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摘要:地形图上表示地貌的方法有很多种,在测量工作中通常采用等高线法。所谓等高线是指地面上高程相同的相邻点所集合而成的闭合曲线。用等高线表示地貌,不仅能明显表示出地面的起伏状态,而且能表示出地面的坡度和地面点的高程,便于在图上进行工程的规划设计。本文就如何生成准确合理的等高线作简单的探讨。
关键词:地形图 成图软件 处理 应用
1 建立平面控制坐标系
对每一个站在测前都应先确立使用何种平面控制坐标系,有条件的站(如测站附近有国家三角点或者能用GPS的站),应建立大地坐标系,无条件的站可建立测站独立的平面直角坐标系(起始方位角以磁北为0度)。以下介绍采用独立平面直角坐标系的测站如何测绘地形图。
1.1 对于地形变化不太复杂的站。首先需在测绘地形图的范围内选择一个仪器站点并打上木桩,桩头钉上平头钢钉,对这一仪器站点的要求是:视线开阔,能看到测图范围内的大多数碎部测点。建立后视站点,其方法是在仪器站点上架好全站仪,将罗盘仪或指北针放在全站仪上,使全站仪视线与指北针的正北方向一致,将全站仪水平方向止动,在其视线前方一定距离的点位上打上木桩,桩头钉上平头钢钉。用四等水准测量上述两点的高程。
1.2 确定两站点的坐标。首先假定仪器站点的坐标,一般假定为:北向N(X)=10000.000,东向E(Y)=10000.000,其高程Z=测定值。测定后视站点坐标,其方法是先用全站仪测定两点间的平距,后视站点的坐标为:北向N(X)=10000.000+两点间的平距,东向E(Y)=10000.000,其高程Z=测定值。
1.3 在全站仪的内存中建立存储测量坐标的文件夹。将两站点的坐标编点号并输入至全站仪的该文件中(这里仪器站点编为1号后视站点编为2号)。建立存储文件夹与输入坐标的方法参照全站仪的使用手册。
2 野外测绘工作
一般采用草图测记法,需先绘出测区草图,将各碎部测量点上的点号记录在草图的相应位置上,并注记地物地貌。
2.1 建立测区图根点。如果测区较大一个仪器站看不完全部碎部,这时还应该建立多个图根控制点(支导点),在选定的点位上打上木桩,桩头钉上平头钢钉,并编号命名,如ZD1、ZD2等。
2.2 建站。因仪器型号不同其操作不大相同,下面以NTS352全站仪为例,首先将全站仪架在1号点上并对中整平,量出钉头至全站仪横轴中心的高度,测量温度、气压、凌镜高,一并输入到全站仪中,全站仪建站过程如下:按MENU键→F1→输入→“文件名”→回车→F1→输入→“1”回车(标识符可空)→▼→输入→“仪高”→回车→OK?是→记录?是。F2→输入“2”(此时应将全站仪对准后视点上的凌镜)回车→后视→回车→OK?是→测量→坐标→记录?否,建站完成。
2.3 測量。首先应测各支导点的坐标,其方法是将棱镜架在支导点“1”上并对中整平,将全站仪描准棱镜,并作以下操作。输入“点号”3→回车→输入“编码”ZD1→回车→测量→坐标。全站仪自动记录点号和坐标。此时支导点1在全站仪中存储的点号为3,其后每对准一个测量点时只需按“同前”键即可。如果长时间不操作全站仪退出测量菜单时,只需按以下操作即可。按“MENU”→F1→回车→F3即可从新进测量菜单。
2.4 外业测量注意事项。①全站仪不能在强光下长期工作应架太阳伞保护全站仪。②为了方便测量如果用多个棱镜同时测碎部时,其各棱镜高一定要一致,当某一测点需变棱镜高时,一定要从新输入该点的棱镜高,其方法是在测量菜单下用▼键将光标调到“镜高”按输入键、“输入镜高”回车即可,测完这点后一定要将镜高改回原值。③司仪人员要及时与草图记录人员沟通,校对仪器记录的点号是否与草图上记录的点号一致。④每建一仪器站时一定要弄清该站的点号、后视的点号,一旦出错所有在该站测的碎部点将全部报废,所以测站建好后要先测一个已知点的坐标,进行对比,如误差不大再继续进行测量。
3 数据传输
测量完一站后,必须把全站仪内存中的数据文件传到计算机中,才能进行地形图的绘制。传输方法有两种:一种是用南方公司的专用传输软件“NTS”;一种是用CASS6.1绘画软件传输。不管用何种方法都必须先在全站仪和软件上设置通讯参数,两方的通讯参数必须一致。
4 等高线的生成
