土木工程测量-第八章

第八章大比例尺土木工程测量教学课件地形图测绘工程测量学8大比例尺地形图测绘控制测量工作结束后，可根据图根控制点测定地物、地貌特征点的平面位置和高程，并按规定的比例尺和符号缩绘成地形图。测绘地形图的方法有经纬仪法、光电测距仪测绘法、小平板仪与经纬仪联合测绘法和摄影测量方法等。本章着重讲述测图前的准备工作，小平板仪的构造和使用，几种目前常用的测图方法，以及全站仪数字化测图和航空摄影测量的基本知识。工程测量学8大比例尺地形图测绘聚酯薄膜作图纸——厚0.07～0.1mm，伸缩率＜0.3‰、坚韧耐湿、沾污后可洗、着墨后可可直接晒图。§8.1测图前的准备8.1.2绘制坐标格网每个方格10cm×10cm.⑴对角线法（图8－1）坐标格网尺——高精度金属直尺，6个方孔，尺端圆弧的半径为50×50cm正方形对角线的长度70.711cm。8.1.1图纸选用工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.1测图前的准备8.1.2绘制坐标格网⑵绘图仪法绘好坐标格网后，应进行检查。①将直尺边沿方格对角线方向放置，各方格的角点应在同一条直线上，偏离≤0.2mm。②各个方格的对角线长度应为14.14cm，允许误差±0.2mm；③图廓对角线长度与理论长度之差的允许值为±0.3mm。超过允许值时，应修改或重绘。在坐标格网外边注记坐标值。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.1测图前的准备8.1.3展绘控制点①确定控制点所在的方格。如A点(764.30,566.15)③按图式要求绘导线点符号,并注记点号和高程（图8－2E点）。②检核——在图上量算相邻控制点之间的距离，与已知距离比较，最大误差图上≤0.3mm，否则重新展绘工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.2碎部点平面位置的测绘方法8.2.1极坐标法测定测站到碎部点方向和测站至后视点(另一控制点)方向间的水平角β，测定测站至碎部点的距离D，便能确定碎部点的平面位置。极坐标法是碎部测量的最基本的方法。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.2碎部点平面位置的测绘方法8.2.2方向交会法当碎部点距测站较远而测距工具只有卷尺，或遇河流、水田等测距不便时，可用此法。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.2碎部点平面位置的测绘方法8.2.3距离交会法测定已知点1至碎部点M的距离D1，测定已知点2至碎部点M的距离D2，便能确定该碎部点的平面位置。此即距离交会法。已知点不一定是测站点，可能是测定位置的碎部点。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.2碎部点平面位置的测绘方法8.2.4直角坐标法如图所示，设A、B为控制点，碎部点1、2、3靠近AB。以AB方向为x轴，找出碎部点在AB线上的垂足，用卷尺量出x、y，即可定出碎部点。此法称直角坐标法。适用于靠近控制点的连线，垂距y较短的情况。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.3经纬仪测绘法8.3.1碎部点的选择碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程。地形图的质量在很大程度上取决于立尺员能否正确合理地选择地形点。地形点应选在地物或地貌的特征点上地物特征点地物轮廓的转折、交叉和弯曲等变化处的点及独立地物的中心点。地貌特征点是控制地形的山脊线、山谷线和倾斜变化线等地性线上的最高、最低点，坡度和方向变化处，以及山头和鞍部等处的点。次要地物特征点主要地物特征点100150250350601001303001530501001:5001:10001:20001:5000最大视距地形点最大间距测图比例尺地形点最大间距和最大视距(一般地区)工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.3经纬仪测绘法8.3.1碎部点的选择次要地物特征点主要地物特征点7012020050801201530501:5001:10001:2000最大视距地形点最大间距测图比例尺地形点最大间距和最大视距(城镇建筑区)工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.3经纬仪测绘法8.3.2测站的测绘工作经纬仪测绘法实质是极坐标法。⑴安置仪器和图板对中、整平、量仪高、测竖盘指标差。