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1、第八章 大比例地形图的测绘,教学要点,一、教学内容 （1）图纸的准备，坐标格网的绘制，控制点的展绘； （2）视距测量； （3）地形图的测绘； （4）数字测图的基本内容。 二、重点和难点 （1）重点 视距测量的测量和计算方法，地形图的测绘； （2）难点 地形图的测绘。 三、教学要求 （1）了解图纸的准备，坐标格网的绘制，数字测图的基本内容。 （2）掌握视距测量的测量和计算方法，地形图的测绘。,第一节 测图前的准备工作,一、图纸的准备 测绘地形图的图纸，以往都是采用优质绘图纸。为了减小图纸的变形，将图纸裱糊在锌板、铝板或胶合板上。作业单位多采用聚纸薄膜代替绘图纸。 聚纸薄膜是一面打毛的半透明图纸，
2、其厚度约为0.070.1mm，伸缩率很小，且坚韧耐湿，沾污后可洗，可直接在图纸着墨，复晒蓝图。但聚纸薄膜图纸怕折、易燃，在测图、使用和保管时应注意防折防火。 对于临时性测图，应选择质地较好的绘图纸，可直接固定在图板上进行测图。 二、坐标格网的绘制 为了精确地将控制点展绘在测图纸上，首先要在图纸上精确地绘制10cm10cm的直角坐标方格网。绘制坐标格网的方法有对角线法、坐标格网尺法及计算机绘制等。另外，有一种印有坐标方格网的聚纸薄膜图纸，使用更为方便。,第一节 测图前的准备工作,三、控制点的展绘 根据平面控制点坐标值，将其点位在图纸上标出，称为展绘控制点。 控制点展绘后，应进行检核，用比例尺在图
3、上量取相邻两点间的长度，和已知的距离相比较，其差值不得超过图上的0.3mm，否则应重新展绘。,第二节 视距测量,视距测量是用望远镜内的视距丝装置，根据光学原理同时测定距离和高差的一种方法。这种方法具有操作方便、速度快、一般不受地形限制等优点。虽然精度较低（普通视距测量仅能达到1/2001/300的精度），但能满足测定碎部点位置的精度要求。所以视距测量被广泛地应用于地形测图中。,第二节 视距测量,一、视距测量原理 视距测量所用的仪器主要有经纬仪、水准仪和平板仪等。进行视距测量，要用到视距丝和视距尺。视距丝即望远镜内十字丝平面上的上下两根短丝，它与横丝平行且等距离，如图8-3所示。视距尺是有刻划的
4、尺子，和水准尺基本相同。,第二节 视距测量,1视线水平时的水平距离和高差公式 如图8-4所示，在A点安置经纬仪，在B点竖立视距尺，用望远镜照准视距尺，当望远镜视线水平时，视线与尺子垂直。如果视距尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m、n处，那么视距尺上MN的长度，可由上、下视距丝读数之差求得。上、下视距丝读数之差称为视距间隔或尺间隔，用l表示。 在图8-4中， 为上、下视距丝的间距， 为视距间隔，f为物镜焦距，为物镜中心到仪器中心的距离。由相似mFn和MFN可得 即 因此，由图8-4得,第二节 视距测量,第二节 视距测量,令 ，则有 （8-1） 式中 K视距乘常数，通常K=100； C
5、视距加常数。 式（8-1）是用外对光望远镜进行视距测量时计算水平距离的公式。对于内对光望远镜，其加常数C值接近零，可以忽略不计，故水平距离为 （8-2） 同时，由图8-4可知，A、B两点间的高差h为 （8-3） 式中 i仪器高（m）； v十字丝中丝在视距尺上的读数，即中丝读数（m）。,第二节 视距测量,2视线倾斜时的水平距离和高差公式 在地面起伏较大的地区进行视距测量时，必须使望远镜视线处于倾斜位置才能瞄准尺子。此时，视线便不垂直于竖立的视距尺尺面，因此式（8-2）和式（8-3）不能适用。下面介绍视线倾斜时的水平距离和高差的计算公式。 如图8-5所示，如果我们把竖立在B点上视距尺的尺间隔MN，
