07_大比例地形图测绘

第七章 地形图测绘 地形图是人类生产活动和生活中的一种生要工具。在经济建设、军事活动中有着广泛的应用。因此，地形图的测绘工作也就显的十分重要。认识地形图首先要认识它的基本本概念，内容及其标记方法，还要弄清比例尺等方面的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 第一节 地形图基本知识 一、地形图概述 如前所述，地球表面上的物体概括起来可分为地物和地貌两大类。从狭义上讲，地形指地貌；从广义上讲，地形是地物和地貌的总称。为研究地物、地貌状况及地面点之间的相互位置关系，测量学中用地形图来表示（如图7-1所示）。地形图具有广泛的用途，特别在各种工程建设中，它是不可缺少的重要资料。 地形图是将地面上一系列地物与地貌，通过综合取舍，按比例缩小后用规定的符号描绘在图纸上的正射投影图。所谓正射投影（等角投影），就是将地面点沿铅垂线投影到投影面上，并使投影前后图形的角度保持不变，所以图纸上的地物、地貌与实地上相应的地物、地貌相比，其形状是相似的。小区域的地形图是地面实际情况在水平面上的投影；当测区范围较大时，则应考虑地球曲率的影响，投影面应为球面。仅表示地物，不表示地貌的地形图称为平面图。 地形图按内容可分为一般地形图和侧重反映某一专题内容的专题图（如地质图、地籍图、土地资源图、房产图等）；按成图方法可分为用测量仪器在实地施测地面点位置用符号与线划描绘的线划图及采用航空摄影像片与手工（或计算机）描绘线划的符号表示的影像图。另外，还有数字图，它是把密集的地面点用三维坐标存储在计算机中，通过计算机，既可转化成各种比例尺的地形图，也可直接用于工程设计和信息查询等。 二、地形图的比例尺 （一） 比例尺 地形图上任意线段长度（d）与地面上相应线段的水平长度（D）之比，称为地形图的比例尺，一般用分子为1的整分数表示，即 （7-1） 式中M称为比例尺分母。显然，M就是将地球表面缩绘成图的倍数。 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。为满足经济建设和国防建设的需要，我国测绘和编制了各种不同比例尺的地形图。通常称1:100万、1:50万、1:20万为小比例尺；1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万为中比例尺；1:5 000、1:2 000、1:1 000、1:500为大比例尺。各种土木工程建设通常使用大比例尺地形图。 （二） 比例尺的精度 地形图上所表示的地物、地貌细微部分与实地有所不同，其精确与详尽程度，受比例尺的影响。人们用肉眼能分辨的图上最小距离为0.1 mm（人眼分辨率），因此我们把地形图上0.1 mm所表示的实地水平长度，称为地形图比例尺的精度。大比例尺地形图的比例尺精度如表7-1所示。 表7-1 比例尺的精度 比例尺 1:500 1:1 000 1:2 000 1:5 000 比例尺精度（m） 0.05 0.1 0.2 0.5 地形图的比例尺精度的作用有二：其一，根据比例尺确定实地量测精度。如在1:500地形图上测绘地物，量距的精度只需取到 (5 cm即可，因为量得再精细，在图上也无法表示出来。其二，可根据用图的要求，确定所选用地形图的比例尺。如某项工程建设，要求在图上能反映地面上10 cm的精度（即测图的精度为 (10 cm），则应选用的比例尺不应小于1:1 000。采用何种比例尺测图，应从工程规划、施工实际情况需要的精度出发，不应盲目追求更大比例尺的地形图，因为同一测区范围的大比例尺测图较小比例尺测图更费工费时。 三、大比例尺地形图的分幅、编号和图外注记 （一）分幅和编号 图幅指图的幅面大小，即一幅图所测绘地貌、地物的范围。地形图的分幅可分为两大类：一类是按经纬线分幅的梯形分幅法（又称为国际分幅）；另一类为按坐标格网分幅的矩形分幅法。 1．地形图的梯形分幅与编号 （1）1:100万图的分幅与编号按国际上的规定，1:100万的世界地图实行统一的分幅和编号。即自赤道向北或向南分别按纬差4(分成横列，各列依次用A、B、……V表示。自经度180(开始起算，自西向东按经差6(分成纵行，各行依次用1、2、……60表示。每一幅图的编号由其所在的“横列—纵行”的代号组成。例如北京某地的经度为东经116(24(24(，纬度为39(56(30(，则所在1:100万图的图号为J—50（如图7-2） （2） 1:10万图的分幅与编号 将一幅1:100万的图，按经差30(，纬差20(分为144幅1:10万的图。如图7-3，北京某地的1:10万图的编号为J—50—5。 （3） 1:5万、1:2.5万、1:1万图的分幅与编号 这三种比例尺图的分幅与编号都是以1:10万图为基础的。每幅1:10万的图，划分成4幅1:5万的图，分别在1:10万的图号后写上各自的代号A、B、C、D。每幅1:5万的图，又可分为4幅1:2.5万的图，分别以1、2、3、4编号。每幅1:10万的图，分成64幅1:1万的图，分别以(1)、(2)、……(64)表示。北京某地的上述三种比例尺图的图幅编号见表7-2。 （4） 1:5 000和1:2000图的分幅与编号 1:5 000和1:2000图的分幅编号是在1:1万图的基础进行的。每幅1:1万的图分成4幅1:5 000的图，分别在1:1万的图号后面写上各自的代号a、b、c、d。每幅1:5 000的图又分成9幅12 000的图，分别以1、2、……9表示，图幅的大小及编号见表7-2。 