建筑测绘基本知识.docx

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建筑测绘基本知识

第一章绪论

第一节建筑工程测量的任务和作用

测量学是研究地球表面的形状和大小以及确定地面（包括空中和地下）点位的科学。

它包括普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学

等学科。

一、建筑工程测量的任务

建筑工程测量是工程测量学的一部分，是研究建筑工程在勘测设计、施工和管理各阶段所进行的各种测量工作的学科。

其主要任务可归纳为测图、用图、放样和变形观测。

（一）测图（又称测定）

测图是指使用测量仪器和工具，按照一定的测量程序和方法，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或者把局部地球表面的形状和大小按一定的比例尺和特定的符号缩绘到图纸上，供规划设计使用，以及工程施工结束后，测绘竣工图，供口后管理、维修、扩建之用。

（二）用图

用图是指识别和使用图（地形图、断面图等）的知识、方法和技能。

用图是先根据图面的图式号号识别地面上地物和地貌，然后在图上进行测量。

从图上取得工程建设所必需的各种技术资料，以解决工程设计和施工中的有关问题。

（三）放样（又称测设）

放样是测图的逆过程。

放样是将图纸上的设计好的建（构）筑物按照没计要求通过测量的定位、放线、安装，将其平面位置和高程标定到施工作

业面上，作为工程施工的依据。

（四）变形观测

对某些有特殊要求的建（构）筑物，在施工过程中和使用期间，还要测定有关部位在建筑荷重和外力作用下，随时间而产生变形的规律，监视其安全性和稳定性，其观测成果是验证设计理论和检验施工质量的重要资料。

