大连理工大学测量学课件第八章

测量学E-mail:[e-mail].:0411-84709709主讲人：袁永博高等学校理工科土木工程类规划教材数字地形图测绘2摄影测量与成图3第八章大比例尺地形图测绘方法白纸地形图测绘1房产地籍图测绘4地形图测绘包括地物和地貌的测绘。地形图测绘的实质：依据测量学原理和方法，采集欲测区域的地形特征点，并按一定比例、用规定符号绘制于平面图上。所采集的地物和地貌点统称碎部点或地形特征点。地形图测绘过程分外业和内业两个阶段。测定地物点的方法包括极坐标法、直角坐标法、角度交会法、距离交会法和距离角度交会法。通常用得最多的是极坐标法，其它方法多用于地物的辅助测量，如对隐蔽的或不宜观测的地物碎部点的采集。测定地貌点的方法包括极坐标法、直角坐标法及水准法。大比例尺地形图测绘方法测图前工作收集控制点成果和测区已有资料野外踏勘，了解控制点完好情况和测区现状检查校正仪器准备测图工具拟订作业计划大比例尺地形图测绘方法测图方式包括白纸测图和数字测图。随着测绘仪器及相、关成图软件的发展，数字测图已逐渐取代了白纸测图。外业测绘的地物要按国家测绘局颁发的《地形图图式》中提供的不同比例下的标准地物符号分类绘制到图纸上，并按标准格式出图。8.1白纸地形图测绘控制测量工作结束之后，根据解算的图根控制点，测定地形特征点的平面位置和高程，并按规定的比例尺和地物地貌符号展绘在白纸上制成地形图。对于不同测图比例尺，每平方公里图根控制点数、地形特征点的间距或密度等应满足不同要求，如下图表所示测图比例尺地形特征点间距图根控制点数/图图根控制点数/平方公里1：50001002051：20005015151：10003012~13501：500159~10150图根控制点个数白纸测图主要分测量、绘图两部分。测量方法包括平板仪测绘法、经纬仪测绘法、小平板仪与经纬仪联合测绘法、光电测绘法等，其中经纬仪测绘法和光电测绘法使用较普遍。绘图方法包括极坐标法、直角坐标法、角度交会法、边、长交会法和边角交会法等。8.1白纸地形图测绘8.1.1测图前的准备工作测图前，除了做好仪器的准备工作，还应做好图纸的准备工作。图纸的准备工作包括图纸选择、绘制坐标方格网和展绘控制点。1.图纸选择为保证测图质量，地形图测绘时应选择质地较好的图纸。普通的绘图纸容易变形，为了减少图纸伸缩或不平，可将图纸糊在铝板或胶合木板上。聚酯薄膜是一面打毛的半透明图纸，其厚度为0.07~0.1mm，伸缩率很小，且坚韧耐湿，沾污后可洗，在图纸上着墨后，可直接复晒蓝图，很符合测图要求。但聚酯薄膜图纸易燃，有折痕后不能消除，在测图、使用、保管时要多加注意。聚酯薄膜分光面和毛面，绘图面应选择毛面。2.绘制坐标格网为了准确地将图根控制点展绘到地形图上，首先要在白纸图上精确地绘制直角坐标方格网，每个方格的大小一般为10cm×10cm。8.1.1测图前的准备工作绘制方格网方法使用坐标格网尺用长直尺按对角线法绘制用AutoCAD绘图对角线绘制坐标格网法：8.1.1测图前的准备工作DCBAM坐标格网绘好以后，应立即进行检查：(1)首先检查各方格的角点是否在同一条直线上，偏离不应大于0.2mm；(2)用比例尺检查10cm小方格的边长，其值与理论值相差不应超过0.2mm。(3)小方格的对角线长度应为14.14cm，容许误差为±0.3mm。若误差超过容许值则应重绘坐标格网。8.1.1测图前的准备工作3.展绘控制点展绘控制点，简称展点。展绘控制点时，首先要根据图根控制点的坐标，确定该点所在的小方格。8.1.1测图前的准备工作展绘控制点例如，图根控制点1的坐标为x=625.22m；y=562.18m，由坐标值确定其位置在plmn方格内。然后按y坐标值分别从l、p点按比例尺向右各量出12.18m，得到a、b点。同理得到c、d两点。连接ab和cd，其交点即为控制点在图纸上的位置。图根控制点展绘在图纸上后，在点的右侧以分数的形式注明点号和高程，如图中的1、2、3、4、5点。8.1.1测图前的准备工作最后用比例尺在图纸上量取相邻控制点间的距离。与相应由两点标求算的实地水平距离相比较，作为已展绘的控制点的检核依据，其最大误差在图纸上应不超过0.3mm，否则应重新展绘。展绘控制点8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法1.碎部点的选择碎部点为地物、地貌的特征点。地形测绘的质量和速度在很大程度上取决于碎部点的正确、合理选择。