第8章大比例尺地形图测绘定稿Word文档格式.docx
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用于不同目的的地形图,其测图比例尺是不同的。
目前把地形图大体分成大﹑中﹑小三种比例尺。
小比例尺地形图指:
10万,1:
20万,1:
50万,1:
100万。
这几种小比例尺地形图主要供各种区域规划或高级指挥机关使用。
中比例尺地形图指:
1万,1:
2.5万,1:
5万。
这几种中比例尺地形图主要供各种工程规划和勘察设计使用。
大比例尺地形图指:
5000等几种。
这种大比例尺地形图主要供各种工程设计和施工使用。
二、地形图的分幅与编号
地形图的分幅与编号有两种方法:
一种是国际分幅法,另一种是正方形分幅法。
(一)、国际分幅法
1.旧分幅编号方法
地形图的分幅与编号是在比例尺为1:
100万地形图的基础上按一定经差和纬差来划分的,每幅图构成一张梯形图幅。
(1)1:
100万地形图的分幅与编号
1︰100万地形图的分幅从地球赤道向两极,以纬差4°
为一列,每列依次以英文字母A、B、C、D、E表示,经度由180°
子午线起,从西向东,以经差6°
为一行,依次以1、2、3、4、5、……60数字表示。
如图8.1所示。
图8.11:
每幅1:
100万的地形图图号由该图的列数与行数组成,如北京所在的1:
100万地形图的编号为:
J-50。
由于南北半球的经度相同而纬度对称,为了区别南北半球对应图幅的编号,规定在南北半球的图号前加一个S。
如SL-50表示南半球的图幅,而L-50表示北半球的图幅。
(2)1:
10万地形图的分幅与编号
将一幅1:
100万的图分成144幅,分别以1﹑2﹑3﹑4﹑5、…、144表示,其纬度为20′,经差为30′,即为1:
10万的图幅,如北京所在图幅的编号为J-50-5,参见图8.2。
(3)1:
5万、1:
2.5万、1:
1万地形图的分幅与编号
这三种比例尺的地形图是在1:
10万图幅的基础上分幅和编号的。
一幅1:
10万的地形图分成四幅1:
5万的地形图,分别以甲﹑乙﹑丙﹑丁表示。
5万的地形图分成四幅1:
2.5万的地形图,分别以1﹑2﹑3﹑4表示。
10万的地形图分成64幅1:
1万的地形图,分别以
(1)、
(2)、(3)、…、(64)表示。
北京所在的上述三种比例尺地形图的图幅编号见表7-3。
图8.21:
10万地形图的分幅与编号
(4)1:
5千,1:
2千地形图的分幅与编号
这两种比例尺的地形图是在1:
1万地形图的分幅和编号为基础的。
如将一幅1:
1万的地形图分成4幅,在1:
1万地形图图号后加a、b、c、d,即为1:
5千的图幅。
再将一幅1:
5千的地形图分为9幅,即得1:
2千的地形图,在1:
5千地形图的编号后加1、2、…、9,就是1:
2千图幅的编号,图幅的大小与编号列于表8-2中。
表8-2各种比例尺地形图分幅与编号表
比例尺
图幅大小
分幅数
基本地形图的编号方法
经差
纬差
代字
举例(北京)
10万
30′
20′
144
1-144
J-50-5
5万
15′
10′
4
甲、乙、丙、丁
J-50-5-乙
2.5万
7′30″
5′
1、2、3、4
J-50-5-乙-4
1万
3′45″
2′30″
64
(1)、
(2)……(64)
J-50-5-(24)
5千
1′52″5
1′15″
a、b、c、d
J-50-5-(24)-b
2千
37′5
25″
9
1、2、3、4、5、6、7、8、9
J-50-5-(24)-b-4
2、新分幅编号方法
国家测绘总局于1992年12月发布制定了《国家基本比例尺地形图新的分幅与编号GB/T13989-92》的国家标准,规定自1993年3月起新测和更新的地形图照此标准进行分幅和编号,我们称之为新分幅编号方法。
