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第三节 测图技术规范与测图技术设计


一、《城市测量规范》简介


在我国国民经济建设中，广大测绘工作者测绘了大量各种比例尺的地形图，完成了大量工程测量工作，同时制定了各式各样的测量技术规范。如《工程测量规范》、《城市测量规范》等。这些规范概括和总结了已往测量工作的经验和科学实验的成果，是进行各项测绘工作的指导性文件。因此，对于测绘技术人员来说，掌握有关的测绘技术规范是非常重要的。
《城市测量规范》技术性强、内容全面，是城市规划、市政工程、工业和民用建筑设计施工、战备设施、城市管理、矿山开发等方面进行测量工作的基本依据。
城市平面控制测量（三角测量、三边测量、导线测量）。
城市高程控制测量（水准测量、三角高程测量）。
城市地形测量（1：500—1：2000比例尺测图）。
城市工程测量（定线拨地测量、城市工程测图、市政工程测量、地下管线和地下人防工程的竣工测量），城市地图绘图与编绘以及城市地图制印等。


二、地形图图式


为了便于测图和用图，在地形图中常用不同尺寸、颜色的符号来表示实地地物和地貌，并用一定规格的字体进行注记说明，这些符号和注记总称为地形图图式。图式由国家测绘主管部门立法颁布衽，是测绘、出版地形图的基本依据之一，是识别和使用地形图的重要工具，是表示地物、地貌的符号标准。
图式按一定的表示法则科学地反映实地形态牲，而且简明形象、便于记忆、易于描绘。测图比例尺不同，图式符号的大小也不同，我国由国家测绘局制定了各种比例尺的地形图图式，统一了地形图的规格要求、符号和注记，供测图和识图时使用。
地形图的图式符号主要分为地物符号、地貌符号和注记符号三种。
(一)地物符号
根据地物大小及描绘方法的不同,地物符号又可分为下列几种.
1、比例符号
有些地物的轮廊较大，如房屋、运动场、湖泊、森林等，其形状和大小可以按则图比例尺缩绘在图纸上，再配以特定的符号予以说明，这种符号称为比例符号。
2、非比例符号
有些地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、钻孔，轮廊较小，无法将其形状和大小按测图比例尺缩绘到图纸上，而该地物又很重要，必须表示出来，则不管地物的实际尺寸，而用规定的符号表示之，这类符号称为非比例符号。
非比例符号不仅其形状和大小不按比例绘制，而且符号的中心位置与该地物实地的中心位置的关系，也随各种地物不同而异，在测绘及读图时应注意：
（1）圆形、正方形、三角形等几何图形的符号，如三角点、导线点、钻孔等，其几何图形的中心即为地物中心的位置。
（2）宽底符号，如里程碑、岗亭等，该符号底线的中心即为地物中心的位置。
（3）底部为直角形的符号，如山洞、窑洞等，其符号下方两端点连线的中心即为地物中心的位置。
（4）不规则的几何图形，如山洞、窑洞等，其符号下方两端点连线的中心即为地物中心的位置。
3、线形符号--半依比例符号
对于一些带状延伸的地物，如道路、通讯线及管道等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例尺缩绘，这种长度按比例、宽度不按比例的符号称为线形符号。
（二）地貌符号
在图上表示地貌的方法很多，而在地形图中通常用等高线表示，用同线表示地貌不仅能表示地面的起伏形态，而且还能科学地表示出地面的坡度和地面点的高程。一些不能用等高线表示的地方，如滑坡、陡崖、冲等沟等，则用相应的地貌符号表示。
（三）注记符号
用文字、数字或特定的符号对地物加以说明称为地物注记。如房屋的层数，工厂、铁路、公路的名称，河流、水渠的流向以及果树、森林的类别等。