表7-2 梯形分幅与编号 比例尺 图幅大小 在上一级比例尺图中 所包含的幅数 北京某地的图幅编号 经度差 纬度差 1:10万 20( 30( 在1:100万图幅有144幅 J—50—5 1:5万 10( 15( 4幅 J—50—5—B 1:2.5万 5( 7(30( 4幅 J—50—5—B—2 1:1万 2(30( 3(45( 在1:10万图幅有64幅 J—50—5—(15) 1:5 000 1(15( 1(52.5( 4幅 J—50—5—(15)—a 1:2000 25( 37.5( 4幅 J—50—5—(15)—a—9 2． 地形图的矩形分幅与编号 大比例尺地形图大多采用矩形分幅法，它是按统一的直角坐标格网划分的。图幅一般为40cm×40cm、 50cm×50cm或40cm×50cm，以纵横坐标的整公里数或整百米数作为图幅的分界线。大比例尺地形图的分幅是以1:5 000比例尺为基础，按四种规格逐级扩展。各种大比例尺地形图的图幅大小见表7-3（以正方形分幅为例）。 表7-3 矩形分幅及面积 比例尺 图幅大小（cm×cm） 实地面积（km2） 一幅1:5000图幅包含 相应比例尺图幅数目 1:5 000 40×40 4 1 1:2 000 50×50 1 4 1:1 000 50×50 0.25 16 1:500 50×50 0.625 64 矩形图幅的编号，一般采用该图幅西南角的x坐标和y坐标（以公里为单位）加连字符x-y来表示。编号时，1:5 000地形图，坐标取至1 km；1:2 000、1:1 000地形图，坐标取至0.1 km；1:500地形图，坐标取至0.01 km。如一张1:2000的地形图，其西南角的坐标x=4 510.0 km和y=45.5 km，其编号为4 510.0 － 45.5。 在工程建设和小区规划中，还经常采用自由分幅编号，一般以一定顺序编号，如可按行列式或自然序数法编号。在铁路、公路等线形工程中应用的带状地形图，图的分幅编号可采用沿线路方向进行。 （二） 图外注记 为了图纸管理和使用的方便，在地形图的图框外有许多注记，如图名、图号、接图表、图廓等，如图7-4。 1．图名和图号 图名就是本幅图的名称，常用本幅图内最著名的城镇、村庄、厂矿企业、名胜古迹或突出的地物、地貌的名字来表示。图号即图的编号。图名和图号标在图幅上方中央。 2．接图表 接图表是本幅图与相邻图幅之间位置关系的示意图，供查找相邻图幅之用。接图表位置是在图幅左上方，绘出本幅与相邻八幅图图名或图号。 3．图廓和坐标格网 图廓是图幅四周的范围线，它有内外图廓之分。内图廓线是地形图分幅时的坐标格网，是测量边界线。外图廓线是距内图廓以外一定距离绘制的加粗平行线，仅起装饰作用。在内图廓外四角处注有坐标值，并在内图廓线内绘有10cm间隔互相垂直交叉的5mm短线，表示坐标格网线的位置。在内、外图廓线间还注记坐标格网线的坐标值。 在外图廓线外，除了有接图表、图名、图号，尚应注明测量所使用的平面坐标系、高程系、比例尺、成图方法、成图日期及测绘单位等，供日后用图时参考。 第二节 地形图图式 一、地形图图式的概念 在地形图中用于表示地球表面地物、地貌的专门符号规定称为地形图图式。比例尺不同，各种符号的图形和尺寸也不尽相同。国家测绘局颁发的《地形图图式》是一种国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，它是测绘、编制、出版地形图的重要依据，是识图、用图的重要工具。根据不同专业的特点和需要，各部门也制定有专用的或补充的图式。图7-5是对1:2 000、1:1 000和1:500地形图所规定的《地形图图式》的一部分。 二、地物符号 地物符号分为四种类型： （一） 比例符号 将实际地物的大小、形状和位置按测图比例尺缩绘在图上的符号，称比例符号。这类符号用于表示轮廓大的地物，如房屋、农田等，一般用实线或点线表示。 （二） 非比例符号 不按测图比例表示实际地物大小与形状的符号，称非比例符号。这类符号又称记号符号，实际是放大了的符号，它只表示地物的位置，不能表示其形状和大小。如各种测量控制点、烟囱、路灯等。 （三）半比例符号 在宽度上难以按比例表示、 在长度方向可以按比例表示的地物符号，称半比例符号，亦称线状符号。此类符号用于表示线状地物，符号以定位线表示实地物体真实位置。符号定位线位置如下： 1．成轴对称的线状符号，定位线在符号的中心线，如铁路、公路、电力线等。 2．非轴对称的线状符号，定位线在符号的底线，如城墙、境界线等。 （四） 注记符号 具有说明地物名称、性质、用途以及带有数量、范围等参数的地物符号，称注记符号。如工厂的名称、植被的种类说明、特殊地物的高程注记、建筑物的种类和层数等。 需要指出的是，比例符号与半比例符号、比例符号与非比例符号的使用界限是相对的。如某道路宽度为6m，在小于1:1万地形图上用半比例尺符号表示，在1:1万及其以上大比例尺图上则用比例符号表示。总之，测图比例尺越大，用比例符号描绘的地物越多；测图比例尺越小，用非比例符号或半比例符号描绘的地物越多。 三、地貌符号 地貌形态多种多样，对于一个地区可按起伏的变化分为四种地形类型：地势起伏小，地面倾斜角一般在3°以下，称为平地；地面高低变化大，倾斜角一般在3°～ 10°，称为丘陵；高低变化悬殊，倾斜角一般在10°～ 25°，称为山地；绝大多数倾斜角超过25°的，称为高山地。 表示地貌的方法有多种，对于大、中比例尺地形图主要采用等高线法。对于特殊地貌采用特殊符号表示。 1. 等高线表示地貌原理 等高线是地面上高程相同的相邻各点连成的闭合曲线，如池塘水面边缘线就是一条等高线。如图7-4，有一座山，假想从山底到山顶，按相等间隔把它一层层地水平切开后，呈现各种形状截口线。然后再将各截口线垂直投影到平面图纸上，并按测图比例缩小，就得出用等高线表示该地貌的图形。 表7－4 地形图的基本等高距（m） 地形类别 比例尺 1:500 1:1 000 1:2 000 1:5 000 平坦地 0.5 0.5 1 2 丘陵地 0.5 1 2 5 山地 1 1 2 5 高山地 1 2 2 5 （二） 等高距和等高线平距 1．