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1、 第 7 章 地 形 测 量 内容提示：本章主要介绍了大比例尺地形图的测绘与地籍测量、数字化测图的基本知 识，其重点内容包括测图比例尺、等高线原理与特性、地物与地貌在地形图上的表示方法、 测站增设、碎部测量以及地籍要素与调查、界址点测量、地形图与地籍图绘制；数字化测 图作业过程、野外数据采集方法、碎部点坐标测算。其难点为正确识别特征点、线，等高 线特性，灵活应用测图和绘图的方法。 7.1 地形图基本知识 地面上天然形成或人工构筑的各种固定物体称为地物地物，如河流、湖泊、房屋、道路、 桥梁和农田、森林等；地面高低起伏的自然形态称为地貌地貌，如高山、丘陵、平原、洼地等。 地物和地貌总称为地形地形。
2、控制点建立后，根据控制点采集测区内地物和地貌特征点的相关 定位数据，而后按测图比例尺和规定的符号绘制成地形图，这项测量工作称为地形测量地形测量。 遵循“先控制后碎部”的原则，地形图的测绘应先根据测图目的及测区的具体情况建 立平面及高程控制，然后根据控制点进行地物和地貌的测绘。通过实地施测，将地面上各 种地物的平面位置按一定比例尺，用规定的符号缩绘在图纸上，注上代表性点的高程，这 种图称为平面图平面图；如果是既表示出各种地物，又用等高线表示出地貌的图称为地形图地形图。 图 7.l 为 l2000 比例尺的地形图示意。 7.1.1 地形图的比例尺 图上任一直线段长度l与地面上相应线段的实地水平长度
3、 D 之比，称为地形图的比例 尺 比例 尺。地形图比例尺常用数字比例尺和图示比例尺两种。 数字比例尺是用分子为 1，分母为整数的分数表示。即 MD l1 =或MDl:1:= (7-1) 式中 M 为比例尺分母，如 1500、11000 等，M 值愈小比例尺愈大。 图示比例尺常见的是直线比例尺， 它表示每基本单位图上线段长度所代表的实地长度。 如图 7.2 所示为 1:1000 的图示比例尺，基本单位长度为 2cm，代表实地长度为 20m。图示 比例尺标注在图纸的下方，便于用分规在图上直接量取直线段的水平距离，且可抵消图纸 伸缩的影响。 地形图按比例尺可分为大、 中、 小三种。 比例尺为 150
4、0、 11 000、 12 000、 15 000、 11 万的地形图称为大比例尺图大比例尺图， 工程建设的规划、 设计、 施工等通常用此类地形图。 1500、 11 000 的地形图一般用平板仪、经纬仪或全站仪测绘，l2 000、15 000 和 11 万的地 形图一般用更大比例尺的图缩制，12 000 地形图常用于城市详细规划及工程项目初步设 第 7 章 地形测量 173 173 计，15 000 和 11 万的地形图则用于城市总体规划、厂址选择、区域布置、方案比较等。 大面积的大比例尺测图也可以用航空摄影测量方法成图。比例尺为 12.5 万、15 万、110 万的地形图称为中比例尺图，中
5、比例尺图，它是国家的基本图，由测绘部门用航空摄影测量方法成图。 120 万、150 万、1100 万的地形图称为小比例尺图，小比例尺图，一般根据大比例尺图和其他测量 资料编绘而成。 图 7.1 l2000 地形图示意 图 7.2 图示比例尺 土木工程测量 174 174 由于人们正常眼睛在图上可分辨的最小长度为 0.1mm，一般在实地测图描绘或图上量 测时，只能达到图上 0.1mm 的精确度。因此把地形图上 0.1mm 代表的实地水平距离称为 比例尺精度比例尺精度，即 = 0.1mm。几种工程用图的比例尺精度见表 7-1。 表 7-1 比例尺精度 比 例 尺 1500 11 000 12 00