⑵定向⑶立尺⑷观测——照准标尺，读取水平角β、视距间隔l、中丝读数s和竖盘读数L。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.3经纬仪测绘法8.3.2测站的测绘工作⑸记录——将读数依次记入手簿。对有特殊作用的碎部点，如房角、山头、鞍部等，应在备注在加以说明。⑹计算——按视距测量公式计算平距和高程。⑺展绘碎部点——定出碎部点位、在点右侧注记高程。⑻测站检查在新测站上测试已测过的地形点，检查重复点精度在限差内即可。否则应检查测站点是否展错。在工作中间和结束前，利用时间间隙照准后视点进行归零检查，归零差不应而在于4′。检查确认地物地貌无错测或漏测时，方可迁站。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.4平板仪测图8.4.1平板仪测图原理平板仪测图是以相似形理论为依据，以图解法为手段，将地面点的位置和高程测绘到平面图纸上而成地形图的技术过程。平板仪测量是我国目前各生产单位测绘大比例尺地形图的一种常用方法。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.4平板仪测图8.4.2平板仪的构造平板仪是一种野外直接测绘地形图的仪器。由平板、照准仪和若干附件组成。⑴大平板仪——图8－10。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.4平板仪测图8.4.2平板仪的构造⑵小平板仪——图8－11。⑶光电测距平板——图8－12。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.4平板仪测图8.4.3平板仪的安置在一个测站上，平板仪的安置包括概略整平、对中、精确整平和定向四项工作。⑴概略整平——用圆水准器将图板整平。⑵对中——使图板上的控制点和地面上的同名点位于同一铅垂线上。对中误差与比例尺大小有关，一般规定为0.005M(cm)，M为比例尺分母。251052.5对中允许误差(cm)1:50001:20001:10001:500比例尺平板仪对中允许误差⑶精确整平——用照准仪水准管精确整平图板。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.4平板仪测图8.4.3平板仪的安置⑷定向将照准仪的直尺边紧靠在图上已知直线ab上，转动图板，使照准仪照准地面目标B，然后旋紧水平制动螺旋，固定图板，使图上控制点之间的方向与地面控制点之间方向完全一致。图板定向正确与否对测图精度影响很大。必须操作，并检查。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.4平板仪测图8.4.4经纬仪配合平板仪测图法将平板仪安置在测站上，确定测站到碎部点的方向，经纬仪安置在测站旁边，以测定经纬仪至碎部点的距离和碎部点的高差。最后用方向与距离交会的方法写出碎部点在图上的位置，并注记高程。H’A=HA+s-i工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.1地物描绘在测绘地形图时，对地物测绘的质量主要取决于是否正确合理地选择地物特征点，如房角、道路边线的转折点、河岸线的转折点、电杆的中心点等。主要特征点应独立测定，一些次要特征点可采用量距、交会、推平行线等几何作图方法绘出。随测随连，实地对照。一般规定，主要建筑物轮廓线的凹凸长度在图上＞0.4mm时，都要表示出来。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.1地物描绘大比例尺测图取点原则：①房屋凹凸转折较多时，可只测定其主要转折角（＞2个），取得有关长度，然后按其几何关系用推平行线法画出其轮廓线。②对圆形建筑物可测定其中心并量其半径绘图；或在其外轮廓测定三点，然后用作图法定出圆心，绘出外廓。③公路在图上应按实测两侧连线绘出；大路或小路可只测其一侧的边线，另一侧按量得的路宽绘出。④道路转折点处的圆曲线边线应至少测定三点（起、终和中点）绘出。⑤围墙应实测其特征点，按半比例符号绘出其外围的实际位置。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.2地貌勾绘测出地貌特征点后，即开始勾绘等高线。首先用铅笔轻描山脊线、山谷线等地性线。由于碎部点是选在地面坡度变化处，因此相邻点之间可视为均匀坡度。在相邻碎部点连线上，按平距与高差成比例的关系，内插出两点间各条等高线通过的位置。内插法定出基本等高线的通过点，再将相邻各同高程的点参照实际地貌用光滑曲线进行连接，即勾绘出等高线。