等高距 相邻等高线之间的高差，称等高距，即图7-6中所示的水平截面间的垂直距离，用h 表示，。同一幅地形图中等高距是相同的。在《工程测量规范》中，对等高距作了统一的规定，这些规定的等高距，称为基本等高距，如表7-4。 2．等高线平距 相邻等高线之间的水平距离，称等高线平距，用d表示。 3．地面坡度 等高距h与等高线平距d的比值，称为地面坡度，用i表示。 因为同一幅地形图上等高距是相同的，故等高线平距的大小将反映地面坡度的变化。等高线平距越小，地面坡度越大；平距越大，地面坡度越小；平距相同，坡度相等。由此可见，根据地形图上等高线的疏、密可判定地面坡度的缓、陡。 （三） 等高线种类 1．首曲线 按基本等高距绘制的等高线，称为首曲线，也称基本等高线。用线宽为0.15mm的细实线表示。 2．计曲线 由零米起算，每隔四条基本等高线绘一条加粗的等高线，称为计曲线。计曲线的线宽为0.3mm，其上注有高程值，是辨认等高线高程的依据。 3．间曲线和助曲线 按二分之一基本等高距而绘制的等高线，称间曲线，用长虚线表示。按四分之一基本等高距而绘制的等高线，称助曲线，用短虚线表示。间曲线和助曲线用于首曲线难以表示的重要而较小的地貌形态。 （四） 典型地貌及其等高线表示法 将地面起伏和形态特征分解观察，不难发现它是由一些典型地貌组合而成的。 1．山头和洼地 凡是凸出而且高于四周的单独高地叫山，大的称为山岭，小的称为山丘，山岭和山丘最高部位称山头。比周围地面低，且经常无水的地势较低的地方称为凹地，大范围低地称为盆地，小范围低地称洼地。 如图7-7所示，山顶（图a）与洼地（图b）的等高线都是一组闭合曲线，但它们的高程注记不同。内圈等高线的高程注记大于外圈者为山头；反之，小于外圈者为洼地。 区别山头与洼地，也可使用示坡线。示坡线是一端与等高线连接并垂直于等高线的短线，用以指示地面斜坡下降的方向。 2．山脊与山谷 山的最高部分为山顶，有尖顶、圆顶 、平顶等形态，尖峭的山顶叫山峰。山顶向一个方向延伸的凸棱部分，称为山脊。山脊最高点连线称山脊线。山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线。相邻山脊之间的低凹部分称为山谷。山谷最低点连线称为山谷线。山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线，如图7-8所示（图a为山脊，图b为山谷）。 在山脊上，雨水会以山脊线为分界线流向两侧坡面，故山脊线又称分水线。在山谷中，雨水由两侧山坡汇集到谷底，然后沿山谷线流出，故山谷线又称集水线。山脊线和山谷线合称为地性线（或地形特征线）。 3．鞍部 鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的凹地，如图7-9。鞍部，既处于两山顶的山脊线连接处，又是两集水线的顶端。其等高线的特点是在一圈大的闭和曲线内，套有两组小的闭和曲线。 4．陡崖和悬崖 陡崖是地面坡度大于70(的陡坡，甚至为90(的峭壁，等高线在此处非常密集或重合为一条线，因此采用陡崖符号来表示，如图7-10。 悬崖是上部突出，下部凹进的陡崖。其等高线投影在平面上呈交叉状，见图7-11。 认识了上述典型地貌的等高线，就能够识别出地形图上用等高线表示的复杂地貌，或者把复杂地貌表示成等高线图。图7-12为某地区的地势景观图和用等高线描绘的地形图。 （五） 等高线的特性 1．同一条等高线上的各点高程相等。 2．等高线为连续闭合曲线。如不能在本图幅内闭合，必定在相邻或其它图幅内闭合。等高线只能在内图廓线、悬崖及陡坡处中断；另外，遇道路、房屋等地物符号和文字注记时可局部中断，其余情况不得在图幅内任意处中断。间曲线、助曲线在表示完局部地貌后，可在图幅内任意处中断。 3．等高线不能相交。不同高程的等高线除悬崖、陡崖处不得相交也不能重合。 3．同一幅图内，平距小表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等。 4．等高线的切线方向与地性线方向垂直。 第三节 测图前的准备工作 一、搜集资料与现场踏勘 测图前应将测区已有地形图及各种测量成果资料，如已有地形图的测绘日期，使用的坐标系统，相邻图幅图名与相邻图幅控制点资料等收集在一起。对本图幅控制点资料的收集内容包括：点数、等级、坐标、相邻控制点位置和坐标、测绘日期、坐标系统及控制点的点之记。 现场踏勘则是在测区现场了解测区位置、地物地貌情况、通视、通行及人文、气象、居民地分布等情况，并根据收集到的点之记找到测量控制点的实地位置，确定控制点的可靠性和可使用性。 收集资料与现场踏勘后，制定图根点控制测量 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的初步意见。 二、制定测图技术方案 根据测区地形特点及测量规范对图根点数量和技术要求，确定图根点位置和图根控制形式及其观测方法等。地表复杂区适当增加图根点数目。确定测区内水准点数目、位置、连测方法等。测图精度估算、测图中特殊地段的处理方法及作业方式、人员、仪器准备、工序、时间等亦均应列入技术方案之中。 三、图根控制测量 直接为测图建立平面控制和高程控制所进行的测量。图根控制点的布设，可采用图根三角、图根导线或交会定点法确定平面位置。图根控制点的高程通常用三角高程测量或水准测量的方法测定。作业时，先根据测区情况和测图要求选定图根控制点的位置并用标桩标定，然后进行观测。观测成果合格后，用近似的平差方法进行成果处理，并计算其平面坐标和高程。 四、图纸准备 地形图的测绘一般是在野外边测边绘，因此测图前应先准备图纸。包括在图纸上绘制图廓和坐标格网，并展绘好各类控制点。 （一）图纸选择 一般选用一面打毛，厚度为0.07～0.10mm，伸缩率小于0.2‰的聚酯薄膜作为图纸。