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地形測量

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地形測量

       地形測量（topographic survey）是指測繪地形圖的作業(yè)。即對地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進(jìn)行測定，并按一定比例縮小，用符號和注記繪制成地形圖的工作。
       地形測量主要采用航空攝影測量方法，包括控制測量和碎部測量，按所用儀器的不同，碎部測量主要分為平板儀測圖法、小平板儀和經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法、經(jīng)緯儀測繪法等。
基本概念
        地形測量（topographic survey）指的是測繪地形圖的作業(yè)。即對地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進(jìn)行測定，并按一定比例縮小，用符號和注記繪制成地形圖的工作。地形圖的測繪基本上采用航空攝影測量方法，利用航空像片主要在室內(nèi)測圖。但面積較小的或者工程建設(shè)需要的地形圖，采用平板儀測量方法，在野外進(jìn)行測圖。
       主要類型
        地形測量包括控制測量和碎部測量。
       控制測量
       控制測量是測定一定數(shù)量的平面和高程控制點(diǎn)，為地形測圖的依據(jù)。平板儀測圖的控制測量通常分首級控制測量和圖根控制測量。首級控制以大地控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，用三角測量或?qū)Ь€測量方法在整個(gè)測區(qū)內(nèi)測定一些精度較高、分布均勻的控制點(diǎn)。圖根控制測量是在首級控制下，用小三角測量、交會定點(diǎn)方法等加密滿足測圖需要的控制點(diǎn)。圖根控制點(diǎn)的高程通常用三角高程測量或水準(zhǔn)測量方法測定。
       碎部測量
       碎部測量是測繪地物地形的作業(yè)。地物特征點(diǎn)、地形特征點(diǎn)統(tǒng)稱為碎部點(diǎn)。碎部點(diǎn)的平面位置常用極坐標(biāo)法測定，碎部點(diǎn)的高程通常用視距測量法測定。按所用儀器不同，有平板儀測圖法、經(jīng)緯儀和小平板儀聯(lián)合測圖法、經(jīng)緯儀（配合輕便展點(diǎn)工具）測圖法等。它們的作業(yè)過程基本相同。測圖前將繪圖紙或聚酯薄膜固定在測圖板上，在圖紙上繪出坐標(biāo)格網(wǎng)，展繪出圖廓點(diǎn)和所有控制點(diǎn)，經(jīng)檢核確認(rèn)點(diǎn)位正確后進(jìn)行測圖。測圖時(shí)，用測圖板上已展繪的控制點(diǎn)或臨時(shí)測定的點(diǎn)作為測站，在測站上安置整平平板儀并定向，通過測站點(diǎn)的直尺邊即為指向碎部點(diǎn)的方向線，再用視距測量方法測定測站至碎部點(diǎn)的水平距離和高程，按測圖比例尺沿直尺邊沿自測站截取相應(yīng)長，即碎部點(diǎn)在圖上的平面位置，并在點(diǎn)旁注記高程。這樣逐站邊測邊繪，即可測繪出地形圖。
        測量方法
        按所用儀器的不同，碎部測量主要有平板儀測圖法、小平板儀和經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法、經(jīng)緯儀測繪法等。
       平板儀測圖法
       平板儀由平板和照準(zhǔn)儀組成。平板又由測圖板、基座和三腳架組成；照準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、支柱和直尺構(gòu)成。其作用同經(jīng)緯儀的照準(zhǔn)部相似,所不同的是沿直尺邊在測圖板上畫方向線,以代替經(jīng)緯儀的水平度盤讀數(shù)。平板儀還有對中用的對點(diǎn)器，用以整平的水準(zhǔn)器和定向用的長盒羅盤等附件。測圖時(shí)，應(yīng)用測圖板上已展繪出的相應(yīng)于地面控制點(diǎn)A、B的ɑ、b,在B點(diǎn)安置平板儀,以b為極點(diǎn)，按BA方向?qū)⑵桨鍍x定向,然后用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)碎部點(diǎn)C,通過b點(diǎn)的直尺邊即為指向C點(diǎn)的方向線。再用視距測量的方法測定B點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離和C點(diǎn)的高程,按測圖比例尺沿直尺邊自b點(diǎn)截取相應(yīng)長度，即得C點(diǎn)在圖上的平面位置c，并在點(diǎn)旁記其高程,隨后逐點(diǎn)逐站邊測邊繪，即可測繪出地形圖。 
