第九章 地形图基本知识和大比例尺地形图的测绘(新1)

1、第九章 基础地理 信息采集及成图方法 内容提要： 一、地形图的基本知识 二、大比例地形图的传统测绘方法 三、数字化测图方法,一、地形图的基本知识,地图：根据一定的数学法则,将地球（或星球）的自然现象和社会现象通过概括和取舍用符号缩绘在平面上的图形，显示出若干现象的地理分布和相互联系。 地形图：地形图是普通地图的一种，按一定比例尺，用规定的符号表示地物地貌的平面位置和高程的正射投影图。 数字地图：指用全数字的形式描述地图要素的属性、空间位置和相互关系信息的数据集合。 电子地图：是数字地物符号化处理后的数据集合，它具有地图的符号化数据特征，并能快速实现图形的平面、立体和动态跟踪显示，供人们在屏幕上

2、阅读和使用。,地形图,地形图,（一） 地形图的比例尺 比例尺：地形图上两点之间的距离与其实地距离之比，称为比例尺。,（1）数字比例尺,1比例尺的种类,（2）图示比例尺,（1）数字比例尺,数字比例尺一般用分子为1的分数形式表示。设图上某一直线的长度为d，地面上相应线段的水平长度为D，则图的比例尺为 式中M为比例尺分母。比例尺的大小是以比例尺的比值来衡量的，比例尺分母M越大，比例尺越小，分母越小，比例尺越大。 （1）大比例尺地形图1：500、1：1000、1：2000、1：5000 （2）中比例尺地形图1：2.5万、1：5万、1：10万 （3）小比例尺地形图1：25万、1：50万、1：100万,（

3、2）图示比例尺 在地形图上绘制一条直线，并把直线分成若干等分段，每个等分段一般为1cm（或2cm）,再将最左边的一个等分段进行10等分(或20等分),并以第10（或第20）等分处的分划线为零分划线，然后在零分划线左右分划线处，标注按数字比例尺算出的实际距离。,10,5,0,10,20,30,40,50,23.8m,18.9m,2、比例尺的精度 地形图上0.1mm所代表的实地长度，称为比例尺精度。,通常在工程建设的初步规划设计阶段: 1：2000、1：5000和1：10000。 在详细规划设计和施工阶段: 1：2000、1：1000，1：500。,(二)地物符号,地形是地物和地貌的总称。 比例符

4、号：对轮廓较大的地物，其形状和大小均可按测图比例尺缩小，用地形图图式中的规定符号绘出，称为比例符号。,非比例符号：某些地物的轮廓太小，无法将其形状和大小依比例尺缩绘在图上，只能用特定的符号表示它们的中心位置，称为非比例符号。,线形符号：对一些呈线状延伸的地物，其长度可按比例缩绘，但其宽度不能按比例缩绘的符号，称为线形符号。,地物注记:采用文字、数字或特定的符号对地物加以说明者，称为地物注记。,(三)地貌符号,地貌是指地球表面的高低起伏状态，它包括山地、丘陵和平原等，在地形图上用等高线表示地貌。,等高线：由地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线。 等高线表示地貌的原理：,1)等高距： 地形图上

5、相邻两条等高线的高程之差称为等高距。常用的等高距有1m、2m、5m、10m等几种 2）等高线平距： 相邻两条等高线之间的水平距离。,3）等高线平距与地面坡度 地面坡度愈陡，则等高线平距愈小，地形图上的等高线愈密；反之，地面坡度愈缓，则等高线平距愈大，等高线愈稀。即等高线平距的大小与地面坡度成反比。 如果等高线平距等于零， 则地面坡度等于90。,山头,洼地,1、典型地貌的等高线,1）山丘、洼地,2）山脊和山谷的等高线表示,山脊：山的凸棱由山顶延伸至山脚者称为山脊。 山谷：相邻两山脊之间的凹部称为山谷。,3）鞍部（相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位称为鞍部）,4）悬崖（坡度在70度以上的陡峭崖壁）,

6、陡崖,悬崖,某 区 域 等 高 线 图,典型地貌的等高线表示,图103,2、等高线的分类,首曲线（基本等高线）：按规定的等高距测绘的等高线。 计曲线（加粗等高线）：每隔四条基本等高线加粗的等高线。 每5倍等高距的等高线加粗描绘。,半距等高线（间曲线）：按二分之一基本等高距加绘的等高 线，用长虚线表示 辅助等高线（助曲线）：按四分之一基本等高距插绘的等高 线，用短虚线表示。,3、等高线的特性,（1）同一条等高线上各点的高程相等。 （2）等高线是闭合的曲线，不能中断，如果在一幅图中不闭合，则必定跨越邻幅或多幅后闭合。 （3）不同高程的等高线不能相交，只有在绝壁或悬崖处才会相交。 （4）等高线与山脊

