西南交大工程測量學課程課件c81_第1頁
西南交大工程測量學課程課件c81_第2頁
西南交大工程測量學課程課件c81_第3頁
西南交大工程測量學課程課件c81_第4頁
西南交大工程測量學課程課件c81_第5頁
已閱讀5頁,還剩85頁未讀, 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

9. 地形圖測繪9.1 地物地貌的表示方法 地形測量的任務是測繪地形圖。地形圖測繪是以測量控制點為依據,按以一定的步驟和方法將地物和地貌測定在圖之上,并用規定的比例尺和符號繪制成圖,如圖9-1。9. 地形圖測繪9.1 地物地貌的表示方法1西南交大工程測量學課程課件c812圖上任一線段d與地上相應線段水平距離D之比,稱為圖的比例尺。常見的比例尺有兩種:數字比例尺和直線比例尺。

用分子為1的分數式來表示的比例尺,稱為數字比例尺,即

為了用圖方便,以及避免由于圖紙伸縮而引起的誤差,通常在圖上繪制圖示比例尺,也稱直線比例尺。

9.1.1比例尺

圖上任一線段d與地上相應線段水平距離D之比,稱為圖的比例尺。39.1.2 地物符號1)、比例符號輪廓較大的地物,如房屋、運動場、湖泊、森林、田地等,凡能按比例尺把它們的形狀、大小和位置縮繪在圖上的,稱為比例符號。這類符號表示出地物的輪廓特征。2)、非比例符號輪廓較小的地物,或無法將其形狀和大小按比例畫到圖上的地物,如三角點、水準點、獨立樹、里程碑、水井和鉆孔等,則采用一種統一規格、概括形象特征的象征性符號表示,這種符號稱為非比例符號,只表示地物的中心位置,不表示地物的形狀和大小。3)、半比例符號對于一些帶狀延伸地物,如河流、道路、通訊線、管道、垣柵等,其長度可按測圖比例尺縮繪,而寬度無法按比例表示的符號稱為半比例符號,這種符號一般表示地物的中心位置,但是城墻和垣柵等,其準確位置在其符號的底線上。4)、地物注記對地物加以說明的文字、數字或特定符號,稱為地物注記。如地區、城鎮、河流、道路名稱;江河的流向、道路去向以及林木、田地類別等說明。9.1.2 地物符號1)、比例符號輪廓較大的地物,如房屋4西南交大工程測量學課程課件c8159.1.3 等高線1)等高線原理 等高線是地面相鄰等高點相連接的閉合曲線。一簇等高線,在圖上不僅能表達地面起伏變化的形態,而且還具有一定立體感。如圖8-4,設有一座小山頭的山頂被水恰好淹沒時的水面高程為50m,水位每退5m,則坡面與水面的交線即為一條閉合的等高線,其相應高程為45m、40m、35m。將地面各交線垂直投影在水平面上,按一定比例尺縮小,從而得到一簇表現山頭形狀、大小、位置以及它起伏變化的等高線。9.1.3 等高線1)等高線原理 等高線是地面相鄰等高點相6 相鄰等高線之間的高差h,稱為等高距或等高線間隔,在同一幅地形圖上,等高距是相同的,相鄰等高線間的水平距離d,稱為等高線平距。由圖可知,d愈大,表示地面坡度愈緩,反之愈陡。坡度與平距成反比。 用等高線表示地貌,等高距選擇過大,就不能精確顯示地貌;反之,選擇過小,等高線密集,失去圖面的清晰度。因此,應根據地形和比例尺參照表8-1選用等高距。圖8-4等高線原理 相鄰等高線之間的高差h,稱為等高距或等高線間隔,在同一幅地7表8-1 地形圖的基本等高距表8-1 地形圖的基本等高距8按上表選定的等高距稱為基本等高距,同一幅圖只能采用一種基本等高距。等高線的高程應為基本等高距的整倍數。按基本等高距描繪的等高線稱首曲線,用細實線描繪;為了讀圖方便,高程為5倍基本等高距的等高線用粗實線描繪并注記高程,稱為計曲線;在基本等高線不能反映出地面局部地貌的變化時,可用二分之一基本等高距用長虛線加密的等高線,稱為間曲線;更加細小的變化還可用四分之一基本等高距用短虛線加密的等高線,稱為助曲線(圖9-5)。

按上表選定的等高距稱為基本等高距,同一幅圖只92)等高線表示典型地貌

山頭和洼地(盆地)圖8-6山頭和洼地2)等高線表示典型地貌

山頭和洼地(盆地)圖8-6山頭和洼10山脊和山谷圖8-7山脊和山谷山脊和山谷圖8-7山脊和山谷11鞍部、陡崖圖8-9陡崖圖8-8鞍部鞍部、陡崖圖8-9陡崖圖8-8鞍部12懸崖、沖溝圖8-10懸崖圖8-11沖溝懸崖、沖溝圖8-10懸崖圖8-11沖溝133)等高線的特性

