第八章 测量学课件.ppt

1、第八章大比例尺地形图的测绘,控制测量工作结束后,就可以根据图根控制点测定地物、地貌特征点的平面位置和高程，按规定的比例尺和符号绘成地形图。本章主要介绍大比例尺地形图测绘的各项工作。,8-1测图前的准备工作,在测图前要明确任务和要求，抄录测区控制点的成果资料，并进行测区踏勘，拟定施测方案；根据方案所要求的测图方法准备仪器、工具和所用物品，并配备技术人员；对主要仪器应进行检查和校正，尤其是竖盘的指标差要经常进行检校。,一、图纸准备,为了测绘、保管和使用上的方便，测绘单位采用的图幅尺寸一般有50cm 50cm、40cm 50cm、40cm 40cm几种，测图时可根据测区情况选择所需的图幅尺寸。,二、

2、坐标格网图纸准备,为了保证测图质量，必须采用优质图纸，为了减少图纸变形，采用聚脂薄膜测图。,三、展绘测图控制点,图纸上绘出坐标格网后，根据控制点的坐标值先确定点所在的方格，然后计算出对应格网的坐标差数X 和Y ，按比例在格网和相对边上截取与此坐标相等的距离，最后对应连接相交即得点的位置。如图8-12中，要展绘1号点，其坐标X1 = 634.735m，Y1 = 572.557m，测图比例尺为1 : 500。由坐标值可知1点所在方格(X = 600 650, Y = 550 600)，其纵坐标X =34.74m，按比例在方格内截取6.948cm得横线aa，横坐标差Y = 22.56m，按比例在本格

3、网内截取4.512cm得纵线bb，将相应截取的横线aa与纵线bb相交，其交点即为1点在图上的位置。,在此点的右侧平画一短横线，在横线上方注明点号，横线的下方注明此点的高程。控制点展好后应检查各控制点之间的图上长度与按比例尺缩小后的相应实地长度之差，其差数不应超过图上长度的0.3mm，合格后才能进行测图。,8-2视距测量,视距测量是用望远镜内视距丝装置，根据几何光学原理可同时测定两点间的水平距离和高差的一种方法。,这种方法虽然精度不高，但具有速度快、操作简便、不易受地形条件限制等优点，因此被广泛用于地形图碎部测量中。,一、视距测量公式,经纬仪(或水准仪)望远镜筒内十字丝分划板的上下两条短横丝，就

4、是用来测量距离的，这样的两条短横丝称为视距丝，如图8-11a)所示。,在图811b中，A为测绘点，B为欲测地形碎部点。在A点安置仪器，B点立尺，读取上下视距丝在尺上的读数间隔n和中丝读数v，以及竖直角 ，并量取仪器高i，则A、B两点间的水平距离高D和高差h可用下式计算：,视距测量动画,811 视距测量示意图,(8-2),式中：k仪器乘常数，可取k = 100,在实际工作中只要能使所观测的中丝读数V等于仪器高i， 高差计算公式式可简化为: h = D tan (8-3),二、观测与计算,如图8-11所示，欲测定A、B两点间的水平距离D和高差h，其观测方法如下：,(1)在测站A安置经纬仪，量取仪器

5、高i，在测点B竖立视距 尺；,(2)盘左位置，照准视距尺，消除视差后使十字丝的横丝 (中丝)读数等于仪器高i，固定望远镜，用上下视距丝分 别在尺上读取读数，估读到mm，算出视距间隔n(n = 下 丝读数 - 上丝读数)。为了既快速又准确地读出视距间隔， 可先将中丝对准仪器高读竖直角，然后把上丝对准邻近 整数刻划后直接读取视距间隔；,(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，算出竖直角 。对有竖盘指标 自动归零装置的仪器，应打开自动归零装置后再读数；,(4)根据表8-3所列公式，计算水平距离和高差及立尺 点的高程。,进行视距观测时，应注意以下几点：,(1)使用的仪