聚酯薄膜坚韧耐湿，沾污后可洗，便于野外作业，图纸着墨后，可直接晒蓝图。但它有易燃，折痕不能消失等不足。聚酯薄膜是透明的，测图前在它与测图板之间应衬以白纸或硬胶板。小地区大比例尺测图时，也可用白纸作为图纸。 （二）绘制坐标格网 将各种控制点根据其平面直角坐标值x、y展绘在图纸上。为此需在图纸上先绘出10cm×10cm正方形格网，作为坐标格网（又称方格网）。我们可以到测绘仪器用品商店购买印制好坐标格网的图纸，也可下述两种方法绘制。 1．对角线法 如图7-13所示，连接图纸两对角线交于O点。先在图幅左下角的对角线上确定点A，从O点起沿对角线量取四段等长的线段OA得A、B、C、D，并连线得矩形ABCD。在矩形四条边上自下向上或自左向右每10cm量取一分点，连接对边分点，形成互相垂直的坐标格网线及矩形或正方形内图廓线。 2．绘图仪法 在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形，然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上。 绘出坐标格网后，应进行检查。对坐标格网的要求是：方格的边长应准确，误差不超过0.2 mm；纵横格网线应互相垂直，方格对角线和图廓对角线的长度误差不超过0.3 mm。超过允许偏差值，应改正或重绘。 （三）展绘控制点 坐标格网绘制并检查合格后，根据图幅在测区内位置，确定坐标格网左下角坐标值，并将此值注记在内图廓与外图廓之间所对应的坐标格网处，如图7-14所示。 展点可用坐标展点仪，将控制点、图根点坐标按比例缩小逐个地绘在图纸上。下面介绍人工展点方法。例如，控制点A坐标为：xA=764.30 m ， yA=566.15 m。首先确定A点所在方格位置为klmn。自k和n点向上用比例尺量64.30 m，得出a、b两点，再自k和l点向右用比例尺量66.15 m，得出c、d两点，连接ab和cd，其交点即为A点在图上位置。同样方法将图幅内所有控制点展绘在图上。最后用尺量出相邻控制点间的距离以进行检查，其长度误差在图上不应超过0.3mm。 展绘完控制点平面位置并检查合格后，擦去图幅内多余线划。图纸上只留下图廓线、四角坐标、图号、比例尺以及方格网十字交叉点处5mm长的相互垂直短线。用符号标出控制点及其点号和高程。 第四节 大比例尺地形图的常规测绘方法 一、地形图测绘基本原理 地形图测绘是以相似形理论为依据，以图解法为手段，按比例尺的缩小要求，将地面点测绘到平面图纸上而成地形图的技术过程。地形图测绘分为测量和绘图两大步骤。 地形图测绘亦称碎部测量，即以图根点（控制点）为测站，测定出测站周围碎部点的平面位置和高程，并按比例缩绘于图纸上。由于按规定比例尺缩绘，图上碎部点连接成的图形与实地碎部点连接的图形呈相似关系，其相似比值即地形图比例尺数值。 （一）碎部点的概念 碎部点：即碎部特征点，有地物特征点和地貌特征点。 地物特征点：能够代表地物平面位置，反映地物形状、性质的特殊点位，简称地物点。如地物轮廓线的转折、交叉和弯曲等变化处的点；地物的形象中心：路线中心的交叉点，电力线的走向中心；独立地物的中心点等。如图7-15所示。 地貌特征点：体现地貌形态，反映地貌性质的特殊点位，简称地貌点。如山顶、鞍部、变坡点、地性线、山脊点和山谷点等。如图7-16所示。 （二）测定碎部点平面位置的基本方法 水平距离和水平角是确定点的平面位置的两种基本量，因此测定碎部点平面位置实际上就是测量碎部点与已知点间的水平距离以及与已知方向间组成的水平角这两种量。由于两个量的不同组合方式，从而形成如下不同的方法：极坐标法（一角一距）、角度交会法（二角）、距离交会法（二距）、直角坐标法（二互垂距）。 1．极坐标法 如图7-17所示，设A、B为已知控制点，P为待测碎部点。测定从测站到碎部点连线方向与已知方向AB间的水平角及测站到碎部点的水平距离（(1、d1或(2、d2），即可确定碎部点的位置。它是碎部测量最常用的方法。 2．角度交会法 从两个已知测站点A、B，分别测出到碎部点P方向和已知方向AB间的水平角(1、(2，根据(1、(2角，用图解法即可确定P点。此法适用于碎部点较远或不易到达的情况，如图7-18河流的测绘。 3．距离交会法 从两已知点A、B分别量出到碎部点P的距离d1 、d2 ，按比例尺在图上用圆规即可交出碎部点P的位置（如图7-17所示）。此法适用于测量测离已知点较近的碎部点。 4．直角坐标法 选A为原点，以AB方向为x轴，量出碎部点P到x轴的垂距（y值）和垂足点到A的距离（x值），即可确定其位置（如图7-17所示）。此法适用于地物靠近控制点、周围有相互垂直的两方向且垂距（y值）较短的情况。垂直方向可用简单工具定出。 （三）碎部点高程的测量 测量碎部点高程可用水准测量和三角高程测量等方法。 二、经纬仪测绘法 依据所使用的仪器及操作方法不同，大比例尺地形图的常规测绘方法有：（1）经纬仪测绘法；（2）大平板仪法；（3）经纬仪和小平板仪联合法。其中，经纬仪测绘法操作简单、灵活，适用于各种类型的地区。下面仅介绍经纬仪测绘法。 经纬仪测绘法的基本工作是（1）经纬仪测量：在图根点上安置经纬仪，测定碎部点的平面位置和高程。平面位置的确定用极坐标法，视距法测量水平距离和高差。（2）平板绘图：根据测量数据用半圆仪在图板上以极坐标原理确定地面点位，并注记高程，对照实地勾绘地形。一个测站的具体工作步骤如下： （一）测站上的准备工作 1．安置经纬仪：如图7-19所示，将经纬仪安置在测站（控制点）A上，量出仪器高i，测量竖盘指标差x。记录员在“地形测绘记录手薄”中记录（如表7-5所示），包括表头的其他内容。以盘左0(00(00( 对准相邻另一控制点（后视点）B，作为起始方向。为防止用错后视点，应用视距法检查测站到后视点的平距和高差。 2．