1、地形測量學習資料1、 測量工作基本原則1 在布局上，從整體到局部，順序上，先控制后碎部。由高級到低級。2 前一步測量工作未作檢核不進行下一步測量工作。2、 測量學科有哪幾個組成部分？ 大地測量學：研究測定地球的形狀和大小及地球的重力場的測量方法、分布情況及其應用的學科。 地圖學：研究地圖制圖的理論和方法。 攝影測量學：研究利用航天、航空、地面的攝影和遙感信息，進行測量的方法和理論的學科。 工程測量學：研究測量和制圖的理論和技術在工程建設中的應用。地形測量學：研究將地球表面局部地區的地貌、地物測繪成地形圖的基本理論和方法。3、 高斯平面直角坐標系下如何確定地面點坐標高斯投影是等角橫切橢圓柱投影。

2、等角投影就是正形投影。所謂，正形投影，就是在極小的區域內橢球面上的圖形投影后保持形狀相似。即投影后角度不變形。按投影帶不同通常分為6度帶和3度帶。點在高斯平面直角坐標系中的坐標值，理論上中央子午線的投影是X軸，赤道的投影是Y軸，其交點是坐標原點。點的X坐標是點至赤道的距離；點的Y坐標是點至中央子午線的距離，設為y稱為自然坐標；y有正有負。為了避免Y坐標出現負值，把原點向西平移500公里。為了區分不同投影帶中的點，在點的Y坐標值上加帶號N，所以點的橫坐標通用值為:y=N*+500000+y4、 簡述水準測量原理及水準測量如何確定地面點高程？ 水準測量的基本測法是：在圖1中，已知A點的高程為HA，

3、只要能測出A點至B點的高程之差，簡稱高差hAB。，則點的高程HB就可用下式計算求得： HB=HA+hAB 圖1 水準測量原理示意圖 用水準測量方法測定高差hAB。的原理如圖1所示，在A、B兩點上豎立水準尺，并在A、B兩點之間安置架可以得到水平視線的儀器即水準儀，設水準儀的水平視線截在尺上的位置分別為M、N，過A點作一水平線與過B點的豎線相交于C。因為BC的高度就是A、B兩點之間的高差hAB。，所以由矩形MACH就可以得到計算hAB的式： hAB = a - b 測量時，a、b的值是用水準儀瞄準水準尺時直接讀取的讀數值。因為A點為已知高程的點，通常稱為后視點，其讀數a為后視讀數，而B點稱為前視點

4、，其讀數b為前視讀數。即hAB = 后視讀數-前視讀數視線高 Hi=HA+a 點高程 HB=Hi-b 綜上所述要測算地面上兩點間的高差或點的高程，所依據的就是一條水平視線，如果視線不水平，上述公式不成立，測算將發生錯誤。因此，視線必須水平，是水準測量中要牢牢記住的操作要領。5、 水準測量的施測方法水準測量通常用經檢校后的各型水準儀施測。測量時水準儀應置于兩水準尺中間，使前、后視的距離盡可能相等。具體施測方法如下： (1)置水準儀于距已知后視高程點A一定距離的處，并選擇好前視轉點ZD1，將水準尺置于A點和ZD1點上。 (2)將水準儀粗平后，先瞄準后視尺，消除視差。精平后讀取后視讀數值a1，并記入

5、五等水準測量記錄表中。 (3)平轉望遠鏡照準前視尺，精平后，讀取前視讀數值b1，并記入水準測量記錄表中。至此便完成了普通水準測量一個測站的觀測任務。 (4)將儀器搬遷到第站，把第站的后視尺移到第站的轉點ZD2上，把原第站前視變成第站的后視。 (5)按(2)、(3)步驟測出第站的后、前視讀數值a2、b2，并記入水準測量記錄表中。 (6)重復上述步驟測至終點B為止。點高程的計算是先計算出各站高差：hi = ai - bi (i=1,2,3n) 再用點的已知高程推算各轉點的高程，最后求得點的高程。即： h1=a1-b1 HZD1=HA+h1h2=a2-b2 HZD2=HZD1+h2 hn=an-bn

6、 HB=HZDn+hn 將上列左邊求和得：h=a-b=hAB 從上列右邊可知：HB=HA+h 需要指出的是，在水準測量中，高程是依次由ZD1、ZD2等點傳遞過來的，這些傳遞高程的點稱為轉點。轉點既有前視讀數又有后視讀數，轉點的選擇將影響到水準測量的觀測精度，因此轉點要選在堅實、凸起、明顯的位置，在一般土地上應放置尺墊。6、 水準測量成果的處理 水準測量的成果處理就是當外業觀測成果的高差閉合差在允許范圍內時，所進行的高差閉合差的調整，使調整后的各測段高差值等于應有值，也就是使fh=0。最后用調整后的高差計算各測段水準點的高程。 高差閉合差的調整原則是以水準路線的測段站數或測段長度成正比，將閉合差

7、反號分配到各測段上，并進行實測高差的改正計算。 1按測站數調整高差閉合差 若按測站數進行高差閉合差的調整，則某一測段高差的改正數Vi為： Vi=ni 式中：n水準路線各測段的測站數總和； ni某一測段的測站數。 按測站數調整高差閉合差和高程計算示例如下圖所示： 符合水準路線圖按測站數調整高差閉合差及高程計算表 表1測段編號測點測站數(個)實測高差(m)改正數(m)改正后的高差(m)高程(m)備注1BMABM1BM2BM3BMB12+2.785-0.010+2.77536.34539.12034.74536.70439.039HBMB-HBMA=2.694fhh- (HBMBHBMA)2.741

