土木工程测量之地形图测绘

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1、 主要内容： （1）地形图及其基本知识（比例尺、分幅及编 号等） （2）地物及地貌的表示方法 （3）经纬仪测绘地图方法 （4）地形图成图方法 7. 地形图测绘 7.1.1 地形图及其基本内容 1.地形图 地形图是按一定的比例尺表示地物、地貌平面位置 和高程的正射投影图。 （1）地物：地面上的河流、道路等天然形成的或人 工修建的固定物体称为地物 。 （2）地貌：地球表面的起伏形态称为地貌 （3）地形：地物、地貌的总称 7.1 地形图及其基本知识 2.地形图比例尺 地形图上一段直线的长度与地面上相应线 段的实际水平距离之比 （1）数字比例尺 1:1000（用于工程图） （2）图解比例尺 （3）比例

2、尺分级: 小比例尺 1:100000 中比例尺 1:100001:100000 大比例尺 1:200 1:5000（工程用图） 3.比例尺精度 地形图上 0.l mm所代表的实际水平距离 称为比例尺精度。 （1）利用比例尺精度可以确定测图的比例尺 。 （2）根据比例尺精度可以确定测图时距离测 量的精度。 井盖 这个井盖要在 图上能按比例 画出来 比例尺 至少得多大呢 ？ 0.800m 7.1.2 地形图分幅及编号 （1）按经纬线分幅的梯形分幅法 （2）按坐标格网分幅的矩形分幅法。 梯形分幅矩形分幅 1234 5678 9101112 13141516 1.梯形分幅和编号 用途：小比例尺测图 代

3、表图： 1:100万地形图，每幅经差6，纬度差 4 ,依次用英文字母A，B，C，S表示其相应 的行号，数字160表示列号。较大比例的地形 图则在1：100万基础上划分及编号。 2.矩形分幅和编号 用途：大比例尺测图 图幅大小：50cmX50cm或50cmX40cm 分幅边界：以整公里数或整百米数的纵行坐标 作为图幅边界线 编号方法： 1）坐标编号：西南角的坐标(km) 如：123442648 2）顺序编号：测区分幅号 3）行列编号：英文字母表示 横行，数字表示纵列，C7 7.1.3 图名及图外注记 1. 图名 1）命名原则：以图幅内主要地名或单位名称命名 2）标注位置：标注在北图廓上方中央 2

4、. 图外注记（图例等） 投影方式、坐标系统、高程系统、 成图方法、测图单位、成图日期等 7.1.4 地物及地貌符号表示 1.地物符号 （1）比例符号：形状和大小可按测图比例尺缩绘在 图上的地物符号称为比例符号 （2）非比例符号：轮廓较小，无法按比例尺在图上 表示其大小，或不便于按比例尺表示，只能按规定 的符号表示，此类地物符号称为非比例符号 （3）半比例符号：线状延伸的地物其长度能 按比例尺描绘，而宽度则不能，称为半比例符 号 （4）地物注记：用文字或数字对地物进行注 记和说明，统称为地物注记 不同比例尺中各种房屋的表示方法 不同比例尺中各种道路的表示方法 不同比例尺中各种道路的表示方法 不同

5、比例尺下各种控制点的表示方法 2.地貌符号 （1）等高线：地貌在地形图上通常是用等高线表示 地面上高程相同的相邻点连成的闭合曲线称为等高 线 （2）等高距：相邻等高线的高差称为等高距 （3）等高线平距：相邻两条等高线间的水平距离称为 等高线平距 （4）等高线平距与地貌之间的关系 等高线平距 越小，表示地面的坡度越大；反之亦 然 在同一幅地形图上，等高距是一常数，也称基本 等高距。等高线的高程应为基本等高距的整倍数。 工程测量中几种比例尺条件下常用的等高距: 平地 丘陵 山地 1：200 0.5 0.5 1.0 1：500 0.5 0.5 1.0 1：1000 0.5 1.0 1.0 1：200

