淺析測(cè)繪的幾個(gè)要點(diǎn)

摘要：在現(xiàn)代生活中，無(wú)論是建筑還是施工，測(cè)繪占著舉足輕重的地位。本文對(duì)在測(cè)繪中運(yùn)用的幾個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行了探討,以期對(duì)相關(guān)從業(yè)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪；比例尺；航空攝影；地籍測(cè)量

Abstract: In modern life, regardless of architecture or construction, mapping occupied a pivotal position. This article discusses the use of a few key points in surveying and mapping, to improved helps for the relevant employees.Key words: surveying and mapping; scale; aerial photography; cadastral survey

中圖分類(lèi)號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言：測(cè)繪在建筑和施工中越來(lái)越占據(jù)舉足輕重的地位，不同比例尺地圖的匯編、航空攝影測(cè)量、地籍測(cè)量，這都是測(cè)繪的重中之重。本文著重從這三方面分別介紹了各自的特點(diǎn)和方法，希望能推動(dòng)這些方法在測(cè)繪中的廣泛使用。

一、大、中、小比例尺地形圖編繪

一般將數(shù)字比例尺化為分子為1，分母為一個(gè)比較大的整數(shù)M表示。

M越大，比例尺的值就越??；M越小，比例尺的值就越大，

如數(shù)字比例尺1:500>1:1000。

稱(chēng)比例尺為1:500、1:1000、1:2000、1:5000的地形圖為大比例尺地形圖，

稱(chēng)比例尺為1:1萬(wàn)、1:2.5萬(wàn)、1:5萬(wàn)、1:10萬(wàn)的地形圖為中比例尺地形圖，

稱(chēng)比例尺為1:20萬(wàn)、1:50萬(wàn)、1:100萬(wàn)的地形圖為小比例尺地形圖。

我國(guó)規(guī)定1:1萬(wàn)、1:2.5萬(wàn)、1:5萬(wàn)、1:10萬(wàn)、1:20萬(wàn)(現(xiàn)已為1:25萬(wàn)) 、1:50萬(wàn)、1:100萬(wàn)七種比例尺地形圖為國(guó)家基本比例尺地形圖。

地形圖的數(shù)字比例尺注記在南面圖廓外的正中央。

中比例尺地形圖系國(guó)家的基本地圖，由國(guó)家專(zhuān)業(yè)測(cè)繪部門(mén)負(fù)責(zé)測(cè)繪，目前均用航空攝影測(cè)量(aerial photogrammertry)方法成圖，小比例尺地形圖一般由中比例尺地圖縮小編繪而成。

城市和工程建設(shè)一般需要大比例尺地形圖，其中比例尺為1:500和1:1000的地形圖一般用平板儀、經(jīng)緯儀或全站儀等測(cè)繪；

比例尺為1:2000和1:5000的地形圖一般用由1:500或1:1000的地形圖縮小編繪而成。

大面積1:500~1:5000的地形圖也可以用航空攝影測(cè)量方法成圖。

圖示比例尺繪制在數(shù)字比例尺的下方，其作用是便于用分規(guī)直接在圖上量取直線段的水平距離，同時(shí)還可以抵消在圖上量取長(zhǎng)度時(shí)圖紙伸縮的影響。

二、航空攝影測(cè)量

根據(jù)在航空飛行器上拍攝的地面像片獲取地面信息，測(cè)繪地形圖。主要用于測(cè)繪1:1000～1:100000各類(lèi)比例尺的地形圖。航攝像片是航空攝影測(cè)量的基本資料，是用畫(huà)幅式航攝機(jī)，按照嚴(yán)格的航攝要求攝得的。

理論:航空攝影測(cè)量的主題，是將地面的中心投影（航攝像片）變換為正射投影（地形圖）。這一問(wèn)題可以采取許多途徑來(lái)解決。如圖解法、光學(xué)機(jī)械法（亦稱(chēng)模擬法）和解析法等。在每一種方法中還可細(xì)分出許多具體方法，而每種具體方法又有其特有的理論。其中有些概念和理論是基礎(chǔ)性的，帶有某些共性，如像片的內(nèi)方位元素和外方位元素,像點(diǎn)同地面點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系式,共線條件方程，像對(duì)的相對(duì)定向，模型的絕對(duì)定向和立體觀測(cè)原理等。

