工程测量(第八章 地形图的基本知识与测绘)

第八章地形图的基本知识与测绘学习本章节目的与要求：了解地形图的基本知识，地形图的测绘原理，及大比例尺地形图测绘的步骤与方法。本章节的重点：极坐标法小平板与经纬仪测图,等高线的绘制。8.1地形图基本知识8.2大比例尺地形图测绘8.3数字化测图应用概述第1节地形图基本知识一、地形测量基本概念1、什么是地形测量（1）地形的概念地物：各种天然或人工的固定物体地貌：地球表面有高低起伏的形态地形测量就是测定地物、地貌的几何特征点最后形成一张地形图（2）地形图是普通地图的一种。按一定的比例尺，以一定的测绘方法用规定的符号表示地物地貌平面位置和高程位置的正射投影图。（3）图幅规格1:5000的一幅图是40cm×40cm的规格。1:2000、1：1000、1：500一般是50cm×50cm的规格。定义：（实地水平长度）图上长度）比例尺（Dlm)(1二、比例尺数字比例尺直线比例尺105010204050302cm以数字形式表示数字比例尺为大、中、小三种形式:大比例尺1:500--1:5000（地形多，精度高，详细）中比例尺1:10000--1:100000小比例尺1:200000--1:10000002、地形图比例尺的选择地形图作用：全面观察地形平面，高程位置变化进行各种平面竖向设计。在城市和工程的规划、设计和施工阶段中都要用到多种比例尺的地形图，如表所示：比例尺用途1：1万城市总体规划、厂址选择、区域位置、方案比较1：50001：2000城市详细规划及工程项目初步设计1：1000城市详细规划、工程施工设计、竣工图1：500某种特种工程(如地下建筑、大桥桥址、水坝坝头设计等)有时还要测绘１：２００比例尺的图。比例尺的精度：相当于图上0.1mm的实地距离比例尺的精度的意义(1)按照工作需要，多大的地物需要在图上表示出来或测量地物要求精确到什么程度，由此可以参考决定采用多大的比例尺(2)测图比例尺确定后，可以推算出地物测量应到何种精度比例尺1:5001:10001:20001:50001:10000比例尺精度m0.050.10.20.51.0比例尺精度（重要概念）即：比例尺精度=0.1mm×M人眼分辨率与比例尺的分母M的乘积。二、地形图图式1、地形图图示概念为便于测图和用图，常用不同的符号将实地的地物和地貌在图上表示，这些符号总称为地形图图示。2、图示是由国家测绘测绘管理机关统一制定的。3、地形图图示符号分类：地形图中的符号有三类：地物符号：地貌符号：注记符号：地物符号1、比例符号：地物的形状和大小可按比例缩绘在图上。2、非比例符号：较小地物无法按比例缩绘，只能依照规定的符号表示在图上。3、线性符号：狭长的延伸地物等不能依比例尺表示时，可用线性符号表示。4、注记符号：有些地物除用符号外,还需文字、数字或特定符号加以说明和注解。非比例线性长江沪宁高速东山镇注记比例河流灌木道路居民地名称类别2、地貌符号地貌：地球表面高低起伏、凹凸不同的自然形态包括：山、山脊、山谷、鞍部、洼地地貌符号等高线：将地面上高程相等的相邻各点连接而成的闭合曲线地貌的表示方法①平坦地区，注记高程。②丘陵地区，等高线表示。等高线（首曲线、计曲线、间曲线）等高距等高线平距③局部地区，规定符号表示。等高线等高线的意义：一定高度的水平面与地面相截的截线，沿铅垂线方向投影到一个水平面上等高线的概念:（重要）1、等高线:是地面上高程相等的各相邻点连成的闭合曲线。自然界中，水库里静止的水边线，就是一条等高线。2、等高距：相邻等高线之间的高差称为等高距用h表示。等高距越小，用等高线表示的地貌细部就越详尽；等高距越大，地貌细部表示的越粗略。3、等高线平距：相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距d。根据平距可判断坡度大小。平距小，坡度陡；平距大，坡度缓。4、等高线种类：为用图方便，等高线分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线。dMhi地面的坡度：注记符号注记符号：图上用文字和数字所加的注记和说明为注记符号，如房屋的结构和层数、厂名、校名、路名、等高线高程以及用箭头表示的水流方向等。