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第八章 地形图测绘


第八章 地形图测绘 按一定法则, 有选择地在平面上表示地球表面各种自然现象 和社会现象的图,通称地图. 按内容,地图可分为普通地图及专题地图. 地形图是按一定的比例尺,用规定的符号表示地物,地貌 平面位置和高程的正射投影图. 8.1 地物地貌的表示方法

8.1.1 地形图的比例尺 地形图上任意一线段的长度与地面上相应线段的实际水平 长度之比,称为地形图的比例

尺. 一,比例尺的种类 1.数字比例尺 数字比例尺一般用分子为 1 的分数形式表示. 设图上某一直 线的长度为 d,地面上相应线段的水平长度为 D,则图的比例 尺为

式中 M 为比例尺分母. 当图上 1cm 代表地面上水平长度 10m(即 1000cm)时尺就是. 通常称 1:1000000,1:500000,1:200000 为小比例尺地形 图;1:100000,1:50000 和 1:25000 为中比例尺地形图;1: 10000,1:5000,1:2000,1:1000 和 1:500 为大比例尺地

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形图.建筑类各专业通常使用大比例尺地形图.按照地形图图 式规定,比例尺书写在图幅下方正中处, 2.图示比例尺 为了用图方便,以及减弱由于图纸伸缩而引起的误差,在绘 制地形图时,常在图上绘 制图示比例尺.1: 1000 的图示比 例尺,绘制时先在图上绘两条平行线,再把它分成若干相等的 线段,称为比例尺的基本单位,—般为 2cm;将左端的一段基 本单位又分成十等分,每等分的长度相当于实地 2m.而每一 基本单位所代表的实地长度为 2cm×1000=20m.

二,比例尺的精度 一般认为,人的肉眼能分辨的图上最小距离是 0.1mm,因此 通常把图上 0.1mm 所表示的实地水平长度,称为比例尺的精 度.根据比例尺的精度,可以确定在测图时量距应准确到什么 程度,另外,当设计规定需在图上能量出的实地最短长度时, 根据比例尺的精度,可以确定测图比例尺. 8.1.2 地物符号 地形是地物和地貌的总称. 地物是地面上天然或人工形成的物体,如湖泊,河流,房屋, 道路等.地物符号有下列几种.
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一,比例符号 有些地物的轮廓较大,如房屋,稻田和湖泊等,它们的形状 和大小可以按测图比例尺缩小,并用规定的符号绘在图纸上, 这种符号称为比例符号. 二,非比例符号 有些地物,如三角点,水准点,独立树和里程碑等,轮廓较 小,无法将其形状和大小按比例绘到图上,则不考虑其实际大 小,而采用规定的符号表示之,这种符号称为非比例符号. 非比例符号不仅其形状和大小不按比例绘出, 而且符号的中 心位置与该地物实地的中心位置关系, 也随各种不同的地物而 异,在测图和用图对应注意下列几点;

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1.规则的几何图形符号(圆形,正方形,三角形等),以图形 几何中心点为实地地物的中心位置. 2.底部为直角形的符号(独立树,路标等),以符号的直 角顶点为实地地物的中心位置. 3.宽底符号(烟囱,岗亭等),以符号底部中心为实地地 物的中心位置. 4.几种图形组合符号(路灯,消火栓等),以符号下方图 形的几何中心为实地地物的中心位置. 5.下方无底线的符号(山洞,窑洞等),以符号下方两端 点连线的中心为实地地物的中心位置. 各种符号均按直立方向 描绘,即与南图廓垂直. 三,半比例符号 (线形符号) 对于一些带状延伸地物(如道路,通讯线,管道,垣栅等),其 长度可按比例尺缩绘, 而宽度无法按比例尺表示的符号称为半 比例符号.这种符号的中心线,一般表示其实地地物的中心位 置,但是城墙和垣栅等,地物中心位置在其符号的底线上. 四,地物注记 用文字,数字或特有符号对地物加以说明者,称为地物注记. 8.1.3 地貌符号——等高线 地貌是指地表面的高低起伏状态,它包括山地,丘陵和平原 等.测量工作中通常用等高线表示. 一,等高线的概念
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等高线是地面上高程相同的点所连接而成的连续闭合 曲线.