安置平板：平板安置在经纬仪附近，图纸中点位方向与实地点位方向一致。绘图员在图纸上用铅笔把测站点a和后视点b连接起来作为起始方向线。用小针穿过半圆仪（图7-20）中心小孔与图上相应的测站点a固连在一起。 （二）测站上的工作 表7-6 说明了一次立尺于P点的测量工作过程，包括观测、记录、计算、展点等。 1．观测：观测员照准标尺，读取水平度盘读数( 、上下视距丝读数l上、l下（或直接读取视距l）、竖盘读数L、中丝读数v 。 2．记录：记录员将观测读数依次记入手薄表7-5。对于实地绘图，也可不作记录。 3．算：记录员根据上下视距丝读数l上、l下（或视距l）、中丝读数v、竖盘读数L和仪器高i、测量竖盘指标差x、测站高程HA，按视距测量公式计算平距和高程。 表7-5地形测绘记录手薄 点号 视距 l（m） 中丝读数 v（m） 竖盘读数 竖直角 ( 高差 h（m） 水平角 ( 水平距离 d（m） 高程 H（m） 附注 测站：A 后视点：B 仪器高i=1.30m 指标差x =－1( 测站高程HA=82.78m P 65.2 1.30 88(25( ＋1(34( ＋1.78 114(07( 65.2 4.6 山脊点 表7-6 一次立尺的测量工作过程 观测步骤 观测员的工作 记录员、绘图员的工作 备注 1 观测P的水平度盘读数( 用量角器在图上按( 定出P点的方向 P点立尺 2 读取标尺上的上下视距丝读数l上、l下 计算视距l l=100（l下－l上） 3 读取竖盘读数L 1）计算竖直角( 和平距d 2）按比例尺在P点的方向上量取d ，定出P点的位置 ( =90(－L（顺时针刻划） d=l×cos2( 4 读取标尺上的中丝读数v 1）计算P点的高程 2）在图上P点附近注记高程 H=HA＋d tan(＋i－v 4．展绘碎部点：（1）绘图员转动量角器，将量角器上 ( 角值（例中为114(07(）的刻划线对准起始方向线（ab），此时量角器的零刻划方向便是该碎部点的方向。注意：当( (180(时，零刻划方向在右侧；当( (180(时，零刻划方向在左侧。（2）在零刻划方向上，按比例尺量出平距d，即可标出碎部点的平面位置。（3）在点的右侧注记高程H。 按同样方法逐个观测碎部点。当一个测站周围的碎部点都测完以后，最后应重新照准后视点B进行归零检查，归零差不应超过4(。 （三）注意事项 1．密切配合。测绘人员要分工合作，并须讲究工作次序，特别是立尺员应预先有立尺 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，选好跑尺路线，以便配合得当，提高效率。 2．讲究方法。在测图过程中，应根据地物情况和仪器状况选择不同的方法，主要的特征点应独立测定，一些次要的特征点可采用量距、交会等方法测定。如对于圆形建筑物可测定其中心并量其半径即可；对于道路，可只测定一侧边线并量其宽度即可。 3．布点适当。 （1） 碎部点的密度 碎部点的分布和密度应适当。碎部点过稀，不能详细反映出地面的变化，影响成图质量。碎部点过密，则不仅增加了工作量，还影响图面的清晰。因此，选择碎部点应按照少而精的原则。碎部点适宜的密度取决于地物、地貌的繁简程度和测图的比例尺。大比例尺测图的地形点，一般在图面上平均相隔2～3㎝一点为宜，具体规定见表7-7。 （2） 碎部点的最大视距 用视距法测量距离和高差，其误差随距离的增大而增大。为保证地形图的精度，要对视距长度加以限制。各种比例尺测图时的最大视距见表7-7。 （四）增设测站 测图时，应利用图幅内所有的控制点和图根点作为测站点，但在图根点不足或遇到地形复杂隐蔽处时，需要增设地形转点作为临时测站。 地形转点可用经纬仪视距法或交会法测设，可连续设置两个。用经纬仪视距法测设：施测边长不能超过最大视距的2/3，竖直角不应大于25(；边长和高差均应往返观测，距离相对较差不大于1/200，高差不符值不大于距离的1/500。用交会法测设：距离不受限制，但交会角不应小于30(并不大于150(。 三、地形图的绘制 地形图的绘制是一项技术性很强的工作，要求注意地物点、地貌点的取舍和概括，并应具有灵活的绘图运笔技能。 （一）地物的描绘 地形图上所绘地物不是对相应地面情况简单的缩绘，而是经过取舍与概括去测定与绘图。图上的线划应当密度适当，否则会造成用图的困难。规范中规定图上凸凹小于0.4mm的地物形状可以不表示其凸凹形状。 为突出地物基本特征和典型特征，化简某些次要碎部而进行的制图概括，称为地物概括。如在建筑物密集且街道凌乱窄小的居民区，为突出居民区所占位置及整个轮廓，清楚地表示贯穿居民区的主要街道，可以采取保持居民区四周建筑物平面位置正确，将凌乱的建筑物合并成几块建筑群，并用加宽表示的道路隔开的方法。 地物形状各异，大小不一，勾绘时可采用不同的方法：对于比例符号表示的规则地物，连点成线，画线成形；对于非比例符号表示的地物，符号为准，单点成形；对于半比例符号表示的地物，沿点连线，近似成形。 （二）地貌勾绘 图7-21（a）所示为一批测绘在图纸上的地貌特征点，下面说明等高线的勾绘过程。 1．连接地性线 参照实际地貌，将有关的地貌特征点连接起来，在图上绘出地性线。用虚线表示山脊线，用实线表示山谷线，如图7-21（b）所示。 2．内插等高线通过点 由于等高线的高程必须是等高距的整倍数，而地貌特征点的高程一般不是整数，因此要勾绘等高线，首先要找出等高线的通过点。因为地貌特征点必须选在地面坡度变化处，所以相邻两特征点之间的坡度可认为是均匀的。这样，可在两点之间，按平距与高差成正比例的关系，内插出两点间各条等高线通过的位置。 实际工作中，内插等高线通过点均采用图解法或目估法。如图7-22所示，图解法是把绘有若干条等间距平行线透明纸蒙在待内插的两点a、b上，转动透明纸，使a、b两点间通过平行线的条数与内插等高线的条数相同（图中为4条），且a、b两点分别位于两点高程值不足等高距部分的分间距处（图中a、b分别位于0.5间距、0.9间距处），则各平行线与ab的交点就是所求点（图中为85、86、87、88四条等高线通过点）。 