地形圖的測繪

項目八地形圖的測繪任務一地形圖的基本知識任務二地形圖的表示方法任務三經緯儀測圖法任務四數字化測圖任務五地形圖應用

任務一地形圖的基本知識一些概念：1、地(形)圖(topographicmap)：可分為普通地圖(generalmap)和專題地圖(thematicmap)。2、普通地形圖：按一定比例尺(scale)、正射投影(orthographicprojection)、內容有地物和地貌。

3．比例尺(scale)的表示方法：（1）數字比例尺用1/M表示。如1

500，1

1000，1

5000，······

M為比例尺分母。M越大，比例尺越小。

（2）圖示比例尺可消除圖紙伸縮的影響。4．地形圖按比例尺分類：

（1）大比例尺地形圖——1：500、1：1000、1：2000、1：5000（2）中比例尺地形圖——1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬（3）小比例尺地形圖——1：20萬、1：50萬、1：100萬5．比例尺的精度

——相當于圖上0.1mm的實地水平距離。比例尺比例尺精度（cm）1

5001

10001

20001

50001

100005102050100分幅的方法分類1．梯形分幅(trapezoidmapsubdivision)

——按經度、緯度分。

（1）適用于：小、中比例地形圖。（2）按照國際的統一規(guī)則分幅和編號。1:50萬A,B,C,DJ-50-A1:20萬[1],[2],┉,[36]J-50-[1]1:10萬1,2,┉,144J-50-11:5萬A,B,C,DJ-50-1-A1:1萬(1),(2),┉,(64)J-50-1-(1)1:2.5萬1,2,3,4J-50-1-A-11:5千a,b,c,dJ-50-1-(1)-a1:100萬J-50（3）梯形分幅關系示意圖2、矩形分幅——用縱橫坐標網線劃分。適用于大比例尺地形圖。按圖幅西南角點的坐標公里數編號。圖幅大小，主要有：（1）50cm×50cm或50cm×40cm用于1：500、1：1000、1：2000（2）40cm×40cm用于1：5000地形圖的識讀——圖廓和圖廓外注記1.圖號、圖名和接圖表2.比例尺3.經緯度及坐標格網4.三北方向圖5.坐標系統高程系統圖式、測圖日期測圖者6.內、外圖廓。

任務二地形圖的表示方法地形圖圖式分為：

地物符號(featuresymbols)、地貌符號(geomorphysymbols)、注記符號(letteringsymbols)。一、地物符號分為：比例符號、半比例符號、非比例符號、地物注記符號。（舉例）二．地貌符號——等高線(contour)

1、定義:地面上高程相等的相鄰點所連接而成的閉合曲線。等高線平距——

相鄰等高線之間的水平距離d。2、等高距(contourinterval)、等高線平距、地面坡度等高距——相鄰等高線之間的高差h。hhhhhh山坡線d1d2d3d4d5d6注：由于h為定值，所以i與d成反比。hhhhhh山坡線

i地面坡度i：(

為地面傾角)i=—hd=tan

d1d2d3d4d5d63、典型地貌的等高線：（3）山谷、山谷線（集水線）（4）鞍部（埡口）

（1）山峰、盆地、峭壁、懸崖、山腳（2）山脊、山脊線（分水線）4、等高線按用途分類：

基本等高線——首曲線(intermediatecontour)加粗等高線——計曲線(indexcontour)半距等高線——間曲線(half-intervalcontour)1/4等高線——助曲線(extracontour)

5、等高線的特性

同一等高線上所有各點的高程相等。是閉合曲線。等高線越密，坡越陡。山脊線、山谷線與等高線垂直相交。過河時，要折向上游，過河后折向下游。只有在絕壁和懸崖處才會相交。

任務三

經緯儀測圖法

一、測圖前的準備工作1．圖紙準備2．繪制坐標格網3．展繪控制點坐標格網繪制方

控制點展點方法二、測圖作業(yè)方法1．碎部點的選擇對于地物，碎部點應選在地物輪廓線的方向變化處，如房角點，道理轉折點、交叉點，河岸線轉彎點以及獨立地物的中心點。對于地貌，碎部點應選在最能反映地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上，如山頂、鞍部、山腳及坡地的方向和坡度變化處。測圖比例尺地形點最大間距（m）地