二,等高距和等高线平距 相邻等高线之间的高差称为等高距,常以 h 表示.在同一幅 地形图上,等高距是相同的. 相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距,常以 d 表示. 因为同一张地形图内等高距是相同的,所以等高线平距 d 的大 小直接与地面坡度有关.等高线平距越小,地面坡度就越大; 平距越大,则坡度越小;坡度相同,平距相等. 三,典型地貌的等高线 1.山丘和洼地 (盆地)

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示坡线是垂直于等高线的短线,用以指示坡度下降的方向. 示坡线从内圈指向外圈,说明中间高,四周低,为山丘.示坡 线从外圈指向内圈,说明四周高,中间低,故为洼地. 2.山脊和山谷 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.山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线. 山谷是沿着一个方向延伸的洼地,位于两山脊之间.贯穿山 谷最低点的连线称为山谷线. 山谷等高线表现为一组凸向高处 的曲线.

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山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线,分别流向山脊的两 侧,因此,山脊又称分水线.而在山谷中,雨水必然由两侧山 坡流向谷底,向山谷线汇集,因此,山谷线又称集水线.

3.鞍部 鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位. 鞍部往往是山 区道路通过的地方,也是两个山脊与两个山谷会合的地方.鞍

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部等高线的特点是在一圈大的闭合曲线内, 套有两组小的闭合 曲线. 4.陡崖和悬崖 陡崖是坡度在 70.以上的陡峭崖壁,有石质和土质之分. 悬崖是上部突出,下部凹进的陡崖,这种地貌的等高线出现 相交.俯视时隐蔽的等高线用虚线表示. 四,等高线的分类 1.首曲线 在同一幅图上,按规定的等高距描绘的等高线称首曲线,也 称基本等高线.它是宽度为 0.15mm 的细实线,.

2.计曲线

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为了读图方便, 凡是高程能被 5 倍基本等高距整除的等高线 加粗描绘,称为计曲线 3.间曲线和助曲线 当首曲线不能显示地貌的特征时, 按二分之一基本等高距描 绘的等高线称为间曲线,在图上用长虚线表示.有时为显示局 部地貌的需要,可以按四分之一基本等高距描绘的等高线,称 为助曲线.一般用短虚线表示. 五,等高线的特性 1.同一条等高线上各点的高程都相等. 2,等高线是闭合曲线,如不在本图幅内闭合,则必在图 外闭合. 3.除在悬崖或绝壁处外,等高线在图上不能相交或重合. 4.等高线的平距小,表示坡度陡,平距大表示坡度缓, 平距相等则坡度相等. 5.等高线与山脊线,山谷线成正交. 控制测量工作结束后,就可根据图根控制点测定地物,地貌特 征点的平面位置和高程, 并按规定的比例尺和符号缩绘成地形 固.测绘地形图的方法有经纬仪测绘法,光电测距仪测绘法, 小平板仪与经纬仪联合测绘法和摄影测量方法等.

8.2

平板仪及其使用
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平板仪分为大平板仪和小平板仪,其主要特点是图解测量. 一,小平板仪的构造 二,小平扳仪的安置 平板仪安置在测站上,包括对点,整乎和定向三项工作. 由于它们之间的互相影响,很难一次就把平板仪安置好,必须

先用目估法将平板粗略定向,整平和对点,再以相反的顺序进 行精确的对点,整平和定向. 1.对点

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对点就是使图上已知点和地面上相应的测站点众位于同一铅 垂线上. 2.整平 整平的目的是使图板处于水平位置. 3.定向 定向就是使图上的已知方向线与地面上相应的方向线一致 或平行. 定向误差对于测定点位的精度影响较大,用已知直线定向 时,其定向精度与定向用的直线长度有关,直线越长,定向精 度越高.

三,小平板仪测图原理
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8.3 测站点的增补


在测绘地形中,当测站点不够使用时,常需要在已有控制点 的基础上增补临时性的测站点,其方法有下列几种:



1) 视距支导线

设置视距支导线的边长应不大于最大视距的

2/3(见表8-2),竖直角不宜过大,最多只允许连续设置二 个支点.支导线的水平角用经纬仪测量一个测回,用视距法 往返测定支导线的边长和高差,每条导线边往返测的较差相 对于该边长的水平距离不大于1/200, 高差较差不大于该边长 水平距离的1/500. 边长和高差的往返测较差在允许范围内取 往返测的平均值,然后用图解法展绘出支导线点.由于支导 线缺乏检核条件,因此要对观测和展绘工作加强检查,防止 错误.


