测量学第8章.ppt

第8章大比例尺地形图测绘 地形测图的方法有 大平板仪测图 小平板仪与经纬仪联合测图 经纬仪测图 全站数字化测图以及航空摄影测图等 8 1 1图纸准备 各测绘部门大多采用聚脂薄膜 其厚度为0 07 0 1mm 表面经打毛后 便可代替图纸用来测图 聚脂薄膜具有透明度好 伸缩性小 不怕潮湿 牢固耐用等优点 如果表面不清洁 还可用水洗涤 并可直接在底图上着墨复晒蓝图 但聚脂薄膜有易燃 易折和老化等缺点 故在使用过程中应注意防火防折 8 1 2绘制坐标格网 为了准确地将图根控制点展绘在图纸上 首先要在图纸上精确地绘制10cm 10cm的直角坐标格网 绘制坐标格网可用坐标仪或坐标格网尺等专用仪器工具 8 1 3展绘控制点 展点前 要按图的分幅位置 将坐标格网线的坐标值注在相应格网边线的外侧 展点时 先要根据控制点的坐标 确定所在的方格 将图幅内所有控制点展绘在图纸上 并在点的右侧以分数形式注明点号及高程 最后用比例尺量出各招邻控制点之间的距离 与相应的实地距离比较 其差值不应超过图上0 3mm 8 2经纬仪测图8 2 1地形点的选择地形点是地物特征点与地貌特征点的总称 又叫碎部点 碎部点应选地物 地貌的特征点 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 一般规定主要地物凸凹部分在图上大于0 4mm均应表示出来 小于0 4mm时 可用直线连接 对于地貌来说 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 山脚等坡度变化及方向变化处 根据这些特征点的高程勾绘等高线 即可得地貌在图上表示出来 地形点最大间距和最大视距见表8 1 8 2 2经纬仪测绘法1 安置仪器于测站点A 控制点 上 量取仪器高I填入手簿 2 定向置水平度盘读数为0 00 00 后视另一控制点B 3 立尺立尺员依次将尺立在地物 地貌特征点上 立尺前 立尺员跑应弄清实测范围和实地情况 选定立尺点 并与观测员 绘图员共同商定尺路线 4 观测转动照准部 瞄准标尺 读视距间隔 中丝读数 竖盘读数及水平角 5 记录将测得的视距间隔 中丝读数 竖盘读数及水平角依次填入手簿 对于有特殊作用的碎部点 如房角 山头 鞍部等 应在备注中加以说明 6 计算依视距 竖盘读数上或竖直角度 用计算器计算出碎部点的水平距离和高程 7 展绘碎部点用细针将量角器的圆心插在图上测站点A处 转动量角器 将量角器上等于水平角值的刻划线对准起始方向线 此时量角器的零方向便是碎部点方向 然后用测图比例尺按测得的水平距离在该方向上定出点的位置 并在点的右侧注明其高程 同法 测出其余各碎部点的平面位置与高程 绘于图上 并随测随绘等高线和地物 直角坐标测绘法 直角坐标测绘法是直接在测站上直接测算得碎部点的坐标和高程 然后归算到坐标格网的坐标 再按格网点为原点的直角坐标 利用直角板将各碎部点展绘到图上 1 距离交会法 2 延长线法 3 直角条件法 8 2 3碎部点常用辅助定点方法 8 2 4测站点的增设 1 支导线法 2 内分点法 8 2 5地物 地貌描绘 1 地物描述地物要按地形图图式规定的符号表示 房屋轮廓需用直线连接起来 而道路 河流的弯曲部分则是逐点连成光滑的曲线 不能依比例描绘的地物 应按规定的非比例符号表示 2 等高线勾绘勾绘等高线时 首先用铅笔轻轻描绘出山脊线 山谷线等地性线 再根据碎部点的高程勾绘等高线 不能用等高线表示的地貌 如悬崖 峭壁 土堆 冲沟 雨裂等 应按图式规定的符号表示 由于碎部点是选在地面坡度变化处 因此相邻点之间可视为均匀坡度 这样可在两相邻碎部点的连线上 按平距与高差成比例的关系 内插出两点间各条等高线 定出其它相邻两碎部点间等高线应通过的位置 将高程相等的相邻点连成光滑的曲线 即为等高线 8 3地形图的拼接 检查与整饰 8 3 1地形图的拼接测区面积较大时 整个测区必须划分为若干幅图进行施测 这样 在相邻图幅连接处 由于测量误差和绘图误差的影响 无论是地物轮廓线 还是等高线往往不能完全吻合 相邻左 右两图幅相邻边的衔接情况 房屋 河流 等高线都有偏差 拼接时用宽5 6cm的透明纸蒙在左图幅的接图边上 用铅笔把坐标格网线 地物 地貌描绘在透明纸上 然后再把透明纸按坐标格网线位置蒙在右图幅衔接边上 同样用铅笔描绘地物和地貌 当用聚脂薄膜进行测图时 不必描绘图边 利用其自身的透明性 可将相邻两幅图的坐标格网线重叠 若相邻处的地物 地貌偏差不超过规定的要求时 则可取其平均位置 并据此改正相邻图幅的地物 地貌位置 8 3 2地形图的检查 为了确保地形图质量 除施测过程中加强检查外 在地形图测完后 必须对成图质量作一次全面检查 1 自查 2 专职检查包括室内检查 野外巡查和野外设站检查等工作 图上地物 地貌是否清晰易读 各种符号注记是否正确 等高线与地形点的高程是否相符 有无矛盾可疑之处 图边拼接有无问题等 