8、2.694+0.047n54Vi=·ni218-4.369-0.016-4.385313+1.980-0.011+1.969411+2.345-0.010+2.33554+2.741-0.047+2.694 2按測段長度調整高差閉合差 若按測段長度進行高差閉合差的調整，則某一測段高差的改正數i為： Vi-Li 式中：L水準路線各測段的總長度； Li某一測段的長度。按測段長度調整高差閉合差和高程計算示例如符合水準路線所示。按路線長度調整高差閉合差及高程計算表 表2 測段編號測點測段數(個)實測高差(m)改正數(m)改正后的高差(m)高程(m)備注1BMABM1BM2BM3BMB2.1+

9、2.785-0.011+2.77436.34539.11934.73636.70439.039fhh- (HBMBHB,MA)2.7412.694+0.047L0.1Vi=·Li32.3+1.980-0.012+1.96841.9+2.345-0.010+2.3359.1+2.741-0.047+2.694 需要指出的是：在水準測量成果處理時無論是按測站數調整高差閉合差(見表1，還是按測段長度調整高差閉合差(見表2)，都應滿足下列關系：Vfh 也就是水準路線各測段的改正數之和與高差閉合差大小相等符號相反。 7、 水準測量主要有哪些誤差來源（一）、儀器誤差 1儀器校正后的殘余誤差 I角

10、校正殘余誤差，這種影響與距離成正比，只要觀測時注意前、后視距離相等，可消除或減弱此項的影響。 2水準尺誤差 由于水準尺刻劃不準確，尺長變化、彎曲等影響，水準尺必須經過檢驗才能使用。標尺的零點差可在一水準段中使測站為偶數的方法予以消除。 （二）、觀測誤差 1水準管氣泡居中誤差 設水準管分劃值為，居中誤差一般為±0.15，采用符合式水準器時，氣泡居中精度可提高一倍，故居中誤差為 2讀數誤差 在水準尺上估讀毫米數的誤差，與人眼的分辨能力、望遠鏡的放大倍率以及視線長度有關，通常按下式計算 3視差影響 當視差存在時，十字絲平面與水準尺影像不重合，若眼睛觀察的位置不同，便讀出不同的讀數，因而也會

11、產生讀數誤差。 4水準尺傾斜影響 水準尺傾斜將使尺上讀數增大。 （三）、外界條件的影響 1儀器下沉 由于儀器下沉，使視線降低，從而引起高差誤差。采用“后、前、前、后”的觀測程序，可減弱其影響。 2尺墊下沉 如果在轉點發生尺墊下沉，將使下一站后視讀數增大。采用往返觀測，取平均值的方法可以減弱其影響。 3地球曲率及大氣折光影響 用水平視線代替大地水準面地尺上讀數產生的誤差為C，則 由于大氣折光，視線并非是水平，而是一條曲線，曲線的曲率半徑為地球半徑的7倍，其折光量的大小對水準讀數產生的影響為 折光影響與地球曲率影響之和為 如果前視水準尺和后視水準尺到測站的距離相等，則在前視讀數和后視讀數中含有相同

12、的 。這樣在高差中就沒有這誤差的影響了。因此，放測站時要爭取“前后視相等”接近地面的空氣溫度不均勻，所以空氣的密度也不均勻。光線在密度不勻的介質中沿曲線傳布。這稱為“大氣折光”。總體上說，白天近地面的空氣溫度高，密度低，彎曲的光線凹面向上；晚上近地面的空氣溫度低，密度高，彎曲的光線凹面向下。接近地面的溫度梯度大大氣折光的曲率大，由于空氣的溫度不同時刻不同的地方一直處于變動之中。所以很難描述折光的規律。對策是避免用接近地面的視線工作，盡量抬高視線，用前后視等距的方法進行水準測量除了規律性的大氣折光以外，還有不規律的部分：白天近地面的空氣受熱膨脹而上升，較冷的空氣下降補充。因此，這里的空氣處于頻繁

13、的運動之中，形成不規則的湍流。湍流會使視線抖動，從而增加讀數誤差。對策是夏天中午一般不做水準測量。在沙地，水泥地湍流強的地區，一般只在上午10點之前作水準測量。高精度的水準測量也只在上午10點之前進行。4，溫度對儀器的影響溫度會引起儀器的部件漲縮，從而可能引起視準軸的構件（物鏡，十字絲和調焦鏡）相對位置的變化，或者引起視準軸相對與水準管軸位置的變化。由于光學測量儀器是精密儀器，不大的位移量可能使軸線產生幾秒偏差，從而使測量結果的誤差增大。不均勻的溫度對儀器的性能影響尤其大。例如從前方或后方日光照射水準管，就能使氣泡“趨向太陽”-水準管軸的零位置改變了。溫度的變化不僅引起大氣折光的變化，而且當烈

