数字测图原理与方法课程总结.ppt

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1、第五章 角度、距离测量, 5-1角度测量原理 5-2 经纬仪 5-3 角度观测方法 5-4 水平角观测的误差 5-5 经纬仪的检验 5-6 钢尺量距和视距法观测 5-7 三角高程测量,5-1 角度测量原理,角度测量是确定地面点为的基本测量工作之一，包括水平角测量和竖直角用于角度测量的仪器是经纬仪。 水平角观测原理 所谓水平角就是相交的两直线之间的 夹角在水平面 上的投影，角值为0360， 测量中所要观测的水平角为其在水平面上的 投影，如图所示=b右-a右 竖直角测量原理 竖直角是同一数值面内目标方向与一特定方向之间的夹角。测定竖直角也与测水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差，所不同的是

2、两方向中必须一个是水平方向，所以在测定竖直角值时只需对视线所指向的目标读取竖盘读数，即可计算出竖直角。,A,B,C,a,b,5-2 经纬仪,经纬仪的基本结构及分类 经纬仪主要由照准部、水平度盘、基座三部分构成，望远镜与竖盘固连，安装在仪器的支架上。这一部分仪器的照准部。照准部的竖轴插入仪器的轴套内，照准部可做水平旋转；水平度盘安装在水平度盘的轴套外围，水平读盘不与照准部旋转轴接触。 经纬仪有光学经纬仪和电子经纬仪,经纬仪的安装 经纬仪的安装包括对中和整平。对中的目的是使仪器的水平度盘中心与观测站标志中心在同一铅垂线上；整平的目的是使仪器的竖轴竖直，并使水平度盘居于水平位置。 水平角观测 常用的

3、水平角观测方法有测绘法和方向测绘法两种。测回法仅适用于观测两个方向的形成的单角。一个测站上需观测方向数位2个以上的要用方向观测法。 1.测回法 上半测回 安置仪器 盘左瞄准C 读取C左 顺时针转动照准部 瞄准A 读取左，则盘左位置所得半测回角值为左= 左- C左 下半测回 倒转望远镜成盘右位置，瞄准A，读取右 逆转，瞄准C，读取C右，则盘右半测回角值为右= 右- C右 用盘左盘右两个位置观测水平角，可以抵消部分仪器误差对测角的影响，同时可作为测量过程中有无错误的检核。=1/2（ 左+ 右）,5-3 角度观测方法,B,2方向观测法 如图观测O到A、B、C、D各方向之间的水平角，用方向观测法操作如

4、下： 安置仪器，盘左，瞄准A，读 顺转，分别瞄准B、C、D、A，读b左、c左、d左 、左 ，计算归零差 盘右，瞄准A，读右 逆转，瞄准D、C、B、A，读d右、c右、b右、右,及时计算两倍视准轴误差2C和归零差； 若2C互差和归零差在限差范围内，则计算各方向平均读数1/2 (左+右180) 、一测回方向值 各测回同一方向值互差小于规定限差时，计算各测回平均方向； 由于半测绘中零方向有前后两次读数。两次读数之差称为半测回归零差。 2C=L-（R 180） L为盘左读数 R为盘右读数,O,A,B,C,D,竖直角观测 1 竖角计算 视线上倾时竖盘读数增加，则竖角=瞄准目标时读数-线水平视时读数 视线上

5、倾时竖盘读数减少，则竖角=线水平视时读数-瞄准目标时读数 2 竖盘指标差 由于竖盘指标偏离了正确位置，使视线水平时度盘读数增加了或减少了一个数值X，这个X为竖盘指标差。 X=1/2(L+R)-360 用盘左、盘右观测去平均值可消除竖盘指标差的影响。,5-4 水平观测的误差,水平观测的误差有水平度盘偏心差、视准轴误差、横轴和竖轴倾斜误差。仪器对中误差。目标偏心误差。 5-5 经纬仪的检验 一、经纬仪主要轴线之间应满足的条件 照准部水准管垂直于竖轴 视准轴垂直于横轴 横轴垂直于竖轴 十字丝竖丝垂直于横轴 二、检验 1 照准部水准管垂直于竖轴的检验：先大致整平仪器，转动照准部水准管与任意两个脚螺旋转

6、线平行，转动这个脚螺旋使气泡居中，将照准部旋转180，如气泡居中，说明满足条件 2 十字丝竖丝垂直于横轴的检验：整平仪器用十字丝瞄准一清晰点，固定照准部，使望远镜上下微动，则说明十字丝垂直横轴 3 视准轴垂直横轴的检验：整平仪器，选择一个与仪器同高的点A，用盘左盘右观测，盘左为L，盘右为R，若R=L180则视准轴垂直横轴。 4 横轴垂直数轴的检验在离墙20-30M处安置仪器，盘左照准墙上高处一点P(仰角,30左右），放平望远镜，在墙上标出十字丝交点的位置m1;盘右在瞄准P后，平放望远镜，在墙上标出十字丝交点位置m2，若m1m2重合，则表明横轴垂直竖轴，否则计算i角：i=d /2Dtan D 为

