測量技術(shù) 教學(xué)PPT課件
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項(xiàng)目六 大比例尺地形圖測繪任務(wù)一 地形圖測繪的基本知識任務(wù)二 碎部測量的方法任務(wù)三 地形圖的繪制任務(wù)四 數(shù)字化測圖實(shí)訓(xùn)十二CONTENTS目錄01地形圖測繪的基本知識一、比例尺及其精度地圖比例尺是地圖重要的數(shù)學(xué)要素之一,要想知道地圖上某一段距離在實(shí)地上的長度,就必須知道地圖比例尺的概念。(一)比例尺的種類1.數(shù)字比例尺 用分子為1的分?jǐn)?shù)表示的比例尺,稱為數(shù)字比例尺。設(shè)圖上直線長度為d,相應(yīng)于地面上的水平長度為D,則比例尺的公式為 d/D=1/M (6 1)【例6 1】在1500的地形圖上,量得某田塊東邊界線長d=10.6cm,求它的實(shí)地水平距離。解 D=Md=50010.6cm=5300cm=53m【例6 2】量得某學(xué)校一道路水平距離D=225m,若繪在1300的地形圖上,其圖上長度是多少?解 d=D/M=225/300=0.75m=75cm 比例尺的大小,取決于分?jǐn)?shù)值的大小,即分母愈大則比例尺愈小,分母愈小則比例尺愈大。2.直線比例尺 為了直接而方便地進(jìn)行換算,并消除圖紙伸縮對距離的影響,可用直線比例尺,以一定長度的線段和數(shù)字注記表示的比例尺,稱為直線比例尺。如圖6 1所示為11000的比例尺。其制作方法是:在圖上繪一直線,等分為若干段,并以2cm(或1cm)為一個基本單位,將左邊一個基本單位再分為10或20等分,在右分點(diǎn)上注記0,自0起向左及向右的各分點(diǎn)上,均注記相應(yīng)的水平距離,即制成直線比例尺。(二)比例尺精度 在正常情況下,人眼在圖上能分辨的兩點(diǎn)間最小距離為0.1mm,因此,實(shí)地平距按比例尺縮繪在圖紙上時,不能小于0.1mm。相當(dāng)于圖上0.1mm 的實(shí)地水平距離,稱為比例尺精度。它等于0.1mm 與比例尺分母M 的乘積。不同比例尺的相應(yīng)精度見表6-1。(三)地圖比例尺的應(yīng)用(1)如果知道地圖上兩點(diǎn)間的圖上距離為d,地圖比例尺為1M,則實(shí)地水平距離D=dM。例:某地圖的比例尺為1500,在圖上量得距離d=1cm 時,相應(yīng)實(shí)地水平距離為:D=dM=0.01m500=5m。(2)如果知道地圖上的線段長度和相應(yīng)線段的實(shí)地水平距離,則地形圖比例尺1/M=d/D=1/(D/d)。例:在某地圖上量得距離d=2cm時,相應(yīng)實(shí)地水平距離量得為20m,則該地圖的比例尺為1/M=d/D=0.02m/20m=1/1000。(3)如果知道地圖上的面積為F,地圖比例尺為M,則相應(yīng)的實(shí)地面積為 S=F M2。(4)地圖比例尺的縮小和放大。地圖比例尺的縮小和放大的公式為:比例尺放大(縮小)倍數(shù)=原比例尺分母放大(縮小)比例尺分母二、地物在地形圖上的表示方法地形是地物和地貌的總稱。地物是地面上人工建造或自然形成的具有明顯輪廓線的物體,如湖泊、房屋、村鎮(zhèn)、河流等。地面上的地物和地貌符號應(yīng)按照國家測繪地理信息局頒發(fā)的1500、11000、12000地形圖圖式中規(guī)定的符號表示在圖紙上。表6 2是在國家測繪地理信息局統(tǒng)一制定和頒發(fā)的“1500、11000、12000地形圖圖式”中摘錄的一部分地物、地貌符號。