6、化算成与视线相垂直的尺间隔MN，就可用式（8-2）计算出倾斜距离L。然后再根据L和垂直角，算出水平距离D和高差h。 从图8-5可知，在EMM和ENN中，由于角很小（约34），可把EMM和ENN视为直角。而MEM=NEN=，因此 式中MN就是假设视距尺与视线相垂直的尺间隔l，MN是尺间隔l，所以,第二节 视距测量,将上式代入式（8-2），得倾斜距离L 因此，A、B两点间的水平距离为： （8-4） 式（8-4）为视线倾斜时水平距离的计算公式。 由图8-5可以看出，A、B两点间的高差h为： 式中 h高差主值（也称初算高差）。 （8-5） 所以 （8-6） 式（8-6）为视线倾斜时高差的计算公式。,第
7、二节 视距测量,二、视距测量的施测与计算 1视距测量的施测 （1）如图8-5所示，在A点安置经纬仪，量取仪器高i，在B点竖立视距尺。 （2）盘左（或盘右）位置，转动照准部瞄准B点视距尺，分别读取上、下、中三丝读数，并算出尺间隔l。 （3）转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并计算垂直角。 （4）根据尺间隔l、垂直角、仪器高i及中丝读数v，计算水平距离D和高差h。,第二节 视距测量,2视距测量的计算 例8-1 以表8-1中的已知数据和测点1的观测数据为例，计算A、1两点间的水平距离和1点的高程。 解 表8-1为视距测量记录计算表。,第二节 视距测量,三、视距测量的
8、误差来源及消减方法 1用视距丝读取尺间隔的误差 读取视距尺间隔的误差是视距测量误差的主要来源，因为视距尺间隔乘以常数，其误差也随之扩大100倍。因此，读数时注意消除视差，认真读取视距尺间隔。另外，对于一定的仪器来讲，应尽可能缩短视距长度。 2垂直角测定误差 从视距测量原理可知，垂直角误差对于水平距离影响不显著，而对高差影响较大，故用视距测量方法测定高差时应注意准确测定垂直角。读取竖盘读数时，应严格令竖盘指标水准管气泡居中。对于竖盘指标差的影响，可采用盘左、盘右观测取垂直角平均值的方法来消除。,第二节 视距测量,3标尺倾斜误差 标尺立不直，前后倾斜时将给视距测量带来较大误差，其影响随着尺子倾斜度
9、和地面坡度的增加而增加。因此标尺必须严格铅直（尺上应有水准器），特别是在山区作业时。 4外界条件的影响 （1）大气垂直折光影响 由于视线通过的大气密度不同而产生垂直折光差，而且视线越接近地面垂直折光差的影响也越大，因此观测时应使视线离开地面至少1m以上（上丝读数不得小于0.3m）。 （2）空气对流使成像不稳定产生的影响。这种现象在视线通过水面和接近地表时较为突出，特别在烈日下更为严重。因此应选择合适的观测时间，尽可能避开大面积水域。 此外，视距乘常数K的误差、视距尺分划误差等都将影响视距测量的精度。,第三节 地形图的测绘,在地形图测绘中，决定地物、地貌位置的特征点称为地形特征点，也称碎部点。测
10、绘地形图就是测定碎部点平面位置和高程。 一、碎部点的选择 碎部点的正确选择，是保证成图质量和提高测图效率的关键。现将碎部点的选择方法介绍如下： 1地物特征点的选择 地物特征点主要是地物轮廓的转折点，如房屋的房角，围墙、电力线的转折点、道路河岸线的转弯点、交叉点，电杆、独立树的中心点等。连接这些特征点，便可得到与实地相似的地物形状。由于地物形状极不规则，一般规定，主要地物凹凸部分在图上大于0.4mm时均应表示出来；在地形图上小于0.4mm，可以用直线连接。,第三节 地形图的测绘,2地貌特征点的选择 地貌特征点应选在最能反映地貌特征的山脊线、山谷线等地性线上，如山顶、鞍部、山脊和山谷的地形变换处、
11、山坡倾斜变换处和山脚地形变换的地方。 此外，为了能真实地表示实地情况，在地面平坦或坡度无明显变化的地区，碎部点的间距、碎部点的最大视距和城市建筑区的最大视距均应符合表8-3的规定。,表8-3 碎部点的最大间距和最大视距,第三节 地形图的测绘,二、经纬仪测绘法 经纬仪测绘法就是将经纬仪安置在控制点上，测绘板安置于测站旁，用经纬仪测出碎部点方向与已知方向之间的水平夹角；再用视距测量方法测出测站到碎部点的水平距离及碎部点的高程；然后根据测定的水平角和水平距离，用量角器和比例尺将碎部点展绘在图纸上，并在点的右侧注记其高程。然后对照实地情况，按照地形图图式规定的符号绘出地形图。具体施测方法如下： 在一个