6、0 15 000 11 万 比例尺精度(m) 0.05 0.10 0.20 0.50 1.00 由上表可知，例如测绘比例尺为 12 000 时，测图距离小于 0.2m 就无法在图上表示出 来。由此可见，比例尺愈大，其比例尺精度也愈高，图上表示的地物、地貌愈详尽、准确。 比例尺精度的概念，对测图和设计用图都有重要的指导意义。首先，根据比例尺精度 可以确定在测图时距离测量应准确到什么程度。例如某项工程，要求在图上能反映地面上 10cm 的精度，则所选用的测图比例尺就不能小于 0.1mm/0.1m=11000。图的比例尺愈大， 测绘工作量和成本会成倍地增加，所以，当设计规定需在图上能量出实地最短长度
7、时，根 据比例尺精度可以确定合理的测图比例尺应根据工程规划、设计等的实际需要合理选择， 不要盲目追求更大的比例尺。 7.1.2 地形图的分幅与编号 为了便于测绘、使用和管理，需将各种比例尺地形图进行统一的分幅和编号。地形图的 分幅方法有两类，一类是按经纬线分幅的梯形分幅法，用于国家基本图和大面积 12 000、 15 000 地形图； 另一类是按坐标格网分幅的矩形分幅法， 用于工程建设的大比例尺地形图。 1. 梯形分幅与编号 梯形分幅法是按国际统一规定的经差和纬差划分而成的梯形图幅，又称国际分幅法国际分幅法。 我国 15 000150 万七种比例尺地形图是以 1100 万地图为基础分幅和编号的
8、。 1) 1100 万比例尺图的分幅与编号 按国际 1100 万地图会议(1913 年，巴黎)规定，1100 万的世界地图实行统一的分幅 和编号。即自经度 180 ?开始起算，自西向东按经差 6?分成 60 纵行，各行依次用 1、2、 60 表示纵行号；赤道向北或向南分别按纬差 4 ?分成 22 横列，各列依次用 A、B、V 表 示。每一梯形格为一幅 1100 万的地图。其编号由其所在的“横列纵行”的编号组成。 为了区分北南半球，在列号前冠以 N 和 S(我国地处北半球，图号前的 N 全部省略)。由于 随纬度的增高地图面积迅速缩小，规定在 60 ?76?之间双幅合并，即按经差 12?、纬差 4
9、? 分幅；在 76 ?88?之间四幅合并，经差为 24?，纬差为 4?；88?以上单独为一幅。我国处 于 60 ?以下，不存在合幅问题。1100 万比例尺地形图的分幅与编号即按此方法进行的。 例如北京某地的经度为东经 116 ?2429“，纬度为北纬 39?5630“，则其所在的 1100 万比 例尺图的图号为 J-50，如图 7.3 所示。 2) 150 万、125 万、110 万地形图的分幅和编号 这三种比例尺地形图都是在 1100 万地形图基础上进行分幅和编号的， 如图 7.4 所示。 将一幅 1100 万地形图按经差 3 ?、纬差 2?分为 4 幅 150 万地形图，从左到右、自上而
10、下以A、 B、 C、 D 为代号， 每幅的编号是在1100 万图的编号后缀以相应代号组成。 如 J-50-A。 第 7 章 地形测量 175 175 图 7.3 1100 万比例尺地形图梯形分幅和编号 图 7.4 150 万、120 万、110 万地形图的分幅和编号 一幅 1100 万地形图按经差 1 ?30、纬差 1?分为 16 幅 125 万地形图，以1、2、 3、 、 16为代号， 每幅的编号是在 1100 万图的编号后缀以相应代号组成。 如 J-50-3。 一幅 1100 万地形图按经差 30、 纬差 20分为 144 幅 110 万地形图， 以 1、 2、 3、 、 144 为代号，
11、其编号是在 1100 万地形图的编号后缀以相应代号组成。如 J-50-5。 3) 15 万、l2.5 万、11 万地形图的分幅和编号 如图 7.5 所示， 将一幅 110 万地形图分为 2 行 2 列共 4 幅 15 万地形图， 从左到右、 自上而下以 A、B、C、D 为代号，其编号是在 110 万地形图的编号后加上相应代号组成。 如 J-50-5-B。 将一幅 15 万地形图分为 2 行 2 列共 4 幅 12.5 万地形图，以 1、2、3、4 为代号， 每幅的编号是在 15 万地形图的编号后加上相应代号组成。如 J-50-5-B-2。 将一幅110 万地形图分为8 行8 列共64 幅11