把所有相邻两点进行内插，得到等高线通过点，如图7-21（c）所示。注意：内插一定要在坡度均匀的两点间进行，为避免出错，最好在现场对照实际情况进行。 3．勾绘等高线 把高程相同的点用圆顺的曲线连接起来，就绘出反映地貌形态的等高线。勾绘等高线时要对照实地进行，要运用概括原则，山坡面上小起伏与变化，按等高线总体走向进行制图综合。特别要注意，描绘的等高线时要均匀圆滑，不要有死角或出刺现象。等高线绘出后，将图上的地性线全部擦去，7-21（d）为勾绘等高线图。 上述为用等高线表示地貌方法。如果在平坦地区测图，很大范围内绘不出一条等高线。为表示地面起伏，需用高程碎部点表示。高程碎部点简称高程点。高程点位置应均匀分布在平坦地区。各高程点在图上间隔以2～3cm为宜。平坦地有地物时则以地物点高程为高程碎部点，无地物时则应单独测定高程碎部点。 第五节 地形图的拼接、检查和整饰 一、地形图的拼接 当测区较大时，地形图必须分幅测绘。由于测量和绘图误差，致使相邻图幅连接处的地物轮廓线与等高线不能完全吻和，如图7-23所示。 为进行图幅拼接，每幅图四边均应测出图廓外5mm。接图是在5～6cm的透明纸条上进行。先把透明纸蒙在本幅图的接图边上，用铅笔把图廓线、坐标格网线、地物、等高线透绘在透明纸上，然后将透明纸蒙在相邻图幅上，使图廓线和格网线拼齐后，即可检查接图边两侧的地物及等高线的偏差。相邻两幅图的地物及等高线偏差不超过规范规定的地物点点位中误差、等高线高程中误差的 倍时，则先在透明纸上按平均位置进行修正，而后照此图修正原图。若偏差超过规定限差，则应分析原因，到实地检查改正错误。 《工程测量规范》规定地物点相对于邻近图根点的点位中误差和等高线相对于邻近图根点的高程中误差如表7-8。。 二、地形图的检查 地形图测完后，必须对成图质量进行全面检查。 （一）室内检查 每幅图测完，检查图面上地物、地貌是否清晰易读；各种符号注记是否按图式规定表示；等高线有否矛盾可疑之处；接图有无问题等。如发现错误或疑问，应到野外进行实地检查。 表7-8图上地物点的点位中误差和等高线插求点的高程中误差 图上地物点的点位中误差（mm） 等高线插求点的高程中误差（m） 一般地区 城镇居住区、工矿区 平坦地 丘陵地 山地 高山地 0.8 0.6 d d d 1d 注：d为等高距（m） （二）野外检查 1．巡视检查 沿选定的路线将原图与实地进行对照检查，查看所绘内容与实地是否相符，有否遗漏，名称注记与实地是否一致等。将发现的问题和修改意见记录下来，以便修正或补测时参考。 2．仪器检查 根据室内检查和巡视检查发现的问题，到野外设站检查和补测。另外还要进行抽查，把仪器重新安置在图根控制点上，对一些主要地物和地貌进行重测，如发现误差超限，应按正确结果修正，设站抽查量一般为10(。 三、地形图的整饰 地形原图是用铅笔绘制，又称铅笔底图。在地形图拼接后，还应清绘和整饰，使图面清晰美观。整饰顺序是先图内后图外，先地物后地貌，先注记后符号。整饰的内容有： （一） 擦掉多余的、不必要的点线。 （二）重绘内图廓线、坐标格网线并注记坐标。 （三）所有地物、地貌应按图式规定的线划、符号、注记进行清绘。 （四）各种文字注记应注在适当的位置，一般要求字头朝北，字体端正。 （五）等高线应描绘光滑圆顺，计曲线的高程注记应成列。 （六）按规定图式整饰图廓及图廓外各项注记。 四、地形图的验收 验收是在委托人检查的基础上进行的，以鉴定各项成果是否合乎规范及有关技术指标（或 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 要求）。对地形图验收，一般先室内检查、巡视检查，并将可疑处记录下来，再用仪器在可疑处进行实测检查、抽查。通常仪器检测碎部点的数量为测图量10(，统计出地形图的平面位置精度及高程精度，作为评估测图质量的主要依据。对成果质量的评价一般分为优、良、合格和不合格四级。 第六节 全站仪数字化测图技术 常规的白纸测图，其实质是图解法测图，在测图过程中，将测得的观测值——数字值按图解法转化为静态的线划地形图。全站仪数字化测图的实质是解析法测图，将地形图形信息通过全站仪转化为数字，输入计算机，以数字形式存贮在存储器（数据库）中形成数字地形图。 一、全站仪数字化测图中点的表示方法 地形图可以分解为点、线、面三种图形元素，而点是最基本的图形元素。测量工作的实质是测定点位。在数字测图中，必须赋予测点三类信息： （一）点的三维坐标（x、y、H）。全站仪是一种高效、快速的三维测量仪器，很容易做到这一点。 （二）点的属性。即此点是地貌点还是地物点？是何种地物点？……。属性用地形编码来表示，编码应按照GB14804《1:500、1:1 000、1:2 000地形图要素分类与代码》进行，由四部分组成：大类码，小类码，一级代码，二级代码，分别用1位十进制数字顺序排列。 （三）点的连接信息。测量得到的是测点的点位，但此点是独立地物，还是要与其他测点相连形成一个地物？是以直线相连还是用曲线或圆弧相连？也就是说，还必须给出应连接的连接点和连接线型信息。连接点以其点号表示；线型规定：1为直线，2为曲线，3为圆弧，空为独立点等等。 二、全站仪数字化测图的作业过程 全站仪数字化测图系统的基本硬件为：全站仪；电子记录手薄；微型计算机；便携式计算机；打印机；绘图仪。软件系统功能为：数据的图形处理；交互方式下的图形编辑；等高线自动生成；地形图绘制等。如南方公司的CASS，清华三维公司的EPSW等软件已用于测绘生产中。 全站仪数字化测图经过野外数据采集（包括数据编码）、计算机处理、成果输出三个阶段。数据采集是计算机绘图的基础，这一工作主要在外业期间完成。