6、器必须进行竖盘指标差的检校。,(2)视距尺应竖直。,(3)必须严格消除视差，上下丝读数要快速。,(4)若为提高精度并进行校核，应在盘左、盘右位置按 上述方法观测一测回，最后取上、下半测回所得的尺间 隔n和竖直角 的平均值来计算水平距离D和高差h。,(5)有障碍物或其它原因，中丝不能在尺上截取仪器高I 的读数时，应尽量截取大于仪器高的整米数来，以便于 测点高程的计算。例如，i = 1.42，则可截取2.42m或 3.42m等。,8-3大平板仪的构造与使用,平板仪测量是一种观测与绘图相结合的方法。它可以同时测定点的平面位置和高程，它的特点是利用相似形原理图解水平角度，再用视距测量方法测定水平距离较

7、差，将测点位置直接绘制在图纸上。,1平板仪测量原理,如图8-16所示，设地面上有A、B、O三点，在O点上安置一块贴有图纸的水平图板，将地面O点沿垂线方向投影到图纸上得o点，然后通过OA和OB方向作两个竖直面，则竖直面与图板面的交线oA 和oB 所夹的角度就是AOB的水平角，用视距测量方法测出OA和OB的水平距离oA 和oB ，并按一定的比例尺在oa 和ob 方向线上定出a和b点，使图上a、o、b三点组成的图形与地面上相应的A、O、B三点组成的图形相似，然后再应用视距测量方法测出A、B两点对O点的高差，并根据O点的已知高程，计算出A、B点的高程。这就是平板仪测量的原理。,图8-16平板仪测图原理

8、示意图,2大平板仪的构造,大平板仪的构造由照准仪、图板、基座和附件组成。,(1)照准仪：图8-17为西安光学测量仪器厂制造的PG3XZ型平板仪的照准仪。它由望远镜、竖盘、支柱和直尺所组成，其作用和经纬仪相似。平板相当于水平度盘，照准目标后用平行尺来画方向线。竖直度盘分划值为1 ，向两个方向依正负每2 为一注记，分别注记到 40 ，当望远镜水平时读数为0 。在竖直度盘右侧附有水准管，读数前必须先调整水准管，当气泡居中时才能读取竖直度盘读数，直读到10 估读到1 ，读数窗影像如图8-28所示，其读数分别为0 00 和 + 6 23 。,图8-17大平板仪的照准仪,1-竖直度盘 2-望远镜制动螺旋

9、3-入光孔及反光镜 4-竖直度盘水准管微动螺旋 5-横轴调节螺旋 6-平行尺 7-小握手 8-竖盘水准管 9-读数显微镜 10-物镜对光螺旋 11-目镜对光螺旋 12-望远镜微动螺旋 13-支柱 14-校正螺旋 15-横向水准管 16-直尺17-接尺,图8-18照准仪读数窗示意图,(2)图板：又称测板，用轻而干的木料制成，一般为60 60 3cm3的方形板，背面有螺孔，用连接螺旋可将其固定在基座上。,基座：基座上有脚螺旋以及水平制动螺旋，其作用与经纬仪相同，基座是通过连接螺旋与三脚架固连。,(3)附件：有圆水准器，是用来整平图板的；对点器又称移点器，由金属的叉架和一垂球组成，利用它可使地面点与

10、图上相应点位于同一铅垂线上；定向罗盘是用来测定图板方向的。,3大平板仪的安置,平板仪在一个测站上的安置过程，包括对中、整平和定向三项工作。对中就是使地面点和图板上的相应点位于同一铅垂线上。对中的容许偏差为测图比例尺精度的一半，即0.5*0.1M。整平是使图板成水平位置。定向是使图板上的直线方向与相应的地面线方向重合或互相平行。其精度与定向用的直线长度有关，直线越长，定向精度越高。这三项工作是互相影响的。,8-4碎部测量的方法,碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程。,一、碎部点的选择与跑尺,对于地物而言，其地形点应选在地物轮廓线的方向变化处，如房屋应选屋角为地形点，水塘应选有棱角或弯曲的地点为

