数字测图原理与方法全套课件第十章《大比例尺数字地形图测绘》
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数字测图原理与方法全套课件第十章《大比例尺数字地形图测绘》
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3秒自动关闭窗口大比例尺地形图测绘
第8章&大比例尺地形图测绘本章提要
本章以大比例尺地形图为中心，着重讲述测图前的准备工作，小平板仪的构造和使用，几种目前常用的测图方法，以及全站仪数字化测图和航空摄影测量的基本知识。
§8.1& 测图前的准备工作8.1.1& 图纸选用地形图测绘一般选用一面打毛的聚酯薄膜作图纸，其厚度约为0．07～0．1mm，经过热定型处理，其伸缩率小于0.3％。聚酯薄膜图纸坚韧耐湿，沾污后可洗，便于野外作业，在图纸上着墨后，可直接复晒蓝图，但易燃，有折痕后不能消失，在测图、使用、保管过程中要注意。
8.1.2& 绘制坐标格网为了能准确地把各等级的控制点，包括图根控制点展绘在图纸上，首先要精确地绘制直角坐标方格网，每个方格为10cm×l0cm。我们可以到测绘仪器用品商店购买印制好坐标格网的图纸，也可用下述两种方法绘制并作检查。
&(1)对角线法
图8-1& 对角线法绘制方格网&&&&&&&&&&
如图8-1所示，沿图纸的四个角，用坐标格网尺绘出两条对角线交于O点，从O点起在对角线上量取四段相等长度，得出A、B、C、D四点，并连线，即得矩形ABCD。从A、B两点起沿AD和BC向右每隔10cm截取一点；再从A、D两点起沿AB、DC向上每隔10cm截取一点。而后连接相应各点，即得到由10cm×l0cm正方形组成的坐标格网。坐标格网尺是精度较高的金属直尺，尺上有六个方孔，相邻方孔间的长度为10cm，起始孔是直线，中间刻一细指标线表示零点，其他各孔的弧段是以零点为圆心，分别以10cm为半径的圆弧，尺端圆弧的半径为50cm×50cm正方形对角线的长度70.711cm。
&(2)绘图仪法
在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形，然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上。
绘好坐标格网以后，应进行检查。方法是：将直尺边沿方格的对角线方向放置，各方格的角点应在一条直线上，偏离不应大于0.2mm；再检查各个方格的对角线长度应为14.14cm，允许误差为±0.2mm；图廓对角线长度与理论长度之差的允许值为±0.3mm。超过允许值时，应将格网进行修改或重绘。在坐标格网外边注记坐标值，格网线的坐标是按照地形图分幅确定的。
8.1.3& 展绘控制点在展绘控制点时，首先要确定控制点所在的方格。如图8—2所示，控制点A的坐标为，因此，确定其位置应在方格内。从和点向上用比例尺量64.30m，得出、两点，再从和点向右量66.15m，得出、两点，连接和，其交点即为控制点A在图上的位置。用同样方法将其他各控制点展绘在图纸上。最后用比例尺量取相邻控制点之间的图上的距离与已知距离进行比较，作为展绘控制点的检核，最大误差不应超过图上±0．3mm，否则控制点应重新展绘。
当控制点的平面位置展绘在图纸上以后，按图式要求绘导线点符号并注记点号和高程，高程注记到毫米，以此作为铅笔原图。
&图8-2& 控制点的展绘
§8.2& 碎部点平面位置的测绘方法8.2.1& 极坐标法如图8-3所示，测定测站至碎部点方向和测站至后视点(另一个控制点)方向间的水平角，测定测站至碎部点的距离D，便能确定碎部点的平面位置。这就是极坐标法。极坐标法是碎部测量最基本的方法。
&(点击图片放大)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
极坐标法测绘地物点
8.2.2& 方向交会法
如图8-4所示，测定测站A至碎部点方向和测站A至后视点方向间的水平角，测定测站B至碎部点方向和测站B至后视点方向间的水平角，便能确定碎部点的平面位置。这就是方向交会法。当碎部点距测站较远而测距工具只有卷尺，或遇河流、水田等测距不便时，可用此法。
(点击图片放大)
图8.4& 方向交会法测绘地物点
