第7章 地形图测绘原理

一. 地物符号 1. 比例符号：能按规定的比例尺缩绘其实际形状 和大小的地物符号。用比例符号测绘的地物轮 廓往往较大，如房屋、稻田、湖泊等。 2. 非比例符号：不能按地物实际占有的空间依规 定的比例尺缩绘于地形图上的地物符号，如导 线点、水准点、消防栓、路灯、电杆等。此类 地物的实际轮廓较小，无法按其大小进行缩绘， 但其位置及作用又很重要，必须在图上标出， 故只能不考虑其大小，而采用规定的符号表示 之。
2.等高距与等高线平距
(1)等高距：相 邻等高线之间 的高差叫等高 距。 在同一幅图 中，一般只能 采用同一种等 高距。 等高距越小， 用等高线表示 的地形细部就 越详尽；反之 则粗糙
等高线平距
（2）等高线平 距：相邻等高线 之间的水平距离 叫等高线平距。
等高线平距不 是固定的，而是 随实地坡度的大 小而异。 地面坡度越大， 相应的等高线平 距就越小，反之 亦然。 可以根据地形 图上等高线的疏 密判定地面坡度 的陡缓。 等高线平距
4. 等高线与地貌的关系 • 地貌的形态是多种多样的，用于表示不同地貌的等高 线也具有不同的形态特征。
（1）山头与洼地 • 山头与洼地在地形图上都是用近似同心的闭合等高线 表示。若内圈闭合曲线的高程比外圈（闭合曲线）大， 则为山头；反之，若内闭合曲线的高程小于外圈，则 为洼地。有时为便于识读，可用示坡线来区分山头与 洼地。示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示坡度 下降的方向，如下图所示。
4、三北方向线与坡度尺 5、坐标系统和高程系统 6、成图方法与测绘单位
§7-3 地形图图式
• 地形是地球表面地物和地貌的总称。地物是地表上的固 定性物体，如居民地、建筑物、电线杆、道路、江河等； 地貌在测绘学中是对地球表面各种起伏形态的通称，按 其形状和规模可分为山地、丘陵、高原、平原、盆地等， 而在地理学中“地貌”即“地形”。 • 在地形图上用以表示地物、地貌的专门符号和规定称为 《地形图图式》，属于国家标准。 • 《地形图图式》中的专门符号包括地物符号、地貌符号 和注记符号等。
D C
1、对角线 法
A B
• 2、软件绘制——AutoCAD、南方Cass
• 3、格网检查
要求：格网交点应 在同意条直线上， 最大偏差不超过 0.2mm；每格长度 偏差也不应大于 0.2mm；每一个网 格对角线偏差不超 过0.3mm。
三、展绘控制点
•1、确定坐标格网的坐标、注记 •2、确定控制点所在方格，按比例尺展出 •3、检查相邻控制点距离（AB、BC…），误差不能超过图上 0.3mm。
比例尺
比例尺精度m
1：500 0.05
1：1000 0.10
1：2000 0.20
1：5000 0.50
7－2 地形图的分幅与编号
一、目的：为了方便对各种比例的地形 图进行统一管理 二、分幅的方法分类 1、梯形分幅——按照经纬度进行分幅
适用于中小比例尺地形图
按照国际统一规则进行分幅和编号
J-50
பைடு நூலகம்
l1
l2
l3
• （1）地物取轮廓转折点
• （2）地貌取地形线坡度或方向变化的点
山峰的最高点、山脊线或山谷线的方向变换点和坡度 变换点、鞍部点、山脚线的转折点等。 对地貌而言，山顶（2、6）、山谷（3）、山坡坡度变化 点（4、5、7）以及山坡与平地的交界点（1、8）等都 是特征点。
地面坡度i（多用%表 示）,α为地面倾角
h i tan d
由于h为定值，所以倾角与 d成反比
等高线平距
3. 等高线的种类 （1）首曲线：按基本等高距（即统一规定的等高距）绘 制的等高线，其线宽为0.15mm。 （2）计曲线：高程能被5倍基本等高距整除的等高线。计 曲线需加粗描绘，线宽为0.3mm。为便于判读，计曲线 上可注记高程，字头朝高处。相邻两条计曲线之间有4 条首曲线。 （3）间曲线：按二分之一基本等高距绘制的等高线称之， 用线宽为0.15mm的长虚线表示。当首曲线不足以表示 地貌的局部特征时（如坡度较缓但不均匀）用之，可以 不闭合。
三、地形图按比例尺分类
