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第八章 地形的测量
8.1 地 形 测 图
地形: 地物 + 地貌
方向变换点
山顶点
鞍部点
倾斜变换点
地 形 测 图
地形测图的关键
测定碎部点的位置和高程
用专用的符号表示地形
依比例尺不同、综合取舍
特点：由点线面构成,关键是点
碎部点: 地物地貌的特征点
地形: 地物 + 地貌
平板仪测图基本原理
一、平板仪的构造
照准仪
测 板
基 座
三角架
望远镜
垂直度盘
支 架
直 尺
照准仪
平板仪测图基本原理
垂直度盘
支 架
望远镜
直 尺
平板仪测图基本原理
西安1001厂 DPY-1
平板仪测图基本原理
苏КА-2
平板仪测图基本原理
西安光学测量仪器厂PG3-X2
平板仪测图基本原理
杭州测绘仪器厂 DPX
平板仪测图基本原理
西安光学测量仪器厂PG3-X2
平板仪测图基本原理
二、测图准备工作
图纸准备
展绘坐标格网和控制点
a
b
c
d
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
9.0
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
6.0
5.5
8.5
2
x2=5674.16 m
y2=8662.72 m
平板仪测图基本原理
三、平板仪测图的过程：对中、整平、定向、测点
B
C
地形图样例（1:1000）
数字测图概述
一、数字测图的概念
测量成果为数字地图，通过计算机显示、输出
全站仪、GPS等仪器采集地形信息
计算机软件进行数据处理，人工交互方式编辑地图
测量仪器、计算机及外设、成图软件构成数字测图系统
地形信息采集内容
点位信息：地形点的三维坐标
连接信息：同一地物上多个特征点的连接关系
属性信息：描述地形点的属性，一般用编码表示
几何
信息
数字测图概述
二、数字测图的分类
基于影像的数字测图：摄影测量与遥感
现有地形图数字化：手扶跟踪数字化、扫描数字化
野外数字测图
三、野外数字测图的基本原理
数字测图概述
S
x
A
P
D
p
d
αsp
d = D / M
0°
αsA
四、野外数字测图的过程
1.数据采集
2.数据处理
数据传输
图形编辑
3.成果输出
五、平板仪测图与全站仪测图的比较
不同点
碎部点测定方法
成果形式
数据处理方法
成果应用
平板仪：图解法
全站仪：解析法
平板仪：纸质地图
全站仪：数字地图
平板仪：手工纸图上编辑
全站仪：屏幕用软件编辑
平板仪：工程、军事
全站仪：工程、军事
各类计算机
系统（GIS）
相同点
测图原理
地物地貌的表示方法
数字测图概述
六、野外数字测图特点
测图过程自动化、一体化程度高
产品数字化
点位精度高
七、野外数字测图发展趋势
全站仪自动跟踪测量模式：测量机器人
超站仪测量模式：全站仪+RTK GPS
野外数字摄影测量模式：全站仪+数字相机
碎部点的测定方法
测定碎部点常用的方法有八种
定向 全站仪精确照准定向点，然后将水平角安置成测站点到定向点的坐标方位角
一、极坐标法
全站仪的整置：对中、整平、定向
定向点水平角设置为αAB，则
β
A
D
B
J
碎部点的测定方法
二、方向交会法(前方交会)
A
B
J
碎部点的测定方法
三、方向与直线相交法
B
P
A
X
C
碎部点的测定方法
A
B
C
D
四、正交内插法
S
五、导线法
A
D
C
B
S
1
2
3
4
5
碎部点的测定方法
6
7
9
8
10
碎部点的测定方法
六、距离交会法
A
B
J
D1
D2
碎部点的测定方法
七、直线内插法（分点法、插点法、截距法）
解法2
解法1
A
B
J
D
A
B
J
D
八、对称点法
利用地物形状所具有的对称性，测算地物特征点的方法
碎部点的测定方法
极坐标法是主要方法，其余为辅助方法
图式符号及信息编码
《地形图图式》是地形图上表示各种地物和地貌要素的符号、注记和颜色的规则和标准。
一、地形图符号的基本特征 形状 大小 颜色
1.符号的形状
（1） 正形符号 居民地
（2） 侧视符号 烟囱
（3） 象征性符号 矿井
（4） 会意符号 国界
图形特点 符号及名称 正形符号 居民地 湖泊 公路
侧视符号 阔叶树 烟囱 水塔
象征性符号 变电所 矿井 气象站
会意符号 三角点 国界 图式符号及信息编码
图式符号及信息编码
2.符号的大小
符号的大小、线划的粗细与实地物体的大小和重要程度有关
3.符号的颜色
符号的颜色用于区别地物的基本性质，常用4色
黑色——表示人工物体
蓝色——表示水系要素
棕色——表示地貌与土质
绿色——表示植被要素
1:1000地形图
1:25000地形图
二、地形图符号的分类
图式符号及信息编码
依比例尺符号
不依比例尺符号
半依比例尺符号
按照符号与
比例尺的关系
点状符号
线状符号
面状符号
按照符号的形状
点状符号
图式符号及信息编码
线状符号
图式符号及信息编码
面状符号
图式符号及信息编码
砖3
定位点 符号及名称 中心点 抽水机 导线点
图形中心 电杆 水车
底部中心 水塔 散坟
直角顶点 路标 针叶树
下方中心 路灯 消火栓
底端缺口中心 亭 水闸
三、地形图符号的定位和定向
1.点状符号的定位
图式符号及信息编码
图式符号及信息编码
3.线状符号的定位
2.点状符号的定向
定向符号
变向符号
对称符号
非对称符号
4.面状符号的定位
四、野外采样信息
地形点的三维坐标
地形点的属性
即地形点的特征信息，绘图时必须知道该点是什么点：地貌点 地物(房角、消火栓、电线杆……)点 有什么特征...