像片的內(nèi)方位元素和外方位元素。內(nèi)方位元素用以確定攝影物鏡后節(jié)點(diǎn)（像方）同像片間的相關(guān)位置。利用它可以恢復(fù)攝影時(shí)的攝影光線束。內(nèi)方位元素系指攝影機(jī)主距 f和攝影機(jī)物鏡后節(jié)點(diǎn)在像平面的正投影位于框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(x0,у0)。這些數(shù)值通過(guò)對(duì)航攝機(jī)鑒定得出，故內(nèi)方位元素總是已知的。確定攝影光線束在攝影時(shí)的空間位置的數(shù)據(jù)，叫做像片或攝影的外方位元素。外方位元素有6個(gè)數(shù)值,包括攝影中心S在某一空間直角坐標(biāo)系中的3個(gè)坐標(biāo)值Xs、Ys、Zs和用來(lái)確定攝影光線束在空間方位的3個(gè)角定向元素,如嗘、ω、k角。這些外方位元素都是針對(duì)著某一個(gè)模型坐標(biāo)系O－XYZ而定義的。模型坐標(biāo)系的X坐標(biāo)軸近似地位于攝影的基線方向，Z坐標(biāo)軸近似地與地面點(diǎn)的高程方向相符。在模型坐標(biāo)系內(nèi)所建立的立體模型必須在其后經(jīng)絕對(duì)定向的過(guò)程才能取得立體模型的正確方位。

立體觀測(cè)原理。立體觀察的原理是建立人造立體視覺(jué)，即將像對(duì)上的視差反映為人眼的生理視差后得出的立體視覺(jué)。得到人造立體視覺(jué)須具備3個(gè)條件:①由兩個(gè)不同位置（一條基線的兩端）拍攝同一景物的兩張像片；②兩只眼睛分別觀察像對(duì)中的一張像片；③觀察時(shí)像對(duì)上各同名像點(diǎn)的連線要同人的眼睛基線大致平行，而且同名點(diǎn)間的距離一般要小于眼基線(或擴(kuò)大后的眼基距)。若用兩個(gè)相同標(biāo)志分別置于左右像片的同名像點(diǎn)上，則立體觀察時(shí)就可以看到在立體模型上加入了一個(gè)空間的測(cè)標(biāo)。為便于立體觀察，可借助于一些簡(jiǎn)單的工具，如橋式立體鏡和反光立體鏡。對(duì)于那種利用兩個(gè)投影器把左右像片的影像同時(shí)疊合地投影在一個(gè)承影面上的情況，可采用互補(bǔ)色原理或偏振光原理進(jìn)行立體觀察，并用一個(gè)具有測(cè)標(biāo)的測(cè)繪臺(tái)量測(cè)。

航空攝影測(cè)量需要進(jìn)行內(nèi)外兩方面的工作。

航測(cè)內(nèi)業(yè)工作包括：①測(cè)圖控制點(diǎn)的加密。以前對(duì)于平坦地區(qū)一般采用輻射三角測(cè)量法，對(duì)于丘陵地和山地則采用立體測(cè)圖儀建立單航線模擬的空中三角網(wǎng)，進(jìn)行控制點(diǎn)的加密工作。20世紀(jì)60年代以來(lái)，模擬法空中三角測(cè)量逐漸地被解析空中三角測(cè)量代替（見(jiàn)空中三角測(cè)量）。②用各種光學(xué)機(jī)械儀器測(cè)制地形原圖。

航測(cè)外業(yè)工作包括：①像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。像片控制點(diǎn)一般是航攝前在地面上布設(shè)的標(biāo)志點(diǎn)，也可選用像片上的明顯地物點(diǎn)（如道路交叉點(diǎn)等），用普通測(cè)量方法測(cè)定其平面坐標(biāo)和高程。②像片調(diào)繪。是圖像判讀、調(diào)查和繪注等工作的總稱(chēng)。在像片上通過(guò)判讀，用規(guī)定的地形圖符號(hào)繪注地物、地貌等要素；測(cè)繪沒(méi)有影像的和新增的重要地物；注記通過(guò)調(diào)查所得的地名等。通過(guò)像片調(diào)繪所得到的像片稱(chēng)為調(diào)繪片。調(diào)繪工作可分為室內(nèi)的、野外的和兩者相結(jié)合的3種方法。③綜合法測(cè)圖。主要是在單張像片或像片圖上用平板儀測(cè)繪等高線。