碎部点的位置及立尺点分布8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法(1)地物碎步点的选择地物碎部点主要是地物轮廓线的转折点，如房角点、道路边线转折点以及河岸线的转折点等。地物测绘的质量和速度在很大程度上取决于立尺员能否正确合理地选择地物碎部点。主要碎部点应独立测定，一些次要碎部点可以用量距、交会、推平行线等几何作图方法绘出。以居民地测绘为例，碎部点选择要求如下：①居民地的各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓，如实反映建筑结构特征。②房屋的轮廓应以墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类，注记层数。1：500与1：1000比例尺测图，房屋应逐个表示，临时性房屋可舍去；1：2000比例尺房屋测量可适当取舍，图上宽度小于0.1mm的小巷可按线表示。③建筑物和围墙轮廓凸凹在图上小于0.4mm，简单房屋小于0.6mm时，可用直线连接。④1：500比例尺测图，房屋内部天井宜区分表示；1：1000比例尺测图，图上0.6mm以下的天井可不表示。⑤测绘垣(Yuan)栅的类别清楚，取舍得当，城墙两侧轮廓依比例尺表示，城楼、城门均应实测；围墙、栅栏、栏杆等可根据其永久性、规整性、重要性等综合考虑取舍。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法(2)地貌碎部点选择地貌碎部点就是地面坡度及方向变化点。地貌碎部点应选在最能反应地貌特征的山顶、鞍部、山脊线、山谷线、山坡、山脚等坡度变化及方向变化处。地貌碎部点选择具体要求如下：①自然形态的地貌宜用等高线表示，崩塌残蚀地貌及坡、坎和其它特殊地貌应用相应符号表示，梯田坎、坡顶及坡脚宽度在图上大于2mm时，应实测坡脚。②各种天然形成和人工修筑的坡，其坡度在70°以上时表示为陡坡，在70°以下时表示为斜坡。坡、坎密集时，可适当取舍。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法③地形图上应正确反映出植被的类别特征和范围分布。对耕地、园地应实测范围，配置相应的符号表示。④对各种名称、说明注记和数字注记要准确注出。图上所有居民地、道路（街、巷）名称、山峰、沟谷、河流等自然地理名称，以及主要单位等名称应进行调查核实后注记。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法2.碎部点平面位置测量的主要方法(1)经纬仪测绘法经纬仪测绘法的实质是按极坐标法测点绘图。测量原理：观测时先将经纬仪安置在测站A上，绘图板安置于测站旁，用经纬仪测定碎部点1的方向与已知方向B之间的夹角β1，测站A至碎部点1的水平距离D1和碎部点的高程H1。然后根据测定数据用量角器和比例尺把碎部点的位置展绘在图纸上，并在点的右侧注明其高程，再对照实地描绘地形。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法一个测站上极坐标法测图具体操作步骤如下：8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法①安置仪器安置仪器于测站点（控制点）上即图中的A点，量取仪器高i，并记录下来。②定向后视另一控制点B，置水平度盘读数为0°00′00″。③立尺立尺员依次将标尺立在地物和地貌碎部点上。立标尺前，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、绘图员共同商定跑尺路线。一个测站上极坐标法测图④观测转动照准部，瞄准房角点1的标尺，读取视距间隔l（包括上、下丝读数）、中丝读数v、竖盘读数L及水平角β。⑤记录将每点测得的视距间隔l、中丝读数v、竖盘读数L、水平角β依次填入手簿(如下表)。对于有特殊作用的碎部点，如房角、山头、鞍部等，应在备注中加以说明。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法测站点：A定向点：BHA=55.323miA=1.51mx=0″点号竖盘读数竖直角高差水平角水平距离高程备注尺间隔中丝读数12…⑥计算先由竖盘读数L计算竖直角α，注意计算时竖盘的注记方式。