7、仪器至d点的水平距离，d为 m1m2距离，为竖角 =206265。 5-6刚尺量距和视距法测距 一 钢尺量距 钢尺量距一般包括：定线量距测量定向桩之间的高差成果整理。 二 视距法测距 1视距法测距是一种根据几何先学原理，用简单操作方法即能迅速测出两点间距的方法，视距测量是一种间接测距方法，普通视距测量所用的视距装置是测量仪器望远镜内十字丝分划板上的视距丝，视距丝是与十字丝横丝平行且间距相等的上下两根短丝，普通水准测量是利用十字丝分划板上的十字丝和刻有原来分划的视距尺有几何光学原理，测定两点间的距离。 2 普通视距测量视距公式。 视准轴水平的视距公式S=KL=100L 视准轴倾斜的视距公式S=K

8、LCOS,5.7三角高程测量 原理 hab=Staniv 若已知HA,则HB=HA+hAB=HA=Stan iv,i,M,v,hab,s,第七章 控制测量,7.1控制测量概述 7.2导线测量 7.3 交会测量 7.4高程控制测量,由于任何一种测量工作都会产生误差，必须采取一定的测量原则， 因此，为了防止误差的积累，提高测量精度，必须遵循由整体到局部 ，先控制后碎部，由低级到高级，步步有检核的原则，在测量工作中 有控制一样的点称为控制点，有控制点组成的几何图形为控制网，对 控制网进行布局，观测，计算，确定控制点位置的工程称为控制测量 7.2导线测量 一、导线的布设形式 导线可布设成单一导线和导线

9、网，单一导线可布设为附和导线，闭合 导线和支导线，导线网可布设程自由，附和导线网。 二、导线的观测 1具有两个连接角的附和导线的计算。 .角度的闭合差的计算与调整 f =BN -BN=n180BNMA BN = MA n180 vi= f /n(左角取-号，右角取+号),7.1控制测量概述,推算各边的方位角 AMAP BN 计算各边的坐标增量 x ij=S ij cos aij y ij= S ij sin aij 坐标闭合差的计算与调整 fx=xij-（XB-XA） v x ij=- fxS ij S fy=yij-（yB-yA） v y ij=- fyS ij S 检核 K=fsSij 2

10、.无连接角附和导线计算 .假定第一条边的坐标和方位角，推算各边假定坐标及方位角 由假定的坐标方位角和边长计算各边的坐标增量，推算B点的假定 坐标 .计算相对闭合差fs=S AB-SAB 计算旋转角= ABAB,M,A(P1),P2,P3,B,N,A,A1,A1,1,2,3,4,5,B,B,7.3 交会测量 后方交会 仅在待测点站，向三个已知控制点观测两个水平夹角a，b，从而计算 待定点的坐标，称为后方交会 XP=(PAXA+PBXB+PCXC)/(PA+PB+PC) XP=(PAXA+PBXB+PCXC)/(PA+PB+PC) Pi=1/(coti-cot) 前方交会 根据已知的点坐标，和观测

11、角值，计算待定点p的坐标称为前方交会 Xp=XA+SAPcosAP Yp=YA+SAPsinAP,A,B,C,P,A,B,P, 7.4高程控制测量 单一水准路线的计算 1.计算高程闭合数。fh=h-h 2.计算各测段改正数Vi=-fhSij/s 3.逐点计算的高程Hi=HA+h1+h2+hi 4.精度评定,第八章 地形图基本知识,8-1 地形图的内容 8-2地物符号和等高线 8-3地形图的分幅和编号,8-1 地形图的内容,地形图：按一定的比例尺，表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。地貌一般用等高线表示，地物用图式符号加注记表示。 地形 地物：地面各种固定物体：房屋，道路等 地貌：地面高低

12、起伏的形态：高山，悬崖等 一 .地图比例尺 1、比例尺的定义： 图上某一线段的长度d与其代表的实地水平距离D之比，常用一个分子为1，分母为一正整数M的分数式来表示。 分数的值越大（或分母M越小），则比例尺就越大。反之，其比例尺就越小。,2、地形图比例尺的分类 （1）数字比例尺 （2）图示比例尺 3、比例尺精度 相当于图上0.1mm的实地水平距离称为比例尺精度。 比例尺精度的用途： （1）测图前根据测量地物的精确程度确定合适的比例尺 （2）测 图过程中确定地物的取舍。, 8-2地物符号和等高线 一、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。

13、 二、等高线 等高线是地面上高程相同的 相邻各点连成的闭合曲线 。 等高距相邻两高程不同 的等高线之间的高差h 等高线平距 相邻等高 线之间的水平距离d 地面坡度,三、 等高线的分类 首曲线 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015mm的细实线。 计曲线 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 间曲线 四、 等高线的特性 同一条等高线上各点的高程都相等。 等高线是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合。 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。 等高线