当外业工作结束后,回到室内启动CASS成图软件,设置好通讯参数,利用CASS软件的数据传输功能把全站仪上的坐标数据传出来保存为*.DAT格式的文件,然后就可以利用此文件开始内业成图了,在这里仅讨论内业成图中等高线的生成。
首先在建立地面高程模型(DTM)之前,应剔除明显高出地面不能代表当地高程的碎部点,把其高程改为零即可。重要的一点是要使用“选择地性线”功能,使DTM的三角网边经过地性线,一般要将山脊线、山谷线、坡度变化线、地貌变向线、坡顶线和坡底线等用复合线绘出,在建DTM时考虑地性线,当然陡坎的坎上和坎下没有同时测量时,应在建DTM之前先绘出,并注意输入坎高,然后建DTM时根据提示选择考虑陡坎。只有这样才能生成合理的DTM三角网,进而绘出准确逼真的等高线。如果不考虑这些地性线,而用坐标数据文件直接生成三角网,往往会出现三角网边横穿陡坎、山脊线等不合理现象,以此绘制的等高线将失真。
另外在南方CASS软件中提供了对三角网中的三角形进行增加、删除、调整等功能,可使最终的DTM更加合理。
5 等高线和高程点的注记
等高线的注记一般只注记计曲线,注记的字头应指向山顶或高地,但字头不应指向图纸的下方,地貌复杂的地方,应注意配置,保持地貌的完整。
关于高程点的注记一般选在明显地物点和地形点上,依据地形类别及地物点和地形点的多少,其密度为图上每100cm2内5~10个。在南方CASS软件中提供了方便快捷的等高线注记和高程点过滤功能。
6 等高线的修饰
等高线在遇到房屋及其它建筑物、双线道路、路堤、坑穴、陡坎、斜坡、湖泊、双线河、双线渠、水库、池塘以及注记等均应中断。
在南方CASS成图软件中提供了自动切除穿陡坎、穿围墙、穿二线间、穿高程注记、穿指定区域内的等高线等功能,完全满足等高线的修剪。当等高线的坡向不能判别时,还应加绘示坡线。
要想在数字化成图中自动生成准确逼真的等高线,测量人员的工作经验和强大的成图软件功能缺一不可。在地形图上表示地貌的方法有很多种,在测量工作中通常采用等高线法。所谓等高线是指地面上高程相同的相邻点所集合而成的闭合曲线。用等高线表示地貌,不仅能明显表示出地面的起伏状态,而且能表示出地面的坡度和地面点的高程,便于在图上进行工程的规划设计。可以直接修改等高线的标高呀方法是一样的,比如:现在50.124的曲线值该为25,你就先画一个值为25的线,然后选那全部曲线,以50.124的线基点,整体MOVE到25上去,在高度上移动,平面上是没变化的。
关键词:地形图 成图软件 处理 应用
1 建立平面控制坐标系
对每一个站在测前都应先确立使用何种平面控制坐标系,有条件的站(如测站附近有国家三角点或者能用GPS的站),应建立大地坐标系,无条件的站可建立测站独立的平面直角坐标系(起始方位角以磁北为0度)。以下介绍采用独立平面直角坐标系的测站如何测绘地形图。
1.1 对于地形变化不太复杂的站。首先需在测绘地形图的范围内选择一个仪器站点并打上木桩,桩头钉上平头钢钉,对这一仪器站点的要求是:视线开阔,能看到测图范围内的大多数碎部测点。建立后视站点,其方法是在仪器站点上架好全站仪,将罗盘仪或指北针放在全站仪上,使全站仪视线与指北针的正北方向一致,将全站仪水平方向止动,在其视线前方一定距离的点位上打上木桩,桩头钉上平头钢钉。用四等水准测量上述两点的高程。
1.2 确定两站点的坐标。首先假定仪器站点的坐标,一般假定为:北向N(X)=10000.000,东向E(Y)=10000.000,其高程Z=测定值。测定后视站点坐标,其方法是先用全站仪测定两点间的平距,后视站点的坐标为:北向N(X)=10000.000+两点间的平距,东向E(Y)=10000.000,其高程Z=测定值。
1.3 在全站仪的内存中建立存储测量坐标的文件夹。将两站点的坐标编点号并输入至全站仪的该文件中(这里仪器站点编为1号后视站点编为2号)。建立存储文件夹与输入坐标的方法参照全站仪的使用手册。
2 野外测绘工作
一般采用草图测记法,需先绘出测区草图,将各碎部测量点上的点号记录在草图的相应位置上,并注记地物地貌。
2.1 建立测区图根点。如果测区较大一个仪器站看不完全部碎部,这时还应该建立多个图根控制点(支导点),在选定的点位上打上木桩,桩头钉上平头钢钉,并编号命名,如ZD1、ZD2等。