它与旧分幅编号方法相比,有以下一些不同特点:
(1)、1:
5000地形图被列入国家基本比例尺地形图系列,扩大了原先的分幅编号范围;
(2)、分幅虽仍以1:
100万地形图为基础,经纬差并没有改变,但划分的方法却不同,即全部由1:
100万地形图逐次加密划分而成。
另外,由过去的纵行、横列改成了现在的横行、纵列;
(3)、编号仍以1:
100万地形图编号为基础,下接相应比例尺代码,及行、列代码所构成。
因此,所有1:
5000-1:
50万地形图的图号均由5个元素10位代码组成,如图8—3所示,
**********
100万1:
100万比例尺图幅所图幅所
的行号的列号代码在行号在列号
图8-31:
50万-1:
5000地形图图号构成
表8-3图幅数量关系及比例尺代码
1:
100万
50万
25万
比例尺代码
B
C
D
E
F
G
H
图幅范围
60
30
1030′
1′52″
40
20
10
行列数量
关系
行数
1
2
12
24
48
96
192
列数
图幅数量关系
16
576
2304
9216
36864
各比例尺地形图的经纬差,行列数和图幅数量成简单的倍数关系,为使各比例尺地形图不至混淆,分别采用不同字符作为各比例尺代码,详见表8-3。
2.正方形分幅法
国际分幅主要应用于基本图,工程建设中使用的大比例尺地形图,一般采用正方形分幅。
正方形图幅的大小及尺寸如表8-4所示。
当采用国家统一坐标系时,正方形图幅编号主要由下列两项组成:
(1)图幅所在带的中央子午线的经度。
(2)图幅西南角以km计的坐标值x﹑y。
如图8.4中,117°
+290+484,表示中央子午线为117°
,图幅西南角的坐标为x=+290km,y=+484km。
它是一幅1:
5000的地形图。
表8-4正方形图幅表
内图廓尺寸
(cm2)
实地面积
(km2)
4km2的图幅数
40×
50×
50
0.25
0.0625
图8.4以中央子午线表示的正方形分幅
当测区未与全国性三角网联系,可采用假定直角坐标进行分幅及编号。
图8.5(a)是9张1:
2000比例尺的分幅图。
每幅图的编号及图名注于图上。
有斜线的那幅图取名为俞庄,编号为“5”。
有“×
”号的一点是这幅图的西南角,它的坐标是:
x=4000m,y=5000m。
图8.5以假定直角坐标系的正方形分幅
图8.5(b)是一张图名为俞庄编号为“5”的1:
2000地形图图幅。
如果要了解该图幅左右两侧的地形,可在分幅图中按结合图号拼接成一幅大图。
第二节地物地貌的表示方法
一、地物的表示方法
地物按照铅垂投影的方法缩绘到一张平面图上,根据其特性和大小可分别用比例符号、非比例符号、线形符号和注记符号等表示。
现就各种符号所表示的内容及定义简述如下:
1.比例符号
根据实际地物的大小,按比例缩绘于图上,以表示地物的大小、位置和属性特征的符号称为比例符号。
2.非比例符号
尺寸相对较小或无法按照一定比例缩绘的地物,即不能用比例符号表示,而用一种形象符号表示的地物平面位置及属性特征的符号,称为非比例符号。
如三角点、水准点、独立树、里程碑、钻孔、水井等,仅表示其平面位置。
3.线形符号
对于一些带状延伸的地物、其横向宽度不能按照比例表示,可用一条与实际走向一致的线条表示的符号形式,称为线形符号,如道路、小河、通信线及管道等。
4.注记符号
有些地物除用一定的符号表示外,还需要说明和注记,以更为准确的表示出地物的位置、属性,并有利于地形图阅读和应用的符号形式,称为注记符号。
如河流和湖泊的水位,村、镇、工厂、铁路、公路、城市或街区的特别标志物等。
常见的1:
500及1:
1000地形图图式示例如表8-5。
图8.6用等高线表示地貌的方法
二、地貌的表示方法
1.等高线
地面是起伏不平的,有高山、丘陵等等,这个高低不平,形状各异的地貌是怎样表示在平面图纸上的呢?
