测量学8

第八章 大比例尺地形图的测绘
测量学
中国建筑出版社
8-1 测图前的准备 图根点是直接提供测图使用的平面或高程控制点。测图前 应先进行现场踏勘并选好图根点的位置，然后进行图根平面 控制和图根高程控制测量。 图根点的密度应根据测图比例尺和地形条件而定，平坦开 阔地区的图根点密度不宜低于下表的规定。
一、图纸的选用 地形图测绘应选用质地较好的图纸，如聚酯薄膜、普通优 质绘图纸等。聚酯薄膜是一面打毛的半透明图纸，其厚度约 为0.07～0.1mm，伸缩率很小，且坚韧耐湿，沾污后可洗， 在图纸上着墨后，可直接晒蓝图。但聚酯薄膜图纸易燃，有 折痕后不能消除，在测图、使用、保管时要多加注意。
D c b s a d bP′ c dP a
f f H
A C
BT
航片中心投影
2、中心投影引起的像点位移
S
只有当地面绝对平坦，且摄影时像片 有能够严格水平，中心投影图才与地形 图所要求的铅垂投影保持一致。
H1
f a b c d′ d P H2
当地面起伏时，如图所示，D为地面 点，它们对基准面T的高差为+h，在中 心投影像片上产生了像点位移，投影误 差。 投影误差的大小与地面点对基准面T的 高差成正比，与距投影中心点的距离成 正比。
四、展绘控制点 步骤： （1）按分幅规定或实际需要确定图幅左下角坐标。 （2）根据测图比例尺标出对应方格网线坐标。 （3）确定控制点所在方格。 （4）精确确定控制点的位置，并标出“+”号。 最后量取相邻控制点之间的距离和已知的距离相比较，作 为展绘控制点的检核，其最大误差在图纸上应不超过 ±0.3mm，否则控制点应重新展绘。 经检查无误，按图式规定绘出导线点符号，并注上点号和 高程，这样就完成了测图前的准备工作。
三、方向交会法 分别在两已知点上设站，测定 各已知边与碎部点的水平方向线， 从而交会定出碎部点。
四、距离交会法 分别量出待定碎部点至两已知 点（或已知碎部点）的距离，然 后按距离交会法定出碎部点的位 置。 另外，直角坐标法和方向距离 交会法也是常用的方法。
五、测图时一个测站上的作业过程： 测图时一个测站上的作业过程： （1）测站准备工作: 对中、整平、量仪器高I 测竖盘指标差x（了解仪器竖盘指标差的大小，以确定是否 需要进行竖盘指标差的改正） 定向拨零（后视一控制点，水平度盘配置为0°00′00″）。 （2）立尺：立尺员依次在特征点上立尺，以便观测员观测。 （3）观测：观测员读取视距（上、下丝读数差l＝ａ-ｂ）、 水平角读数β、垂直角读数α、照准高读数（中丝读数v）。
C
D
h A B D′ 地形起伏产生投影误差 T0
在基准面上的地面点的投影误差为零。 因此，在航测内业中，可根据少量的地面已知高程点，改变基 准面的高程，采用分层投影的方法，将投影误差限制在一定的 范围内。
S f a b c d′ d P H2
H1
C
D
h A B D′ 地形起伏产生投影误差 T0
3、航摄像片倾斜误差 如图，水平像片上的一个矩形，由于 像片倾斜产生位移成为在倾斜像片上的 梯形，导致像片各处的比例尺不一致。 像片是一个空间平面（三元一次方 程），根据地面已知控制点可算出相应 的像片点位，进而可求解像片平面方程 参数，然后旋转（或光学投影）成水平 面。 像片曲卷会形成桶形失真，潮湿等原 因会带来非均匀变形。一般通过多个地 面控制点（>=4，如9个或25个）进行 高次方程的图象纠正。
• 以M点的构像m1、m2为准，像点在其 左侧的为正，反之为负。那么A、B两 点的生理视差为：
A=m1a1－m2a2＜0， B= m1b1-m2b2＞0。
• 显然，M点的生理视差为零。由此可见， 当物点比注视点远时，其生理视差小 于零，反之大于零。这种由于物点远 近所形成的生物视差，经过大脑的处 理，便产生空间物体远近不同的立体 感觉。人们能够在模拟航测仪器上 “看立体”，就是根据上述道理。
对于地貌，碎部点应选在最能反应地貌特征的山脊线、山 谷线等地性线上。如山顶、鞍部、山脊、山谷、山坡、山脚 等坡度及方向变化处。 为了能够真实地表示实地情况，要求碎部点保持足够的密 度，在平坦田园，碎部点间距应<=图上20mm。 碎部点相对于最近图根点的误差在规范中有限制。
二、极坐标法 在已知点上设站，以另一已知点定向，测定各碎部 点至定向边的水平角及到测站的距离及高差，从而确 定碎部点的位置。
七、几种碎部测量方法
经纬仪测绘法（使用半圆仪）： 经纬仪、半圆仪、图板、皮尺/钢尺/视距尺 经纬仪+皮尺/钢尺——测记法
光电测距仪（全站仪）测绘法——电子平板法： 全站仪、通讯线、便携机+电子测图软件
小平板仪与经纬仪联合测图法： 经纬仪、小平板仪、皮尺/钢尺/视距尺
小平板测图法： 小平板、皮尺/钢尺
8-3 小平板仪的构造和使用 • • • • 平板仪分为大平板仪和小平板仪 小平板仪：图板、照准器、三角架 平板仪测图原理 平板仪的安置：
– 对点 – 整平 – 定向
平板仪 plane table