二、建筑工程测量的作用

建筑工程测量在工程建设中有着广泛的应用，起着重要的作用。

例如：

建筑用地的选择，道路、管线位置的确定等，都要利用测量所提供的资料和图纸进行规划设计。

施工阶段需要通过测量工作来衔接，配合各项工序的施工•才能保证设计意图的正确执行。

施工竣工后的竣工测量，为工程的验收、日后的扩建和维修管理提供资料。

在工程管理阶段，对建（构）筑物进行变形观测，以确保工程的安全使用。

因此，建筑工程测量贯穿于

建筑工程建设的始终，服务于施工过程中的每一个环节，而且测量的精度和进度直接影响到整个工程质量与进度。

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第二节地面点位的确定

一、确定地面点位的原理

由几何学原理可知，由点组成线、线组成面、面组成体。

因此构成物体形状最基本元素是点。

在测量上，把地面上的各种固定性物体称为地物，如房屋、道路、河流等；地面起伏变化的形态称为地貌，如高山、丘陵、平原等。

地物和地貌总称为地形。

以地形测绘为例，虽然地面上各种地物种类繁多，地势起伏千差万别，但他们的形状、大小及位置完全可以看成是由一系列连续不断的点所组成的。

就房屋而言，平面位置是由房屋轮廓线的交点（棱角点）决定的。

道路、河流的边线虽然很不规则，但弯曲部分可看成是由一些转折点相连接而成。

至于起伏变化的地势，是由方向变化线与坡度变化线的交点所决定的。

因此，无论地物或地貌在反映他们形状、大小以及地势形态的所有点中，只要把那些能够突岀体现方向转折和坡度变化的特征点的位置测绘到图纸

上，这些地物、地貌的形状、大小、位置就可以确定了。

放样是在实地（施工现场）标定岀设计建（构）筑物的平面位置和高程的测量工作。

虽与测图过

程相反，但其实质也是确定点的位置。

因此，点位关系是测量上要研究的基本关系。

确定地面点的位置，就是将地面点沿铅垂线（重力线）方向投影到一个代表地球表面形状的基准面上，地面点投影到基准面上后，要用坐标（平面

位置）和高程来表示点位。

测绘过程及测量计算的基准面，可以认为是平均海洋面延伸，穿过陆地和岛屿所形成的闭合曲面，这个闭合的曲面称为大地水准面。

在大范围内进行测量工作时，是以大地水准面作为地面点投影的基准面，若在小范围内测量，可以把地球局部表面当作平面，用水平面作为地面点投影的基准面。

二、地面点平面位置的确定

地面点的平面位置，可以用地理坐标或平面直角坐标表示。

地理坐标是用经度和纬度表示的球面坐标。

在大地测量和地图制图中常采用地理坐标。

对于小范围（测区范围半径小于10km）内的测量工作来

说，可以不考虑地球曲率，而把地球局部表面看作平面，直接用该平面上的直角坐标系中的坐标值来确定点位。

这样对测量计算和绘图都带来很大的方便。

测量工作中所用的平面直角坐标系，纵坐标轴规定为X轴，表示南北方向，向北为正，向南为负；横坐标轴规定为y轴，表示东西方向，向东

为正，向西为负；象限是从北东开始按顺时针方向排列I、H、山、W，如图1-1所示。

坐标原点可以是假定的，一般选在测区西南角之外，这样

可以使整个测区范围内的点都在直角坐标系的第一象

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测量学是研究地球表面的形状和大小以及确定地面（包括空中和地下）点位的科学。

它包括普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学

等学科。

一、建筑工程测量的任务

建筑工程测量是工程测量学的一部分，是研究建筑工程在勘测设计、施工和管理各阶段所进行的各种测量工作的学科。

其主要任务可归纳为测图、用图、放样和变形观测。

（一）测图（又称测定）

测图是指使用测量仪器和工具，按照一定的测量程序和方法，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或者把局部地球表面的形状和大小按一定的比例尺和特定的符号缩绘到图纸上，供规划设计使用，以及工程施工结束后，测绘竣工图，供口后管理、维修、扩建之用。

（二）用图

用图是指识别和使用图（地形图、断面图等）的知识、方法和技能。

用图是先根据图面的图式号号识别地面上地物和地貌，然后在图上进行测量。

从图上取得工程建设所必需的各种技术资料，以解决工程设计和施工中的有关问题。

（三）放样（又称测设）

放样是测图的逆过程。

放样是将图纸上的设计好的建（构）筑物按照没计要求通过测量的定位、放线、安装，将其平面位置和高程标定到施工作

业面上，作为工程施工的依据。

（四）变形观测

对某些有特殊要求的建（构）筑物，在施工过程中和使用期间，还要测定有关部位在建筑荷重和外力作用下，随时间而产生变形的规律，监视其安全性和稳定性，其观测成果是验证设计理论和检验施工质量的重要资料。

二、建筑工程测量的作用

建筑工程测量在工程建设中有着广泛的应用，起着重要的作用。

例如：

建筑用地的选择，道路、管线位置的确定等，都要利用测量所提供的资

料和图纸进行规划设计。

施工阶段需要通过测量工作来衔接，配合各项工序的施工•才能保证设计意图的正确执行。

施工竣工后的竣工测量，为工

程的验收、日后的扩建和维修管理提供资料。

在工程管理阶段，对建（构）筑物进行变形观测，以确保工程的安全使用。

因此，建筑工程测量贯穿于

建筑工程建设的始终，服务于施工过程中的每一个环节，而且测量的精度和进度直接影响到整个工程质量与进度。

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第二节地面点位的确定

一、确定地面点位的原理

由几何学原理可知，由点组成线、线组成面、面组成体。

因此构成物体形状最基本元素是点。

在测量上，把地面上的各种固定性物体称为地物，如房屋、道路、河流等；地面起伏变化的形态称为地貌，如高山、丘陵、平原等。

地物和地貌总称为地形。

以地形测绘为例，虽然地面上各种地物种类繁多，地势起伏千差万别，但他们的形状、大小及位置完全可以看成是由一系列连续不断的点所组成的。

就房屋而言，平面位置是由房屋轮廓线的交点（棱角点）决定的。

道路、河流的边线虽然很不规则，但弯曲部分可看成是由一些转折点相连接而成。

至于起伏变化的地势，是由方向变化线与坡度变化线的交点所决定的。

因此，无论地物或地貌在反映他们形状、大小以及地势形态的所有点中，只要把那些能够突岀体现方向转折和坡度变化的特征点的位置测绘到图纸上，这些地物、地貌的形状、大小、位置就可以确定了。