地形点的连接关系
图式符号及信息编码
五、野外采样信息编码
地形图的地形要素在《1∶500 1∶1000 1∶2000地形图图式GB/T7929-1995》中总结归类，约有410多个，按独立要素共有约600余个。
地形图的地形要素编码设计，必须遵循以下原则：
①符合国标（军标）图式分类，符合地形图绘图规则
②简练，便于操作和记忆，比较符合测量员的习惯
③便于计算机处理
常见的地形编码方案有三位、四位、无记忆编码等类型
图式符号及信息编码
三位整数编码
按照《1∶500 1∶1000 1∶2000 地形图图式》，将地形要素分为十大类：
（1）测量控制点 （2）居民地 （3）工矿企业建筑物和公共设施 （4）独立地物 （5）道路及附属设施 （6） 管线及垣栅 （7）水系及附属设施（8）境界 （9）地貌与土质 （10）植被
X X X 1 0 5
类别号
顺序号
第一类 第五个
控制点类 导线点
图式符号及信息编码
图式符号及信息编码
“无记忆编码”
地物点的测绘
一、测绘地物的方法与要领
认清地物类别，明确表示方法，根据主次、合理应用碎部点测定方法。
点状地物 测定定位点位置，地物的朝向（或定向点）。
线状地物 测定地物中心线的起点、拐点、交叉点和终点
面状地物 测定地物轮廓的特征点。
文字注记 补充说明地物的数量、质量、名称、属性等特征
准确表示
移位表示
综合表示
舍去表示
地物点的测绘
1:1000地形图
1:25000地形图
二、测绘地物应注意的问题
1、正确处理符号之间的关系
2、正确掌握综合取舍原则
街道线的表示
一、标识信息
类 型 第一项 第二项 第三项 第四项 第五项 第六项
管理信息 观测者 记录者 测区号 日 期 时 间 仪器号
测站信息 测站名 编 码 仪器高 温 度 气 压 天 气
后视信息 点 号 编 码 水平角
前视信息 点 号 编 码 水平角 垂直角 斜 距 觇标高
检查信息 点 号 编 码 水平角
注释信息 注 释
1 李平 杨辉 1543001 20011208 0843 SET201
21 N07 105 1.53 22 76 晴
31 N14 105 0.0000
51 B24 106 42.3652
71 （地形点信息）
72 （地形点信息）
标识信息实例：
野外采样信息的数据结构
二、地形点信息
数据结构 实体式 索引式 双重独立式 链状双重独立式
1.实体式数据结构
1
2
14
15
16
17
18
19
20
21
13
8
7
6
5
4
3
9
10
11
12
A
B
C
D
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
多边形 编码 数据项
A xxx (x1 y1),(x2 y2),(x3 y3) ,(x4 y4),(x5 y5) , (x6 y6),(x7 y7) ,(x8 y8) , (x1 y1)
B xxx (x3 y3),(x9 y9),(x10 y10) ,(x11 y11) ,
(x12 y12) ,(x13 y13) ,(x7 y7) … (x3 y3)
C xxx (x2 y2), (x14 y14) , (x15 y15) , (x16 y16) , (x17 y17) , (x11 y11) , (x10 y10) … (x2 y2)
D xxx (x17 y17) , (x18 y18) , (x19 y19) , (x20 y20), (x21 y21) , (x12 y12) , (x11 y11) , (x17 y17)
野外采样信息的数据结构
2.索引式数据结构 折点索引 线段索引
多边形号 编码 数据项（折点号）
A xxx 1,2,3,4,5,6,7,8,1
B xxx 3,9,10,11,12,13,7,6,5,4,3
C xxx 2,14,15,16,17,11,10,9,3,2
D xxx 17,18,19,20,21,12,11,17
折点索引文件
坐标数据文件
折点号 数据项
（坐标）
1 x1 y1
2 x2 y2
… …
20 x20 y20
21 x21 y21
1
2
14
15
16
17
18
19
20
21
13
8
7
6
5
4
3
9
10
11
12
A
B
C
D
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
野外采样信息的数据结构
3.双重独立式数据结构
DIME Dual Independent Map Encoding 采用拓扑结构
拓扑关系 对空间结构关系进行明确定义的数学方法。最基本的拓扑关系是邻接与关联的关系。
邻接关系 相同拓扑元素之间的关系。邻接关系是借助不同类型的拓扑元素描述的，如面通过链而邻接。
关联关系 不同拓扑元素之间的关系
拓扑元素 点（结点）
线（链、弧段、边）
面（多边形）
野外采样信息的数据结构
线号 左多边形 右多边形 起点 终点
a 0 A 1 8
b 0 A 2 1
c 0 B 3 1
d 0 B 4 3
… … … … …
n B A 9 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
B
C
D
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m
n
线号 左多边形 右多边形 起点 终点
a 0 A 1 8
i C A 8 9
n B A 9 2
b 0 A 2 1
自动生成 A 的线及结点
野外采样信息的数据结构
1.全站仪机载 PCMCIA卡采集模式 ( PC卡)
PCMCIA ( Personal Computer Memory Card Internation Association，个人计算机存储卡国际协会)
2.全站仪机载内存数据采集模式
3.全站仪专用数据记录卡
4.电子手簿数据采集模式
6.掌上电脑数据采集模式
5.便携机数据采集模式
2.全站仪机载内存数据采集模式
6.掌上电脑数据采集模式
5.便携机数据采集模式
常用野外数据采集模式
常用野外数据采集模式
二、野外数据采集模式
1. 数字测记模式（草图法）
2. 电子平板模式
地形图样例（1:1000）
地形图样例（1:25000）

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