8.2.3& 距离交会法如图8-5所示，测定已知点1至碎部点M的距离，测定已知点2至碎部点M的距离，便能确定该碎部点的平面位置。这就是距离交会法。此处已知点不一定是测站点，可能是已测定出平面位置的碎部点。
距离交会法测绘地物点
8.2.4& 直角坐标法如图8-6所示，设A、B为控制点，碎部点1、2、3靠近AB。以AB方向为轴，找出碎部点在AB线上的垂足，用卷尺量出，即可定出碎部点。此法称为直角坐标法。直角坐标法适用于地物靠近控制点的连线，垂距较短的情况。垂直方向可以用简单工具定出。
直角坐标法测绘地物点
§8.3& 经纬仪测绘法
8.3.1& 碎部点的选择
碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程。地形图的质量在很大程度上取决于立尺员能否正确合理地选择地形点。地形点应选在地物或地貌的特征点上。地物特征点就是地物轮廓的转折、交叉和弯曲等变化处的点及独立地物的中心点。地貌特征点就是控制地形的山脊线、山谷线和倾斜变化线等地形线上的最高、最低点，坡度和方向变化处，以及山头和鞍部等处的点。地形点的密度主要根据地形的复杂程度确定，也决定于测图比例尺和测图的目的。测绘不同比例尺的地形图，对碎部点间距有不同的限定，对碎部点距测站的最远距离也有不同的限定。表8-l、表8-2给出了地形测绘采用视距测量方法测量距离时的地形点最大间距和最大视距的允许值。
地形点最大间距和最大视距(一般地区)&&&&&&&&&&&&&&
地形点最大间距和最大视距(城镇建筑区)&&&&&&&&&&&&&&
8.3.2& 测站的测绘工作
经纬仪测绘法的实质是极坐标法。先将经纬仪安置在测站上，绘图板安置于测站旁边。用经纬仪测定碎部点方向与已知方向之间的水平角，并测定测站到碎部点的距离和碎部点的高程。然后根据数据用半圆仪和比例尺把碎部点的平面位置展绘于图纸上，并在点的右侧注记高程，对照实地勾绘地形。
用电子全站仪代替经纬仪测绘地形图的方法，称为电子全站仪测绘法。其测绘步骤和计算、绘图过程与经纬仪测绘法类似。
经纬仪测绘法测图操作简单、灵活，适用于各种类型的测区。
以下所讲的是经纬仪测绘法在一个测站的测绘工序。
(1)安置仪器和图板
如图8-7所示，观测员安置经纬仪于测站点(控制点)A上，包括对中和整平。量取仪器高，测量竖盘指标差。记录员在“碎部测量记录手簿”中记录，包括表头的其他内容。绘图员在测站的同名点上安置半圆仪。
(点击图片放大)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
经纬仪测绘法的测站安置
照准另一控制点B作为后视方向，置水平度盘读数为0°00′00″。绘图员在后视方向的同名方向上画一短直线，短直线过半圆仪的半径，作为半圆仪读数的起始方向线。
司尺员依次将标尺立在地物、地貌特征点上。立尺前，司尺员应弄清实测范围和实地概略情况，选定立尺点，并与观测员、绘图员共同商定立尺路线。
观测员照准标尺，读取水平角、视距间隔、中丝读数和竖盘读数L。
记录员将读数依次记入手簿。有些手簿视距间隔栏为视距，由观测者直接读出视距值。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。
记录员依据视距间隔、中丝读数、竖盘读数L和竖盘指标差、仪器高、测站高程，按视距测量公式计算平距和高程。
(7)展绘碎部点
绘图员转动半圆仪，将半圆仪上等于角值(其碎部点为114°00′)的刻划线对准起始方向线，如图8-8所示，此时半圆仪零刻划方向便是该碎部点的方向。根据图上距离d，用半圆仪零刻划边所带的直尺定出碎部点的位置，用铅笔在图上点示，并在点的右侧注记高程。同时，应将有关地形点连接起来，并检查测点是否有错。
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图8-8& 半圆仪展绘碎部点的方向
(8)测站检查
为了保证测图正确、顺利地进行，必须在工作开始进行测站检查。检查方法是在新测站上，测试已测过的地形点，检查重复点精度在限差内即可。否则应检查测站点是否展错。此外，在工作中间和结束前，观测员可利用时间间隙照准后视点进行归零检查，归零差不应大于4′。在每测站工作结束时进行检查，确认地物、地貌无错测或漏测时，方可迁站。
