碎部測量就是測定碎部點的平面位置和高程。地形圖的質(zhì)量在很大程度上取決于立尺員能否正確合理地選擇地形點。地形點應(yīng)選在地物或地貌的特征點上。地物特征點就是地物輪廓的轉(zhuǎn)折、交叉和彎曲等變化處的點及獨立地物的中心點。地貌特征點就是控制地形的山脊線、山谷線和傾斜變化線等地形線上的最高、最低點,坡度和方向變化處,以及山頭和鞍部等處的點。地形點的密度主要根據(jù)地形的復(fù)雜程度確定,也決定于測圖比例尺和測圖的目的。測繪不同比例尺的地形圖,對碎部點間距有不同的限定,對碎部點距測站的最遠(yuǎn)距離也有不同的限定。表8-l、表8-2給出了地形測繪采用視距測量方法測量距離時的地形點最大間距和最大視距的允許值。
地形點最大間距和最大視距(一般地區(qū)) 表8-1
測圖比例尺
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地形點最大間距
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最大視距
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主要地物特征點
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次要地物特征點和地形點
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1:500
1:1000
1:2000
1:5000
|
15
30
50
100
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60
100
130
300
|
100
150
250
350
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地形點最大間距和最大視距(城鎮(zhèn)建筑區(qū)) 表8-2
測圖比例尺
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地形點最大間距
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最大視距
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主要地物特征點
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次要地物特征點和地形點
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1:500
1:1000
1:2000
|
15
30
50
|
50
80
120
|
70
120
200
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8.4.2 平板儀的構(gòu)造
平板儀是一種野外直接測繪地形圖的儀器。平板儀由平板、照準(zhǔn)儀和若干附件組成。平板儀又分為大平板儀、小平板儀、光電測距平板等。
(1)大平板儀
圖8-10為大平板儀。大平板儀由平板和照準(zhǔn)儀組成。
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圖8—10 大平板儀及其附件
大平板儀的平板由圖板、基座和三腳架組成。圖板一般為1500px×1500px×75px的木質(zhì)平板?;眠B接螺旋安裝在三腳架上。放松連接螺旋,平板和基座可在三腳架頭上作小范圍移動?;嫌心_螺旋,用于整平圖板,還有制動螺旋和微動螺旋,可以控制圖板在水平方向的轉(zhuǎn)動。
照準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡、豎盤和直尺組成。望遠(yuǎn)鏡和豎盤用來照準(zhǔn)和視距測量,照準(zhǔn)碎部點上豎立的標(biāo)尺,測定距離和高差。直尺和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸在同一豎直面內(nèi)(或相距很近的平行豎直面)。望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)后,直尺在平板上的方向即代表照準(zhǔn)方向。望遠(yuǎn)鏡上有垂直方向的制動螺旋、微動螺旋、物鏡和目鏡的調(diào)焦螺旋,以及豎盤水準(zhǔn)管微傾螺旋。望遠(yuǎn)鏡的支架上還有橫向水準(zhǔn)管及微傾螺旋,用以置平望遠(yuǎn)鏡的橫軸。
平板儀的附件有:對點器,使地面控制點與圖板上的同名點安置在同一鉛垂線上;定向羅盤,用于平板儀的近似定向;圓水準(zhǔn)器,用于整平圖板。
(2)小平板儀
小平板儀是大平板儀的簡化,主要部件有圖板、照準(zhǔn)器、三腳架和對點器,如圖8-11所示。部件的作用與大平板儀相同,但是結(jié)構(gòu)簡單得多。小平板儀比大平板儀輕便。
1-照準(zhǔn)器;2-圖板;3-對點器;4-三腳架
圖8-11 小平板儀
(3)光電測距平板
平板儀的照準(zhǔn)儀可由光電測距照準(zhǔn)儀代替,這樣可以提高測量精度和工作效率。光電測距照準(zhǔn)儀由支架、光電測距儀、傳感器、平行直尺組成。支架用于支撐光電測距儀,其上還有圓水準(zhǔn)器、與傳感器相連的電纜接口、按鍵。光電測距儀是超小型的,用于測量距離和高差。傳感器安裝在測距儀左邊,用于自動測量豎直角。平行直尺在支架右邊,可以與測距儀光軸作平行滑動。圖8-12所示為日本生產(chǎn)的REDmini光電測距照準(zhǔn)儀。
