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1、数字测图原理与方法数字测图原理与方法退出 电子教案(第八章 大比例尺地形图测绘)数字测图原理与方法8.1 大比例尺地形图测绘概述大比例尺地形图测绘概述1、大比例尺地形图测绘的概念、大比例尺地形图测绘的概念 地形图测绘,又称地形测量。其目的主要是获得各种不地形图测绘,又称地形测量。其目的主要是获得各种不同比例尺地形图。同比例尺地形图。大区域:大区域:1:500 1:5万地形图多用数字航测成图万地形图多用数字航测成图 小区域:小区域:1:500 1:5万地形图多采用地面数字测图万地形图多采用地面数字测图 小于小于1:5万比例尺的地形图则根据较大比例尺地形图及各万比例尺的地形图则根据较大比例尺地形图
2、及各种资料缩绘而成。种资料缩绘而成。大比例尺地形图测绘是指大比例尺地形图测绘是指1:500 1:5000比比例尺地形图的例尺地形图的测绘。测绘。大比例尺测图的特点是:大比例尺测图的特点是:测区范围小、比例尺大、精度测区范围小、比例尺大、精度要求较高。要求较高。2、大比例尺地形图测绘的基本要求、大比例尺地形图测绘的基本要求 大比例尺大比例尺地形图测绘必须遵照相应的测量规范和图式,主地形图测绘必须遵照相应的测量规范和图式,主要规范有:要规范有:工程测量规范工程测量规范(GB 5002693)城市测量规范城市测量规范(CJJ 899)1:500 1:1000 1:2000 地形图图式地形图图式(GB
3、/T 79291995)测绘的地形图应清晰易读;地物、地貌的表示和测绘的地形图应清晰易读;地物、地貌的表示和符号运用应正确一致;各元素应测绘齐全,内容符号运用应正确一致;各元素应测绘齐全,内容的综合取舍应恰当;图面的整饰要美观,并符合的综合取舍应恰当;图面的整饰要美观,并符合图式要求。图式要求。3、大比例尺地形图基本等高距的选择、大比例尺地形图基本等高距的选择 等高线表示地貌的精度和详略程度,与基本等高线表示地貌的精度和详略程度,与基本等高距的大小密切相关。等高距的大小密切相关。等高距的选择,将受到比例尺、地面坡度和等高距的选择,将受到比例尺、地面坡度和高程精度的制约。高程精度的制约。地形图的
4、基本等高距,主要是根据比例尺和地形图的基本等高距,主要是根据比例尺和地面坡度选择的。基本等高距(地面坡度选择的。基本等高距(h)、地面坡度)、地面坡度(i)、相邻等高线图上的间距()、相邻等高线图上的间距(d)以及比例尺)以及比例尺分母(分母(M)之间存在下述关系:)之间存在下述关系:iMdhtan 为了清晰地表示地貌,两相邻等高线的图上距为了清晰地表示地貌,两相邻等高线的图上距离不能过小。离不能过小。在大比例尺地形图上,一般规定在大比例尺地形图上,一般规定d的最小值应不的最小值应不小于小于0.4mm,据此可以规定等高距的最小值。,据此可以规定等高距的最小值。例如:对于例如:对于1:5000比
5、例尺测图,若设地面倾角比例尺测图,若设地面倾角为为45,此时,等高距应为,此时,等高距应为2m 按比例尺和坡度选择的等高距,还必须满足工按比例尺和坡度选择的等高距,还必须满足工程上对地形图高程精度的要求。地形图所能达到的高程上对地形图高程精度的要求。地形图所能达到的高程精度直接由基本等高距所决定:一般而言,平坦地程精度直接由基本等高距所决定:一般而言,平坦地区为等高距的区为等高距的1/3,在丘陵地区为等高距的,在丘陵地区为等高距的1/2,在山,在山区为等高距的区为等高距的2/3,在高山区为一个等高距。,在高山区为一个等高距。等高线的选择要顾及到整个测区的情况。一般情等高线的选择要顾及到整个测区
