第一节 地形图基础知识
地球表面十分复杂，有高山、平原、河流、湖泊，还有各种人工建筑物。通常把它们分为地物和地貌两大类。地面上有明显轮廓的、天然形成或人工建造的各种固定物体，如江河、湖泊、道路、桥梁、房屋和农田等称为地物。地球表面的高低起伏状态，如高山、丘陵、平原、洼地等称为地貌。地物和地貌总称为地形。
通过实地测量，将地面卜各种地物和地貌沿垂直方向投影到水平面上，并按一定的比例尺，用《地形图图式》统一规定的符号和注记，将其缩绘在图纸上，这种表示地物平面位置和地貌起伏状态的图，称为地形图。在图上主要表示地物平面位置的地形图，称为平面图。
一、地形图比例尺及比例尺精度
1．地形图比例尺
地形图上任一线段的长度与它所代表的实地水平距离之比，称为地形图比例尺。地形图比例尺既决定了地形图图厂长度与实地长度的换算关系，又决定了地形图的精度与详细程度。
地形图比例尺可分为数字比例尺和图示比例尺。
数字比例尺用分子为1、分母为整数的分数表示。设图上一线段长度为d，相应实地的水平距离为D，则该地形图的比例尺为：
比例尺的大小是以比例尺的比值来衡量的。比例尺分母M越小，比例尺越大，表示地物地貌越详尽。数字比例尺通常标注在地形图下方。
常见的图示比例尺为直线比例尺。如图2-1所示为1：500的直线比例尺。图中两条平行直线间距为2nmi，以2em为单位分成若干大格，左边第一大格十等分，大小格分界处注以o，右边其他大格分界处标记实际长度。图示比例尺绘制在地形图下方，可以减少图纸伸缩对用图的影响。
使用图示比例尺时，先用分规在图上量取某线段的长度，然后用分规的右针尖对准右边的某个整分划，使分规的左针尖落在最左边的基本单位内。读取整分划的读数再加上左边1／10分划对应的渎数，即为该直线的实地水平距离，见图2-1中的两个示例。
建筑类各专业通常使用大比例尺地形图，比例尺为l：500，1：1000，1：2000，1：5000
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或1：10000。
2．比例尺精度
通常人眼能分辨的最小距离为o．1mm。地形图上o．1mm的长度所代表的实地水平距离，称为比例尺精度，用e表示，
根据比例尺精度可确定测图时量距的精度。另外，如果规定了地物图亡要表示的最短长度，根据比例尺精度，可确定测图比例尺。
[例] 如果规定在地形图上应表示出的最短距离为o．1m，测图比例尺最小为多大?
二、地形图的图名、编号、图廓和接合图表
1．地形图的图名
地形图应标注图名，通常以图幅内最著名的地名、厂矿企业或村庄的名称作为图名。图名一般标注在地形图北图廓外上方中央。如图2-2所示，图名为“白古树村”。
2．图号
为了区别各幅地形图所在的位置，便于拼接，每幅地形图都应编图号。图号标注在北图廓上方中央、图名的下方，如图2-2所示。
地形图的图幅有正方形图幅和矩形图幅两种。矩形图幅一般为4．Oemx 50em，正方形图幅除1：5000比例尺的为40emx40em外，其他比例尺一般为50emx50em。
图2-3是以1：5000地形图为基础的正方形分幅。各种大比例尺地形图图幅大小如表2-1所示。
图号一般采用该图幅西南角坐标的千米数为编号，纵坐标X在前，横坐标r在后，中间用短线连接。如图2-2所示，其编号为“15．0—10．0”。编号时，1：500地形图坐标取至0，Olkm，l：1000、1：2000地形图取至0．1km。
如果测区范围比较小，图幅数量少，可采用数字顺序编号法，如图2-4所示。
高程是确定地面点空间位置的基本要素之一，测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量的日的是要获得地面点的高程，但一般只能直接测得两点间的高差，然后根据其中一点的已知高程推算山另一点的高程，所以高差测量是测量的基本丁作之一。
按所使用的仪器和施测方法的不同，测定地面点高程的主要方法有水准测量、三角高程测量和气压高程测量等。现在用全球卫星定位系统ry闩也能直接测定出地面点的高程。由于水准测量快捷、精度高、地面点的高程通常采用水准测量的方法，也称几何水准测量。
水准测量是利用水准仪建立的水平视线来测量两点间的高差，进而获得地面点的高程。三角高程测量是测量两点间的水平距离或斜距和竖直角(即倾斜角)，然后利用三角公式计算出两点间的高差，以求得高程，其工作精度较低，只能在适当的条件下才被采用。气压高程测量是利用大气压力的变化，测量点的高程。
第一节 水准测量原理与水准仪的使用
一、水准测量的原理
水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线来测得两点的高差，然后依据其中一个已知点的高程，计算：出另一未知点的高程。例如图3—1中，为了求出A、B两点的高差hAD，在AB两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺，在A、B两点之间安置可提供水平视线的仪器——水准仪。当视线水平时，在A、B两个点的标尺上分别读得读数。和&，则A、B两点的高差等于两个标尺读数之差。即
读数。是立在已知高程点上的水准尺的中丝读数，称为“后视读数”；读数^是立在待求高程点上的水准尺的中丝读数，称为“前视读数”。两点的高差必须是用后视读数减去前视读数进行计算。高差AAn的值可能是正也可能是负，正值表示待求点"高于已知点A，负值表示待求点"低于已知点A。此外，高差的正负号又与测量工作的前进方向有关，例如图3—1中测量
第51页由A向B行进，高差用AAD表示，其值为正，反之由B向A行进，则高差用h,A表示，其值为负。所以高差值必须标明高差的正、负号，同时要规定出测量的前进方向。
当两点相距较远或高差太大，安置一次仪器无法测得两点高差时，则可分成若干段连续安置仪器进行多站测量，最后计算出每站的高差并推求该两点的高差。从图3-2中可得
即两点的高差等于连续各站高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和。通常要同时用∑h和(∑n—∑b)进行计算，用来校核计算是否有误。
在图3-2中，每安置一次仪器称为一个测站。在整个测段的测量中间立标尺的点TP，、TP2、…TPn等称为转点，它们在前一测站是前视点，而在下一测站则是后视点；转点是一种起传递高程作用的临时过渡点，但非常重要，转点上产生的任何差错，都会影响到高差的计算，间接地影响到高程的推算。
水准测量的实质就是将高程从已知点经过转点传递到待求高程点，进而计算出其高程。
二、水准测量仪器及工具
水准仪是进行水准测量的主要仪器。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类：一类是利用水准管来获得水平视线的水准管水准仪，称为“微倾式水准仪”；另一类是利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。此外，尚有一种新型水准仪——电子水准仪，它配合条纹编码尺，利用数字化图像处理的方法，可自动显示高程和距离，使水准测量实现自动化。
我国的水准仪系列标准分为DS05、DSl、D$3等几个等级。D是大地测量仪器的代号，S是水准仪的代号，下标数字表示仪器的精度。其中DS05和DSl用于精密水准测量，DS3
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