第十章 地形图的测绘和应用地形图测绘地形图测绘n n地形图测绘：地形图测绘：以测量控制点为依据，按 以一定的步骤和方法将地物 （指的是地面上 各种有形物(如山川、森林、建筑物等)和无形物(如省、县界等)的总称 ）和地貌 (地表起伏的形态，如山地、平原、河谷等)测 定在图之上，并用规定的比例尺和符号 绘制成图。n n地形测量的任务：地形测量的任务：测绘地形图。1 1 资料收集和准备资料收集和准备n n收集测区地理和交通情况资料，了解地形特点，拟定工作计划；收集收集测区地理和交通情况资料，了解地形特点，拟定工作计划；收集 抄录控制点数据，并进行检查和到实地核实；收集有关测量规范、细抄录控制点数据，并进行检查和到实地核实；收集有关测量规范、细 则和图式，供参考。则和图式，供参考。2 2 图纸准备图纸准备n图幅：50cm50cm、50cm40cm 、40cm40cm 。绘制图廓 和坐标格网，展绘平面控制点。一般将图纸固定在图板上进行测绘。n聚酯薄膜特点：n n优点：优点：具有透明度好、伸缩性小、不怕潮湿、牢固耐用等特点， 厚度为0.070.1 mm，表面打毛，可着墨晒蓝，表面不清洁， 可用水洗涤，方便和简化成图工序。n n缺点：缺点：但聚酯薄膜易燃，易折和老化，故在使用保管过程中应注 意防火防折。101 测图前的准备工作3 绘制直角坐标格网n用坐标仪、坐标格网尺、计算机等在图纸上绘 制成10cm10cm的方格网。ocdabn在图纸上绘出两条对 角线；从交点 o 量取 等长等长 线段，得a、b、 c、d 点，如图，用直 线顺序连接4点，得矩 形abcd。n从a、d 两点起各沿ab 、dc 方向每隔每隔10 cm 10 cm 定一点；从d、c 两点 起各沿da、cb 方向每 隔10 cm定一点；连 接对边上相应点，即 得坐标格网。n检查：方格边长误差边长误差 不应超过0.2mm；对对 角线长误差角线长误差 不应超过 0.3mm。对角线法绘制格网方法：10 cm10 cm10 cm10 cmn n确定坐标格网线的坐标值确定坐标格网线的坐标值：使控 制点位于图纸的适当位置，坐标 值要注在相应格网边线的外侧（ 如图）。n n确定控制点所在的方格：确定控制点所在的方格：例 :D(3914 427.94,84425.66)根 据D坐标，可确定其位于e f h g 方格内。n n展点：展点：按测图比例尺，沿X方面 量得i、j 两点；沿 Y 方向量得k 、l两点； 相交得D点。同法，将图幅内所有控制点展绘 在图纸上。n n检核：检核：量取各相邻控制点间距离 ，应与实地距离的误差不应超过 图上0.3 mm。n n注记：注记：点名和高程。4 4 展绘控制点展绘控制点39150002003914000600400800B32.54hfA46.788400085000200400600800DgejiC 12.32lk1:2000 在测绘地形图时普遍采用视距测量的方法。在测绘地形图时普遍采用视距测量的方法。10-2 10-2 视距测量视距测量 该方法是根据光学原理来测量距离的一种方法，在配该方法是根据光学原理来测量距离的一种方法，在配 合测量竖直角，则可同时测出两点间的水平距离和高合测量竖直角，则可同时测出两点间的水平距离和高 差。差。 此法操作简单，速度快，不受地形起伏的限制，但测此法操作简单，速度快，不受地形起伏的限制，但测 距精度较低，一般可达距精度较低，一般可达1/2001/200，常用于地形测图。，常用于地形测图。 此法测量高差的误差与高差和距离有关，一般每此法测量高差的误差与高差和距离有关，一般每100m100m 距离约有距离约有3cm3cm的高差中误差，每的高差中误差，每10m10m的高差也有的高差也有3cm3cm的高差中误差。的高差中误差。 视距测量：视距测量：利用测量仪器望远镜中的视距丝并配合视距尺进行距离测量。