如发现错误或疑点 应到野外进行实地检查修改巡视检查根据室内检查的情况 有计划地确定巡视路线 进行实地对照查看 主要检查地物 地貌有无遗漏 等高线是否逼真合理 符号 注记是否正确等 仪器设站检查根据室内检查和巡视检查发现的问题 到野外设站检查 除对发现的问题进行修正和补测外 还要对本测站所洲地形进行检查 看原测地形图是否符合要求 仪器检查量每幅图一般为10 左右 8 3 3地形图的整饰 当原因经过拼接和检查后 还应清绘和整饰 使用面更加合理 清晰 美观 整饰的顺序是先图内后图外 先地物后地貌 先注记后符号 图上的注记 地物以及等高线均按规定的图式进行注记和绘制 但应注意等高线不能通过注记和地物 最后 应按图式要求写出图名 图号 比例尺 坐标系统及高程系统 施测单位 测绘者及测绘日期等 8 4全站仪数字化地图 8 4 1全站仪全站仪主要是由电子经纬仪 光电测距仪和微处理器组成 可在一个测站上同时完成测角和测距工作 并能自动计算出待定点的坐标和高程 正是由于安置一次仪器在一个测站点上同时可完成所有的测量工作 故被称之为 全站仪 全站仪按结构分成组合式和整体式 2 测图原理全站仪数字化测图的原理与经纬仪测绘法相同 属于极坐标法测量碎部点 在一图根控制点上 安置仪器测量碎部点方向与零方向 后视方向 之间的水平角 测量测站点至碎部点的距离及竖直角 并将观测数据存入存储器 外业工作结束后 通过输出设备与计算机交互通讯 使测量数据直接传入计算机 进行计算 编辑和绘图 这样 不仅提高了野外测量的工作效率 而且可以实现整个测量作业的高度自动化 3 全站仪测图模式结合不同的电子设备 全站仪数字化测图主要有三种模式 1 全站仪结合电子平板模式该模式是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 因此 它具有图形直观 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 目前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 2 直接利用全站仪内存模式该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 因此 它操作过程简单 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 3 全站仪加电子手薄或高性能掌上电脑模式该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 随着掌上电脑处理能力的不断增强 科技人员正进行针对于全站仪的掌上电脑二次开发工作 此方法会在实践中进一步完善 4 全站仪数字测图过程全站仪数字化测图 主要分为准备工作 数据获取 数据输入 数据处理 数据输出等五个阶段 在准备工作阶段 包括资料准备 控制测量 测图准备等 与传统地形测图一样 在此不再赘述 现以实际生产中普遍采用的全站仪加电子手薄测图模式为例 从数据采集到成图输出介绍全站仪数字化测图的基本过程 1 野外碎部点采集 一般用 解算法 进行碎部点测量采集 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置信息 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 2 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 3 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 4 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 修改整饰后新生成的地形图 补测或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 5 数据编码野外数据采集 仅测定碎部点的位置并不能满足计算机自动成图的需要 必须将所测地物点的连接关系和地物类别 或地物属性 等绘图信息记录下来 并按一定的编码格式记录数据 8 5航空摄影测量简介8 5 1航空摄影测量航空摄影测量是利用航空摄影像片来绘制地形图 这种方法可把大量野外工作变为室内作业 具有速度快 成本低 精度均匀 不受季节限制等优点 国家1 10万 1 1万的基本图 各专业部门工程规划设计使用的1 5千和1 2千等大比例尺地形图 均采用航空摄影测量绘制 8 5 2航摄像片的基本知识航空像片是用航空摄影机在飞机上对地面进行摄影所得 它是测图的基本资料 航片影像要覆盖整个测区面积 在天气晴朗条件下 按选定的航高和航线连续飞行摄影 相邻两航片之间要有影像重叠 规定航向重叠不小于60 旁向重叠不小于30 航片影像范围的大小 叫像幅 像片四边的中点设有框标 