如图8-6,有一座山,假想从山底到山顶,按相等间隔把它一层层的水平切开后,呈现各种形状的截口线。
然后再将各截口线垂直投影到平面上,并按测图比例缩绘于图纸上,就得到用等高线表示该地貌的图形。
由此可见,等高线表示地貌的原理是:
从底到顶,相等高度,层层水平,地面截口,垂直投影。
等高线是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线。
表8-5地形图图式(1:
1000)
2、等高距和等高线平距
等高距是相邻两等高线间的高差,以h表示。
即图8-11中所示的水平截面间的垂直距离。
同一地形图中等高距是相同的。
等高线平距是相邻等高线之间的水平距离。
因为同一幅图上等高距是一个常数,所以,等高线多,山就高。
等高线少,山就低;
等高线密,坡度陡,等高线稀,坡度缓。
等高线的弯曲形状和相应实地地貌形状保持水平相似关系,如图8-7所示。
图8-7等高距和等高线平距
另外亦可看出:
等高距越小,显示地貌就越详细。
但等高距过小,图上的等高线就过于密集,就会影响图面的清晰。
因此,在测绘地形图时,如何确定等高距是根据测图比例尺与测区地面坡度来确定的。
地形测量规范中对等高距的规定见表8-6。
表8-6等高距表
平地(0°
~2°
)
(m)
丘陵地(2°
~6°
山地(>
6°
1000
2000
2.0
2.几种典型地貌等高线的特征
图8.8(a)和(b)所示为山丘和盆地的等高线,是由若干闭合的曲线组成,根据注记的高程才能把两者加以区别。
自外圈向里圈逐步升高的是山丘,自外圈向里圈逐步降低的是盆地。
图中垂直于等高线顺山坡向下画出的短线,称为示坡线,指出降低的方向。
图8.8(c)所示为表示山脊与山谷的等高线,均与抛物线形状相似。
山脊的等高线是凸向低处的曲线,各凸出处拐点的连线称为山脊线或分水线。
山谷的等高线是凸向高处的曲线,各凸出处拐点的连线称为山谷线或集水线。
山脊或山谷两侧山坡的等高线近似于一组平行线。
鞍部是介于两个山头之间的低凹地,呈马鞍形的地形,其等高线的形状近似于两组双曲线簇,如图8.8(d)所示。
梯田及峭壁的等高线及其表示方法,见图8.8(e)、(f)。
图8.8几种典型地貌的表示方法
在特殊情况下,悬崖的等高线出现相交的情况,覆盖部分为虚线,如图8.8(g)所示。
在坡地上,由于雨水冲刷而形成的狭窄而深陷的沟叫冲沟,如图8.8(h)所示。
上述每一种典型的地貌形态,可以近似地看成由不同方向和不同斜面所组成的曲面,相邻斜面相交的棱线,在特别明显的地方,如山脊线、山谷线、山脚线等,称为地貌特征线或地性线。
由这些地性线构成了地貌的骨骼,地性线的端点或其坡度变化处,如山顶点、盆底点、鞍部最低点、坡度变换点,称为地貌特征点,它们是测绘地貌的重要依据。
(四)等高线的特性
1.等高性同一条等高线上各点高程相等,但高程相等的点不一定在同一等高线上。
2.闭合性等高线为连续闭合曲线。
如不能在本幅内闭合,必定在图幅外闭合。
只有在遇到符号表示的悬崖及陡坡处中断。
3.非交性除了悬崖或绝壁外,等高线在图上不能相交或相切。
4.正交性山脊和山谷处等高线与山脊线和山谷线正交。
5.密陡疏缓性同一幅图内,等高线愈密,山面坡度愈陡;
等高线愈稀,坡度愈缓。
(五)等高线的种类
1.首曲线:
即按规定等高距描绘的等高线,亦称基本等高线。
大比例尺地形图上首曲线的线划直径为0.15mm的实线,其上不注记高程。
2.计曲线:
亦称加粗等高线,为便于读图,从高程起算面起,每隔四条首曲线(即基本等高距的5倍)用粗线绘出。
其上注有高程。
3.间曲线:
用基本等高线不足以表示局部地貌特征时,可以按1/2基本等高距用虚线加绘半距等高线,称为间曲线,间曲线可图8-9等高线的种类
仅画出局部线段,可不闭合。
4.助曲线:
又称辅助等高线。
是按1/4基本等高距而绘制的等高线。
用短虚线表示。
首曲线与计曲线是图上表示地貌必须描绘的曲线,而间曲线与助曲线视需要而定,实际工作中应用较少。
如图8-9所示。
第三章测图前的准备工作