三、测图控制技术方案


（一）平面坐标系统选择
各种大比例尺测图的坐标系统应尽可能采用国家统一坐标系统。
长度变形值应不大于容许变形值2.5cm/km，否则，应重新选择投影带的中央子午线。
（二）高程系统的选择
测图高程控制网的高程系统，应采用国家统一的1985年黄海高程基准或1956年黄海高程系统。在远离国家水准点的新测区，经上级业务主管部门批准，可暂时建立或沿用地方高程系统，但应争取条件归算到国家统一高程系统内。
（三）平面控制的加密方案
1.首级控制选择
在一个测区中，最高一级的控制网称为首级控制网或基本控制网。首级控制网一般应为国家等级控制网。首级网的等级应根据测区面积、测图比例尺和发展远景，因地制宜、经济合理地选定，其配置方案可参考《规范》。
对于面积很小，且无发展远景的测区，还可以以二级小三角或相应精度的导线作为测区的首级控制。
为了保证地形图的精度，各种比例尺测图的测站点至碎部点（地物点和地形点）的视距不能太长，规范规定其最大视距长度不应超过《规范》规定。
2.平面控制的加密层次
在首级控制的基础上布设的较低等级的控制网称为加密控制网。加密控制网根据网的等级不同，可以是四等三角网，也可是一、二级小三角网，或者相应等级的导线。
直接为满足地形测图需用而加密的最低级控制网，称为图根网。图根网分为两级，直接由高点级控制点发展的图根点称为玫级图根点，利用一级图根点再发展的图根点称二级图根。
两级图根的布设形式随测区地形条件及高级控制点的情况有同，一般可采用图根三角锁（网）、图根导线以及交会定点等方法进行加密。采用图根导线进行加密时，个别困难的地区可附合三次。
（四）图根点的必要密度
图根点的密度取决于测图比例尺、地形的复杂程度及通视条件。下面以三角测量为例，研究在理想的地形情况和通视条件下，图根点的必要密度问题。
（五）高程控制网的加密
图根点的高程可在国家高程控制网的基础上，采用图根水准或三角高程测量的方法进行加密。一般在平坦地区采用图根水准，在山区采用三角高程。
图根水准可沿图根点布设成附合路线、闭合环或结点网。图根据三角高程路线应起闭于高级控制点，其边数不应超过12条。当基本等高距为0.5m时，图根点的高程不容许用三角高程方法测定。个别点也可以采用独立交会法测定其高程。图根水准和图根三角高程测量的作业方法、技术指标及精度要求，应按现行规范执行。


