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测 量 学
第 9章
基础地理信息采集及成图方法
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第 9章
基础地理信息采集及成图方法
§ 9.1 基础地理信息概述
§ 9.2 地形图的基本知识
§ 6.3 大比例尺地形图的传统测绘方法
§ 6.4 数字化测图方法
§ 6.5 普通地形图的数字化
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一,信息与地理信息
◆ 客观性 ◆ 传输性 ◆ 共享性
◆ 适用性 ◆ 时效性 ◆ 不完全 性
1,信息,客观事物在人们大脑中的反映。
§ 9.1 基础地理信息概述
? 信息与数据的关系,
信息由数据来表达；数据是对客观事物进行定位、定性、
定量描述的原始材料；信息来源于数据；数据是信息的载体。
? 信息的本质特征,
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一,信息与地理信息
2,地理信息,与空间地理分布有关的信息 。
§ 9.1 基础地理信息概述
? 地理信息不仅包含所研究实体的地理空间位置、形状，
还包括对实体特征的属性描述。因此地理信息还具有区
域性和多维数据结构的特征，并能实现动态变化。
? 它是地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、属
性、规律和相互联系的数字、文字、影像和图形等的总称。
? 地理信息系统 GIS,Geographic Information System
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二、地理空间数据与地图
1,地理空间数据,表示地球表面地物和地貌空间
位置的数据。是基础地理信息的载体,GIS的基础。
2,地图,由数学所表达的经过 综合概括 并用 特定符
号 表示的地球表面地物和地貌在平面上的图形。
? 地图通常是经正射投影得到的等角投影图。
? 地图三要素,◆ 数学要素 —— 映射函数关系；
◆ 地形要素 —— 统一规范的地形符号；
◆ 地图综合 —— 合理取舍和综合概括。
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1,按用途分类,
(1) 地形图（全要素地图）
(2) 平面图（地物图）
(3) 专题地图（行政区划图、交通图、地籍图等）
地图的种类
2,按介质分类,
(1) 白纸地图
(2) 电子地图
(3) 数字地图
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某城市地图
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某市住宅小区分布图
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某城市主要交通图
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某市自来水管网分布图
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某城市局部
商业规划图
人口现状分布图
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航测或遥感正射影像图
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某学校校园数字化地形图（局部）
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地 形 图 样 例
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地
形
图
样
例
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一,概述
二,地形图的比例尺
三,地形图的图式符号
四,地形图的分幅与编号
§ 9-2 地形图的基本知识
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一,概 述
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地形图 —— 按一定的投影方法和比例关系，将地面上
所有的地物、地貌，经综合取舍、用规定
的符号，按相似的原理，缩绘在图纸上的
技术资料。
图上仅表示地物，而无等高线表示的地
貌时，也称 平面图 或 地物图。
地形图的定义,
?投影方法：按垂直投影方法；
?比例关系：按测图比例尺；
?地物：地面上所有有明显轮廓的，固定性的，自然
或人工建筑的物体。 (如：房屋、道路、河
流、田野、森林 ···。 )
?地貌：地面高低起伏的状态。 (高山、丘陵、平原、洼
地等。 )
? ?
? ? ?
?
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地形图的定义 注解
?综合取舍：可选择欲反映的信息，可满足众多方面
的要求 (制成多种地图产品 )。
?规定的符号,
由国家测绘局统一制定各地物、地貌表示在地
形图上的符号，即, 地形图图式, 。运用图式
符号，使地形图形象生动 (相似性 )，简单明了。
（我国目前使用由国家技术监督局发布的, 地形图图
式,,编号,GB/T 7929-1995”,1996年 5月 1日实
施 ）
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地形图图例
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◆ 比例尺的定义
◆ 比例尺的表示方法
◆ 比例尺的分类与大小
◆ 比例尺精度
◆ 比例尺选用
二、地形图的比例尺
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1.比例尺的定义
M= 称为比例尺分母 — D d
比例尺 = —————— = — = —— = — 图上长度 d 1 1 实地水平距离 D D/d M
?数字比例尺,1?500,1 ? 1000,1 ? 5000,···
2.比例尺的表示形式
10 5 0 10 20 30 40m
2cm 1?500
?图示比例尺 (直线比例尺 ),
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3.比例尺的分类和大
小 3.比例尺的分类和大小
1 ? 500 1 ? 1000 1 ? 2000 1 ? 5000 1 ?1万 大比例尺地形图
1 ? 2.5万 1 ? 5万 1 ? 10万 中比例尺地形图
1 ?25万 1 ? 50万 1 ? 100万 小比例尺地形图
*比例尺的大小即比例尺分数值的大小。
? ? ? ?
? ?
? ?
*图的比例尺越大，其表示的地物、地貌越详细，图上点位精
度越高；但一幅图所代表的实地面积也愈小。并且测绘的工
作量会成倍增加。
—— 图上 0.1mm所代表的实地长度 (受人眼判断力限制所致 )。
比 例 尺
比例尺精度
（ cm）
1 ? 500 1 ? 1000 1 ? 2000 1 ? 5000 1 ? 10000
5 10 20 50 100
表 9-1
4.比例尺精度
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5,地形图比例尺的选用
*主要考虑实用、经济
地形图比例尺的选用
比 例 尺
1 ? 10000
1 ? 5000
1 ? 2000
1 ? 1000
1 ? 500
城市总体规划、厂址选择、区域布置、方案比较
城市详细规划及工程项目初步设计
建筑设计、城市详细规划、工程施工图设计、竣工图
用 途
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三、地形图的图式符号
(一 )地物符号
(二 )地貌符号
, 地形图图式, 是由国家测绘局统一制定的
地物、地貌符号的总称 (见表 9-2)。图式符号
分以下两类,
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(一 )地物符号
1.比例符号 —— 轮廓大，按比例缩小；
3.半比例符号 —— 也称线形符号，即长度按比例,
宽度不依比例。
四类专用符号,
?几何图形符号，地物中心即几何图形中心；
?宽底符号，底线中心即地物中心；
?直角形底符号，其直角顶即地物中心；
?不规则几何图形符号，其下方端点连线中心即
地物中心。
2.非比例符号 —— 轮廓小，重要，用专用符号表示；
4.地物注记 —— 用文字、数字对地形符号加以说明。
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4,地物注记 ——
用文字、数字对地形符号加以说明。
?地名、路名、厂名、河流名等；
?地面高程注记；
?植被注记等。
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（二）地貌符号 —— 等高线
1,用等高线表示地貌的原理
2,等高距、等高线平距、地面坡度
3,等高线分类
4,用等高线表示的典型地貌
5,等高线特性
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地貌是指地球表面的各种起伏形态，它包括山地、丘陵、
高原、平原、盆地等。在地形测绘中，表示地貌的方法很多，
对于大比例尺地形图通常用等高线表示。
（ 1） 等高线的概念
等高线是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线 。
等高线与
地 貌
（录像）
１．用等高线表示地貌的原理
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２．等高距、等高线平距、地面坡度
d1 d2 d3 d4 d5 d6
等高距 —— 相邻等高线之间的高差 h，也称
等高线间隔。 同一幅地形图中,
等高距 h相等。
等高线平距 —— 相邻等高线之间
的水平距离 d。 等高
线平距 d随地面坡
度变化而变化。
● 由于 h为定值，所以 i 与 d成反比，即,
d大 (等高线稀 ),i 小 (地面坡度小,缓和 )
d小 (等高线密 ),i 大 (地面坡度大,陡峭 )
h
h
h
h
h
h
?