1-望遠(yuǎn)鏡物鏡及紅外光發(fā)射接收鏡;2-垂直角傳感器;3-折角目鏡;4-讀數(shù)顯示窗;
5-豎直制動螺旋;6-圓水準(zhǔn);7-豎直微動螺旋;8-直尺
圖8-12 光電測距照準(zhǔn)儀
8.4.3 平板儀的安置
在一個測站上,平板儀的安置包括概略整平、對中、精確整平和定向四項工作。
(1)概略整平
概略整平是利用圓水準(zhǔn)器將圖板整平。
(2)對中
對中就是使圖板上的控制點和地面上的同名點位于同一鉛垂線上,如圖8-13(a)所示。其方法是先將對點器的尖端對準(zhǔn)圖板上的控制點,然后移動三腳架使垂球尖對準(zhǔn)地面上的同名點。對中的允許誤差與比例尺大小有關(guān),一般規(guī)定為0.5M(cm),M為比例尺分母,其數(shù)值列于表8-3。
平板儀對中的允許誤差 表8-3
比例尺
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1:500
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1:1000
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1:2000
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1:5000
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對中的允許誤差(cm)
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2.5
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5
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10
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25
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(3)精確整平
對中以后,利用照準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管精確整平圖板,整平方法和經(jīng)緯儀整平相同。對于小平板儀,則放松制動旋,調(diào)至圖板水平,然后旋緊制動螺旋。
(4)定向
經(jīng)對中、整平后,進(jìn)行圖板定向。如圖8-13(b)所示,將照準(zhǔn)儀的直尺邊緊靠在圖上已知直線ab上,轉(zhuǎn)動圖板,使照準(zhǔn)儀照準(zhǔn)地面目標(biāo)B,然后旋緊水平制動螺旋,固定圖板,使圖上控制點之間的方向與地面控制點之間的方向完全一致,這樣就完成了圖板的定向工作。圖板定向正確與否對測圖精度影響很大,必須細(xì)心操作。為了防止定向發(fā)生錯誤,必須用另一控制點方向進(jìn)行檢查,如圖8-13(b)中以AB方向定向、以AE方向檢查。
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圖8-13 平板儀的對點和定向
定向需要轉(zhuǎn)動圖板,可能影響對中。因此在實際工作中,對中之前應(yīng)先目估使平板概略定向。移動三角架進(jìn)行對中時,盡量保持平板概略定向。這樣,在定向時只需要將平板轉(zhuǎn)動一個很小的角度,從而減小對點誤差,不致使其超過允許的范圍。
8.4.4 經(jīng)緯儀配合平板儀測圖法
經(jīng)緯儀配合平板儀測圖法是將平板儀安置在測站上,確定測站至碎部點的方向,而經(jīng)緯儀安置在測站旁邊,以測定經(jīng)緯儀至碎部點的距離和碎部點的高差。最后用方向與距離交會的方法定出碎部點在圖上的位置,并注記高程。
圖8-14 經(jīng)緯儀配合平板儀測法的測站安置
如圖8—14所示,將經(jīng)緯儀安置在距測站A點1~2m的A′點,量得AA′的距離和經(jīng)緯儀的高度。在A點上立尺,經(jīng)緯儀視線水平時照準(zhǔn)標(biāo)尺并讀取中絲讀數(shù)s,求得A′點的高程,然后將平板儀安置在A點上,以圖紙上已知直線ab照準(zhǔn)B點進(jìn)行定向。再用照準(zhǔn)器照準(zhǔn)經(jīng)緯儀的垂球線,在圖紙上畫出方向線,并按測圖比例尺縮繪出點。測圖時,觀測員將照準(zhǔn)儀直尺邊切于圖上點,照準(zhǔn)碎部點C的尺子,在圖紙上確定出方向線。此時經(jīng)緯儀也照準(zhǔn)C點,用視距法測出水平距離和高程。在圖紙上以為圓心,以經(jīng)比例尺化算后的距離為半徑,與dc方向交出c點,點旁注記高程。
§8.5 地形圖的繪制
8.5.1 地物描繪
在測繪地形圖時,對地物測繪的質(zhì)量主要取決于是否正確合理地選擇地物特征點,如房角、道路邊線的轉(zhuǎn)折點、河岸線的轉(zhuǎn)折點、電桿的中心點等。主要的特征點應(yīng)獨立測定,一些次要的特征點可采用量距、交會、推平行線等幾何作圖方法繪出。
一般規(guī)定,主要建筑物輪廓線的凹凸長度在圖上大于0.4mm時,都要表示出來。如在1:500比例尺的地形圖上,主要地物輪廓凹凸大于0.2m時應(yīng)在圖上表示出來。對于大比例尺測圖,應(yīng)按如下原則進(jìn)行取點。
