大比例尺地形圖外業(yè)測(cè)量與內(nèi)業(yè)繪圖技巧

陜西廣播電視大學(xué)建筑教研室 楊玲霞長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 孫東永

隨著工程測(cè)量技術(shù)的不斷提高，測(cè)量?jī)x器不斷更新，普通的測(cè)量?jī)x器到精密的電子儀器；地形圖測(cè)繪也從以往的手工徒手繪圖轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件進(jìn)行繪圖、出圖，提高了工作效率，又節(jié)省人力、物力。大比例尺地形圖測(cè)繪是地形圖測(cè)繪最常見(jiàn)內(nèi)容，也是繪圖初學(xué)者必須掌握的部分，本文就地形圖測(cè)繪時(shí)地形特征點(diǎn)選擇、地形圖碎部測(cè)量以及繪圖技巧進(jìn)行探討，為快速而精確測(cè)繪地形圖提供依據(jù)，也為繪圖初學(xué)者提供參考。

1.地物測(cè)繪

1.1 建筑物測(cè)繪

建筑物和道路的輪廓線一般用極坐標(biāo)法測(cè)定。如圖1所示，測(cè)繪建筑物（堅(jiān)5）位置時(shí)，選擇建筑物角點(diǎn)1至角點(diǎn)4作為地物點(diǎn)，將儀器安置在控制點(diǎn)A上，角點(diǎn)1處豎立視距尺，用極坐標(biāo)法測(cè)量建筑物角點(diǎn)1、控制點(diǎn)A和控制點(diǎn)B構(gòu)成的水平角∠1AB，控制點(diǎn)A至角點(diǎn)1的水平距離DA1，依據(jù)測(cè)量的水平角∠1AB和水平距離DA1將角點(diǎn)1展會(huì)在圖紙上。同法可測(cè)量角點(diǎn)2至角點(diǎn)4與控制點(diǎn)A、B的水平角∠2AB、∠3AB、∠4AB和水平距離DA2、DA3、DA4。展繪點(diǎn)1至點(diǎn)4在地形圖上，并將其用直線連接起來(lái)。

1.2 道路測(cè)繪

道路測(cè)繪時(shí)，選擇的特征點(diǎn)主要是道路的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。如圖2所示，要測(cè)繪雪松大道和勵(lì)志路，將雪松大道和勵(lì)志路以轉(zhuǎn)折點(diǎn)為界限，分為5段直線（直線01、直線23、直線45、直線67和直線89）和2段曲線（曲線04和曲線26），依次測(cè)量出轉(zhuǎn)折點(diǎn)0至9的位置，用直線和曲線光滑的連接起來(lái)，即為兩條道路的輪廓。測(cè)繪時(shí)具體測(cè)量方法是在控制點(diǎn)A處架設(shè)經(jīng)緯儀，轉(zhuǎn)折點(diǎn)1處豎立視距尺，測(cè)量道路輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)0、控制點(diǎn)A和控制點(diǎn)B構(gòu)成的水平角∠0AB，控制點(diǎn)A至轉(zhuǎn)折點(diǎn)0的水平距離DA0，依據(jù)測(cè)量的水平角∠0AB和水平距離DA0，將輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)0展繪在地形圖上。依次類推，測(cè)量輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)1至轉(zhuǎn)折點(diǎn)9與控制點(diǎn)A、B的水平角∠1AB、∠2AB、∠3AB、∠4AB、∠5AB、∠6AB、∠7AB、∠8AB、∠9AB、和水平距離DA1、DA2、DA3、DA4、DA5、DA6、DA7、DA8、DA9，展繪點(diǎn)1至點(diǎn)9在地形圖上。

1.3 河流和湖泊測(cè)繪

河流和湖泊的輪廓測(cè)繪常用角度交會(huì)法，特征點(diǎn)選擇河流和湖泊的輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)。如圖3所示，首先選擇河流的輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)1至6作為地物點(diǎn)，測(cè)量控制點(diǎn)A、B和轉(zhuǎn)折點(diǎn)構(gòu)成的水平角，具體操作方法是在控制點(diǎn)A和控制點(diǎn)B處同時(shí)安置經(jīng)緯儀，將視距尺立于河流（湖泊）轉(zhuǎn)折點(diǎn)1處，測(cè)量水平角∠1AB和∠1BA，將其展會(huì)在圖紙上，兩個(gè)水平角的交點(diǎn)即為點(diǎn)1。同理可測(cè)量河流轉(zhuǎn)折點(diǎn)2至轉(zhuǎn)折點(diǎn)6與控制點(diǎn)A、B的水平角∠2AB、∠3AB、∠4AB、∠5AB、∠6AB和∠2BA、∠3BA、∠4BA、∠5BA、∠6BA，并依次展會(huì)在地形圖上，最后用光滑的曲線連接起來(lái)。