1)同一條等高線上的點,其高程必相等。2)等高線均是閉合曲線,如不在本圖幅內閉合,則必在圖外閉合,故等高線必須延伸到圖幅邊緣。3)除在懸崖或絕壁處外,等高線在圖上不能相交或重合。4)等高線的平距小,表示坡度陡,平距大則坡度緩,平距相等則坡度相等,平距與坡度成反比。5)等高線和山脊線、山谷線成正交。6)等高線不能在圖內中斷,但遇道路、房屋、河流等地物符號和注記處可以局部中斷。3)等高線的特性1)同一條等高線上的點,其高程必相等。14圖8-13平板儀測量圖8-13平板儀測量158.2.2平板儀構造平板儀分為小平板儀和大平板儀。1)小平板儀如圖8-14,小平板儀主要由圖板、照準器和三腳架組成,附件有對點器和長盒羅盤。圖板通過基座上的窩球狀連接螺旋安裝在三角架上。照準器系由具有刻劃的直尺和前后的接目覘板、接物覘板、中間的水準器組成。用接物覘板的照準絲與接目覘孔構成的視準面來瞄準目標,直尺描繪方向線,長盒羅盤用來標定圖板方向,對點器用來安置圖板,使圖上點與地面相應測站點在同一鉛垂線上。圖8-14小平板儀1圖板,2照準器,3三腳架,4對點器,5長盒羅盤8.2.2平板儀構造圖8-14小平板儀168.2.2平板儀構造2)、大平板儀大平板儀主要由照準儀、測圖板、三角架與基座,水準器、羅盤、移點器等組成。照準儀是用來瞄準目標、畫方向線、測定距離和高差,是由望遠鏡、豎盤、支柱和直尺構成(圖8-15)。大平板儀結構堅固、穩定,測圖精度高,但儀器笨重。圖8-15大平板儀1物鏡2望遠鏡制動螺旋3望遠鏡微動螺旋4指標水準管5讀數放大器6目鏡7豎直度盤8指標水準管微動螺旋9橫軸校正螺旋10橫軸水準管8.2.2平板儀構造2)、大平板儀大平板儀主要由照準儀17圖8-16對點,整平,定向e8.2.3平板儀的安置1)對點如圖8-16,對點就是將圖上的已知點與地上的測站點A于同一鉛垂線上。對點時,將對點器的尖端對準圖上點,移動腳架使垂球尖對準地面點A,其容許誤差一般規定為,M為比例尺分母。2)整平整平的目的是使固定有圖紙的平板處于水平位置。整平時,先放松窩狀連接的整平螺旋,傾仰平板使照準器上的水準管氣泡在兩個互相垂直的方向上居中,測圖平板水平,然后擰緊整平螺旋使平板穩定。3)定向定向的目的是使圖紙上的已知方向線與地面上相應的方向線一致或平行。用已知方向線定向時,將照準器的直尺邊緊靠已知直線(圖8-16),松開窩狀連接的螺旋,轉動平板,使照準器瞄準地面點B,固定平板,完成定向工作。定向誤差屬于系統誤差,對點位精度影響較大。用已知直線定向時,定向精度與直線的長度有關,定向直線愈長,定向精度愈高。圖8-16對點,整平,定向e8.2.3平板儀的安置1)對188.3測站點的增補在測繪地形中,當測站點不夠使用時,常需要在已有控制點的基礎上增補臨時性的測站點,其方法有下列幾種:1)視距支導線設置視距支導線的邊長應不大于最大視距的2/3(見表8-2),豎直角不宜過大,最多只允許連續設置二個支點。支導線的水平角用經緯儀測量一個測回,用視距法往返測定支導線的邊長和高差,每條導線邊往返測的較差相對于該邊長的水平距離不大于1/200,高差較差不大于該邊長水平距離的1/500。邊長和高差的往返測較差在允許范圍內取往返測的平均值,然后用圖解法展繪出支導線點。由于支導線缺乏檢核條件,因此要對觀測和展繪工作加強檢查,防止錯誤。當用平板儀測繪地形圖時,可采用圖解法測量導線點,布設的支導線稱為圖解支導線,與視距支導線不同之處,只是導線的方向不是用經緯儀測定,而是直接用照準儀確定。8.3測站點的增補在測繪地形中,當測站點不夠使用時,常需要198.3測站點的增補2)視距導線若用支導線方法增設測站點還不能滿足測圖的要求,可采用視距導線方法。視距導線應布設成附合或閉合導線形式,增設的臨時測站一般不超過5個。導線邊和角的測量方法與視距支導線相同。按照導線邊和角展繪導線點,當平面點位的閉合差不大于1/200,用圖解法調整。調整方法如圖8-17,在圖8-17a)中A、B為已知點,1、2、3、B為未經調整的導線點,閉合差為BB。各點的改正方向與閉合差BB的方向相同,改正量在B點為BB,其余各點改正量根據其離起點A的距離按比例用圖解法求出。在圖8-17b)中,按一定比例繪出各導線邊長,在B點作垂線使BB等于閉合差的大小,連接AB,分別過1、2、3點作垂線交于AB得1、2、3,則11、22、33即為1、2、3點的改正量。高程閉合差不大于1/500,其閉合差的調整也可按圖8-17b)同樣的方法進行。圖8-17導線閉合差調整8.3測站點的增補2)視距導線若用支導線方法增設測站點208.3測站點的增補3)內外分點法當需要增設的測站離控制點較近且相鄰的控制點通視,可采用內外分點法測定測站點。如圖8-18所示,在需要增設測站位置較近的控制點B上置鏡,瞄準控制點A,在AB方向上量取距離BM,定出測站M點,這種方法稱為內分點法;若瞄準A點后倒鏡,在AB的延長線方向上量取距離BN,定出測站N點,這種方法稱為外分點法。圖8-18內外分點8.3測站點的增補3)內外分點法當需要增設的測站離控218.4測圖前的準備工作8.4.1圖紙準備大比例尺地形圖的圖幅大小一般為、、。為保證測圖的質量,應選擇優質繪圖紙。一般臨時性測圖,可直接固定將圖紙在圖板上進行測繪;需要長期保存的地形圖,為減少圖紙的伸縮變形,通常將圖紙裱糊在鋅板、鋁板或膠合板上。目前各測繪部門大多采用聚酯薄膜代替繪圖紙,它具有透明度好、伸縮性小、不怕潮濕、牢固耐用等特點。聚酯薄膜圖紙的厚度為0.07~0.1mm,表面打毛,可直接在底圖上著墨復曬藍圖,如果表面不清潔,還可用水洗滌,因而方便和簡化了成圖的工序。但聚酯薄膜易燃,易折和老化,故在使用保管過程中應注意防火防折。8.4.2繪制坐標格網為了準確地將控制點展繪在圖紙上,首先要在圖紙上繪制的直角坐標格網。繪制坐標格網的工具和方法很多,如可用坐標儀或坐標格網尺等專用儀器工具。坐標儀是專門用于展繪控制點和繪制坐標格網的儀器;坐標格網尺是專門用于繪制格網的金屬尺。它們是測圖單位的一種專用設備。下面介紹對角線法繪制格網。如圖8-19,先用直尺在圖紙上繪出兩條對角線,從交點o為圓心沿對角線量取等長線段,得a、b、c、d點,用直線順序連接4點,得矩形abcd。再從a、d兩點起各沿ab、dc方向每隔10cm定一點;從d、c兩點起各沿da、cb方向每隔10cm定一點,連接矩形對邊上的相應點,即得坐標格網。坐標格網是測繪地形圖的基礎,每一個方格的邊長都應該準確,縱橫格網線應嚴格垂直。因此,坐標格網繪好后,要進行格網邊長和垂直度的檢查。小方格網的邊長檢查,可用比例尺量取,其值與10cm的誤差不應超過;小方格網對角線長度與的誤差不應超過。方格網垂直度的檢查,可用直尺檢查格網的交點是否在同一直線上(如圖8-19中mn直線),其偏離值不應超過0.2mm。如檢查值超過限差,應重新繪制方格網。8.4測圖前的準備工作8.4.1圖紙準備228.4測圖前的準備工作8.4.3展繪控制點展繪控制點前,首先要按圖的分幅位置,確定坐標格網線的坐標值,也可根據測圖控制點的最大和最小坐標值來確定,使控制點安置在圖紙上的適當位置,坐標值要注在相應格網邊線的外側(圖8-20)。圖8-19對角線法繪制格網8.4測圖前的準備工作8.4.3展繪控制點圖8-19238.4測圖前的準備工作按坐標展繪控制點,先要根據其坐標,確定所在的方格。例如控制點D的坐標,。根據D點的坐標值,可確定其位置在efhg方格內。分別從ef和gh按測圖比例尺各量取20.34m,得i、j兩點;然后從i點開始沿ij方向按測圖比例尺量取23.43m,得D點。同法可將圖幅內所有控制點展繪在圖紙上,最后用比例尺量取各相鄰控制點間的距離作為檢查,其距離與相應的實地距離的誤差不應超過圖上0.3mm。在圖紙上的控制點要注記點名和高程,一般可在控制點的右側以分數形式注明,分子為點名,分母為高程,如圖8-20中A,……,D點。圖8-20控制點展繪8.4測圖前的準備工作按坐標展繪控制點,先要根據其坐標,確248.5碎部測量碎部測量是以控制點為測站,測定周圍碎部點的平面位置和高程,并按規定的圖示符號繪制成圖。8.5.1碎部點的選擇地物、地貌的特征點,統稱為地形特征點,地物特征點,一般選在地物輪廓的方向線變化處,如房屋角點、道路轉折點或交叉點、河岸水涯線或水渠的轉彎點等。連接這些特征點,就能得到地物的相似形狀。對于形狀不規則的地物,通常要進行取舍。一般的規定是主要地物凸凹部分在地形圖上大于0.4mm均應測定出來;小于0.4mm時可用直線連接。一些非比例表示的地物,如獨立樹、紀念碑和電線桿等獨立地物,則應選在中心點位置。地貌特征點,通常選在最能反映地貌特征的山脊線,山谷線等地性線上。如山頂、鞍部、山脊、山谷、山坡、山腳等坡度或方向的變化點,如圖8-21所示的立尺點。利用這些特征點勾繪等高線,才能在地形圖上真實地反映出地貌來。圖8-21地貌特征點8.5碎部測量圖8-21地貌特征點258.5碎部測量碎部點的密度應該適當,碎部點在地形圖上的間距約為2~3cm,各種比例尺的碎部點間距可參考表8-2。在地面平坦或坡度無顯著變化地區,地貌特征點的間距可以采用最大值。8.5碎部測量268.5.2地物地貌的描繪工作中,當碎部點展繪在圖上后,就可在碎部測量對照實地描繪地物和等高線。1)地物描繪描繪的地形圖要按圖式規定的符號表示地物。依比例描繪的房屋,輪廓要用直線連接,道路、河流的彎曲部分要逐點連成光滑的曲線。不依比例描繪的地物,需按規定的非比例符號表示。2)等高線勾繪由于等高線表示的地面高程均為等高距h的整倍數,因而需要在兩碎部點之間內插以h為間隔的等高點。內插是在同坡段上進行。下面介紹兩種常見方法:(1)目估法圖8-22a),某局部地區地貌特征點的相對位置和高程,已測定在圖之上。首先連接地性線上同坡段的相鄰特征點ba,bc等,虛線表山脊線,實線表山谷線,然后在同坡段上,按高差與平距成比例的關系內差等高點,勾繪等高線。已知a,b點平距為35mm(圖上量取),高差,如勾繪等高距為1m的等高線,共有五根線穿過ab段,兩根間的平距(由求得)。a點至第一根等高線的高差為0.9m,不是1m,按高差1m的平距d為標準,適當縮短(將d分為10份,取9份),目估定出44m的點;同法在b點定出48m的點。然后將首尾點間的平距4等分定出45m、46m、47m各點;同理,在bc、bd、be段上定出相應的點(圖8-22b))。最后將相鄰等高的點,參照實地的地貌用圓滑的曲線徒手連接起來,就構成一簇等高線(圖8-22c))。圖8-22目估法勾繪等高線8.5.2地物地貌的描繪工作中,當碎部點展繪在圖上后,就可278.5.2地物地貌的描繪(2)圖解法繪一張等間隔若干條平行線的透明紙,蒙在勾繪等高線的圖上,轉動透明紙,使a、b兩點分別位于平行線間的0.9和0.5的位置上,如圖8-23,則直線ab和五條平行線的交點,便是高程為44m、45m、46m、47m及48m的等高線位置。圖8-23圖解法內插等高線8.5.2地物地貌的描繪(2)圖解法繪一張等間隔若干條288.5.3測圖方法1)經緯儀(光電測距儀)測繪法(1)儀器安置(如圖8-24所示)在測站A安置經緯儀,量取儀器高i,填人手簿,在視距尺上用紅布條標出儀器高的位置v,以便照準。將水平度盤讀數配置為0,照準控制點B,作為后視點的起始方向,并用視距法測定其距離和高差填人手簿,以便進行檢查。當測站周圍碎部點測完后,再重新照準后視點檢查水平度盤零方向,在確定變動不大于2后,方能撤站。測圖板置于測站旁。(2)跑尺在地形特征點上立尺的工作通稱為跑尺。立尺點的位置、密度、遠近及跑尺的方法影響著成圖的質量和功效。立尺員在立尺之前,應弄清實測范圍和實地情況,選定立尺點,并與觀測員、繪圖員共同商定跑尺路線,依次將尺立置于地物,地貌特征點上。(3)觀測將經緯儀照準地形點P的標尺,中絲對準視儀器高處的紅布條(或另一位置讀數),上下絲讀取視距間隔l,并讀取豎盤讀數L及水平角,記入手簿進行計算(表8-3)。然后將P、DP、HP報給繪圖員。同法測定其它各碎部點,結束前,應檢查經緯儀的零方向是否符合要求。(4)繪圖繪圖是根據圖上已知的零方向,在a點上按用量角器定出ap方向,并在該方向上按比例尺針刺DP定出p點;以該點為小數點注記其高程HP。同法展繪其它各點,并根據這些點繪圖。測繪地物時,應對照外輪廓隨測隨繪。測繪地貌時,應對照地性線和特殊地貌外緣點勾繪等高線和描繪特征地貌符號。勾繪等高線時,應先勾出計曲線,經對照檢查無誤,再加密其余等高線。8.5.3測圖方法1)經緯儀(光電測距儀)測繪法298.5.3測圖方法圖8-24經緯儀測圖8.5.3測圖方法圖8-24經緯儀測圖308.5.3測圖方法用光電測距儀測繪地形圖與用經緯儀的測繪方法基本一致,只是距離的測量方式不同。根據斜距S、豎盤讀數L、儀器高i和棱鏡高v,就可算出D和H,再加角,即可展繪點位。8.5.3測圖方法用光電測距儀測繪地形圖與用經緯儀的測繪方312)小平板儀與經緯儀聯合測圖法如圖8-25,安置經緯儀在測站M附近1~2m的點,視距尺立于M點上,使經緯儀盤左豎盤讀數L為視線水平,瞄準視距尺讀數v,量取儀器高i,可計算出點的高程()。然后安置平板儀于M點,用照準器瞄準N點,以圖上mn進行定向。小平板定向好后,再用照準器瞄準經緯儀的垂球線,在圖上畫出直線方向線,將量取的的距離按比例尺展點在圖上,定出點。測圖時,測圖員以照準器直尺邊緣切于圖上m點,瞄準立在碎部點P的視距尺,在圖紙上畫出方向線mp。同時經緯儀司鏡員也瞄準P點,用視距法測出的水平距離和高差,并報給測圖員。在圖板上測圖員以為圓心,按比例尺為半徑,與方向線相交得p點,并在點旁注高程。依同樣方法,可測繪出其它碎部點。圖8-25小平板與經緯儀測圖MˊNmmˊPn