①有些房屋凹凸轉(zhuǎn)折較多時,可只測定其主要轉(zhuǎn)折角(大于2個),取得有關(guān)長度,然后按其幾何關(guān)系用推平行線法畫出其輪廓線。
②對于圓形建筑物可測定其中心并量其半徑繪圖;或在其外廓測定三點,然后用作圖法定出圓心,繪出外廓。
③公路在圖上應(yīng)按實測兩側(cè)邊線繪出:大路或小路可只測其一側(cè)的邊線,另一側(cè)按量得的路寬繪出。
④道路轉(zhuǎn)折點處的圓曲線邊線應(yīng)至少測定三點(起、終和中點)繪出。
⑤圍墻應(yīng)實測其特征點,按半比例符號繪出其外圍的實際位置。
對于已測定的地物點應(yīng)連接起來的要隨測隨連,以便將圖上測得的地物與地面上的實體對照。這樣,測圖時如有錯誤或遺漏,就可以及時發(fā)現(xiàn),給予修正或補(bǔ)測。
地物特征點的測繪方法前面已有敘述。在測圖過程中,根據(jù)地物情況和儀器狀況選擇不同的測繪方法,如極坐標(biāo)法、方向交會法、距離交會法或直角坐標(biāo)法。
8.5.2 地貌勾繪
在測出地貌特征點后,即開始勾繪等高線。勾繪等高線時,首先用鉛筆輕輕描繪出山脊線、山谷線等地性線,由于等高距都是整米數(shù)或半米數(shù),因此基本等高線通過的地面高程也都是整米數(shù)或半米數(shù)。由于所測地形點大多數(shù)不會正好就在等高線上,因此必須在相鄰地形點間,先用內(nèi)插法定出基本等高線的通過點,再將相鄰各同高程的點參照實際地貌用光滑曲線進(jìn)行連接,即勾繪出等高線。不能用等高線表示的地貌,如懸崖、峭壁、土堆、沖溝、雨裂等,應(yīng)按圖示符號表示。對于不同的比例尺和不同的地形,基本等高距也不同。
等高線的內(nèi)插如圖8-15所示。
圖8-15 等高線的內(nèi)插
等高線的勾繪見圖8-16。
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圖8-16 等高線的勾繪
等高線一般應(yīng)在現(xiàn)場邊測圖邊勾繪,要運用等高線的特性,至少應(yīng)勾繪出計曲線,以控制等高線的走向,以便與實地地形相對照,可以當(dāng)場發(fā)現(xiàn)錯誤和遺漏,并能及時糾正。
8.5.3 地形圖的拼接
測區(qū)面積較大時,整個測區(qū)必須劃分為若干幅圖進(jìn)行施測。這樣,在相鄰圖幅連接處,由于測量誤差和繪圖誤差的影響,無論是地物輪廓線,還是等高線往往不能完全吻合。
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如圖8-17所示兩圖幅相鄰邊的銜接情況,房屋、道路、等高線都有誤差。拼接不透明的圖用寬約5m的透明圖紙蒙在左圖幅的圖邊上,用鉛筆把坐標(biāo)格網(wǎng)線、地物、地貌勾繪在透明紙上,然后再把透明紙按坐標(biāo)格網(wǎng)線位置蒙在右圖幅銜接邊上,同樣用鉛筆勾繪地物和地貌,同一地物和等高線在兩幅圖上不重合量,就是接邊誤差。當(dāng)用聚酯薄膜進(jìn)行測圖時,不必勾繪圖邊,利用其自身的透明性,可將相鄰兩幅圖的坐標(biāo)格網(wǎng)線重疊,就可量化地物和等高線的接邊誤差。若地物、等高線的接邊誤差不超過表8-4中規(guī)定的地物點平面位置中誤差、等高線高程中誤差、等高線高程中誤差的倍時,則可取其平均位置進(jìn)行改正。若接邊誤差超過規(guī)定限差,則應(yīng)分析原因,到實地測量檢查,以便得到糾正。
地物點平面位置中誤差和地形點高程中誤差 表8-4
地區(qū)類別
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點位中誤差
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平地
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丘陵地
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山地
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高山地
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鋪裝地面
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山地、高山地
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圖上0.8mm
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高程注記點的高程中誤差
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0.15m
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城鎮(zhèn)建筑區(qū)、工礦建筑區(qū)、
平地、丘陵地
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圖上0.6mm
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等高線插求點的高程中誤差
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