第七章   大比例尺地形圖測繪

§7.1  地形圖的基本知識

§7.2  地形圖的分幅與編號

§7.3  測圖的準(zhǔn)備工作

§7.4  常規(guī)測圖方法

§7.5  地形圖的繪制

§7.7  地形圖的識讀和應(yīng)用

§7.1  地形圖的基本知識

一、地形圖概述：

1、地(形)圖(topographic map)：可分為普通地圖(general map)和專題地圖(thematic map)。

2、普通地形圖：按一定比例尺(scale)、正射投影(orthographic projection)、內(nèi)容有地物和地貌。

3．圖的比例尺(scale)

(一)比例尺的定義

（1）數(shù)字比例尺

      用1/M表示。如1?500，1 ? 1000，1 ? 5000，······

        M為比例尺分母。M越大，比例尺越小。

（2）圖示比例尺

      可消除圖紙伸縮的影響。

(3)地形圖按比例尺分類：

（1）大比例尺地形圖——1：500、1：1000、1：2000、1：5000

（2）中比例尺地形圖——1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬

（3）小比例尺地形圖——1：20萬、1：50萬、1：100萬

(二)比例尺的精度

       ——相當(dāng)于圖上0.1mm的實(shí)地水平距離。

三、  地形圖符號 (topographic map symbols) 

地形圖圖式分為：

      地物符號(feature symbols)、

   地貌符號(geomorphy symbols)、

   注記符號(lettering symbols)。

（一）地物符號分為：

比例符號、半比例符號、非比例符號、地物注記符號。 （舉例）

（二）地貌符號——等高線(contour)

1、定義:地面上高程相等的相鄰點(diǎn)所連接而成的閉合曲線。

3、典型地貌的等高線：

（3）山谷、山谷線（集水線）

（4）鞍部（埡口）

4、等高線的特性

同一等高線上所有各點(diǎn)的高程相等。

是閉合曲線。

等高線越密，坡越陡。

山脊線、山谷線與等高線垂直相交。

過河時(shí)，要折向上游，過河后折向下游。

只有在絕壁和懸崖處才會(huì)相交。

5、等高線的種類：

基本等高線——首曲線(intermediate contour)

加粗等高線——計(jì)曲線(index contour)

半距等高線——間曲線(half-interval contour)

1/4等高線——助曲線(extra contour)

§7.2  地形圖的分幅與編號

一、目的

          為了便于對各種比例地形圖進(jìn)行統(tǒng)一管理。

二、分幅的方法分類

1．梯形分幅(trapezoid map subdivision) ——按經(jīng)度、緯度分。

     （1）適用于：小、中比例地形圖。

   （2）按照國際的統(tǒng)一規(guī)則分幅和編號。

（3）梯形分幅與編號關(guān)系示意圖

2、矩形分幅與編號

——用縱橫坐標(biāo)網(wǎng)線劃分。適用于大比例尺地形圖。按圖幅西南角點(diǎn)的坐標(biāo)公里數(shù)編號。圖幅大小，主要有：

§7.3  測圖的準(zhǔn)備工作

測地形圖分為：白紙測圖（模擬測圖）(analog map)與數(shù)字測圖(digital map)

一．圖紙的選用

主要有：1.磅紙（機(jī)械制圖用的圖紙）

        2.聚脂薄膜——透明、不變形、可洗。坐標(biāo)格網(wǎng)一般已繪制。

二．繪制坐標(biāo)格網(wǎng)

3.軟件繪制方法——如AutoCAD或CASS軟件。

三．控制點(diǎn)的展繪 例：展繪控制點(diǎn)A(647.43, 634.52,4.50)；B(913.46,748.63,6.45）。

1、確定格網(wǎng)線的坐標(biāo)、注記。

2、確定控制點(diǎn)所在的方格，按比例尺展出。

3、檢查：在圖上量取相鄰控制點(diǎn)間的距離。其與理論值之差?圖上0.3mm。

§7.4 常規(guī)測圖方法

一、平板儀的構(gòu)造與使用

1、平板儀測圖的原理

設(shè)地面上有A、B、C三點(diǎn)，需將這三點(diǎn)展繪到圖紙上，A為測站。在A點(diǎn)安置一塊貼有測圖紙的平板，板面水平，將圖紙上的a點(diǎn)對中實(shí)地的A點(diǎn)。設(shè)通過AB和AC兩方向的豎直面與平板的交線為am和an，則這兩交線的夾角即為∠BAC的水平投影。若同時(shí)又用視距法或測距儀測出AB和AC的水平距離，并按一定的比例尺在am和an方向線上畫出b、c兩點(diǎn)，則圖上a、b、c三點(diǎn)組成的圖形就與地面A、B、C三點(diǎn)的水平投影相似，此即為平板儀測量的原理。

