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1、第六章 大比例尺地形图的测绘和应用,第一节 地形图的基本知识,第二节 大比例尺地形图的测绘,第三节 大比例尺地形图的应用,第一节 地形图的基本知识,地面上有明显轮廓的，天然形成或人工建造的各种固定物体称为地物。,地球表面的高低起伏状态称为地貌。,一、地形图概述,1.地物和地貌,将地面上各种地物和地貌沿垂直方向投影到水平面上，并按一定的比例尺，用地形图图式统一规定的符号和注记，将其缩绘在图纸上，这种表示地物的平面位置和地貌起伏情况的图，称为地形图。,在图上主要表示地物平面位置的地形图，称为平面图。,2.地形图,二、地形图比例尺,地形图上任一线段的长度与它所代表的实地水平距离之比，称为地形图比例尺
2、。,1.比例尺,(1)数字比例尺,数字比例尺是用分子为1，分母为整数的分数表示。,设图上一线段长度为d，相应实地的水平距离为D，则该地形图的比例尺为：,式中 M 比例尺分母。,(2)图示比例尺,10,5,0,10,20,30,40,50,23.8m,18.9m,常见的图示比例尺为直线比例尺。,这是一个1:500的直线比例尺，由间距为2mm的两条平行直线构成，以2cm为单位分成若干大格，左边第一大格十等分，大小格分界处注以0， 右边其他大格分界处标记按绘图比例尺换算的实际长度。,使用时，先用分规在图上量取某线段的长度，然后用分规的右针尖对准右边的某个整分划，使分规的左针尖落在最左边的基本单位内。
3、,地形图上0.1mm的长度所代表的实地水平距离，称为比例尺精度，用表示，即,2.比例尺精度,几种常用地形图的比例尺精度如下表所示：,根据比例尺的精度，可确定测绘地形图时测量距离的精度；另外，如果规定了地物图上要表示的最短长度，根据比例尺的精度，可确定测图的比例尺。,例7-1 如果规定在地形图上应表示出的最短距离为0.2m，则测图比例尺最小为多大?,解,因为：,所以，,三、地形图的图名、图号、图廓和接合图表,1.地形图的图名,每幅地形图都应标注图名，通常以图幅内最著名的地名、厂矿企业或村庄的名称作为图名。,图名一般标注在地形图北图廓外上方中央。,白吉树村15.0-10.0,1:1000,5,西面
4、角坐标为x=15.0km，y=10.0km。,8,9,10,4,*,2.地形图的分幅和图号,为了区别各幅地形图所在的位置，每幅地形图上都编有图号。,图号就是该图幅相应分幅方法的编号，标注在北图廓上方的中央、图名的下方。,(1)分幅方法,以1:5000地形图为基础进行的正方形分幅。,1:5000,1:2000,1:1000,1:500,几种大比例尺地形图的图幅,1:5000,4040,4,1,0.25,1:2000,5050,1,4,1,1:1000,5050,5050,0.25,16,4,1:500,0.0625,64,16,(2)编号方法,坐标编号法,图号一般采用该图幅西南角坐标的公里数为编
5、号，x坐标在前，y坐标在后，中间有短线连接。,白吉树村15.0-10.0,1:1000,5,西面角坐标为x = 15.0 km，y = 10.0 km。,8,9,10,4,*,如果测区范围比较小，图幅数量少，可采用数字顺序编号法。,数字顺序编号法,1,2,3,4,5,9,13,6,10,14,7,11,15,8,12,16,3.图廓和接合图表,（1）图廓,图廓是地形图的边界线，有内、外图廓线之分。,内图廓就是坐标格网线，也是图幅的边界线，用0.1mm细线绘出。,外图廓线为图幅的最外围边线，用0.5mm粗线绘出。,内、外图廓线相距12mm，在内外图廓线之间注记坐标格网线坐标值。,（2）接合图表,
6、为了说明本幅图与相邻图幅之间的关系，便于索取相邻图幅，在图幅左上角列出相邻图幅图名，斜线部分表示本图位置。,地形图上表示地物类别、形状、大小及位置的符号称为地物符号。,根据地物形状大小和描绘方法的不同，地物符号可分为四种:,比例符号,非比例符号,半比例符号,地物注记,四、地物符号,1.比例符号,地物的形状和大小均按测图比例尺缩小，并用规定的符号绘在图纸上，这种地物符号称为比例符号。,2.非比例符号,有些地物，轮廓较小，无法将其形状和大小按比例缩绘到图上，而采用相应的规定符号表示，这种符号称为非比例符号。,非比例符号只能表示物体的位置和类别，不能用来确定物体的尺寸。,3.半比例符号,地物的长度可
