第十章 大比例尺地形图测绘.ppt

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1、,数字测图原理与方法,退出,电子教案,（第八章 大比例尺地形图测绘）,数字测图原理与方法,江西理工大学应用科学学院,8.1 大比例尺地形图测绘概述,1、大比例尺地形图测绘的概念 地形图测绘，又称地形测量。其目的主要是获得各种不同比例尺地形图。大区域：1:500 1:5万地形图多用数字航测成图 小区域：1:500 1:5万地形图多采用地面数字测图 小于1:5万比例尺的地形图则根据较大比例尺地形图及各种资料缩绘而成。大比例尺地形图测绘是指1:500 1:5000比例尺地形图的测绘。大比例尺测图的特点是：测区范围小、比例尺大、精度要求较高。,2、大比例尺地形图测绘的基本要求 大比例尺地形图测绘必须遵

2、照相应的测量规范和图式，主要规范有：工程测量规范（GB5002693）城市测量规范（CJJ899）1:5001:10001:2000地形图图式（GB/T79291995）测绘的地形图应清晰易读；地物、地貌的表示和符号运用应正确一致；各元素应测绘齐全，内容的综合取舍应恰当；图面的整饰要美观，并符合图式要求。,3、大比例尺地形图基本等高距的选择 等高线表示地貌的精度和详略程度，与基本等高距的大小密切相关。等高距的选择，将受到比例尺、地面坡度和高程精度的制约。地形图的基本等高距，主要是根据比例尺和地面坡度选择的。基本等高距（h）、地面坡度（i）、相邻等高线图上的间距（d）以及比例尺分母（M）之间存在

3、下述关系：,为了清晰地表示地貌，两相邻等高线的图上距离不能过小。在大比例尺地形图上，一般规定d的最小值应不小于0.4mm，据此可以规定等高距的最小值。例如：对于1:5000比例尺测图，若设地面倾角为45，此时，等高距应为2m 按比例尺和坡度选择的等高距，还必须满足工程上对地形图高程精度的要求。地形图所能达到的高程精度直接由基本等高距所决定：一般而言，平坦地区为等高距的1/3，在丘陵地区为等高距的1/2，在山区为等高距的2/3，在高山区为一个等高距。,等高线的选择要顾及到整个测区的情况。一般情况下，同一测区施测同一比例尺地形图时，等高距应尽可能相同。但对于测区较大且地面倾角相差也较大时，允许以图

4、幅为单位，分区采用不同的等高距，但决不允许在同一幅图中使用不同的等高距。大比例尺地形图的等高距，一般规定如下表。,4、大比例尺地形图坐标系统的选择 大比例尺地形测图时的平面坐标和高程系统，一般均应采用国家统一的平面坐标系统和高程系统。各级平面控制点的坐标，应在3带高斯投影平面直角坐标系内进行计算，3带的中央子午线按国家统一规定选取。只有在测区跨于两个投影带时，可采用两投影带间的分带子午线作为中央子午线。当在独立地区为工程需要而测图时，如果与国家坐标系联测有困难时，允许采用独立平面直角坐标系进行平面控制测量，但高程系统仍应采用国家统一的高程系统。只有在特殊情况下，才允许采用独立高程系统进行高程控

5、制。,5、大比例尺地形图的测绘方法 常规测图法：其实质是图解测图，通过测量将碎部点展绘在图纸上，以手工方式描绘地物和地貌，具有测图周期长、精度低等缺点。适用于小区域测图。地面数字测图：将利用全站仪等采集到的地面数据进行计算机处理，而自动生成数字地形图。具有自动化程度高、周期短、精度高等优点。适用于小区域测图。航空摄影测图：利用航片，以野外实测的控制点为基础，借助航测内业仪器制作地形图。适用于大区域测图。,6、大比例尺地形图测绘的基本程序 在大比例尺地形测图时，应按照一定的程序进行工作，即：在收集资料和现场初步踏勘的基础上，按下述程序进行：拟订技术计划；进行测区的基本控制测量和图根控制测量；进行