6、0 1.0 1.0 2.0 （2）等高线分类 1）首曲线：按基本等高距绘制的等高线 2）计曲线：从零米高程的等高线起算，每隔四根 等高线加粗并注记高程的一根等高线。 3）间曲线：按二分之一基本等高距描绘的等高线 ，又称半距等高线 4）助曲线： 按四分之一基本 等高距描绘的等 高线 ，又称辅助 等高线 。 3.等高线的特征 （1）相等性：在同一条等高线上的各点，其 高程必定相等。 （2）闭合性：凡等高线均是连续的闭合曲线 ，如不在本幅图不和，则必定在相邻图幅内 闭合。 （3）相交性：不同等高线在图上不能相交或 合并，等高线只能在悬崖或绝壁上才能相交 或重合，而且相交或重合必然成双出现。 （4）密

7、陡稀缓性：等高线的平距与地面坡度 成反比。即等高线越密、平距越小，则坡度 越陡；反之亦然。 等高线特征 4.典型地貌的等高线特征 （1）山头：等高线为一组闭合的曲线。 高程值向内升高或示坡线向外。 （2）洼地：等高线为一组闭合的曲线， 高程值向外升高或示坡线向里。 （3）山脊：山脊是沿着一定方向延伸的高地，其最 高点连成的凸棱称为山脊线，又称为分水岭。山脊 的等高线表现为一组凸向低处的曲线。 （4）山谷：山谷位于两山脊之间最低洼地，其最低 点连成的凹棱线称为山谷线，又称为集水线。山谷 的等高线表现为一组凸向高处的曲线 山 脊 山 谷 （5）鞍部：又称垭口，它是山脊上相 邻两山顶之间的马鞍形低凹

8、地貌。鞍 部等高线是相对称的不同高程的双曲 线组合 地形图测绘可分为以下几个步骤： 地形图测图准备工作 （1）准备图纸：绘制出10cmX10cm 的直角坐标格 网，又称方格网 7.2 地形图测绘方法 10cm 10cm 10cm 10cm （2）根据控制点坐标展绘控制点： 三角点导线点水准点 3.野外测图： 经纬仪极坐标测量法 （1）安置仪器、对中、整平，量仪器高i （2）后视控制点确定极坐标极轴方向（参考 方向） （3）对准碎部点，读取经纬仪上、中、下三 丝读数u、v及d，水平度盘a及竖直度盘读数 b 碎部点的选择原则： 选择原则为地物、地貌的特征点 对于地物，应选择地物轮廓线的转折点 对于

9、地貌，应选择山脊线、山谷线和山脚线 等地性线上的坡度变换点和方向变换点 碎部点的密度与测图比例尺大小有关 碎部点的选择原则： 选择原则为地物、地貌的特征点 对于地物，应选择地物轮廓线的转折点 对于地貌，在山地最能反映地貌特征的 是山脊线、山谷线和山脚线等，这些都是地 貌的骨架，称为地性线，应在图上显示它的 平面和高程位置。 在地性线上的特征是坡度变换点和方向 变换点。这些点必须要选为碎部点。 碎部点的密度与测图比例尺大小有关 碎部点选择是否合理， 关系到一幅图的质量 野外碎部点视距测量记录表 4. 内业工作 （1）计算：根据测站点的高程计算碎部 点的高程、水平距离 （2）点图：根据碎部点水平角

10、及水平距 离点图 （3）勾绘地形图：绘图员在上点过程中，要 及时根据已绘出的点，参照实际地形勾绘地 物、地貌，地貌至少应将计曲线勾绘出来。 等高线的勾绘原则是，“先取头定尾，后中 间等分”。 5.检查 （1）室内检查：坐标网、点密度、地物地貌 取舍、等高线表示、图面范围、比例尺等 （2）实地检查：地物、地貌有无遗漏，等高 线勾绘是否逼真，符号、注记是否正确等 （3）仪器检查：采用不同仪器对一些地貌特 征点进行抽样检查，对比前后两次观测结 果，并进行精度评价。 6. 拼接、清绘及整饰 （1）拼接：将各幅图的相邻边界拼接对齐 （3）清绘与整饰：使原图更清晰、合理、美 观。整饰的顺序是先图内后图外，