pM12m2)小平板儀與經緯儀聯合測圖法如圖8-25,安置經緯儀在測328.6地形圖的拼接,整飾和檢查在大區域內測圖,地形圖是分幅測繪的。為了保證相鄰圖幅的互相拼接,每一幅圖的四邊,要測出圖廓外5mm。測完圖后,還需要對圖幅進行拼接,檢查與整飾,方能獲得符合要求的地形圖。圖8-26地形圖接邊差8.6地形圖的拼接,整飾和檢查在大區域內測圖,地形圖是分幅338.6.1地形圖的拼接

每幅圖施測完后,在相鄰圖幅的連接處,無論是地物或地貌,往往都不能完全吻合。如圖8-26,左、右兩幅圖邊的房屋,道路、等高線都有偏差。如相鄰圖幅地物和等高線的偏差,不超過表8-4規定的倍,取平均位置加以修正。修正時,通常用寬5~6cm的透明紙蒙在左圖幅的接圖邊上,用鉛筆把坐標格網線、地物、地貌描繪在透明紙上,然后再把透明紙按坐標格網線位置蒙在右圖幅銜接邊上,同樣用鉛筆描繪地物、地貌。若接邊差在限差內,則在透明紙上用彩色筆平均配賦,并將糾正后的地物地貌分別刺在相鄰圖邊上,以此修正圖內的地物、地貌。8.6.1地形圖的拼接

每幅圖施測完后,在相鄰圖幅的連接處348.6地形圖的拼接,整飾和檢查8.6.2地形圖的檢查1)室內檢查觀測和計算手簿的記載是否齊全、清楚和正確,各項限差是否符合規定;圖上地物、地貌的真實性、清晰性和易讀性,各種符號的運用、名稱注記等是否正確,等高線與地貌特征點的高程是否符合,有無矛盾或可疑的地方,相鄰圖幅的接邊有無問題等。如發現錯誤或疑點,應到野外進行實地檢查修改。2)外業檢查首先進行巡視檢查,它根據室內檢查的重點,按預定的巡視路線,進行實地對照查看。主要查看原圖的地物、地貌有無遺漏;勾繪的等高線是否逼真合理,符號、注記是否正確等。然后進行儀器設站檢查,除對在室內檢查和巡視撿查過程中發現的重點錯誤和遺漏進行補測和更正外,對一些懷疑點,地物、地貌復雜地區,圖幅的四角或中心地區,也需抽樣設站檢查,一般為10%左右。8.6.3地形圖的整飾當原圖經過拼接和檢查后,要進行清繪和整飾,使圖面更加合理,清晰,美觀。整飾應遵循先圖內后圖外,先地物后地貌,先注記后符號的原則進行。工作順序為:內圖廓、坐標格網,控制點、地形點符號及高程注記,獨立物體及各種名稱、數字的繪注,居民地等建筑物,各種線路、水系齲脖揮氳乩嘟紓雀呦嘸案髦值孛卜諾?。图o獾惱偉ㄍ饌祭?、讜煝境度、接图睉虎蜐图簲Q⒈壤擼晗低臣案叱滔低場⑹┎獾位、測繪者及施測日期等。圖上地物以及等高線的線條粗細、注記字體大小均按規定的圖式進行繪制?,F代測繪部門大多已采用計算機繪圖工序,經外業測繪的地形圖,只需用鉛筆完成清繪,然后用掃描儀使地圖矢量化,便可通過AutoCAD等繪圖軟件進行地形圖的機助繪制。8.6地形圖的拼接,整飾和檢查8.6.2地形圖的檢查358.7全站儀數字化測圖