2.平板儀構(gòu)造

主要由圖板，照準(zhǔn)器和三角架所組成。附件有對點(diǎn)器和長盒羅盤。

3.平板儀的安置

主要包括對點(diǎn)、整平和定向三項(xiàng)工作。

對點(diǎn)，就是使圖板上的控制點(diǎn)(如b點(diǎn))和實(shí)地相應(yīng)的控制點(diǎn)(如B點(diǎn))在同一鉛垂線上

整平，就是將圖板置于水平位置；

定向，就是使圖上的方向線(如ba線)與地面上的相應(yīng)方向線(如BA)在同一豎直面內(nèi)。

4.大平板儀測圖

先將平板儀安置于A點(diǎn)，量儀器高度i。

然后在測站周圍的碎部點(diǎn)立尺，按視距測量方法觀測，計(jì)算平距和高差。

最后以照準(zhǔn)器直尺邊緣切于圖上a點(diǎn)，量取平距，定出碎部點(diǎn)，在其旁注明高程。

同法，可測得其他碎部點(diǎn)的位置

二、經(jīng)緯儀法測圖(mapping method with theodolite)

（一）配置

1、工具：經(jīng)緯儀、圖板、塔尺、小鋼尺、量角器、三棱尺、計(jì)算器、鉛筆、橡皮等。

2、人員：觀測員、記錄計(jì)算員、繪圖員各1人、立尺員2人。

（二）步驟

1、安儀：在控制點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀，量取儀器高。

2、定向：后視(盤左瞄準(zhǔn))控制點(diǎn)B，度盤置零。

3、立尺：立尺員把塔尺立到地形、地貌特征點(diǎn)上。

（1） “地物”取“輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)”。

4、觀測：瞄準(zhǔn)點(diǎn)1的塔尺，分別讀取上、下絲之差、中絲讀數(shù)、豎盤讀數(shù)L、水平角β。

5、記錄、計(jì)算：記錄上述觀測值，按視距測量公式計(jì)算出點(diǎn)1的水平距離D和高程H。

6、展碎部點(diǎn)：在圖紙上，按β、D，定出點(diǎn)1的位置。

§7.5地形圖的繪制（地物和等高線）

1.地物的描繪

2. 等高線的繪制方法：

（１）首先描繪出地性線（山脊線、山谷線）。

（２）再在相鄰碎部點(diǎn)之間內(nèi)插出等高線。

3．地形圖的檢查、拼接與整飾

（1）檢查

包括：圖面檢查、野外巡視和設(shè)站檢查（約占每幅圖的10%）。

（2）拼接

一般規(guī)定每幅圖的圖邊應(yīng)測出圖幅外1cm。若偏差小于容許值，可以平均分配到兩幅圖中。

（3）整飾：擦掉不必要的點(diǎn)、線、高程等。使圖面整潔、規(guī)范。

三．大比例尺數(shù)字地形圖的測量方法簡介

1、工具：全站儀、棱鏡、小鋼尺、電子手薄、電腦。

2、方法：用全站儀采集數(shù)據(jù)——自動(dòng)記錄在電子手薄中——通過電腦處理，成圖。

§7.6  地形圖的識讀和應(yīng)用 一.地形圖的識讀

5.坐標(biāo)系統(tǒng)

  高程系統(tǒng)

  圖式、測圖日期

  測圖者

6.內(nèi)、外圖廓。

（二）地物和地貌的識讀

二.  地形圖的應(yīng)用

一）確定圖上點(diǎn)的平面坐標(biāo)與高程

1、平面坐標(biāo)——用比例尺在圖上量取。

二)圖上直線的距離、方向（方位角）、坡度 1、圖上直線距離 

2、圖上直線的坐標(biāo)方位角

3、確定圖上直線的坡度

三)繪制指定方向的縱斷面圖(profile (diagram))

1、沿指定方向量取兩相鄰等高線間的平距，用一定比例標(biāo)在橫坐標(biāo)軸上；

2、再按各點(diǎn)的高程以一定比例標(biāo)在縱坐標(biāo)軸上。縱坐標(biāo)高程比例一般比水平比例大5?10倍。

四)按限制的坡度選定最短線路