数字测图原理及方法,江苏师范大学测绘学院,Principle and Methods of Digital Mapping,8.1 地形图的内容,一、地形图的概念,地物：地面各种固定性的物体 人工地物：铁路、房屋、桥梁、大坝等 自然地物：江河、湖泊、森林、草地 地貌：地面各种高低起伏形态，如高山、深谷、陡坎、悬崖峭壁和雨裂冲沟等。 地物和地貌总称为地形。 地形图是按照一定数学法则，运用规定的符号系统表示地表上的地物、地貌平面位置及基本地理要素，且高程用等高线表示的一种普通地图。 地形图的特征包括： 由于特殊的数学法则而产生的可量测性； 由于使用符号表象事物而产生的直观性； 由于制图综合而产生的一览性。,几种地图,卫星地图,地形图一,地形图二,地形图的内容： （1）数学要素：如比例尺、坐标系、高程系等。 （2）地形要素：各种地物、地貌。 （3）注记和整饰要素,以上各种要素都有具体的要求。,1、数字比例尺：以分子为1的分数形式表示的比例尺。 大比例尺：1：500、1：1000、1：2000、1：5000 、1：10000； 中比例尺：1：2.5万、1：5万、1：10万； 小比例尺：1：25万、1：50万、1：100万。,二、地形图比例尺,2、图示比例尺,直线比例尺:用一定长度的线段表示图上的实际长度，并按图上比例尺计算出相应地面上的水平距离注记在线段上，这种比例尺称为直线比例尺。如下图所示。直线比例尺可随着图纸一起伸缩，在测图或用图时可以避免因图纸伸缩引起的误差。,斜线比例尺(复式比例尺)：,0,100,0,10,8,6,4,2,A,B,通常人们用肉眼只能分辨出图上最小的距离为0.1mm，因此在图上量度和描绘时，也只能达到图上0.1mm的正确性。 例如，在1:1000的地形图上量取两点间的距离时，用眼睛最多只能辨别出0.1mm1000=0.1m的正确性。不可能辨别到0.01mm1000=0.01m。 同样，在测绘1:1000比例尺地形图时，测量水平距离或计算的数据结果的取位只需精确到0.1m，如果要精确到0.01m,图上也无法表示出来。 同理，如果要求图上能表示出地面线段精度不小于0.2m，则采用的测图比例尺应不小于1:2000。 因此，我们把图上0.1mm所代表的实地水平距离称为比例尺精度。如1:1000地形图，其比例尺精度为0.1mm1000=0.1m、1:500地形图，其比例尺精度为0.05m。 各种比例尺的比例尺精度可表达为 0.1mmM 式中 为比例尺精度；M为比例尺的分母。,三、比例尺精度,比例尺精度 其作用： （1）按工作需要，多大的地物须在图上表示出来或测量地物须精确到什么程度，由此可参考决定图的比例尺； （2）若比例尺确定，则可以推算出测量地物应精确到什么程度。,为便于测绘、保管、检索和使用，所有的地形图均须按规定的大小进行统一分幅。并进行有系统的编号。 地形图的分幅方法有两种： 按经纬线分幅的梯形分幅法 按坐标格网线分幅的矩形分幅法,五、地形图的分幅与编号,三、地形图符号,1、地形图图式 实地的地物和地貌是用各种符号表示在图上的，这些符号的总称为地形图图式。图式由国家测绘局统一制定，它是测绘和使用地形图的重要依据。,2、地形图符号分类 1）地物符号 2）地貌符号 3）注记,1）有助于“去粗取精”地把地表上最重要的信息反映到图上去。 2）有助于在有限的图面上多反映一些信息 。 3）有助于读图 。 4）有助于美化图面。,3、地形图图式的作用,四、图廓及图廓外注记,8.2 地物符号和等高线,（1）.比例符号（轮廓符号） （2）.非比例符号（形象符号） （3）.半比例符号（线性符号） （4）.地物注记,1）地物符号 用来表示地物的类别、形状、大小及位置。,一、地物符号,依比例符号,不依比例符号,半依比例符号,二、等高线,1）、等高线：地面上高程相等的相邻各点所连的闭合曲线。,等高距,水平面,1、几个概念,2）、等高距：不同高程的相邻等高线的高程差。