1.4 次要地物測(cè)繪

測(cè)繪完主要地物（建筑物和道路）后，應(yīng)測(cè)繪隱蔽在建筑群內(nèi)的次要地物點(diǎn)位置，次要地物的測(cè)繪可以采用距離交會(huì)法和極坐標(biāo)法。如圖4（a）所示，池塘（學(xué)生食堂）距離主要建筑物較近（一個(gè)尺長(zhǎng)內(nèi)），用卷尺精確測(cè)量建筑物角點(diǎn)A和角點(diǎn)B分別至池塘輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)1的距離DA1和DB1。然后以點(diǎn)A為圓心，DA1長(zhǎng)度為半徑畫圓?。灰渣c(diǎn)B為圓心，DB1長(zhǎng)度為半徑畫圓弧，兩圓弧交點(diǎn)即為池塘的輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)。同理可測(cè)量池塘轉(zhuǎn)折點(diǎn)2至轉(zhuǎn)折點(diǎn)4位置(或?qū)W生食堂的4個(gè)角點(diǎn)），并依次繪制在地形圖上，池塘的輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)用光滑的曲線連接，學(xué)生食堂4個(gè)角點(diǎn)用直線連接。

測(cè)繪如圖4（b）所示醫(yī)務(wù)室位置時(shí)，采用直角坐標(biāo)法較好。點(diǎn)A、B為已測(cè)建（構(gòu)）筑物兩角點(diǎn)，地物點(diǎn)1、2靠近AB，以AB方向?yàn)榛鶞?zhǔn)線，找出地物點(diǎn)在AB線上的垂足，用皮卷尺分別量取地物點(diǎn)1至基準(zhǔn)線的垂直距離y1和角點(diǎn)A到垂足的水平距離x1，便可定出地物點(diǎn)1位置。同理可測(cè)量地物點(diǎn)2位置，依次將特征點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3和點(diǎn)4繪制在地形圖上，并用直線連接。

2.測(cè)圖技巧

地形圖測(cè)繪過(guò)程中，主要的地物和地貌測(cè)繪結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行細(xì)部測(cè)繪，往往常見(jiàn)的是地物距離已知的控制點(diǎn)位置較遠(yuǎn)或者周圍沒(méi)有控制點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候就需要根據(jù)已經(jīng)測(cè)繪出的地物進(jìn)行其他地物測(cè)量。

2.1 測(cè)站點(diǎn)看不見(jiàn)的地物輪廓測(cè)繪

被遮擋的背后地物輪廓點(diǎn)，如房屋角點(diǎn)等，由跑尺者丈量某一已測(cè)定的點(diǎn)與待測(cè)定點(diǎn)的水平長(zhǎng)度，及該已測(cè)定點(diǎn)與待測(cè)定點(diǎn)的連線方向同通過(guò)該已測(cè)定點(diǎn)的另一已測(cè)定方向間的夾角（一般為90°角居多），然后按比例常數(shù)計(jì)算出圖上的水平長(zhǎng)度及夾角，將該點(diǎn)展繪于圖上。如圖5（a）所示，在由控制點(diǎn)A測(cè)出了點(diǎn)1和點(diǎn)2后，通過(guò)丈量23邊的長(zhǎng)度和∠123（90°），就可定出地面點(diǎn)3在圖紙上位置，同理可定出4點(diǎn)[1]。

被遮擋的同側(cè)地物輪廓點(diǎn)不容易觀測(cè)時(shí)，可在該點(diǎn)與已知碎部點(diǎn)的連線上測(cè)定一過(guò)渡點(diǎn)，并量出此過(guò)渡點(diǎn)至待求地物點(diǎn)間距離，便可展繪出此地物點(diǎn)。如圖5（b），在由控制點(diǎn)A測(cè)出了點(diǎn)1和點(diǎn)2后，通過(guò)丈量23邊的長(zhǎng)度，然后按比例常數(shù)計(jì)算出圖上的水平長(zhǎng)度，延長(zhǎng)線段12就可定出地面被障礙物遮擋的特征點(diǎn)3在圖紙上的準(zhǔn)確位置。

2.2 道路轉(zhuǎn)折點(diǎn)測(cè)繪

當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)彎比較大且測(cè)繪的地形圖比例尺較大（如1∶500），兩個(gè)地物點(diǎn)無(wú)法精確測(cè)出其輪廓，此時(shí)可選取多個(gè)地物點(diǎn)作為輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。如圖6所示道路弧度較大，可選擇6個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行測(cè)繪。具體測(cè)繪方法是，將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)A上，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)1處豎立視距尺，用極坐標(biāo)法測(cè)量道路輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)1、控制點(diǎn)A和控制點(diǎn)B構(gòu)成的水平角∠1AB，控制點(diǎn)A至轉(zhuǎn)折點(diǎn)1的水平距離DA1，依據(jù)測(cè)量的水平角∠1AB和水平距離DA1，將輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)1展繪在地形圖上。依次類推，測(cè)量輪廓轉(zhuǎn)折點(diǎn)2至轉(zhuǎn)折點(diǎn)6與控制點(diǎn)A和控制點(diǎn)B的水平角∠2AB、∠3AB、∠4AB、∠5AB、∠6AB和水平距離DA2、DA3、DA4、DA5、DA6，展會(huì)點(diǎn)1至點(diǎn)6在地形圖上，并將其用光滑的曲線連接起來(lái)。