i
地面坡度 i,
(?为地面倾角 )
i= — h d = tan ?
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３．等高线分类
（ 1）首曲线 —— 基本等高线, 按测图规定的基本等
高距勾绘 (线粗 0.15mm)。
（ 3）间曲线 —— 局部加绘，使地貌更祥细。
采用 1/2等高距，用长虚线表示。
注意：在同一幅地形图中间曲线与助曲线可不闭合
（ 2）计曲线 —— 将高程能被五倍基本等高距整除的
等高线加粗 (线粗 0.25mm)，并注记
高程。便于读图。
（ 4）助曲线 —— 局部加绘，使地貌更祥细。
采用 1/4等高距，用短虚线表示。
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3．等高线分类
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等高线图例 1
等高线图例
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４．用等高线表示的几种典型地貌
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４．用等高线表示的几种典型地貌
地
貌
的
基
本
组
成
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（ 1）山头与洼地
?地形相反，地貌图相似：山头向中心
越高，洼地反之。
?示坡线指向低处，便于区分。
示坡线
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（ 2）山脊与山谷
山脊, 向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为
山脊线 。
山脊线
山谷, 两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线
为 山谷线 。
山谷线
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● 雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山
脊线成为分水线、山谷线成为集水线。
● 一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。
雨水流淌方向
分水线与集水线
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（ 3）鞍部
两个山头间的低
凹处，一般也是
两个山脊和两个
山谷的会聚处。
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（ 4）绝壁与悬崖
(a)陡崖,坡度在 70o以上。
(a) 符号表示 符号表示 (b)
(b)绝壁,上下垂直的陡崖，也称断崖。
(c)悬崖,崖口倾斜到陡壁外面而悬空。
等高线
表 示 (c)
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５．等高线的特性
（ 1） 同一条等高线上高程必相等。 (等高 )
（ 2） 各条等高线必然闭合，如不在本幅图闭合，必
定在相邻的其他图幅闭合。 (闭合 )
（ 3） 只有在悬崖处，等高线才相交，但交点必成双。
(不相交 )
（ 4） 同一幅图内等高距为定值，所以，地面缓和处
等高线平距大、陡峭处平距小。 (稀缓密陡 )
（ 5） 等高线与山脊线、山谷线成正交。 (正交性 )
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四、地形图的分幅编号与图廓注记
?便于地形图的管理与使用。
?两种分幅方法,
梯形分幅 —— 用经线、纬线划分图幅范围。
矩形分幅 —— 用纵横坐标格网线划分图幅范围。
?统一编号或根据实际需要编号。
1.地形图的图名、图号和图廓
2.矩形分幅与编号方法
3.梯形分幅与编号方法
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1,地形图的图名、图号和图廓
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地 形 图 样 例
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2.矩形分幅与编号
—— 以坐标格网线划分图幅范围，通常使用于
1:5000以下的大比例尺地形图分幅。
(1)采用图幅西南角坐标公里数编号的正方形分幅
基本分幅,1:5000
比例尺
1:5000
1:2000
1:1000
1:500
图幅大小
(厘米 )
40× 40
50× 50
50× 50
50× 50
实地面积
(平方公里 )
4
1
0.25
0.0625
图幅数
1
4
16
64
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分幅与编号
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
1:500
20-10- Ⅲ - Ⅳ -Ⅰ
基本分幅,1:5000
1:5000
10 11 12
22
21
20
20-10
1:5000
10 11 12
22
21
20
20-10
1:2000 Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
20-10-Ⅰ
1:1000
20-10- Ⅳ - Ⅲ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
矩形分幅与编号法
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2.任意分幅
例：某小测区 1:1000地
形图 的任意分幅和
编号方法。
(2)任意分幅
在较小测区内，为减少破幅数，可采用任意分幅。
任意分幅时，图幅大小
一般仍按标准，编号以
实用为标准。
2000
4000
3500
3000
2500
1000 1500 2000 2500 3000 3500
1300
2300
2.3-2.3 2.3-2.8
3.3-1.3 3.3-1.8 3.3-2.3 3.3-2.8
2.8-1.3
◆ 按原分幅为 20幅
◆按现分幅为 12幅
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土建学院测量工程系 53
3.梯形分幅与编号
? 梯形分幅法,
地图的梯形分幅又称 国际分幅, 由国际
统一规定的 经线为图的东西边界, 统一
规定的 纬线为图的南北边界 。
? 由于子午线向南北极收敛, 因此, 整个
图幅呈梯形 。 其划分的方法和编号, 随
比例尺不同而不同 。
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土建学院测量工程系 54
3.梯形分幅与编号
? 梯形分幅法的目的和作用
便于地形图的测绘, 管理, 检索和使用 。
? 国家基本地形图就是梯形分幅地形图,
包括,
1,100万, 1,50万, 1,25万, 1,10万,
1,5万, 1,2.5万, 1,1万, 1,5000等 。
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 55
1:100万比例尺地图的分幅和编号
? 1,100万地形图分幅与编号采用国际 l:100万地
图会议 (1913年, 巴黎 )的规定进行 。 标准分幅
的经差是 6°, 纬差是 4° 。
? 1:100万比例尺地图的分幅是从地球赤道 (纬度 0)
起, 分别向南北两极, 每隔纬差 4° 为一横行,
依次以拉丁字母 A,B,C,D,…… V表示；
? 由经度 180° 起, 自西向东每隔经差 6° 为一纵
列, 依次用数字 1,2,3,……, 60表示 。
? 每幅图的编号, 先写出横行的代号, 中间绘一
横线相隔, 后面写出纵列的代号 。