测区面积较大，测图工作需分成若干图幅进行。为了相邻图幅的拼接，每幅图应测出图廓外5mm。
§8.4& 平板仪测图&&&
平板仪测图是以相似形理论为依据，以图解法为手段，将地面点的位置和高程测绘到平面图纸上而成地形图的技术过程。平板仪测量是我国目前各生产单位用于测绘大比例尺地形图的一种常用的方法。
8.4.1& 平板仪测图原理
如图8—9所示，设地面上有A、B、C三点，在B点上水平地安置一块图板，在图纸上找出控制点B的同名点b，通过平移和转动平板使B和b在同一条铅垂线上。设想通过BA、BC作两个铅垂面，与图板的交线为bm,bn(称方向线)，即BA、BC方向在图板上的水平投影。方向线bm和bn的夹角即为水平角∠ABC。如果再测得BA和BC的水平距离，按一定的比例尺从b点起截取BA和BC的水平距离，在图上得到a、c两点。a、c两点就是实地A、C点的投影位置。将测量得到的高程分别注记在图上点位的旁边。这就是平板仪测量地形图的原理。
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图8-9& 平板仪测量原理
8.4.2& 平板仪的构造
平板仪是一种野外直接测绘地形图的仪器。平板仪由平板、照准仪和若干附件组成。平板仪又分为大平板仪、小平板仪、光电测距平板等。
(1)大平板仪
图8-10为大平板仪。大平板仪由平板和照准仪组成。
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大平板仪及其附件
大平板仪的平板由图板、基座和三脚架组成。图板一般为60cm×60cm×3cm的木质平板。基座用连接螺旋安装在三脚架上。放松连接螺旋，平板和基座可在三脚架头上作小范围移动。基座上有脚螺旋，用于整平图板，还有制动螺旋和微动螺旋，可以控制图板在水平方向的转动。
照准仪主要由望远镜、竖盘和直尺组成。望远镜和竖盘用来照准和视距测量，照准碎部点上竖立的标尺，测定距离和高差。直尺和望远镜的视准轴在同一竖直面内(或相距很近的平行竖直面)。望远镜照准目标后，直尺在平板上的方向即代表照准方向。望远镜上有垂直方向的制动螺旋、微动螺旋、物镜和目镜的调焦螺旋，以及竖盘水准管微倾螺旋。望远镜的支架上还有横向水准管及微倾螺旋，用以置平望远镜的横轴。
平板仪的附件有：对点器，使地面控制点与图板上的同名点安置在同一铅垂线上；定向罗盘，用于平板仪的近似定向；圆水准器，用于整平图板。
(2)小平板仪
小平板仪是大平板仪的简化，主要部件有图板、照准器、三脚架和对点器，如图8-11所示。部件的作用与大平板仪相同，但是结构简单得多。小平板仪比大平板仪轻便。
1-照准器；2-图板；3-对点器；4-三脚架
图8-11 小平板仪
& (3)光电测距平板
平板仪的照准仪可由光电测距照准仪代替，这样可以提高测量精度和工作效率。光电测距照准仪由支架、光电测距仪、传感器、平行直尺组成。支架用于支撑光电测距仪，其上还有圆水准器、与传感器相连的电缆接口、按键。光电测距仪是超小型的，用于测量距离和高差。传感器安装在测距仪左边，用于自动测量竖直角。平行直尺在支架右边，可以与测距仪光轴作平行滑动。图8-12所示为日本生产的REDmini光电测距照准仪。
1-望远镜物镜及红外光发射接收镜；2-垂直角传感器；3-折角目镜；4-读数显示窗；
5-竖直制动螺旋；6-圆水准；7-竖直微动螺旋；8-直尺
图8-12 光电测距照准仪
8.4.3& 平板仪的安置
在一个测站上，平板仪的安置包括概略整平、对中、精确整平和定向四项工作。
(1)概略整平
概略整平是利用圆水准器将图板整平。&&&
对中就是使图板上的控制点和地面上的同名点位于同一铅垂线上，如图8-13(a)所示。其方法是先将对点器的尖端对准图板上的控制点，然后移动三脚架使垂球尖对准地面上的同名点。对中的允许误差与比例尺大小有关，一般规定为0.5M(cm)，M为比例尺分母，其数值列于表8-3。
平板仪对中的允许误差 &&&&&&&&&&&&&&&&&&表8-3
对中的允许误差(cm)
(3)精确整平&&&
对中以后，利用照准仪的水准管精确整平图板，整平方法和经纬仪整平相同。对于小平板仪，则放松制动旋，调至图板水平，然后旋紧制动螺旋。