3.繪圖技巧

3.1 繪圖順序

大比例尺地形圖測(cè)繪的一般繪圖順序?yàn)椋合壤L制各種控制點(diǎn)，再重點(diǎn)繪制線狀地物，例如房屋、道路、河流和湖泊等要素，形成大致輪廓；其次繪制植被、管線設(shè)施、獨(dú)立地物等；最后集中繪制路燈、獨(dú)立樹等單個(gè)同類地物[2]。

3.2 線型規(guī)范化

在所有地形編輯和繪制完成以后，為了保證圖面地形的美觀，需要對(duì)整圖圖面做處理。圖框線條用加粗的粗實(shí)線，建筑用粗實(shí)線，道路用中實(shí)線；三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹等常見(jiàn)地物嚴(yán)格按照地物符號(hào)繪制。

3.3 地形圖精度的質(zhì)量控制

地形圖精度檢查主要包括各種地形圖要素的正確性，各種地理要素的表示是否協(xié)調(diào)一致，注記和符號(hào)的表示是否符合圖式要求，綜合取舍是否恰當(dāng)，圖面是否清晰、美觀，圖廓整飾是否正確完整。同時(shí)，也要檢查控制點(diǎn)的合理性和分布的均勻性。

4.地形圖檢查

4.1 地物點(diǎn)檢查

地物點(diǎn)檢查主要有校區(qū)建筑群、道路、管線等地物位置判斷。教學(xué)樓、教師辦公樓、學(xué)生宿舍樓、學(xué)生1號(hào)食堂等建筑物，往往具有對(duì)稱性，在室內(nèi)檢查圖面時(shí)，可根據(jù)主教學(xué)樓及其附屬臺(tái)階、雨篷、陽(yáng)臺(tái)、樓梯口（突出部分）等，可以用對(duì)稱尺進(jìn)行圖上校核。道路的檢查也有許多規(guī)律，比如校區(qū)道路與其兩側(cè)建筑物（教學(xué)樓和宿舍樓）邊線一般均平行，道路在直線部分寬度一般接近相等，校區(qū)的主干道的軸線與其兩側(cè)的教學(xué)樓軸線相平行。電力線的桿位、污水管線、路燈等主要管線的間距一般接近相等，如果間距過(guò)長(zhǎng)或者超過(guò)一倍很有可能漏測(cè)漏繪，路燈的位置就在道路的兩側(cè)。

4.2 高程點(diǎn)判斷

一般情況下，凡是較大房屋四周無(wú)其他配置，其地面高程應(yīng)該接近相等。各種類型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，比如籃球場(chǎng)、羽毛球場(chǎng)、足球場(chǎng)等，通常情況，其范圍線內(nèi)基本是一個(gè)平面，高差一般不超過(guò)±0.1米；值得注意的是，我?；@球場(chǎng)地面從最南側(cè)到西側(cè)為坡度為3%的斜坡，這是為了排水的需要。道路中間高程一般高于道路兩邊高程，主要是避免道路上積水。

5.結(jié)語(yǔ)

實(shí)際工程測(cè)繪中采用何種測(cè)繪方法進(jìn)行地形圖繪制，地物特征點(diǎn)的正確選擇是保證成圖質(zhì)量和提高測(cè)繪效率的關(guān)鍵。同樣測(cè)繪的正確與否對(duì)施工具有直接的影響，測(cè)繪方法得當(dāng)對(duì)測(cè)繪速度影響較大，因此要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行測(cè)量和繪圖，保證測(cè)繪的有效性和準(zhǔn)確性。合理應(yīng)用地形圖碎部測(cè)量技巧和繪圖方法，為更快更準(zhǔn)確繪制大比例尺地形圖提供依據(jù)，同時(shí)也對(duì)現(xiàn)階段高校學(xué)生的測(cè)量實(shí)習(xí)具有一定參考作用。

[1]莫南明編著.建筑工程測(cè)量實(shí)訓(xùn)教程[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2007.

[2]唐桂彬,周波.大比例數(shù)字測(cè)圖內(nèi)業(yè)繪圖技巧及質(zhì)量控制[J].信息科技,2011(5):212-215.

[3]王宏俊,董麗君主編.建筑工程測(cè)量[M].南京:東南大學(xué)出版社,2010.

[4]陳樹鎮(zhèn).工程測(cè)量地形圖的檢查及出圖的設(shè)置[J].價(jià)值工程,2010(30):252.

[5]何存見(jiàn),李云濤,武偉.遙感影像結(jié)合RTK繪制中大比例尺地形圖的應(yīng)用研究[J].測(cè)繪與空間地理信息,2011(2):132-134.

[6]鄭明貴,賈亞輝.工程測(cè)繪對(duì)于建筑工程施工質(zhì)量的意義[J].建筑科學(xué),2011(12):32.

[7]張保鋼,楊伯鋼,張紅.城市地形圖數(shù)據(jù)一體化建庫(kù)與聯(lián)動(dòng)更新的數(shù)學(xué)原理[J].測(cè)繪通報(bào),2011(3):56-58.