大比例尺地形图测量案例

§2．3 大比例尺地形图测量案例

2．3．1背景材料

××市位于××省东南部，是一个拥有100万人口的综合性大都市，供水工程关系着整个城市的政治、经济繁荣和发展，为了改善城市人民的生活及生产用水问题，需对×××水库的建设进行前期综合勘探研究工作，通过野外实地踏勘和地形图测量，对该区域进行充分的调查研究、评价，对项目建设的必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行综合性研究论证，从而为建设该项目的决策和审批提供科学的依据。

本测区面积约15．0 km2(根据1：1万地形图提供预定方案设定的位置)，为丘陵地区、山地广布，丘谷之间地势起伏延绵，海拔高50 m至120 m。山地多为树林，山上灌木丛生，通视条件较差，需遵照国家颁布的《城市测量规范》(cjj 8—99)对该测区完成1：1 000的测量任务，工期60天。

1．已有资料情况

（1）本工程收集到国家二等点×××和d级gps点×××，这两点作为本工程平面控制起算点。

（2）本工程收集到两个国家一等水准点×××和×××，系1956年黄海高程系成果，作为本工程高程控制起算点。

2．坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅

(1)平面采用1954北京坐标系、高程采用1956年黄海高程系。

(2)基本等高距1．0 m。

(3)图幅采用50×50正规分幅；图幅号采用图幅西南角坐标x、y的千米数表示，x坐标在前，y坐标在后，中间以短线相连；图号由东往西、由南往北用阿拉伯数字按顺序编号，即1、2、3……图幅内有明显地形、地物名的应标注图名。

3．提交成果资料

(1)技术设计书；

(2)仪器检验校正资料；

(3)控制网网图；

(4)控制测量外业资料；

(5)控制测量计算及成果资料；

(6)所有测量成果及图件电子文件。

2．3．2分析要点

1．地形图的基本内容（重点）

1)数学要素

坐标格网、成图比例尺、控制点坐标等称为地形图的数学要素。

2)地形要素

图幅内的各种地物、地貌要素是地形图要表示的主要内容。

(1)地面的各类建筑物、构筑物，道路，水系及植被等就称为地物；表示这些地物的符号，就是地物符号。地物符号又根据其表示地物的形状和描绘方法的不同，分为以下几类。

——比例符号：轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号；这类符号表示出地物的轮廓特征。

——非比例符号：轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和

大小。

——半比例符号：对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通信线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号；这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上。

——地物注记：对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记；如地区、城镇、河流、道路名称，江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。

(2)地表的高低起伏状态称为地貌，地貌用等高线表示。

3)图内注记要素

即地形图内的各种注记、说明。

4)图内整饰要素

即地形图的各种装饰，如图名、图号、比例尺、外图廓、坐标系统、高程系统、测图方法、测图日期、测绘单位、三北关系图、图幅接合表等。

2．碎部测量（重点）

测出地物的外轮廓特征点或测出该地物的中心坐标，以及测出地表坡度变化处的平面位置和高程，是测绘地形图的基本工作，通常称为碎部测量。

3．等高线

1)等高线的定义

等高线是表示地貌的符号之一，它是地表与水准面的交线。将地面各交线垂直投影在水平面上，按一定比例尺缩小，从而得到一簇表现山头形状、大小、位置以及其起伏变化的等高线。因此，等高线的定义为：地面上高程相等的各相邻点相连接的闭合曲线。

2)等高线的特性

(1)同一条等高线上的点，其高程必相等。

(2)等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合，故等高线必须延伸到图幅边缘。

(3)除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合。

(4)等高线和山脊线、山谷线成正交。

(5)等高线的平距小，表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等，因此平距与坡度成反比。

(6)等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。

4．导线的平差计算

重点掌握附合导线的平差计算。

5．地块面积计算

按直角梯形计算面积，再累加求和，取绝对值。

6．大比例尺地形图的作业流程（重点）

(1)接收任务：明确任务的来源、性质，开工及完成期限，测区位置及范围，成果坐标系和高程系统，比例尺及等高距，提交成果的内容及要求。

(2)资料收集：收集已有的控制成果和地形图。

(3)技术设计：主要根据任务要求、测区条件和本单位设备技术力量的情况，确定作业方案、人员安排和主要技术依据。

(4)基本控制测量：在已有控制点的基础上，加密控制点，以满足图根控制测量对已知点密度和精度的要求。一般平面控制采用导线测量或gps网测量，高程控制采用水准测量或三角高程测量。