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土建学院测量工程系 56
下图所示为东半球北纬 1:100万地图的国际分幅和编号
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 57
北京某处的纬度为北纬 39° 56′23″，经度为东经 116° 22′53″，
则所在的 1:100万比例尺图的图幅号是 J-50
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 58
1,50万,1,25万,1； 10万地形图的分幅与编号
这三种地图编号都是在 l,100万图号后分别加上自己的代
号所成 。
按经差 3°,纬差 2° 可划分成 4幅 1,50
万的图（ A,B,C,D）
按经差 1° 30′,纬差 1 ° 划分为 16幅 1,25万的
图（ [1],[2]。。。。 [16] ）
按经差 30′、纬差 20′划分为 144幅 1,10万的
图（ 1,2,3。。。。 144）
1,100万
一分四
一分九
3.梯形分幅与编号
（ 1） 旧的国家基本比例尺地形图的分幅与编号
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 59
3.梯形分幅与编号
（ 1） 旧的国家基本比例尺地形图的分幅与编号
1:100万分出,
1:50万 ;
1:25万 ;
1:10万
1:10万分出,
1:5万 ;
1:2.5万 ;
1:1万
A [3]
A 3
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 60
（ 2） 新的国家基本比例尺地形图的分幅与编号
新的标准中, 分幅方法与前面相同 。 编号方法则更加简单,
仍然以 1,100万地形图为基础, 以不同比例尺分 1,100万的行
列数加以编号 。
* ** * *** ***
1:100万 1:100万 比例尺 图幅所 图幅所
的行号 的列号 代码 在行号 在列号
3.梯形分幅与编号
C D
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土建学院测量工程系 61
001001
001002
002001
002002
114o
38o
117o 120o
40o
36o
J50
1,50万地形图编号
114o
30o
117o 120o
32o
28o
1,25万地形图编号
002
004
003
001
H50
29o
31o
J50B001001
H50C002004
H50C00300
1
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土建学院测量工程系 62
地形图的识读 -----图外注记识读
(一 )图外注记识读
1,图号、图名和
接图表
2,比例尺
3,经纬度与坐标格网
4.坐标系统
高程系统
图式、测图日期
测图者
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 63
地形图的识读 ----图外注记识读
(二 ) 三北方向线关系图
? 三北方向是指真子午线
北方向 N,磁子午线北
方向和高斯平面坐标系
的纵轴方向 （ +x） 。
? 三个方向间的角度关系
图一般绘制在中, 小比
例尺图的东图廓线的坡
度比例尺上方 。
(三 ) 坡度尺
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 64
地形图的成图方法
§ 9-3 大比例尺地形图的传统测绘方法
§ 9-5 普通 地形图的数字化
§ 9-4 数字化测图方法
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 65
地形图的成图方法
一,地形图的传统测绘方法
1.平板仪测图 (包括大平板仪与小平板仪测图 )
2.小平板仪与经纬仪联合测图
3.经纬仪测图
4.传统航空摄影测量
二,数字化测图方法
1.全站仪野外数字测图
2.数字摄影测量
3.卫星遥感成图
4.地形原图的数字化 (数字化仪和扫描仪 )
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 66
一、测图前的准备工作
1.图纸准备
2,绘制坐标方格网
3,展绘控制点
§ 9-3 大比例尺地形图的传统测绘方法
二、野外测图（碎部测量）
三、地形图的拼接、整饰和检查
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 67
2.绘制坐标方格网
方格网的大小,40cm?50cm或 50cm?50cm
方格的大小,10cm?10cm
目的,精确展绘控制点
方格网绘制方法,
对角线法
—— 用金属直尺绘制
o
a b
c d
?画对角线
?取等距 oa=ob=oc=od
?连接 abcd成矩形
?沿各边截取 10厘米
等距标记
?连接相应等距标记
成方格网
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土建学院测量工程系 68
?方格网精度要求
③ 各方格的对角线长
(141.4mm)，误差应
??0.2mm。
① 方格网对角线长，误差 ??0.3mm；
② 沿方格网对角线的方格交点，偏离对角线 ??0.2mm；
?方格网线条要求
方格网线条粗 0.1~0.15
mm，要使用 4H,5H
绘图铅笔绘制。
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3.展绘控制点
1.注记坐标格网线的
坐标值,
根据分幅范围及测
图比例尺确定格网
线的坐标注记。
1:1000
0.5?0.5 1000
900
800
700
600
500
500 600 700 800 900 1000
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1:1000
0.5?0.5
1000
900
800
700
600
500
500 600 700 800 900 1000
例：将控制点 A(xA=647.43m,yA=634.52m)； B(xB=913.46m,
yB=748.63m),展绘到测图纸上。
作法,
① 确定 A点所在方格；
② 用比例尺向 x方向量 47.43m,
作标记；
③ 用比例尺向 y方向量 34.52m,
作标记；
④ 连接相应点交点为 A；
⑤ 注记点号。
⑥ 同理展绘 B点。
3.展绘控制点
A
4.50
6.45
B
⑦ 检查：用比例尺量取 AB距
离，距离读数与理论值之
差 ?图上 0.3mm。
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二、地形图的成图方法
目前，计算机技术迅速发展。几乎所有用图单位都需要
数字化地形图，以便用计算机进行对图纸的专业管理、规
划和设计，等。即使供张贴、悬挂的图纸 (主要指全国地图,
省图，等 )，以及交通图、旅游图等，也主要通过用数字化
地形图编绘而成。因此，现在各测绘部门都生产数字化地
形图。
以前，测绘部门提供的地形图就是图纸 —— 经制版、印刷
的地图或地形图；或者是由透明原图晒成的蓝图 (多用于规
划及工程设计等，作为设计图纸的基础 )。
地形图使用于国防建设和国民经济建设的各个领域，而
各行业对所用图纸的要求也不相同。
?地形图的成图
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三,地形图的拼接、检查和整饰
(一 ).图的拼接
?即相邻图幅的接边。
?由于测量误差，使相邻两幅图边同一线条不重合。
如偏差在允许范围内，要将线条接顺。
?数字化地形图测绘时，不受图廓线限制，但相邻测
站的内容须衔接,
一般在 CAD图上由
人工修饰。图幅
划分通过软件完
成。
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土建学院测量工程系 73
等高线勾绘
(一 ).基本等高距的规定
基本等高距的规定 表 9-11
比例尺 丘陵基本等高距 （ m） 山地基本等高距 （ m）
1? 500 0.5 0.5
1? 1000 0.5 1