從測(cè)圖方法來(lái)說(shuō)，20世紀(jì)30年代以來(lái)，航空攝影測(cè)量的測(cè)圖方法主要有3種,即綜合法、全能法和分工法（或稱(chēng)微分法）。

航空攝影測(cè)量的綜合法是攝影測(cè)量和平板儀測(cè)量相結(jié)合的測(cè)圖方法。地形圖上地物、地貌的平面位置由像片糾正的方法得出像片圖或線劃圖，地形點(diǎn)高程和等高線則用普通測(cè)量方法在野外測(cè)定。它適用于平坦地區(qū)的大比例尺測(cè)圖。

航空攝影測(cè)量的全能法是根據(jù)攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)原理，置立體像對(duì)于立體測(cè)圖儀內(nèi)，建立起所攝地面縮小的幾何模型，借以測(cè)繪地形圖的方法。在立體測(cè)圖儀上安置像片時(shí)依據(jù)內(nèi)方位元素，目的是使恢復(fù)后的投影光束同攝影光束相似（也可在一定條件下變換投影光束）。由于像對(duì)的相對(duì)定向過(guò)程中并未加入控制點(diǎn)，只利用了像對(duì)內(nèi)在的幾何特性,所以建立的幾何模型的方位是任意的,模型的比例尺也是近似值，因此必須通過(guò)絕對(duì)定向才能據(jù)以測(cè)圖。

全能法測(cè)圖的儀器是立體測(cè)圖儀。這類(lèi)儀器形式繁多,根據(jù)投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為3種類(lèi)型：①建立實(shí)際投影光線束的光學(xué)投影式的；②從投影中心至像點(diǎn)一方為實(shí)際的投影光線，而從投影中心至模型點(diǎn)一方則用方向?qū)U代替的光學(xué)機(jī)械投影式的;③用一根貫穿3個(gè)萬(wàn)向關(guān)節(jié)(它們分別代表像點(diǎn)、投影中心和模型點(diǎn))的方向?qū)U來(lái)代替投影光線的機(jī)械投影式的。前兩種型式的儀器現(xiàn)已基本淘汰了。立體測(cè)圖儀的結(jié)構(gòu)均須有投影系統(tǒng)、觀測(cè)（觀察和量測(cè)）系統(tǒng)和繪圖系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分。使用立體測(cè)圖儀進(jìn)行相對(duì)定向和絕對(duì)定向，是通過(guò)兩個(gè)投影器的角運(yùn)動(dòng)（少數(shù)儀器也有直線移動(dòng)）和測(cè)標(biāo)架上測(cè)標(biāo)的安置動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。定向之后，可以通過(guò)立體觀測(cè)，利用儀器上的測(cè)標(biāo)點(diǎn)在地面的立體模型上進(jìn)行地物和地貌的測(cè)繪。有的儀器還可以處理地面攝影的像片，有的可在儀器上作空中三角測(cè)量。立體測(cè)圖儀自1930年問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展到60年代達(dá)到高峰，以后主要是發(fā)展儀器外圍設(shè)備,例如電子繪圖桌、正射投影裝置(見(jiàn)正射影像技術(shù))以及坐標(biāo)記錄裝置等。電子繪圖桌有多種功能,可以自動(dòng)地做某些內(nèi)容的繪圖工作。

航空攝影測(cè)量的分工法是按照平面和高程分求的原則進(jìn)行測(cè)圖的一種方法。使用的主要儀器是立體量測(cè)儀。它是根據(jù)豎直攝影像對(duì)，量測(cè)左右視差較和在右方像片上勾繪等高線的一種儀器。一個(gè)地面點(diǎn)在左、右兩張像片上構(gòu)像點(diǎn)的橫坐標(biāo) x的差值稱(chēng)左右視差p,而兩個(gè)地面點(diǎn)的左右視差之差則稱(chēng)之為左右視差較Δp，這個(gè) Δp是該兩點(diǎn)的高程差所引起的。在量測(cè)左右視差較Δp的過(guò)程中，借助儀器上的改正機(jī)件,自動(dòng)改正由攝影外方位元素帶來(lái)的影響，使之等于理想像對(duì)的左右視差或左右視差較；而用高差公式計(jì)算高程差；然后用投影轉(zhuǎn)繪儀把在像片上勾繪的等高線以及調(diào)繪的地物，進(jìn)行分帶投影轉(zhuǎn)繪成地形圖。中國(guó)設(shè)計(jì)制造的X－2型視差測(cè)圖儀是在立體量測(cè)儀的基礎(chǔ)上，另加平面改正機(jī)件，改進(jìn)后的儀器，在使用中可把分工法測(cè)圖中的兩個(gè)步驟一次解決，從而提高了作業(yè)效率。意大利、聯(lián)邦德國(guó)也有類(lèi)似的儀器。