放样是在实地（施工现场）标定岀设计建（构）筑物的平面位置和高程的测量工作。

虽与测图过

程相反，但其实质也是确定点的位置。

因此，点位关系是测量上要研究的基本关系。

确定地面点的位置，就是将地面点沿铅垂线（重力线）方向投影到一个代表地球表面形状的基准面上，地面点投影到基准面上后，要用坐标（平面

位置）和高程来表示点位。

测绘过程及测量计算的基准面，可以认为是平均海洋面延伸，穿过陆地和岛屿所形成的闭合曲面，这个闭合的曲面称为大地水准面。

在大范围内进行测量工作时，是以大地水准面作为地面点投影的基准面，若在小范围内测量，可以把地球局部表面当作平面，用水平面作为地面点投影的基准面。

二、地面点平面位置的确定

地面点的平面位置，可以用地理坐标或平面直角坐标表示。

地理坐标是用经度和纬度表示的球面坐标。

在大地测量和地图制图中常采用地理坐标。

对于小范围（测区范围半径小于10km）内的测量工作来

说，可以不考虑地球曲率，而把地球局部表面看作平面，直接用该平面上的直角坐标系中的坐标值来确定点位。

这样对测量计算和绘图都带来很大的方便。

测量工作中所用的平面直角坐标系，纵坐标轴规定为X轴，表示南北方向，向北为正，向南为负；横坐标轴规定为y轴，表示东西方向，向东

为正，向西为负；象限是从北东开始按顺时针方向排列I、H、山、W，如图1-1所示。

坐标原点可以是假定的，一般选在测区西南角之外，这样

可以使整个测区范围内的点都在直角坐标系的第一象

第三章角度测量

第一节水平角测量原理

水平角：

测站点至两个观测目标方向线垂直投影在水平面上的夹角。

如图3—1所示，A、0、B是位于不同高度的三个地面点，AO、BO是两

相交直线，将A、0、B三点投影在同一水平面P上，得到A1、01、B1，则A101与01B1的夹角即为地面上直线AO、0B间的水平角。

从图中可以看出，地面上任意两条相交直线间的水平角B,实质是过0A与0B两条方向线各做一竖直平面，两个竖直面间形成的两面角，即为水平

角。

也就是说，水平角是实地角度的水平投影。

H3-1

综上所述，用于测量水平角的仪器，必须具备如下要求：

（1）能安置成水平位置的且全圆顺时针注记的刻度盘（称水平度盘，简称平盘），并且圆盘的中心一定要位于所测角顶点0的铅垂线上

（2）有一个不仅能在水平方向转动，而且能在竖直方向转动的照准设备，使之能在过0A、0B的竖直面内照准目标。

（3）应有读取读数的指标线。

望远镜瞄准目标后，利用指标线渎取0A、0B方向线在相应水平度盘上的读数d，与b，。

水平角角值B二右目标读数bl—左目标读数di（3—1）若b1

水平角没有负值。

根据上述原理和要求制造的测角仪器叫做经纬仪。

第二节光学经纬仪

经纬仪的类型很多，在建筑工程测量中最常用的是DJ6型（普通）和DJ2型以及DJ1型（精密）光学经纬仪。

每个等级的经纬仪由于生产厂家不

同，仪器的部件、结构和读数方法也不尽相同，但仪器的主要部分构造大致相同。

本章主要介绍DJ6型光学经纬仪的构造和使用，对DJ2型光学经

纬仪只介绍其特点和读数方法。

一、DJ6型光学经纬仪的构造与读数

（一）DJ6型光学经纬仪的构造

图3-2是北京光学仪器厂生产的DJ6-1型光学经纬仪，DJ表示大地测量用的经纬仪大”字与经”字汉语拼音的第一个字母，6为该仪器能达

到的精度指标（其主要技术

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图3-3

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12—横轴

1•照准部

照准部的主要作用是照准目标并进行读数。

（1）望远镜一一构造与水准仪望远镜相同，与装在支架上的横轴垂直固连，当望远镜绕横轴旋转时，视线构成的视准面是一个竖直平面。

（2）望远镜制动螺旋——用来控制望远镜在竖直方向上的转动。

（3）望远镜微动螺旋一一关紧望远镜制动螺旋，转动该微动螺旋，可使望远镜在竖直方向微动，以便精确照准目标。

（4）照准部水平制动螺旋一一控制照准部在水平方向的转动。

（5）照准部（水平）微动螺旋一一关紧照准部制动螺旋，转动该微动螺旋，可使照准部在水平方向微动，以便精确照准目标以上四个螺旋（两对）是照准目标用的。

