地形图基本知识及大比例尺地形图测绘.docx
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地形图基本知识及大比例尺地形图测绘
地形图基本知识及大比例尺地形图测绘
地形测量的任务是测绘地形图。
地形图测绘是以测量控制点为依据，按以一定的步骤和方法将地物和地貌测定在图之上，并用规定的比例尺和符号绘制成图。
一、地形图和比例尺
1．地形图、平面图、地图
地形图：
通过实地测量，将地面上各种地物、地貌的平面位置，按一定的比例尺，用《地形图图式》统一规定的符号和注记，缩绘在图纸上的平面图形，既表示地物的平面位置又表示地貌形态。
平面图：
只表示平面位置，不反映地貌形态
地图：
将地球上的若干自然、社会、经济等若干现象，按一定的数学法则采用综合原则绘成的图。
我们测量当然主要是研究地形图，它地球表面实际情况的客观反映，各项建设和国防工程建设都需要首先在地形图上进行规划、设计。
2．比例尺
（1）．比例尺：
图上任一线段d与地上相应线段水平距离D之比，称为图的比例尺，显然有
（2）．比例尺种类：
a．数字比例尺：
直接用数字表示的比例尺用分子为1的分数式来表示的比例尺，称为数字比例尺，即式中M称为比例尺分母，表示缩小的倍数。
M愈小，比例尺愈大，图上表示的地物地貌愈详尽。
通常把1500，11000，12000，15000的比例尺称为大比例尺，110000，125000，150000，1100000的称为中比例尺，小于1100000的称为小比例尺；
b．图式比例尺：
直线比例尺和复式比例尺；
c．工具比例尺：
分划板、三棱尺。
（3）．比例尺精度
a．定义：
人眼正常的分辨能力，在图上辨认的长度通常认为0.1mm，它在地上表示的水平距离
，称为比例尺精度。
b．意义与作用：
．比例尺精度与比例尺大小的关系：
比例尺精度越高，比例尺就越大，利用比例尺精度，根据比例尺可以推算出测图时量距应准确到什么程度。
例如，11000地形图的比例尺精度为0.1m，测图时量距的精度只需0.1m，小于0.1m的距离在图上表示不出来。
反之，根据图上表示实地的最短长度，可以推算测图比例尺。
例如，欲表示实地最短线段长度为0.5m，则测图比例尺不得小于15000。
．取舍；
．根据甲方要求确定比例尺大小和精度要求。
比例尺愈大，采集的数据信息愈详细，精度要求就愈高，测图工作量和投资往往成倍增加，因此使用何种比例尺测图，应从实际需要出发，不应盲目追求更大比例尺的地形图。
二．地形图要素介绍
1．数学要素：
比例尺，方格网（公里网），分幅，编号
a．比例尺
b．方格网（公里网）：
在绘制大比例尺地形图时，先要建立方格网，以10cm*10cm绘制，当比例尺为中比例尺或小比例尺时，则绘制2cm*2cm网格，这时称为公里网
c．分幅：
d．编号：
2．地形要素：
地物，地貌，图示符号
a．地物：
地面的各类建筑物、构筑物，道路，水系及植被等就称为地物，表示这些地物的符号，就是地物符号。
地物符号又根据其表示地物的形状和描绘方法的不同，又分为：
比例符号轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号。
这类符号表示出地物的轮廓特征；
非比例符号轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小；
半比例符号对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通讯线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号，这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上；
地物注记对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。
如地区、城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。
b．地貌：
后面单独介绍
c．图示符号：
3．专业要素：
铁路，公路，房建，水电等设计勘测资料
4．说明注记：
图内、外的各种注明、解释、说明
三．等高线
1．等高线原理等高线是一簇等高线，在图上不仅能表达地面起伏变化的形态，而且还具有一定立体感。
如图，设有一座小山头的山顶被水恰好淹没时的水面高程为50m，水位每退5m，则坡面与水面的交线即为一条闭合的等高线，其相应高程为45m、40m、35m。
将地面各交线垂直投影在水平面上，按一定比例尺缩小，从而得到一簇表现山头形状、大小、位置以及它起伏变化的等高线。
所以我们得到等高线的定义：