1? 2000 1 2
1? 5000 2 5
1.基本等高距的规定
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◆ 地貌特征点反映在图纸上的仅仅是一些不同高程 (且大部分不
是整米数 )和不同位置的点，以及一些地性线的走向。
◆ 相邻地形点之间坡度相等，因此可用“内插法”勾绘等高线。
◆ 首先定出相邻
地形点之间,
整米等高线通
过的位置，即
内插点。
◆ 然后用光滑曲
线连接相同高
程的内插点,
完成等高线勾
绘。
2.等高线内插过程
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(二 ).等高线勾绘原理
设,量得图上,ab=25mm
而 AB高差,h=3.6m
ab 25 d=
h = 3.6 = 6.94mm
则 1米高差的等高线平距为,
? a1′=0.4 ?d=2.8mm
4′b=0.2 ?d=1.4mm
三等分 1′ 4′,得 2′, 3′
P244 图 8-40
1.等高线勾绘原理 (计算法 )
例,如图，已知等高距为 1米，在地形点 A,B之间内插
整米等高线通过的位置。
66
65
64
63
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2.图解法透明
纸法 2.图解法 —— 透明纸法
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
原理,一组等间隔的平行线切割直线得等线段。
方法,?在透明纸上画一组等间隔的平行线并编号；
?移动透明纸，使 a,b点分别位于线条的 2.6和 6.2处。
?得平行线与 ab直线的交点，即等高线通过的位置。
,
,
62.6
66.2
a
b
.,
.,
63
64
65
66
?平行线间隔的大小，视等高线平距的大小而定，一般取 2?3mm
为宜 (应稍小于等高线平距 )，而线条长度适当增加。
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3.目估法
?目估内插。
?一般先内插勾绘计曲线，然后内插勾绘首曲线。
4.计算机勾绘等高线
?用全站仪野外采集地貌特征点的三维坐标（ x,y,H）
?用计算机等高线勾绘软件，根据地貌特征点的三维
坐标自动生成等高线。
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◆ 数字化地形图例
◆ 数字化地形图的常用成图方法
◆ 数字化地形图的精度
◆ 数字化地形图的比例尺
§ 9.4 数字化地形图概述
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1.数字化地形图的常用成图方法
数字化地形图是以计算机磁盘为载体的地形信息,
为 AutoCAD图形文件，可供各设计或管理部门进行
计算机处理，也可随时输出于图纸。
? 图纸 → 计算机
? 将图纸上的地形内容，用“手扶式数字化仪”逐点输入计
算机，编辑成 数字化地形图。
? 将图纸地形图，经扫描仪扫描成光栅图，然后用计算机进
行线条的矢量化处理，编辑成数字化地形图。
?数字化测图设备 → 计算机
? 应用数字化测图软件，通过全站仪野外地形信息的数据采
集，输入计算机，编辑成数字化地形图。
? 应用数字化测图系统，即“电子平板”，现场进行数字化
地形图的测绘与编辑。
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土建学院测量工程系 80
2.数字化地形图的精度
● 数字化地形图没有比例尺精度的概念 (不受人眼
判断力所限 ),其地形特征点的精度主要取决于其
成图方法。
● 当成图方法为 图纸 → 计算机时，数字化地形图的
精度不高于原图纸地形图的精度；
● 当成图方法为 数字化测图设备 → 计算机时,其地
形特征点的精度取决于数据采集 的测量精度。
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3.数字化地形图的比例尺
数字化地形图可以编辑成任意比例尺的地形
图输出，但编辑时必须考虑,
●精度必须符合相应 比例尺地形图的规范要求；
● 地形信息内容、图式,必须符合相应 比例尺
地形图的规范要求。
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9.4 电子全站
仪数字化测图
测站 A
后视 B
测点 P
数字化测图方法
◆ A,B坐标和高程以及测站
数据预置于全站仪内。
◆ 测站 A安置全站仪，后视 B；
● 将全站仪内数据文件输
入计算机，经测图软件
处理、编辑成数字化地
形图。
● 测点 P放置棱镜，对 P点
进行坐标测量，全站仪
自动记录 P点的三维坐
标 (测点代码须输入 ),
逐点观测。
SOKKIA SET2000全
站仪能储存 3000个点
的数据。
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全站仪野外数字化测图流程图
全站仪
控制点成果
预置于机内
电子平板
(便携机 )
机内数据
文件
电子手簿
计算机
◆ 测图软件
自动成图
◆ 人工编辑
显示屏
打印机
绘图仪
软 盘 输
出
碎
部
测
量
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测 量 学
第 9章
基础地理信息采集及成图方法
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第 9章
基础地理信息采集及成图方法
§ 9.1 基础地理信息概述
§ 9.2 地形图的基本知识
§ 6.3 大比例尺地形图的传统测绘方法
§ 6.4 数字化测图方法
§ 6.5 普通地形图的数字化
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一,信息与地理信息
◆ 客观性 ◆ 传输性 ◆ 共享性
◆ 适用性 ◆ 时效性 ◆ 不完全 性
1,信息,客观事物在人们大脑中的反映。
§ 9.1 基础地理信息概述
? 信息与数据的关系,
信息由数据来表达；数据是对客观事物进行定位、定性、
定量描述的原始材料；信息来源于数据；数据是信息的载体。
? 信息的本质特征,
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一,信息与地理信息
2,地理信息,与空间地理分布有关的信息 。
§ 9.1 基础地理信息概述
? 地理信息不仅包含所研究实体的地理空间位置、形状，
还包括对实体特征的属性描述。因此地理信息还具有区
域性和多维数据结构的特征，并能实现动态变化。
? 它是地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、属
性、规律和相互联系的数字、文字、影像和图形等的总称。
? 地理信息系统 GIS,Geographic Information System
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二、地理空间数据与地图
1,地理空间数据,表示地球表面地物和地貌空间
位置的数据。是基础地理信息的载体,GIS的基础。
2,地图,由数学所表达的经过 综合概括 并用 特定符
号 表示的地球表面地物和地貌在平面上的图形。
? 地图通常是经正射投影得到的等角投影图。
? 地图三要素,◆ 数学要素 —— 映射函数关系；
◆ 地形要素 —— 统一规范的地形符号；
◆ 地图综合 —— 合理取舍和综合概括。
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1,按用途分类,
(1) 地形图（全要素地图）
(2) 平面图（地物图）
(3) 专题地图（行政区划图、交通图、地籍图等）
地图的种类
2,按介质分类,
(1) 白纸地图
(2) 电子地图
(3) 数字地图
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某城市地图
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某市住宅小区分布图