6、测图前的准备工作；在测站点密度不够时要对测站点进行加密；逐站完成碎部测图工作；进行图边测图和野外接边（数字测图除外）；检查、验收、野外原图整饰等结束工作。,8.2 地形测量技术计划的制定,一、目的 保证测量工作在技术上合理、可靠，在经济上节省人力、物力；保证及时提供准确的地形资料，满足设计的需要。二、依据 测量规范、测量任务书（或合同）、现有的测绘资料。三、内容 任务概述,测区情况 已有测量资料及其分析 技术方案设计 组织与工作计划 仪器设备及供用计划 财务预算 检查验收计划 安全与环保措施,8.3 地形控制测量,地形控制测量包括测区的基本控制测量和图根控制测量。其目的是：使测区内各图幅具有同

7、一坐标系统；使测区内各图幅及其图幅的各部分具有均匀且足够的精度。一、地形控制点的密度和精度 1 地形控制点的密度 地形控制点的密度，即图根控制点的平均间距，应不大于碎部测图时平均视线长度的两倍。由于每个测站可以测绘的碎部范围可以看作是一个以,测站为中心，以平均视线长度的1.2倍为半径的正六边形，据此可估算出每平方公里内地形控制点的数目。高程控制的密度，主要指等级水准点的密度。图根点的高程，在等高距为1m或0.5m时，应用等外以上的水准测量方法进行；在等高距为5m或2.5m时，,可在四等以上水准测量（个别情况允许用等外水准）的控制下，用三角高程测量方法测定。作为图根高程起始点的等级水准点必须有足

8、够的密度。对于1:1000、1:2000、1:5000比例尺测图而言。等外水准路线的长度一般为515Km；四等水准路线长度应为2040Km；三等水准路线的长度应为60100Km。2 地形控制点的精度 地形控制点必须具有一定的精度，即：能控制碎部测量误差的积累，并能保证地形控制点的误差对成图精度不产生实际影响。,为达到上述目的，一般要求地形控制点相对于基本控制点的点位中误差，不大于测图比例尺精度。如果取最大误差是中误差的两倍，则地形控制点相对于基本控制点的点位最大误差，应不超过测图比例尺的两倍。应该指出：为了使地形控制点能用于多种比例尺测图和施工放样，在进行地形控制网设计时，均应留有相当的精度储

9、备，而不仅仅针对某种比例尺进行设计。对于高程，地形控制点的高程中误差不超过基本等高距的1/10，高程注记点相对地形控制点中误差，平地不超过基本等高距的1/3。,二、地形控制的基本要求（1）地形测量的基本控制，一般应是国家等级控制，当面积较小时，也可以布设解析图根网，作为测区的首级控制。（2）对国家等级大地点数目的要求：（3）符合下表要求，可将解析图根网作为首级控制,三、图根控制测量 根据地形条件，图根控制可采用导线测量、小三角测量和交会测量。（1）采用交会法时，前方交会的交会角不得小于56和大于156，后方交会的未知点应远离危险圆。（2）采用导线测量时，一般图根导线的总长和平均边长应符合下表要

10、求 图根点的高程，可采用三角高程测量方法，各边的竖直角应进行对向观测，仪器高和目标高应量至厘米。图根控制网可采用近似平差方法进行计算。,8.4 测定碎部点的基本方法,碎部点即为地物、地貌的特征点。对于地物，碎部点应选在地物轮廓线的方向变化处，如房屋角点，道路转折点、交叉点，河岸线转弯处以及独立地物的中心点等；对于地貌，碎部点应选在山脊线、山谷线等地性线上。如山顶、鞍部、山脊、山谷、山坡、山脚等坡度、方向变化处。根据这些碎部点的高程勾绘等高线，即可将地貌在图上表示出来。测定碎部点就是测定地物的中心点或轮廓点、地貌的特征点在图上的位置或三维坐标。,一、碎部点平面位置的测定 1 极坐标法,2 交会法