只有制动螺旋关紧后：

相应的微动螺旋才能起作用，以利精确照准目标

（6）竖直度盘一一光学玻璃的圆环，圆环上刻有0度一360度的分划线，用来量度竖直角值。

（7）竖盘指标线与指标水准管

（8）竖盘指标水准管微动螺旋

――用来安置竖盘读数指标的位置

――转动该螺旋可使竖盘水准管气泡居中，达到竖盘指标处于正确位置。

以上（6）、（7）、（8）三个部件是用于测量竖直角的装置。

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工成网

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第四章距离测量和直线定向

第一节钢尺量距

一、量距工具

（一）钢尺

钢尺是量距的主要工具，它是由宽度10〜20mm，厚度0.1〜0.4mm的薄钢带制成的带状尺，有盒装和架装两种。

常用的钢尺长有30m

和50m的两种，钢尺的基本分划为毫M，在厘M、分M和整M处都有数字注记。

按尺上零点位置的不同，钢尺有端点尺和刻线尺之分。

尺的零点

是从尺环端起始的，称为端点尺（图4-2）。

在尺的前端刻有零分划线的称为刻线尺（图4—1）。

端点尺多用于建筑物墙边开始的丈量工作较为方便，

刻线尺多用于地面点的丈量工作。

钢尺主要用于精度要求较高的量距工作，如控制测量和施工测量等。

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（二）皮尺

皮尺是由麻与金属编织而成的带状尺，表面涂有防腐油漆。

皮尺基本分划为厘M、分M和整M处有数字注汜，尺前端铜环的端点为尺的零

点。

皮尺容易拉长，因此只能用于精度较低的碎部测量等。

（三）量距的辅助工具（见图4-3）

（1）测钎（测针）是用30--40cm的钢筋制成，下端磨成尖状，便于插入地下，量距中测钎用来标定尺段端点位置和计算丈量的尺段数。

（2）垂球（线垂）是在地面起伏较大的地段，丈量水平距离时，利用垂球线之特性，用垂球投点和标点。

（3）标杆（花杆）是用优质的木杆或铝合金制成，长2m或3m，杆身每隔20cm用红白油漆相间划分，杆的下端装有铁制的尖脚，以便插入地

下或对准点位。

量距中主要用来标点和定线。

二、直线定线

在量距中，当直线距离不能由一整尺段长量完时，需要在直线方向上标定若干个分段点的工作，称为直线定线。

量距的精度要求很高时，应采用经纬仪定线，在一般情况下，丈量距离的定线可采

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用目估定线。

（一）目估定线

目估定线就是用目测的方法，用标杆将直线上的分段点标定出来。

如图4—4所示，AB是地面上互相通视的两个固定点，C、D••…为待定分

段点：

定线时，先在A、B点上竖立标杆，测量员位于A点后1〜2m处，视线将A、B两标杆同一侧相连成线，然后指挥测量员乙持标杆在C点

附近左右移动标杆，直至三根标杆的同侧重合到一起时为止。

同法可定岀AB方向上的其他分段点。

定线时要将标杆竖直。

在平坦地区，定线工：

作常与丈量距离同时进行，即边定线边丈量。

图4-4

（二）经纬仪定线

若量距的精度要求较高或两端点距离较长时，宜采用经纬仅定线：

如图4—5所示，欲在AB直线上定岀1、2、3、…等点。

在A点安置经纬

仪，对中、整平后，用十字丝交点瞄准B点标杆根部尖端，然后制动照准部，望远镜可以上、下移动，并根据定点的远近进行望远镜对光，指挥标

2、3等点的标定，只需将望远镜的俯角变化，即可定岀

三、钢尺量距的一般方法

一般方法量距是指采用目估法标杆定线，整尺法丈量、目估将钢尺拉平丈量。

（一）平坦地面的距离丈量

直线方向标定后就可以进行丈量距离。

一般精度的距离丈量需要三个人即可，分为前尺员、后尺员和记录员。

在丈量困难或车辆较多地段应增

加辅助人员。

如图4—6所示，欲由A点向B点丈量，后尺员手拿尺头（尺子的零刻线处）正好对准直线起点A,前尺员手拿尺的末端，并拿一标杆和一束测钎沿直线方向前进，到一尺段时止步，由后尺员指挥定线，标岀1点位置。