视距丝视距尺 如下图，A点安置经纬仪，B点立视距尺，当视线水平时，视准轴与尺垂直。 通过上、下两丝m、n可读尺上M、N两点读数，其差值 l 称尺间隔。 由图可知，A、B点之间的平距为： 1 1 视线水平时的视距测量公式视线水平时的视距测量公式f物镜焦距视距丝间隔物镜至仪器 中心距离p其中 d 由两相似三角形MNF和mnF求得：因此令， 称为视距乘常数， ，称为视距加常数，则： 在设计望远镜时，适当选择有关参数后，可使 K=100，c=0。于是，视线水平时的视距公式为：两点间的高差为：式中i 为仪器高，v 为望远镜的中丝在尺上的读数。当地面起伏较大时，必须将望远镜倾斜才能照准视距尺。若想引用前面的公式，测量时则必须将尺子置于垂直于视准 轴的位置。因此，在推导倾斜视线的视距公式时，必须加上两项改正：（1）视距尺不垂直于视准轴的改正；（2）倾斜距离化为水平距离的改正。2 2 视线倾斜时的视距测量公式视线倾斜时的视距测量公式llS = 100 l在上图中，设视准轴倾斜角为，由于角很小，略为17，故可 将NNE和MME 近似看成直角。则：NEN=MEM=于是：得倾斜距离：化算为平距为：A、B两点间的高差为：式中：故：视线倾斜时的高差公式为：安置仪器于测站点上，对中、整平后，量取仪 器高 i 至厘米。在待测点上竖立视距尺。转动仪器照准部照准视距尺，在望远镜中分别 用上、下、中丝，读得读数M、N、V；再使 竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数。根据读数M、N 算得视距间隔l；根据竖盘读数 算得竖角；利用视距公式计算平距D和高差h 。3 3 视距测量方法视距测量方法4 4 视距测量的精度分析视距测量的精度分析n视距读数误差是影响视距测量精度的主要因素：n读数误差：“估读”方法读数，则一根丝的读数误差至少 等于丝宽。读上下丝，使得照准误差增大。n视距尺倾斜：竖直角较大时该误差影响较大。n折光差等外界的影响：竖折光对视距测量影响很大，尤 其是上下视距丝受到的折光影响不同，影响更大了。尺 子晃动或光线抖动也会增加误差。n误差来源：视距乘常数K误差、视距读数l误差、 竖直角a的误差、测量仪器高i和中丝读数v的误差 以及视距尺分划的误差。n 视距法测量高差：与水平距离和竖直角误差有关，且随着水平距 离和竖直角增大而增大误差。为保证测量高差精度，应限制距离长 度和避免出现过大的竖直角。10-3 10-3 地形测绘方法地形测绘方法特征点（碎部点）的平面位置 用极坐标法测定。高程采用三 角高程的方法。n（1）测站上的准备工作n在测站A安置经纬仪，量取 仪器高i，测定仪器的竖盘 指标差x。将水平度盘读数 配置为0，照准控制点B， 作为测量水平角的起始方 向。n（2）测站上的观测工作n旋转经纬仪，照准地形点的标尺 ，中丝对准标尺上的仪器高处， 读取水平读盘读数 ，竖盘读数L ，上下丝读取视距间隔l，记入手 簿进行计算。10-3 10-3 地形测绘方法地形测绘方法n（3）记录和计算10-3 10-3 地形测绘方法地形测绘方法n（4）绘图P2：水平度盘读数:29500D：52.6m（1:2000）图上距离：26.3mmP1P1：水平度盘读数:11500D：52.6m（1:2000）图上距离：26.3mmP210-3 10-3 地形测绘方法地形测绘方法n跑尺：在地形特征点上立尺的工作。立尺点的位置、密度 、远近及跑尺的方法影响着成图的质量和功效。立尺员在 立尺之前，根据实地地形，选定立尺点，依次将尺立置于 地物，地貌特征点上。n观测：将经纬仪照准P 点标尺，读取上、下、中丝读数， ，以及竖盘读数L、水平角。同法测定其它各碎部点，结 束前，应检查经纬仪的零方向是否符合要求。n测绘地物时，应对照外轮廓随测随绘。n测绘地貌时，应对照地性线和特殊地貌外缘点勾绘等高线 和地貌符号。