11、地形点。测完一个地物后再转向另一个地物，以便于在图上绘出它们的位置。,对于地貌来说，地形点应选在山脊线、山谷线、山脚线、坡度变换点和方向变换点及山顶、鞍部等地貌的特征点处。为能正确而详细地表示实地情况，一般规定地形点间在图上的最大距离不应超过3cm。对于各种比例尺的地形点间距以及最大视距长度，如表8-4所列。,地形点间距和视距长度的要求 表8-4,在地形图测绘中地形点就是立尺点，因此跑尺是一项很重要的测图工作，立尺点和跑尺路线的选择对地形图的质量和测图效率都有直接影响。测图开始前，观测员、绘图员和跑尺员应先在测站上研究需要立尺和跑尺的方案。一般在地性线明显地区，可沿地性线和坡度变换点依次立尺，

12、也可沿等高线跑尺；在平坦地区，一般常用环形法和迂回路线法来跑尺。地物点跑尺最好是沿地物轮廓逐点立尺，以方便绘图。,三、经纬仪测绘法测图,将经纬仪安置于测站点A上，如图8-15所示，量取仪器高i，并测定竖直度盘的指标差X，然后照准另一控制点B作为起始方向，并在该方向上使水平度盘读数配置成0 00 00 。照准立在碎部点1上的视距尺，读取水平角、中丝读数(一般使中丝对准尺上仪器高i处)和视距间隔，并读出竖盘读数，分别记入地形碎部点测量记录表中，以上所列公式计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点的高程。,经纬仪测绘法测图动画,图8-15经纬仪测绘法测图,置绘图板在测站边，如图8-15所示。根据水平角和

13、距离按极坐标法，仍以图上的ab方向为零方向，用透明半圆仪量测水平角，得到自测站点A到碎部点1上的方向线，沿此方向线从a点截取水平距离在图上的长度，即得碎部点1的点位，并将高程注记在点旁。用同法可测绘其它碎部点。,这种方法也可在野外用经纬仪观测碎部点的数据，做好记录并画出草图，而后在室内根据记录数据和草图来绘制地形图。 经纬仪测绘法测图，操作简单、方便，工作效率高，任务紧迫时可分组进行。其缺点是因在室内绘图不能对照实地及时发现问题，因此成图后应到现场核对。,四、大平板仪测图,在直尺边上，把水平距离按测图比例尺缩小后，用两脚规在图上刺点，即得碎部点在图上的位置，并在点位右边注记高程，用同法测绘其它

14、碎部点。,如图8-20所示，将大平板仪安置在测站点A上，进行对中、整平，按AB已知直线定向，以AG已知直线为检查方向，量取仪器高i，并进行高程检查，用照准仪的直尺边紧靠在图上的a点，照准碎部点所立的尺子，使十字丝横丝对准标尺上的仪器高处(也可对准其它位置读数)，读上下丝的读数，计算视距。调平竖盘指标水准管并读取竖直角，根据视距和竖直角按表8-3所列公式计算碎部点与测站点间的水平距离和高差，然后根据测站点高程，再计算碎部点的高程。,在直尺边上，把水平距离按测图比例尺缩小后，用两脚规在图上刺点，即得碎部点在图上的位置，并在点位右边注记高程，用同法测绘其它碎部点。,图8-20大平板仪测图示意图,8-5地形图的拼接、检查和整饰,一、地形图的拼接,测区面积较大时，整个测区必须分为若干幅图进行施测。这样，在相邻图幅连接处，由于测量误差和绘图误差的影响，无论是地物轮廓，还是等高线往往不能完全吻合。其地物、地貌偏差不超过下表的22倍时则可取其平均位置进行改正。,二、地形图的检查,1外业检查,根据内业检查的情况，有计划地确定巡视路线，进行实地对照查看，检查地物、地貌有无遗漏；等高线是否逼