(5)图根控制测量：主要在基本控制点的基础上，布设直接供野外数据采集所需的控制点。

一般采用导线测量或gps rtk测量，其密度和精度以满足测图需要为原则。

(6)碎部点采集：根据作业方式不同，可采用测绘法或测记法。

(7)编绘地形图。

(8)资料的检查与验收：主要对全部控制资料和地形资料的正确性、准确性、合理性等进行概查、详查和抽查。检查验收的主要依据是技术设计书和国家规范。遵循“两级检查、一级验收“的原则：检查包括项目部检查和单位质检人员检查，验收由用户或其委托单位组织，包括概查和详查(5％～10％)。

(9)技术总结：主要是对任务的完成情况、设计书的执行情况等做总结，对施工中遇到的问题及处理办法等加以说明。应包括控制布点图、精度统计表和工作量统计表等。(10)提交成果。

2．3．3样题

1．计算题

在测区范围内有一六边形地块abcdef，地块的六个角点坐标为a(3 000，3 000)、b(3 420，3 200)、c(3 850，3 260)、d(3 800，3 440)、e(2 900，3 500)、f(2 860，3 280)，坐标单位为米，请计算该地块的面积。

2．简答题

(1)地形图的地形要素指什么?等高线有什么特性?

(2)图根点的测量常用哪些方法完成?简要叙述一种图根测量的作业流程。

(3)解释“两级检查、一级验收”的含义。

2．3．4参考答案

1．计算题

在测区范围内有一六边形地块abcdef，地块的六个角点坐标为a(3 000，3 000)b(3 420，3 200)、c(3 850，3 260)、d(3 800，3 440)、e(2 900，3 500)、f(2 860，3 280)，坐标单位为米，请计算该地块的面积。

答：为了计算方便，避免产生很大的数，首先将坐标系原点平移到(2 500，2 500)处，则平移后六个角点的坐标为a(500，500)、b(920，700)、c(1 350，760)、d(1 300，940)、e(400，1 000)，f(360，780)。

sl=(920+500)×(700—500)／2=142 000(m2) ，

s2=(1 350+920)×(760—700)／2=68 100(m2)

s3=(1 300+1 350)×(940一760)／2=238 500(m2)

s4=(400+1 300)×(1 000—940)／2=51 000(m2)

s5=(360+400)×(780—1 000)／2=83 600(m2)

s6=(500+360)×(500—780)／2=120 400(m2)

则该地块的面积为s=abs(s1+s2+s3+s4+s5+s6)=295 600(m2)。

2．简答题

(1)地形图的地形要素指什么?等高线有什么特性?

[参考答案]

地形要素包括地物、地貌、图示符号。

地物：地面的各类建筑物、构筑物，道路，水系及植被等就称为地物；表示这些地物的符号就是地物符号。地物符号又根据其表示地物的形状和描绘方法的不同，分为以下几类。

——比例符号：轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号；这类符号表示出地物的轮廓特征。

——非比例符号：轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小。

——半比例符号：对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通信线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号；这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上。

——地物注记：对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记；如地区、城镇、河流、道路名称，江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。

地貌：地表的高低起伏状态称为地貌，地貌用等高线表示。

等高线是地面上高程相等的各相邻点相连接的闭合曲线。等高线的特性有：

——同一条等高线上的点，其高程必相等；

——等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合，故等高线必须延伸到图幅边缘；

——除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合；

——等高线和山脊线、山谷线成正交；

——等高线的平距小，表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等，因此平距与坡度成反比；

——等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。

(2)图根点的测量常用哪些方法完成?简要叙述一种图根测量的作业流程。

[参考答案]

通常用图根导线或gps rtk确定图根点坐标。

图根导线的作业流程：

——收集测区的控制点资料；

——野外踏勘、布点；

——导线测量；

——平差计算。

gps rtk确定图根点坐标作业流程：．

——收集测区的控制点资料；

——求定测区转换参数；

——野外踏勘、布点；

——架设基准站；

——流动站测量图根点坐标。

(3)解释“两级检查、一级验收”的含义。

[参考答案]

检查验收的主要依据是技术设计书和国家规范。遵循“两级检查、一级验收”的原则：检查包括项目部检查和单位质检人员检查，验收由用户或其委托单位组织，包括概查和详查(5％～10％)。