按图解测量原理设计制造，用于平板仪测量的测绘仪器。 按其照准仪和基座的结构不同可分为： ①大平板仪，是平板仪测量的主要仪器，由平板、照准仪、基 座以及方框罗盘、对点器和独立水准器等附件所组成；
二、绘制坐标格网 在绘图纸上，首先要精确地绘制直角坐标方格网，每个方 格为10cm*10cm。格网线的宽度为0.15mm，绘制方格网一 般可使用坐标格网尺，也可以用长直尺按对角线法绘制方格 网。 绘制坐标格网线还可以有多种工具和方法，如坐标格网尺 法、直角坐标仪法、格网板划线法、刺孔法等。 此外．测绘用品商店还有印刷好坐标格网的聚酯薄膜图纸 出售。
例4-3: 在A点架设仪器对B点进行观测，读得上下丝读数之差 为0.431，竖直角 -2°42′，仪器高1.45m，中丝读数1.211m. 求AB间的水平距离和高差。 解：DAB = 100 × 0 .431 × cos2( -2°42′) = 43.00 m
二、视距测量误差及注意事项 视距测量精度较低：1/200 – 1/300 读数误差、垂直折光影响、视距尺倾斜引起的误差（表8-1） 视线离地面1米以上、视距尺竖直、注意各节尺的塔尺接 头准确、成像稳定
8-6 地籍测量简介
一、地籍测量的任务和作用 二、地籍平面控制测量 三、地籍图的测绘与地籍调查 四、土地面积量算 专题讲授
8-8 航空摄影测量简介 航空摄影测量是利用航空摄影像片测绘地形图的一种方法。 大面积成图项目中，它与白纸测图相比具有成图速度快、精 度均匀、成本低、不受气候季节限制等优点。 国家测绘部门采用这种方法测制1/1万—1/10万国家基本 图。工农业部门也用它来测制1/2000、1/5000等大比例尺地 形图。 土地部门用它来测制1/1万土地详查图。
8-5 地形图的绘制 碎部点展绘在图上后，要对照实地随时描绘地物和等高线。 当测区较大，由多幅图拼接而成，要及时进行接边检查。最 后对地形图进行整理和修饰。 一、地物描绘 地物测绘的主要内容是将地物的形状和大小按成图比例展 绘在图纸上，并配置相应符号.
二、等高线勾绘 地貌测绘的主要内容是将地表的高低起伏形态按成图比例 用等高线或特殊地貌符号测绘在图纸上。 勾绘等高线的基本原理是将碎部点连接组成三角形网，然 后对每条边按高差均匀内差高程点，同高程的点光滑连接而 成。 等高距的选择与测图比例尺和地面坡度有关，参见 P147 之表8-6
8-4 碎部测量的方法 碎部点是地物、地貌的特征点。 碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程。 一、碎部点的选择 对于地物，碎部点应选在地物轮廓线的方向变化处，如房 角点、道路转折点、交叉点、河岸线转弯点以及独立地物的 中心点等。 连接这些特征点，便得到与实地相似的地物形状。 由于地物形状极不规则，一般规定主要地物凹凸部分在图 上大于0.4mm时，可用直线连接。
8-2 视距测量 一、视距测量原理 利用望远镜的视距丝装置，根据几何光学原理同时测定距离和 高差的方法。 1、视线水平时的距离和高差 距离 D = K × l + C 高差 h = i – v K — 视距乘常数，=100； C — 视距加常数，=0
2、视线倾斜时的距离和高差 距离 D = k l cos2α 高差 h = ( 1 / 2 ) k l sin2α+ i – v 式中：l为上下丝读数之差； α为竖直角； i为仪器高； v为目标高（中丝读数）； k = 100
一、航摄像片的基本知识 航空摄影是用航空摄影机在飞机上对地面进行摄影，所摄 得的像片是测图的基本资料。 航摄一般在晴朗无云的天气进行，按选定的航高在测区内 规划好的航线上飞行，对地面作连续摄影。
通常采用的的像幅有：18*18cm、23*23cm等。 航向重叠为60%--65%，不得<53%相应的观测数据。 （5）计算：计算出平距Ｄ、高程Ｈ（坐标与高程）。 D = kl cos2α Ｈ = Ｈ0 + ( 1 / 2 ) kl sin2α+ i – v （6）展点：用量角器（展点板）将各碎部点按成图比例展 绘在图纸上，并配置相应符号。
六、碎部测量注意事项 1、观测人员每观测20-30个碎部点后，应重新瞄准起始方 向检查其变化情况。与起始方向读盘读数偏差不得超过4‘。 2、立尺人员应观察立尺点周围情况，弄清碎部点之间的关 系，地形复杂时还需要绘出草图，以协助绘图人员作好绘图 工作。 3、绘图人员要注意图面正确整洁，注记清晰，并做到随测 点，随展绘，随检查。 4、当每站工作结束后，应进行检查，在确认地物、地貌无 测错或漏测时，方可迁站。
三、格网的检查和注记 在坐标格网绘好以后，应立即进行检查： 首先检查各方格的角点应在一条直线上，偏离不应大于 0.2mm； 再检查各个方格的对角线长度应为141.4mm，容许误差为 ±0.3mm，图廓对角线长度与理论长度之差的容许误差为 ±0.3mm； 若误差超过容许值则应将方格网进行修改或重绘 。 坐标格网线的旁边要注记坐标值，每幅图的格网线的坐标 是按照图的分幅来确定的。