对边框标的连线构成直角坐标系的轴线 依据框标可量测像点坐标 图8 8航空摄影测量原理 航摄影片与地形图相比有以下特点 1 投影方式的差别地形图是将地物 地貌在水平面上的垂直投影 地形图比例尺为一常数 航摄像片是中心投影 如图8 8所示 地面点A发出光线经摄影镜头S交于底片a上 摄影镜头S到底片的距离为摄影机焦距f S到地面的垂直距离称为航高 以H表示 8 5 2航测成图简介航空摄影测量是以航片来测制地形图 它包括航空摄影 航测外业 航测内业三部分工作内容 航测外业主要包括控制测量和像片调绘 航测内业则包括控制加密和测图 控制加密是在外业控制点基础上由室内进行的 主要由电子计算机来完成 俗称 电算加密 目前航测成图的常用方法有 综合法和全能法 1 综合法综合法测图是航空摄影测量和地形测量相结合的一种测图方法 航片通过航测内业进行纠正和影像镶嵌 获得地面影像点的平面相关位置 镶嵌好的像片平面图拿到野外进行地物调绘和地貌测绘 得到航测地形原图 也称影像地图 综合法测图主要适用于平坦地区 多用于地形图修测和大型工程的规划设计用图 2 全能法它是利用航片和立体测图仪 根据空间交会原理 在室内经过称为相对定向和绝对定向的工作过程 然后建立按比例缩小的且与地面完全相似的光学 或数学 立体模型 用此模型测绘地物和地貌 绘制地形图 随着全球定位系统 GPS 技术的发展 利用安装在航摄飞机上的GPS接收机 测定摄影中心在曝光瞬间的空间三维坐标 将它们作为观测值参加空中三角测量平差 可以大大减少甚至免除地面控制测量工作 19世纪80年代初 美国 德国等西方发达国家率先进行GPS辅助空中三角测量的理论和试验研究 无论是在理论上还是在实际应用方面 均取得了举世瞩目的成就 我国自19世纪90年代开始 先后进行了多次机载GPS航测成图的模拟试验和生产性试验 目前已从理论研究和模拟试验步入实际应用阶段 8 6地籍测量为土地管理和利用所进行的测绘工作 又称土地测量或户地测量 简称清丈 土地及房屋是人类赖以生存和从事生产的基础 土地及其附属物的有效管理和合理利用对经济发展有密切关系 地籍测量获取的资料和信息成为制定经济建设计划 充分利用土地资源 进行整治 土地整理和规划 提供有关土地资料的科学依据 8 6 1地籍测量概念的任务和特点地籍测量又称土地的户籍测量 主要是通过测量和调查 确定土地及其附属物的权属 界址 现状 数量 用途等基本情况的测绘工作 地籍测量与地形图测绘相比 由于服务对象的不同 地籍测量具有以下特点 1 地形图测绘主要是测绘地物和以等高线表示的地貌 并标记碎步点之高程 而地籍测绘主要是测绘土地及其附属物 以地籍要素为主 内容比较广泛 地籍图一般不表示高程 2 地籍图的精度优于相同比例尺的地形图精度 尤其是界址点的精度 如一级界址点相对于邻近图根控制点的点位中误差不超过 一般须用解析法测定 3 地形测绘的产品是地形图 而地籍测绘的产品是地籍图 宗地图 界址点坐标 面积计算 各种地籍调查资料 这些成果一经审核验收 依法登记发证后 具有法律效力 4 地形图的修测是定期的 周期长 而地籍图变更较快 任何一宗地 与其权属 用途等发生变更时 应及时修测 以保持地籍资料的连续性和现势性 8 6 2地籍调查 1 地籍调查的目的和意义地籍调查的目的是为满足土地登记的需要 国家依照有关法律程序 用科学的方法对申请登记的宗地进行现场调查 以核实宗地的权屑和确认宗地界址的实地位置并掌握土地利用状况 2 地籍调查的内容地籍调查的主要内容包括权属调查和地籍测量两个方面 其中权属调查又分为宗地权属状况调查 界址点认定调查 土地利用类型调查等三项工作 地籍测量又分为地籍平面控制测量 地籍碎部测量 基本地籍图绘制 面积量算等四项工作 8 6 3地籍控制测量1 基本控制测量2 图根控制测量 8 6 4地籍图测绘一地籍图的坐标系统与绘图比例尺地籍图的坐标系统应采用国家坐标系或独立坐标系 采用独它坐标系时应与国家坐标系联测 地籍图的比例尺直接影响其使用价值 选择地籍图的比例尺应以满足地籍管理的需要为前提 一般来说 成图比例尺愈大 各类要素的表示就愈详细齐全 权属界线及面积的精度就愈高 所需的人 财 物力及成图周期会更多和更长 因此 地籍测绘规范 规定 地籍图的比例尺城镇地区城区一般采用1 1000 郊区一般采用l 2000 复杂地区和特殊需要地区采用1 500 二基本地籍图的内容基本地籍图的图面表示应主次分明 清晰易读 在清楚反映地籍要素 必要的建筑物及其占地状况 土地分类界线的原则下 适当反映其他地物要素 具体讲 地籍图的内容分为地籍要素和地物要素 一 地籍要素 1 行政界线 其内容与要求与房产图一致 2 地籍号 地类号 座落 土地使用单位等应与地籍调查表一致 3 宗地界址点与界址线 宗地界址点应正确反映实地情况 界址点应严格位于界址点中心连线上 4 已完成土地分等定级的区域 应表示土地等级界线 5 地籍平面控制点是测定界点和变更地籍测量的依据 图上应表示其位