当用平板仪测绘地形图时,可采用图解法测量导线点,布设 的支导线称为图解支导线,与视距支导线不同之处,只是导 线的方向不是用经纬仪测定,而是直接用照准仪确定.
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2) 视距导线 若用支导线方法增设测站点还不能满足测图的 要求,可采用视距导线方法.视距导线应布设成附合或闭合 导线形式,增设的临时测站一般不超过5个.导线边和角的测 量方法与视距支导线相同.按照导线边和角展绘导线点,当 平面点位的闭合差不大于1/200,用图解法调整.调整方法如 图8-17,在图8-17 a)中A,B为已知点,1′,2′,3′,B′为未 经调整的导线点,闭合差为BB′.各点的改正方向与闭合差BB′ 的方向相同,改正量在B′点为BB′,其余各点改正量根据其离 起点A的距离按比例用图解法求出.在图8-17 b)中,按一定 比例绘出各导线边长, B′点作垂线使BB′等于闭合差的大小, 在 连接AB,分别过1′,2′,3′点作垂线交于AB得1,2,3,则11′, 22′,33′即为1′,2′,3′点的改正量.高程闭合差不大于1/500, 其闭合差的调整也可按图8-17 b)同样的方法进行.



3) 内外分点法

当需要增设的测站离控制点较近且相邻的

控制点通视,可采用内外分点法测定测站点.如图8-18所示, 在需要增设测站位置较近的控制点B上置镜,瞄准控制点A, 在AB方向上量取距离BM,定出测站M点,这种方法称为内分点 法;若瞄准A点后倒镜,在AB的延长线方向上量取距离BN,定 出测站N点,这种方法称为外分点法.

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8.4 测图前的准备工作 测图前,做好仪器,工具及资料的准备工作,做好测图板的 准备工作.它包括图纸的准备,绘制坐标格网及展绘控制点等 工作. 一,图纸准备 对于临时性测图,可格图纸直接固定在图板上进行测绘; 对于需要长期保存的地形图,为了减少图纸变形,应将图纸祷 糊在锌板,铝板或胶合板上. 目前,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. 二,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, 三,展绘控制点

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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.

8.5

碎部测量

碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程. 一,碎部点的选择 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
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物凸凹部分在图上大于 0. 均应表示出来, 4mm 小于 0. 时, 4mm 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. 二,经纬仪测绘法

操作步骤如下: 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,绘图员共同商定跑尺路线. 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.
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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. 仪器搬到下一测站时,应先观测前站所测的某些明显碎部点, 若测区面积较大,可分成若干图幅,分别测绘,最后拼接成 全区地形图. 为了相邻图幅的拼接, 每幅图应测出图廓外 5mm. 三,光电测距仪测绘法

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光电测距仪测绘地形图与经纬仪测绘法基本相同, 所不同者 是用光电测距来代替经纬仪视距法. 四,小平板仪与经纬仪联合测图法 这种方法的特点是将小平仪安置在测站上, 以描绘测站至 碎部点的方向,而将经纬仪安置在测站旁边,以测定经纬仪至 碎部点的距离和高差. 最后用方向与距离交会的方法定出碎部 点在图上的位置. 五,碎部测量注意事项 1.观测人员在读取竖盘读数时,要注意检查竖盘指标水 准管气泡是否居中;每观测 20—30 个碎部点后,应重新瞄准 起始方向检查其变化情况. 经纬仪测绘法起始方向度盘读数偏 差不得超过 4′,小平板仪测绘时起始方向偏差在图上不得大 于 0.3mm. 2.立尺人员应将标尺竖直,并随时观察立尺点周围情况, 弄清碎部点之问的关系,地形复杂时还需绘出草图,以协助绘 图人员作好绘图工作. 3.绘图人员要注意图面正确整洁,注记清晰,并做到随 测点,随展绘,随检查. 4.当每站工作结束后,应进行检查,在确认地物,地貌 无测错或漏测时,方可迁站. 六, 地形图的绘制 一,地物描绘
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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. 二,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. 将高程相等的相邻点连成光滑的曲线,即为等高线, 勾绘等高线时,要对照实地情况,先画计曲线,后面首曲 线,并注意等高线通过山脊线,山谷线的走向.地形图等高距 的选择与测图比例尺和地面坡度有关.

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8.6

地形图的拼接, 地形图的拼接,检查与整饰 1.地形图的拼接

2.地形图的检查 (1)室内检查 室内检查的内容有: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. (2)外业检查
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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. 3.地形图的整饰 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.