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某城市主要交通图
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某市自来水管网分布图
2012年 3月 20日星期二
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某城市局部
商业规划图
人口现状分布图
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 12
航测或遥感正射影像图
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某学校校园数字化地形图（局部）
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地 形 图 样 例
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地
形
图
样
例
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一,概述
二,地形图的比例尺
三,地形图的图式符号
四,地形图的分幅与编号
§ 9-2 地形图的基本知识
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一,概 述
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地形图 —— 按一定的投影方法和比例关系，将地面上
所有的地物、地貌，经综合取舍、用规定
的符号，按相似的原理，缩绘在图纸上的
技术资料。
图上仅表示地物，而无等高线表示的地
貌时，也称 平面图 或 地物图。
地形图的定义,
?投影方法：按垂直投影方法；
?比例关系：按测图比例尺；
?地物：地面上所有有明显轮廓的，固定性的，自然
或人工建筑的物体。 (如：房屋、道路、河
流、田野、森林 ···。 )
?地貌：地面高低起伏的状态。 (高山、丘陵、平原、洼
地等。 )
? ?
? ? ?
?
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地形图的定义 注解
?综合取舍：可选择欲反映的信息，可满足众多方面
的要求 (制成多种地图产品 )。
?规定的符号,
由国家测绘局统一制定各地物、地貌表示在地
形图上的符号，即, 地形图图式, 。运用图式
符号，使地形图形象生动 (相似性 )，简单明了。
（我国目前使用由国家技术监督局发布的, 地形图图
式,,编号,GB/T 7929-1995”,1996年 5月 1日实
施 ）
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 20
地形图图例
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◆ 比例尺的定义
◆ 比例尺的表示方法
◆ 比例尺的分类与大小
◆ 比例尺精度
◆ 比例尺选用
二、地形图的比例尺
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1.比例尺的定义
M= 称为比例尺分母 — D d
比例尺 = —————— = — = —— = — 图上长度 d 1 1 实地水平距离 D D/d M
?数字比例尺,1?500,1 ? 1000,1 ? 5000,···
2.比例尺的表示形式
10 5 0 10 20 30 40m
2cm 1?500
?图示比例尺 (直线比例尺 ),
2012年 3月 20日星期二
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3.比例尺的分类和大
小 3.比例尺的分类和大小
1 ? 500 1 ? 1000 1 ? 2000 1 ? 5000 1 ?1万 大比例尺地形图
1 ? 2.5万 1 ? 5万 1 ? 10万 中比例尺地形图
1 ?25万 1 ? 50万 1 ? 100万 小比例尺地形图
*比例尺的大小即比例尺分数值的大小。
? ? ? ?
? ?
? ?
*图的比例尺越大，其表示的地物、地貌越详细，图上点位精
度越高；但一幅图所代表的实地面积也愈小。并且测绘的工
作量会成倍增加。
—— 图上 0.1mm所代表的实地长度 (受人眼判断力限制所致 )。
比 例 尺
比例尺精度
（ cm）
1 ? 500 1 ? 1000 1 ? 2000 1 ? 5000 1 ? 10000
5 10 20 50 100
表 9-1
4.比例尺精度
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5,地形图比例尺的选用
*主要考虑实用、经济
地形图比例尺的选用
比 例 尺
1 ? 10000
1 ? 5000
1 ? 2000
1 ? 1000
1 ? 500
城市总体规划、厂址选择、区域布置、方案比较
城市详细规划及工程项目初步设计
建筑设计、城市详细规划、工程施工图设计、竣工图
用 途
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三、地形图的图式符号
(一 )地物符号
(二 )地貌符号
, 地形图图式, 是由国家测绘局统一制定的
地物、地貌符号的总称 (见表 9-2)。图式符号
分以下两类,
2012年 3月 20日星期二
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(一 )地物符号
1.比例符号 —— 轮廓大，按比例缩小；
3.半比例符号 —— 也称线形符号，即长度按比例,
宽度不依比例。
四类专用符号,
?几何图形符号，地物中心即几何图形中心；
?宽底符号，底线中心即地物中心；
?直角形底符号，其直角顶即地物中心；
?不规则几何图形符号，其下方端点连线中心即
地物中心。
2.非比例符号 —— 轮廓小，重要，用专用符号表示；
4.地物注记 —— 用文字、数字对地形符号加以说明。
2012年 3月 20日星期二
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2012年 3月 20日星期二
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2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 32
4,地物注记 ——
用文字、数字对地形符号加以说明。
?地名、路名、厂名、河流名等；
?地面高程注记；
?植被注记等。
2012年 3月 20日星期二
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（二）地貌符号 —— 等高线
1,用等高线表示地貌的原理
2,等高距、等高线平距、地面坡度
3,等高线分类
4,用等高线表示的典型地貌
5,等高线特性
2012年 3月 20日星期二
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地貌是指地球表面的各种起伏形态，它包括山地、丘陵、
高原、平原、盆地等。在地形测绘中，表示地貌的方法很多，
对于大比例尺地形图通常用等高线表示。
（ 1） 等高线的概念
等高线是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线 。
等高线与
地 貌
（录像）
１．用等高线表示地貌的原理
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 35
２．等高距、等高线平距、地面坡度
d1 d2 d3 d4 d5 d6
等高距 —— 相邻等高线之间的高差 h，也称
等高线间隔。 同一幅地形图中,
等高距 h相等。
等高线平距 —— 相邻等高线之间
的水平距离 d。 等高
线平距 d随地面坡
度变化而变化。
● 由于 h为定值，所以 i 与 d成反比，即,
d大 (等高线稀 ),i 小 (地面坡度小,缓和 )
d小 (等高线密 ),i 大 (地面坡度大,陡峭 )
h
h
h
h
h
h
?