7、按比例尺缩绘，而宽度按规定尺寸绘出，这种符号称为半比例符号。,用半比例符号表示的地物都是一些带状地物。,4.地物注记,对地物加以说明的文字、数字或特有符号，称为地物注记。,1.等高线的概念,地面上高程相同的相邻各点连成的闭合曲线，称为等高线。,如雨后地面上静止的积水，积水面与地面的交线就是一条等高线。,将这些等高线沿铅垂方向投影到水平面H上，并用规定的比例尺缩绘在图纸上，这就将小山用等高线表示在地形图上了。,五、地貌符号,2.等高距和等高线平距,相邻等高线之间的高差称为等高距，也称为等高线间隔，用h表示。,相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，用d表示。,式中 M 比例尺分母。,地面坡度 i
8、 与等高线平距 d 成反比。,地面坡度较缓，其等高线平距较小大，等高线显得稀疏；,地面坡度较陡，其等高线平距较小，等高线十分密集。,地形图的基本等高距,3.等高线的分类,为了更详尽地表示地貌的特征，地形图上常用下面四种类型的等高线。,四种类型等高线,(1)首曲线,在同一幅地形图上，按规定的基本等高距描绘的等高线称为首曲线，也称基本等高线。,(2)计曲线,凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高线称为计曲线，也称加粗等高线。,计曲线要加粗描绘并注记高程。,首曲线用0.15 mm的细实线描绘。,计曲线用0.3 mm粗实线绘出。,(3)间曲线,为了显示首曲线不能表示出的局部地貌，按二分之一基本等高距描绘
9、的等高线称为间曲线，也称半距等高线。,(4)助曲线,用间曲线还不能表示出的局部地貌，可按四分之一基本等高距描绘的等高线称为助曲线。,间曲线用0.15 mm的细长虚线表示。,助曲线用0.15 mm的细短虚线表示。,4.几种基本地貌的等高线,山头和洼地的等高线,山脊与山谷的等高线,鞍部的等高线,陡崖和悬崖的表示方法,（1）山头和洼地的等高线,山头和洼地（又称盆地）的等高线都是一组闭合曲线。,山头的等高线,洼地的等高线,山头内圈等高线高程大于外圈等高线的高程，洼地则相反。,示坡线是垂直于等高线并指示坡度降落方向的短线。,示坡线往外标注是山头，往内标注的则是洼地。,（2）山脊与山谷的等高线,沿着一个方
10、向延伸的高地称为山脊，山脊上最高点的连线称为山脊线或分水线。,在两山脊间沿着一个方向延伸的洼地称为山谷，山谷中最低点的连线称为山谷线。,山脊线、山谷线与等高线正交。,山脊的等高线是一组凸向低处的曲线。,山谷的等高线是一组凸向高处的曲线。,山脊的等高线,山谷的等高线,（3）鞍部的等高线,相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部分称为鞍部，鞍部是两个山脊和两个山谷会合的地方。,鞍部的等高线由两组相对的山脊和山谷的等高线组成，即在一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线。,鞍部的等高线,（4）陡崖和悬崖的表示方法,坡度在70以上或为90的陡峭崖壁称为陡崖。,陡崖处的等高线非常密集，甚至会重叠，因此，在陡崖处不
11、再绘制等高线，改用陡崖符号表示。,上部向外突出，中间凹进的陡崖称为悬崖。,上部的等高线投影到水平面时与下部的等高线相交，下部凹进的等高线用虚线表示。,石质陡崖,土质陡崖,悬崖的等高线,5.等高线的特性,（1）在同一条等高线上的各点高程必相等。,（2）等高线是一条封闭曲线，不能在图内突然中断。若某条等高线不在本图内闭合，必在相邻图幅内闭合。,（3）除断崖、绝壁外，不同高程的等高线不能相交，也不能重合。,（4）在同一幅地形图上，等高线密表示坡度陡；等高线稀表示坡度缓。平距相同，则坡度相同。,（5）山脊线、山谷线均与等高线正交。,第二节 大比例尺地形图的测绘,在地形图测绘中，决定地物、地貌位置的特征
12、点称为地形特征点，也称碎部点。,测绘地形图就是测定碎部点平面位置和高程。,一、地形测量的概述,1.地形测量,2.地形测量的实质,1.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。,聚纸薄膜是一面打毛的半透明图纸，其厚度约为0.070.1 mm，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。,二、测图前的准备工作,2.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