11、（1）前方交会法 A、B、P按逆时针编号，则（2）距离交会法 A、B、P按逆时针编号，则,A,B,P,A,B,P,a,b,（3）方向距离交会法,A,B,P,BP,S,3 直角坐标法 当P点在AB的左侧时，则 当P点在AB的右侧时，则,A,B,P,M,二、碎部点高程的计算 在地形测图中，通常采用三角高程测量方法测定碎部点的高程 1 常规测图，计算碎部点高程公式 2 数字测图，计算碎部点高程公式,8.5 地物与地貌测绘,一、地物测绘 1 居民地测绘 居民地是人类居住和进行各种活动的中心场所，它是地形图上一项重要内容。在居民地测绘时，应在地形图上表示出居民地的类型、形状、质量和行政意义等。居民地房屋

12、的排列形式很多，农村中以散列式即不规则的房屋较多，城市中的房屋排列比较整齐。,测绘居民地时根据测图比例尺的不同，在综合取舍方面有所不同。对于居民地的外部轮廓，都应准确测绘。11000或更大的比例尺测图，各类建筑物和构筑物及主要附属设施，应按实地轮廓逐个测绘，其内部的主要街道和较大的空地应以区分，图上宽度小于0.5mm的次要道路不予表示，其他碎部可综合取舍。房屋以房基角为准立尺测绘，并按建筑材料和质量分类予以注记，对于楼房还应注记层数。,圆形建筑物（如油库、烟囱、水塔等）应尽可能实测出其中心位置并量其直径。房屋和建筑物轮廓的凸凹在图上小于0.4mm（简单房屋小于0.6mm）时可用直线连接。对于散

13、列式的居民地、独立房屋应分别测绘。围墙、栅栏等可根据其永久性、规整性、重要性等综合取舍。12000比例尺测图房屋可适当综合取舍。2 独立地物测绘 独立地物必须准确测绘并按规定的符号正确予以表示。,3 道路测绘 道路包括铁路、公路及其他道路。所有铁路、有轨电车道、公路、大车路、乡村路均应实地测绘。车站及其附属建筑物、隧道、桥涵、路堑、路堤、里程碑等均须表示。在道路稠密地区，次要的人行路可适当取舍。（1）铁路测绘应立尺于铁轨的中心线，对于11000或更大比例尺测图，依比例绘制铁路符号，标准规矩为1.435m。铁路线上应测绘轨顶高,程，曲线部分测取内轨顶面高程。路堤、路堑应测定坡顶、坡脚的位置和高程

14、。铁路两旁的附属建筑物，如信号灯、扳道房、里程碑等都应按实际位置测绘。铁路与公路或其他道路在同一水平面内相交时，铁路符号不中断，而将另一道路符号中断表示；不在同一水平面相交的道路交叉点处，应绘以相应的桥梁、或涵洞、隧道等符号。（2）公路应实测路面位置，并测定道路中心高 程。高速公路应测出两侧围建的栏杆、收费站，中央分隔带视用图需要测绘。公路、街道一般在边线,上取点立尺，并量取路的宽度，或在路两边取点立尺。当公路弯道有圆弧时，至少要测取起、中、终三点，并用圆滑曲线连接。路堤、路堑均应按实地宽度绘出边界，并应在其坡顶、坡脚适当注记高程。公路路堤应分别绘出路边线与堤（堑）边线，二者重合时，可将其中之

