第十章 地形图的测绘与应用
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山脊、山谷及其大致走向等。
一、确定图上点位的坐标
如右图，欲求P点的直角坐标， 可以通过从P点作平行 于直角 坐标格网的直线，交格网线于 e、f、g、h点。用比例尺（或 直尺）量出ae和ag两段距离，
则P点的坐标为：
X p= X a + ae = 21100＋27 = 211277 m Y p = Y a + ag = 32100＋29 = 32129 m
(二) 地物识读 主要根据地形图图式进行判读。 1、测量控制点 2、居民地 3、工矿企业建筑 4、独立地物 5、道路、管线和垣栅 6、水系及其附属设施 7、植被的分布、类别、面积等 8 、境界等
(三)地貌识读
主要根据地形图上的等高线进行判读。
主要包括：
地面坡度的变化、地势起伏的
大体趋势、是否有山头、鞍部、
600
500 500
A 4.50
600
700 800 1:1000
900
1000
第二节 视距测量
在测绘地形图时，普遍采用视距测量方法。 视距测量：利用测量仪器望远镜中的视距丝并
配合视距尺，根据几何光学及三角学原理，同
时测定两点间的水平距离和高差的一种方法。
特点：此法操作简单，速度快，不受地形起伏
的限制，但测距精度较低，一般可达1/200，
5、地形图的检查、拼接与整饰
（1）检查 图面检查、野外巡视和设站检查
（2）拼接
一般规定每幅图的图边应测出图幅外1cm。若偏差小
于容许值，可以平均分配到两幅图中。
（3）整饰：擦掉不必要的点、线、高程等。使图面整 洁、规范。
第三节 全站仪数字化测图
常规的白纸测图，其实质是图解法测图，
在测图过程中，将测得的观测值——数字值按图
多用性： 可编绘一系列专题图。
地形图的主要用途
1、地质勘探
2、矿山开采
主要用途 3、城市用地分析
4、城市规划
5、工程建设
读图方法
一般原则: 先图外后图内 、先地物后地貌、
先注记后符号、先主要后次要。 (一) 图廓外注记识读 1、图号、图名和邻接图表 ； 2、比例尺、图幅范围、坐标系统、 高程系统； 3、测图年月和测图单位 ； 4、图的新旧。
二、全站仪数字化测图的作业过程
基本硬件：全站仪；电子记录手薄；微型计算机；
便携式计算机；打印机；绘图仪。 作业过程主要分为：准备工作、数据获取、数据 输入、数据处理、数据输出五个阶段。 1）准备工作阶段：包括资料准备、控制测量、 测图准备等，与传统地形测图类似。下面以全站仪 加电子手薄测图模式为例，介绍全站仪数字化测图
则
D S ' cos kn cos 2
h AB D tan i v
二、视距测量
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、记录计算员、绘图员各1人、立尺员2人。
3、步骤：
（1wenku.baidu.com安仪：在控制点A安臵经纬仪，量取仪器高。
4、注意事项
（1）每观测20~30个碎部点，应检查起始方向归零
差应<4'，否则，应重新定向，并检查已测碎部点。 （2）立尺人员应将视距尺竖直，综合取舍碎部点， 地形复杂时绘制草图。 （3）绘图人员注意图面正确、整洁、注记清晰
并做到随测点及时展绘、检查。
（4）当该站工作结束时，应检查有无漏测、测 错，并将图面上的地物、地性线、等高线 与实地对照，发现问题及时纠正。
解法转化为静态的线划地形图。全站仪数字化测
图的实质是解析法测图，将地形图形信息通过全
站仪转化为数字，输入计算机，以数字形式存贮
在存储器（数据库）中形成数字地形图。
全站仪能同时测定距离、角度、高差，提供待 测点三维坐标，将仪器野外采集的数据，结合 计算机、绘图仪，以及相应软件，实现自动化 测图。
一、 全站仪测图模式
工程测量
西藏大学工学院
2008年5月
第十章 地形图的测绘和应用
第一节 测图前的准备工作 第二节 视距测量 第三节 全站仪数字化测图 第四节 地形图的应用
本章要求