13、、坐标格网尺法及计算机绘制等。,目前有一种印有坐标方格网的聚酯薄膜图纸，使用更为方便。,3.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。,1000,1100,1200,1300,1400,1500,500,600,700,800,900,1000,a,b,c,d,e,f,n,m,17,23.66,1,20.28,2,48.74,3,51.22,三、碎部测量,（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、
14、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。,1.碎部点的选择,（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、山谷线等地形线上，如山顶、鞍部、山脊和山谷的地形变换处、山坡倾斜变换处和山脚地形变换的地方。,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相应的规定。,碎部点的最大间距和最大视距,2.经纬仪测绘
15、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。,最后对照实地情况，按照地形图图式规定的符号绘出地形图。,后视另一控制点B，安置水平度盘为 ，则AB称为起始方向。,在一个测站上的测绘工作步骤,（1）安置仪器,将经纬仪安置在控制点A上，量取仪器高，并记入碎部测量手薄。,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。,连接图上相应控制点a、b，并适当延长
16、ab线，则ab为图上起始方向线。,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。,B,A,起始方向,a,b,图上起始方向线,1,D1,2,D2,（2）立尺,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。,（4）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“碎部测量手簿”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“碎部测量手簿”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。,碎部测量手簿,1
17、,0.760,1.420,93 28,-3 28,-4 59,114 00,75.7,202.81,山脚,2,0.750,2.420,93 00,-3 00,-4.92,80 30,74.8,202.48,房角,（5）展点,用量角器，将碎部点展绘在图纸上。,（6）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。,a,b,起始方向线,75.7,1,202.81,74.8,3.碎部测量的注意事项,（1）施测前应检测竖盘指标差，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 ，然后逐点改正。,（3）每一测站测
18、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，检查点应不少于两个。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。,四、增补测站点,经纬仪视距支导线法是增补测站点常用方法。,A,B,C,D,DA1,1,例 从图根控制点A测定支导线点1。,（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点在图上的位置。,（3）再