经对中、整平后，进行图板定向。如图8-13（b）所示，将照准仪的直尺边紧靠在图上已知直线ab上，转动图板，使照准仪照准地面目标B，然后旋紧水平制动螺旋，固定图板，使图上控制点之间的方向与地面控制点之间的方向完全一致，这样就完成了图板的定向工作。图板定向正确与否对测图精度影响很大，必须细心操作。为了防止定向发生错误，必须用另一控制点方向进行检查，如图8-13(b)中以AB方向定向、以AE方向检查。
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图8-13& 平板仪的对点和定向
定向需要转动图板，可能影响对中。因此在实际工作中，对中之前应先目估使平板概略定向。移动三角架进行对中时，尽量保持平板概略定向。这样，在定向时只需要将平板转动一个很小的角度，从而减小对点误差，不致使其超过允许的范围。
8.4.4& 经纬仪配合平板仪测图法
经纬仪配合平板仪测图法是将平板仪安置在测站上，确定测站至碎部点的方向，而经纬仪安置在测站旁边，以测定经纬仪至碎部点的距离和碎部点的高差。最后用方向与距离交会的方法定出碎部点在图上的位置，并注记高程。
图8-14 经纬仪配合平板仪测法的测站安置
如图8—14所示，将经纬仪安置在距测站A点1～2m的A′点，量得AA′的距离和经纬仪的高度。在A点上立尺，经纬仪视线水平时照准标尺并读取中丝读数s，求得A′点的高程，然后将平板仪安置在A点上，以图纸上已知直线ab照准B点进行定向。再用照准器照准经纬仪的垂球线，在图纸上画出方向线，并按测图比例尺缩绘出点。测图时，观测员将照准仪直尺边切于图上点，照准碎部点C的尺子，在图纸上确定出方向线。此时经纬仪也照准C点，用视距法测出水平距离和高程。在图纸上以为圆心，以经比例尺化算后的距离为半径，与dc方向交出c点，点旁注记高程。
§8.5& 地形图的绘制
8.5.1& 地物描绘
在测绘地形图时，对地物测绘的质量主要取决于是否正确合理地选择地物特征点，如房角、道路边线的转折点、河岸线的转折点、电杆的中心点等。主要的特征点应独立测定，一些次要的特征点可采用量距、交会、推平行线等几何作图方法绘出。
一般规定，主要建筑物轮廓线的凹凸长度在图上大于0.4mm时，都要表示出来。如在1：500比例尺的地形图上，主要地物轮廓凹凸大于0.2m时应在图上表示出来。对于大比例尺测图，应按如下原则进行取点。
①有些房屋凹凸转折较多时，可只测定其主要转折角(大于2个)，取得有关长度，然后按其几何关系用推平行线法画出其轮廓线。
②对于圆形建筑物可测定其中心并量其半径绘图；或在其外廓测定三点，然后用作图法定出圆心，绘出外廓。
③公路在图上应按实测两侧边线绘出：大路或小路可只测其一侧的边线，另一侧按量得的路宽绘出。
④道路转折点处的圆曲线边线应至少测定三点(起、终和中点)绘出。
⑤围墙应实测其特征点，按半比例符号绘出其外围的实际位置。
对于已测定的地物点应连接起来的要随测随连，以便将图上测得的地物与地面上的实体对照。这样，测图时如有错误或遗漏，就可以及时发现，给予修正或补测。
地物特征点的测绘方法前面已有叙述。在测图过程中，根据地物情况和仪器状况选择不同的测绘方法，如极坐标法、方向交会法、距离交会法或直角坐标法。
8.5.2& 地貌勾绘
在测出地貌特征点后，即开始勾绘等高线。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，由于等高距都是整米数或半米数，因此基本等高线通过的地面高程也都是整米数或半米数。由于所测地形点大多数不会正好就在等高线上，因此必须在相邻地形点间，先用内插法定出基本等高线的通过点，再将相邻各同高程的点参照实际地貌用光滑曲线进行连接，即勾绘出等高线。不能用等高线表示的地貌，如悬崖、峭壁、土堆、冲沟、雨裂等，应按图示符号表示。对于不同的比例尺和不同的地形，基本等高距也不同。
等高线的内插如图8-15所示。
等高线的内插
等高线的勾绘见图8-16。
(点击图片放大)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&
等高线的勾绘
等高线一般应在现场边测图边勾绘，要运用等高线的特性，至少应勾绘出计曲线，以控制等高线的走向，以便与实地地形相对照，可以当场发现错误和遗漏，并能及时纠正。