教学目的：理解测图前的准备工作，掌握视 距测量原理及精度，掌握经纬仪 测绘法测绘地形图，掌握等高线 的勾绘方法，了解地形测绘的其 它方法，了解地形图的检查、整 饰及阅读方法，理解地形图的应用。 教学重点：视距测量原理，经纬仪法测绘地形 图，等高线的勾绘方法。 教学难点：等高线的勾绘方法。
测站高程 H:207.40 m
点 视距 Kl 中 丝 水 平 角 竖 盘 竖 直 角 高差 h 水 平 距 高程/m 备 注 /m /m 号 读数 v 读数 L 离 D/m 1 2 3 4 5 85.0 13.5 50.6 70.0 92.2 1.42 1.42 1.42 1.60 1.00 16018 1058 23432 13536 3444 8548 8118 7934 9342 10224 411 841 1025 -343 -1225 6.18 2.02 9.00 -4.71 -18.94 84.55 13.19 48.95 69.71 87.94 213.58 209.42 216.40 202.69 188.46 电杆 水渠
（2）定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘臵零。
（3）立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。
1） “地物”取“轮廓转折点”
5.35
混5
5.40
东
大
道
2）地貌—取“地性线上坡度或方向变化点”
（4）观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之 差、中丝读数、竖盘读数L、水平角β。
（5）记录、计算：记录上述观测值，按视距测量 公式计算出点1的水平距离D和高程H。
800
2、量测坐标计算（解析法）
DAB ( xB x A ) ( yB y A )
2
2
700
B
600
n α p A q
(X0,Y0)o m 1200 1300 1400
例：图上量得
x A 540 m, y A 1260 m xB 660 m, y B 1380 m
方格网的大小： 5050、 5040 、 40cm 40cm 方格的大小：10cm10cm
从d、c两点起各 沿da、cb方向每 a b
隔10cm定一点，
连接矩形对边上
的相应点，即得
坐标格网。 d
o
c
格网的检查
要求：格网交点应在
一条直线上，偏离不
应大于0.2mm。每格
长度误差也不应超过 0.2mm。
如图：
求A点坐标
800
700
B n α p A m q
式中： X0,Y0—该点
600
500
所在方格西南角
坐标；
400 1000
(X0,Y0)o
1100
1200 1300 1500
1400
M — 比例尺分母
1:1000
二、确定两点间的水平距离
1、图解法（直接量测）
D dM
例：图上量得dab=169.7mm,则AB的 实地距离： DAB 169 .7m
四、展绘控制点 例：展绘控制点A(647.43, 634.52,4.50)； B(913.46,748.63,6.45） 1、确定格网线的坐标、 注记。 2、确定控制点所在的方 格，按比例尺展出。
1000
900
0.50.5
B 6.45
800
700
3、检查：在图上量取相 邻控制点间的距离。 其与理论值之差图 上0.3mm。
自动化程度高，数据成果易于存取，便于管理
精度高
无缝接图
便于使用
数字测图的立尺位臵选择更为重要
第四节 地形图的应用
地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础 资料，在地形图上可以获取多种、大量的所需信息。 可读性： 全面客观反映 地面情况：地貌、地物、 居民地、水系、交通、通讯、管线、 农 林等多方面信息，作为设计依据。 可量性：提供地面基本数据：点、线、角、 高程、方向、面积、坡度等。
故常用于地形测图。
一、视距测量原理
1、视线水平时
D K n H B H A i v
K—取100，n —上、下丝读数之差， i—仪器高，v—中丝读数。
2．视线倾斜时
n'
n’为水准尺与视线 垂直时的尺间隔
n' n cos