物

點

地

表

點一般地區(qū)城鎮(zhèn)居住區(qū)一般地區(qū)城鎮(zhèn)居住區(qū)1：5001560100701：100030100801501201：2000501801502502001：5000100300350測圖比例尺1：5001：10001：20001：5000最大測距長（m）3004507001000碎部點間的最大間距和測碎部點的最大視距當采用速測儀或測距儀用極坐標法測圖時，最大測距長度2．一個測站上的測繪工作1）測站上的準備工作①如圖（8－13）所示，將經緯儀安置在圖根點B上，對中、整平，量出儀器高度i。在測站附近適當地方安置繪圖板。②測定豎盤指標差。③進行測站定向。選擇已知點A作為定向點，并使經緯儀照準A點時，水平度盤讀數為0°00′。④連接圖上相應已知點b、a，并適當延長，即ba即為該測站起始方向線，又稱定向線。然后用小針通過量角器圓心的小孔插進b點，固定量角器圓心位置。2）碎部點的施測①立尺員立尺于待測點上。②觀測員轉動望遠鏡，以十字絲的縱絲對準尺的中央，讀出水平角β。③讀出中絲讀數ν。④轉動微傾螺旋讓上絲或下絲和一整刻畫相重合，讀出視距長度Kl值。⑤使豎盤水準管氣泡居中后，讀出豎盤讀數，并換算出相應的豎直角（或天頂距）。⑥由測得的視距及天頂距，按視距公式計算出相應的水平距離和高差。

碎部測量手簿點號水平角豎盤讀數視距中絲平距高差高程備注123°17′87°07′38.40.4738.3+2.9256.98房角254°32′90°58′47.31.48747.3-0.8153.25房角386°43′87°36′59.01.4758.9+2.4556.51路邊4135°37′92°18′20.02.4720.0-1.8152.25塘角3）碎部點的展繪

在碎部點施測的同時，繪圖員應根據測得的水平角和計算出來的水平距離與高程，用量角器，把已測得的碎部點展繪到圖紙上。展點時，使圖上定向線對準量角器上等于水平角β的刻劃線，沿量角器的直尺邊量出按測圖比例尺縮小后的水平距離，即可得到圖上相應碎部點的位置。高程的字頭一律朝北，基本等高距為0.5m時，高程注記至cm，等高距大于0.5m時注記至dm。繪圖員應邊展點邊參照實地情況繪出地物，并勾繪出等高線。同時應觀察所繪地物、地貌與實際情況是否相符，以便及時發(fā)現問題，并及時改正。碎部點的展繪4）地物、地貌的描繪測圖時，碎部點的展繪應做到隨展點、隨連線隨描繪成圖。①地物的描繪

一些能按比例表示的地物，如房屋、道路、河岸線等，按形狀用直線或光滑曲線描繪出來；有些不能按比例描繪的地物，則按“地形圖圖式”所規(guī)定的非比例符號表示。

②地貌的描繪

能用等高線表示的地段，應先輕輕地描繪出山脊線、山谷線等地性線，然后按測點的高程勾繪出等高線。不能用等高線表示的地段，如懸崖、峭壁、土坎、沖溝、雨裂等地貌，則按圖式規(guī)定的符號畫出。

等高線是根據所測碎部點的高程勾繪出來的。地貌的描繪1．地形圖的拼接當測區(qū)面積較大時，整個測區(qū)要分成若干幅圖來進行測繪。為了使相鄰圖幅接邊處的地物輪廓線與等高線完全吻合，需要進行地形圖的拼接。地區(qū)分類點位中誤差（圖上mm）地物點間距中誤差（圖上mm）等高線高程中誤差(等高距)平地丘陵地山地高山地城鎮(zhèn)居住區(qū)0.6±.0.41/31/22/31一般地區(qū)0.8±0.6地物及等高線偏差2．地形圖的檢查

為了保證地形圖質量，在測圖過程中應隨時進行檢查，以便及時發(fā)現問題及時糾正。地形圖測完后，測圖人員應再作一次全面檢查，稱為自檢。檢查工作可分室內檢查、巡視檢查和儀器設站檢查。1）室內檢查

室內檢查的主要內容有：手薄記錄計算有無錯誤，圖根點的點數是否符合要求，控制測量和地形測量的誤差是否在限差之內，展點精度是否合乎要求，等高線和地形點的高程是否相符，圖邊的拼接是否正確等。2）巡視檢查

沿選定的巡視路線將原圖與實地進行對照，查看地物有無遺漏，地物形狀是否相似，等高線是否與實地地貌形態(tài)相符，符合、注記是否正確等。對巡視檢查中所發(fā)現的問題應及時改正，或進行補測修正。3）儀器設站檢查

檢查時可在原已知點設站，重新測定其周圍部分點的平面位置和高程，與原圖相比，誤差不得超過表7－6中的2倍。儀器檢查量一般為整幅圖的10%—20%左右。3．地形圖的清繪與整飾

