大比例地形图的测绘.ppt
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1、第八章 大比例地形图的测绘教学要点教学要点一、教学内容一、教学内容(1)图纸的准备,坐标格网的绘制,控制点的展绘;)图纸的准备,坐标格网的绘制,控制点的展绘;(2)视距测量;)视距测量;(3)地形图的测绘;)地形图的测绘;(4)数字测图的基本内容。)数字测图的基本内容。二、重点和难点二、重点和难点(1)重点)重点 视距测量的测量和计算方法,地形图的测绘;视距测量的测量和计算方法,地形图的测绘;(2)难点)难点 地形图的测绘。地形图的测绘。三、教学要求三、教学要求(1)了解图纸的准备,坐标格网的绘制,数字测图的基本内容。)了解图纸的准备,坐标格网的绘制,数字测图的基本内容。(2)掌握视距测量的测
2、量和计算方法,地形图的测绘。)掌握视距测量的测量和计算方法,地形图的测绘。第一节第一节 测图前的准备工作测图前的准备工作一、图纸的准备一、图纸的准备测测绘绘地地形形图图的的图图纸纸,以以往往都都是是采采用用优优质质绘绘图图纸纸。为为了了减减小小图图纸纸的的变变形形,将将图图纸纸裱裱糊糊在在锌锌板板、铝铝板板或或胶胶合合板板上上。作作业业单单位位多多采采用用聚聚纸薄膜代替绘图纸。纸薄膜代替绘图纸。mm,伸伸缩缩率率很很小小,且且坚坚韧韧耐耐湿湿,沾沾污污后后可可洗洗,可可直直接接在在图图纸纸着着墨墨,复复晒晒蓝蓝图图。但但聚聚纸纸薄薄膜膜图图纸纸怕怕折折、易易燃燃,在在测测图图、使使用用和和保保
3、管管时时应注意防折防火。应注意防折防火。对对于于临临时时性性测测图图,应应选选择择质质地地较较好好的的绘绘图图纸纸,可可直直接接固固定定在在图图板板上进行测图。上进行测图。二、坐标格网的绘制二、坐标格网的绘制为为了了精精确确地地将将控控制制点点展展绘绘在在测测图图纸纸上上,首首先先要要在在图图纸纸上上精精确确地地绘绘制制10cm10cm的的直直角角坐坐标标方方格格网网。绘绘制制坐坐标标格格网网的的方方法法有有对对角角线线法法、坐坐标标格格网网尺尺法法及及计计算算机机绘绘制制等等。另另外外,有有一一种种印印有有坐坐标标方方格格网的聚纸薄膜图纸,使用更为方便。网的聚纸薄膜图纸,使用更为方便。第一节
4、第一节 测图前的准备工作测图前的准备工作三、控制点的展绘三、控制点的展绘根根据据平平面面控控制制点点坐坐标标值值,将将其其点点位位在在图图纸纸上上标标出出,称称为为展展绘绘控控制制点点。mm,否则应重新展绘。,否则应重新展绘。第二节第二节 视距测量视距测量视视距距测测量量是是用用望望远远镜镜内内的的视视距距丝丝装装置置,根根据据光光学学原原理理同同时时测测定定距距离离和和高高差差的的一一种种方方法法。这这种种方方法法具具有有操操作作方方便便、速速度度快快、一一般般不不受受地地形形限限制制等等优优点点。虽虽然然精精度度较较低低(普普通通视视距距测测量量仅仅能能达达到到1/2001/300的的精精
5、度度),但但能能满满足足测测定定碎碎部部点点位位置置的的精精度度要要求求。所所以视距测量被广泛地应用于地形测图中。以视距测量被广泛地应用于地形测图中。第二节第二节 视距测量视距测量一、视距测量原理一、视距测量原理视视距距测测量量所所用用的的仪仪器器主主要要有有经经纬纬仪仪、水水准准仪仪和和平平板板仪仪等等。进进行行视视距距测测量量,要要用用到到视视距距丝丝和和视视距距尺尺。视视距距丝丝即即望望远远镜镜内内十十字字丝丝平平面面上上的的上上下下两两根根短短丝丝,它它与与横横丝丝平平行行且且等等距距离离,如如图图8-3所所示示。视视距距尺是有刻划的尺子,和水准尺基本相同。尺是有刻划的尺子,和水准尺基