视距公式： 高差公式：
S ' kn cos
三、绘制坐标格网 绘制直角坐标格网：用坐标仪、坐标格网尺、计 算机等在图纸上绘制的10cm×10cm的方格网。 对角线法绘制格网: 先用直尺在图纸上绘出两条对角线，从交点o为 圆心沿对角线量取等长线段，得a、b、c、d点， 用直线顺序连接4点，得矩形abcd。再从a、d两 点起各沿ab、dc方向每隔10cm定一点；
（6）展碎部点：在图纸上，按β、D，定出点1的
位置。
（7）绘制地形图（地物和等高线）
等高线的绘制方法：
１）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线）
２）再在相邻碎部点之间内插出等高线
等高线的绘制方法
视距测量具体操作
1 a
测站：A4
后视点：A3
表 8-3 地 形 测 量 手 簿 仪器高 i:1.42 m 指标差 x：-1.0
3）全站仪加电子手薄或高性能掌上电脑模式
通过通讯线将全站仪与电子手薄或掌上电脑相联， 把测量数据记录在电子手薄或便携式电脑上，同 时可以进行一些简单的属性操作，并绘制现场草 图。内业时把数据传输到计算机中，进行成图处 理。 它携带方便，掌上电脑采用图形界面交互系统， 可以对测量数据进行简单的编辑，减少外业工作 量。
第一节 测图前的准备工作
地形图测绘: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、资料的收集和准备 收集测区平面高程控制点及既有地形图的资 料，并进行实地核实。收集有关的测量规范细则， 以及图式符号等，仪器工具的准备和检校。
二、图纸准备 按规定图幅的需要准备图纸，目前普遍采用 聚酯薄膜代替绘图纸。聚酯薄膜具有透明度好、 伸缩性小、不怕潮湿、牢固耐用等特点，表面不 清洁，可用水洗涤，方便和简化成图工序。但聚 酯薄膜易燃，折和老化，故在使用保管过程中应 注意防火防折。一般将图纸固定在图板上进行测 绘。
2）直接利用全站仪内存模式
使用全站仪内存或自带记忆卡，把野外测得的数 据，通过一定的编码方式，直接记录，同时，野 外现场绘制复杂地形草图，供室内成图时参考对 照。
操作过程简单，无需附带其他电子设备；对野外 观测数据直接存储，纠错能力强，可进行内业纠 错处理。 随着全站仪存储能力的不断增强，此方法进行小 面积地形测量时，具有一定的灵活性。
全站仪数字化测图主要过程可简化为野外数据采集（包 括数据编码）、计算机处理、成果输出三个阶段。 软件系统功能为：数据的图形处理；交互方式下的图形 编辑；等高线自动生成；地形图绘制等。
电子手薄 全站仪 计算机 软件系统 打印机 数据库系统 绘图仪
全站仪数字化测图的流程示意图
三、全站仪数字化测图的特点
4）数据处理：数据处理包括数据转换和数 据计算。数据处理是对野外采集的数据进行 预处理，检查可能出现的各种错误；把野外 采集到的数据编码，使测量数据转化成绘图 系统所需的编码格式。数据计算是针对地貌 关系的，当测量数据输入计算机后，生成平 面图形、建立图形文件、绘制等高线。 5）图形处理与成图输出：编辑、整理经数 据处理后所生成的图形数据文件，对照外业 草图，修改整饰新生成的地形图，补测重测 存在漏测或测错的地方。然后加注高程、注 记等，进行图幅整饰，最后成图输出。
便携式电脑 各类输 出设备
各类全站仪
利用全站仪内存 电子手薄
微机
全站仪地形测图三种模式
全站仪数字化测图的三种主要模式： 1）全站仪结合电子平板模式
以便携式电脑作为电子平板，通过通讯线直接与 全站仪通讯、记录数据，实时成图。 具有图形直观、准确性强、操作简单等优点，即 使在地形复杂地区，也可现场测绘成图，避免野 外绘制草图。 这种模式的开发与研究相对比较完善，由于便携 式电脑性能和测绘人员综合素质不断提高，因此 它符合今后的发展趋势。
过程。
2）野外碎部点采集：用全站仪进行碎部点数 据采集，用电子手薄记录三维坐标（x，y，H） 及其绘图信息。既要记录测站参数、距离、水 平角和竖直角的碎部点位臵信息，还要记录编 码、点号、连接点和连接线型四种信息，在采 集碎部点时要及时绘制观测草图。 3）数据传输：用数据通讯线连接电子手薄和 计算机，把野外观测数据传输到计算机中，每 次观测的数据要及时传输，避免数据丢失。