一、收集资料
要完成地形图测量任务,测绘地形图前必须进行必要的准备工作,如抄录测区内所有的控制点资料(平面位置和高程位置)、收集已有的图件、准备测图规范及地形图图式、了解测区其它情况、准备测量仪器及工具、绘制坐标格网及展绘控制点等。
二、图纸的准备
为了保证测图的质量,应选择质地较好的图纸。
对于临时性测图,可将图纸直接固定在图板上进行测绘;
对于需要长期保存的地形图,为了减少图纸变形;
测图时,应将图纸裱糊在锌板、铝板或胶合板上。
近年来,由于化工工业的飞速发展,各测绘部门大多采用聚酯薄膜,其厚度为0.07~0.1mm,表面经打毛后,便可代替图纸用来测图。
聚脂薄膜具有透明度好、伸缩性小、不怕潮湿、牢固耐用等优点,如果表面不清洁,还可用水洗涤,并可直接在底图上着墨复晒蓝图。
但聚酯薄膜有易燃、易折和老化等缺点,故在使用保管过程中应注意防火防折。
三、绘制坐标格网
控制点是根据其直角坐标值x、y展绘在图纸上的,为了使控制点位置绘得比较准确,需先在图纸上精确地绘制10cm×
10cm的直角坐标格网。
通常用对角线法、坐标格网尺法和绘图仪绘制等方法绘制。
图8.10控制点展绘
四、展绘控制点
展点前,应根据测区所在图幅的位置,如图8.10为1:
1000比例尺展点示意图。
首先将坐标格网线的坐标值注在相应格网边线的外侧,展点时,先要根据控制点的坐标,确定所在的方格。
如控制点A的坐标xA=647.43m,yA=634.52m,根据A点的坐标值即可确定其位置在Plmn方格内。
再按y坐标值分别从l、p点按测图比例尺向右各量35.52m,得a、b两点。
同法,从p、n点向上各量47.43m,得c、d两点。
连接a、b和c、d,其交点即为A点的位置。
同法将图幅内所有控制点展绘在图纸上,并在点的右侧以分数形式注明点号及高程,如图中1、……、5等点。
最后用比例尺量出各相邻控制点之间的距离,与相应的实地距离比较,其图纸上的尺寸差值不应超过图上0.3mm。
第四节常规地形图测绘
图7.10极坐标法与直角坐标法测定点的平面位置示意图
一、测量碎部点平面位置的基本方法
测量碎部点平面位置的基本方法主要有下面四种。
1、极坐标法
如图8.11所示,要测定碎部点a的位置,可将经纬仪安置在控制点A上,以AB线为依据,测出AB及Aa线的夹角
,并量得A点至a点的距离,则a点的位置就确定了。
此法用途最广,适用于开阔地区。
2、直角坐标法
如图7.10所示,在测定碎部点b(或c)时,可
由b(或c)点向控制边AB作垂线,如果量得控制点A至垂足的纵距为5.9m(或10.6m),量得b(或c)点至垂足的垂距为5.0m(或6.2m),则根据此两距离即可在图纸上定出点位。
此法适用于碎部点距导线较近的地区。
图8.11交会法(距离或角度)测定点的平面位置示意图
3、角度交会法
如图7.11所示,从两个已知控制点A、B上,分别测得水平角
与
,以此确定a点的平面位置。
此法适用于碎部点较远或不易到达的地方。
采用角度交会法时,交会角宜在30°
到120°
之间。
4、距离交会法
如图8.11所示,要测定b点的平面位置,从两个已知控制点A及B分别量到b点的距离d1及d2,根据这两段距离,可以在图上交会出b点的平面位置。
上述几种方法应视现场情况灵活选用。
实际工作中一般以极坐标为主,再配合其他几种方法,进行测绘。
二、碎部测量
目前常用的碎部测量方法有经纬仪测绘法、光电测距仪测绘法等。
另外常规的地形测图方法还有平板仪(大平板,小平板)测绘法,但在工程实践中已经用的较少。
(一)、经纬仪测绘法
经纬仪测绘法是在控制点上安置经纬仪,测量碎部点位置的数据(水平角、距离、高程),用绘图工具展绘到图纸上,绘制成地形图的一种方法。
1.施测方法
(1)将经纬仪安置在测站点A(控制点)上,测图板安置在近旁(图8.12),测定竖盘指标差x(每天开始时测一次)、量出仪器高i;
选定控制点B为起始零方向(即以AB方向的度盘读数为0°
00′00″);
一并记入手薄(表8-7)。