航空攝影測(cè)量的成圖方法和儀器正在向著半自動(dòng)化和自動(dòng)化方向發(fā)展，在這方面解析測(cè)圖儀已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)某删汀?

三、地籍測(cè)量

地籍測(cè)量即對(duì)土地及有關(guān)附屬物的權(quán)屬、位置、數(shù)量和利用現(xiàn)狀所進(jìn)行的測(cè)量。

應(yīng)用學(xué)科：測(cè)繪學(xué)（一級(jí)學(xué)科）；工程測(cè)量學(xué)（二級(jí)學(xué)科）

地籍測(cè)量是土地管理工作的重要基礎(chǔ)，它是以地籍調(diào)查為依據(jù)，以測(cè)量技術(shù)為手段，從控制到碎部，精確測(cè)出各類(lèi)土地的位置與大小、境界、權(quán)屬界址點(diǎn)的坐標(biāo)與宗地面積以及地籍圖，以滿足土地管理部門(mén)以及其它國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門(mén)的需要。

為滿足地籍管理的需要，在土地權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上，借助儀器，以科學(xué)方法，在一定區(qū)域內(nèi)，測(cè)量每宗土地的權(quán)屬界線、位置、形狀及地類(lèi)等，并計(jì)算其面積，繪制地籍圖，為土地登記提供依據(jù)而進(jìn)行的專(zhuān)業(yè)測(cè)繪工作。它是土地管理的技術(shù)基礎(chǔ)。要求分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制，遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則。

編輯本段地籍測(cè)量的方法

按設(shè)備手段不同

分為普通測(cè)量法（地面法）、航測(cè)法和綜合法；

按地籍原圖的成圖方法

分為解析法、部分解析法和圖解法；按基本圖件的可用性，分為地籍修測(cè)、補(bǔ)測(cè)與全測(cè)。

編輯本段地籍測(cè)量的內(nèi)容

地籍平面控制測(cè)量（在地籍測(cè)量區(qū)內(nèi)，依據(jù)國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)選擇若干控制點(diǎn)，逐級(jí)測(cè)算其平面位置的過(guò)程），地籍細(xì)部測(cè)量（在地籍平面控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，測(cè)定地籍要素及附屬地物的位置，并按確定比例尺標(biāo)繪在圖紙上的測(cè)繪工作），地籍原圖繪制，面積量算與匯總統(tǒng)計(jì)，成果的檢查與驗(yàn)收。地籍測(cè)量必須以土地權(quán)屬調(diào)查為先導(dǎo)，在地籍調(diào)查表及宗地草圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其成果是土地登記的依據(jù)。地籍測(cè)量的主要成果是基本地籍圖，包括分幅鉛筆原圖和著墨二底圖。地籍測(cè)量的精度要求及成圖比例尺，取決于所測(cè)地區(qū)地籍要素的復(fù)雜程度及經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。地籍基本圖比例尺一般為1∶500或1∶1000，經(jīng)濟(jì)繁榮的城鎮(zhèn)地區(qū)，精度要求較高，宜采用1∶500，獨(dú)立工礦區(qū)和村莊也可采用1∶2000。

總結(jié)

測(cè)繪是一項(xiàng)重要的技術(shù)性工作，也是一項(xiàng)重要的任務(wù)，如果能夠在測(cè)繪中，能夠全面充分考慮不同比例尺地圖的匯編、航空攝影測(cè)量、地質(zhì)測(cè)量這些問(wèn)題，就可以有效的提高測(cè)繪效率，從而為建筑及施工等做出貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用將會(huì)使我國(guó)測(cè)繪方面更上一層樓。

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個(gè)人簡(jiǎn)介：許巨平（1961-）,女，安徽廬江人，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事航空遙感和GIS研究。