第七章_碎部测量.ppt

1、第七章 碎部测量,地形图测绘技术基础 地形图测绘 数字化测图基本原理,7.1.1 地形图的基本概念,地形图：将地物和地貌经过综合取舍，按一定比例，用规定的符号和一定的表示方法表示地物、地貌平面位置和高程的正形投影图。 正形投影：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的投影，又称等角投影。 地形测图：用规定的符号、按一定的比例尺把地貌和地物的形态、大小和相互关系精确地测绘到图纸上的过程，称为地形测图。,7.1.1 地形图的基本概念,地物：地球表面的固定物体，边界线或特征点 地貌：地球表面各种高低起伏的形态，等高线 地形：地物和地貌的总称 地形测量的任务是测绘地形图。地形图测

2、绘是以测量控制点为依据，按以一定的步骤和方法将地物和地貌测定在图之上，并用规定的比例尺和符号绘制成图.,7.1.1 地形图的基本概念,地图比例尺(scale)：图上某一线段的长度l与地面上相应线段的水平长度L之比。 l/L = 1/(L/l)=1/M 根据比例尺计算实地距离L或图上距离l L = M*l l = L/M,常见的比例尺有两种：数字比例尺和直线比例尺。 用分子为1的分数式来表示的比例尺，称为数字比例尺，即 为了用图方便，以及避免由于图纸伸缩而引起的误差，通常在图上绘制图示比例尺，也称直线比例尺。,7.1.1 地形图的基本概念,7.1.1 地形图的基本概念,大比例尺地图： 1500、

3、11000、12000、15000的地形图 中比例尺地图：11万、125万、15万、110万的地形图 小比例尺地图：120万、150万、1100万的地形图，称为小比例尺图,7.1.1 地形图的基本概念,比例尺精度 在测量工作中称相当于图上0.1mm的实地水平距离为比例尺精度 。 比例尺精度的意义 按工作需要，多大的地物须在图上表示出来或测量地物要求精确到什么程度，由此可参考决定测图的比例尺； 当测图比例尺已决定之后，可以推算出测量地物时应精确的程度。,7.1.1 地形图的基本概念,地形图按比例尺可分为大、中、小三种图 大比例尺地形图：1:500、1:1000、1:2000、1:5000 中比例

4、尺地形图：1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10 小比例尺地形图：1:20万、1:50万、1:100 中比例尺地形图由国家测绘部门测绘,目前均用航空摄影测量方法成图.小比例尺地形图一般由中比例尺图缩小编绘而成.我国把中、小比例尺地形图规定为 “国家基本图”. 大比例尺地形图是为了直接满足各种工程设计而测绘的. 1:5000比便尺地形图主要用于规划设计,以及填绘地质勘探成果,计算矿产储量和进行矿区开发的总体设计; 1:2000比例尺地形图主要用于城市详细规划,工程项目的初步设计以及详细填绘地质勘探成果和精密计算矿产储量等; 1:1000和1:500比例尺地形图则用于工程项目的施工设计。,7.

5、1.2 地形图的分幅,为了便于测绘、拼接、管理和使用地形图，必须按适当面积将广大地区的地形图划分成适宜的若干单幅地形图，并将分幅的地形图进行有系统的编号，这项工作称为地形图的分幅和编号。地形图的分幅可分为两大类：梯形分幅(又称“经纬线分幅”)和矩形分幅(包括正方形分幅)。 所谓梯形分幅就是按经线和纬线来划分，左、右以经线为界，上、下以纬线为界，图形近似梯形。梯形分幅常用于基本比例尺地形图。 矩形分幅是按平面直角坐标的纵、横坐标线来划分的，图幅的上、下以坐标横线为界，左、右以坐标纵线为界。对于工程方面需要的局部地区的大比例尺地形图、平面图和中小比例尺挂图和地图集，常用矩形分幅。,7.1.3 测图

6、技术规范与技术设计,图根控制技术方案 平面坐标系的选择 尽可能采用国家统一坐标系统 实测边长-参考椭球面-高斯平面 加入两个改正数 长度综合变形 特殊情况下可以选用独立坐标系统 高程系统的选择 1985年国家高程基准 地方高程系统,7.2 地形图测绘,测图前的准备工作 地形图的测绘定点 地物地貌的测绘方法 地形图的绘制,7.2.2 地形图的测绘定点,地面上地物地貌错综复杂，不可能测量所有点来描绘地形，测绘地形图实质上是测量部分地物地貌特征点（这样的特征点在测图时通称为碎部点），经绘图处理来反映地貌的起伏变化、地物的特性及相对位置。地形图的测绘方法包括碎部点测量和地形绘图两部分。 碎部点测量方法

7、 极坐标法、直角坐标法、直线支距法、方向交会法、距离交会法 大比例尺地形图的测绘方法 经纬仪与半圆仪联合测绘地形图,7.2.2 地形图的测绘定点,碎部点测量方法-极坐标法 极坐标法由测量极角、极距确定点的平面位置。测图实践中，角度测量通常是先确定测站点至一已知点的方向，以此作为参照方向测量待定点的方向值。 极角和极距将依据测图方法,由不同的仪器测定.传统测图方法使用经纬仪(仅用盘左)配合水准尺确定极角和极距(视距).现代数字测图使用全站仪确定极角和极距(光电测距). 观测量：水平角,垂直角,仪器高i,站标高v，上下丝读数差l或斜距D。 D = Kl cos2a， hAB = D tg a +