• （1）大比例尺——1：5000以下 （1:5000,1:1000,1:500,1:200） • （2）中比例尺——1:1万~1:10万（ 1:1万， 1:2.5万，1:5万，1:10万） • （3）小比例尺——1:20万以上（1:20万， 1:50万，1:100万）
四.地形图的精度 • 一般认为，人眼的分辨率为图上的0.1mm，即小于图上 0.1mm的线量无法表示、无法分辨。因此，通常将图上 0.1mm所对应的实地长度叫做地形图的精度，又称比例 尺精度。 • 地形图精度实际上是指因人眼分辨率不够高所引起的实 地长度误差mD,其大小为人眼分辨率与比例尺分母的乘积， 即： mD = 0.1mm×M 。
二、经纬仪测图法
• （1）配置 • 1、工具 经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量角器、 三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等 • 2、人员 观测员、记录员、绘图员各一人，立尺员2 人
二.碎部测量与碎部点的选择 （2）.碎部测量 • 所谓碎部测量是指在测站点（等级控制点或图根点）安 置经纬仪，在旁边架设绘图板，测量出测站周围所有的 地物、地貌特征点（这些特征点又叫碎部特征点，简称 碎部点或细部点）的平面位置和高程，再依选定的比例 尺展绘在图纸上。
示坡线
（2）山脊与山谷 • 山脊是沿着一个方向延伸的高地，山脊的最高棱线称为 山脊线。若一组等高线在弯曲处都是凸向低处，则该组 等高线表示的地貌是山脊，如左下图。 • 山谷是沿着一个方向延伸的低洼地，位于两个山脊之间。 贯穿山谷最低点的连线称为山谷线。描述山谷的等高线 为一组凸向高处的曲线，如右下图。
§7－3 测绘准备工作
测地形图分为：白纸测图（模拟测图）（analog map）与数 字测图(digital map)
一、图纸选用
主要有：1、磅纸（工程制图纸）
2、聚酯薄膜——透明、不变性、可清洗。坐标网格一 般易绘制
二、坐标格网绘制
• 方格网大小：50cm×40cm、 50cm×50cm、 40cm×40cm • 方格大小： 10cm×10cm
第7章 地形图测绘原理
§7－1 §7－2 §7－3 §7－4 §7－5 概述 地形图分幅与编号 地形图图式 碎部测量 数字化测图简介
§7－1 概述
一.地形图的概念
• 地（形）图（topographic map）:可分为普通地图 （general map）和专题地图（thematic map） • 普通地形图：根据正射投影（保角）原理，以一定的测 量方法（地形测量或摄影测量），将地球局部表面的自 然现状和社会经济状况（即水系、地貌等自然地理要素 和居民地、独立地物、道路等社会经济要素）通过概括 和取舍，按一定比例缩绘，并用专门的符号表示的平面 图形。图上不仅反映出地面物体的形状、大小、位置和 相互关系，而且能反映地面的高低起伏状况。
二.地形图的比例尺
• 地形图总是依一定比例缩绘而成，其缩小的程度用地形 图的比例尺表示。地形图的比例尺是指地形图上任一线 段的长度d与地面上相应线段的实际水平长度D之比， 用1 ：M表示，即： 1 ：M = d : D M称为比例尺的分母,M越大比例尺越小 • 数字比例尺：用1/M表示，如1：500，1：1000，1： 2000…. • 图示比例尺：可消除纸张伸缩的影响
（3）鞍部 • 鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部分。用等高线 表示鞍部时，是用一组大的闭合曲线套着两组小的闭合 曲线，这两组小闭合曲线之间的低处就是鞍部，如下图 所示。
• 除了山头、洼地、山脊、山谷和鞍部以外，还有一些特殊的地貌， 如悬崖、峭壁、陡崖等。《图式》中有相应的表示符号。 • 峭壁：坡度大于70o的陡峭崖壁；陡崖：地表坡度达90o 。因等高 线太密或重合，故用专门的符号表示。 • 悬崖的形状如右下图所示。上部的等高线投影到水平面上时会与 下部的等高线相交，下部凹进的等高线用虚线表示。