2.2 建站。因仪器型号不同其操作不大相同,下面以NTS352全站仪为例,首先将全站仪架在1号点上并对中整平,量出钉头至全站仪横轴中心的高度,测量温度、气压、凌镜高,一并输入到全站仪中,全站仪建站过程如下:按MENU键→F1→输入→“文件名”→回车→F1→输入→“1”回车(标识符可空)→▼→输入→“仪高”→回车→OK?是→记录?是。F2→输入“2”(此时应将全站仪对准后视点上的凌镜)回车→后视→回车→OK?是→测量→坐标→记录?否,建站完成。
2.3 測量。首先应测各支导点的坐标,其方法是将棱镜架在支导点“1”上并对中整平,将全站仪描准棱镜,并作以下操作。输入“点号”3→回车→输入“编码”ZD1→回车→测量→坐标。全站仪自动记录点号和坐标。此时支导点1在全站仪中存储的点号为3,其后每对准一个测量点时只需按“同前”键即可。如果长时间不操作全站仪退出测量菜单时,只需按以下操作即可。按“MENU”→F1→回车→F3即可从新进测量菜单。
2.4 外业测量注意事项。①全站仪不能在强光下长期工作应架太阳伞保护全站仪。②为了方便测量如果用多个棱镜同时测碎部时,其各棱镜高一定要一致,当某一测点需变棱镜高时,一定要从新输入该点的棱镜高,其方法是在测量菜单下用▼键将光标调到“镜高”按输入键、“输入镜高”回车即可,测完这点后一定要将镜高改回原值。③司仪人员要及时与草图记录人员沟通,校对仪器记录的点号是否与草图上记录的点号一致。④每建一仪器站时一定要弄清该站的点号、后视的点号,一旦出错所有在该站测的碎部点将全部报废,所以测站建好后要先测一个已知点的坐标,进行对比,如误差不大再继续进行测量。
3 数据传输
测量完一站后,必须把全站仪内存中的数据文件传到计算机中,才能进行地形图的绘制。传输方法有两种:一种是用南方公司的专用传输软件“NTS”;一种是用CASS6.1绘画软件传输。不管用何种方法都必须先在全站仪和软件上设置通讯参数,两方的通讯参数必须一致。
4 等高线的生成
当外业工作结束后,回到室内启动CASS成图软件,设置好通讯参数,利用CASS软件的数据传输功能把全站仪上的坐标数据传出来保存为*.DAT格式的文件,然后就可以利用此文件开始内业成图了,在这里仅讨论内业成图中等高线的生成。
首先在建立地面高程模型(DTM)之前,应剔除明显高出地面不能代表当地高程的碎部点,把其高程改为零即可。重要的一点是要使用“选择地性线”功能,使DTM的三角网边经过地性线,一般要将山脊线、山谷线、坡度变化线、地貌变向线、坡顶线和坡底线等用复合线绘出,在建DTM时考虑地性线,当然陡坎的坎上和坎下没有同时测量时,应在建DTM之前先绘出,并注意输入坎高,然后建DTM时根据提示选择考虑陡坎。只有这样才能生成合理的DTM三角网,进而绘出准确逼真的等高线。如果不考虑这些地性线,而用坐标数据文件直接生成三角网,往往会出现三角网边横穿陡坎、山脊线等不合理现象,以此绘制的等高线将失真。
另外在南方CASS软件中提供了对三角网中的三角形进行增加、删除、调整等功能,可使最终的DTM更加合理。
5 等高线和高程点的注记
等高线的注记一般只注记计曲线,注记的字头应指向山顶或高地,但字头不应指向图纸的下方,地貌复杂的地方,应注意配置,保持地貌的完整。
关于高程点的注记一般选在明显地物点和地形点上,依据地形类别及地物点和地形点的多少,其密度为图上每100cm2内5~10个。在南方CASS软件中提供了方便快捷的等高线注记和高程点过滤功能。
6 等高线的修饰
等高线在遇到房屋及其它建筑物、双线道路、路堤、坑穴、陡坎、斜坡、湖泊、双线河、双线渠、水库、池塘以及注记等均应中断。
在南方CASS成图软件中提供了自动切除穿陡坎、穿围墙、穿二线间、穿高程注记、穿指定区域内的等高线等功能,完全满足等高线的修剪。当等高线的坡向不能判别时,还应加绘示坡线。
要想在数字化成图中自动生成准确逼真的等高线,测量人员的工作经验和强大的成图软件功能缺一不可。在地形图上表示地貌的方法有很多种,在测量工作中通常采用等高线法。所谓等高线是指地面上高程相同的相邻点所集合而成的闭合曲线。用等高线表示地貌,不仅能明显表示出地面的起伏状态,而且能表示出地面的坡度和地面点的高程,便于在图上进行工程的规划设计。可以直接修改等高线的标高呀方法是一样的,比如:现在50.124的曲线值该为25,你就先画一个值为25的线,然后选那全部曲线,以50.124的线基点,整体MOVE到25上去,在高度上移动,平面上是没变化的。