14、日照射水準管時，由于水準管本身和管內液體溫度升高，氣泡向著溫度高的方向移動，影響儀器水平，產生氣泡居中誤差，觀測時應注意撐傘遮陽. （四）、注意事項 (1)水準測量過程中應盡量用目估或步測保持前、后視距基本相等來消除或減弱水準管軸不平行于視準軸所產生的誤差，同時選擇適當觀測時間，限制視線長度和高度來減少折光的影響。(2)儀器腳架要踩牢，觀測速度要快，以減少儀器下沉。(3)估數要準確，讀數時要仔細對光，消除視差，必須使水準管氣泡居中，讀完以后，再檢查氣泡是否居中。(4)檢查塔尺相接處是否嚴密，消除尺底泥土。扶尺者要身體站正，雙手扶尺，保證扶尺豎直。(5)記錄要原始，當場填寫清楚，在記錯或算錯時，

15、應在錯字上劃一斜線，將正確數字寫在錯數上方。(6)讀數時，記錄員要復誦，以便核對，并應按記錄格式填寫，字跡要整齊、清楚，端正。所有計算成果必須經校核后才能使用。(7)測量者要嚴格執行操作規程，工作要細心，加強校核，防止錯誤。觀測時如果陽光較強要撐傘，給儀器遮太陽。8、 水平角的測量水平角地面上兩條直線之間的夾角在水平面上的投影。用測回法觀測水平角(1)盤左：從左目標至右目標按順時針方向觀測；半測回角值為=b1-a1；(2)盤右：從右目標至左目標按逆時針方向觀測；半測回角值為=b2-a2； (3)水平角：=(+)； (4)記錄計算見表3-1。用方向觀測法觀測水平角(1)首先選擇零方向（起始方向）

16、，配置起始方向值；(2)盤左：從零方向開始順時針測取各方向方向值，再繼續順轉回到零方向，讀取零方向的方向值；(3)盤右：從零方向開始逆時針測取各方向方向值，再繼續逆時針轉回到零方向，讀取零方向的方向值；(4)記錄、計算出各方向的歸零方向值，見下表：等級：圖根小三角 測區：108工程 小組： 儀器：DJ6 天氣：陰 觀測：× × × 目期：1978.5.23 成像：穩定 記錄：× × ×測站測回數目標讀 數左（右±180°）（2C）（左+右 ±180°）/2歸零方向值各測回平均方向值夾角值盤左盤右

17、方向值°°°°°°O（0 02 15）60 30 1674 31 0875 50 14A0 02 00180 02 18-180 02 090 00 000 00 00B60 32 30240 32 24+660 32 2760 30 0260 30 16C135 03 48315 03 36+12135 03 42135 01 27135 01 24D210 53 4230 53 54-12210 53 48210 51 33210 51 38A0 02 18180 02 24-60 02 21(5)檢查限差是否起限。9、 豎直角測

18、量 豎直角視線與水平線之間的夾角。 豎直角計算公式的確定： (1)檢核豎直角計算公式是 或是 (2)計算平均豎角值=(左右) (3)計算豎盤指標差=(左右) 豎直角觀測方法用測回法觀測豎直角，記錄、計算下表。豎直角觀測記錄表 測站目標盤位豎盤讀數半測回豎直角指標差一測回豎直角備 注0M左59°2948+30°3012-12+30°3000右300°2948+30°3948N左93°1840-3°1840-13-3°1853右266°4054-3°190610、 水平角測量的誤差來源（一）、儀器誤

19、差 1視準軸誤差 望遠鏡視準軸不垂直于橫軸時，其偏離垂直位置的角值C稱視準差或照準差。2橫軸誤差 當豎軸鉛垂時，橫軸不水平，而有一偏離值I ，稱橫軸誤差或支架差。 3豎軸誤差 觀測水平角時，儀器豎軸不處于鉛垂方向，而偏離一個角度，稱豎軸誤差。（二）、對中誤差與目標偏心 觀測水平角時，對中不準確，使得儀器中心與測站點的標志中心不在同一鉛垂線上即是對中誤差，也稱測站偏心。 當照準的目標與其它地面標志中心不在一條鉛垂線上時，兩點位置的差異稱目標偏心或照準點偏心。其影響類似對中誤差，邊長越短，偏心距越大，影響也越大。 （三）、觀測誤差 1瞄準誤差 人眼分辯兩個的最小視角約為60，瞄準誤差為 2讀數誤差

20、 用分微尺測微器讀數，可估讀到最小格值十分之一。以此作為讀數誤差。 （四）、外界條件的影響 觀測在一定的條件下進行，外界條件對觀測質量有直接影響，如松軟的土壤和大風影響儀器的穩定；日曬和溫度變化影響水準管氣泡的運動；大氣層受地面熱輻射的影響會引起目標影像的跳動等等，這此都會給觀測水平角帶來誤差。因此，要選擇目標成象清晰穩定的有利時間觀測，設法克服或避開不利條件的影響，以提高觀測成果的質量。全站儀的操作與使用不同型號的全站儀，其具體操作方法會有較大的差異。下面簡要介紹全站儀的基本操作與使用方法。11、 全站儀的基本操作與使用方法1、水平角測量（1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準第一

21、個目標A。（2）設置A方向的水平度盤讀數為0°0000。（3）照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數即為兩方向間的水平夾角。2、距離測量（1）設置棱鏡常數測距前須將棱鏡常數輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。（2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15和760mmHg是儀器設置的一個標準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結果進行改正。（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。（4）距離測量照準目標棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、