3. 线形符号（又叫半比例符号）：长度可按比例缩绘、 但宽度不能依比例尺表示的地物符号，如电力线、通 讯线、围墙、小路、田埂等。该类地物符号的中心位 置一般为相应地物的实地中心。 4. 注记符号（地物注记）：用以说明地物的性质、用途、 材料、结构、种类或数量等的文字、数字或专用符号， 如、砖3、土2、茶、厂名、道路名、河水流向等。
峭壁
陡崖
悬崖
（三）、等高线的特性
(1) 在同一条等高线上各点的高程相等。 (2) 每条等高线必为闭合曲线，如不在本幅图内闭合，也 在相邻的图幅内闭合。 (3) 不同高程的等高线一般不能相交。当等高线重迭时， 表示陡坎、绝壁；相交表示悬崖。 (4) 山脊线（分水线）、山谷线（集水线）均与等高线 垂直相交。 (5) 等高线平距与坡度成正比。在同一幅图上，平距小表 示坡度陡，平距大表示坡度缓，平距相等表示坡度相同。换句 话说，坡度陡的地方等高线就密，坡度缓的地方等高线就稀。 (6) 等高线跨河时，不能直穿河流，须绕经上游正交于 河岸线，中断后再从彼岸折向下游。
γ
• 在A点安置仪器，在B点竖立标尺，根据上、下 丝在标尺上的读数之差，按上式即可求得A至B 的距离，称作视距。 • 必须注意：上述视距计算式仅在视线水平、即视 准轴与标尺垂直时才成立。
• 当视线倾斜（即存在垂直角α时，见下图），视准轴与标尺不正 交，则不能直接应用上式。 • 设想将标尺绕其与望远镜视准轴的交点O旋转一个角度α之后， 视准轴就与标尺正交，上述视距计算式便又能应用，但须用上下 丝在假想标尺上的视距读数l ′而不是l 。 • 因张角很小，仅34‘，故由下图易得： l ′＝ l cosα • 望远镜中心Q至视准轴与标尺交点O的视距为： L＝100 l ′＝100 l cos2α • A、B两点间的水平距离为：D = L cos α ＝ 100 l cos2α • 高差：h=Dtanα +i-v; B点高程：B=A+Dtanα +i-v 。
§7－4 大比例尺地形图测绘
一、视距测量 • 为固定角，AB是其平分线，AB⊥MN；当MN的长度l已知时， A至B的距离为：
l D ctg 2 2
• 设计经纬仪和水准仪时，望远镜十字丝分划板上的上、下丝相对 于仪器中心的张角为34′22." 6；并使右下图中的F位于仪器的几 何中心（即f+δ ＝0），于是有： D＝100 l • 高差h=i-v; B点高程：B=A+i-v
2、 矩形分幅——坐标分幅
• 用于大比例尺地形图分幅 • 图幅大小为50cm×40cm、 50cm×50cm、 40cm×40cm
编号方法：按照西南角点的坐标公里数进行编号
x西南角
y西南角
（M）------△x
- ------△y
三.地形图图外注记
• 1、图名图号 • 2、接图表 • 3、图廓与坐标格网线
80m 75m 70m 65m
80m 75m 70m 65m
• 设想把这组实地上的等高线沿铅垂线方向投影到水平面 上（即按各等高线的平面位置绘图），按规定的比例尺 缩绘到图纸上，并在曲线上注上相应的高程值，就得到 表示该山头（小岛）地貌的等高线图。
•相邻两条等高线之间的高差大小可根据需要或地形确定。
1. 安置经纬仪：在测站点（控制点）（例如A）对中（精度要求不 高）、整平；量取仪高i（地面标志顶端至仪器横轴的垂距）。 2. 定向：精确照准另一个已知控制点（例如B），尽量瞄底部；配 置水平度盘至0o00‘00″。以第三个方向作检查。 3.立尺：立尺员将标尺（塔尺）竖立在所选的碎部点（1、2、3等） 上。
二. 地貌符号（等高线） • 地貌是指地表面的高低起伏状态。
•
在图上表示地貌的方法有多种，在地形图上通常用等 高线表示。 1. 等高线的概念 • 等高线是由地面上高程相同的相邻点连接而成的连续 闭合曲线。等高线上各点的高程相等。下面借助水平 面与山头相截时的情形来理解等高线的意义。
• 设想有一座位于平静湖水中的小岛（山头），山顶被湖 水恰好淹没时的水面高程为80米，然后湖水逐渐下降， 山头便会露出水面，出现一条闭合的水与山的交线，曲 线上各点的高程是相等的，该曲线称为等高线。假设湖 水每降落5米便记录一次山与水交线的平面位置与高程， 则可得到一组高程相差5米的等高线：75米、70米、65 米、60米……。