利用全站儀能同時測定距離、角度、高差,提供待測點三維坐標,將儀器野外采集的數據,結合計算機、繪圖儀、以及相應軟件,就可以實現自動化測圖。8.7.1全站儀測圖模式結合不同的電子設備,全站儀數字化測圖主要有如圖8-27三種模式:圖8-27全站儀地形測圖模式8.7全站儀數字化測圖圖8-27全站儀地形測圖模式368.7全站儀數字化測圖

1)全站儀結合電子平板模式該模式是以便攜式電腦作為電子平板,通過通訊線直接與全站儀通訊、記錄數據,實時成圖。因此,它具有圖形直觀、準確性強、操作簡單等優點,即使在地形復雜地區,也可現場測繪成圖,避免野外繪制草圖。目前這種模式的開發與研究相對比較完善,由于便攜式電腦性能和測繪人員綜合素質不斷提高,因此它符合今后的發展趨勢。2)直接利用全站儀內存模式該模式使用全站儀內存或自帶記憶卡,把野外測得的數據,通過一定的編碼方式,直接記錄,同時野外現場繪制復雜地形草圖,供室內成圖時參考對照。因此,它操作過程簡單,無需附帶其他電子設備;對野外觀測數據直接存儲,糾錯能力強,可進行內業糾錯處理。隨著全站儀存儲能力的不斷增強,此方法進行小面積地形測量時,具有一定的靈活性。3)全站儀加電子手薄或高性能掌上電腦模式該模式通過通訊線將全站儀與電子手薄或掌上電腦相聯,把測量數據記錄在電子手薄或便攜式電腦上,同時可以進行一些簡單的屬性操作,并繪制現場草圖。內業時把數據傳輸到計算機中,進行成圖處理。它攜帶方便,掌上電腦采用圖形界面交互系統,可以對測量數據進行簡單的編輯,減倭四諞倒ぷ髁俊隨著掌上電腦處理能力的不斷增強,科技人員正進行針對于全站儀的掌上電腦二次開發工作,此方法會在實踐中進一步完善。8.7全站儀數字化測圖1)全站儀結合電子平板模式該模378.7.2全站儀數字測圖過程全站儀數字化測圖,主要分為準備工作、數據獲取、數據輸入、數據處理、數據輸出等五個階段。在準備工作階段,包括資料準備、控制測量、測圖準備等,與傳統地形測圖一樣,在此不再贅述,現以實際生產中普遍采用的全站儀加電子手薄測圖模式為例,從數據采集到成圖輸出介紹全站儀數字化測圖的基本過程。1)野外碎部點采集一般用“解算法”進行碎部點測量采集,用電子手薄記錄三維坐標(x,y,H)及其繪圖信息。既要記錄測站參數、距離、水平角和豎直角的碎部點位置信息,還要記錄編碼、點號、連接點和連接線型四種信息,在采集碎部點時要及時繪制觀測草圖。2)數據傳輸用數據通訊線連接電子手薄和計算機,把野外觀測數據傳輸到計算機中,每次觀測的數據要及時傳輸,避免數據丟失。3)數據處理數據處理包括數據轉換和數據計算。數據處理是對野外采集的數據進行預處理,檢查可能出現的各種錯誤;把野外采集到的數據編碼,使測量數據轉化成繪圖系統所需的編碼格式。數據計算是針對地貌關系的,當測量數據輸入計算機后,生成平面圖形、建立圖形文件、繪制等高線。4)圖形處理與成圖輸出編輯、整理經數據處理后所生成的圖形數據文件,對照外業草圖,修改整飾新生成的地形圖,補測重測存在漏測或測錯的地方。然后加注高程、注記等,進行圖幅整飾,最后成圖輸出。8.7.2全站儀數字測圖過程全站儀數字化測圖,主要分為準備388.7.3數據編碼野外數據采集,僅測定碎部點的位置并不能滿足計算機自動成圖的需要,必須將所測地物點的連接關系和地物類別(或地物屬性)等繪圖信息記錄下來,并按一定的編碼格式記錄數據。編碼按照GB/Tl4804-93《1:500、1:1000、1:2000地形圖要素分類與代碼》進行,地形信息的編碼由4部分組成;大類碼、小類碼、一級代碼、二級代碼,分別用1位十進制數字順序排列.第一大類碼是測量控制點,又分平面控制點、高程控制點、GPS點和其他控制點四個小類碼,編碼分別為1l、12、13和14。小類碼又分若干一級代碼,一級代碼又分若干二級代碼。如小三角點是第3個一級代碼,5秒小三角點是第1個二級代碼,則小三角點的編碼是113,5秒小三角點的編碼是1132。野外觀測,除要記錄測站參數、距離、水平角和豎直角等觀測量外,還要記錄地物點連接關系信息編碼?,F以一條小路為例(圖8-28),說明野外記錄的方法。記錄格式見表8-5,表中連接點是與觀測點相連接的點號,連接線型是測點與連接點之間的連線形式,有直線、曲線、圓弧和獨立點四種形式,分別用l、2、3和空為代碼,小路的編碼為443,點號同時也代表測量碎部點的順序,表中略去了觀測值。8.7.3數據編碼野外數據采集,僅測定碎部點的位置并不能滿398.7.3數據編碼目前開發的測圖軟件一般是根據自身特點的需要、作業習慣、儀器設備和數據處理方法制定自己的編碼規則。利用全站儀進行野外測設時,編碼一般由地物代碼和連接關系的簡單符號組成。如代碼F0、F1、F2…分別表示特種房、普通房、簡單房…(F字為“房”的第一拼音字母,以下類同),H1、H2…表示第一條河流、第二條河流的點位…。8.7.3數據編碼目前開發的測圖軟件一般是根據自身特點的需408.8航空攝影測量航空攝影測量是利用航空攝影像片來繪制地形圖。這種方法可把大量野外工作變為室內作業,具有速度快、成本低、精度均勻、不受季節限制等優點。國家110萬~11萬的基本圖,各專業部門工程規劃設計使用的15千和12千等大比例尺地形圖,均采用航空攝影測量繪制。8.8.1航攝像片的基本知識航空像片是用航空攝影機在飛機上對地面進行攝影所得,它是測圖的基本資料。航片影像要覆蓋整個測區面積,在天氣晴朗條件下,按選定的航高和航線連續飛行攝影。相鄰兩航片之間要有影像重疊,規定航向重疊不小于60%,旁向重疊不小于30%(圖8-29)。航片影像范圍的大小,叫像幅,目前常用像幅為,像片四邊的中點設用框標,對邊框標的連線構成直角坐標系的軸線,依據框標可量測像點坐標。航攝影片與地形圖相比有以下特點:1)投影方式的差別地形圖是將地物、地貌在水平面上的垂直投影,地形圖比例尺為一常數。航攝像片是中心投影。如圖8-30所示,地面點A發出光線經攝影鏡頭S交于底片a上。攝影鏡頭S到底片的距離為攝影機焦距f,S到地面的垂直距離稱為航高,以H表示。由圖8-30可得像片的比例尺為:2)地面起伏引起的像點位移由圖8-30及像片比例尺的公式可知,只有當像片嚴格水平且地面也絕對平坦時,中心投影圖才會與地形圖所要求的垂直投影保持一致。當像片水平而地面起伏時,如圖8-31,地面兩等長線段AB和CD位于不同的高度,它們在像片上的構像ab、cd卻有不同的長度和比例尺。即使在地面同一水平位置而高度不同的D、點,在像片上也有著不同的影像d、,即為因地面起伏引起的像點位移產生的誤差,稱為投影誤差。投影誤差的大小,與地面點相對與選定的基準面T0的高程h成正比。 8.8航空攝影測量航空攝影測量是利用航空攝影像片來繪制地形41航攝影片與地形圖相比有以下特點:60%重疊30%重疊旁疊航向圖8-29航空相片的航向與旁向重疊圖8-30航片中心投影航攝影片與地形圖相比有以下特點:60%重疊30%重疊旁疊423)航攝像片傾斜誤差如圖8-32,P和分別為水平和傾斜像片,水平面上等長線段AB、CD在水平像片上構像為ab、cd,在傾斜像片上構像為、,,,可見傾斜像片上各處的比例尺都不相同。由于像片傾斜引起像點位移產生的誤差稱為傾斜誤差。為此,航片內業利用地面已知控制點,采取像片糾正的方法來消除傾斜誤差。4)表達方式不同在地形圖上,地物地貌是按確定的地物符號、地貌符號、文字注記等表達。航片上則是物體的自然影像,以相關的形狀、大小、色調、陰影等表示地物、地貌。這種表達方式有一定程度的不確定性和局限性。利用航片制作地形圖,需要補充地物的屬性、關系和地貌的植被等資料。為此,航測通過內業判讀和外業調繪的方法來識別和綜合有關地物和地貌信息,并按統一的圖示符號和文字注記繪注在像片上。這項工作稱為像片調繪。H1