14、与山脊线、山谷线成正交。,8-3地形图的分幅和编号,一、梯形分幅与编号 1:100万地形图的分幅：从180 经线开始，纬度060：经差6纬差4； 纬度6076：经差12纬差4 ； 纬度7688：经差24纬差4 1：100万编号由行号（字符码）与列号（数字码）组合而成。 1：100万地形图编号的计算：,行号自上而下编号，3位数，从001开始编号 列号自左而右编号， 3位数，从001开始编号 图幅编号(10位)：1：100万的编号(3位)+比例尺代码(1位)+行号(3位)+列号(3位) 图幅编号的计算：,二、矩形分幅与编号 图幅的大小有50cm50cm、40cm40cm、40cm50cm 编号：以

15、图幅西南坐标作为图号，纵坐标在前，横坐标在后，1：5000取至km，1：2000和1：1000取至0.1 km，1：500取至0.01 km。,第九章碎部测量,91碎部测图方法 92测定碎部点的基本方法 93地物和地貌测绘,91碎部测量的方法 一、经纬仪配合小平板测图 （一） 测图前的准备工作 仪器、工具、资料 测图板（准备图纸，绘制坐标格网及展绘控制点） 1、图纸准备 聚脂薄膜 厚度为00701mm 透明度好、伸缩性小、不怕潮湿、牢固耐用 易燃、易折、易老化 注意防火防折 2、 绘制坐标格网 对角线法绘制10cm10cm的直角坐标格网 例：展绘控制点A(647.43, 634.52,4.50

16、)； B(913.46,748.63,6.45） 3、展绘控制点,1、确定格网线的坐标、注记。 2、确定控制点所在的方格，按比例尺展出。 3、检查：在图上量取相邻控制点间的距离。 其与理论值之差。,碎部测量方法示意图,测图工具：经纬仪、小平板、比例尺、量角器、计算器、铅笔、橡皮 D=KLCOS H=Dtan iL+H 经纬仪测图法一个测站上步骤 （1）安置仪器：在控制点A安置经纬仪，量取仪器高。 （2）定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘置零。,（3）立尺：立尺员把塔尺立到地形、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

17、测：观测员转动经纬仪照准部，瞄准碎部点上的标尺，读三丝读数、竖盘读数及水平角。 （5）记录与计算测站点至碎部点的水平距离和碎部点高程。 （6）展绘碎部点，描绘地物地貌。,93地物和地貌测绘,地物测绘 地物的特征点就是决定地物形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心点 1、居民地测绘 准确测绘其外部轮廓，并注记建筑材料和楼房层数。 其附属物也应测绘。 2、独立地物的测绘 准确测定其中心位置，并用相应的非比例符号表示之。 3、道路测绘 1）铁路测绘应立尺于铁轨的中心线，对于大比例尺，依比例绘制铁路符号。铁路线上应测绘轨顶高程，路堤、路堑应测定坡顶、坡脚的位置和高程，铁路两旁的附属

18、筑物都应按实际位置测绘。 2）公路应实测路面位置，并测定道路中心高程，路堤、路堑均应按实地宽度绘出边界，并应在其坡顶、坡脚适当注记高程。,公路要以文字注记标明路面材料，路面材料改变处应实测其位置并用点线分离。 3）其他道路测绘：一般在中心线上取点立尺，道路宽度有依比例表示时，按道路宽度的一半在两侧绘平行线。对于宽度在图上小于0.6mm的小路，选择路中心线立尺测定，并用半比例尺符号表示。 4）桥梁测绘：实测桥头、桥身和桥墩位置，桥面应测定高程。 4、管线与垣栅测绘： 1）电力线、通信线路：实测电杆、铁塔位置，在杆架处绘出连线方向并用符号表示线路的性质。 2）城墙、围墙及永久性的栅栏、篱笆、铁丝网

19、、活树篱笆：实测其位置并用相应的符号表示。 3）境界线应测绘至县和县级以上。 5、水系的测绘 实测其位置和形状，如果要求测出水涯线、洪水位及平水位，应按要求在调查研究的基础上进行测绘。不能按比例尺表示的小河流、小沟渠，只要测出其中心位置即可。 6、植被与土质测绘 1）植被测绘：测定其边界，边界内绘上相应的植被符号并加以种类说明注记。 2）沼泽地、沙地、岩石地、龟裂地、盐碱地等：实测其范围。,地貌测绘地貌碎部点应选择在最能反映地貌特征的山脊线、山谷线等地性线上，如山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、洼地、台地、河川湖池岸旁等的坡度和方向变化处。典型地貌及其等高线,洼地,山丘,山脊,山谷,山脊线：山 脊的棱线,山谷线：山谷 最低点的连线,勾绘等高线 1）、内插等高线通过点两相邻特征点间坡度一致，高差与平距成正比 2、用光滑的曲线连接高程相等的相邻各点即可得到不同高程的等高线； 3、整饰，加粗计曲线并进行中断注记。,