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1、项目三 碎部数据采集,项目三：碎部数据采集,任务一：全站仪野外数据采集 任务二：扫描矢量化数据采集 任务三：GPS-RTK数据采集,1 地形图的基本知识,1.1 地形图、平面图、地图 地形图： 地面上的地物和地貌水平投影到水平面上;按一定比例尺缩绘成图纸。,地物:是指地球表面上的具有明显轮廓的各种固定物体，可以分为自然地物与人工地物两类。如房屋、道路、森林等。 地貌:地面上高低起伏的形态 山岭、洼地、河谷、平原、自然形成,任务一：全站仪野外数据采集,平面图： 将地面上各种地物的平面位置按一定比例尺、用规定的符号和线条缩绘在图纸上。 只反映地物的平面位置，而不反映地貌形态。 地图： 按一定的法则
2、，有选择地在平面上表示地球表面各种自然现象和社会现象的图，通称地图，按内容地图可分为普通地图及专题地图。,任务一：全站仪野外数据采集,城市平面图,1:2000,地形图上任意一线段的长度d与地面上相应线段的实际水平长度D之比，称为地形图的比例尺。 比例尺的大小是以比例尺的比值来衡量的，分数值越大（分母M越小），比例尺越大 通常称1:100万、1:50万、1:20万为小比例尺地形图 1:10万、1:5万、1:2.5万为中比例尺地形图 1:5000、1:2000、1:1000、1:500为大比例尺地形图,1.2 比例尺,任务一：全站仪野外数据采集,2图示比例尺(最常见的为直线比例尺),优点：便于直接
3、量取长度，并可减小 因图纸伸缩变形而引起的误差。,1数字比例尺,l:500，l:1000，l:2O00,（一）比例尺的表示方法,任务一：全站仪野外数据采集,（二）比例尺精度,任务一：全站仪野外数据采集,人用肉眼能分辨的最小距离一般为0.1mm，所以把图上0.1mm所表示的实地水平距离称为比例尺精度，即0.1mmM （M为比例尺分母）。,注：比例尺越大，其比例尺精度越高。 比例尺精度的概念对测图和用图都有重要意义。,（三）比例尺选用,任务一：全站仪野外数据采集,1.3 地形图的内容,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地形要素：地物和地貌 （二）数学要素： 比例尺标注在图幅的正下方 图名图幅正上方
4、，以图内主要内容名称命名 图号分幅方法编号，图名下方或紧跟图名 图廓地形图的边界，内、外图廓 接合图表说明本图幅与相邻图幅的关系 （三）其他内容： 测绘单位、坐标系统、高程系统等 测量员、绘图员、检查员等,为便于测图和用图，用各种符号将实地的地物和地貌在图上表示出来，这些符号总称为地形图图式(GB/T 20257.1-2007)。图式是由国家统一制定的，它是测绘和使用地形图的重要依据和标准。 地形图图式中的符号有三种： 地物符号、地貌符号、注记符号,1.4 地形图图式,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地物符号,分为：比例符号、非比例符号和半比例符号三种。 1.比例
5、符号 有些地物的轮廓较大，如房屋、稻田、湖泊等，它们的形状和大小可以按测图比例尺缩小，并用规定的符号绘在图纸上，这种符号称为比例符号。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地物符号,2.非比例符号 有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状和大小按比例绘制到图上，则不考虑其实际大小而采用规定的符号表示之，这种符号称为非比例符号。 非比例符号的定位点：中心、底线的中点、底线拐点。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集
6、,（一）地物符号,3.半比例符号（线形符号） 对于一些带状延伸地物，如道路、通讯线、管道等，其长度可按比例尺缩绘，而宽度无法按比例尺来表示的符号称为半比例符号。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（二）地貌符号等高线,地貌是指地球表面的各种起伏形态，它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。在地形测绘中，表示地貌的方法很多，对于大比例尺地形图通常用等高线表示。,任务一：全站仪野外数据采集,（二）地貌符号等高线,1.等高线的概念 等高线是地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线。（光滑封闭）。水面静止的湖泊和池塘的水边线，实际上就是一条闭合的等高线。,2.等高距 相邻等高线之间的
7、高差称为等高距，以h表示。 同一幅地形图上，等高距是相同的，等高距越大表示地貌越不详细；等高距越小表示地貌越详细。,任务一：全站仪野外数据采集,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，常以d表示。 等高距一定时，平距越大，等高线越疏，表示地面坡度越缓；平距越小，等高线越密，表示地面坡度越陡，若地面坡度均匀，则等高线平距相等。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,4.等高线的分类 （1）首曲线 在同一幅图上，按规定的等高距描绘的等高线称为首曲线，也称基本等高线。 （2）计曲线 为了读图方便，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高线加粗描绘，称为计曲线。 （3）间
8、曲线和助曲线 当首曲线不能显示地貌的特征时，按二分之一基本等高距描绘的等高线称为间曲线，在图上用长虚线表示。有时为显示局部地貌的需要，可以按四分之一基本等高距描绘的等高线，称为助曲线。一般用短虚线表示。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,5.典型地貌的等高线,任务一：全站仪野外数据采集,5.典型地貌的等高线,任务一：全站仪野外数据采集,（1）山丘和洼地 山丘和洼地的等高线都是一组闭合曲线。 凡是内圈等高线的高程注记大于外圈者为山丘，小于外圈者为洼地。 如果等高线上没有高程注记，则用示坡线来表示 示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向。示坡线从内圈指向外圈，说明