按视距测量公式计算出碎部点的水平距离D和高程H。水平距离计算公式高程计算公式按地形测量规范要求，在利用视距法测绘地形图时，所允许的碎部点最大视距D不应超过限值。2cosDkl8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法1sin22AAHHkliv⑦展绘碎部点地形展点工具：地形测量用量角器。量角器角度分两排，按红、黑色标注，其中0°~180°为黑色分划，对应右下边距离黑色分划；180°～360°为红色分划，对应左下边距离红色分划。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法展点时遵循“黑对黑，红对红”原则。即观测角度在黑色区域，展点对应的是黑色距离标注。地形测量用量角器8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法同理，测出其余各碎部点的平面位置与高程，绘于图上，并随测随绘等高线和地物。展绘步骤：展绘前，用细针将量角器的圆心插在图纸上已展绘的测站点A处。转动量角器，将量角器上等于β角值的刻划线对准图上起始方向线（零方向线）AB。此时量角器的零方向便是碎部点1的方向，然后用测图比例尺M按求算的水平距离d在该方向上标点定出点1的置，并在点的右侧注明其高程。其中：d(mm)=D(m)×M地形测量时量角器的使用(2)光电测距仪测绘法光电测距仪测绘法与经纬仪测绘法基本相同，不同之处在于用光电测距仪来代替经纬仪的视距测量水平距离。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法先在测站A上安置测距仪，量出仪器高i，后视另一控制点B进行定向，使水平度盘读数为0°00′00″。立尺员将测距仪的单棱镜装在专用测杆上，并读出棱镜下觇标中心到测杆底的高度v，为计算方便，调整测杆高，使v＝i。光电测距仪测绘法测图观测时，瞄准棱镜的标志中心，读出水平度盘读数，测出斜距，竖直角，并做记录。其中为平距和碎部点高程。(3)全站仪数字测绘法8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法0cossinADDLHHDLiv0DHDL3.碎部点测绘过程中的注意事项(1)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或带有竖盘自动安平装置的开关是否打开；为方便绘图员工作，观测员在观测时，应先读取水平角，再读取水准尺上、中、下三丝读数和竖盘读数；读数时，水平角估读至5′，竖盘读数估读至1′即可；8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法每观测20~30个碎部点后，应重新瞄准起始方向，检查其变化情况。经纬仪测绘法起始方向水平度盘读数偏差不得超过3′。(2)立尺员在跑点前，应先与观测员和绘图员商定跑尺路线。立尺时，应保证标尺竖直。随时观察立尺点周围情况，弄清碎部点之间的关系，地形复杂时还需绘出草图，以协助绘图员做好绘图工作。(3)绘图员要注意图面正确整洁，注记清晰，并做到随测点，随展绘，随检查。8.1.2测量碎部点平面位置的基本方法在外业工作中，当碎部点展绘在图上之后，就可对照实地随时描绘地物和等高线。如果测区较大，由多幅图拼接而成，还应及时对各图幅衔接处进行拼接检查，最后进行图的清绘与整饰。1.地物绘制地物要按地形图、图式规定的符号表示。房屋轮廓需用直线连接起来，而道路、河流的弯曲部分则是逐点连成光滑的曲线。对于不能按比例描绘的地物，用相应的非比例符号表示。2.等高线勾绘等高线可以人工勾绘，也可以由计算机自动绘制。当采用人工勾绘时，有图解法和目估法。8.1.3地形图的绘制、拼接、整饰、检查与验收图解法原理：如图所示，A、B为地面上两个相邻立尺地貌点，两点间地面为同一坡向，测定两点高程分别为HA和HB，等高距为h，若|HA-HB|h，则在A、B之间至少有1条等高线通过。利用以下公式可以内插得到AB连线上的这条等高线通过的点位C。8.1.3地形图的绘制、拼接、整饰、检查与验收图解法原理()()ACABABHHACHH目估法原理：在已测得的碎部点间，按比例内插等高线。如图所示，认为A、B两碎部点是特征点，即是坡度变化处，两碎部点间是平缓的，则可以估算出两碎