一、确定图上点位的坐标
如右图，欲求P点的直角坐标， 可以通过从P点作平行 于直角 坐标格网的直线，交格网线于 e、f、g、h点。用比例尺（或 直尺）量出ae和ag两段距离，
则P点的坐标为：
X p= X a + ae = 21100＋27 = 211277 m Y p = Y a + ag = 32100＋29 = 32129 m
(二) 地物识读 主要根据地形图图式进行判读。 1、测量控制点 2、居民地 3、工矿企业建筑 4、独立地物 5、道路、管线和垣栅 6、水系及其附属设施 7、植被的分布、类别、面积等 8 、境界等
(三)地貌识读
主要根据地形图上的等高线进行判读。
主要包括：
地面坡度的变化、地势起伏的
大体趋势、是否有山头、鞍部、
600
500 500
A 4.50
600
700 800 1:1000
900
1000
第二节 视距测量
在测绘地形图时，普遍采用视距测量方法。 视距测量：利用测量仪器望远镜中的视距丝并
配合视距尺，根据几何光学及三角学原理，同
时测定两点间的水平距离和高差的一种方法。
特点：此法操作简单，速度快，不受地形起伏
的限制，但测距精度较低，一般可达1/200，
5、地形图的检查、拼接与整饰
（1）检查 图面检查、野外巡视和设站检查
（2）拼接
一般规定每幅图的图边应测出图幅外1cm。若偏差小
于容许值，可以平均分配到两幅图中。
（3）整饰：擦掉不必要的点、线、高程等。使图面整 洁、规范。
第三节 全站仪数字化测图
常规的白纸测图，其实质是图解法测图，
在测图过程中，将测得的观测值——数字值按图
多用性： 可编绘一系列专题图。
地形图的主要用途
1、地质勘探
2、矿山开采
主要用途 3、城市用地分析
4、城市规划
5、工程建设
读图方法
一般原则: 先图外后图内 、先地物后地貌、
先注记后符号、先主要后次要。 (一) 图廓外注记识读 1、图号、图名和邻接图表 ； 2、比例尺、图幅范围、坐标系统、 高程系统； 3、测图年月和测图单位 ； 4、图的新旧。
二、全站仪数字化测图的作业过程
基本硬件：全站仪；电子记录手薄；微型计算机；
便携式计算机；打印机；绘图仪。 作业过程主要分为：准备工作、数据获取、数据 输入、数据处理、数据输出五个阶段。 1）准备工作阶段：包括资料准备、控制测量、 测图准备等，与传统地形测图类似。下面以全站仪 加电子手薄测图模式为例，介绍全站仪数字化测图
则
D S ' cos kn cos 2
h AB D tan i v
二、视距测量
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、记录计算员、绘图员各1人、立尺员2人。
3、步骤：
（1wenku.baidu.com安仪：在控制点A安臵经纬仪，量取仪器高。
4、注意事项
（1）每观测20~30个碎部点，应检查起始方向归零
差应<4'，否则，应重新定向，并检查已测碎部点。 （2）立尺人员应将视距尺竖直，综合取舍碎部点， 地形复杂时绘制草图。 （3）绘图人员注意图面正确、整洁、注记清晰
并做到随测点及时展绘、检查。
（4）当该站工作结束时，应检查有无漏测、测 错，并将图面上的地物、地性线、等高线 与实地对照，发现问题及时纠正。
解法转化为静态的线划地形图。全站仪数字化测
图的实质是解析法测图，将地形图形信息通过全
站仪转化为数字，输入计算机，以数字形式存贮
在存储器（数据库）中形成数字地形图。
全站仪能同时测定距离、角度、高差，提供待 测点三维坐标，将仪器野外采集的数据，结合 计算机、绘图仪，以及相应软件，实现自动化 测图。
一、 全站仪测图模式
工程测量
西藏大学工学院
2008年5月
第十章 地形图的测绘和应用
第一节 测图前的准备工作 第二节 视距测量 第三节 全站仪数字化测图 第四节 地形图的应用
本章要求