        經(jīng)緯儀測繪法
        將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)上，選一已知方向作為零方向，測定零方向至碎部點(diǎn)方向之間的水平角，同時(shí)用視距測量的方法測定水平距離和高程。在經(jīng)緯儀旁安置測圖板，用量角器和比例尺按極坐標(biāo)法在測圖板上定出碎部點(diǎn)的位置并注記高程。在現(xiàn)場邊測邊繪。如將觀測數(shù)據(jù)帶回室內(nèi)繪圖則稱為經(jīng)緯儀測記法。
在碎部測量過程中，控制點(diǎn)的密度一般不能完全滿足施測碎部的需要，因此還要增設(shè)一定數(shù)量的測站點(diǎn)以施測碎部。
       聯(lián)合測圖法
       小平板儀與平板儀不同之處，主要在于照準(zhǔn)設(shè)備。小平板儀的照準(zhǔn)器由直尺和前、后覘板構(gòu)成，直尺上附有水準(zhǔn)器。測圖時(shí)，將小平板儀安置在控制點(diǎn)上以確定控制點(diǎn)至碎部點(diǎn)的方向。在旁邊安置經(jīng)緯儀，用視距測量的方法測定至碎部點(diǎn)的水平距離和碎部點(diǎn)的高程,定出碎部點(diǎn)在圖上的位置,并注記高程，邊測邊繪。若在平坦地區(qū)，可用水準(zhǔn)儀代替經(jīng)緯儀，碎部點(diǎn)的高程用水準(zhǔn)測量的方法測定。
測量步驟
        地形測量工作主要步驟為：
       1、制定工作計(jì)劃，確定實(shí)施方案；
       2、收集測區(qū)已有資料，并根據(jù)實(shí)際情況編制地形測量技術(shù)設(shè)計(jì)書；
       3、組織人員，成立項(xiàng)目部，設(shè)立技術(shù)組及質(zhì)量檢查組；
       4、準(zhǔn)備各類測繪儀器及器材，制作測量標(biāo)志等；
       5、進(jìn)行控制測量；
       6、進(jìn)行地形圖野外數(shù)據(jù)采集，包括各地物點(diǎn)、地形點(diǎn)的平面位置和高程數(shù)據(jù)；
       7、內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，成圖及各種資料整理；
       8、質(zhì)量檢查及驗(yàn)收工作。
       衛(wèi)星航空測量
        衛(wèi)星地形測量和航空地形測量
       在21 世紀(jì), 和衛(wèi)星大地測量的技術(shù)發(fā)展相似, 由于導(dǎo)航技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展, 國家基礎(chǔ)測繪的地形測量工作可以主要利用衛(wèi)星和機(jī)載的地形測繪系統(tǒng)進(jìn)行。所說的衛(wèi)星和機(jī)載的地形測繪系統(tǒng)是由星載或機(jī)載傳感器平臺和GPS/ 恒星/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的集成。當(dāng)傳感器記錄地球表面的地形、地物的影像信息時(shí),GPS/ 恒星/ 慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)能同時(shí)以地形測量所要求的精度, 記錄該影像每個(gè)像素的時(shí)間、位置和姿態(tài)等七個(gè)自由度(維)。因此, 稱星載傳感器平臺和GPS/恒星/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)集成為“ 衛(wèi)星地形測繪系統(tǒng)” , 機(jī)載傳感器平臺和GPS/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)集成為“ 航空地形測繪系統(tǒng)” 。             

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