三、地形图的分幅与编号分幅与编号的作用：由于图纸的尺寸有限，不可能将测区内的所有地形都绘制在一幅图内，因此。为了便于测绘、管理和使用地形图，需将大面积的各种比例尺的地形图进行统一的分幅和编号，然后需要分幅测绘地形图。地形图的分幅分为两类：梯形分幅法：按经纬线分幅，用于中小比例尺的国家基本图分幅。矩形分幅法：按坐标格网分幅，用于城市大比例尺图分幅。大比例尺地形图通常采用以坐标格网线为图框的矩形分幅，图幅的大小：为50cm×50cm，50cm×40cm，40cm×40cm.每幅图中以10cm×10cm为基本方格。正方形分幅与编号正方形分幅是以1:5000图为基础（40cm×40cm的图幅规格），取其图西南角的坐标数字（以千米为单位）x=20，y=30，作为1:5000比例尺地形图的编号，为20-30。将1:5000图作四等分便得四幅1:2000比例尺地形图，图幅的编号在1:5000图编号后加上各自代号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ作为1:2000图的编号。例如，20-30-Ⅲ。将一幅1：2000图又分成四幅1：1000的。将一幅1：1000的图再分为四幅1：500的图，又附加各自罗马字母代号，如下例示:1:100万从赤道起向两极每纬差4°为一行，至88°，南北半球各分为22横列，依次编号A、B、...V；以两极为中心，88°以上，用Z表示从经度180°自西向东每6°一列，全球60列，以1-60表示1VUCBASASV180234我国1：100万地图图幅1:50万、1:25万、1:10万BCDA21345678910111213141516123131415252627在1：100万图上：1、按经差3°纬差2°分成4幅1：50万地形图，编为A、B、C、D2、按经差1°30′纬差1°分成16幅1：25万地形图，编为[1]、...[16]3、按经差30′纬差20′分成144幅1：10万地形图，编为1、...144我国1：25万地形图图幅1:5万、1:2.5万、1:1万ABCD1234921101：10万图上每经差15′纬差10′分成四幅1：5万地形图，编为A、B、C、D1：5万图上每经差7′30″纬差5′分成四幅1：2.5万，编为1、2、3、41：10万图上每经差3′45″纬差2′30″分成64幅1：1万地形图，编为(1)、...(64)1:5000、1:20001：1万图上每经差1′52″纬差1′15″分成四幅1：5000地形图，编为a、b、c、d1：5千图分成9幅1:2000地形图，编号为1、2……9abcd12346789§8.2大比例尺地形图的测绘一、比例尺地形图的测绘的概述1、地形图测绘的概念关于控制测量以前讲过,直接用于测绘地形图的控制网称为图根控制网。有了图根控制点就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位置,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：经纬仪测绘法,光电测距仪测绘法,小平板仪和经纬仪联合测绘法和摄影测量方法.2、碎部测量的概念在图根点上测定地物和地貌特征点的位置，并绘制地形图，此项工作成为碎步测量。大比例尺地形图测图前的准备大比例尺地形图的测绘指比例尺为1:500—1:1000比例尺地形图。(一）测图前准备工作测图前需踏勘了解测区的地形。抄录控制点的平面及高程成果，了解其完好的情况。检查和矫正仪器。准备工具材料，拟订作业计划及准备图纸，绘制坐标格网，展绘控制点等工作。二、绘制坐标方格网聚酯薄膜图纸分空白图纸和印有坐标方格网的图纸。印有坐标方格网的图纸又有50×50cm正方形分幅和40×50cm矩形分幅两种规格。如果购买的聚酯薄膜图纸是空白图纸，则需要在图纸上精确绘制坐标方格网，每个方格的尺寸为10×10cm。绘制方格网的方法有对角线法、坐标格网尺法及使用AutoCAD绘制等。