教学目的：理解测图前的准备工作，掌握视 距测量原理及精度，掌握经纬仪 测绘法测绘地形图，掌握等高线 的勾绘方法，了解地形测绘的其 它方法，了解地形图的检查、整 饰及阅读方法，理解地形图的应用。 教学重点：视距测量原理，经纬仪法测绘地形 图，等高线的勾绘方法。 教学难点：等高线的勾绘方法。
测站高程 H:207.40 m
点 视距 Kl 中 丝 水 平 角 竖 盘 竖 直 角 高差 h 水 平 距 高程/m 备 注 /m /m 号 读数 v 读数 L 离 D/m 1 2 3 4 5 85.0 13.5 50.6 70.0 92.2 1.42 1.42 1.42 1.60 1.00 16018 1058 23432 13536 3444 8548 8118 7934 9342 10224 411 841 1025 -343 -1225 6.18 2.02 9.00 -4.71 -18.94 84.55 13.19 48.95 69.71 87.94 213.58 209.42 216.40 202.69 188.46 电杆 水渠
（2）定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘臵零。
（3）立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。
1） “地物”取“轮廓转折点”
5.35
混5
5.40
东
大
道
2）地貌—取“地性线上坡度或方向变化点”
（4）观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之 差、中丝读数、竖盘读数L、水平角β。
（5）记录、计算：记录上述观测值，按视距测量 公式计算出点1的水平距离D和高程H。
800
2、量测坐标计算（解析法）
DAB ( xB x A ) ( yB y A )
2
2
700
B
600
n α p A q
(X0,Y0)o m 1200 1300 1400
例：图上量得
x A 540 m, y A 1260 m xB 660 m, y B 1380 m
方格网的大小： 5050、 5040 、 40cm 40cm 方格的大小：10cm10cm
从d、c两点起各 沿da、cb方向每 a b
隔10cm定一点，
连接矩形对边上
的相应点，即得
坐标格网。 d
o
c
格网的检查
要求：格网交点应在
一条直线上，偏离不
应大于0.2mm。每格
长度误差也不应超过 0.2mm。
如图：
求A点坐标
800
700
B n α p A m q
式中： X0,Y0—该点
600
500
所在方格西南角
坐标；
400 1000
(X0,Y0)o
1100
1200 1300 1500
1400
M — 比例尺分母
1:1000
二、确定两点间的水平距离
1、图解法（直接量测）
D dM
例：图上量得dab=169.7mm,则AB的 实地距离： DAB 169 .7m
四、展绘控制点 例：展绘控制点A(647.43, 634.52,4.50)； B(913.46,748.63,6.45） 1、确定格网线的坐标、 注记。 2、确定控制点所在的方 格，按比例尺展出。
1000
900
0.50.5
B 6.45
800
700
3、检查：在图上量取相 邻控制点间的距离。 其与理论值之差图 上0.3mm。
自动化程度高，数据成果易于存取，便于管理
精度高
无缝接图
便于使用
数字测图的立尺位臵选择更为重要
第四节 地形图的应用
地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础 资料，在地形图上可以获取多种、大量的所需信息。 可读性： 全面客观反映 地面情况：地貌、地物、 居民地、水系、交通、通讯、管线、 农 林等多方面信息，作为设计依据。 可量性：提供地面基本数据：点、线、角、 高程、方向、面积、坡度等。
故常用于地形测图。
一、视距测量原理
1、视线水平时
D K n H B H A i v
K—取100，n —上、下丝读数之差， i—仪器高，v—中丝读数。
2．视线倾斜时
n'
n’为水准尺与视线 垂直时的尺间隔
n' n cos
视距公式： 高差公式：
S ' kn cos