勾绘等高线时，应先勾绘计曲线，再加密其 余等高线。10-3 10-3 地形测绘方法地形测绘方法104 测绘地物、地貌的要求和方法n一、测定碎部点平面位置的基本方法n极坐标法（常用方法）n直角坐标法（狭长小巷内）n角度交会法（目标较远、不易达到）n距离交会法（离已知点较近，距离不大于一 尺长）二 碎部测量的要求n地形特征点（地形点、碎部点）：地物、地貌特征点，即地形轮 廓的方向线变化处、坡度变化处的点。n选择、测量、连接地形特征点，就能得到地物的相似形状。n对于形状不规则的地形，通常要进行取舍。一般的规定是主要地 物在地形图上大于0.4 mm均应测定出来。n非比例表示的地物，地形点通常选在中心位置。n地貌特征点，选在能反映地貌特征的山脊线，山谷线等 地性线上。n碎部点的密度应该适当，在地形图上间距约为23 cm。n各种比例尺的碎部点间距可参考下表。三 地物地貌的描绘1 1 地物描绘地物描绘n按比例绘制的地物，根据图式符号，轮廓要用直线连接，道路、 河流的弯曲部分要逐点连成光滑的曲线。n不依比例描绘的地物，需按规定的非比例符号表示。n线条粗细为0.1mm。2 2 等高线勾绘等高线勾绘n由于等高线表示的地面高程均为等高距 h 的整倍数，需要在两碎 部点之间内插以 h 为间隔的等高点。n内插是在同坡段上进行。n方法主要采用：图解法图解法、目估法目估法 绘制等高线。n在透明纸上绘制一组等 间隔的平行线。n如图，蒙在需勾绘等高 线的图上，转动透明纸 ，使a、b 两点分别位 于平行线间的0.1和0.5 的位置上。n直线ab和五条平行线的 交点，便是高程为44 m、45 m、46 m、47 m及48 m等高线通过 的位置。图解法内插等高线图解法内插等高线48ba43.14745444648.5（1 1） 图解法图解法（2 2） 目估法目估法n已知a，b点平距35mm，hab=48.5 - 43.1=5.4m，等高距h=1m，共 有五根线穿过ab段，等高线平距d=6.7mm（35 : 5.4=d : 1）。na点至第一根等高线的高差为0.9m，以高差1 m平距d 为标准，适当缩短 （将d 分为10份，取9份），目估定出44 m的点；n同法，在b点定出48 m的点。然后，4等分定出45 m、46 m、47 m各点 ；同理，在bc、bd、be段上定出相应的点。n最后将相邻等高的点，参照实地地貌用圆滑曲线连接成一组等高线。48.5 ba43.1c44.0e42.543.6d42.543.643.144.048.543.144.048.542.543.64448454647n视距支点法：设置视距支导线的边长应不大于最大视距的2/3， 竖直角不宜过大，最多只允许连续设置二个支点。支导线的水平角用经 纬仪测量一个测回，用视距法往返测定支导线的边长和高差，每条导线 边往返测的较差相对于该边长的水平距离不大于1/150，高差较差不大 于1/5（1/3）等高距。n图解交会法 （前方、后方、侧方交会）n内、外分点法：当需要增设的测站离控制点较近且相邻的控制 点通视，可采用内外分点法测定测站点。在需要增设测站位置较近的控 制点B上置镜，瞄准控制点A，在AB方向上量取距离BM，定出测站M点 ，这种方法称为内分点法；若瞄准A点后倒镜，在AB的延长线方向上量 取距离BN，定出测站N点，这种方法称为外分点法。四 设置临时测站点地形图的拼接，整饰和检查地形图的拼接，整饰和检查n在大区域内测图 ，地形图是分幅 测绘的。n为了保证相邻图 幅的互相拼接， 每一幅图的四边 ，要测出图廓外5 mm。n测完图后，还需 要对图幅进行拼 接，检查与整饰 ，方能获得符合 要求的地形图。地形图接边差1 1 地形图的拼接地形图的拼接n在相邻图幅的连接处，无论是地物或地貌，往往都不能完全吻合。如上图，左 、右两幅图边的房屋，道路、