22、高差。全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標或放樣時連續測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。應注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。3）坐標測量（1）設定測站點的三維坐標。（2）設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向

23、的方位角，并設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。（3）設置棱鏡常數。（4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。（6）照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標。12、 測量誤差的基本知識測量工作中，對某量(如某一個角度、某一段距離或某兩點間的高差等)進行多次觀測，所得的各次觀測結果總是存在著差異，這種差異實質上表現為每次測量所得的觀測值與該量的真值之間的差值，這種差值稱為測量真誤差，即:測量真誤差=真值-觀測值（一）、誤差產生的原因: 1觀測者 由于觀測者感覺器官鑒別能力有一定的局限性，在儀器安置、照準、讀數等方面都產生誤差。同時觀測者的

24、技術水平、工作態度及狀態都對測量成果的質量有直接影響。 2測量儀器 每種儀器有一定限度的精密程度，因而觀測值的精確度也必然受到一定的限度。同時儀器本身在設計、制造、安裝、校正等方面也存在一定的誤差，如鋼尺的刻劃誤差、度盤的偏心等。 3外界條件 觀測時所處的外界條件，如溫度、濕度、大氣折光等因素都會對觀測結果產生一定的影響。外界條件發生變化，觀測成果將隨之變化。 上述三方面的因素是引起觀測誤差的主要來源，因此把這三方面因素綜合起來稱為觀測條件。觀測條件的好壞與觀測成果的質量有著密切的聯 （二 ）觀測誤差分類：1系統誤差 在相同的觀測條件下，對某量進行一系列的觀測，若觀測誤差的符號及大小保持不變，

25、或按一定的規律變化，這種誤差稱為系統誤差。這種誤差往往隨著觀測次數的增加而逐漸積累。如某鋼尺的注記長度為30m，經鑒定后，它的實際長度為30.016m，即每量一整尺，就比實際長度量小0.016m，也就是每量一整尺段就有+0.016m的系統誤差。這種誤差的數值和符號是固定的，誤差的大小與距離成正比，若丈量了五個整尺段，則長度誤差為5×(+0.016)=+0.080m。若用此鋼尺丈量結果為167.213，則實際長度為：167.213×0.0016=167.2130.089=167.302()系統誤差對測量成果影響較大，且一般具有累積性，應盡可能消除或限制到最小程度，其常用的處理

26、方法有： （1）檢校儀器，把系統誤差降低到最小程度。 （2）加改正數，在觀測結果中加入系統誤差改正數，如尺長改正等。 （3）采用適當的觀測方法，使系統誤差相互抵消或減弱，如測水平角時采用盤左、盤右現在每個測回起始方向上改變度盤的配置等。2偶然誤差在相同觀測條件下，對某量作一系列的觀測，若觀測誤差的大小及符號變化沒有任何規律性，這種誤差稱為偶然誤差，如估讀誤差，照準誤差等。從大量的測量實踐中發現，雖然偶然誤差從表面上看沒有任何規律性，但是在相同的觀測條件下，當觀測次數愈多時，誤差群的取值范圍卻服從一定的統計規律。1)在一定的觀測條件下，偶然誤差的絕對值不會超過一定的限值。2)絕對值小的誤差比絕對

27、值大的誤差出現的機會多。3）絕對值相等的正、負誤差出現的機會基本相等。4)偶然誤差的算術平均值隨著觀測次數的無限增加而趨于零。 式中：=1+2+n； n觀測次數。 (三）算術平均值研究誤差的目的之一，就是把帶有誤差的觀測值給予適當處理，以求得最可靠值。取算術平均值的方法，就是其中最常見的一種。在實際工作中，觀測次數總是有限的，也就是只能采用有限次數的觀測值來求得算術平均值，即：x是根據觀測值所能求得的最可靠的結果，稱為最或是值或算術平均值。 二、最或是誤差(改正數)及特性 最或是值與觀測值之差稱為最或是誤差，又名觀測值改正數，用V表示，即：Vi = x - Li (i=，n)取其和得： = n

28、x - 這是最或是誤差的一大特征，用作計算上的校核。評定觀測值精度的標準 研究誤差的又一目的，是評定觀測值的精度。 要判斷觀測誤差對觀測結果的影響，必須建立衡量觀測值精度的標準，其中最常用的有以下幾種：（四）中誤差 1用真誤差來確定中誤差 在等精度觀測條件下，對真值為的某一量進行n次觀測，其觀測值為L1，L2Ln，相應的真誤差為1，2n。取各真誤差平方的平均值的平方根，稱為該量各觀測值的中誤差，以表示，即：i = X - Li 2用改正數來確定中誤差在實際工作中，未知量的真值往往不知道，真誤差也無法求得，所以常用最或是誤差即改正數來確定中誤差。 即： Vi=x-Li (i=,，n) （五）容許

29、誤差由偶然誤差的第一特性可以知道，在一定的觀測條件下，偶然誤差的絕對值不超過一定的限值。根據誤差理論和大量的實踐證明，在一系列等精度觀測誤差中，大于兩倍中誤差的個數占總數的5%，大于三倍中誤差的個數占總數的0.3%，因此，測量上常取2倍或3倍中誤差為誤差的限值，稱為容許誤差，即：（六）相對誤差衡量測量成果的精度，有時用中誤差還不能完全表達觀測結果的優劣。例如用鋼尺分別丈量兩段距離，其結果為100m和200m，中誤差均為2cm。顯然，后者的精度比前者要高。也就是說觀測值的精度與觀測值本身的大小有關。相對誤差是中誤差的絕對值與觀測值的比值。通常以分子為1的分數形式來表示，即： 如上述前者的相對誤差