6、本相同。nm视距丝十字丝图8-3 视距丝第二节第二节 视距测量视距测量1视线水平时的水平距离和高差公式视线水平时的水平距离和高差公式如如图图8-4所所示示,在在A点点安安置置经经纬纬仪仪,在在B点点竖竖立立视视距距尺尺,用用望望远远镜镜照照准准视视距距尺尺,当当望望远远镜镜视视线线水水平平时时,视视线线与与尺尺子子垂垂直直。如如果果视视距距尺尺上上M、N点点成成像像在在十十字字丝丝分分划划板板上上的的两两根根视视距距丝丝m、n处处,那那么么视视距距尺尺上上MN的的长长度度,可可由由上上、下下视视距距丝丝读读数数之之差差求求得得。上上、下下视距丝读数之差称为视距丝读数之差称为视距间隔视距间隔或或
7、尺间隔尺间隔,用,用l表示。表示。在在图图8-4中中,为为上上、下下视视距距丝丝的的间间距距,为为视视距距间间隔隔,f为为物物镜镜焦焦距距,为为物物镜镜中中心心到到仪仪器器中中心心的的距距离离。由由相相似似mFn和和MFN可得可得 即即 因此,由图因此,由图8-4得得第二节第二节 视距测量视距测量121113nmlinmpnmf dlvhABDF图8-4 视线水平时的视距测量原理第二节第二节 视距测量视距测量令令 ,则有,则有 (8-1)式中式中 K视距乘常数视距乘常数,通常,通常K=100;C视距加常数视距加常数。式式(8-1)是是用用外外对对光光望望远远镜镜进进行行视视距距测测量量时时计计
8、算算水水平平距距离离的的公公式式。对对于于内内对对光光望望远远镜镜,其其加加常常数数C值值接接近近零零,可可以以忽忽略略不不计计,故故水水平距离为平距离为 (8-2)同时,由图同时,由图8-4可知,可知,A、B两点间的高差两点间的高差h为为 (8-3)式中式中 i仪器高(仪器高(m););v十字丝中丝在视距尺上的读数,即中丝读数(十字丝中丝在视距尺上的读数,即中丝读数(m)。)。第二节第二节 视距测量视距测量2视线倾斜时的水平距离和高差公式视线倾斜时的水平距离和高差公式在在地地面面起起伏伏较较大大的的地地区区进进行行视视距距测测量量时时,必必须须使使望望远远镜镜视视线线处处于于倾倾斜斜位位置置
9、才才能能瞄瞄准准尺尺子子。此此时时,视视线线便便不不垂垂直直于于竖竖立立的的视视距距尺尺尺尺面面,因因此此式式(8-2)和和式式(8-3)不不能能适适用用。下下面面介介绍绍视视线线倾倾斜斜时时的水平距离和高差的计算公式。的水平距离和高差的计算公式。如如图图8-5所所示示,如如果果我我们们把把竖竖立立在在B点点上上视视距距尺尺的的尺尺间间隔隔MN,化化算算成成与与视视线线相相垂垂直直的的尺尺间间隔隔MN,就就可可用用式式(8-2)计计算算出出倾倾斜斜距距离离L。然后再根据。然后再根据L和垂直角和垂直角,算出水平距离,算出水平距离D和高差和高差h。从从图图8-5可可知知,在在EMM和和ENN中中,
10、由由于于角角很很小小(约约34),可把可把EMM和和ENN视为直角。而视为直角。而MEM=NEN=,因此,因此式式中中MN就就是是假假设设视视距距尺尺与与视视线线相相垂垂直直的的尺尺间间隔隔l,MN是是尺尺间间隔隔l,所以,所以ABDviillHAHBHAhhL=KlNMENM大地水准面图8-5 视线倾斜时的视距测量原理第二节第二节 视距测量视距测量将上式代入式(将上式代入式(8-2),得倾斜距离),得倾斜距离L因此,因此,A、B两点间的水平距离为:两点间的水平距离为:(8-4)式(式(8-4)为视线倾斜时水平距离的计算公式。)为视线倾斜时水平距离的计算公式。由图由图8-5可以看出,可以看出,