15、一移位0.2mm表示。公路、街道按路面材料划分为水泥、沥青、碎石、砾石等，以文字注记在图上，路面材料改变处应实测其位置并用点线分离。,（3）其他道路测绘，其他道路有大车路、乡村路和小路等，测绘时，一般在中心线上取点立尺，道路宽度能依比例表示时，按道路宽度的二分之一在两侧绘平行线。对于宽度在图上小于0.6mm的小路，选择路中心线立尺测定，并用半比例符号表示。（4）桥梁测绘，铁路、公路桥应实测桥头、桥身和桥墩位置，桥面应测定高程，桥面上的人行道图上宽度大于1mm的应实测。各种人行桥图上宽度大于1mm的应实测桥面位置，不能依比例的，实测桥面中心线。,有围墙、垣栅的公园、工厂、学校、机关等内部道路，除

16、通行汽车的主要道路外均按内部道路绘出。4 管线与垣栅测绘 永久性的电力线、通讯线的电杆、铁塔位置应实测。同一杆上架有多种线路时，应表示其中主要线路，并要做到各种线路走向连贯、线类分明。居民地、建筑区内的电力线、通讯线可不连线，但应在杆架处绘出连线方向。电杆上有变压器时，变压器的位置按其与电杆的相应位置绘出。,地面上的、架空的、有堤基的管道应实测，并注记输送的物质类型。当架空的管道直线部分的支架密集时，可适当取舍。地下管线检修井测定其中心位置按类别以相应符号表示。城墙、围墙及永久性的栅栏、篱笆、铁丝网、活树篱笆等均应实测。境界线应测绘至县和县级以上。乡与国营农、林、牧场的界线应按需要进行测绘。两

17、级境界重合时，只绘高一级符号。,5 水系的测绘 水系测绘时，海岸、河流、溪流、湖泊、水库、池塘、沟渠、泉、井以及各种水工设施均应实测。河流、沟渠、湖泊等地物，通常无特殊要求时均以岸边为界，如果要求测出水崖线（水面与地面的交线）、洪水位（历史上最高水位的位置）及平水位（常年一般水位的位置）时，应按要求在调查研究的基础上进行测绘。河流的两岸一般不大规则，在保证精度的前提下，对于小的弯曲和岸边不甚明显的地段可进行适当取舍。河流图上宽度小于0.5mm、沟渠实际宽度,小于1m（1500测图时小于0.5m）时，不必测绘其两岸，只要测出其中心位置即可。渠道比较规则，有的两岸有堤，测绘时可以参照公路的测法。对

18、于那些田间临时性的小渠不必测出，以免影响图面清晰。湖泊的边界经人工整理、筑堤、修有建筑物的地段是明显的，在自然耕地的地段大多不甚明显，测绘时要根据具体情况和用图单位的要求来确定以湖岸或水崖线为准。在不甚明显地段确定湖岸线时，可采用调查平水位的边界或根据农作物的种植位置等方法来确定。,水渠应测注渠边和渠底高程。时令河应测注河底高程。堤坝应测注顶部及坡脚高程。泉、井应测注泉的出水口及井台高程，并根据需要注记井台至水面的深度。6 植被与土质测绘 对于各种树林、苗圃、灌木林丛、散树、独立树、行树、竹林、经济林等，要测定其边界。若边界与道路、河流、栏栅等重合时，则可不绘出地类界，但与境界、高压线等重合时

19、，地类界应移位表示。对经济林应加以种类说明注记。,农村用地的范围应实地测绘，并区分出稻田、旱地、菜地、经济作物地和水中经济作物区等。一年几季种植不同作物的耕地，以夏季主要作物为准。田埂的宽度在图上大于1mm（1500测图时大于2mm）时用双线描绘，田块内要测注有代表性的高程。地形图上要测绘沼泽地、沙地、岩石地、龟裂地、盐碱地等。,二、地貌测绘 地貌形态虽然千变万化、千姿百态，但归纳起来，不外乎由山地、盆地、山脊、山谷、鞍部等基本地貌组成。地球表面的形态，可被看作是一些不同方向、不同倾斜面的不规则曲面组成，两相邻倾斜面相交的棱线，称之为地貌特征线（地性线），如山脊线、山谷线等。在地性线上比较显著