fH2ABCDSabcddhPDT0圖8-31地形起伏產生投影誤差圖8-32像片傾斜誤差3)航攝像片傾斜誤差如圖8-32,P和分別為水平和傾斜像438.8.2航測成圖簡介航空攝影測量是以航片測制地形圖,它包括航空攝影,航測外業,航測內業三部分工作內容。航測外業主要包括控制測量和像片調繪。航測內業則包括控制加密和測圖。控制加密是在外業控制點基礎上由室內進行的。主要由電子計算機來完成,俗稱“電算加密”。測圖有測制線劃地形圖、像片平面圖、影像地形圖以及數字地面模型(DTM)。航測成圖方法已經歷全模擬法、模擬-數值法、模擬-解析法及數字-解析法等幾個階段,如表8-6所示。不同的儀器,其測圖的方法也不相同,但其測圖的基本原理是一致的。目前航測成圖的常用方法有:綜合法和全能法。1)綜合法綜合法測圖是航空攝影測量和地形測量相結合的一種測圖方法。航片通過航測內業進行糾正和影像鑲嵌,獲得地面影像點的平面相關位置,鑲嵌好的像片平面圖拿到野外進行地物調繪和地貌測繪,得到航測地形原圖(也稱影像地圖),其測圖過程見圖8-33。綜合法測圖主要適用于平坦地區,多用于地形圖修測和大型工程的規劃設計用圖。8.8.2航測成圖簡介航空攝影測量是以航片測制地形圖,它包442)全能法它是利用航片和立體測圖儀,根據空間交會原理,在室內經過稱為相對定向和絕對定向的工作過程,然后建立按比例縮小的且與地面完全相似的光學(或數學)立體模型,用此模型測繪地物和地貌,繪制地形圖。其測圖過程見圖8-34。全能法是通過測圖儀器的機械補償裝置或計算機的內置解算軟件對航片的傾斜和地形起伏的影響進行改正,因此它適合各類地形多種比例尺的測圖。隨著全球定位系統(GPS)技術的發展,利用安裝在航攝飛機上的GPS接收機,測定攝影中心在曝光瞬間的空間三維坐標,將它們作為觀測值參加空中三角測量平差,可以大大減少甚至免除地面控制測量工作。從1980年代初,美國、德國等西方發達國家率先進行GPS輔助空中三角測量的理論和試驗研究,無論是在理論上還是在實際應用方面,均取得了舉世矚目的成就。我國自1990年代開始,先后進行了多次機載GPS航測成圖的模擬試驗和生產性試驗,目前已從理論研究和模擬試驗步入實際應用階段。圖8-33綜合法測圖過程框圖圖8-34全能法測圖過程框圖圖8-33綜合法測圖過程框圖圖8-34全能法測圖過程框459. 地形圖測繪9.1 地物地貌的表示方法 地形測量的任務是測繪地形圖。地形圖測繪是以測量控制點為依據,按以一定的步驟和方法將地物和地貌測定在圖之上,并用規定的比例尺和符號繪制成圖,如圖9-1。9. 地形圖測繪9.1 地物地貌的表示方法46西南交大工程測量學課程課件c8147圖上任一線段d與地上相應線段水平距離D之比,稱為圖的比例尺。常見的比例尺有兩種:數字比例尺和直線比例尺。

用分子為1的分數式來表示的比例尺,稱為數字比例尺,即

為了用圖方便,以及避免由于圖紙伸縮而引起的誤差,通常在圖上繪制圖示比例尺,也稱直線比例尺。

9.1.1比例尺

圖上任一線段d與地上相應線段水平距離D之比,稱為圖的比例尺。489.1.2 地物符號1)、比例符號輪廓較大的地物,如房屋、運動場、湖泊、森林、田地等,凡能按比例尺把它們的形狀、大小和位置縮繪在圖上的,稱為比例符號。這類符號表示出地物的輪廓特征。2)、非比例符號輪廓較小的地物,或無法將其形狀和大小按比例畫到圖上的地物,如三角點、水準點、獨立樹、里程碑、水井和鉆孔等,則采用一種統一規格、概括形象特征的象征性符號表示,這種符號稱為非比例符號,只表示地物的中心位置,不表示地物的形狀和大小。3)、半比例符號對于一些帶狀延伸地物,如河流、道路、通訊線、管道、垣柵等,其長度可按測圖比例尺縮繪,而寬度無法按比例表示的符號稱為半比例符號,這種符號一般表示地物的中心位置,但是城墻和垣柵等,其準確位置在其符號的底線上。4)、地物注記對地物加以說明的文字、數字或特定符號,稱為地物注記。如地區、城鎮、河流、道路名稱;江河的流向、道路去向以及林木、田地類別等說明。9.1.2 地物符號1)、比例符號輪廓較大的地物,如房屋49西南交大工程測量學課程課件c81509.1.3 等高線1)等高線原理 等高線是地面相鄰等高點相連接的閉合曲線。一簇等高線,在圖上不僅能表達地面起伏變化的形態,而且還具有一定立體感。如圖8-4,設有一座小山頭的山頂被水恰好淹沒時的水面高程為50m,水位每退5m,則坡面與水面的交線即為一條閉合的等高線,其相應高程為45m、40m、35m。將地面各交線垂直投影在水平面上,按一定比例尺縮小,從而得到一簇表現山頭形狀、大小、位置以及它起伏變化的等高線。9.1.3 等高線1)等高線原理 等高線是地面相鄰等高點相51 相鄰等高線之間的高差h,稱為等高距或等高線間隔,在同一幅地形圖上,等高距是相同的,相鄰等高線間的水平距離d,稱為等高線平距。由圖可知,d愈大,表示地面坡度愈緩,反之愈陡。坡度與平距成反比。 用等高線表示地貌,等高距選擇過大,就不能精確顯示地貌;反之,選擇過小,等高線密集,失去圖面的清晰度。因此,應根據地形和比例尺參照表8-1選用等高距。圖8-4等高線原理 相鄰等高線之間的高差h,稱為等高距或等高線間隔,在同一幅地52表8-1 地形圖的基本等高距表8-1 地形圖的基本等高距53按上表選定的等高距稱為基本等高距,同一幅圖只能采用一種基本等高距。等高線的高程應為基本等高距的整倍數。按基本等高距描繪的等高線稱首曲線,用細實線描繪;為了讀圖方便,高程為5倍基本等高距的等高線用粗實線描繪并注記高程,稱為計曲線;在基本等高線不能反映出地面局部地貌的變化時,可用二分之一基本等高距用長虛線加密的等高線,稱為間曲線;更加細小的變化還可用四分之一基本等高距用短虛線加密的等高線,稱為助曲線(圖9-5)。

按上表選定的等高距稱為基本等高距,同一幅圖只542)等高線表示典型地貌

山頭和洼地(盆地)圖8-6山頭和洼地2)等高線表示典型地貌

山頭和洼地(盆地)圖8-6山頭和洼55山脊和山谷圖8-7山脊和山谷山脊和山谷圖8-7山脊和山谷56鞍部、陡崖圖8-9陡崖圖8-8鞍部鞍部、陡崖圖8-9陡崖圖8-8鞍部57懸崖、沖溝圖8-10懸崖圖8-11沖溝懸崖、沖溝圖8-10懸崖圖8-11沖溝583)等高線的特性