11、A、B两点间的高差两点间的高差h为:为:式中式中 h高差主值(也称初算高差)。高差主值(也称初算高差)。(8-5)所以所以 (8-6)式(式(8-6)为视线倾斜时高差的计算公式。)为视线倾斜时高差的计算公式。第二节第二节 视距测量视距测量二、视距测量的施测与计算二、视距测量的施测与计算1视距测量的施测视距测量的施测(1)如如图图8-5所所示示,在在A点点安安置置经经纬纬仪仪,量量取取仪仪器器高高i,在在B点点竖竖立立视视距尺。距尺。(2)盘盘左左(或或盘盘右右)位位置置,转转动动照照准准部部瞄瞄准准B点点视视距距尺尺,分分别别读读取取上、下、中三丝读数,并算出尺间隔上、下、中三丝读数,并算出尺
12、间隔l。(3)转转动动竖竖盘盘指指标标水水准准管管微微动动螺螺旋旋,使使竖竖盘盘指指标标水水准准管管气气泡泡居居中中,读取竖盘读数,并计算垂直角读取竖盘读数,并计算垂直角。(4)根根据据尺尺间间隔隔l、垂垂直直角角、仪仪器器高高i及及中中丝丝读读数数v,计计算算水水平平距距离离D和高差和高差h。第二节第二节 视距测量视距测量2视距测量的计算视距测量的计算例例8-1 以以表表8-1中中的的已已知知数数据据和和测测点点1的的观观测测数数据据为为例例,计计算算A、1两点间的水平距离和两点间的水平距离和1点的高程。点的高程。解解 表表8-1为视距测量记录计算表。为视距测量记录计算表。第二节第二节 视距
13、测量视距测量三、视距测量的误差来源及消减方法三、视距测量的误差来源及消减方法1用视距丝读取尺间隔的误差用视距丝读取尺间隔的误差读读取取视视距距尺尺间间隔隔的的误误差差是是视视距距测测量量误误差差的的主主要要来来源源,因因为为视视距距尺尺间间隔隔乘乘以以常常数数,其其误误差差也也随随之之扩扩大大100倍倍。因因此此,读读数数时时注注意意消消除除视视差差,认认真真读读取取视视距距尺尺间间隔隔。另另外外,对对于于一一定定的的仪仪器器来来讲讲,应应尽尽可能缩短视距长度。可能缩短视距长度。2垂直角测定误差垂直角测定误差从从视视距距测测量量原原理理可可知知,垂垂直直角角误误差差对对于于水水平平距距离离影影
14、响响不不显显著著,而而对对高高差差影影响响较较大大,故故用用视视距距测测量量方方法法测测定定高高差差时时应应注注意意准准确确测测定定垂垂直直角角。读读取取竖竖盘盘读读数数时时,应应严严格格令令竖竖盘盘指指标标水水准准管管气气泡泡居居中中。对对于于竖竖盘盘指指标标差差的的影影响响,可可采采用用盘盘左左、盘盘右右观观测测取取垂垂直直角角平平均均值值的方法来消除。的方法来消除。第二节第二节 视距测量视距测量3标尺倾斜误差标尺倾斜误差标标尺尺立立不不直直,前前后后倾倾斜斜时时将将给给视视距距测测量量带带来来较较大大误误差差,其其影影响响随随着着尺尺子子倾倾斜斜度度和和地地面面坡坡度度的的增增加加而而增
15、增加加。因因此此标标尺尺必必须须严严格格铅铅直直(尺上应有水准器),特别是在山区作业时。(尺上应有水准器),特别是在山区作业时。4外界条件的影响外界条件的影响(1)大大气气垂垂直直折折光光影影响响 由由于于视视线线通通过过的的大大气气密密度度不不同同而而产产生生垂垂直直折折光光差差,而而且且视视线线越越接接近近地地面面垂垂直直折折光光差差的的影影响响也也越越大大,因因此此观观测测时应使视线离开地面至少时应使视线离开地面至少1mm)。)。(2)空空气气对对流流使使成成像像不不稳稳定定产产生生的的影影响响。这这种种现现象象在在视视线线通通过过水水面面和和接接近近地地表表时时较较为为突突出出,特特别
