第七讲-碎部测量

第七讲地形图的测绘（1）了解地形测图的概念（2）熟悉地形测图的基本原理（3）掌握全站仪在一个测站测图的方法步骤教学目标重点：后视定向的意义过程难点：全站仪野外数据采集地形图测绘在控制测量之后，以控制点为测站，测定其周围的地物、地貌的特征点的平面位置和高程，按测图比例尺缩绘在图纸上，并根据地形图图式规定的符号，勾绘出地物、地貌的位置、形状和大小，形成地形图。测绘地形图的方法：①经纬仪测绘法、②小平板仪与经纬仪联合测绘法、③大平板仪测绘法、④航空摄影测量⑤全站仪测图传统第一节碎部测量的基本方法一、极坐标法定义根据测站点上的一个已知方向，测定所求点方向与已知方向的夹角和测站点至所求点的距离，从而确定所求点位置的一种方法。测图时展点方法：按碎部点坐标直接展绘在测图纸上，根据水平角和水平距离用图解法将碎部点直接展绘在图纸上。如图，A、B为地面上的两个已知点，欲测定碎部点（房角点）1、2、、n的坐标，可以将仪器安置在A点，以AB方向作为零方向，观测水平角1、2、、n，测定距离S1、S2、、Sn，即可利用极坐标计算公式计算碎部点i(i=1、2、、n)的坐标。β1β3β2S1S2S3原理图解特点极坐标法是一种非常灵活的也是最主要的测绘碎部点的方法。适用于通视良好的开阔地区。碎部点的位置都是独立测定的，因此不会产生误差积累。工具经纬仪、平板仪全站仪测图原理也是极坐标法，不同的是它可以直接测定并显示碎部点的坐标和高程，极大提高了碎部点的测量速度和精度，在大比例尺数字测图中被广泛采用。3．坐标测量(coordinatemeasuring)（1）功能：测出目标点的(X,Y,H)（2）原理1)平面坐标（X，Y）测量原理2）高程（Z）测量原理二、方向交会法定义又称角度交会法，是分别在两个已知测点上对同一碎部点进行方向交会以确定碎部点。工具经纬仪适用情况用于测绘目标明显、距离较远、易于瞄准的碎部点，如电杆、水塔、烟囱等地物。原理如图(a)，A、B为已知点，为测定河流对岸的电杆1、2，在A点测定水平角1、2，在B点测定水平角1、2，利用前方交会公式计算1、2点的坐标。也可以利用图解法，根据观测的水平角或方向线在图上交会出1、2点，如图(b)AB12AB121212(a)(b)三、距离交会法定义测量两已知点到碎部点的距离来确定碎部点位置的一种方法。工具皮尺适用情况当碎部点到已知点（困难地区也可以为已测的碎部点）的距离不超过一尺段，地势比较平坦且便于量距时可采用。如城市大比例地形图测绘、地籍测量时，常采用这种方法。碎部点的高程可以根据三角高程测量的方法测定，城市地区可以用水准测量的方法测定原理如图(a)所示，A、B为已知点，P为测定碎部点，测量距离S1、S2后，利用距离交会公式计算P点坐标。也可以利用图解法，利用圆规根据水平距离，在图上交会碎部点，如图(b)(a)(b)ABS1PS2PABS1S1P四、勘丈支距法定义通过测定碎部点到已知基线的垂距以及已知点到垂足的距离，来确定待测碎部点位置的方法。工具皮尺适用情况适用于隐蔽狭小的城市街区测图原理如图所示，A、B为两已知控制点，距离为DAB，野外勘丈待测点P到基线AB的垂距DKP和A到垂足K的距离DAK，利用公式计算K点坐标。也可以利用图解法直接绘出。第二节大比例尺地形图传统测绘方法一、测图前的准备工作1、室内整理资料(控制点，已有地形图)，勾绘出测图范围。2、野外实地踏勘，了解测区地形特点，考察图根控制的布设条件3、绘制整个测区的展点网图，并在网图上绘注测区中图的分幅和编号。4、定出本测区的施测方案和技术要求。5、准备测量仪器设备。6、准备测图板。1、图纸准备图纸安置1）临时性测图可将图纸直接固定在图板上；2)长期保存的地形图，可将图纸裱糊在锌版、铝板或胶合板上。可选用图纸类型1）磅纸（机械制图用的图纸）2）聚脂薄膜——透明、不变形、可洗2绘制坐标格网方格网规格：40cm50cm或50cm50cm方格的大小：10cm10cm1）对角线法oabcdef2）格网的检查要求：格网交点应在一条直线上，偏离不应大于0.2mm。每格长度误差也不应超过0.2mm。