8.5.3& 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。
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如图8-17所示两图幅相邻边的衔接情况，房屋、道路、等高线都有误差。拼接不透明的图用宽约5m的透明图纸蒙在左图幅的图边上，用铅笔把坐标格网线、地物、地貌勾绘在透明纸上，然后再把透明纸按坐标格网线位置蒙在右图幅衔接边上，同样用铅笔勾绘地物和地貌，同一地物和等高线在两幅图上不重合量，就是接边误差。当用聚酯薄膜进行测图时，不必勾绘图边，利用其自身的透明性，可将相邻两幅图的坐标格网线重叠，就可量化地物和等高线的接边误差。若地物、等高线的接边误差不超过表8-4中规定的地物点平面位置中误差、等高线高程中误差、等高线高程中误差的倍时，则可取其平均位置进行改正。若接边误差超过规定限差，则应分析原因，到实地测量检查，以便得到纠正。
地物点平面位置中误差和地形点高程中误差&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
点位中误差
8.5.4& 地形图的检查为了确保地形图的质量，除施测过程中加强检查外，在地形图测完后，必须对成图质量进行全面检查。
(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。如发现错误或疑问，应到野外进行实地检查解决。
(2)外业检查
①巡视检查
检查时应带图沿预定的线路巡视，将原图上的地物、地貌和相应实地上的地物、地貌对照。查看图上有无遗漏，名称注记是否与实地一致等。这是检查原图的主要方法，一般应在整个测区范围内进行，特别是应对接边时所遗留的问题和室内图面检查时发现的问题，作重点检查。发现问题后应当场解决，否则应设站检查纠正。
②仪器检查
对于室内检查和野外巡视检查中发现的错误、遗漏和疑点，应用仪器进行补测与检查，并进行必要的修改。仪器设站检查量一般为10％。把测图仪器重新安置在图根控制点上，对一些主要地物和地貌进行重测。如发现点位误差超限，应按正确的观测结果修正。
8.5.5& 图的整饰
地形图经过上述拼接和检查后，还应清绘和整饰，使图面更加合理、清晰、美观。整饰的次序是先图内后图外，图内应先注记后符号，先地物后地貌，并按规定的图式进行整饰。图廓外应按图式要求书写，还应至少要写出图名、图号、比例尺、坐标系统和高程系统、施测单位和日期等。如系地方独立坐标，还应画出真北方向。
8.5.6& 验收验收是在委托人检查的基础上进行的，以鉴定各项成果是否合乎规范及有关技术指标的要求(或合同要求)。首先检查成果资料是否齐全，然后在全部成果中抽出一部分作全面的内业、外业检查，其余则进行一般性检查，以便对全部成果质量作出正确的评价。对成果质量的评价一般分优、良、合格和不合格四级。对于不合格的成果成图，应按照双方合同约定进行处理，或返工重测，或经济赔偿，或既赔偿又返工重测。
§8.6& 全站仪数字化测图全站型电子速测仪(简称全站仪)主要由电子经纬仪、光电测距仪和微处理机组成，可在一个测站上同时测角和测距，并能自动计算出待定点的坐标和高程。全站仪可通过传输的接口把野外采集的数据终端与计算机、绘图仪连接起来，配以数据处理软件和绘图软件，可实现测图的自动化。
8.6.1& 全站型电子速测仪简介电子全站仪是一种可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量和距离(斜距、平距、高差)测量，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。只要安置仪器便可以完成该测站所有的测量工作，故称为“全站仪”。起初，是将电子经纬仪与光电测距仪组装在一起，并可以拆卸分离成两个独立的部分，称为积木式全站仪。后来改进为将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪，并且配置了电子计算机中央处理器(CPU)、存储器和输入、输出设备(I／O)，能根据外业观测数据(角度、距离)，实时计算并显示出所需要的测量成果：点与点之间的方位角、平距、高差，或点的三维坐标等。通过输入、输出设备，可以与计算机交互通讯，使测量数据直接进入计算机，进行计算、编辑和绘图。测量作业所需要的已知数据也可以从计算机输入全站仪。这样，不仅使测量的外业工作高效化，而且可以实现整个测量作业的高度自动化。电子全站仪已广泛用于控制测量、碎部测量、施工放样、变形观测等方面的实际工作中。