經過圖邊拼接，室內、外檢查均符合要求，再進行最后的地形圖清繪和整飾工作。內容包括：擦去不必要的線條、符號和數字；按圖式規(guī)定繪制地物；以光滑勻稱的線條按規(guī)定寬度描好等高線、加粗計曲線；用工整的字體進行注記；重新描好模糊的格網線；按規(guī)定整飾好圖廓注記和接合圖表。

通過清繪和整飾，做到內容齊全，線條清晰，取舍合理，注記正確，清除矛盾。最后將經過整飾的地形原圖交上級檢查驗收。任務四

數字化測圖

一、數字化測圖概述廣義的數字化測圖又稱為計算機成圖主要包括：地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖、計算機地圖制圖。1.全站儀自動跟蹤測量模式

測站架設自動跟蹤式全站儀，如選擇瑞典捷創(chuàng)力（Geotronic）、日本拓普康(Topcon)等相應型號的測量儀器。2.GPS測量模式GPS是美國全球衛(wèi)星定位系統的簡稱。它是美國組織研制的用于軍事上導航定位設備，八十年代推廣到民用。GPS定位方法靈活方便、精度高，目前應用非常廣泛。數字化測圖特點1.改進了作業(yè)方式傳統的方式使野外測量達到自動記錄、自動解算處理、自動成圖。繪制的地形圖精確、規(guī)范、美觀。

2.便于圖件的更新3.增加了地圖的表現力與繪圖機聯機時，可以繪制各種比例尺的地形圖，也可以分層輸出各類專題地圖，滿足不同的用戶的需要。

4.方便成果的深加工利用

數字化測圖的成果是分層存放，不受圖面負載量的限制，從而便于成果的加工利用。

5.可作為GIS的重要信息源

具有方便的信息查詢檢索功能、空間分析功能、以及輔助決策功能。三、全站儀數字化測圖步驟

（一）步驟1、草圖法數字測圖的流程2、全站儀野外數據采集步驟①置儀②創(chuàng)建文件③輸入測站點④測量碎部點坐標3、下傳碎部點坐標4、格式轉換5、展繪碎部點、成圖注意事項1、在作業(yè)前應做好準備工作，全站儀的電池、備用電池均應充足電。2、用電纜連接全站儀和計算機時，應選擇與全站儀型號相匹配的電纜，小心穩(wěn)妥地連接。采用數據編碼時，數據編碼要規(guī)范、合理。外業(yè)數據采集時，記錄及草圖繪制應清晰、信息齊全。不僅要記錄觀測值及測站有關數據，同時還要記錄編碼、點號、連接點和連接線等信息，以方便繪圖。數據處理前，要熟悉所采用軟件的工作環(huán)境及基本操作要求。任務五地形圖應用一、確定圖上點的平面坐標與高程

1、平面坐標——用比例尺在圖上量取。

X

Y10009008007006005001000110012001300140015001：1000hh.A5251504948???EFG1:5002、目估內插點位高程：

HE=51.0m,HF=48.3m,

HG=51.9m二、圖上直線的距離、方向（方位角）、坡度

1、圖上直線距離

10009008007006005001000110012001300140015001：1000（1）解析法◆在圖上量測A、B坐標，計算A、B距離：(XB,YB)(XA,YA)（2）圖解法◆用比例尺直接量取.A.B2、圖上直線的坐標方位角10009008007006005001000110012001300140015001：1000（1）解析法◆量測兩點坐標，用坐標反算公式計算：

(XB,YB)(XA,YA).A.B

AB說明：應用上式，要注意方位角所在象限。（2）圖解法◆用量角器量取。

3、確定圖上直線的坡度

三、繪制指定方向的縱斷面圖(profile(diagram))1、沿指定方向量取兩相鄰等高線間的平距，用一定比例標在橫坐標軸上；2、再按各點的高程以一定比例標在縱坐標軸上。縱坐標高程比例一般比水平比例大5

10倍。根據地形圖繪制縱斷面圖示例四、按限制的坡度選定最短線路例：要在A、B間選定一條滿足坡度為的最短路線。解：坡度公式：故在相鄰兩根等高線之間的圖上平距必須

d：

計算由山脊線圍成的面積。

五、確定匯水面積六圖形面積的量算

1方格紙法——數方格的個數，計算面積。2平行線法——分解成梯形，計算面積。

(方格紙及平行線法計算面積舉例)(方格紙及平行線法計算面積舉例)3解析法ⅠⅡⅢⅣ面積公式：相鄰頂點與坐標軸（X或Y）所圍成的各梯形面積的代數和。

經整理后：寫成以下四種形式的通用公式：44求積儀法

方法：沿邊線滾動一圈。1、機械求積儀(mec