30、K1=，后者的相對誤K2=說明后者比前者精度高。相對誤差是個無名數，而真誤差、中誤差、容許誤差是帶有測量單位的數值。13、 大比例尺地形圖測繪與應用（1） 地形圖的基本知識在建立測區控制網后，可根據控制點測量測區內的地物、地形特征點，即以圖根控制點為測站，測出其周圍能代表各種地物、地貌特征點的點位及高程，并按一定的比例尺縮小（地形圖比例尺：繪制地形圖時，實地形狀必須經過縮小后才能繪到圖紙上。圖上某一線段的長度與地面上相應線段的水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。比例尺的表示方法有兩種，即數字比例尺和圖示比例尺），用規定的符號展繪到圖紙上，這種用特定的地物與地形符號，按一定的比例尺表示地物的平面位

31、置與地形的高低起伏情況的圖稱為地形圖。地形圖上所反映的內容非常多，歸結起來可分為地物和地貌兩大類。地物是指地表各種自然物體和人工建（構）筑物，如森林、河流、街道、房屋、橋梁等；地貌是指地表高低起伏的形態，如高山、丘陵、平原、洼地等。地形測量的任務，就是把錯綜復雜的地形測量出來，并用簡單、規范的符號表示在圖紙上，這些符號統稱為地形圖符號，只要熟悉了這些規范的符號，就可以看懂地形圖。傳統的大比例尺地形圖的測繪方法有經緯儀測繪法、小平板儀測圖法、大平板儀測圖法等。目前，隨著全站儀和GPS RTK的普及應用，已廣泛采用全站儀和RTK進行外業數據采集，利用專用的數字成圖軟件進行內業數據處理和自動成圖，這

32、種數字測圖技術已成為小區域大比例尺地形圖測繪的常用手段。比例尺精度地形圖上所表示的地物、地貌細微部分與實地有所不同，其精確與詳盡程度受地形圖比例尺精度的影響。一般人眼能分辨圖上的最小距離為0.1mm。因此，可將地形圖上0.1mm的實地水平距離稱為比例尺精度。各種大比例尺對應的精度值如下表。比例尺精度的概念，對于地形圖測量和應用都具有十分重要的意義。一方面，可根據地形圖比例尺確定實地測量精度，如在比例尺為1：1000的地形圖上測繪地物，量距精度只需達到±0.1m，因為即使測得再精確，在地形圖上也不能反映出來。另一方面，可根據用圖所需要表示的地物、地貌的詳細程度，來確定測繪地形圖的比例尺

33、。例如，在設計用圖中，要求在圖上能反映出地面上±0.2m的精度，則所選用的測圖比例尺應為1：2000。地形圖比例尺愈大，所表示的地物、地貌就愈詳細，精度也愈高，但測圖工作量也隨之增加。所以，在測量工作中應按實際需要選擇測圖比例尺。同一測區的大比例尺測圖要比小比例尺測圖更費工時。地形圖符號可分為地物符號、注記符號和地貌符號三大類。地形圖符號的大小和形狀，因測圖比例尺的大小不同而有差別。各種比例尺地形圖的符號、圖式、圖上和圖邊注記字體的位置與排列等都有一定的標準格式。國家測繪總局制定了各種比例尺地形圖的標準圖式， 地物符號地物符號根據其大小和描繪方法的不同，可分為比例符號、非比例符號和線

34、形符號三種。（1）比例符號將地物按測圖比例尺縮小，用規定的符號測繪于圖上，此類符號稱為比例符號，又稱為輪廓符號。如房屋、湖泊、果園、耕地等這些輪廓較大的地物，常采用比例符號。（2）非比例符號一些地物輪廓很小，如測量控制點、地質鉆孔、水井等，不能按測圖比例尺縮小繪在圖上，但這些地物又很重要，必須在圖上表示其點位，則采用統一規定的標準符號表示在圖上，這種符號稱為非比例符號，如表8-2中的鉆孔、煙囪等。對于有些地物（如水塔等），在不同的比例尺圖上可采用比例符號或者非比例符號。非比例符號在地形圖上的位置，必須與實物一致，才能在圖上準確地反映實物的位置，這些非比例符號的定位點（對應為實地地物的中心位置）

35、在地形圖圖式上規定如下：幾何圖形符號（如三角形等），在其幾何中心；寬底符號（如蒙古包等），在底線上；下方沒有底線的符號（如亭等），在其下方兩端點間的中心點。底部為直角形的符號（如路標等），在直角的頂點；幾種幾何圖形組成的符號（如無線電桿等），在其下方圖形的中心點或交叉點。（3）線形符號線形符號是指地物的長度依地形圖比例尺測繪，而寬度不依比例尺表示的地物符號，也稱為線狀符號或半比例符號。這種符號的長度依真實情況測定和繪制，其寬度和符號樣式有專門的規范要求。因此，這類地物可在圖上量測其實地長度，但不能在圖上量測地物的寬度。如籬笆、輸電線路和鐵路等。 注記符號有些地物地貌除了用符號表示外，還需要說明