i
地面坡度 i,
(?为地面倾角 )
i= — h d = tan ?
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 36
３．等高线分类
（ 1）首曲线 —— 基本等高线, 按测图规定的基本等
高距勾绘 (线粗 0.15mm)。
（ 3）间曲线 —— 局部加绘，使地貌更祥细。
采用 1/2等高距，用长虚线表示。
注意：在同一幅地形图中间曲线与助曲线可不闭合
（ 2）计曲线 —— 将高程能被五倍基本等高距整除的
等高线加粗 (线粗 0.25mm)，并注记
高程。便于读图。
（ 4）助曲线 —— 局部加绘，使地貌更祥细。
采用 1/4等高距，用短虚线表示。
2012年 3月 20日星期二
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3．等高线分类
2012年 3月 20日星期二
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等高线图例 1
等高线图例
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４．用等高线表示的几种典型地貌
2012年 3月 20日星期二
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４．用等高线表示的几种典型地貌
地
貌
的
基
本
组
成
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 41
（ 1）山头与洼地
?地形相反，地貌图相似：山头向中心
越高，洼地反之。
?示坡线指向低处，便于区分。
示坡线
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（ 2）山脊与山谷
山脊, 向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为
山脊线 。
山脊线
山谷, 两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线
为 山谷线 。
山谷线
2012年 3月 20日星期二
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● 雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山
脊线成为分水线、山谷线成为集水线。
● 一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。
雨水流淌方向
分水线与集水线
2012年 3月 20日星期二
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（ 3）鞍部
两个山头间的低
凹处，一般也是
两个山脊和两个
山谷的会聚处。
2012年 3月 20日星期二
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（ 4）绝壁与悬崖
(a)陡崖,坡度在 70o以上。
(a) 符号表示 符号表示 (b)
(b)绝壁,上下垂直的陡崖，也称断崖。
(c)悬崖,崖口倾斜到陡壁外面而悬空。
等高线
表 示 (c)
2012年 3月 20日星期二
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５．等高线的特性
（ 1） 同一条等高线上高程必相等。 (等高 )
（ 2） 各条等高线必然闭合，如不在本幅图闭合，必
定在相邻的其他图幅闭合。 (闭合 )
（ 3） 只有在悬崖处，等高线才相交，但交点必成双。
(不相交 )
（ 4） 同一幅图内等高距为定值，所以，地面缓和处
等高线平距大、陡峭处平距小。 (稀缓密陡 )
（ 5） 等高线与山脊线、山谷线成正交。 (正交性 )
2012年 3月 20日星期二
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四、地形图的分幅编号与图廓注记
?便于地形图的管理与使用。
?两种分幅方法,
梯形分幅 —— 用经线、纬线划分图幅范围。
矩形分幅 —— 用纵横坐标格网线划分图幅范围。
?统一编号或根据实际需要编号。
1.地形图的图名、图号和图廓
2.矩形分幅与编号方法
3.梯形分幅与编号方法
2012年 3月 20日星期二
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1,地形图的图名、图号和图廓
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地 形 图 样 例
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土建学院测量工程系 50
2.矩形分幅与编号
—— 以坐标格网线划分图幅范围，通常使用于
1:5000以下的大比例尺地形图分幅。
(1)采用图幅西南角坐标公里数编号的正方形分幅
基本分幅,1:5000
比例尺
1:5000
1:2000
1:1000
1:500
图幅大小
(厘米 )
40× 40
50× 50
50× 50
50× 50
实地面积
(平方公里 )
4
1
0.25
0.0625
图幅数
1
4
16
64
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分幅与编号
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
1:500
20-10- Ⅲ - Ⅳ -Ⅰ
基本分幅,1:5000
1:5000
10 11 12
22
21
20
20-10
1:5000
10 11 12
22
21
20
20-10
1:2000 Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
20-10-Ⅰ
1:1000
20-10- Ⅳ - Ⅲ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
矩形分幅与编号法
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2.任意分幅
例：某小测区 1:1000地
形图 的任意分幅和
编号方法。
(2)任意分幅
在较小测区内，为减少破幅数，可采用任意分幅。
任意分幅时，图幅大小
一般仍按标准，编号以
实用为标准。
2000
4000
3500
3000
2500
1000 1500 2000 2500 3000 3500
1300
2300
2.3-2.3 2.3-2.8
3.3-1.3 3.3-1.8 3.3-2.3 3.3-2.8
2.8-1.3
◆ 按原分幅为 20幅
◆按现分幅为 12幅
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3.梯形分幅与编号
? 梯形分幅法,
地图的梯形分幅又称 国际分幅, 由国际
统一规定的 经线为图的东西边界, 统一
规定的 纬线为图的南北边界 。
? 由于子午线向南北极收敛, 因此, 整个
图幅呈梯形 。 其划分的方法和编号, 随
比例尺不同而不同 。