内业进行数据的图形处理，在人机交互方式下进行图形编辑，生成绘图文件，由绘图仪绘制大比例尺地图等。图7-24是全站仪数字化测图的流程示意图。 （一）野外数据采集和编码 测量工作包括图根控制测量、测站点的增设和地形碎部点的测定。采用全站仪观测，用电子手薄记录数据（x、y、H）。每一个碎部点的记录，通常有点号、坐标以及编码、连接点和连接线型等信息码。信息码极为重要，因为数字测图在计算机制图中自动绘制地形符号就是通过识别测量点的信息码执行相应的程序来完成的。信息码的输入可在地形碎部测量的同时进行，即观测每一碎部点后随即输入该点的信息码，或者是在碎部测量时绘制草图，随后按草图输入碎部点的信息码。地图上的地理名称及其它各种注记，除一部分根据信息码由计算机自动处理外，不能自动注记的需要在草图上注明，在内业通过人机交互编辑进行注记。 常规的地形测图工作要求对照实地绘制，而数字测图记录的数字，很难在实地进行巡视检查。为克服数字测图记录的不直观性，可将便携机与全站仪相连，用便携机记录并显示图形，对照实地检查。更好的办法是用打印机绘制工作图，用以外业巡视检查。特别在作业地点远离内业地点的情况下，必须有一定的措施对记录数据和编码进行检查，以保证内业工作的顺利进行。 （二）数据处理和图形文件生成 数据处理是大比例尺数字测图的一个重要环节，它直接影响最后输出的图解图的图面质量和数字图在数据库中的管理。外业记录的原始数据经计算机数据处理，生成图块文件，在计算机屏幕上显示图形。然后在人机交互方式下进行地形图的编辑，生成数字地形图的图形文件。 数据处理分数据预处理、地物点的图形处理和地貌点的等高线处理。数据预处理是对原始记录数据作检查，删除已作废除标记的记录和删去与图形生成无关的记录，补充碎部点的坐标计算和修改有错误的信息码。数据预处理后生成点文件。点文件以点为记录单元，记录内容是点号、编码、点之间的连接关系码和点的坐标。 图形处理是根据点文件，将与地物有关的点记录生成地物图块文件，将与等高线有关的点记录生成等高线图块文件。地物图块文件的每一条记录以绘制地物符号为单元，其记录内容是地物编码，按连接顺序排列的地物点点号或点的x、y坐标值，以及点之间的连接线型码。等高线处理是将表示地貌的离散点在考虑地性线、断裂线的条件下自动连接成三角形网络（TIN），建立起数字高程模型（DEM）。在三角形边上用内插法计算等高线通过点的平面位置x、y，然后搜索同一条等高线上的点，依次连接排列起来，形成每一条等高线的图块记录。 图块文件经过人机交互编辑形成数字图的图形文件。图形文件根据数字图的用途不同有不同的要求。为满足计算机制图的大比例尺数字图文件，就是编辑后新的图块文件。这种图形文件按一幅图为单元储存，用于绘制某一规定比例尺的地形图。而满足大比例尺数字图数据库的图形文件还需在上述图形文件基础上作进一步的处理。 （三）地形图和测量成果报表的输出 计算机数据处理的成果，可分三路输出：一路到打印机，按需要打印出各种数据（原始数据、清样数据、控制点成果等）；另一路到绘图仪，绘制地形图；第三路可接数据库系统，将数据存储到数据库，并能根据需要随时取出数据绘制任何比例尺的地形图。 三、全站仪数字化测图的特点 （一）自动化程度高，数据成果易于存取，便于管理。 （二）精度高。地形测图和图根加密可同时进行，地形点到测站点的距离比常规测图可以放长。 （三）无缝接图。数字化测图不受图幅的限制，作业小组的任务可按照河流、道路的自然分界来划分，以便于地形测图的施测，也减少了很多常规测图的接边问题。 （四）便于使用。数字地形图不是依某一固定比例尺和固定的图幅大小来贮存一幅图，它是以数字形式贮存的1：1的数字地图。根据用户的需要，在一定比例尺范围内可以输出不同比例尺和不同图幅大小的地形图， （五）数字测图的立尺位置选择更为重要。数字测图按点的坐标绘制地形符号，要绘制地物轮廓就必须有轮廓特征点的全部坐标。在常规测图中，作业员可以对照实地用简单的几何作图绘制一些规则地物轮廓，用目测绘制细小的地物和地貌形状。而数字测图对需要表示的细部也必须立尺测量。数字测图直接测量地形点的数目仍然比常规测图有所增加。 第七节 地形图的应用 一、地形图的识读 （一）地形图识读的目的 大比例尺地形图是各项工程规划、设计和施工的重要地形资料，尤其是在规划设计阶段，不仅要以地形图为底图，进行总平面的布设，而且还要根据需要，在地形图上进行一定的量算工作，以便因地制宜地进行合理的规划和设计。 为了能正确地应用地形图，首先要能看懂地形图。地形图用各种规定的符号和注记表示地物、地貌及其它有关资料，通过对这些符号和注记的识读，可使地形图成为展现在人们面前的实地立体模型，以判断其相互关系和自然形态。 （二）地形图识读的内容 1．地形图注记的识读 根据地形图图廓外的注记，可全面了解地形的基本情况。例如，由地形图的比例尺可以知道该地形图反映地物、地貌的详略；根据测图的日期注记可以知道地形图的新旧，从而判断地物、地貌的变化程度；从图廓坐标可以掌握图幅的范围；通过接图表可以了解与相邻图幅的关系。了解地形图的坐标系统、高程系统、等高距等，对正确用图有很重要的作用。 2．地物和地貌的识读 在各项工程中，通过地形图来分析、研究地形，主要是根据《地形图图式》中的符号、等高线的性质和测绘地形图时综合取舍的原则来识读地物、地貌。 在识读地形图时，还应注意由于各项建设的发展，地面上的地物、地貌不是一成不变的。因此，在应用地形图进行规划以及解决工程设计和施工中的各种问题时，除了细致地识读地形图外，还需进行实地勘察，以便对建设用地作全面正确的了解。 二、地形图应用的基本内容 （一）求图上某点的平面坐标 1．求点的直角坐标 如图7-25所示，欲求P点的直角坐标，可通过P点作平行于直角坐标格网的纵横直线，交 邻近的格网线于A、B、C、D。