1)同一條等高線上的點,其高程必相等。2)等高線均是閉合曲線,如不在本圖幅內閉合,則必在圖外閉合,故等高線必須延伸到圖幅邊緣。3)除在懸崖或絕壁處外,等高線在圖上不能相交或重合。4)等高線的平距小,表示坡度陡,平距大則坡度緩,平距相等則坡度相等,平距與坡度成反比。5)等高線和山脊線、山谷線成正交。6)等高線不能在圖內中斷,但遇道路、房屋、河流等地物符號和注記處可以局部中斷。3)等高線的特性1)同一條等高線上的點,其高程必相等。59圖8-13平板儀測量圖8-13平板儀測量608.2.2平板儀構造平板儀分為小平板儀和大平板儀。1)小平板儀如圖8-14,小平板儀主要由圖板、照準器和三腳架組成,附件有對點器和長盒羅盤。圖板通過基座上的窩球狀連接螺旋安裝在三角架上。照準器系由具有刻劃的直尺和前后的接目覘板、接物覘板、中間的水準器組成。用接物覘板的照準絲與接目覘孔構成的視準面來瞄準目標,直尺描繪方向線,長盒羅盤用來標定圖板方向,對點器用來安置圖板,使圖上點與地面相應測站點在同一鉛垂線上。圖8-14小平板儀1圖板,2照準器,3三腳架,4對點器,5長盒羅盤8.2.2平板儀構造圖8-14小平板儀618.2.2平板儀構造2)、大平板儀大平板儀主要由照準儀、測圖板、三角架與基座,水準器、羅盤、移點器等組成。照準儀是用來瞄準目標、畫方向線、測定距離和高差,是由望遠鏡、豎盤、支柱和直尺構成(圖8-15)。大平板儀結構堅固、穩定,測圖精度高,但儀器笨重。圖8-15大平板儀1物鏡2望遠鏡制動螺旋3望遠鏡微動螺旋4指標水準管5讀數放大器6目鏡7豎直度盤8指標水準管微動螺旋9橫軸校正螺旋10橫軸水準管8.2.2平板儀構造2)、大平板儀大平板儀主要由照準儀62圖8-16對點,整平,定向e8.2.3平板儀的安置1)對點如圖8-16,對點就是將圖上的已知點與地上的測站點A于同一鉛垂線上。對點時,將對點器的尖端對準圖上點,移動腳架使垂球尖對準地面點A,其容許誤差一般規定為,M為比例尺分母。2)整平整平的目的是使固定有圖紙的平板處于水平位置。整平時,先放松窩狀連接的整平螺旋,傾仰平板使照準器上的水準管氣泡在兩個互相垂直的方向上居中,測圖平板水平,然后擰緊整平螺旋使平板穩定。3)定向定向的目的是使圖紙上的已知方向線與地面上相應的方向線一致或平行。用已知方向線定向時,將照準器的直尺邊緊靠已知直線(圖8-16),松開窩狀連接的螺旋,轉動平板,使照準器瞄準地面點B,固定平板,完成定向工作。定向誤差屬于系統誤差,對點位精度影響較大。用已知直線定向時,定向精度與直線的長度有關,定向直線愈長,定向精度愈高。圖8-16對點,整平,定向e8.2.3平板儀的安置1)對638.3測站點的增補在測繪地形中,當測站點不夠使用時,常需要在已有控制點的基礎上增補臨時性的測站點,其方法有下列幾種:1)視距支導線設置視距支導線的邊長應不大于最大視距的2/3(見表8-2),豎直角不宜過大,最多只允許連續設置二個支點。支導線的水平角用經緯儀測量一個測回,用視距法往返測定支導線的邊長和高差,每條導線邊往返測的較差相對于該邊長的水平距離不大于1/200,高差較差不大于該邊長水平距離的1/500。邊長和高差的往返測較差在允許范圍內取往返測的平均值,然后用圖解法展繪出支導線點。由于支導線缺乏檢核條件,因此要對觀測和展繪工作加強檢查,防止錯誤。當用平板儀測繪地形圖時,可采用圖解法測量導線點,布設的支導線稱為圖解支導線,與視距支導線不同之處,只是導線的方向不是用經緯儀測定,而是直接用照準儀確定。8.3測站點的增補在測繪地形中,當測站點不夠使用時,常需要648.3測站點的增補2)視距導線若用支導線方法增設測站點還不能滿足測圖的要求,可采用視距導線方法。視距導線應布設成附合或閉合導線形式,增設的臨時測站一般不超過5個。導線邊和角的測量方法與視距支導線相同。按照導線邊和角展繪導線點,當平面點位的閉合差不大于1/200,用圖解法調整。調整方法如圖8-17,在圖8-17a)中A、B為已知點,1、2、3、B為未經調整的導線點,閉合差為BB。各點的改正方向與閉合差BB的方向相同,改正量在B點為BB,其余各點改正量根據其離起點A的距離按比例用圖解法求出。在圖8-17b)中,按一定比例繪出各導線邊長,在B點作垂線使BB等于閉合差的大小,連接AB,分別過1、2、3點作垂線交于AB得1、2、3,則11、22、33即為1、2、3點的改正量。高程閉合差不大于1/500,其閉合差的調整也可按圖8-17b)同樣的方法進行。圖8-17導線閉合差調整8.3測站點的增補2)視距導線若用支導線方法增設測站點658.3測站點的增補3)內外分點法當需要增設的測站離控制點較近且相鄰的控制點通視,可采用內外分點法測定測站點。如圖8-18所示,在需要增設測站位置較近的控制點B上置鏡,瞄準控制點A,在AB方向上量取距離BM,定出測站M點,這種方法稱為內分點法;若瞄準A點后倒鏡,在AB的延長線方向上量取距離BN,定出測站N點,這種方法稱為外分點法。圖8-18內外分點8.3測站點的增補3)內外分點法當需要增設的測站離控668.4測圖前的準備工作8.4.1圖紙準備大比例尺地形圖的圖幅大小一般為、、。為保證測圖的質量,應選擇優質繪圖紙。一般臨時性測圖,可直接固定將圖紙在圖板上進行測繪;需要長期保存的地形圖,為減少圖紙的伸縮變形,通常將圖紙裱糊在鋅板、鋁板或膠合板上。目前各測繪部門大多采用聚酯薄膜代替繪圖紙,它具有透明度好、伸縮性小、不怕潮濕、牢固耐用等特點。聚酯薄膜圖紙的厚度為0.07~0.1mm,表面打毛,可直接在底圖上著墨復曬藍圖,如果表面不清潔,還可用水洗滌,因而方便和簡化了成圖的工序。但聚酯薄膜易燃,易折和老化,故在使用保管過程中應注意防火防折。8.4.2繪制坐標格網為了準確地將控制點展繪在圖紙上,首先要在圖紙上繪制的直角坐標格網。繪制坐標格網的工具和方法很多,如可用坐標儀或坐標格網尺等專用儀器工具。坐標儀是專門用于展繪控制點和繪制坐標格網的儀器;坐標格網尺是專門用于繪制格網的金屬尺。它們是測圖單位的一種專用設備。下面介紹對角線法繪制格網。如圖8-19,先用直尺在圖紙上繪出兩條對角線,從交點o為圓心沿對角線量取等長線段,得a、b、c、d點,用直線順序連接4點,得矩形abcd。再從a、d兩點起各沿ab、dc方向每隔10cm定一點;從d、c兩點起各沿da、cb方向每隔10cm定一點,連接矩形對邊上的相應點,即得坐標格網。坐標格網是測繪地形圖的基礎,每一個方格的邊長都應該準確,縱橫格網線應嚴格垂直。因此,坐標格網繪好后,要進行格網邊長和垂直度的檢查。小方格網的邊長檢查,可用比例尺量取,其值與10cm的誤差不應超過;小方格網對角線長度與的誤差不應超過。方格網垂直度的檢查,可用直尺檢查格網的交點是否在同一直線上(如圖8-19中mn直線),其偏離值不應超過0.2mm。如檢查值超過限差,應重新繪制方格網。