分別從M，K向上量取X坐標(biāo)差，從M，N向右量取Y坐標(biāo)差。連接ab，cd兩直線，交點(diǎn)即為控制點(diǎn)A在圖上位置，按上述方法將其它各控制點(diǎn)都展繪在圖紙上?？刂泣c(diǎn)展繪檢查。相鄰兩控制點(diǎn)之間距離和實(shí)際測量距離相比較，其最大誤差在圖紙上不應(yīng)超過±0.3毫米，否則應(yīng)重新展繪。注控制點(diǎn)符號(hào)，點(diǎn)號(hào)，高程。上述工作是測圖前的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備完畢開始測圖。（二）碎部測量碎部測量的幾個(gè)概念：

圖根點(diǎn)：圖根控制點(diǎn)—碎部測量依據(jù)、基準(zhǔn)點(diǎn)。

碎部點(diǎn)：碎部特征點(diǎn)—地物特征點(diǎn)和地貌特征點(diǎn)。地物特征點(diǎn)反映地物的平面位置、形狀、性質(zhì)等；地貌特征點(diǎn)也稱地形點(diǎn)，主要體現(xiàn)地貌形態(tài)、性質(zhì)等。

碎部測量的幾種方法：

經(jīng)緯儀測繪法（光學(xué)速測法）,光電測距儀測繪法,小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法,全站儀測繪法、大平板儀、數(shù)字測圖等。經(jīng)緯儀測繪法:

經(jīng)緯儀測繪法的實(shí)質(zhì)是按極坐標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行測圖，觀測時(shí)先將經(jīng)緯儀安置在測站上，繪圖板安置于測站旁，用經(jīng)緯儀測定碎部點(diǎn)的方向與以知點(diǎn)方向之間的夾角，然后根據(jù)測定資料用量角器和比例尺把碎部點(diǎn)的位置展繪在圖紙上，并在點(diǎn)的右側(cè)注明其高程，在對(duì)照實(shí)地描繪地形。此法操作簡單，靈活，適于各類地區(qū)的地形圖測繪。經(jīng)緯儀測繪碎部步驟：（1）安置儀器：安置儀器于測站點(diǎn)（控制點(diǎn)Ａ）上，量取儀器高ｉ，填入手簿中。（2）定向：置水平度盤讀數(shù)為0°00′00″后視另一控制點(diǎn)Ｂ，（3）立尺：立尺員依次將尺立在地物、地貌特征點(diǎn)上。立尺前，立尺員應(yīng)弄清實(shí)測范圍和實(shí)地情況，選定立尺點(diǎn)，并與觀測員、繪圖員共同商定跑尺路線。（4）觀測：轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)點(diǎn)１的標(biāo)尺，讀視距間隔l，中絲讀數(shù)Ｖ，豎盤讀數(shù)L及水平角β。（5）記錄：將測得的視距間隔，中絲讀數(shù)豎盤讀數(shù)及水平角依次填入手簿。（對(duì)有特殊作用的碎部點(diǎn)應(yīng)在備注外加以說明）（6）計(jì)算：依視距Ｋ·l，豎盤讀數(shù)Ｌ或豎角α，用計(jì)算器計(jì)算出碎部點(diǎn)的水平距離和高程。（7）展繪碎部點(diǎn)

D=K·l×cos2αHi=H0+1/2×K·lsin2α+i-v（三）地形圖的繪制

包括地物、地貌的繪制，圖幅的拼接及圖面的整飾等。（1）地物繪制

若干碎部點(diǎn)測好之后，應(yīng)隨即用鉛筆勾繪起來，地物的勾繪是簡單的，如房子就隨測隨繪。道路，河流的彎曲部分則要逐點(diǎn)連成光滑曲線；水井，獨(dú)立樹等地物可在圖上標(biāo)明，其中心位置，畫個(gè)記號(hào)待將來整圖時(shí)再用規(guī)定符號(hào)表示。

（2）地貌繪制用等高線表示，

繪制等高線常用的方法有：目估法，圖解法

①目估法就是用目估的方式取頭，定尾，中間等分，大致分也可按下法：確定圖上等高距為１米，例對(duì)ａ，ｂ兩點(diǎn)進(jìn)行目估，ａｂ兩點(diǎn)在圖上平距２８毫米。相應(yīng)高差為５.４米。按再同一坡度線上高差與平距成正比例的關(guān)系內(nèi)插，先定出１４４米，１４８米首尾等高線的位置，因ａ點(diǎn)和１４４米等高線的高差為0.9米，則0.9:5.4＝d:28。即d=4.7毫米。從ａ點(diǎn)向ｂ點(diǎn)方向量4.7毫米即得１４４米等高線位置。同理定出１４８米等高線的位置.0.5:5.4=d:圖上的距離

②圖解法

圖解內(nèi)插等高線是利用一組在透明紙上繪出的等高線間隔并行線來進(jìn)行的。取小塊透明紙?jiān)谏厦胬L出一些等間距的并行線，在每條并行線的兩端注上0到10的數(shù)字，把這塊透明紙復(fù)在圖紙上。使高程為143.1米的ａ點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)并行線上的3.1，然后以ａ點(diǎn)為圓心，轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙并使高程為148.5米的ｂ點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)并行線上的8.5。沿ａｂ直線與并行線的交點(diǎn)，4、5點(diǎn)，用圓規(guī)尖刺到圖上，即得144米，145米，146米，147米，148米等高線經(jīng)過處。最后對(duì)照實(shí)際地貌將相鄰的等高程點(diǎn)用光滑的曲線連接起來便是等高線。四、數(shù)字化測圖簡介（一）數(shù)字測圖的基本思想數(shù)字化測圖是一種全解析的機(jī)助成圖方法，與圖解法測圖相比，具有明顯的優(yōu)越性和廣闊的發(fā)展前景，它將成為邁向信息化時(shí)代不可缺少的地理信息系統(tǒng)（