8、i v; XB=XA+Dcos，YB=YA+Dsin;,7.2.2 地形图的测绘定点,碎部点测量方法-方向交会法 方向交会是以地面两已知点M、N为基边,测定M、N至待定点的方向,由两方向的交点定位待定点.M、N为两个已知点(图纸上为m、n), ABCD是待定的地物特征点.在M、N安置仪器测定了方向MA、MB、MC、MD和NA、NB、NC、ND,并在图纸上绘出相应方向线,其中MA、NA相交于A;MB、NB相交于B;MC、NC相交于C;MD、ND相交于D,ABCD即为测绘出的待定点 (角度交会定点原理),7.2.2 地形图的测绘定点,碎部点测量方法-距离交会法 条件与方向交会相同，但测量的是已知点

9、到待定点的距离MA、MB、MC、MD和NA、NB、NC、ND，分别以m、n为圆心，各个距离的图上长度为半径画圆弧，分别相交于a、b、c、d，它们就是测绘出的待定点.(距离交会定点原理),7.2.2 地形图的测绘定点,碎部点测量方法-直角坐标法 从测量原理上分析，实际上没有直接测量坐标或坐标增量的测图方法。 由于全站型测量仪器、高性能便携计算机和大容量的贮存器的广泛应用，由所测角度和距离向直角坐标转换轻易、快速。因此直角坐标法已经成为了广泛应用的测图方法之一。特别对于使用计算机绘图系统和内外业一体化成图系统的用户，直角坐标法是他们所能采用的一种方法。直角坐标法也是数字地形图的基础。,7.2.2

10、地形图的测绘定点,碎部点测量方法-直线支距法 本方法为其它测图方法测绘某些困难地区时的补充手段.以图为例,测量对象是一建筑物,其主要特征点(A、B、C、D)已测绘到图纸上.但该建筑物外形复杂,还有一些变化点(1、2、3、4)直接测量很困难或不能观测到.这时可丈量变化点至主要轮廓线AB的支距(垂距)和A点至垂足的平距来实现测绘定点.此法在城区密集居民地的测绘特别适用.,7.2.3 地物地貌的测绘方法,地貌的基本形态:平地、盆地、丘陵地、山地、山脊、山谷和鞍部。即使非常复杂的地貌都可以视为这些基本地貌组成。 1、平地:坡度很小、没有明显的起伏变化、平整平坦的地面，倾角2，比高20m； 2、盆地:与

11、山相反，较四周低凹的洼地称为盆地。小范围的低洼地叫洼地，极小的洼地叫坑。 3、丘陵地：地面起伏变化较大，倾角=26，比高150m； 4、山地：地面高低变化悬殊，倾角=625，比高150m； 高山地：地面高低变化悬殊，倾角25。,7.2.3 地物地貌的测绘方法,山:与四周比较,显著隆起的高地称为山,山的最高部位称为山顶,山顶的形态有尖顶、圆顶、平顶等。山体的倾斜面称为山坡，近于直立的山坡叫峭壁，向山体内凹的峭壁叫悬崖。 山脊:沿某个方向延伸的狭长高地称为山脊。沿山脊延伸方向连接山脊上最高点的线叫山脊线或分水线。 山谷:两山脊之间的凹部称为山谷。沿山谷延伸方向，山谷中最低点的连线叫山谷线或集水线。

12、 鞍部:两山顶之间的凹部位，形似马鞍，称为鞍部。 地性线:表达地貌特征的线,如山脊线,它们构成了地貌的骨架.地性线也称地貌特征线.地性线的交点为地貌特征点.,地貌的表示方法等高线 等高线是地面高程相等的相邻点会集而成的闭合曲线.可以想象一静止的水面淹没了一座山包的一部分，水面与山坡的接触线是一条闭合曲线，因为水面上任何点的高程相等，所以此闭合曲线就是一条等高线。设有一座小山头的山顶被水,恰好淹没时的水面高程为50 m,水位每退5m,则坡面与水面的交线即为一条闭合的等高线,其相应高程为45m,40m,35m.将地面各交线垂直投影在水平面上,一定比例尺缩小,从而得到一簇表现山头形状,大小,位置以及

13、它起伏变化的等高线。,7.2.3 地物地貌的测绘方法,7.2.3 地物地貌的测绘方法,等高距与等高线平距 等高距：是相邻等高线间的高差（h）； 等高线平距：是相邻等高线间的水平距离。 同一幅地形图上只有一个等高距。由于地面形态的起伏变化，等高线间的水平距离在不同地点、不同方向不可能相等。正是利用等高线平距不相等这特性，可以从地形图上判别地表坡度的变化。 等高线平距随地面坡度变化，坡度大等高线平距小，等高线稠密。坡度小等高线平距大，等高线稀疏。因此等高线的疏密程度也反映出地表陡缓程度。 在地形图测量设计中必需依据测图比例尺、测区地面平均坡度及坡度变化程度，选择合适的等高距。等高距选择过大，就不能精确显示地貌；反之，选择过小，等高线密集，失去图面的清晰度。,等高线种类 等高线的高程应为基本等高距的整倍数。按基本等高距描绘的等高线称首曲线，用细实线描绘；为了读图方便，高程为5倍基本等高距的等高线用粗实线描绘并注记高程，称为计曲线；,7.2.3 地物地貌的测绘方法,在基本等高线不能反映出地面局部地貌的变化时，可用二分之一基本等高距用长虚线加密的等高线，称为间曲线；更加细小的变化还可用四分之一基本等高距用短虚线加密的等高线，称为助曲线.,