11、先注记后 符号，先地物后地貌。 1）图内：注记、符号、等高线、地物 2）图外：图框、图名、图号、接合图号， 比例尺、坐标系统和高程系统、测图单位、 测量和绘图人员以及施测日期 ，如果采用 独立坐标系统，还需绘出指北方向。 （1）广义数字化测图 （2）狭义数字化测图 7.3.1 数字化测图设备 1）全站型电子速测仪：高度集成和智能化 的第三代综合测绘系统 。 2）全站仪的主要功能：角度测量、距离测 量、三维坐标测量、放样测量、地形测图、 对边测量、悬高测量和偏心测量等功能。 7.3 数字化测图 7.3.2 获取数字化地图的方法 1全野外数字测图 ：采用全站仪进行实地测 量，由计算机自动生成数字地

12、图，并控制绘 图仪自动绘制地形图，即地面数字测图 2旧图（底图）数字化：即将纸质地图进行 数字化，数字化方法一般有两种： （1）数字化仪数字化 （2） 扫描仪数字化 3航测数字测图 ：以航空摄影获取的航空像 片作数据源，即利用测区的航空摄影测量获 得的立体对，在解析测图仪上或在经过改装 的立体量测仪上采集地形特征点，自动传输 到计算机内，经过软件处理，自动生成数字 地形图 。 全站仪采集数据的步骤： 在测站点上安置全站仪并输入测 站点坐标（x、y、H）及仪器高。 照准定向点并使定向角为测站点 至定向点的方位角。 待测点立棱镜并将棱镜高输入全 站仪(只有当改变棱镜高时才另行输入) 。 逐点观测并

13、输入地形点编码，并 将有关数据记录在全站仪的存储设备或 电子手簿上。 7.3.3 数字测图的内业处理 （1）数据传输：将存储在全站仪中的观 测数据传输到计算机 （2）数据处理：将野外采集到的带简码 的数据文件或无码数据文件转换为带绘 图编码的数据文件供绘图使用。 （3）图形处理：数据处理后所生成的图 形数据文件进行编辑、整理 （4）图形输出：输出到文件或硬拷贝输 出 7.4 数字化成图图系统统简介（TL2000） 7.4.1 绘图步骤：设置比例尺、展绘碎部点、绘 制地物地貌 1. 地物绘制 （1）居民地：共有60多种与居民地有关的符号 （2）独立地物：包括矿山开采、工业设施、农 业设施、科教文

14、卫生体育、公共设施、宗教 文物设施等，共计147种图式符号 （3）道路及其附属设施：包括铁路、轨道，公 路、道路及其附属设施，桥梁、渡口、码头 及航行标志等，共142种图式符号 （4）管线及附属设施：包括电力线，通信线 ，各种管道，地下检修井及管道附属设施等 ，共94种图式符号 （5）水系及附属设施：包括江河、湖泊、水 库、池塘、沟渠及其它水利设施及其设施要 素等，共计113种图式符号 （6）地貌和土质：包括高程点及其注记，等 高线及其注记，坡、坎，崩塌残蚀地貌和其 它地貌，共计64种图式符号 （7）植被：包括耕地、园地、林地、草地和 其它植被，共69种图式符号 （8）境界线 ：国界、省界等

15、2. 地貌绘制 （1）立体模型网等高线绘制 依据绘图比例根据相应的技术要求设置等 高线距，绘图软件根据已有的数据点自动进 行插值处理，进行等高线生成。 （2）平面三角网等高线绘制 首先根据测数据点建立数字高程模型（ DTM）三角形网格，然后根据三角形网格 可按照输入的等高距选择二次样条或三次样 条来插值生成等高线。 7.4.2 等高线整饰 1. 等高线剪切 当某个区域不能有等高线通过，如公路、 铁路、池塘等，必须把该区域内部的等高线 全部剪掉 2. 等高线注记 计曲线必须进行高程值注记 3. 加外框及责任表 通过图框定义对话框，用户可以设定图幅 比例尺、测区名、主图号、副图号、测图时 间、高程系、测量员、检察员、绘图员、测 图单位等信息。