四、测图技术设计


（一）技术设计的意义
大比例尺地形测图量项精度要求较高、作业环节较多、组织管理复杂的测量工作。为了保证地形测图工作的合理安排，正确实施，各工序之间的密切配合，使成果、成图符合技术标准和用户要求，以获得最佳的社会效益和经济效益，必须在施测工作前进行技术设计。
所谓技术设计，就是根据测图比例尺和测图面积以及用图单位的具体要求，结合测区的自然地理条件和本单位的仪器设备、技术力量及资金等情况，灵活运用测量学的有关理论和方法，制定在技术上可行、经济上合理的技术方案、作业方法和实施计划，并将其编写成技术设计书。技术书应呈报上级主管部门或测图任务的委托单位审批，未经批准不得实施。当技术设计要作原则性修改或补充时，可由生产单位或设计单位提出修改意见或补充稿，及时上报原审批单位核准后执行。
当测区较小，任务简单，用图单位亦无特殊要求时，技术设计可以从简。对于小范围的大比例尺地形测图及修测、补测等，则可只作简单的技术说明。
（二）技术设计的依据和基本原则
1.技术设计的依据
(1)上级下达任务的文件或合同书。
(2)有关的法规和技术规范。
(3)地形测量的生产定额、成本定额和装备标准等。
(4)测区已有的资料等。
2.技术设计的基本原则
技术设计是一项技术性和政策性很强的工作，设计时应遵循以下原则：
(1)技术设计方案应先考虑整体而后局部，且顾及发展；要满足用户的要求，重视社会效益。
(2)要从测区的实际情况出发，考虑作业单位的人员素质和装备情况，选择最佳作业方案。
(3)广泛收集、认真分析和充分利用已有的测绘成果和资料。
(4)尽量采用新技术、新方法和新工艺。
(5)当测图面积相当大，需要的时间较长时，可根据用图单位的规划，将测区划分为几个小区，分别进行技术；当测图任务较小时，技术设计的详略可视具体情况而定。
（三）编写技术设计书的要求
技术设计书是地形测图全过程的技术依据，是一份重要的文献资料。对技术设计书编写工作具体要求如下：
(1)内容要明确，文字要简。标准已有明确规定的，一般不再重复。对作业中容易混淆和忽视的问题，应重点叙述。
(2)采用新仪器、新方法和新工艺成图时，要对其可性及能达到的精度进行充分的论证。
(3)技术设计书中使用的名词、术语、公式、符号、代号和计量单位等应与关规范和标准一致。
（四）技术设计书的内容
为了设计出最估的方案，设计人员必须明确任务的特点、工作量、要求和设计原则，认真做好测区情况的踏勘和调查分析工作。在此基础上做出切实行的技术设计。技术设计的内容包括以下几个方面：
1.一般性说明
1)任务概述 说明任务来源、测区范围、地理位置、行政隶属、测图面积、测图比例尺、采用技术依据、计划开工日期及完成期限等。
2)测区自然地理概况 说明测区海拨高程、相对高差、地形类别、困难类别和居民地、道路、水系、植被等要素的分布与主要特征；说明气候、风雨季节、交通情况及生活条件等。
3)已有资料利用情况 说明已有资料的全部情况，包括控制测量成果的等级、精度，现有图的比例尺、等高距、施测单位和年代，采用的图式规范，平面和高程系统，技术总结等。并对基 价，提出已有资料利用的可能性和利用的方案。
2.设计方案
1)测图技术规范和细则 说明整具测图工作所依据的规范、图式以及有关部门颁发的技术规定。
2)平面控制测量设计 平面控制坐标系统的确定，首级网的等级，起始数据的配置，加密层次及图形结构，点的密谋，觇标和标石规格要求，使用的仪器和施测方法，平差计算方法，各项主要限差及应达到的精度指标。
3)高程控制测量设计 高程系统的选择，首级高程控制的等级及起算数据的选取。加密方案及网形结构，路线长度和点的密谋，标石类型和埋设规格，使用的仪器和施测方法，平差计算方法，各项主要限差及应达到的精度指标。
4)地形测图设计 地形图采用的分幅和编号方法，地形图分幅编号图，测站点的观测方法和要求，对地形要素的表示和对地形的要求，地形图清绘方法和整饰规格以及复制方式，若采用新技术、新仪器、新方法测图时，在设计方案中应对其先进性和成图精度进行详细说明。
3.工作量统计、计划安排和经费预算
1)工作量统计 根据设计方案，分别计算各工序的工作量
2)进度计划 根据工作量统计和计划投入的人力物力，参照生产定额，分别列出各期进度计划和各工序的衔接计划。
3)经费预算 根据设计方案和进度计划，参照有关生产定额和成本定额和成本定额，编制分期经费和总经费计划，并作必要的说明。
工作量统计、计划安排和经费预算一般应编制专门的图表，这些图表可以形象地反映劳动组织、工作进程、工序衔接和经费开支，便于迅速准确地了解工作任务的全貌，及时指挥生产。
4.上交资料清单
地形测量的成果除地形原图外，还有各种各亲的其它资料。用图单位根据生产建设的需要，对地形测图的成果资料也有具体的要求。技术设计书中应列出用图单位要求提交的所有资料的清单。
5.建议和措施
为顺利地完成测衅任务，还应就如何组织力量、提高效益、保证质量等方面提出建议。并指出业务管理、物资供应、膳宿安排、交通设备、安全保障等方面必须采取的措施。
（五）技术设计书中图表的编绘
地形测图技术设计书是一咱技术文献，在编写过程中必不可少的要用到一系列的设计图、表，而且设计图表能使有些文字很难叙述清楚的问题表达得明了，形象直观。文字和图、表的密切配合使整个技术设计和全貌和各作业工序的相互关系一目了。因此设计图、表是技术设计书的重要组成部分，应重视图、表的编绘和设计。
1.设计图
地形测图技术设计书中用到的设计图一般以以下几种：
(1)××测区平面控制测量技术设计图。
(2)××测区高程控制测量技术设计图。
(3)××测区地形图分幅编号图。
设计图应有标题(图名、代号)、编制单位、编制者、审核者、日期及必要说明注记和图例。图的内容要能反映 工作量，图而清晰明了，幅面大小适宜。
2.表格
地形测图技术设计书中用到的表格有以下几种：
1)综合工作量表
2)工作进度计划表
3)经费预算表
4)主要物资器材表
5)已有资料利用情况表
6)预计上交成果资料表
六、技术设计书实例

 

（三）本章重点：
识记：设计方案
1)测图技术规范和细则 说明整具测图工作所依据的规范、图式以及有关部门颁发的技术规定。
2)平面控制测量设计 平面控制坐标系统的确定，首级网的等级，起始数据的配置，加密层次及图形结构，点的密谋，觇标和标石规格要求，使用的仪器和施测方法，平差计算方法，各项主要限差及应达到的精度指标。
3)高程控制测量设计 高程系统的选择，首级高程控制的等级及起算数据的选取。加密方案及网形结构，路线长度和点的密谋，标石类型和埋设规格，使用的仪器和施测方法，平差计算方法，各项主要限差及应达到的精度指标。
4)地形测图设计 地形图采用的分幅和编号方法，地形图分幅编号图，测站点的观测方法和要求，对地形要素的表示和对地形的要求，地形图清绘方法和整饰规格以及复制方式，若采用新技术、新仪器、新方法测图时，在设计方案中应对其先进性和成图精度进行详细说明。