36、和注記，如河流水位、村鎮名稱、鐵路名稱等。注記符號可用文字、數字和線段表示。 地貌符號在地形圖中，常用等高線表示地貌。等高線不僅能表示出地面的起伏形態，也能反映出地面坡度和高程；對于不便用等高線表示的特殊地貌，如峭壁、梯田等可用相應的地貌符號來表示。（1）等高線的概念等高線是地面上高程相等的各相鄰點所連成的閉合曲線，也就是水平面（嚴格來說應是水準面）與地面相截所形成的閉合曲線。例如，日常看到的池塘水面與岸邊的交線，就是一條等高線。如圖8-2為一山頭，當水面的高程為80m時，水平面和山頭相交所形成的閉合曲線，就是一條高程為80m的等高線，即在這條曲線上的各點高程都是80m，如水位上漲了10m,則

37、該水平面的高程為90m，這時水平面又和山頭相交形成一條高程為90m的等高線；隨后又上升10m，則得高程為100m的等高線。以此類推，可以得出一系列不同高程的等高線，這些等高線的形狀，代表了山頭各部位的形狀。把這些等高線都垂直投影在同一個水平面上，并按測圖比例尺縮小繪在圖紙上，就得到用等高線表示的該山頭地貌形態的等高線圖。（2） 等高距和等高線平距 相鄰等高線間的高差，稱為等高距（或稱等高線間隔），用表示。相鄰等高線在水平面上的垂直距離，稱為等高線平距，用表示。地形坡度愈陡，等高線愈密集，等高線平距就愈小。為了使用方便，規范規定，在同一個測區內只能采用一種等高距，而等高距的選擇，在工程上具有重要

38、意義。若選擇的等高距過大，則不能精確地表示地貌的形狀；如等高距過小，雖能較精確表示地貌，但這不僅會增大工作量，還會降低圖的清晰度，影響地形圖的使用。因此，在選擇等高距時，應結合圖的用途、比例尺以及測區地形坡度的大小等多種因素綜合考慮。下表為地形測量規范中關于等高距的規定。不同比例尺地形圖所采用的基本等高距 地形比例尺平地（坡度3°）丘陵地（3°10°）山地（10°25°）高山地（25°以上）3）等高線的種類 首曲線按上表規定的基本等高距測繪的等高線稱為首曲線（或基本等高線）。 計曲線為了用圖方便，每隔四條首曲線描繪一根較粗的等高線，稱

39、為計曲線（或加粗等高線）。地形圖上只有計曲線注記高程，首曲線上不注記高程。 間曲線當首曲線不能詳細表示地貌特征時，可在首曲線間加繪間曲線。其等高距為基本等高距的1/2，也稱半距等高線，一般用長虛線表示。 助曲線如采用間曲線仍不能表示較小的地貌特征時，則應當在首曲線和間曲線間加繪助曲線。其等高距為基本等高距的1/4，一般用短虛線表示。 （4）典型地貌的等高線地表形態千變萬化，但仔細觀察分析，不難發現它都是由山頭、山脊、山谷、鞍部和盆地等幾種基本地形組合而成的。隆起而高于四周的高地稱為山地，其最高處稱為山頭，高大的山頭稱為山峰；低于四周的低地稱為洼地或凹地，大范圍凹地稱為盆地。山頭和盆地的等高線形

40、狀是相似的，其區別在于山地的等高線高程是由里向外逐漸減小的，而盆地的等高線高程是由外向里逐漸減小的。沿一個方向延伸的高地或從山頂到山腳的凸起部分稱為山脊，山脊最高點的連線稱為山脊線，也稱為分水線；沿一個方向延伸的低地稱為山谷，山谷最低點的連線稱為山谷線，也稱為集水線；介于相鄰兩個山頭之間、形似馬鞍的低凹部分，稱為鞍部，它是兩條山脊線和兩條山谷線相交之處。圖8-6為山脊、山谷和鞍部的形態及其等高線。以等高線表示的山脊是等高線凸向低處，以等高線表示的山谷則是等高線凸向高處。近似于垂直的山坡，稱為峭壁或絕壁，在峭壁處等高線非常密集，甚至重疊，可用峭壁符號表示。有些峭壁的下部向里凹進去，稱為懸崖，其等

41、高線投影到水平面上出現相交，一般將下部凹進的地方等高線用虛線表示。此外，還有沖溝、雨裂和臺階等特殊地貌，也要用地形圖圖式中規定的符號來表示，可參閱有關地形圖圖例。（5）等高線的特性等高線具有如下特性：同一條等高線上的各點高程相同；除峭壁或懸崖外，不同高程的等高線既不能重合，也不能相交。同一條等高線不能分叉成兩條；等高線為一條閉合的曲線，即使不在本圖幅內閉合，也應在其他圖幅內閉合，只有在遇到用符號表示的峭壁、坡地、房屋、雙線表示的河渠、雙線道路、鐵路等，為了圖面整潔易讀時才能斷開；等高線與山脊或山谷線正交，且山脊的等高線凸向低處，山谷的等高線凸向高處。經過河流的等高線不能直接跨越而過，應在接近河