19、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相应的规定时，取其平均值，按测图比例尺在方向线上定出补充测站1点。,五、地形图的绘制,1.地物的描绘,地物要按地形图图式规定的符号表示。,如房屋按其轮廓用直线连接；,河流、道路的弯曲部分，则用圆滑的曲线连接；,对于不能按比例描绘的地物，应按相应的非比例符号表示。,坚6,12.36,D38,沥:砾,河,滹,沱,2.等高线的勾绘,地貌主要用等高线来表示。,对于不能用等高线表示的特殊地貌，如悬崖、峭壁、陡坎、冲沟、雨裂等，则用相应的图式规定的符号表示。,等高线是根据相邻地
20、貌特征点的高程，按规定的等高距勾绘的。,等高线的勾绘方法有比例内插法、图解法和目估法等。,A,B,C,D,E,F,G,H,I,K,52.8,57.4,51.6,52.5,55.8,50.4,50.5,52.3,58.8,55.6,x2,x1,比例内插法,52.8m,57.4m,53m,54m,55m,56m,57m,A,B,4.6m,64mm（图上距离）,3mm,6mm,1.地形图的拼接,采用分幅测图时，为了保证相邻图幅的拼接，每幅图的四边均须测出图廓线外5mm。,拼接时将相邻两幅的相应图边，按坐标格网叠合在一起进行拼接。,六、地形图的拼接、检查与整饰,如果不吻合，其接图误差不超过下表中所规定
21、的平面与高差中误差的2倍时，可按平均位置修改。,地物点位、点间距和等高线高程中误差,若超过限差时，应到现场检查予以纠正或重测。,2.地形图的检查,（1）室内检查,室内检查的内容有图面地物、地貌是否清晰易读，各种符号、注记是否正确，等高线与地貌特征点的高程是否相符，接边精度是否合乎要求等。,如发现错误和疑点，不可随意修改，应加记录，并到野外进行实地检查、修改。,（2）野外检查,野外检查是在室内检查的基础上进行重点抽查。,检查方法,巡视检查,仪器检查,巡视检查,检查时应携带测图板，根据室内检查的重点，按预定的巡视检查路线，进行实地对照查看。,主要查看地物、地貌各要素测绘是否正确、齐全，取舍是否恰当
22、，等高线的勾绘是否逼真，图式符号运用是否正确等。,仪器设站检查,仪器检查是在室内检查和野外巡视检查的基础上进行的。,除对发现的问题进行补测和修正外，还要对本测站所测地形进行检查，看所测地形图是否符合要求，如果发现点位的误差超限，应按正确的观测结果修正。,仪器检查量一般为10%。,3.地形图的整饰,原图经过拼接和检查后，还应按规定的地形图图式符号对地物、地貌进行清绘和整饰，使图面更加合理、清晰、美观。,整饰的顺序是先图内后图外，先注记后符号，先地物后地貌。,最后写出图名、比例尺、坐标系统及高程系统、施测单位、测绘者及施测日期等。,如果是独立坐标系统，还需画出指北方向。,第三节 大比例尺地形图的应
23、用,一、求图上某点的坐标,1000,2500,2400,2300,2200,2100,2000,1100,1200,1300,1400,1000,1500,A,a,b,c,d,f,g,q,p,按地形图比例尺量出,则A点的坐标为:,二、图上两点间的水平距离,1000,2500,2400,2300,2200,2100,2000,1100,1200,1300,1400,1000,1500,A,B,DAB,先求出图上A、B两点坐标（xA，yA）和（xB，yB），然后按坐标反算，计算AB的水平距离。,1.解析法,2.图解法,用两脚规在图上直接卡出A、B两点的长度，再与地形图上的直线比例尺比较，即可得出A
24、B的水平距离。,也可用比例尺直接在图上量取。,三、图上某直线的坐标方位角,1000,2500,2400,2300,2200,2100,2000,1100,1200,1300,1400,1000,1500,A,B,1.解析法,如果A、B两点的坐标已知，可按坐标反算公式计算AB直线的坐标方位角。,2.图解法,当精度要求不高时，可由量角器在图上直接量取其坐标方位角。,AB的坐标方位角为：,四、求图上某点的高程,1.点在等高线上,如果点在等高线上，则其高程即为等高线的高程。,A,B,m,n,36,32,34,30,28,C,2.点不在等高线上,如果点位不在等高线上，则可按内插求得。,B点相对于m点的高差hmB为：,设,，则B点的高程为：,通常根据等高线用目估法按比例推算图上点的高程。,五、求图上某直线的坡度,在地形图上求得直线的长度以及两端点的高程后，可按下式计算该直线的平均坡度i，即,式中 d 图上量得的长度，mm； M地形图比例尺分母； h 两端点间的高差，m； D直线实地水平距离，m。,坡度有正负号， “” 正号表示上坡，“”负号表示下坡，常用百分率（%）或千分率（）表示。,