8.7 全站仪数字化测图


利用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,就可以实现自动化测图.



8.7.1 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如图8-27三 种模式:
便携式电脑 各类输 出设备



各类全站仪

利用全站仪内存
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微机

电子手薄



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,
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可以对测量数据进行简单的编辑,减倭四谝倒ぷ髁俊随着掌 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. 8.7.2 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
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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. 8.7.3 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.



2

6



1

3 4

7

5

8

图 8-28 小 的 字 测 纪 路 数 化 图 录




编码按照GB/T l4804-93《1:500,1:1000,1:2000地形图 要素分类与代码》进行,地形信息的编码由4部分组成;大类 码,小类码,一级代码,二级代码,分别用1位十进制数字顺 序排列.第一大类码是测量控制点,又分平面控制点,高程 控制点, GPS点和其他控制点四个小类码, 编码分别为1l, 12,
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13和14.小类码又分若干一级代码,一级代码又分若干二级 代码.如小三角点是第3个一级代码,5秒小三角点是第1个二 级代码,则小三角点的编码是113,5秒小三角点的编码是 1132.


野外观测,除要记录测站参数,距离,水平角和竖直角等观 测量外,还要记录地物点连接关系信息编码.现以一条小路 为例(图8-28),说明野外记录的方法.记录格式见表8-5, 表中连接点是与观测点相连接的点号,连接线型是测点与连 接点之间的连线形式,有直线,曲线,圆弧和独立点四种形 式,分别用l,2,3和空为代码,小路的编码为443,点号同 时也代表测量碎部点的顺序,表中略去了观测值.
表 8-5 小路的数字 化测图编码 单 元 点 1 2 3 4 5 6 7 8 号 编 443 443 443 443 443 443 443 443 号 连 接 点 1 连接线性 2 5 -2 -4 5 1

第一单元

第二单元 第三单元



目前开发的测图软件一般是根据自身特点的需要, 作业习惯, 仪器设备和数据处理方法制定自己的编码规则.利用全站仪 进行野外测设时,编码一般由地物代码和连接关系的简单符 号组成.如代码F0,F1,F2…分别表示特种房,普通房,简 单房… (F字为"房"的第一拼音字母, 以下类同) H1, , H2… 表示第一条河流,第二条河流的点位….

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8.8 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.



60 %



c b
航 向

dP a



f f H

s a d
旁 30% 叠 重



bP ′ c



A D C
图8-30

BT







图8-29 航空相片的航向与旁向重叠

航片中心



8.8.1 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%(图8-29).航片影像范围的大小,叫像幅, 目前常用像幅为,像片四边的中点设用框标,对边框标的连
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线构成直角坐标系的轴线,依据框标可量测像点坐标.


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8-30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.由图8-30可得像片的比例尺为:





2) 地面起伏引起的像点位移 由图8-30及像片比例尺的公式 可知,只有当像片严格水平且地面也绝对平坦时,中心投影 图才会与地形图所要求的垂直投影保持一致.当像片水平而 地面起伏时, 如图8-31, 地面两等长线段AB和CD位于不同的 高度,它们在像片上的构像ab,cd却有不同的长度和比例尺. 即使在地面同一水平位置而高度不同的D,点,在像片上也 有着不同的影像d,,即为因地面起伏引起的像点位移产生的 误差,称为投影误差.



投影误差的大小, 与地面点相对与选定的基准面T0的高程h成 正比
S
S

ab c H

d

dP H
H

f ab a b ′ ′

d ′ c ′ c d

P′ P

C A

D h
A B C D

D T 图 8-31 地形起伏产 生

B

图8-32 像片倾斜



航摄影片与地形图相比有以下特点:
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3)航摄像片倾斜误差 如图8-32,P和分别为水平和倾斜像 片,水平面上等长线段AB,CD在水平像片上构像为ab,cd, 在倾斜像片上构像为,,,,可见倾斜像片上各处的比例尺 都不相同.由于像片倾斜引起像点位移产生的误差称为倾斜 误差.为此,航片内业利用地面已知控制点,采取像片纠正 的方法来消除倾斜误差.