8.4測圖前的準備工作8.4.1圖紙準備678.4測圖前的準備工作8.4.3展繪控制點展繪控制點前,首先要按圖的分幅位置,確定坐標格網線的坐標值,也可根據測圖控制點的最大和最小坐標值來確定,使控制點安置在圖紙上的適當位置,坐標值要注在相應格網邊線的外側(圖8-20)。圖8-19對角線法繪制格網8.4測圖前的準備工作8.4.3展繪控制點圖8-19688.4測圖前的準備工作按坐標展繪控制點,先要根據其坐標,確定所在的方格。例如控制點D的坐標,。根據D點的坐標值,可確定其位置在efhg方格內。分別從ef和gh按測圖比例尺各量取20.34m,得i、j兩點;然后從i點開始沿ij方向按測圖比例尺量取23.43m,得D點。同法可將圖幅內所有控制點展繪在圖紙上,最后用比例尺量取各相鄰控制點間的距離作為檢查,其距離與相應的實地距離的誤差不應超過圖上0.3mm。在圖紙上的控制點要注記點名和高程,一般可在控制點的右側以分數形式注明,分子為點名,分母為高程,如圖8-20中A,……,D點。圖8-20控制點展繪8.4測圖前的準備工作按坐標展繪控制點,先要根據其坐標,確698.5碎部測量碎部測量是以控制點為測站,測定周圍碎部點的平面位置和高程,并按規定的圖示符號繪制成圖。8.5.1碎部點的選擇地物、地貌的特征點,統稱為地形特征點,地物特征點,一般選在地物輪廓的方向線變化處,如房屋角點、道路轉折點或交叉點、河岸水涯線或水渠的轉彎點等。連接這些特征點,就能得到地物的相似形狀。對于形狀不規則的地物,通常要進行取舍。一般的規定是主要地物凸凹部分在地形圖上大于0.4mm均應測定出來;小于0.4mm時可用直線連接。一些非比例表示的地物,如獨立樹、紀念碑和電線桿等獨立地物,則應選在中心點位置。地貌特征點,通常選在最能反映地貌特征的山脊線,山谷線等地性線上。如山頂、鞍部、山脊、山谷、山坡、山腳等坡度或方向的變化點,如圖8-21所示的立尺點。利用這些特征點勾繪等高線,才能在地形圖上真實地反映出地貌來。圖8-21地貌特征點8.5碎部測量圖8-21地貌特征點708.5碎部測量碎部點的密度應該適當,碎部點在地形圖上的間距約為2~3cm,各種比例尺的碎部點間距可參考表8-2。在地面平坦或坡度無顯著變化地區,地貌特征點的間距可以采用最大值。8.5碎部測量718.5.2地物地貌的描繪工作中,當碎部點展繪在圖上后,就可在碎部測量對照實地描繪地物和等高線。1)地物描繪描繪的地形圖要按圖式規定的符號表示地物。依比例描繪的房屋,輪廓要用直線連接,道路、河流的彎曲部分要逐點連成光滑的曲線。不依比例描繪的地物,需按規定的非比例符號表示。2)等高線勾繪由于等高線表示的地面高程均為等高距h的整倍數,因而需要在兩碎部點之間內插以h為間隔的等高點。內插是在同坡段上進行。下面介紹兩種常見方法:(1)目估法圖8-22a),某局部地區地貌特征點的相對位置和高程,已測定在圖之上。首先連接地性線上同坡段的相鄰特征點ba,bc等,虛線表山脊線,實線表山谷線,然后在同坡段上,按高差與平距成比例的關系內差等高點,勾繪等高線。已知a,b點平距為35mm(圖上量取),高差,如勾繪等高距為1m的等高線,共有五根線穿過ab段,兩根間的平距(由求得)。a點至第一根等高線的高差為0.9m,不是1m,按高差1m的平距d為標準,適當縮短(將d分為10份,取9份),目估定出44m的點;同法在b點定出48m的點。然后將首尾點間的平距4等分定出45m、46m、47m各點;同理,在bc、bd、be段上定出相應的點(圖8-22b))。最后將相鄰等高的點,參照實地的地貌用圓滑的曲線徒手連接起來,就構成一簇等高線(圖8-22c))。圖8-22目估法勾繪等高線8.5.2地物地貌的描繪工作中,當碎部點展繪在圖上后,就可728.5.2地物地貌的描繪(2)圖解法繪一張等間隔若干條平行線的透明紙,蒙在勾繪等高線的圖上,轉動透明紙,使a、b兩點分別位于平行線間的0.9和0.5的位置上,如圖8-23,則直線ab和五條平行線的交點,便是高程為44m、45m、46m、47m及48m的等高線位置。圖8-23圖解法內插等高線8.5.2地物地貌的描繪(2)圖解法繪一張等間隔若干條738.5.3測圖方法1)經緯儀(光電測距儀)測繪法(1)儀器安置(如圖8-24所示)在測站A安置經緯儀,量取儀器高i,填人手簿,在視距尺上用紅布條標出儀器高的位置v,以便照準。將水平度盤讀數配置為0,照準控制點B,作為后視點的起始方向,并用視距法測定其距離和高差填人手簿,以便進行檢查。當測站周圍碎部點測完后,再重新照準后視點檢查水平度盤零方向,在確定變動不大于2后,方能撤站。測圖板置于測站旁。(2)跑尺在地形特征點上立尺的工作通稱為跑尺。立尺點的位置、密度、遠近及跑尺的方法影響著成圖的質量和功效。立尺員在立尺之前,應弄清實測范圍和實地情況,選定立尺點,并與觀測員、繪圖員共同商定跑尺路線,依次將尺立置于地物,地貌特征點上。(3)觀測將經緯儀照準地形點P的標尺,中絲對準視儀器高處的紅布條(或另一位置讀數),上下絲讀取視距間隔l,并讀取豎盤讀數L及水平角,記入手簿進行計算(表8-3)。然后將P、DP、HP報給繪圖員。同法測定其它各碎部點,結束前,應檢查經緯儀的零方向是否符合要求。(4)繪圖繪圖是根據圖上已知的零方向,在a點上按用量角器定出ap方向,并在該方向上按比例尺針刺DP定出p點;以該點為小數點注記其高程HP。同法展繪其它各點,并根據這些點繪圖。測繪地物時,應對照外輪廓隨測隨繪。測繪地貌時,應對照地性線和特殊地貌外緣點勾繪等高線和描繪特征地貌符號。勾繪等高線時,應先勾出計曲線,經對照檢查無誤,再加密其余等高線。8.5.3測圖方法1)經緯儀(光電測距儀)測繪法748.5.3測圖方法圖8-24經緯儀測圖8.5.3測圖方法圖8-24經緯儀測圖758.5.3測圖方法用光電測距儀測繪地形圖與用經緯儀的測繪方法基本一致,只是距離的測量方式不同。根據斜距S、豎盤讀數L、儀器高i和棱鏡高v,就可算出D和H,再加角,即可展繪點位。8.5.3測圖方法用光電測距儀測繪地形圖與用經緯儀的測繪方762)小平板儀與經緯儀聯合測圖法如圖8-25,安置經緯儀在測站M附近1~2m的點,視距尺立于M點上,使經緯儀盤左豎盤讀數L為視線水平,瞄準視距尺讀數v,量取儀器高i,可計算出點的高程()。然后安置平板儀于M點,用照準器瞄準N點,以圖上mn進行定向。小平板定向好后,再用照準器瞄準經緯儀的垂球線,在圖上畫出直線方向線,將量取的的距離按比例尺展點在圖上,定出點。測圖時,測圖員以照準器直尺邊緣切于圖上m點,瞄準立在碎部點P的視距尺,在圖紙上畫出方向線mp。同時經緯儀司鏡員也瞄準P點,用視距法測出的水平距離和高差,并報給測圖員。在圖板上測圖員以為圓心,按比例尺為半徑,與方向線相交得p點,并在點旁注高程。依同樣方法,可測繪出其它碎部點。圖8-25小平板與經緯儀測圖MˊNmmˊPn