然后将尺平铺在直线上，二人同时用力将尺拉紧，拉直、拉

平。

待后尺员将钢尺零点对准A点喊好”时，前尺员立即用测钎对准钢尺末端并竖直地将测钎插入于地，得到1点。

至此，完成一整尺段测量工

作。

然后，两人拿起钢尺，同时沿直

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工成网

第一节控制测量概述

在测量工作中，为统一坐标系统和限制误差的积累，应遵循从整体到局部，先控制后碎部”的原则。

也就是在测区选定若干个起控制作用的点

（控制点）而构成一定的几何图形，称控制网，用来控制全局，然后根据控制网测定控制点周围的地形或进行建筑施工放样测量。

测量控制网按其控制的范围，可分为国家控制网、城市控制网、小地区控制网和图根控制网。

国家控制网又称基本控制网，是在全国范围内按统一要求建立的，按控制次序和精度分为一、二、三、四等四个级别，而且是由高级到低级逐级加以控制，如图5—1、5—2

分别表示国家平面控制网和国家高程控制网的布设和逐级加密情况。

城市控制网是在国家控制网的基础上在一个城市的范围内进行，作为城市规划、市政建设、工业民用建筑设计和施工放样测量的依据。

国家控制网和城市控制网；均由专门的测绘单位承担。

控制点平面坐标和高程，由测绘管理部门统一保存和管理，为社会各部门提供服务。

小地区控制网是指在面积小于15平方千M范围内建立的控制网。

为小区域的大比例尺地形测

量或工程测量提供依据。

在全测区范围内建立的控制网称为首级控制网；直接为测图而建立的控制网称为图根控制网，图根控制网的控制点，称为图根点。

图根控制网应尽可能与上述各种控制网连接，形成统一系统。

图头I图52

控制测量按其功能可分为平面控制测量和高程控制测量。

一、平面控制测量

平面控制测量是确定控制点的平面坐标，其常用形式有：

三角测量、三边测量和导线

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测量、GPS测量等。

三边测量由于测距仅的发展而发展起来.其同形与三角测量相同。

如图5—3所示，A、D、1、2、3……组成相邻接的三角

形•覆测所有的三角形的内角，并至少测量其中一条边长（如AB）作为起算边，通过计算就可以获得它们之间的相对位置，这就叫三角测量。

若以测

边代替测角，就叫三边测量：

这种以三角形构虞的网形称为三角网，三角形顶点称为三角点。

又如图5—4示A、B、1、2.3……用折线连接起

来，测量其各边长度和各转折角，通过计算同样可获得它们之间的相对位置：

这种控制测量叫导线测量，其控制点（折点）叫导线点。

建立高程控制网的主要方法是水准测量，国家水准测量分为一、二、三、四等，逐级加密的方法进行测量，其成果作为全国范围的高程控制之用。

三、四等水准测量除用于国家高程控制网的加密外，在小地区又用作建立首级高程控制网；再以此为基础测定图根水准点高程；水准点间距，一般为1—3km，城市建筑区为1-2km，工业区宜小于lkm。