6、的情况。一般情况下,同一测区施测同一比例尺地形图时,等高距应况下,同一测区施测同一比例尺地形图时,等高距应尽可能相同。但对于测区较大且地面倾角相差也较大尽可能相同。但对于测区较大且地面倾角相差也较大时,允许以图幅为单位,分区采用不同的等高距,但时,允许以图幅为单位,分区采用不同的等高距,但决不允许在同一幅图中使用不同的等高距。决不允许在同一幅图中使用不同的等高距。大比例尺地形图的等高距,一般规定如下表。大比例尺地形图的等高距,一般规定如下表。比例尺比例尺等高距(等高距(m)比例尺比例尺等高距(等高距(m)1:5000.51:2000 0.52.01:1000 0.51.01:5000 1.05
7、.04、大比例尺地形图坐标系统的选择、大比例尺地形图坐标系统的选择 大比例尺地形测图时的平面坐标和高程系统,一大比例尺地形测图时的平面坐标和高程系统,一般均应采用国家统一的平面坐标系统和高程系统。各般均应采用国家统一的平面坐标系统和高程系统。各级平面控制点的坐标,应在级平面控制点的坐标,应在3带高斯投影平面直角带高斯投影平面直角坐标系内进行计算,坐标系内进行计算,3带的中央子午线按国家统一带的中央子午线按国家统一规定选取。只有在测区跨于两个投影带时,可采用两规定选取。只有在测区跨于两个投影带时,可采用两投影带间的分带子午线作为中央子午线。投影带间的分带子午线作为中央子午线。当在独立地区为工程需
8、要而测图时,如果与国当在独立地区为工程需要而测图时,如果与国家坐标系联测有困难时,允许采用独立平面直角坐标家坐标系联测有困难时,允许采用独立平面直角坐标系进行平面控制测量,但高程系统仍应采用国家统一系进行平面控制测量,但高程系统仍应采用国家统一的高程系统。只有在特殊情况下,才允许采用独立高的高程系统。只有在特殊情况下,才允许采用独立高程系统进行高程控制。程系统进行高程控制。5、大比例尺地形图的测绘方法、大比例尺地形图的测绘方法 常规测图法:其实质是图解测图,通过测量将碎部常规测图法:其实质是图解测图,通过测量将碎部点展绘在图纸上,以手工方式描绘地物和地貌,具有点展绘在图纸上,以手工方式描绘地物
9、和地貌,具有测图周期长、精度低等缺点。适用于小区域测图。测图周期长、精度低等缺点。适用于小区域测图。地面数字测图:将利用全站仪等采集到的地面数据地面数字测图:将利用全站仪等采集到的地面数据进行计算机处理,而自动生成数字地形图。具有自动进行计算机处理,而自动生成数字地形图。具有自动化程度高、周期短、精度高等优点。适用于小区域测化程度高、周期短、精度高等优点。适用于小区域测图。图。航空摄影测图:利用航片,以野外实测的控制点为航空摄影测图:利用航片,以野外实测的控制点为基础,借助航测内业仪器制作地形图。适用于大区域基础,借助航测内业仪器制作地形图。适用于大区域测图。测图。6、大比例尺地形图测绘的基本
10、程序、大比例尺地形图测绘的基本程序 在大比例尺地形测图时,应按照一定的程序进行在大比例尺地形测图时,应按照一定的程序进行工作,即:在收集资料和现场初步踏勘的基础上,按工作,即:在收集资料和现场初步踏勘的基础上,按下述程序进行:下述程序进行:拟订技术计划;拟订技术计划;进行测区的基本控制测量和图根控制测量;进行测区的基本控制测量和图根控制测量;进行测图前的准备工作;进行测图前的准备工作;在测站点密度不够时要对测站点进行加密;在测站点密度不够时要对测站点进行加密;逐站完成碎部测图工作;逐站完成碎部测图工作;进行图边测图和野外接边(数字测图除外);进行图边测图和野外接边(数字测图除外);检查、验收、
11、野外原图整饰等结束工作。检查、验收、野外原图整饰等结束工作。8.2 地形测量技术计划的制定地形测量技术计划的制定一、目的一、目的 保证测量工作在技术上合理、可靠,在经济上保证测量工作在技术上合理、可靠,在经济上节省人力、物力;保证及时提供准确的地形资料,节省人力、物力;保证及时提供准确的地形资料,满足设计的需要。满足设计的需要。二、依据二、依据 测量规范、测量任务书(或合同)、现有的测测量规范、测量任务书(或合同)、现有的测绘资料。绘资料。三、内容三、内容 l 任务概述任务概述 测区情况测区情况 已有测量资料及其分析已有测量资料及其分析 技术方案设计技术方案设计 组织与工作计划组织与工作计划