按比例尺量出CP和AP的距离，则可求出P点的坐标为： （7-3） 若精度要求较高，则需考虑图纸伸缩变形的影响，此时还应量取AB和CD的长度，按下列公式计算： 式中l代表相邻格网线间所代表的距离，故 2．求点的大地坐标 例如求图8-1中Q点的大地坐标，先根据内外图廓中的分度带，绘出大地坐标格网。过Q点作平行于大地坐标格网的纵横直线，交邻近的格网线于a、b、c、d。按下列公式求出Q点的大地坐标： 故 （7-4） （二）求图上某点的高程 在地形图上的任一点，可以根据等高线及高程注记确定其高程。如果点正好位于等高线上，则点的高程就等于该等高线的高程，如图7-26中的p，从图上可看出Hp=26 m；如果所求点不在等高线上，则可用内插法求出，如图7-27中的k点。过k点作一条大致垂直于相邻等高线的线段mn，量取mn的长度d，再量取mk的长度d′，k点的高程Hk可按下式求得： EMBED Equation.3 （7-5） 式中Hm为m点的高程，h为等高距，在图中h=1 m。 实际求图上某点的高程时，一般都是目估mk与mn的比例来确定k点的高程。 （三）求图上某直线的坐标方位角 1．图解法 如图7-27，求直线AB的坐标方位角时，可先过A、B两点精确地作平行于坐标格网纵线的直线，然后用量角器量测AB的坐标方位角 和BA的坐标方位角 。 同一直线的正、反坐标方位角之差应为180°。但是由于量测存在误差，设量测结果为 和 ，则可按下式计算 。 （7-6） 按图7-27中的情况，上式右边括弧中应取“－”号。 2．解析法 先求出A、B两点的坐标，然后再按下式计算AB的坐标方位角 （7-7） 当直线较长时，解析法可取得较好的结果。 （四）求图上两点间地面的坡度 设地面两点间的水平距离为D，高差为h，高差与水平距离之比称为坡度，以i表示，通常以百分率（％）或千分率（‰）来表示，可用下式计算 （7-8） 式中d为图上两点间的长度，以米为单位，M为地形图比例尺分母。 如图7-26中的a、b两点，其高差h为1 m，若量得ab图上的长为1 cm，地形图比例尺为1：5000，则ab线段的地面坡度为 如果两点间的距离较长，中间通过疏密不等的等高线，则上式所求地面坡度为两点间的平均坡度。 （五）按图上一定方向绘制纵断面图 断面图是表现沿某一方向的地面起伏情况的一种图，是以距离为横坐标，高程为纵坐标绘出的。它在工程设计中，特别是各种线路工程的规划设计中，为了进行填挖方量的概算，以及合理确定线路的纵坡，都需要了解沿线路方向的地面起伏情况，为此，常需绘制沿指定方向的纵断面图。纵断面图可以在现场实测，也可以从地形图上获取资料而绘出。 根据地形图来绘制纵断面图的方法如下：例如要绘出图7-28（a）中直线MN方向的纵断面图，可先量出MN线与各等高线交点1、2、3…等点到M的距离，然后在绘图纸或方格纸上用与地形图相同的比例尺或其它适宜的比例尺，在横坐标轴上绘出1、2、3…等点如图7-28（b）；根据等高线可得出这些点的高程，再用一定的比例尺，在纵坐标方向上绘出各点的高程，就得出相应的地面点；用光滑的曲线连接各地面点，就绘出了沿直线MN方向的断面图。还可以在地形图上沿指定线路标出相隔20 m或50 m等距离的点，然后根据等高线求出这些点的高程，以距离为横坐标，高程为纵坐标绘出断面图。 另外要注意的是，地面坡度如有变化（如过山脊、山顶或山谷处）时，在变化处应设加点，点的高程可用比例内插法求得。绘制断面图时，为了使地面的起伏变化更加明显，一般高程比例尺比水平比例尺大10～20倍。 （六） 平整土地中的土石方量估算 在各种工程建设中，除对建筑物要作合理的平面布置外，往往还要对原地貌作必要的改造，以便适于布置各类建筑物、排除地面水以及满足交通运输和敷设底下管线等。这种地貌改造称之为平整土地。 在平整场地的工作中，常需估算土石方的工程量，这项工作可利用地形图进行，其方法主要有方格网法（或设计等高线法）、等高线法和断面法等。 1.方格网法 对于大面积的土石方量估算常用此法。如图7-29，假设要求将原地貌按挖填土石方量平衡的原则改造成水平面。其步骤如下： （1）在图上绘方格网，标出方格顶点的高程； 在地形图上拟建场地内绘制方格网。方格网的大小取决于地形复杂程度、地形图比例尺大小以及土石方量估算的精度要求，一般为10 m或20 m。方格网绘制完后，根据地形图上的等高线，用内插法求出每一方格顶点的地面高程，并注记在相应方格顶点的右上方，如图7-29所示。 （2）计算设计高程 平整场地时一般按照“填挖平衡”的原则确定平整场地后的平面高程，该高程称“设计高程”。先取每一方格四个顶点的平均地面高程，再取所有方格平均地面高程的平均值，得出的就是设计高程H0： 式中Hi为每一方格的平均地面高程；n为方格总数。 从计算过程中可以看出，由于是取方格四顶点高程的平均值，所以每点的高程要乘以1/4。再从图中可以看出，像A1、A4等角点只用了一次，而像A2、B1等边点则用了两次，拐点B4用了三次，而像B2、C2等中点要用四次，所以求设计高程H0的计算公式可写成： （7-9） 这样计算出的设计高程，可使填土和挖土的数量大致相等。将图7-29中各方格点高程代入式（7-9），求出设计高程为33.04 m。在图上内插绘出33.04 m等高线（图中虚线），即为不填不挖的边界线，也称为零线。 （3）计算挖（填）高度； 用方格顶点的地面高程和设计高程，可计算出各方格顶点的挖（填）高度，即： 挖（填）高度=地面高程－设计高程 将挖（填）高度注记在各方格顶点的左上方。正号为挖方，负号为填方。 （4）计算挖（填）土石方量； 挖（填）土石方量可按角点、边点、拐点、中点分别按下列公式计算 （7-10） 实际计算时，可按方格线依次计算挖、填土石方量，然后计算挖、填土石方量总和。图7-29中土石方量计算如下表（方格边长为20m×20m）： 表8-1 方格网法估算土石方量 点号 挖深 （m）