7、线和山谷线正交。 （5）一幅地形图上等高距相等。等高线间平距的大小与地面坡度的大小成反比。,为了便于测绘、使用和保管地形图, 需要按统一的规定和方法, 将大面积的地形图进行分幅和有系统的编号。 地形图的分幅编号可分为两类: 一种是：按坐标格网划分的正方形或矩形分幅法； 另一种是：按经纬线划分的梯形分幅法。,1、正方形或矩形分幅编号与图廓注记,(四)地形图的分幅编号与图廓注记,上述大比例地形图的编号一般采用图廓西南角坐标公里数 编号法。 大比例尺地形图往往是小地区或带状地区的工程设计和施工用图, 也可用各种代号进行编号。,例如:可以用测区与阿拉伯数字结合的方法。如图所示, 将测区按统一顺序进行编

8、号, 一般从左到右, 从上到下用阿拉伯数字1、2、3、4.编定(如xx-15),A,B,C,1,2,3,4,5,6,1:500、1:1000、1:2000等大比例尺地形图的图廓及图外注记主要包括如下内容。 （1）图名、图号 图名即本幅图的名称, 一般以所在图幅内主要地名来命名。图名选取有困难时, 也可不注图名, 仅注图号。图名和图号应注写在图幅上部中央，且图名在上，图号在下。,（2）图幅接合表（接图表） 图幅接合表绘在图幅左上角, 说明本图幅与相邻图幅的关系, 供索取相邻图幅时用。图幅接合表可采用图名注出, 也可采用图号(仅注有图号时)注出。,图幅接合表,（3）内、外图廓和坐标网线 图廓是地形

9、图的边界，采用矩形分幅的大比例尺地形图只有内图廓和外图廓。内图廓就是地形图的边界线，也是坐标格网线。在内图廓外四角处注有坐标值，在内图廓的内侧, 每隔10cm绘有5mm长的坐标短线, 并在图幅内绘制为每隔10cm的坐标格网交叉点。 外图廓是图幅最外边的粗线，一般起装饰作用。 （4）其它图外注记 在外图廓的左下方应注记测图日期、测图方法、平面和高程坐标系统、等高距及地形图图式的版别。在外图廓下方中央应注写比例尺。在外图廓的左侧偏下位置应注明测绘单位全称。,比例尺,测图日期、方法、坐标系统等,测绘单位,2、梯形分幅编号与图廓注记,按国际上的统一规定，梯形分符应以1：1000000比例尺的地形图为基

10、础，实行全球统一的分幅与编号。,（1）1:1000000地形图的分幅编号 整个地球表面用子午线分成60个6系列，由经度180起，自西向东用数字1，2，3，60表示。同时，由赤道起分别向北向南直到纬度88止，每隔4 纬度圈分成22个横行，用字母A，B，C，V编号。 每幅1：1000 000地形图 ，由纬差4 的纬圈和经差6 的子午线所形成的梯形，图号由“图符行号（字母码）和图符列号（数字码）组成”,A,B,C,D,E,F,G,H,I,.,图10-6,水班学生所测部分校园平面图,二、大比例地形图的传统测绘方法,根据碎步测量的方法来划分，地形图成图方法主要分为以下几种： 1）以平板仪、经纬仪或水准仪

11、、光电测距仪或皮尺为主要测量工具的传统测绘法； 2）以电子全站仪为主要测量工具，并辅以电子手簿、计算机、绘图仪的数字化测量和自动化成图方法； 3）摄影测量方法。,传统的测图的方法是：,外业测量地物地貌的特征点,在图纸上展绘碎部点,按点之间关系连线，显示地物地貌,按碎部点高程，手工内插描绘等高线,1. 仪器、工具及资料的准备。 2. 图纸 ：可用白绘图纸或聚酯薄膜。,（一） 测图前的准备,3. 绘坐标格网 采用对角线法,对角线法绘制方格网,方格网的大小： 40cm50cm或50cm50cm 方格的大小：10cm10cm,2、检查： 方格边长误差0.2mm， 各方格交点不在一直线偏离 0.2mm，

12、 对角线长度与理论值之差0.3mm。,（二）展绘控制点： 例：展绘控制点A(647.43, 634.52,4.50)；B(913.46,748.63,6.45）。,1、确定格网线的坐标、注记。 2、确定控制点所在的方格，按比例尺展出。 3、检查：在图上量取相邻控制点间的距离。其与理论值之差图上0.3mm。,1:1000,0.50.5,1000 900 800 700 600 500,500 600 700 800 900 1000,（三）地形测图的方法,1、经纬仪测绘法,经纬仪测绘法原理 观测立尺方向与某控制方向的水平角 测定立尺点与测站间的平距 测定立尺点与测站间的高差,极坐标法,视距测量,

13、1、经纬仪法测图,一）配置 1）工具：经纬仪、图板、塔尺或水准尺、小钢尺、量角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。 2）人员：观测员、记录计算员、绘图员各1人、立尺员2人。,二）步骤,1）安仪：在控制点A安置经纬仪，量取仪器高i。 2）定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘置零（即0度0分0秒）。作为起始方向。,3）立尺：立尺员把水准尺立到地形、地貌特征点上。,A、 “地物”取“轮廓转折点”。,B、地貌取“地性线上坡度或方向变化点”。,4）观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数L、水平角。,5）记录、计算：记录上述观测值，按视距测量公式计算出点1的水平距离D和高程H。,A,