12、仪器设备及供用计划仪器设备及供用计划 财务预算财务预算 检查验收计划检查验收计划 安全与环保措施安全与环保措施8.3 地形控制测量地形控制测量 地形控制测量包括测区的基本控制测量和图根地形控制测量包括测区的基本控制测量和图根控制测量。其目的是:控制测量。其目的是:使测区内各图幅具有同一使测区内各图幅具有同一坐标系统;坐标系统;使测区内各图幅及其图幅的各部分具使测区内各图幅及其图幅的各部分具有均匀且足够的精度。有均匀且足够的精度。一、地形控制点的密度和精度一、地形控制点的密度和精度 1 地形控制点的密度地形控制点的密度 地形控制点的密度,即图根控制点的平均间距,地形控制点的密度,即图根控制点的平
13、均间距,应不大于碎部测图时平均视线长度的两倍。由于每应不大于碎部测图时平均视线长度的两倍。由于每个测站可以测绘的碎部范围可以看作是一个以个测站可以测绘的碎部范围可以看作是一个以 测站为中心,以平均视线长度的测站为中心,以平均视线长度的1.2倍为半径的倍为半径的正六边形,据此可估算出每平方公里内地形控制点正六边形,据此可估算出每平方公里内地形控制点的数目。的数目。高程控制的密度,主要指等级水准点的密度。图高程控制的密度,主要指等级水准点的密度。图根点的高程,在等高距为根点的高程,在等高距为1m或或0.5m时,应用等外以时,应用等外以上的水准测量方法进行;在等高距为上的水准测量方法进行;在等高距为
14、5m或或2.5m时,时,比例尺比例尺1:500 1:1000 1:2000 图根点数图根点数/Km2(常规测图)(常规测图)1505015图根点数图根点数/Km2(数字测图)(数字测图)64164 可在四等以上水准测量(个别情况允许用等外水可在四等以上水准测量(个别情况允许用等外水准)的控制下,用三角高程测量方法测定。准)的控制下,用三角高程测量方法测定。作为图根高程起始点的等级水准点必须有足够作为图根高程起始点的等级水准点必须有足够的密度。对于的密度。对于1:1000、1:2000、1:5000比例尺测图比例尺测图而言。等外水准路线的长度一般为而言。等外水准路线的长度一般为515Km;四等;
15、四等水准路线长度应为水准路线长度应为2040Km;三等水准路线的长度;三等水准路线的长度应为应为60100Km。2 地形控制点的精度地形控制点的精度 地形控制点必须具有一定的精度,即:能控制地形控制点必须具有一定的精度,即:能控制碎部测量误差的积累,并能保证地形控制点的误差对碎部测量误差的积累,并能保证地形控制点的误差对成图精度不产生实际影响。成图精度不产生实际影响。为达到上述目的,一般要求地形控制点相对于基本控制为达到上述目的,一般要求地形控制点相对于基本控制点的点位中误差,不大于测图比例尺精度。如果取最大误差点的点位中误差,不大于测图比例尺精度。如果取最大误差是中误差的两倍,则地形控制点相
16、对于基本控制点的点位最是中误差的两倍,则地形控制点相对于基本控制点的点位最大误差,应不超过测图比例尺的两倍。大误差,应不超过测图比例尺的两倍。应该指出:应该指出:为了使地形控制点能用于多种比例尺测图和为了使地形控制点能用于多种比例尺测图和施工放样,在进行地形控制网设计时,均应留有相当的精度施工放样,在进行地形控制网设计时,均应留有相当的精度储备,而不仅仅针对某种比例尺进行设计。储备,而不仅仅针对某种比例尺进行设计。对于高程,地形控制点的高程中误差不超过基本等高距的对于高程,地形控制点的高程中误差不超过基本等高距的1/10,高程注记点相对地形控制点中误差,平地不超过基本,高程注记点相对地形控制点中误差,平地不超过基本等高距的等高距的1/3。比例尺比例尺1:500 1:1000 1:2000 地形控制点相对于基本控制点地形控制点相对于基本控制点点位中误差点位中误差0.1m0.2m0.4m 二、地形控制的基本要求二、地形控制的基本要求(1)地形测量的基本控制,一般应是国家等级控制,)地形测量的基本控制,一般应是国家等级控制,当面积较小时,也可以布设解析图根网,作为测区当面积较小时,也可以布设