三、绘制坐标格网 绘制直角坐标格网：用坐标仪、坐标格网尺、计 算机等在图纸上绘制的10cm×10cm的方格网。 对角线法绘制格网: 先用直尺在图纸上绘出两条对角线，从交点o为 圆心沿对角线量取等长线段，得a、b、c、d点， 用直线顺序连接4点，得矩形abcd。再从a、d两 点起各沿ab、dc方向每隔10cm定一点；
（6）展碎部点：在图纸上，按β、D，定出点1的
位置。
（7）绘制地形图（地物和等高线）
等高线的绘制方法：
１）首先描绘出地性线（山脊线、山谷线）
２）再在相邻碎部点之间内插出等高线
等高线的绘制方法
视距测量具体操作
1 a
测站：A4
后视点：A3
表 8-3 地 形 测 量 手 簿 仪器高 i:1.42 m 指标差 x：-1.0
3）全站仪加电子手薄或高性能掌上电脑模式
通过通讯线将全站仪与电子手薄或掌上电脑相联， 把测量数据记录在电子手薄或便携式电脑上，同 时可以进行一些简单的属性操作，并绘制现场草 图。内业时把数据传输到计算机中，进行成图处 理。 它携带方便，掌上电脑采用图形界面交互系统， 可以对测量数据进行简单的编辑，减少外业工作 量。
第一节 测图前的准备工作
地形图测绘: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、资料的收集和准备 收集测区平面高程控制点及既有地形图的资 料，并进行实地核实。收集有关的测量规范细则， 以及图式符号等，仪器工具的准备和检校。
二、图纸准备 按规定图幅的需要准备图纸，目前普遍采用 聚酯薄膜代替绘图纸。聚酯薄膜具有透明度好、 伸缩性小、不怕潮湿、牢固耐用等特点，表面不 清洁，可用水洗涤，方便和简化成图工序。但聚 酯薄膜易燃，折和老化，故在使用保管过程中应 注意防火防折。一般将图纸固定在图板上进行测 绘。
2）直接利用全站仪内存模式
使用全站仪内存或自带记忆卡，把野外测得的数 据，通过一定的编码方式，直接记录，同时，野 外现场绘制复杂地形草图，供室内成图时参考对 照。
操作过程简单，无需附带其他电子设备；对野外 观测数据直接存储，纠错能力强，可进行内业纠 错处理。 随着全站仪存储能力的不断增强，此方法进行小 面积地形测量时，具有一定的灵活性。
全站仪数字化测图主要过程可简化为野外数据采集（包 括数据编码）、计算机处理、成果输出三个阶段。 软件系统功能为：数据的图形处理；交互方式下的图形 编辑；等高线自动生成；地形图绘制等。
电子手薄 全站仪 计算机 软件系统 打印机 数据库系统 绘图仪
全站仪数字化测图的流程示意图
三、全站仪数字化测图的特点
4）数据处理：数据处理包括数据转换和数 据计算。数据处理是对野外采集的数据进行 预处理，检查可能出现的各种错误；把野外 采集到的数据编码，使测量数据转化成绘图 系统所需的编码格式。数据计算是针对地貌 关系的，当测量数据输入计算机后，生成平 面图形、建立图形文件、绘制等高线。 5）图形处理与成图输出：编辑、整理经数 据处理后所生成的图形数据文件，对照外业 草图，修改整饰新生成的地形图，补测重测 存在漏测或测错的地方。然后加注高程、注 记等，进行图幅整饰，最后成图输出。
便携式电脑 各类输 出设备
各类全站仪
利用全站仪内存 电子手薄
微机
全站仪地形测图三种模式
全站仪数字化测图的三种主要模式： 1）全站仪结合电子平板模式
以便携式电脑作为电子平板，通过通讯线直接与 全站仪通讯、记录数据，实时成图。 具有图形直观、准确性强、操作简单等优点，即 使在地形复杂地区，也可现场测绘成图，避免野 外绘制草图。 这种模式的开发与研究相对比较完善，由于便携 式电脑性能和测绘人员综合素质不断提高，因此 它符合今后的发展趋势。
过程。
2）野外碎部点采集：用全站仪进行碎部点数 据采集，用电子手薄记录三维坐标（x，y，H） 及其绘图信息。既要记录测站参数、距离、水 平角和竖直角的碎部点位臵信息，还要记录编 码、点号、连接点和连接线型四种信息，在采 集碎部点时要及时绘制观测草图。 3）数据传输：用数据通讯线连接电子手薄和 计算机，把野外观测数据传输到计算机中，每 次观测的数据要及时传输，避免数据丢失。