16、别在在烈烈日日下下更更为为严严重重。因因此此应应选选择择合合适的观测时间,尽可能避开大面积水域。适的观测时间,尽可能避开大面积水域。此此外外,视视距距乘乘常常数数K的的误误差差、视视距距尺尺分分划划误误差差等等都都将将影影响响视视距距测测量的精度。量的精度。第三节第三节 地形图的测绘地形图的测绘在在地地形形图图测测绘绘中中,决决定定地地物物、地地貌貌位位置置的的特特征征点点称称为为地地形形特特征点,也称碎部点。测绘地形图就是测定碎部点平面位置和高程。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、碎部点的选择一、碎部点的选择碎碎部部点点的的正正确确选选择择,是是保保证证成成图图质
17、质量量和和提提高高测测图图效效率率的的关关键键。现现将碎部点的选择方法介绍如下:将碎部点的选择方法介绍如下:1地物特征点的选择地物特征点的选择mmmm,可以用直线连接。,可以用直线连接。第三节第三节 地形图的测绘地形图的测绘2地貌特征点的选择地貌特征点的选择地地貌貌特特征征点点应应选选在在最最能能反反映映地地貌貌特特征征的的山山脊脊线线、山山谷谷线线等等地地性性线线上上,如如山山顶顶、鞍鞍部部、山山脊脊和和山山谷谷的的地地形形变变换换处处、山山坡坡倾倾斜斜变变换换处处和山脚地形变换的地方。和山脚地形变换的地方。此此外外,为为了了能能真真实实地地表表示示实实地地情情况况,在在地地面面平平坦坦或或
18、坡坡度度无无明明显显变变化化的的地地区区,碎碎部部点点的的间间距距、碎碎部部点点的的最最大大视视距距和和城城市市建建筑筑区区的的最最大视距均应符合表大视距均应符合表8-3的规定。的规定。表表8-3 碎部点的最大间距和最大视距碎部点的最大间距和最大视距测图比例尺测图比例尺地貌点地貌点最大间距最大间距/m最大视距最大视距/m主要地物点主要地物点次要地物点和地貌点次要地物点和地貌点一般地区一般地区城市建筑区城市建筑区一般地一般地区区城市建筑区城市建筑区1 5001 1 0001 2 0001 5 00015305010060100180300508012010015025035070120200第三
19、节第三节 地形图的测绘地形图的测绘二、经纬仪测绘法二、经纬仪测绘法经经纬纬仪仪测测绘绘法法就就是是将将经经纬纬仪仪安安置置在在控控制制点点上上,测测绘绘板板安安置置于于测测站站旁旁,用用经经纬纬仪仪测测出出碎碎部部点点方方向向与与已已知知方方向向之之间间的的水水平平夹夹角角;再再用用视视距距测测量量方方法法测测出出测测站站到到碎碎部部点点的的水水平平距距离离及及碎碎部部点点的的高高程程;然然后后根根据据测测定定的的水水平平角角和和水水平平距距离离,用用量量角角器器和和比比例例尺尺将将碎碎部部点点展展绘绘在在图图纸纸上上,并并在在点点的的右右侧侧注注记记其其高高程程。然然后后对对照照实实地地情情
20、况况,按按照地形图图式规定的符号绘出地形图。具体施测方法如下:照地形图图式规定的符号绘出地形图。具体施测方法如下:在一个测站上的测绘工作步骤:在一个测站上的测绘工作步骤:1安置仪器安置仪器如如图图8-7所所示示,将将经经纬纬仪仪安安置置在在控控制制点点A上上,经经对对中中、整整平平后后,量量取取仪仪器器高高,并并记记入入碎碎部部测测量量手手薄薄表表8-4。后后视视另另一一控控制制点点B,安安置置水平度盘读为水平度盘读为000,则,则AB称为起始方向。称为起始方向。将将小小平平板板安安置置在在测测站站附附近近,使使图图纸纸上上控控制制边边方方向向与与地地面面上上相相应应控控制制边边方方向向大大致