小方格对角线长度(14.14cm)误差不应超过0.3mm。3、展绘控制点1)确定格网线的坐标和注记。2)确定控制点所在的方格，按比例尺展出。3)检查：在图上量取相邻控制点间的距离。其与理论值之差图上0.3mm。例：展绘控制点A(647.43,634.52,4.50)；B(913.46,748.63,6.45）。0.50.510009008007006005005006007008009001000A4.506.45B闭合导线数据附合导线数据二、碎部点测绘1、碎部点的选择碎部点就是地物和地貌的特征点。地物的特征点就是决定地物（顶面）形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心点。地貌碎部点是山脊线、山谷线等地性线上最能反映地貌特征的点，如山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、洼地、台地、河川湖池岸旁等的坡度和方向变化处。（1）“地物”取“轮廓转折点”。东大道坚55.405.35（2）地貌—取“地性线上坡度或方向变化点”1）分类自然地物，如河流湖泊、独立岩石、土质植被等；人工地物，如房屋、铁路，高压线、桥梁、境界等。所有地物都用相应的符号表示在地形图上。2、地物的测绘2）地物在地形图上表示的原则能依比例尺表示的地物，将它们的顶面轮廓特征按几何相似缩绘在地形图上，如房屋、河流、运动场等，有些还要在边界范围内绘上相应的说明符号，如森林、草地等。不能依比例尺表示的地物，用特定的地物符号表示在地物的中心位置或中心线上，如水塔、烟囱、单线道路、单线河流等。3）精度要求地物轮廓线不外乎折线和曲线，选点时，并不是选得愈密愈好，应根据地形图图式的要求合理选择地物的特征点。轮廓线上的凸凹长度大于0.4mm时都要表示。如1：500测图时，大于0.2m的凸凹都要表示，1：2000则是大于0.8m的凸凹全要表示。如图所示，若小于图上的0.4mm，则（a）图中的C点和（b）图中的M、N点都不必立尺，可直接将A、B连成直线。ABMNCDEF(b)ABC(a)4）地物描绘①地物要按地形图图式规定的符号表示。②房屋轮廓线用直线连接起来③道路、河流的弯曲部分则要逐点连成光滑的曲线。④不能依比例描绘的地物，应按规定的非比例符号表示。3、等高线勾绘1）地貌表示方法---等高线2）等高线勾绘步骤首先轻轻描绘出山脊线、山谷线等地性线，再根据碎部点的高程内插勾绘等高线。不能用等高线表示的特殊地貌，如悬崖、峭壁、土坎、土堆、冲沟、雨裂等，用图式规定的相应符号表示。测地貌碎部点时，地貌点选在地面坡度变化处，故两相邻地貌点间的坡是等齐坡，即过这两点间的等高线平距相等。插绘等高线时，相邻地貌点间所通过的各条等高线的位置，可根据两点间的高差和图上平距，用比例内插法确定。3）内插勾绘等高线的原理如图所示，地性线上两相邻点A、B的高程分别为42.7m和47.6m，若地形图等高距为1m，则A、B间共有43m、44m、45m、46m、47m等五条等高线通过。原理图示AB间的坡度是均匀的，故其间穿过的五条等高线平距相等。ABB42.743.044.045.046.047.047.6dddd4）两相邻点间插绘等高线过程(1)确定两条边缘等高线的位置本例中，边缘等高线即43m、47m两条；AB高差为4.9m，量得其对应的图上平距长度49mm。A到43m和B到47m等高线的高差为0.3m和0.6m，由相似三角形原理，可计算出A点到43m等高线和B点到47m等高线的平距x1和x2：x1=(490.3)/4.9=3mmx2=(490.6)/4.9=6mmABBc42.743.044.045.046.047.047.6gx2x1ABBc42.743.044.045.046.047.047.6defg(2)确定其他等高线位置根据x1和x2可在AB直线上截取43m和47m等高线的通过点c和g，然后再将c、g两点之间的距离4等分，就可得到44m、45m、46m等高线所通过的点d、e、f。