对角线法绘制坐标格网线三、展绘控制点展点前，根据地形图的分幅位置，将坐标格网线的坐标值注记在图框外相应的位置，点Ax=1124.89y=538.67H=76.47505001000125075012505506006507001050110011501200测图比例尺每幅图图根点数每平方公里图根点数1：50002051：200015151：100012—13501：5009—10150四、建立图根控制网直接用于测绘地形图的控制网称为图根控制网。加密图根点的方法有导线测量，经纬仪交会及视距导线等方法增设测站.有了图根控制点就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位置,并按规定的比例尺和符号缩绘成地形图。一、测绘的方法经纬仪测绘法；光电测距仪测绘法；小平板仪与经纬仪联合测图法；全站仪测绘法；大平板仪、摄影测量方法.。我们讲经纬仪测绘方法：使用的测图设备：经纬仪与量角器二、地形图测绘的具体步骤1、测站准备（1）安置仪器：安置仪器于测站点（控制点Ａ）上，量取仪器高ｉ，填入手簿中。（2）定向：置水平度盘读数为0°00′00″后视另一控制点Ｂ。（3）立尺：立尺员依次将尺立在地物、地貌特征点上，立尺前，立尺员应弄清实测范围和实地情况，选定立尺点，并与观测员、绘图员共同商定立尺路线。AB2、观测与记录计算：（1）观测转动照准部，瞄准点１的标尺，读视距间隔Ｌ，中丝读数Ｖ，竖盘读数ｌ及水平角β。（2）记录：将测得的视距间隔，中丝读数竖盘读数及水平角依次填入手簿。（对有特殊作用的碎部点应在备注外加以说明）。（3）、计算：D；；H。依视距Ｋ×Ｌ，竖盘读数Ｌ或竖角α，用计算器计算出碎部点的水平距离和高程。b312a3、展绘碎部点在平板上刺下碎部点的位置b312a三、地物和地貌测绘要求不管用什么方法测图都是对地表的地物.地貌变化的特征点进行平面和高程测绘，这些特征点叫地测点，也叫碎部点。所以大比例尺地形图测绘也叫碎部测量。1、地物特征点的选择：对于地物碎部点应选在地物轮廓线的方向变化外，如房角点，道路转折点，交叉点，河岸线转弯点以及独立地物的中心点等，连接这些特征点，便得到于实地相似的地物形状。2、地貌特征点的选择对于地貌来说特征点指:最高点，山脊线和山谷线的方向变换点和坡度变换点，鞍部点，山脚线转折点。根据这些特征点的高程勾绘等高线，即可将地貌在图上表示出来。3、碎部点到测站点的视距要求测图比例尺地形点最大间距最大视距主要地物点次要地物点和地形点1:5001:10001:20001:500015305010060100180300100150250350测图比例尺最大视距主要地物点次要地物点和地形点1:5001:10001:20005080120701202004、高程注记点的分布1)地形图上高程注记点应分布均匀，丘陵地区高程注记点间距宜符合表的规定。2)山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、凹地、台地、河川湖地岸旁、水涯线上以及其他地面倾斜变换处，均应测高程注记点。3)城市建筑区高程注记点应测设在街道中心线、街道交叉中心、建筑物墙基脚和相应的地面、管道检查井井口、桥面、广场、较大的庭院内或空地上以及其他地面倾斜变换处。4)基本等高距为0.5m时，高程注记点应注至厘米；基本等高距大于0.5m时可注至分米。5、等高距的选用为了用等高线能真实的表示实地情况，一般规定碎部点间最大间距不能超过图纸上的２－３厘米。用等高线表示地貌，等高距选择过大，就不能精确显示地貌；反之，选择过小，等高线密集，失去图面的清晰度。因此，应根据地形和比例尺参照下表选用等高距。比例尺地形类别1500110001200015000备注平地0.5m0.5m1m2m丘陵0.5m1m2m5m山地1m1m2m5m等高距为0.5m时，特征点高程可注至cm，其余均为注至dm。按上表选定的等高距称为基本等高距，同一幅图只能采用一种基本等高距。等高线的高程应为基本等高距的整倍数。6、对选特征点立尺人员要求①立尺员要和测站观测员配合好，在平坦地区立尺可由近及远，在由远至近立尺，立尺结束时处于测站附近。②在地性线明显的