,3）、示坡线：在某些等高线的斜坡下降方向绘一短线来表示坡向。,2、等高线的分类,1）首曲线,2）计曲线,3）间曲线,4）助曲线,3等高线的特性,（1）在同一条等高线上的各点的高程都相等 （2）等高线是闭合曲线。 （3）除了陡崖和悬崖处之外，等高线既不会重合，亦不会相交。 （4）等高线与山脊线和山谷线成正交。 （5）等高线平距的大小与地面坡度大小成反比。,8.3 地形图的分幅与编号, 梯形分幅：按一定经差纬差进行分幅。 国家基本比例尺地形图: 1：100万、1：50万、1：25万、 1：10万、 1：5万、 1：2.5万、 1：1万、 1：5000采用经纬线分幅， 地形图的图廓由经纬线构成。均以11 00万地形图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅。,五、地形图的分幅与编号,梯形分幅：按一定经差纬差进行分幅。 1、 1：100万地形图的分幅与编号：经差6，纬差4 从赤道起，每纬差4为一行，至南、北纬88各分为22行，依次用大写拉丁字母（字符码）A、B、C、V表示其相应行号。 从180经线起，自西向东每经差6为一列，共分为60列，依次用阿拉伯数字（数字码）1，2，3，60表示其相应列号。,五、地形图的分幅与编号,2、1：50万1：5000地形图的分幅与编号,五、地形图的分幅与编号,J 50 F 020 042,J50F020042,现行的国家基本比例尺地形图分幅和编号：新标准以1100万比例尺地形图为基础， 1100万比例尺地形图的分幅经纬差不变，但由过去的纵行、横列改为横行、纵列，它们的编号由其所在的行号（字符号）与列号（数字）组合而成。北京1100万比例尺地形图的图号为J50 1：50万-1：5000地形图的分幅编号以1100万比例尺地形图为基础采用行列编号方法，由其所在1100万比例尺地形图的图号、比例尺代码和图幅的行列号共十位码组成。,五、地形图的分幅与编号,125万地形图的编号,晕线所示图号为J50C003003,五、地形图的分幅与编号,五、地形图的分幅与编号,为了满足工程设计、施工及资源与行政管理的需要所测绘的1：500、1：1000、1：2000和小区域1：5000比例尺的地形图，采用矩形分幅。 图幅一般为50cm50cm 40cm40cm或40cm50cm，以纵横坐标的整公里整百米数作为图幅的分界线。50cm50cm图幅最常用。 一幅1：5000的地形图分成四幅1：2000的图；一幅1：2000的地形图分成四幅1：1000的地形图；一幅1：1000的地形图分成四幅l：500的地形图。,五、地形图的分幅与编号,五、地形图的分幅与编号,编号方法 矩形图幅的编号，一般采用该图幅西南角的 坐标和 坐标以公里为单位，之间用连字符连接。如一图幅，其西南角坐标为 X=3810.0km，Y =25.5km，其编号为3810.0-25.5。编号时， 1：5000地形图，坐标取至1km； 1：2000、1：1000地形图，坐标取至0.1km； 1：500地形图，坐标取至0.01km。 对于小面积测图，还可以采用其他方法进行编号。例如，按行列式或按自然序数法编号。 对于较大测区，测区内有多种测图比例尺时，应进行系统编号。,五、地形图的分幅与编号,编号方法 1、按西南角坐标编号。 例 某幅11000比例尺地形图 西南角图廓点的坐标 x83 500m、 yl5 500m， 则该图幅编号为83.515.5,五、地形图的分幅与编号,2、按流水号编号 按测区统一划分的各图幅的顺序号码，从左到右，从上到下，用阿拉伯数字编号。,五、地形图的分幅与编号,3、按行列号编号 将测区内图幅按行和列分别单独排出序号，再以图幅所在的行和列序号作为该图幅图号。