42、流時，漸漸折向上游，直到與河底等高時才能越過河流，然后再折向下游漸漸離開河岸；同一幅地形圖上等高距相同。等高線越密，表示地面坡度越陡；等高線越稀，則表示地面坡度越緩。（6）等高線的繪制方法用等高線表示地貌的程序是先測定地貌特征點，后繪制等高線圖。所謂地貌特征點，是指山頂、鞍部、山脊線與山谷線上的坡度變換點和山腳點、山腳坡度變換點和山坡面傾斜變換點等。將測定的地貌特征點的平面位置按比例尺以垂直投影方法縮繪到圖紙上，并在其旁注記該點高程（高程注記按圖式規定），上述工作完成后便可進行等高線的繪制。為了便于管理和應用，在地形圖上還有許多圖外注記。包括圖幅、圖名、圖號、接圖表、比例尺、圖廓和坐標格網等。

43、（1）圖幅圖幅指一幅地形圖的幅面大小，即一幅圖所測繪地貌、地物的范圍。1：500至1：5000大比例尺地形圖采用按坐標格網劃分的矩形分幅法，其圖幅為正方形圖幅或矩形圖幅，圖幅大小分別為50cm×50cm、 50cm×40cm或40cm×40cm等幾種，一幅圖代表的實地面積與圖幅大小和地形圖比例尺有關。（2）圖名地形圖的圖名一般用本幅圖內最大的城鎮、村莊、名勝古跡或突出的地物、地貌的名稱來表示，圖名寫在圖幅上方中央。（3）圖號在保管、使用地形圖時，為使圖紙有序地存放和便于檢索，要將地形圖進行編號。此編號稱為地形圖的圖號。由于大比例尺地形圖采用矩形分幅，其編號一般采用

44、西南角坐標公里數編號法、行列編號法或流水編號法等方法。 西南角坐標公里數編號法。以本圖幅西南角的縱橫坐標（以km為單位）來作為圖號，并標注在圖幅上方圖名之下。 行列編號法。將測區范圍的圖由上到下劃分為橫行，以字母A，B，C為代號；由左到右劃分為縱列，以數字1，2，3。為代號；各圖幅編號為A-1，A-2，。流水編號法。將測區范圍的圖自左向右、從上而下用阿拉伯數字1，2，3等表示圖幅編號。（4）接圖表與比例尺接圖表是本幅圖與相鄰圖幅之間相對位置關系的示意圖，供查找相鄰圖幅之用。接圖表寫在圖幅左上方。接圖表應給出與本幅圖相鄰的八幅圖的圖名。在每幅圖的下方中央標注測圖的數字比例尺和圖示比例尺。(5)

45、圖廓與坐標格網圖廓是圖幅四周的邊界線，有內、外圖廓之分，內圖廓線就是測量邊界線。內圖廓之內繪有10間隔互相垂直交叉的短線，稱為坐標格網。外圖廓線是一幅圖最外邊界，僅起裝飾作用，以粗實線表示。外圖廓線外，除了有接圖表、圖名、圖號，還應注明測量所用的平面坐標系、高程坐標系、測繪日期和測繪單位。測圖前的準備工作包括收集測區資料及現場踏勘、制定測量技術方案、圖根控制測量、繪制坐標方格網和展繪圖根控制點等。在測圖前，應收集測區已有地形圖及各種成果資料，如已有地形圖的測繪日期、使用的坐標系統、相鄰圖幅名與相鄰圖幅控制點資料等。另外，還應收集測區附近的高級控制點資料。包括點數、等級、坐標系統、坐標及控制點的

46、點之記等。現場踏勘則是到測區現場了解測區位置、地物地貌情況、交通及人文、氣象、居民地分布等情況，并根據收集到的點之記找到測量控制點的實地位置，確定控制點的可靠性和可使用性。收集資料與現場踏勘后，制定圖根點控制測量方案的初步意見。根據測區地形特點及測量規范要求，確定單位面積內圖根控制點的數目和圖根控制的形式及其觀測方法。各種比例尺測圖的控制點密度要求取決于地形復雜程度和隱蔽狀況。在一般平坦開闊地區，對于12000比例尺測圖，每平方千米應不少于15個圖根控制點； 對于11000比例尺測圖，應不少于50個點，對于1500比例尺測圖，應不少于150個；對于地形復雜以及城鎮建筑區，圖根控制點的密度應適當

47、加大。在制定技術方案時，應包含測圖精度估算、測圖中特殊地段的處理方法及作業方式、人員、儀器準備、工序、時間等內容。常規地形圖測繪是以相似形理論為依據，以圖解法為手段，按比例尺的縮小要求，將地面點測繪到平面圖紙上而形成地形圖的技術過程。地形圖測繪分為測量和繪圖兩大步驟。地形圖測繪亦稱碎部測量，即以圖根點（控制點）為測站，測定出測站周圍碎部點的平面位置和高程，并按比例縮繪于圖紙上。由于按規定比例尺縮繪，圖上碎部點連接成的圖形與實地碎部點連接的圖形呈相似關系，其相似比值即為地形圖的比例尺。碎部點即碎部特征點，包括地物特征點和地貌特征點。地物特征點是能夠代表地物平面位置，反映地物形狀、性質的特殊點位，