(2)依次照准所选碎部点上的立尺,读取下、上、中三丝读数,而后读取竖盘读数和水平角,记入手薄相应栏内。
(3)计算水平距离及高差,并算出碎部点的高程(距离算至dm,高差、高程算至cm)
(4)用半圆量角器(直径有18cm、22cm等几种)和比例尺,按极坐标法将碎部点缩绘到图纸上,并注上高程(有以点位兼作高程数字的小数点,也有在点位右侧注上高程的),边测边绘。
测绘部分碎部点后,在现场参照实际情况,在图上勾绘地物轮廓线与等高线。
在施测过程中,每测20~30点后,应检查起始方向是否正确。
仪器搬站后,应检查上一站的若干碎部点,检查无误后,才能在新的测站上开始测量。
图8.12经纬仪测绘法示意图
表8-7碎部测量手簿
测区观测者记录者
年月日天气测站A,方向B测站高程46.54m
仪器高i=1.42m乘常数100加常数0指标差x=0
测
点
水平角
尺上读数(m)
视距间隔
l
竖盘
读数
竖直角
高差
水平
距离
测点
高程
备注
中丝
下丝
°
′″
上丝
′
434400
1.42
1.520
0.220
8806
+154
+0.73
22.00
47.27
1.300
564300
2.00
2.871
1.743
9232
-232
-8.28
174.00
38.26
1.128
3
17511
2.000
1.105
7219
+1741
+31.98
100.30
78.52
0.895
2.碎部点的选择
地形图是根据测绘在图纸上的碎部点来勾绘的,因此碎部点选择恰当与否,直接影响地形图的质量,现将选择碎部点的若干要点介绍如下。
(1)对于地物应选择能反映地物形状的特征点,例如房屋的房角、河流、道路的方向转变点,道路交叉点等,连接有关特征点,便能绘出与实地相似的地物形状,如图8.13所示。
图8.13碎部点的选择
表8-8碎部点的密度和最大视距长度
测图比例尺
地形点间隔
(图上cm)
测站到地形点最大视距长度(m)
1~3
70
120
200
1~1.5
300
(2)对于地貌,如图8.13中的山丘,应选择在山顶和鞍部、地性线——山脊线和山谷线上坡度和方向改变的地方以及山脚地形变换点等处能控制地貌形状的特征点上立尺。
(3)为了能如实地反映地面情况,即使在地面坡度变化不大的地方,每相隔一定距离也应立尺。
地形点密度和它离测站的最大距离,是随测图比例尺的大小和地形变化情况而定(见表8-8)。
(二)、光电测距仪测绘法
光电测距仪测绘地形图与经纬仪测绘法基本相同,所不同者是用光电测距来代替经纬仪视距法。
先在测站上安置测距仪,量出仪器高i,后视另一控制点进行定向,使水平度盘读数为0°
00′00″。
立尺员将测距仪的单棱镜装在专用的测杆上,并读出棱镜标志中心在测杆上的高度v,可使v=i。
立尺时将棱镜面向测距仪立于碎部点上。
观测时,瞄准棱镜的标志中心。
测出斜距L,竖直角
,读出水平度盘读数
,并作记录。
将
、L输入计算器,计算平距D和碎部点高程H。
然后,与经纬仪测绘法一样,将碎部点展绘于图上。
三、地形图的绘制
在外业工作中,当碎部点展绘在图上后,就可对照实地随时描绘地物和等高线。
如果测区较大,由多幅图拼接而成,还应及时对各图幅衔接处进行拼接检查,经过检查与整饰,才能获得合乎要求的地形图。
1、地物描绘
地物要按地形图图式规定的符号表示。
房屋轮廓需用直线连接起来,而道路、河流的弯曲部分则是逐点连成光滑的曲线。
不能依比例描绘的地物,应按规定的非比例符号表示。
2、等高线勾绘
图8.14等高线的勾绘
当图纸上测得一定数量的地形点后,即可勾绘等高线。
先用铅笔轻轻地将有关地貌特征点连起勾出地性线,如图8.14中的虚线;
然后在两相邻点之间,按其高程内插等高线。
由于测量时沿地性线在坡度变化和方向变化处立尺测得的碎部点,因此图上相邻点之间的地面坡度可视为均匀的,在内插时可按平距与高差成正比的关系处理。
如图8.15中A、B两点的高程分别为53.7m及
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