电子全站仪主要由电源、测角、测距、中央处理器、输入、输出几部分组成。电源是可充电电池，供给其他各部分电源，包括望远镜十字丝和显示屏的照明。测角部分相当于电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角和设置方位角。测距部分相当于光电测距仪，一般用红外光源，测定至目标点的斜距，并可归算为平距及高差。中央处理器接受指令，分配各种观测作业，进行测量数据的运算，如多测回取平均值、观测值的各种改正、极坐标法或交会法的坐标计算以及包括运算功能更为完备的各种软件。输入、输出部分包括键盘、显示屏和接口。从键盘可以输入操作指令、数据和设置参数；显示屏可以显示出仪器当前的工作模式、状态、观测数据和运算结果；接口使全站仪能与磁卡、磁盘、微机交互通讯，传输数据。
图8-18所示为日本索佳公司的SET2000电子全站仪。
(点击图片放大)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
1-提柄；2-提柄固定螺旋；3-物镜；4一光学对中器目镜；5-显示屏幕；6-软件键；
7-圆水准器；8-基座；9-脚螺旋；l0-底板；ll一物镜调焦环；12-望远镜目镜；
13-横轴中心标志；14-存储卡护盖；15-电源开关及照明键；16一电池盒；l7-键盘；
18-外接电源插口；19-强制对中基座制紧杆；20-管状罗盘插口；21-垂直制、微动螺旋；22-平盘水准管；23-水平制，微动螺旋；24-通讯接口
图8-18& SET2000电子全站仪
8.6.2& 全站仪数字化测图方法
&(1)信息编码
常规测图方法是随测随绘。进行数字化测图时，必须对所测碎部点和其他地形信息进行编码。
编码按照GB l4804《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l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11、12、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。小三角点的编码是113；5秒小三角点的编码是1132。
(2)野外数据采集
野外数据采集时，要记录测站参数，又要记录距离、水平角和竖直角，同时还要记录编码、点号、连接点和连接线型四种信息。其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1、2、3和空为代码。
图8-19 数字化测图纪录
可用表8—5和图8—19说明野外记录方法。假设测量一条小路。其记录格式见表8-5，表中略去了观测值。小路的编码为443，点号同时也代表测量碎部点的顺序。
数字化测图记录表&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(3)数据处理
将野外实测数据输入计算机，计算机用程序对控制点进行平差处理，求出测站点坐标，再计算出各碎部点坐标再将其按编码分类和整理，形成地形编码对应的数据文件：一个是带有点号、编码的坐标文件，录有全部点的坐标，另一个是连接信息文件，含有所有点的连接信息。
首先建立一个与地形编码相应的《地形图图式》符号库，供绘图使用。绘图程序根据输入的比例尺、图廓坐标、已生成的坐标文件和连接信息文件，按编码分类，分层进入房屋、道路、水系、独立地和植被及地貌等各层，进行绘图处理，生成绘图命令，并在屏幕上显示所绘图形，再根据操作员的人为判断，对屏幕图形作最后的编辑、修改。经过编辑修改的图形生成图形文件，由绘图仪绘制出地形图。通过打印机打印出必要的控制点成果数据。
将实地采集的地物、地貌特征点的坐标和高程，经过计算机处理，自动生成不规则的三角网(TIN)，建立起数字地面模型(DEM)。该模型的核心目的是用内插法求得任意已知坐标点的高程。据此可以内插绘制等高线和断面图，为道路、管线、水利等工程设计服务，还能根据需要随时取出数据，绘制任何比例尺的地形原图。