48、簡稱地物點。如地物輪廊線的轉折、交叉和彎曲等變化處的點；地物的形狀中心；路線中心的交叉點，電力線的走向中心；獨立地物的中心點等。地貌特征點是體現地貌形態，反映地貌性質的特殊點位，簡稱地貌點。如山頂、鞍部、變坡點、地性線、山脊點和山谷點等水平距離和水平角是確定點的平面位置的兩種基本量，因此測定碎部點平面位置實際上就是測量碎部點與已知點間的水平距離以及與已知方向間組成的水平角。由這兩個量的不同組合方式，可形成以下不同的測量方法，即極坐標法、角度交會法、距離交會法、直角坐標法等。測量碎部點高程可用水準測量或三角高程測量等測定。碎部點的測繪過程包括觀測、記錄、計算、展點等。測圖時，應利用圖幅內所有的圖

49、根控制點作為測站點，但在圖根點不足或遇到地形復雜或隱蔽處時，需要增設地形轉點作為臨時測站。測規規定地形轉點可用經緯儀視距法或交會法測設，可連續設置兩個。用經緯儀視距法測設時，施測邊長不能超過最大允許視距的2/3，豎直角不應大于；邊長和高差均應往返觀測，距離相對較差不大于1/200，高差不符值不大于距離的1/500。用交會法測設時，距離不受限制，但交會角應不小于，并不大于。（1）密切配合測繪人員要分工合作，講究工作次序，特別是立尺員應預先有立尺計劃，選好跑尺路線，以便配合得當，提高效果。（2）講究方法在測圖過程中，應根據地物情況和儀器狀況選擇不同的方法。主要的特征點應獨立測定，一些次要的特征點可

50、采用量距、交會等方法測定。如對于圓形建筑物可測定其中心并量其半徑即可；對于較窄的道路，可只測定一側邊線（或中線）并量其寬度即可。（3）布點適當碎部點的分布如果過稀，不能詳細反映出地面的變化，影響成圖質量；而碎部點過密，則不僅增加了工作量，還影響圖面的清晰。因此，選擇碎部點應按照少而精的原則，其密度取決于地物、地貌的繁簡程度和測圖比例尺。大比例尺測圖的地形點，一般在圖面上平均相隔23cm 一點為宜，具體規定見下表。由于用視距法測量距離和高差時，其誤差隨距離的增大而增大。為了保證地形圖的精度，要對視距長度加以限制。各種比例尺測圖時的最大允許視距見下表。地形圖上所繪地物不是對實際地物的簡單描繪，而是

51、經過取舍與概括后的測定與繪圖。地形圖上的線劃應具有適當的密度，否則在用圖時會造成不便。例如，規范中規定圖上凸凹小于0.4mm的地物形狀可以不表示其凸凹形狀。為了突出地物的基本特征和典型特征，對于某些次要的碎部特征在測圖時進行簡化或忽略，這一過程稱為地物概括。例如，在建筑物密集且街道凌亂窄小的居民區，為突出居民區所占位置及其整個輪廊，清楚地表示貫穿居民區的主要街道，可以保持居民區四周建筑物平面的位置正確，將凌亂的建筑物合并成幾塊建筑群。地物形狀各異，大小不一，勾繪時可采用不同的方法。對于用比例符號表示的地物，可連點成線，畫線成形；對于用非比例符號表示的地物，以符號為準，單點成形；對于用線形符號表

52、示的地物，可沿點連線，近似成形。（1）連接地性線山頂、鞍部、山腳點與地性線等地貌因素決定著山脈的大小、形狀和走向。用細實線自山頂至山腳連接山脊線上各變坡點；用細虛線將山谷線上各變坡點連結。地貌形態通常是山脊與山谷間隔排列，即兩條分水線夾一條合水線，兩條山谷線夾一條山脊線。將有關的地貌特征點連接起來，在圖上繪出地性線。（2）內插等高線通過點由于等高線的高程必須是等高距的整倍數，而地貌特征點的高程一般不是整數，因此要勾繪等高線，首先要找出等高線的通過點。因為地貌特征點必須選在地面坡度變化處，所以相鄰兩特征點之間的坡度可認為是均勻的。這樣，可在兩點之間，按平距與高差成正比例的關系，內插出兩點間各條等

53、高線通過的位置在實際工作中，內插等高線通過點均采用圖解法或目估法。圖解法是把繪有若干條等間距平行線的透明紙蒙在待內插的兩點、上，轉動透明紙，使、兩點間通過平行線的條數與內插等高線的條數相同，且、兩點分別位于兩點高程值不足等高距部分的分間距處，則各平行線與、的交點就是所求點。用圖解法對所有相鄰兩點進行高程內插，就得到等高線通過點。應該注意的是，內插一定要在坡度均勻的兩點間進行。對于復雜的局部地貌為了避免出錯，最好在現場對照實際情況用目估法內插高程。（3）勾繪等高線在現場勾繪等高線。先在圖紙上連接地性線，用內插法求等高線通過點的位置，用圓滑曲線將同一高程的相鄰點連接起來。應在現場邊測邊繪等高線，并對照實地勾繪等高線以逼真地反映地貌形態。對照實地勾繪等高線時要運用概括原則。山坡面上小的起伏與變化，按等高線總體走向進行地圖綜合取舍。另外，描繪等高線時要均勻圓滑，不要有死角或有出刺現象。等高線繪出后，將圖上的地性線全部擦去。應該指出，如果在平坦地區測圖，可能在很大范圍內繪不出一條等高線，為表示地面起伏，需用高程碎部點來表示。高