x2x1解析法相当麻烦和费时实际作业一般采用目估内插法来确定等高线通过的点。即先目估确定靠近两端点的等高线通过点，然后在其间目估等分其它等高线通过点。目估法十分简单和迅速，但不易掌握，要反复练习，才能熟练、准确。5）等高线的绘制方法：（１）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线），（２）在相邻碎部点之间内插出通过等高线位置（3）以山脊线和山谷线为依据，用圆滑的曲线连接相邻同高点；（4）加粗计曲线。6）等高线测绘注意事项（1）不要等到把全部等高线通过点都求出后再勾绘等高线，应边求等高线通过点边勾绘等高线。在两相邻地性线之间求得等高线通过的点之后，应立即根据实地情况，将同高的点子连起来。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。（2）测绘地貌时，除测绘地性线上的地貌特征点外，还应考虑地形点密度和最大视距，增加或减少地貌点。一般要求在图上地貌点间距为2cm~3cm。地貌点过密或过稀不仅会使勾绘等高线困难，而且不利于准确表示地貌。比例尺地貌点最大间距（米）最大视距（米）地物点地貌点1：5001540（量距）701：100030801201：200050150200城市测量碎部点的最大间距和最大视距如果用视距法测量距离，应限制视距长度。视距长度与测图比例尺有关和地物的重要程度有关。如果采用测距仪测距，碎部点的距离一般没有限制，只需考虑测图时展点方便。（3）平坦地区很大范围内绘不出一条等高线，需用高程碎部点表示地面起伏。高程碎部点简称高程点。有地物时以地物点高程为高程碎部点，无地物时则应单独测定高程点。（4）当测站点（解析点）密度不够或地形复杂和隐蔽时，可采用支导线的方法增补临时测站点，其测量的技术要求规范上有详细的规定。三、经纬仪测绘法(mappingmethodwiththeodolite)（一）原理过程极坐标法定点1、先将经纬仪安置在测站上，绘图板安置于测站旁；2、用经纬仪测定碎部点的方向与已知方向之间的夹角，再根据视距测量原理测站点至碎部点的距离和碎部点的高程。3、用量角器和比例尺根据测得的角度和距离数据把碎部点的位置展绘于图纸上，并在点的右侧注明其高程，再对照实地描绘地形。视距测量(stadiameasurement)原理及公式视线水平时viHHlKDABK—取100，l—上、下丝读数之差，i—仪器高，v—中丝读数。视线倾斜时'l为水准尺与视线垂直时的尺间隔'lviDhklSDklSllABtancoscos'cos'cos'2则1.视距公式：2.高差公式：（二）配置1、工具：经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。2、人员：观测员、记录计算员、绘图员各1人、立尺员2人。1、安仪：在控制点A安置经纬仪，量取仪器高。2、定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘置零。(三)一个测站上的测绘工作步骤在立尺之前，立尺员应根据实地情况及本测站实测范围，选定立尺点，并与观测员、绘图员共同商定跑尺路线。然后依次将视距尺立在地物、地貌的特征点上。3、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。4、观测观测员转动经纬仪照准部，瞄准1点视距尺，读尺间隔n、中丝读数l、竖盘读数及水平角β。同法观测2、3、…各点。5、记录与计算上丝下丝l2cosKlDviDtghH测点=H测站+h=HA+=H视+viDtgvDtg46、展碎部点：在图纸上，按β、D，定出点1的位置。用量角器和三棱尺将碎部点的位置展绘在图纸上，并注以高程。注意为检查测图质量，仪器搬到下一站时，应先观测前站所测的某些明显碎部点，以检查由两站测得该点的平面位置和高程是否相符。如相差较大，则应查明原因，纠正错误，再继续进行测绘。7、碎部测量的注意事项(1)观测人员在读取竖盘读数时，要注意检查竖盘指标水准管气泡是否居中。(2)在观