§8.7 航空摄影测量简介
航空摄影测量是利用摄影像片测绘地形图的一种方法。这种方法可将大量外业测量工作改到室内完成，具有成图快、精度均匀、成本低、不受气候季节限制等优点。1：1万～1：10万国家基本图及工农业部门l：2000、1：5000等大比例尺图均可采用这种方法测制。
8.7.1& 航摄像片的基本知识航摄像片是采用航空摄影机在飞机上对地面摄影得到的，航摄像片是测图的基本资料。
航摄一般要在晴朗无云的天气进行，按选定的航高在测区内已规划好的航线上飞行，对地面作连续摄影。
航摄像片影像范围的大小叫像幅。通常采用的像幅有18cm×l8cm、23cm×23cm等。航空摄影得到的像片要能覆盖整个测区面积，并有一定的重叠度。所谓重叠度是指两张相邻像片之间重叠影像的长度。
图8-20& 航摄像片&&&&&&&&&&&&&&&&&
如图8—20所示，航摄规范规定航向重叠％为60％～65％，旁向重叠q％为15％～30％。航摄负片四周有框标标志，依据框标可以量测出像点坐标。
航摄像片与地形图相比有以下特点：
(1)投影方面的差别
地形图是垂直投影(正射投影)，是利用平行光束将地面上的地物、地貌垂直投影到水平面上，缩小后绘制成地形图。因此投影面上任意两点间的距离与相应空间两点间的水平距离之比，是一个常数，即测图比例尺。
航摄像片是中心投影。
图8-21& 像片比例尺
如图8—21所示，地面上A点发出的光线通过航摄仪镜头S交底片于a点，镜头节点S到地面的铅垂距离称为航高，以H表示，从节点S到底片的距离为摄影机焦距。
由图可得到像片的比例尺为：
(2)地面起伏引起像点位移
由图8-21及航摄像片比例尺公式可知，只有当地面绝对平坦，并且摄像时像片又能严格水平时，中心投影才与地形图所要求的垂直投影保持一致。由于地面起伏引起像点在像片上的位移所产生的误差，称为投影差。
图8-22& 投影差&&
如图8-22所示，A、B为两个地面点，它们对基准面的高差为+和，和为地面点在基准面上的垂直投影点，为地面点在像片上的投影，线段、即为地面起伏引起的在中心投影像片上产生的像点位移，亦称为投影差。
投影差的大小与地面点对基准面的高差成正比，高差越大投影误差越大。在基准面上的地面点，投影误差为零。由此可见，投影误差可随选择基准面高度的不同而改变。
因此，在航测内业中，可根据少量的地面已知高程点，采取分层投影的方法，将投影误差限制在一定的范围内，使之不影响地形图的精度。
(3)航摄像片倾斜误差
由于像片倾斜引起像点位移所产生的误差称为倾斜误差。如图8—23所示，当航摄像片倾斜时，本来在水平像片上的四个点，由于倾斜误差的存在会使像片各处的比例尺不一致。对此，航测内业中可利用少量的地面已知控制点，采取像片纠正的方法予以消除。
&&&&&&&&&&&&&&&
&&&图8-23倾斜误差
(4)表示方法和表示内容不同
&在表示方法上，地形图是按成图比例尺所规定的地形图符号来表示地物和地貌的，而像片则是反映实地的影像，它是由影像的大小、形状、色调来反映地物和地貌的。
在表示的内容上，地形图常用注记符号对地物符号和地貌符号作补充说明，如村名、房屋类型、道路等级、河流的深度和流向、地面的高程等，而这些在像片上是表示不出来的。
因此，对航空像片必须进行航测外业的调绘工作。利用像片上的影像进行判读、调查和综合取舍，然后按统一规定的图式符号，把各类地形元素真实而准确地描绘在像片上。
所谓像片判读，就是在航摄像片上根据物体的成像规律和特征，识别出地面上相应物体的性质、位置和大小。
8.7.2& 航测成图过程简介航测成图，包括航空摄影、控制测量与调绘、测图三个基本过程。
(1)航空摄影
摄影前，需做一系列的准备工作，如制定飞行计划，在地图上标出航线，检验摄影仪，租用飞机等。然后进行空中摄影，摄取地面的影像，经过显影、定影、水洗和晒干等工序获得底片，晒印成正片后，供各作业部门使用。
(2)控制测量与调绘
把像片制成地形图是以地面控制点为基础的，因此，必须具有足够数量的控制点。这些控制点，在已有的大地控制点的基础上进行加密，其步骤分为野外控制测量和室内控制加密。
①野外控制测量