12、测站上的测绘工作步骤： 1安置仪器 如图8-7所示，将经纬仪安置在控制点A上，经对中、整平后，量取仪器高，并记入碎部测量手薄表8-4。后视另一控制点B，安置水平度盘读为000，则AB称为起始方向。 将小平板安置在测站附近，使图纸上控制边方向与地面上相应控制边方向大致一致。并连接图上相应控制点a、b，并适当延长ab线，则ab为图上起始方向线。然后用小针通过量角器圆心的小孔插在a点,使量角器圆心固定在a点。,第三节 地形图的测绘,2立尺 在立尺之前，跑尺员应根据实地情况及本测站测量范围，与观测员、绘图员共同商定跑尺路线，然后依次将视距尺立在地物、地貌特征点上。现将视距尺立于1点上。 3观测 观测员
13、将经纬仪瞄准1点视距尺，读尺间隔l、中丝读数v、竖盘读数L及水平角。同法观测2、3、各点。在观测过程中，应随时检查定向点方向，其归零差不应大于4。否则，应重新定向。 3记录与计算 将观测数据尺间隔l、中丝读数v、竖盘读数L及水平角逐项记入表8-4相应栏内。根据观测数据，用视距测量计算公式，计算出水平距离和高程，填入表8-4相应栏内。在备注栏内注明重要碎部点的名称，如房角、山顶、鞍部等，以便必要时查对和作图。,第三节 地形图的测绘,4展点 转动量角器，将碎部点1的水平角角值11400对准起始方向线ab，如图8-8所示，此时量角器上零方向线便是碎部点1的方向。然后在零方向线上，按测图比例尺根据所测
14、的水平距离75.7m定出1点的位置，并在点的右侧注明其高程。当基本等高距为0.5m时，高程注记应注至厘米；基本等高距大于0.5m时可注至分米。同法，将其余各碎部点的平面位置及高程，绘于图上。 5绘图 参照实地情况，随测随绘，按地形图图式规定的符号将地物和等高线绘制出来。在测绘地物、地貌时，必须遵守“看不清不绘”的原则。地形图上的线划、符号和注记一般在现场完成。要做到点点清、站站清、天天清。 为了相邻图幅的拼接，每幅图应测出图廓外5mm。自由图边（测区的边界线）在测绘过程中应加强检查，确保无误。,第三节 地形图的测绘,三、增补测站点 地形测图时，应充分利用图根控制点设站测绘碎部点，若因视距限制或
15、通视影响，在图根点上不能完全测出周围的地物和地貌时，可以采用测边交会、测角交会等方法增设测站点。也可以根据图根控制点布设经纬仪视距支导线，增设测站点，为了保证精度，支导线点的数目不能超过两个，布设支导线的精度要求不得超过表8-5的规定。布设经纬仪视距支导线的方法简便易行，测图时经常利用。下面就这种方法予以介绍。 如图8-9所示，从图根控制点A测定支导线点1。经纬仪视距支导线法的具体施测步骤如下： （1）将经纬仪安置在控制点A上，对中、整平。用测回法测量AB与A1之间的水平角一测回，用量角器在图上画出a1方向线。 （2）用视距法测出A、1两点间的水平距离DA1和高差hA1，概略定出1点在图上的位
16、置。,第三节 地形图的测绘,（3）再将经纬仪安置在1点上，在控制点A上立尺，用同样的方法测定两点间的水平距离D1A和高差h1A。 （4）若往、返两次测得距离之差不超过表8-5规定时，取其平均值，按测图比例尺在方向线上定出补充测站1点。,表8-5 视距支导线技术要求,第三节 地形图的测绘,四、碎部测量的注意事项 （1）施测前应对竖盘指标差进行检测，要求小于1。 （2）每一测站每测若干点或结束时，应检查起始方向是否为零，即归零差是否超限。若超限，需重新安置为00000，然后逐点改正。 （3）每一测站测绘前，先对在另一控制点所测碎部点的检查和对测区内已测碎部点的检查，碎部点检查应不少于两个。检查无误后，才能开始测绘。 （4）每一测站的工作结束后，应在测绘范围内检查地物、地貌是否漏测、少测，各类地物名称和地理名称等是否清楚齐全，在确保没有错误和遗漏后，可迁至下一站。,第三节 地形图的测绘,五、地物、地貌