4)表达方式不同 在地形图上,地物地貌是按确定的地物符 号,地貌符号,文字注记等表达.航片上则是物体的自然影 像,以相关的形状,大小,色调,阴影等表示地物,地貌. 这种表达方式有一定程度的不确定性和局限性.利用航片制 作地形图,需要补充地物的属性,关系和地貌的植被等资料. 为此,航测通过内业判读和外业调绘的方法来识别和综合有 关地物和地貌信息,并按统一的图示符号和文字注记绘注在 像片上.这项工作称为像片调绘.

8.8.2 航测成图简介


航空摄影测量是以航片测制地形图,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".测图有测制线划地形图,像片平面
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图,影像地形图以及数字地面模型(DTM).航测成图方法
表 8-6 全模拟 影像材料 立体模型 输出产品 模 模 模 拟 拟 拟 摄影测量发展的几个阶段 模 拟 -数 值 模 模 拟 拟 模 拟 -解 析 模 解 拟 析 数 字 -解 析 数字化 解 析

数字化

数字化

数字化

已经历全模拟法,模拟-数值法,模拟-解析法及数字-解析法 等几个阶段,如表8-6所示.不同的仪器,其测图的方法也不 相同,但其测图的基本原理是一致的.目前航测成图的常用 方法有:综合法和全能法.
航 空 摄 影

像 片 理

野 外 测 量

图 镶
像 片 纠 正

及 嵌像 复 片平 照 面
内 业

野 外 测 图

与 调 绘

图 8-33综合法测图过程框
测 量 及 调 控 绘 制 密 外 加 控 制 野

航 空


像 片 理



内 业 测 图 绘 及

摄 影





图 8-34 全能法测图过程 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),其测图过程见图8-33.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,
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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.其测图过程见图 8-34.全能法是通过测图仪器的机械补偿装置或计算机的内 置解算软件对航片的倾斜和地形起伏的影响进行改正,因此 它适合各类地形多种比例尺的测图.


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.从1980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1990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.

本章小结 1.按地形测量工作的程序,在完成平面控制测量和高程 控制测量之后,即可进行地形图的测绘,又称碎部测量.碎部 测量的准备工作包括图纸的准备;坐标格网(方格网)的绘制; 展绘控制点.测绘地形图的方法通常用经纬仪测绘法,测绘碎 部点的位置普遍应用极坐标法.
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2.地形图上要表示各种地物,地貌.按地形图图式规定 的统一符号来表示地物,地貌.地物可用比例符号,非比例符 号及注记符号表示.而地貌主要用等高线表示,复杂地貌也可 辅以其他符号,如峭壁,冲沟等. 3.地貌是地球表面高低起伏的总称,其形状是错综复杂 的,但总是山头,洼地,山脊,山谷,鞍部等几种基本形态的 综合.要勾绘好等高线,除掌握这些基本形态的表示方法外, 还必须掌握地性线和等高线的特性. 地性线是山脊线和山谷线 的总称.等高线的特性:等高性,闭合性,非交性,对称性, 密陡稀缓性.勾绘等高线的基本规则是:把相邻点之间的地面 坡度当成是均匀变化的, 因而相邻两点间的水平距离和高差就 可认为是成直线比例关系.勾绘等高线的步骤是先勾地性线, 再绘计曲线,然后描绘基本等高线.应注意的是:每幅图上基 本等高距只能有一种. 4.视距测量是根据几何光学原理间接地测量出两点之间 的距离和高差.具体地说,它利用经纬仪望远镜中的视距丝和 竖直度盘及视距尺,同时测定两点问的水平距离和高差.其精 度虽不及直接用钢尺量距与几何水准测量高程的结果, 但速度 快,在碎部测量和其它低精度测量中广泛应用.视距测量时, 首先将仪器在测站上进行对中,整平,量仪器高,测出竖盘指 标差.然后将望远镜中丝对准测点上所立视距尺进行读数(尽 可能对准仪器高处或某一整数),读视距间隔(可由上,下丝读
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数相减)相中丝读数,并在竖盘指标水准管气泡居中的情况下 读取竖盘读数,接上述公式计算水平距离及高差,现在一般都 用计算器进行计算. 5.经纬仪测绘法是碎部测量的一种基本方法,其测量步骤如 下:①安量仪器了测站②定向一瞄准后视点,置水平度盘为 0°00′00〃;③立尺——标尺立在地物或者地形特征点上; ④观测;⑤记录;⑥计算;⑦展点;⑧勾结一描绘地物和等高 线,边测边绘,对照实地,检查是否有错.

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