20、的点有：山顶点、鞍部的最低点、谷口点、山脚点、洼地的中心点、坡度变换点等，这些点被称之为地貌特征点。,1 典型地貌测绘（1）山顶,（2）山脊 山脊是山体延伸的最高棱线。山脊的等高线均向下坡方向凸出。两侧基本对称，山脊的坡度变化反映了山脊纵断面的起伏状况，山脊等高线的尖圆程度反映了山脊横断面的形状。山地地貌显示得像不像，主要看山脊与山谷，如果山脊测绘得真实、形象，整个山形就较逼真。测绘山脊要真实地表现其坡度和走向，特别是大的分水线、坡度变换点和山脊、山谷转折点，应形象地表示出来。山脊的形状可分为尖山脊、圆山脊和台阶状山脊。它们都可通过等高线的弯曲程度表现出来。,尖山脊的等高线依山脊延伸方向呈尖角

21、状；圆山脊的等高线依山脊延伸方向呈圆弧状；台阶状山脊的等高线依山脊延伸方向呈疏蜜不同的方形。尖山脊的山脊线比较明显，测绘时，除在山脊线上立尺外，两侧山坡也应有适当的立尺点。圆山脊的脊部有一定的宽度，测绘时需特别注意正确确定山脊线的实地位置，然后立尺，此外对山脊两侧山坡也必须注意它的坡度的逐渐变化，恰如其分地选定立尺点。对于台阶状山脊，应注意由脊部至两侧山坡坡度变化的位置，测绘时，应恰当地选择立尺点，才能控制山脊的宽度。不要把台阶状山脊的地貌测绘成圆山脊甚至尖山脊的地貌。,山脊往往有分歧脊，测绘时，在山脊分歧处必须立尺，以保证分歧山脊的位置正确。（3）山谷 山谷等高线表示的特点与山脊等高线所表示

22、的相反。山谷的形状可分为尖底谷、圆底谷和平底谷。尖底谷底部尖窄，等高线通过谷底时呈尖状；圆底谷是底部近于圆弧状，等高线通过谷底时呈圆弧状；平底谷是谷底较宽、底坡平缓、两侧较陡，等高线通过谷底时在其两侧近于直角状。尖底谷的下部常常有小溪流，山谷线较明显。测绘时，立尺点应选在山谷线的转弯处。,圆底谷的山谷线不太明显，所以测绘时，应注意山谷线的位置和谷底形成的地方。平底谷多系人工开辟耕地后形成的，测绘时，标尺点应选择在山坡与谷底相交的地方，以控制山谷的宽度和走向。（4）鞍部 鞍部是两个山脊的会合处，呈马鞍形的地方，是山脊上一个特殊的部位。可分为窄短鞍部、窄长鞍部和平宽鞍部。鞍部往往是山区道路通过的地

23、方，有重要的方位作用。,鞍部的中心位于分水线的最低位置上，鞍部有两对同高程的等高线，即一对高于鞍部的山脊等高线，另一对低于鞍部的山谷等高线，这两对等高线近似地对称。测绘时，在鞍部的最底处必须有立尺点，以便使等高线的形状正确。鞍部附近的立尺点应视坡度变化情况选择。（5）盆地 盆地是四周高中间低的地形，其等高线的特点与山顶等高线相似，但其高低相反，即外圈等高线的高程高于内圈等高线。,测绘时，除在盆底最低处立尺外，对于盆底四周及盆壁地形变化的地方均应适当选择立尺点，才能正确显示出盆地的地貌。（6）山坡 山坡是山脊、山谷等基本地貌间的连接部位。是由坡度不断变化的倾斜面组成。测绘时，应在山坡上坡度变化处