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3.梯形分幅与编号
? 梯形分幅法的目的和作用
便于地形图的测绘, 管理, 检索和使用 。
? 国家基本地形图就是梯形分幅地形图,
包括,
1,100万, 1,50万, 1,25万, 1,10万,
1,5万, 1,2.5万, 1,1万, 1,5000等 。
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1:100万比例尺地图的分幅和编号
? 1,100万地形图分幅与编号采用国际 l:100万地
图会议 (1913年, 巴黎 )的规定进行 。 标准分幅
的经差是 6°, 纬差是 4° 。
? 1:100万比例尺地图的分幅是从地球赤道 (纬度 0)
起, 分别向南北两极, 每隔纬差 4° 为一横行,
依次以拉丁字母 A,B,C,D,…… V表示；
? 由经度 180° 起, 自西向东每隔经差 6° 为一纵
列, 依次用数字 1,2,3,……, 60表示 。
? 每幅图的编号, 先写出横行的代号, 中间绘一
横线相隔, 后面写出纵列的代号 。
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下图所示为东半球北纬 1:100万地图的国际分幅和编号
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北京某处的纬度为北纬 39° 56′23″，经度为东经 116° 22′53″，
则所在的 1:100万比例尺图的图幅号是 J-50
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1,50万,1,25万,1； 10万地形图的分幅与编号
这三种地图编号都是在 l,100万图号后分别加上自己的代
号所成 。
按经差 3°,纬差 2° 可划分成 4幅 1,50
万的图（ A,B,C,D）
按经差 1° 30′,纬差 1 ° 划分为 16幅 1,25万的
图（ [1],[2]。。。。 [16] ）
按经差 30′、纬差 20′划分为 144幅 1,10万的
图（ 1,2,3。。。。 144）
1,100万
一分四
一分九
3.梯形分幅与编号
（ 1） 旧的国家基本比例尺地形图的分幅与编号
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3.梯形分幅与编号
（ 1） 旧的国家基本比例尺地形图的分幅与编号
1:100万分出,
1:50万 ;
1:25万 ;
1:10万
1:10万分出,
1:5万 ;
1:2.5万 ;
1:1万
A [3]
A 3
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（ 2） 新的国家基本比例尺地形图的分幅与编号
新的标准中, 分幅方法与前面相同 。 编号方法则更加简单,
仍然以 1,100万地形图为基础, 以不同比例尺分 1,100万的行
列数加以编号 。
* ** * *** ***
1:100万 1:100万 比例尺 图幅所 图幅所
的行号 的列号 代码 在行号 在列号
3.梯形分幅与编号
C D
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001001
001002
002001
002002
114o
38o
117o 120o
40o
36o
J50
1,50万地形图编号
114o
30o
117o 120o
32o
28o
1,25万地形图编号
002
004
003
001
H50
29o
31o
J50B001001
H50C002004
H50C00300
1
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地形图的识读 -----图外注记识读
(一 )图外注记识读
1,图号、图名和
接图表
2,比例尺
3,经纬度与坐标格网
4.坐标系统
高程系统
图式、测图日期
测图者
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地形图的识读 ----图外注记识读
(二 ) 三北方向线关系图
? 三北方向是指真子午线
北方向 N,磁子午线北
方向和高斯平面坐标系
的纵轴方向 （ +x） 。
? 三个方向间的角度关系
图一般绘制在中, 小比
例尺图的东图廓线的坡
度比例尺上方 。
(三 ) 坡度尺
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地形图的成图方法
§ 9-3 大比例尺地形图的传统测绘方法
§ 9-5 普通 地形图的数字化
§ 9-4 数字化测图方法
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地形图的成图方法
一,地形图的传统测绘方法
1.平板仪测图 (包括大平板仪与小平板仪测图 )
2.小平板仪与经纬仪联合测图
3.经纬仪测图
4.传统航空摄影测量
二,数字化测图方法
1.全站仪野外数字测图
2.数字摄影测量
3.卫星遥感成图
4.地形原图的数字化 (数字化仪和扫描仪 )
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一、测图前的准备工作
1.图纸准备
2,绘制坐标方格网
3,展绘控制点
§ 9-3 大比例尺地形图的传统测绘方法
二、野外测图（碎部测量）
三、地形图的拼接、整饰和检查
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2.绘制坐标方格网
方格网的大小,40cm?50cm或 50cm?50cm
方格的大小,10cm?10cm
目的,精确展绘控制点
方格网绘制方法,
对角线法
—— 用金属直尺绘制
o
a b
c d
?画对角线
?取等距 oa=ob=oc=od
?连接 abcd成矩形
?沿各边截取 10厘米
等距标记
?连接相应等距标记
成方格网
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?方格网精度要求
③ 各方格的对角线长
(141.4mm)，误差应
??0.2mm。
① 方格网对角线长，误差 ??0.3mm；
② 沿方格网对角线的方格交点，偏离对角线 ??0.2mm；
?方格网线条要求
方格网线条粗 0.1~0.15
mm，要使用 4H,5H
绘图铅笔绘制。
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3.展绘控制点
1.注记坐标格网线的
坐标值,
根据分幅范围及测
图比例尺确定格网
线的坐标注记。
1:1000
0.5?0.5 1000
900
800
700
600
500
500 600 700 800 900 1000
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1:1000
0.5?0.5
1000
900
800
700
600
500
500 600 700 800 900 1000
例：将控制点 A(xA=647.43m,yA=634.52m)； B(xB=913.46m,
yB=748.63m),展绘到测图纸上。