一个区至少设立3个水准点。

第二节导线测量

导线测量就是依次测定各导线边的边长和各转折角，根据起算数据，推算各边的坐标方位角，从而求得各导线点的坐标。

导线测量只需要相邻两导线点互相通视即可，是平面控制测量的常用方法之一。

特别是地物分布较为复杂的建筑区，视线障碍较多的隐蔽地区和带状地区，尤为适用。

在光电测距和电子计算技术被广泛应用的今天，以导线测量的方法来建立平面控制网得以迅速推广。

一、导线布设的形式

1•闭合导线

自某一已知控制点A出发，经过若干点1、2、3、4……，最后自行闭合回到起始点A,形成一闭合多边形，如图5-5所示。

2•附合导线

自某一高级控制点A出发，经过若干点1、2、3……，最后附合到另一高级控制点C上，如图5-6所示。

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第六章地形图的基本知识及地形图应用

第一节地形图的基本知识

一、地形图概述

地球表面形状复杂，物体种类繁多，地势形态各异，但总的来说可分为地物和地貌两大类。

地物是指地球表面上轮廓明显，具有固定性的物

体。

其又分为人工地物（如道路，房屋等）和自然地物（如江河，湖泊等）。

地貌是指地球表面高低起伏的形态（如高山，丘陵，平原，洼地等）。

地物和

地貌统称为地形。

地形图就是将地面上一系列地物和地貌特征点的位置，通过综合取舍，垂直投影到水平面上，按一定比例缩小，并使用统一规定的符号绘制成

的图纸。

地形图不但表示地物的平面位置，还用特定符号和高程注记表示地貌情况。

由于地形图客观形象地反映了地面的实际情况，可在图上量取

数据，获取资料，便于设计和应用。

特别是大比例尺（1:

500、1:

1000、1:

2000、1:

5000）地形图是进行规划、设计和应用的重要基础资

料。

地形图内容比较复杂，通常包括：

地形图比例尺，图廓，图名，接合图表，坐标格网，地物符号，地貌符号等。

熟练掌握这些基本内容，将有

助于测绘地形图，方便识渎和使用地形图。

二、地形图的比例尺

，相对应实地水平距离为L，则地形

1:

M（如1:

500、1:

1000、1:

地形图上任一线段的长度与其相对应的实地水平距离的比值，称为地形图比例尺。

设地形图上线段长度为图的比例尺为：

I

（6-1）

11

L~LM

地形图比例尺用分子为1的分数式表示。

即1/M（如1/500、1/1000、1/2000），通常也写成

2000）。

其含义为图上Im，表示实地Mm，也表明地面上直线水平距离在图上表示时缩小了M倍。

例如，地面上某两点间水平距离为20m，则它

在1:

500和1:

1000的地形图上的长度分别为4mm和2mm。

地形图比例尺的大小，由分数的比值来决定，比例尺分母越小，比值越大，比例尺越大，缩小的倍数越小，反映的实地情况越详细；比例尺分母越大，比值越小，比例尺越小，缩小的倍数越大，反映的实地情况越不详细。

地形图比例尺一般注记在地形图图廓下方正中处。

地形图上0.1mm所表示的实地水平距离，称为地形图的比例尺精度。

不同比例尺的地形图其比例尺精度不同，详见表6—1

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第七章大比例尺地形图测绘

地形图测绘是在控制测量工作结束后，以控制点为测站。

测定其控制范围的物和地貌的特征点的平面坐标和高程。

按一定的比例尺缩绘在图纸

上，并依《地形图图式》规定的符号，表示出地物、地貌的位置、形状和大小。

地物、地貌的特征点统称碎部点•所以地形图的测绘又称碎部测量。

大比例尺地形图是为了直接满足各种工程设计而测绘的。

其特点是测区范围较小，精度要求较高。

测图比例尺越大，要求测绘的内容越详尽，精度越高，测量的工作量越大。

地形图的基本要求应该是清晰易读，各项地形元素可根据需要作适当综合取舍。

测图过程中严格遵循和正确应用有关的测量规范。

第一节测图前的准备工作

在正式测图之前，应认真整理本测区的控制点成果及测区内可利用的其他资料。

准备工作具体包括裱糊图板、绘制坐标格网、展绘控制点、制定施测方案和技术要求、清点所需仪器工具并进行检校等。

一，图纸的准备

在地形图测绘中，为保证测图的质量，应选择质量好、伸缩性小的绘图纸。

对于临时性用图，可将绘图纸直接固定在图板上进行测图。

当前，通常采用聚酯薄膜替代绘图纸测图，聚酯薄膜是厚度为0.07〜0•1mm表面经打毛的无色透