携带仪器和航空像片到野外，根据已知大地控制点，用第6章所讲的控制测量方法，测定像片控制点的平面坐标和高程，并对照实地将所测点的位置，精确地刺到像片上。这项工作也称像片联测。
②室内控制加密
由于野外测定的控制点数量还不够，需要在室内进一步加密。可根据野外测定的像片控制点，用解析法、图解法来加密。近年来，由于计算机技术的发展，解析法空中三角测量进行室内加密控制点的方法被广泛应用。
③像片调绘
就是利用航摄像片进行调查和绘图。具体来说，就是利用像片到实地识别像片上各种影像所反映的地物、地貌，根据用图的要求进行适当的综合取舍，按图式规定的符号将地物、地貌元素描绘在相应的影像上。同时，还要调查地形图上所必须注记的各种资料，并补测地形图上必须有而像片上未能显示出的地物，最后进行室内整饰和着墨。
由于地形的不同和测图要求的不同，目前采用以下三种主要的成图方法。
①综合法&&&
在室内利用航摄像片确定地物的平面位置，其名称和类别等通过外业调绘确定，等高线则在野外用常规方法测绘。它综合了航测和地形测量两种方法，故称综合法。此法适用于平坦地区作业。
在野外控制测量和调绘工作完成后，在室内进行控制点的加密。然后在室内用立体测量仪测定等高线，再通过分带投影转绘的方法确定地物的平面位置。因为立体测量仪的解算公式是建立在微小变量的基础上，所以称为微分法。又因为确定平面位置和高程分别在不同的仪器上进行，故又称为分工法。微分法采用的仪器比较简单，此法适用于丘陵地区。
在完成野外控制测量和像片调绘后，利用具有重叠的航摄像片，在全能型的仪器(如多倍仪和各种精密的立体测图仪等)上建立地形立体模型，并在模型上作立体观察，测绘地物和地貌，经着墨、整饰而得地形图。此法适用于山区或高山区，成图质量比较高，但仪器价格比较昂贵。
§8.8& 地籍图测绘
地籍图的测绘也应遵循“先控制后碎部”的原则。在先进行完地籍控制测量后，再依据地籍控制点测绘地籍图。地籍图测绘的方法可分为解析法、部分解析法和图解法。
8.8.1& 解析法
解析法是将全部界址点及重要地物点采用实测坐标来展绘地籍图的一种方法。它是在控制测量的基础上，将每宗地四周的全部界址点编号标定后，逐点实测各界址点及重要地物点的坐标。由于每一点都有坐标，可随时根据需要，展绘不同比例尺的地籍图。
解析法应先布置密度较大的地籍控制网，应配备经纬仪和测距仪(或全站仪)来测定各界址点的坐标。对于街坊外围所有的界址点，应尽量直接在野外设站测定；对于宗地内部无法设站观测的界址点，可按解析几何方法求得解析坐标。对于宗地内部建筑物的主要特征点尽可能在测定界址点和地物点时一并测定。最后按界址点和地物特征点的坐标展绘成地籍图。
采用解析法，最理想的是利用计算机绘图，即将各界址点坐标和地物点坐标及有关的成图元素输入计算机，自动绘制地籍图。也可利用展点仪、展点板及其他精度较高的展点工具逐个展绘各界址点和地物点，连接各相关线段，用手工绘制地籍图。
8.8.2& 部分解析法
部分解析法是将测区内的每一个街坊外围用导线的形式布置控制网，至少应实测街坊外围的界址点坐标，首先将这些实测坐标的解析点展绘到图上。由于一些街坊内部的界址点和地物点没有实测，就需要根据周围已展绘的界址点和图根控制点，利用现场勘测丈量的数据按距离交会法、直角坐标法等几何关系作图。
大宗地内的地物可用平板仪测绘。测绘时可直接在已展绘好解析界址点的薄膜图上进行。
如果是实测坐标的解析点较少，实测点所包围的待测区面积较大时，一般按先易后难，先外后内，先界址点后地物点，先规则图形后任意图形的次序进行。
部分解析法具有精度较高、速度较快、比全解析法易于实现等优点，但有精度不够均匀等缺点。
8.8.3& 图解法
图解法一般用于测区已有反映现状的大比例尺图，且技术力量与物质条件达不到采用以上两种方法的地区。它具有成图速度快、成本低等优点，但也具有精度低、不便于地籍变更等缺点。
利用图解法制作地籍图之前，须利用宗地草图上的勘测丈量值全面校核地形图，重点是与界址有关的地物。如发现原测地形图已有与现状不符之处，就利用勘测丈量数据进行修改。根据地籍调查的结果和宗地的勘测丈量结果进行编辑，参照界址物，标明界址点和界址线，删除部分不需要的内容(如路灯、通讯线等)，加注街道号、街坊号、宗地号、地类号、宗地面积、门牌号及各种境界线等地籍要素，经整饰加工后制成地籍图。}