9、中间高，四周低，为山丘。如示坡线从外圈指向内圈，说明四周高，中间低，故为洼地。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（2）山脊和山谷 山脊是沿着一个方向延伸的高地。山脊的最高棱线称为山脊线。山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线。 山谷是沿着一个方向延伸的洼地，位于两山脊之间。贯穿山谷最低点的连线称为山谷线。山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线。 山脊和山谷的两侧为山坡，山坡近似为一个倾斜平面，山坡的等高线近似于一组平行线。 山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线，分别流向山脊的两侧，因此，山脊线又称为分水线。而在山谷中，雨水必然由两侧山坡流向谷底，向山谷线汇集，因此，山谷线又称集水
10、线,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（3）鞍部 鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。鞍部往往是山区道路通过的地方，也是两个山脊与两个山谷会合的地方。鞍部等高线的特点是在一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线。,任务一：全站仪野外数据采集,（4）陡崖（绝崖）和悬崖 陡崖是坡度在70以上的陡峭崖壁，等高线非常密集，可以画陡崖符号来代替等高线。近乎直立的陡崖，一般用锯齿形的断崖符号表示。 悬崖是上部突出，下部凹进的陡崖，这种地貌的等高线出现相交。俯视时隐蔽的等高线用虚线表示。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,6.等高线
11、的特性 等高性：同一条等高线上的各点高程相等。 闭合性：等高线是闭合曲线。 非交性：除悬崖处外，等高线不能相交。 正交性：山脊和山谷与山谷线和山脊线正交。 密陡稀缓性：同一幅图内，等高线越密表示地面坡度越陡；等高线越稀表示地面坡度越缓。,任务一：全站仪野外数据采集,（三）注记符号,对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。如地区、城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,碎部点：地物、地貌的特征点。 碎部测量：测定碎步点的平面位置和高程并按测图比例尺缩绘在图纸上的工作。 地物特征点：指决定地物形状的地
12、物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心点等。 地貌特征点：地性线方向变化和坡度变化的位置。,2 碎部点的选择,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,3 常用碎部点测算方法,在实际工作中，因外界条件影响，不可能全部都能使用全站仪直接采集的到碎部点点位信息，并且对所有碎部点都直接采集，工作量大、效率低。因此必须采用“测、算结合”的方法测定出所需要的所有碎部点，以便提高作业效率。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,3.1 极坐标法,已知数据A(XA，YA)，B(XB，YB)，观测数据，S， 则碎部点P的坐标P(XP，YP)为： XP=XA+Scos
13、(AB+) YP=YA+Ssin(AB+) 其中，,任务一：全站仪野外数据采集,如图：A、B两点为已知测站点，其坐标为A(XA、YA)、B(XB，YB)，观测、角，P点为待测点，其坐标计算公式如下：,3.2 角度交会法,任务一：全站仪野外数据采集,3.3 距离交会法,如图：已知A(XA，YA，)，B(XB，YB)，观测S1、S2，P点为待测点，其坐标计算公式如下：,其中：,任务一：全站仪野外数据采集,3.4 延长量边法（内外分点法）,如图：已知A(XA、YA)，B(XB、YB)，观测距离S1=AP，S2 =BP，此时可用内外分点坐标公式和极坐标法公式计算出待测点P的坐标。,任务一：全站仪野外数
14、据采集,3.5 定向直角法,如图：已知A(X1、Y1)，B(X2、Y2)，观测距离D2 、 D3 、D4、D5 、D6 ，此时可依次计算出待测点3、4、5、6的坐标。,若待求点超过3个时，最好进行闭合差调整(前提是闭合差不超限)。,任务一：全站仪野外数据采集,3.6 计算法,计算法通常是指仅利用图形的几何特性计算碎部点的坐标的方法。常用的计算法有矩形计算法、垂足法、直线相交法、平行曲线法、对称点法和图形平移法等。,任务一：全站仪野外数据采集,3.7 平行曲线法,平行曲线法即是对由两条或两条以上平行的线状地物组成的地物，只测定其中一条线状地物上的若干碎部点，通过量取平行线间的间距确定与其平行的线
15、上的点。,3.8 直线相交法,直线相交法即是用两已知相交线段（线段的四个端点为已知碎部点）交点确定待定点的方法。,任务一：全站仪野外数据采集,3.9 平行线交会法,平行线交会法即是在待定碎部点位于分别和两已知相交线段平行，其间距分别为D1、D2的直线交点上时，求待定碎部点的方法。,3.10 对称点法,对于轴对称地物已知沿对称轴一边的和另一边其中一个碎部点，求其他对称的未知碎部点。,任务一：全站仪野外数据采集,3.11 图形平移法,当一地物和另一地物的形状完全相同，且方位一致，则用次方法确定待测碎部点。,3.12 作图法,通过测量的基本碎部点结合勘丈数据高效成图的方法即在利用全站仪进行野外数据采
16、集时，除测定基本碎部点（用于展绘在屏幕上）外，用钢尺丈量必要的距离或用全站仪测量必需的方向，通过测图软件的绘图功能将地物图形绘出。,任务一：全站仪野外数据采集,4 测记法全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,4.1 测记法,测记法是在观测碎部点时，绘制工作草图，在工作草图记录地形要素名称、碎部点连接关系。然后在室内将碎部点显示在计算机屏幕上，根据工作草图，采用人机交互方式连接碎部点，输入图形信息码和生成图形。,任务一：全站仪野外数据采集,4.2 工作草图,工作草图是内业绘图的依据，尤其是采用测记法进行野外数据采集，工作草图是绘图的必需品，是成果图质量的保证。 工作草图可以根据测区内已有的相近比例尺图编绘，也可以随碎部点采集时画出。 画草图时一定注意图上点号标注清楚、准确，一定要和全站仪或手簿记录的点号保持一致。,任务一：全站仪野外数据采集,4.2 工作草图,工作草图的主要内容：地物的相对位置、地貌的地性线、点名、丈量距离记录、地理名称和说明注记等。在用随测站记录时，应注记测站点点
