地形圖的測量方法

㈠ 水下地形圖的測量方法

一般有斷面法，角度交會法，斷面角度交會法，極坐標法，六分儀法，距離交會法（微波測距)，GPS全球定位系統定位，雙曲線無線電定位法和衛星多普勒定位法等。

1、斷面法：沿斷面測量水深。在水流湍急的河段，測船難以循斷面行駛或錨定船位時，間或以鋼纜固定廚面，沿鋼纜遂點定位側出水深。

2、角度交會法：以2~3台經緯儀或平板儀在岸上已知點設站，同步測定方向、交會船在測深時的點位。常用於流速較大的河段。

3、斷面角度交會法：斷面祛和角度交會法的結合。測船沿確定的斷面航行，同時用1~2台經緯儀或平板儀測定方向，與斷面線相交，確定船上的測深點位。

4、極坐標法：以電磁波測距儀或經緯儀在岸上已知點設站並選定零方向，測最測深點的距離和水平角，確定點位。

5、六分儀法：在船上靠近測深點處以2台六分儀同步觀測岸上已知點，確定點位，適用於能目視觀測岸，上目標的較開闊水域。

(1)地形圖的測量方法擴展閱讀

水深測量的傳統工具是測深桿和測深錘。現代普遍使用回聲測深儀，精度和效率均大為提高，最大測深可達10000m，並已從單頻、單波束發展到多頻、多波束，從點狀、線狀測深發展到帶狀測深，從單純測深發展到圖像顯示和實時繪圖。

例如海底地貌探測儀(又稱側掃聲納)，可探測礁石、沉船等船底航行障礙物的概略位置、范圍、形狀、性質和海底表面形態，並以圖像顯示。多被束測深系統能同時發射數十個相鄰的窄波束，配合微處理機精確測出，並以圖像顯示一定寬度的航行線水下障礙物位置，深度、范圍、形狀以及海底的地貌，由機助繪圖儀繪出等深線圖。

此外，還在探索利用雙頻激光、衛星像片或航空像片測量解譯水深，為水深測量技術的發展開辟新的途徑。

㈡ 地形圖的量測

1.長度量測

長度量測分兩種:—種是直線長度量測，一種是曲線長度量測。

直線長度量測 用兩腳規最為方便。先用兩腳規截取圖上兩點間距，然後移到本圖的直線比例尺上量比，便可讀出長度。這種方法可以不受紙張變形的影響。

曲線長度量測 在工作中經常用到，如河流、海岸線，道路等多為曲線。量測曲線的方法有兩腳規法、曲線計法等。

兩腳規法 利用有微調螺旋的彈簧兩腳規。腳距張開1～4mm，沿著欲測的曲線從一端開始進行連續量測，直到終點;最後如有距終點不足一個腳距的線段，可用微分尺量出。然後用兩腳規截取的次數乘以腳距所代表的實際長度，再加上最後用微分尺量出的長度，即為曲線長度。

曲線計法 曲線計是量測曲線長度的儀器，頂端有個可以自由轉動的小齒輪，小齒輪沿曲線滾動時，字盤上的指針也隨之轉動，根據指針可以在字盤上讀出小輪轉動的距離。字盤上有幾種比例尺的分劃，可以依地圖比例尺選用。用曲線計量測曲線時，先將曲線計的齒輪對准曲線的起點，依字盤上的指針讀出起始數;再使曲線計垂直地沿曲線滾動，直到終點，讀出終了讀數。終了讀數減去起始讀數，即為曲線長度。曲線計量測曲線的精度較低，只適用於較平緩的曲線。

2.面積量測

在圖上量測面積的方法有;方格法、梯形法、方里網格法、求積儀法和權重法等，本書僅對前三種方法予以簡單介紹。

方格法 用以毫米為單位的透明方格紙或薄膜方格片蓋在欲量測的圖形上，先讀出圖形內完整的方格數，然後目估，將不完整的方格湊成完整的方格數，把整方格數相加，再乘以每個方格所代表的面積，即得所求的面積。這種方法簡便。但若邊緣方格湊整太多，目估精度不高。