14、B,C,上丝减下丝,6）展碎部点：在图纸上，按、D，定出点1的位置。,实地距离D换算为图上距离d的简便算法：,例1:500：,例1:2000,例子碎步测量,读取水平度盘读数，竖直盘读数，上丝、下丝、中丝。,1,老学生食堂,1,地物：根据特征点是直线我们连直线，是曲线我们连曲线。,展绘碎步点,老学生食堂,篮 球 场,地貌的绘制（用等高线表示）,等高线的绘制方法： （）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线）。 （）再在相邻碎部点之间内插出等高线。,等高线勾绘方法：三定一连二注,三定：一定上下两点有无等高线通过；二定等高线通过的条数；三定等高线通过的位置。 一连：用光滑的曲线连接相同高程的点。 二注：一

15、注计曲线；二注示坡线。,等高线的绘制方法,62.9,62.8,62.5,68.2,65.5,68。5,63.6,61.8,61.9,64.6,（四）地形图的拼接、整饰和检查,1、地形图的拼接 若测区面积较大，采用分幅测图时，整饰以前必须进行地形图的拼接。,一般规定每幅图的图边应测出图幅外1cm。若偏差小于容许值，可以平均分配到两幅图中。,2、地形图的整饰 1）地物的描绘 地物应按地形图图式规定的符号表示。如房屋轮廓线用直线相连，而道路河流的弯曲部分则需逐点连接成光滑曲线。不能依比例描绘的地物应按相应的非比例符号表示。 2）地貌主要用等高线来表示。 3）擦掉不必要的点、线、高程等。使图面整洁、规

16、范。 4）图外注记整饰：地形图图外注记，根据注记的内容不同，其注记的文字或数字的大小、尺寸、位置、与图廓的边距都各有不同，进行图外注记整饰时，应参照【图廓整饰样式及说明】执行。,整饰的格式如下：,（0.45-0.40 ）表示本图幅编号，它是以图幅西南角坐标公里数表示的。,3、地形图的检查 （1）室内检查： 1）从测图前的准备工作开始，应该认真检查坐标方格网绘制、控制点的展绘是否符合标准，碎部点测量的计算、展绘应准确无误、当天重算、重展，发现问题，及时修正。 2）检查地物描绘的各种符号是否按图式规定的尺寸、大小。地物符号的定位点与碎部点是否一至。 3）检查等高线是否光滑、合理，与高程点标注有无矛

17、盾。 4）检查注记符号的位置是否恰当，文字或数字的大小是否按图式标准。 5）检查图幅拼接是否吻合，是否保持地物、地貌的原状。 6）室内检查应在自检的基础上进行互检。,（2）室外检查：带原图和测量仪器到实地对照检查。 首先检查地物、地貌有无漏测，等高线走向与实地地貌是否一至； 其次，在测图控制点上安置仪器，对地物、地貌特征点进行抽样观测检查，将观测的结果重展于图上，与原图上相应点的平面位置和高程进行比较，其较差应小于2M(M为中误差）。如果超差的个数占总抽查个数的2以上，则认为该图纸不合格。,休息！,2、 小平板仪测图原理 小平板仪构造：主要由图板，照准器和三角架所组成。附件有对点器和长盒罗盘。

18、,小平板仪的安置主要包括对点、整平和定向三项工作。对点，就是使图板上的控制点(如b点)和实地相应的控制点(如B点)在同一铅垂线上；整平，就是将图板置于水平位置；定向，就是使图上的方向线(如ba线)与地面上的相应方向线(如BA)在同一竖直面内。 准备工作完成后并了解了测图原理后，就可以进行野外测图。测绘地物和地貌的工作，又称为碎部测量，其主要工作是测绘地物和地貌特征点的位置。,传统的地形测量是白纸测图或模拟法测图。 数字测图（digital surveying and mapping，简称 DSM）是一种解析、机助的测图方法，它以野外观测数据为基础，通过解析计算，将地物地貌特征点用数字的形式表达

19、。 测量成果是地形特征点的数字集合形态，不仅是绘制在纸上的地形图，更重要的是提交可供传输、处理、共享的数字地形信息，即以计算机磁盘或光盘为载体的数字地形图。,三、全站仪数字化测图的外业工作,1、数字测图的主要特点 (1)自动化程度高 自动记录存储，直接传输给计算机进行数据处理、绘图， 由计算机建立数据和图形数据库，生成数字地图，便于成果应用和信息管理工作。 (2)精度高 精度取决于对地物和地貌点的野外数据采集的精度。 (3)使用方便 测量成果的精度均匀一致，与绘图比例尺无关，分层绘制，实现了一测多用，同时便于地形图的检查、修测和更新。,2、获得数字地图的方法 1. 全野外数字测图 2.旧图（底图）数字化 1）数字化仪数字化 2）扫描仪数字化 3.航测数字测图,3、数字化测图的几个环节