12、万地形图，以(1)、(2)、(3)、(64)为 土木工程测量 176 176 图 7.5 15 万、12.5 万和 11 万地形图的分幅和编号 代号，其编号是在 110 万地形图的编号后加上相应代号组成。如 J505(15)。 4) 15 000 地形图的分幅编号 15 000 比例尺图是将 11 万地形图分为 2 行 2 列共 4 幅，分别以 a、b、c、d 为代 号，其编号是在 11 万地形图的编号后加上相应代号。如 J505(15)c。 各种比例尺地形图的梯形分幅和编号见表 7-2。 表 7-2 各种比例尺地形图的梯形分幅和编号 图幅大小 图幅数量关系 编号方法 比例尺 经差 纬差 分幅
13、基 础 图幅数 分幅代号 编号示例 相应新编号 1100万 6? 4? 1100万 1 行：1、2、3、60 列：A、B、C、V J-50 J50 150 万 3? 2? 1100万 4 A、B、C、D J-50-A J50B001001 125 万 1?30 1? 1100万 16 1、 2、 3、 、 16 J-50-3 J50C001003 110 万 30 20 1100万 144 1、2、3、144 J-50-5 J50D001005 15 万 15 10 110 万 4 A、B、C、D J-50-5-B J50E001010 12.5 万 730“ 5 15 万 4 1、2、3、4
14、 J-50-5-B-2 J50F001020 11 万 345“ 230“ 110 万 64 (1)、 (2)、 (3)、 、 (64) J-50-5-(15) J50G002039 15 000 152“.5 115“ 11 万 4 a、b、c、d J-50-5-(15)-c J50H004077 2. 矩形分幅与编号 工程规划设计、 施工及资源和工程管理所用1500、 11 000和小区域12 000、 15 000 大比例尺地形图，采用矩形分幅法，它是依比例尺由大到小逐级按统一的直角坐标格网划 分成 4 幅。图幅大小见表 7-3。 采用矩形分幅时，图幅编号一般采用该幅图西南角坐标 x、y
15、 的公里数编号。如图 7.1 所示，其西南角的坐标 x=34.0km，y=56.0km，所以其编号为“34.056.0”。编号时，比 例尺为 1500 地形图，坐标值取至 0.01km，而 11 000、12 000 地形图取至 0.1km。 对于面积较大的测区，应用户要求测绘有几种不同比例尺的地形图。为了便于地形图 测绘、拼接、编绘、存档、管理与应用，地形图的编号通常以最小比例尺图为基础进行。 第 7 章 地形测量 177 177 例如，某测区 l5 000 图幅编号为“32.056.0”，这个图号将作为该图幅中的其他较大比 例尺所有图幅的基本图号。如图 7.6 所示，在 15 000 图号后缀加罗马字、， 就是 12 000 比例尺图幅的编号，如甲图幅编号为“3256”。同样，在 12 000 图 幅编号后缀加、 、 、 ， 就是 11 000 图幅的编号， 如乙图幅编号为 “32-56-” 。 在 11 000 比例尺的图号后缀加、，就是 1500 图幅的编号，如图 7.6 所示 的丙图幅编号为“3256”。 表 7-3 矩形分幅的图幅大小 5040 分幅 5050 分幅 比例尺 图幅大小 (cmcm) 实地面积 (km2) 图幅大小 (cmcm) 实地面积 (km2) 一幅 15000 图内幅数 15