作法,
① 确定 A点所在方格；
② 用比例尺向 x方向量 47.43m,
作标记；
③ 用比例尺向 y方向量 34.52m,
作标记；
④ 连接相应点交点为 A；
⑤ 注记点号。
⑥ 同理展绘 B点。
3.展绘控制点
A
4.50
6.45
B
⑦ 检查：用比例尺量取 AB距
离，距离读数与理论值之
差 ?图上 0.3mm。
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二、地形图的成图方法
目前，计算机技术迅速发展。几乎所有用图单位都需要
数字化地形图，以便用计算机进行对图纸的专业管理、规
划和设计，等。即使供张贴、悬挂的图纸 (主要指全国地图,
省图，等 )，以及交通图、旅游图等，也主要通过用数字化
地形图编绘而成。因此，现在各测绘部门都生产数字化地
形图。
以前，测绘部门提供的地形图就是图纸 —— 经制版、印刷
的地图或地形图；或者是由透明原图晒成的蓝图 (多用于规
划及工程设计等，作为设计图纸的基础 )。
地形图使用于国防建设和国民经济建设的各个领域，而
各行业对所用图纸的要求也不相同。
?地形图的成图
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三,地形图的拼接、检查和整饰
(一 ).图的拼接
?即相邻图幅的接边。
?由于测量误差，使相邻两幅图边同一线条不重合。
如偏差在允许范围内，要将线条接顺。
?数字化地形图测绘时，不受图廓线限制，但相邻测
站的内容须衔接,
一般在 CAD图上由
人工修饰。图幅
划分通过软件完
成。
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土建学院测量工程系 73
等高线勾绘
(一 ).基本等高距的规定
基本等高距的规定 表 9-11
比例尺 丘陵基本等高距 （ m） 山地基本等高距 （ m）
1? 500 0.5 0.5
1? 1000 0.5 1
1? 2000 1 2
1? 5000 2 5
1.基本等高距的规定
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◆ 地貌特征点反映在图纸上的仅仅是一些不同高程 (且大部分不
是整米数 )和不同位置的点，以及一些地性线的走向。
◆ 相邻地形点之间坡度相等，因此可用“内插法”勾绘等高线。
◆ 首先定出相邻
地形点之间,
整米等高线通
过的位置，即
内插点。
◆ 然后用光滑曲
线连接相同高
程的内插点,
完成等高线勾
绘。
2.等高线内插过程
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 75
(二 ).等高线勾绘原理
设,量得图上,ab=25mm
而 AB高差,h=3.6m
ab 25 d=
h = 3.6 = 6.94mm
则 1米高差的等高线平距为,
? a1′=0.4 ?d=2.8mm
4′b=0.2 ?d=1.4mm
三等分 1′ 4′,得 2′, 3′
P244 图 8-40
1.等高线勾绘原理 (计算法 )
例,如图，已知等高距为 1米，在地形点 A,B之间内插
整米等高线通过的位置。
66
65
64
63
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土建学院测量工程系 76
2.图解法透明
纸法 2.图解法 —— 透明纸法
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
原理,一组等间隔的平行线切割直线得等线段。
方法,?在透明纸上画一组等间隔的平行线并编号；
?移动透明纸，使 a,b点分别位于线条的 2.6和 6.2处。
?得平行线与 ab直线的交点，即等高线通过的位置。
,
,
62.6
66.2
a
b
.,
.,
63
64
65
66
?平行线间隔的大小，视等高线平距的大小而定，一般取 2?3mm
为宜 (应稍小于等高线平距 )，而线条长度适当增加。
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 77
3.目估法
?目估内插。
?一般先内插勾绘计曲线，然后内插勾绘首曲线。
4.计算机勾绘等高线
?用全站仪野外采集地貌特征点的三维坐标（ x,y,H）
?用计算机等高线勾绘软件，根据地貌特征点的三维
坐标自动生成等高线。
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 78
◆ 数字化地形图例
◆ 数字化地形图的常用成图方法
◆ 数字化地形图的精度
◆ 数字化地形图的比例尺
§ 9.4 数字化地形图概述
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 79
1.数字化地形图的常用成图方法
数字化地形图是以计算机磁盘为载体的地形信息,
为 AutoCAD图形文件，可供各设计或管理部门进行
计算机处理，也可随时输出于图纸。
? 图纸 → 计算机
? 将图纸上的地形内容，用“手扶式数字化仪”逐点输入计
算机，编辑成 数字化地形图。
? 将图纸地形图，经扫描仪扫描成光栅图，然后用计算机进
行线条的矢量化处理，编辑成数字化地形图。
?数字化测图设备 → 计算机
? 应用数字化测图软件，通过全站仪野外地形信息的数据采
集，输入计算机，编辑成数字化地形图。
? 应用数字化测图系统，即“电子平板”，现场进行数字化
地形图的测绘与编辑。
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 80
2.数字化地形图的精度
● 数字化地形图没有比例尺精度的概念 (不受人眼
判断力所限 ),其地形特征点的精度主要取决于其
成图方法。
● 当成图方法为 图纸 → 计算机时，数字化地形图的
精度不高于原图纸地形图的精度；
● 当成图方法为 数字化测图设备 → 计算机时,其地
形特征点的精度取决于数据采集 的测量精度。
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 81
3.数字化地形图的比例尺
数字化地形图可以编辑成任意比例尺的地形
图输出，但编辑时必须考虑,
●精度必须符合相应 比例尺地形图的规范要求；
● 地形信息内容、图式,必须符合相应 比例尺
地形图的规范要求。
2012年 3月 20日星期二
合肥工业大学
土建学院测量工程系 82
9.4 电子全站
仪数字化测图
测站 A
后视 B
测点 P
数字化测图方法
◆ A,B坐标和高程以及测站
数据预置于全站仪内。
◆ 测站 A安置全站仪，后视 B；
● 将全站仪内数据文件输
入计算机，经测图软件
处理、编辑成数字化地
形图。
● 测点 P放置棱镜，对 P点
进行坐标测量，全站仪
自动记录 P点的三维坐
标 (测点代码须输入 ),
逐点观测。
SOKKIA SET2000全
站仪能储存 3000个点
的数据。
2012年 3月 20日星期二
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土建学院测量工程系 83
全站仪野外数字化测图流程图
全站仪
控制点成果
预置于机内
电子平板
(便携机 )
机内数据
文件
电子手簿
计算机
◆ 测图软件
自动成图
◆ 人工编辑
显示屏
打印机
绘图仪
软 盘 输
出
碎
部
测
量