21、致一一致致。并并连连接接图图上上相相应应控控制制点点a、b,并并适适当当延延长长ab线线,则则ab为为图图上上起起始始方方向向线线。然然后后用用小小针针通通过过量量角角器器圆圆心心的的小小孔孔插在插在a点点,使量角器圆心固定在使量角器圆心固定在a点。点。123412D1D2ab12图8-7 经纬仪测绘法第三节第三节 地形图的测绘地形图的测绘2立尺立尺在在立立尺尺之之前前,跑跑尺尺员员应应根根据据实实地地情情况况及及本本测测站站测测量量范范围围,与与观观测测员员、绘绘图图员员共共同同商商定定跑跑尺尺路路线线,然然后后依依次次将将视视距距尺尺立立在在地地物物、地地貌特征点上。现将视距尺立于貌特征点
22、上。现将视距尺立于1点上。点上。3观测观测观观测测员员将将经经纬纬仪仪瞄瞄准准1点点视视距距尺尺,读读尺尺间间隔隔l、中中丝丝读读数数v、竖竖盘盘读读数数L及及水水平平角角。同同法法观观测测2、3、各各点点。在在观观测测过过程程中中,应应随随时时检查定向点方向,其归零差不应大于检查定向点方向,其归零差不应大于4。否则,应重新定向。否则,应重新定向。3记录与计算记录与计算将将观观测测数数据据尺尺间间隔隔l、中中丝丝读读数数v、竖竖盘盘读读数数L及及水水平平角角逐逐项项记记入入表表8-4相相应应栏栏内内。根根据据观观测测数数据据,用用视视距距测测量量计计算算公公式式,计计算算出出水水平平距距离离和
23、和高高程程,填填入入表表8-4相相应应栏栏内内。在在备备注注栏栏内内注注明明重重要要碎碎部部点点的名称,如房角、山顶、鞍部等,以便必要时查对和作图。的名称,如房角、山顶、鞍部等,以便必要时查对和作图。第三节第三节 地形图的测绘地形图的测绘4展点展点转转动动量量角角器器,将将碎碎部部点点1的的水水平平角角角角值值11400对对准准起起始始方方向向线线ab,mmm时时可可注注至至分分米米。同同法法,将将其其余余各各碎碎部部点点的的平平面面位位置置及及高高程程,绘于图上。绘于图上。5绘图绘图参参照照实实地地情情况况,随随测测随随绘绘,按按地地形形图图图图式式规规定定的的符符号号将将地地物物和和等等高
24、高线线绘绘制制出出来来。在在测测绘绘地地物物、地地貌貌时时,必必须须遵遵守守“看看不不清清不不绘绘”的的原原则则。地地形形图图上上的的线线划划、符符号号和和注注记记一一般般在在现现场场完完成成。要要做做到到点点清、站站清、天天清。点点清、站站清、天天清。为为了了相相邻邻图图幅幅的的拼拼接接,每每幅幅图图应应测测出出图图廓廓外外5mm。自自由由图图边边(测测区的边界线)在测绘过程中应加强检查,确保无误。区的边界线)在测绘过程中应加强检查,确保无误。第三节第三节 地形图的测绘地形图的测绘三、增补测站点三、增补测站点地地形形测测图图时时,应应充充分分利利用用图图根根控控制制点点设设站站测测绘绘碎碎部
25、部点点,若若因因视视距距限限制制或或通通视视影影响响,在在图图根根点点上上不不能能完完全全测测出出周周围围的的地地物物和和地地貌貌时时,可可以以采采用用测测边边交交会会、测测角角交交会会等等方方法法增增设设测测站站点点。也也可可以以根根据据图图根根控控制制点点布布设设经经纬纬仪仪视视距距支支导导线线,增增设设测测站站点点,为为了了保保证证精精度度,支支导导线线点点的的数数目目不不能能超超过过两两个个,布布设设支支导导线线的的精精度度要要求求不不得得超超过过表表8-5的的规规定定。布布设设经经纬纬仪仪视视距距支支导导线线的的方方法法简简便便易易行行,测测图图时时经经常利用。下面就这种方法予以介绍
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- 比例 地形图 测绘
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