勾绘等高线时，要对照实地情况，先画计曲线，后画首曲线，并注意等高线通过山脊线、山谷线的走向。不能用等高线表示的地貌，如悬崖、峭壁、土堆、冲沟、雨裂等，应按图示符号表示。不同比例尺和不同地形，基本等高距也不同。（图8－15、8－16）工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.2地貌勾绘工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.3地形图的拼接测区面积较大时，整个测区必须划分为若干幅图进行施测。在相邻图幅连接处，由于测量误差的影响，无论是地物轮廓线，还是等高线往往不能完全吻合。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.3地形图的拼接若地物、等高线的接边误差不超过表8-4中规定的地物点平面位置中误差、等高线高程中误差的2×21/2时，则取其平均位置进行改正。若接边误差超过规定限差，应分析原因，到实地测量检查，以便纠正。hh2h/3h/20.15mh2h/3h/2h/3等高线插求点的高程中误差图上0.6mm城镇建筑区、工矿建筑区、平地、丘陵地高程注记点的高程中误差图上0.8mm山地、高山地铺装地面高山地山地丘陵地平地点位中误差地区类别地物点平面位置中误差和地形点高程中误差工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.4地形图的检查⑴室内检查——图上的地物、地貌是否清晰易读；各种符号注记是否正确；等高线与地形点的高程是否相符，有无矛盾可疑之处；图边拼接有无问题等。如发现错误或疑问，应到野外进行实地检查解决。⑵外业检查①巡视检查②仪器检查工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.5地形图的绘制8.5.5图的整饰地形图经拼接和检查后，应清绘和整饰，使图面更合理、清晰、美观。先图内后图外，先注记后符号，先地物后地貌，并按规定的图式进行整饰。图上的注记、地物以及等高线圴按规定的图式进行注记和绘制，应注意等高线不能通过注记和地物。最后，应按图式要求写出图名、图号、比例尺、坐标系统及高程系统、施测单位、测绘者及测绘日期等。若系独立坐标，应画出真北方向。8.5.6验收工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.6全站仪数字化测图8.6.1全站型电子速测仪简介全站型电子速测仪（简称全站仪）主要由电子经纬仪、光电测距仪和微处理机组成，可在一个测站上同时测角和测距，并能自动计算出待定点的坐标和高程。可通过传输接口把野外采集的数据终端与计算机、绘图仪连接起来，配以数据处理软件，可实现测图的自动化。电子全站仪是一种可以同时进行角度测量(水平角、竖直角)测量和距离(斜距、平距、高差)测量，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。只要安置便可完成该站所有的测量工作，故称为“全站仪”。能根据外业观测数据(角度、距离)，实时计算并显示出所需要的测量成果：点与点之间的方位角。平距、高差，或点的三维坐标等。通过输入、输出设备可与计算机交互通讯，使测量数据直接进入计算机，进行计算、编辑和绘图。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.6全站仪数字化测图日本索尼佳公司的SET2000电子全站仪提柄提柄固定螺旋物镜光学对中器目镜显示屏幕软件键圆水准器基座脚螺旋底板横轴中心标志存储卡护盖电池盒键盘强制对中基座制紧杆工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.6全站仪数字化测图日本索尼佳公司的SET2000电子全站仪物镜调焦环望远镜目镜电源开关及照明键外接电源扦口管状罗盘扦口垂直制、微动螺旋平盘水准管水平制、微动螺旋通讯接口工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.6全站仪数字化测图⑴信息编码8.6.2全站仪数字化测图方法进行数字化测图时，必须对所测碎部点和其他地形信息进行编码。编码按照GB14804《1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码》进行地形信息编码由4部分组成：大类码、小类码、一级代码、二级代码，分别用1位十进制数字顺序排列⑵野外数据采集要记录测站参数，又要记录距离、水平角和竖直角，同时还要记录编码、点号、连接点和连接线型四种信息。工程测量学8大比例尺地形图测绘§8.6全站仪数字化测图⑶