梯形法 用繪有 2mm 平行直線的透明模片蓋在欲量測的圖形上，使圖形上下邊緣兩點 ( 如圖2-5 中的 a、s) 位於模片的平行線之間，則整個圖形被平行線切成許多等高梯形。圖內平行虛線是梯形中線，量測各條中線長度，將其和 L ( L = bc + de + fs + … +kl) 乘以平行線間距，即可得圖形面積。再按比例尺換算為實地面積。

方里網格法 在地形圖上量測面積，可以根據圖上的方里網計算，不足一個網格的，可採取加密的小網格來計算。

圖 2-5 梯形法求面積

3.確定地面點的高程

在地形圖上根據等高線的高程注記，可確定任一點的高程。如果所使用的地形圖上註明了等高距，則可根據計曲線的高程注記(或高程點注記)確定圖上任一等高線的高程。如果圖上沒註明等高距，則需根據圖上的高程注記，求算出等高距，然後再求算點的高程。

在圖2-6中，欲確定地面點a的高程，圖中較a點低的計曲線高程注記為140m，高處的計曲線高程注記為150m，兩條計曲線之間有4條首曲線，則該圖的等高距應為2m。a點的相鄰2條等高線分別為142m和144m，根據比例內插法目估a點的高程為143m。

4.坡度量測

在地形圖上量測坡度使用的是坡度尺，在標准地形圖的下方一般都有坡度尺，其樣式見圖2-7。

如圖2-8所示，地面A、B兩點間的坡度角與兩點間的水平距離D和高差h之間具有下列關系:

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圖2-6 匯水界線的圈定

圖2-7 坡度尺

圖2-8 坡度與水平距離及高差的關系

因此只要知道兩點間的水平距離和高差，便可以求得兩點間的坡度。

在地形圖上等高距是一常數，根據D=h×ctanα的關系式，如果h是一常數(基本等高距)，那麼只要給出一系列坡度角值α，便可求出相應的一系列水平距離D。

根據這一原理，製成了用於地形圖上量測坡度的坡度尺(圖2-7)。

坡度尺上有兩個尺，分別稱為A尺和B尺。當地面坡度平緩，圖上等高線平距較大時，用A尺。當地面坡度較陡，圖上等高線平距很小時，用B尺。

5.圈定匯水界線

修建水庫或道路橋涵等工程，往往需要知道有多大面積的雨水或雪水向河谷或谷地里匯集。匯水面積的確定，可先在地形圖上繪出圍繞河谷或谷地的各個山嶺的山脊線，然後再將相鄰的山脊線連接起來，就構成了匯水面積的界線(圖2-6)。在這條界線范圍內的雨水或雪水均向該河谷或谷地匯集。有了匯水面積界線，便可在地形圖上量算匯水面積，然後根據資料就可算出水量。

6.繪制剖面圖

為了更直觀地了解和判斷已知方向線上某一區間的地勢起伏情況，以及地面點的通視情況，往往需要依據等高線繪制剖面圖(圖2-9)。繪制剖面圖的方法是:

圖2-9 繪制剖面圖示意圖

◎在地形圖上選出需要了解的區間並定出兩端點，繪出剖面線，也可定出多點繪成剖面折線。

◎規定剖面圖的水平比例尺和垂直比例尺。為了突出地勢陡緩情況，通常垂直比例尺比水平比例尺大5～20倍。

◎在圖紙上或方格紙上繪一條水平線，如圖2-9中的MN。

在地形圖上沿剖面線AB量Ac、cd、de……各段的距離，按剖面圖的水平比例尺將量出的各段距離轉到MN線上，得A'、c'、d'，e'……B'各點，通過各點作垂線，垂線長度是按各點高程依垂直比例尺計算出來的，將垂線各端點連成平滑曲線，注出水平比例尺、垂直比例尺和剖面線的方向，即成剖面圖。