地面上高程相等的各相邻点相连接的闭合曲线。
用等高线表示地貌，等高距选择过大，就不能精确显示地貌；反之，选择过小，等高线密集，失去图面的清晰度。
因此，应根据地形和比例尺参照下表选用等高距。
地形图的基本等高距
地形类别
比例尺
备注
1500
11000
12000
15000
平地
0.5m
0.5m
1m
2m
等高距为0.5m时，特征点高程可注至cm，其余均为注至dm。
丘陵
0.5m
1m
2m
5m
山地
1m
1m
2m
5m
按上表选定的等高距称为基本等高距，同一幅图只能采用一种基本等高距。
等高线的高程应为基本等高距的整倍数。
按基本等高距描绘的等高线称首曲线，用细实线描绘；为了读图方便，高程为5倍基本等高距的等高线用粗实线描绘并注记高程，称为计曲线；在基本等高线不能反映出地面局部地貌的变化时，可用二分之一基本等高距用长虚线加密的等高线，称为间曲线；更加细小的变化还可用四分之一基本等高距用短虚线加密的等高线，称为助曲线。
2．等高线表示典型地貌
地貌形态繁多，但主要由一些典型地貌的不同组合而成。
要用等高线表示地貌，关键在于掌握等高线表达典型地貌的特征。
典型地貌有：
山头和洼地（盆地）如书图7－5、7－6分别表示山头和洼地的等高线。
其特征等高线表现为一组闭合曲线。
在地形图上区分山头或洼地可采用高程注记或示坡线的方法。
高程注记可在最高点或最低点上注记高程，或通过等高线的高程注记字头朝向确定山头（或高处）；示坡线是从等高线起向下坡方向垂直于等高线的短线，示坡线从内圈指向外圈，说明中间高，四周低。
由内向外为下坡，故为山头或山丘；示坡线从外圈指向内圈，说明中间低，四周高，由外向内为下坡，故为洼地或盆地。
山脊和山谷山脊是沿着一定方向延伸的高地，其最高棱线称为山脊线，又称分水线。
山谷是沿着一方向延伸的两个山脊之间的凹地，贯穿山谷最低点的连线称为山谷线，又称集水线。
山脊线和山谷线是显示地貌基本轮廓的线，统称为地性线，它在测图和用图中都有重要作用。
鞍部鞍部是相邻两山头之间低凹部位呈马鞍形的地貌。
鞍部（K点处）俗称垭口，是两个山脊与两个山谷的会合处，等高线由一对山脊和一对山谷的等高线组成。
陡崖和悬崖陡崖是坡度在70°以上的陡峭崖壁，有石质和土质之分。
悬崖是上部突出中间凹进的地貌。
3．等高线的特性根据等高线的原理和典型地貌的等高线，可得出等高线的特性：
a．同一条等高线上的点，其高程必相等。
b．等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合，故等高线必须延伸到图幅边缘。
c．除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合。
d．等高线和山脊线、山谷线成正交。
e．等高线的平距小，表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等，平距与坡度成反比。
f．等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。
2．等高距与等高线平距的关系：
相邻等高线之间的高差h，称为等高距或等高线间隔，在同一幅地形图上，等高距是相同的，相邻等高线间的水平距离d，称为等高线平距。
由图可知，d愈大，表示地面坡度愈缓，反之愈陡。
坡度与平距成反比。
i＝h/D
D=d*M
3等高线的分类
a．首曲线
b．计曲线
c．间曲线
d．助曲线
四．测图前的准备工作
1．图纸准备
2．绘制坐标网格
3．控制点展绘
五．经纬仪测绘法
1．碎步点的选择
2．一个测站的测绘工作
a．安置仪器
b．立尺
c．观测、记录与计算
d．展点、绘图
6．地形图的拼接、检查与整饰
复式比例尺（投影比例尺）
系由主比例尺与局部比例尺组合成的比例尺。
绘制地图必须用地图投影来建立数学基础，但每种投影都存在着变形，在大于1:
100万的地形图上，投影变形非常微小，故可用同一个比例尺——主比例尺表示或进行量测；但在广大地区更小比例尺地图上，不同的部位则有明显的变形，因而不能用同一比例尺表示和量测。
故根据投影变形和地图主比例尺绘制成复式比例尺，才能进行合理的量算。
复式比例尺由主比例尺的尺线与若干条局部比例尺构成，分有经线比例尺和纬线比例尺两种。
以经线长度比计算基本尺段相应实地长度所作出的复式比例尺，称经线比例尺，用于量测沿经线或近似经线方向某线段的长度；以纬线长度比计算基本尺段相应实地长度所作出的复式比例尺，称纬线比例尺，用于量测沿纬线或近似纬线方向某线段的长度。
当量标准线上某线段长度，则用主比例尺尺线。
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