pM12m2)小平板儀與經緯儀聯合測圖法如圖8-25,安置經緯儀在測778.6地形圖的拼接,整飾和檢查在大區域內測圖,地形圖是分幅測繪的。為了保證相鄰圖幅的互相拼接,每一幅圖的四邊,要測出圖廓外5mm。測完圖后,還需要對圖幅進行拼接,檢查與整飾,方能獲得符合要求的地形圖。圖8-26地形圖接邊差8.6地形圖的拼接,整飾和檢查在大區域內測圖,地形圖是分幅788.6.1地形圖的拼接

每幅圖施測完后,在相鄰圖幅的連接處,無論是地物或地貌,往往都不能完全吻合。如圖8-26,左、右兩幅圖邊的房屋,道路、等高線都有偏差。如相鄰圖幅地物和等高線的偏差,不超過表8-4規定的倍,取平均位置加以修正。修正時,通常用寬5~6cm的透明紙蒙在左圖幅的接圖邊上,用鉛筆把坐標格網線、地物、地貌描繪在透明紙上,然后再把透明紙按坐標格網線位置蒙在右圖幅銜接邊上,同樣用鉛筆描繪地物、地貌。若接邊差在限差內,則在透明紙上用彩色筆平均配賦,并將糾正后的地物地貌分別刺在相鄰圖邊上,以此修正圖內的地物、地貌。8.6.1地形圖的拼接

每幅圖施測完后,在相鄰圖幅的連接處798.6地形圖的拼接,整飾和檢查8.6.2地形圖的檢查1)室內檢查觀測和計算手簿的記載是否齊全、清楚和正確,各項限差是否符合規定;圖上地物、地貌的真實性、清晰性和易讀性,各種符號的運用、名稱注記等是否正確,等高線與地貌特征點的高程是否符合,有無矛盾或可疑的地方,相鄰圖幅的接邊有無問題等。如發現錯誤或疑點,應到野外進行實地檢查修改。2)外業檢查首先進行巡視檢查,它根據室內檢查的重點,按預定的巡視路線,進行實地對照查看。主要查看原圖的地物、地貌有無遺漏;勾繪的等高線是否逼真合理,符號、注記是否正確等。然后進行儀器設站檢查,除對在室內檢查和巡視撿查過程中發現的重點錯誤和遺漏進行補測和更正外,對一些懷疑點,地物、地貌復雜地區,圖幅的四角或中心地區,也需抽樣設站檢查,一般為10%左右。8.6.3地形圖的整飾當原圖經過拼接和檢查后,要進行清繪和整飾,使圖面更加合理,清晰,美觀。整飾應遵循先圖內后圖外,先地物后地貌,先注記后符號的原則進行。工作順序為:內圖廓、坐標格網,控制點、地形點符號及高程注記,獨立物體及各種名稱、數字的繪注,居民地等建筑物,各種線路、水系齲脖揮氳乩嘟紓雀呦嘸案髦值孛卜諾取M紀獾惱偉ㄍ饌祭摺⒆暉⒕扯?、接图睉虎蜐图簲Q⒈壤擼晗低臣案叱滔低場⑹┎獾位、測繪者及施測日期等。圖上地物以及等高線的線條粗細、注記字體大小均按規定的圖式進行繪制?,F代測繪部門大多已采用計算機繪圖工序,經外業測繪的地形圖,只需用鉛筆完成清繪,然后用掃描儀使地圖矢量化,便可通過AutoCAD等繪圖軟件進行地形圖的機助繪制。8.6地形圖的拼接,整飾和檢查8.6.2地形圖的檢查808.7全站儀數字化測圖

利用全站儀能同時測定距離、角度、高差,提供待測點三維坐標,將儀器野外采集的數據,結合計算機、繪圖儀、以及相應軟件,就可以實現自動化測圖。8.7.1全站儀測圖模式結合不同的電子設備,全站儀數字化測圖主要有如圖8-27三種模式:圖8-27全站儀地形測圖模式8.7全站儀數字化測圖圖8-27全站儀地形測圖模式818.7全站儀數字化測圖

1)全站儀結合電子平板模式該模式是以便攜式電腦作為電子平板,通過通訊線直接與全站儀通訊、記錄數據,實時成圖。因此,它具有圖形直觀、準確性強、操作簡單等優點,即使在地形復雜地區,也可現場測繪成圖,避免野外繪制草圖。目前這種模式的開發與研究相對比較完善,由于便攜式電腦性能和測繪人員綜合素質不斷提高,因此它符合今后的發展趨勢。2)直接利用全站儀內存模式該模式使用全站儀內存或自帶記憶卡,把野外測得的數據,通過一定的編碼方式,直接記錄,同時野外現場繪制復雜地形草圖,供室內成圖時參考對照。因此,它操作過程簡單,無需附帶其他電子設備;對野外觀測數據直接存儲,糾錯能力強,可進行內業糾錯處理。隨著全站儀存儲能力的不斷增強,此方法進行小面積地形測量時,具有一定的靈活性。3)全站儀加電子手薄或高性能掌上電腦模式該模式通過通訊線將全站儀與電子手薄或掌上電腦相聯,把測量數據記錄在電子手薄或便攜式電腦上,同時可以進行一些簡單的屬性操作,并繪制現場草圖。內業時把數據傳輸到計算機中,進行成圖處理。它攜帶方便,掌上電腦采用圖形界面交互系統,可以對測量數據進行簡單的編輯,減倭四諞倒ぷ髁俊隨著掌上電腦處理能力的不斷增強,科技人員正進行針對于全站儀的掌上電腦二次開發工作,此方法會在實踐中進一步完善。8.7全站儀數字化測圖1)全站儀結合電子平板模式該模828.7.2全站儀數字測圖過程全站儀數字化測圖,主要分為準備工作、數據獲取、數據輸入、數據處理、數據輸出等五個階段。在準備工作階段,包括資料準備、控制測量、測圖準備等,與傳統地形測圖一樣,在此不再贅述,現以實際生產中普遍采用的全站儀加電子手薄測圖模式為例,從數據采集到成圖輸出介紹全站儀數字化測圖的基本過程。1)野外碎部點采集一般用“解算法”進行碎部點測量采集,用電子手薄記錄三維坐標(x,y,H)及其繪圖信息。既要記錄測站參數、距離、水平角和豎直角的碎部點位置信息,還要記錄編碼、點號、連接點和連接線型四種信息,在采集碎部點時要及時繪制觀測草圖。2)數據傳輸用數據通訊線連接電子手薄和計算機,把野外觀測數據傳輸到計算機中,每次觀測的數據要及時傳輸,避免數據丟失。3)數據處理數據處理包括數據轉換和數據計算。數據處理是對野外采集的數據進行預處理,檢查可能出現的各種錯誤;把野外采集到的數據編碼,使測量數據轉化成繪圖系統所需的編碼格式。數據計算是針對地貌關系的,當測量數據輸入計算機后,生成平面圖形、建立圖形文件、繪制等高線。4)圖形處理與成圖輸出編輯、整理經數據處理后所生成的圖形數據文件,對照外業草圖,修改整飾新生成的地形圖,補測重測存在漏測或測錯的地方。然后加注高程、注記等,進行圖幅整飾,最后成圖輸出。8.7.2全站儀數字測圖過程全站儀數字化測圖,主要分為準備838.7.3數據編碼野外數據采集,僅測定碎部點的位置并不能滿足計算機自動成圖的需要,必須將所測地物點的連接關系和地物類別(或地物屬性)等繪圖信息記錄下來,并按一定的編碼格式記錄數據。編碼按照GB/Tl4804-93《1:500、1:1000、1:2000地形圖要素分類與代碼》進行,地形信息的編碼由4部分組成;大類碼、小類碼、一級代碼、二級代碼,分別用1位十進制數字順序排列.第一大類碼是測量控制點,又分平面控制點、高程控制點、GPS點和其他控制點四個小類碼,編碼分別為1l、12、13和14。小類碼又分若干一級代碼,一級代碼又分若干二級代碼。如小三角點是第3個一級代碼,5秒小三角點是第1個二級代碼,則小三角點的編碼是113,5秒小三角點的編碼是1132。

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論