24、立尺，坡面上地形变化实际也就是一些不明显的小山脊、小山谷，等高线的弯曲也不大。因此，必须特别注意选择标尺点的位置，以显示出微小地貌来。,（7）梯田 梯田是在高山上、山坡上及山谷中经人工改造的地貌。梯田有水平梯田和倾斜梯田两种。测绘时，沿梯坎立标尺，在地形图上一般以等高线、梯田坎符号和高程注记（或比高注记）相配合表示梯田。,（8）特殊地貌测绘 除了用等高线表示的地貌以外，有些特殊地貌如冲沟、雨裂、砂崩崖、土崩崖、陡崖、滑坡等不能用等高线表示。对于这些地貌，用测绘地物的方法，测绘出这些地貌的轮廓位置，用图式规定的符号表示。2 等高线的手工绘制 传统测图中常常以手工方式绘制等高线。其方法是步骤：测定

25、了地貌特征点后，对照实际地形先将地性点连成地性线，通常用实线连成山脊线，用虚线连成山谷线；,在同一坡度的两相邻地貌特征点间按高差与平距成正比关系求出等高线通过点（通常用目估内插法来确定等高线通过点）；根据等高线的特性，把高程相等的点用光滑曲线连接起来，即为等高线。等高线勾绘出来后，还要对等高线进行整饰，即：按规定每隔四条基本等高线加粗一条计曲线，并在计曲线上注记高程。高程注记的字头应朝向高处，但不能倒置。在山顶、鞍部、凹地等坡向不明显处的等高线应沿坡度降低的方向加绘示坡线。,三、地形图上各要素配合表示的一般原则 地形图上各要素配合表示是地形图绘制的一个重要问题。配合表示的原则是：（1）当两个地

26、物重合或接近难以同时准确表示时，可将重要地物准确表示，次要地物移位0.2mm或缩小表示；（2）独立地物与其他地物（如房屋、道路、水系等）重合时，可将独立地物完整绘出，而将其他地物符号中断0.2mm表示；两独立地物重合时，可将,重要独立地物准确表示，次要独立地物移位表示，但应保证其相关位置正确；（3）房屋或围墙等高出地面的建筑物，直接建筑在陡坎或斜坡上的建筑物，应按正确位置绘出，坡坎无法准确绘出时，可移位0.2mm表示，悬空建筑在水上的房屋轮廓与水涯线重合时，可间断水涯线，而将房屋完整表示；（4）水涯线与陡坎重合时，可用陡坎边线代替水涯线；水涯线与坡脚重合时，仍应在坡脚将水涯线绘出；,（5）双线

27、道路与房屋、围墙等高出地面的建筑物边线重合时，可用建筑物边线代替道路边线，且在道路边线与建筑物的接头处，应间隔0.2mm；（6）境界线以线状地物一侧为界时，应离线状地物0.2mm按规定符号描绘境界线；若以线状地物中心为界时，境界线应尽量按中心线描绘，确实不能在中心线绘出时，可沿两侧每隔35mm交错绘出34节符号。在交叉、转折及与图边交接处须绘出符号以表示走向；（7）地类界与地面上有实物的线状符号重合时，可省去。与地面无实物的线状符号（如架空的管线、等高线等）重合时，应将地类界移位0.2mm绘出；,（8）等高线遇到房屋及其它建筑物、双线路、路堤、路堑、陡坎、斜坡、湖泊、双线河及其注记，均应断开。（9）为了表示出等高线不能显示的地貌特征点的高程，在地形图上要注记适当的高程注记点。高程注记点应均匀分布，其密度为每平方分米515点。山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、凹地、台地、河岸和湖岸旁、水涯线上以及其它地面倾斜变换处，均应有高程注记点。,城市建筑区的高程注记点应测注在街道中心线、交叉口、建筑物墙基脚、管道检查井井口、桥面、广场、较大的庭院内，或空地上以及其它地面倾斜变换处。基本等高距为0.5m时，高程注记点应注记至厘米（cm），基本等高距大于0.5m时，高程注记点应注记至分米（dm）。,