,五、地形图的分幅与编号,4、以1：5000地形图为基础编号 32-56,五、地形图的分幅与编号,4、以1：5000地形图为基础编号 某些工矿企业和城镇，面积较大，而且测绘有几种不同比例尺的地形图，编号时是以1：5000比例尺图为基础，并作为包括在本图幅中的较大比例尺图幅的基本图号。例如，某1：5000图幅西南角的坐标值x20km，y10km，则其图幅编号为“2010”。这个图号将作为该图幅中的较大比例尺所有图幅的基本图号。也就是在1：5000图号的末尾分别加上罗马字、，就是1：2千比例尺图幅的编号。同样，在1：2000图幅编号的末尾分别再加上、 ，就是1：1000图幅的编号，在1：1000比例尺的图号末尾再加上、，就是1：500图幅的编号。,五、地形图的分幅与编号,图名和图号 图名即本幅图的名称，是以所在图幅内最著名的地名、厂矿企业和村庄的名称来命名的。为了区别各幅地形图所在的位置关系，每幅地形图上都编有图号。 图号是根据地形图分幅和编号方法编定的，并把它标注在北图廓上方的中央。,六、地形图的图外注记,接图表 说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻图幅时用。 通常是中间一格画有斜线的代 表本图幅，四邻分别注明相应的图号(或图名)，并绘注在图廓的左上方。 在 中比例尺各种图上，除了接图表以外，还把相邻图幅的图号分别注在东、西、南、北图廓 线中间，进一步表明与四邻图幅的相互关系。,六、地形图的图外注记,六、地形图的图外注记,图廊 图廓是地形图的边界，矩形图幅只有内、外图廓之分。 内图廓就是坐标格网线，也是图幅的边界线。在内图廓外四角处注有坐标值，并在内廓线内侧，每隔10cm绘有5mm的短线，表示坐标格网线的位置。在图幅内绘有每隔10cm的坐标格网交叉点。 外图廓是最外边的粗线。 在城市规划以及给排水线路等设计工作中，有时需用1：10000或1：25000的地形图。这种图的图廓有内图廓、分图廓和外图廓之分。 内图廓是经线和纬线，也是该图幅的边界线。 内、外图廓之间为分图廓，它绘成为若干段黑白相问的线条， 每段黑线或白线的长度，表示实地经差或纬差1。分度廓与内图廓之间，注记了以公里为单位的平面直角坐标值。,六、地形图的图外注记,成图方法(和测绘单位) 地形图成图的方法主要有三种：航空摄影成图、平板仪测量成图和野外数字测量成图。成图方法应标注在外图廓右下方。 此外，地形图还应标注测绘单位、成图日期等，供日后用图时参考。,六、地形图的图外注记,三北方向关系图 在中、小比例尺图的南图廓线的右下方，还绘有真子午线、磁子午线和坐标纵轴(中央子午线)方向这三者之间的角度关系，称为三北方向图。 利用该关系图，可对图上任一方向的真方位角、磁方位角和坐标方位角三者间作相互换算。 此外，在南、北内固廓线上，还绘有标志点P和P，该两点的连线即为该图幅的磁于午线方向，有了它利用罗盘可将地形图进行实地定向。,六、地形图的图外注记,地形图的图式是根据国民经济建设各部门的共性要求制定的国家标准，是测制、出版地形图的基本依据之一，是识别和使用地形图的重要工具，也是地形图上表示各种地物、地貌要素的符号。 地形图符号包括地物符号、地貌符号和注记符号。,七、地形图的图式,（1）地形图的图式是国家统一规定的地形图符号，地形图符号包括地物符号、地貌符号和注记符号。 （2）地物符号分为比例符号、非比例符号、线状符号。 （3）比例符号可表示地物外轮廓的形状、大小、位置、与地物外轮廓成相似图形的符号。 （4）非比例符号只表示地物的中心位置的象形符号，不表示地物的形状和大小。 （5）线状符号只表示线状物体的长度和中心位置，不表示地物宽度的线形符号，符号的中心线表示线状物体的中心位置。 （6）注记符号是对地物、地貌起补充说明作用的符号，注记符号大多数是数字和文字。 （7）随着地形图采用的比例尺不同，地物采用的符号有所不同。 （8）等高线是表示地貌的符号，常用的等高线是首曲线和计曲线。按规定的基本等高距勾绘的等高线称为首曲线。每间隔四条首曲线加粗一条的等高线称为计曲线。