圖式是測繪、使用和閱讀地形圖的重要依據(jù),因此,在測繪和使用地形圖之前,應(yīng)首先了解地物符號的分類方法。1.按符號與地物的比例關(guān)系分類(1)比例符號:當(dāng)?shù)匚镙喞^大,如房森林、湖泊、房屋、運(yùn)動場等,可將其形狀和大小按測圖比例尺直接縮繪在圖紙上的符號稱為比例符號。(2)非比例符號:如紀(jì)念碑、井泉、獨(dú)立樹、路燈等地物很小,但是又非常重要時,無法將其形狀、大小按測圖比例尺繪制在圖上,只能用規(guī)定的符號表示其中心位置,這種符號稱為非比例符號。非比例符號上表示地物實(shí)地中心位置的點(diǎn)叫定位點(diǎn)。地物符號的定位點(diǎn)在測圖和用圖時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):幾何圖形符號,其定位點(diǎn)在幾何圖形的中心,如三角點(diǎn)、圖根點(diǎn)、水井等;幾種幾何圖形組合成的符號,其定位點(diǎn)在下方圖形的中心或交叉點(diǎn),如路燈、氣象站等;具有底線的符號,其定位點(diǎn)在底線的中心,如煙囪、燈塔等;底部為直角的符號,其定位點(diǎn)在直角的頂點(diǎn),如風(fēng)車、路標(biāo)、獨(dú)立樹等。(3)半比例符號:對于如鐵路、電線、溝渠等成帶狀的狹長地物,其長度可依比例尺縮繪而寬度無法依比例尺縮繪的符號,稱為半比例符號。繪圖時要使符號的中心線與實(shí)際地物的中心位置一致。(4)注記符號:用文字、數(shù)字或特有符號對地物加以說明的符號稱為注記符號。比如城鎮(zhèn)、高程、工廠、樓房結(jié)構(gòu)、層數(shù)、河流、植被種類符號、水流方向等。2.按地物性質(zhì)分類按地物性質(zhì)的不同,地物符號可分為以下幾種:(1)測量控制點(diǎn)符號:如圖根點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、三角點(diǎn)等。(2)居民地符號:如窯洞、蒙古包、房屋等。(3)獨(dú)立地物符號:如路燈、水井、獨(dú)立墳等。(4)管線及垣柵符號:如欄桿、圍墻、籬笆、鐵絲網(wǎng)等。(5)境界線符號:如國界、省界、縣界、鄉(xiāng)界等。(6)水系符號:如河流、湖泊、水庫、溝渠等。(7)道路符號:如鐵路、輕軌、階梯路、小路等。(8)土質(zhì)符號:如石塊地、砂地、鹽堿地等。(9)植被符號:如灌木林、森林、稻田、草地、菜地等。三、地貌在地形圖上的表示方法 地貌是指地表面的高低起伏狀態(tài),它包括山地、丘陵和平原等。用等高線表示地貌,不僅能表示地面的起伏形態(tài),而且還能科學(xué)地表示出地面的坡度和地面點(diǎn)的高程。(一)等高線表示地貌的原理等高線是地面上高程相同的點(diǎn)所連接成的連續(xù)的閉合曲線。組成地貌的各種細(xì)部有許多名稱。如圖6 3,有一座山,假想從山底到山頂,按相等間隔把它一層層地水平切開后,便呈現(xiàn)各種形狀的截口線。設(shè)想把這組實(shí)地上的等高線沿鉛垂線方向投影到水平面H 上,并且按照規(guī)定的比例尺縮繪到圖紙上,就得到用等高線表示該山頭地貌的等高線圖。由此可見,等高線表示地貌的原理是:從底到頂,相等高度,層層水平,地面截口,垂直投影。(二)等高距和等高線平距等高距是相鄰等高線之間的高差,以h表示。在同一幅地形圖上,等高距是相同的。等高線平距是相鄰等高線之間的水平距離,以d 來表示。等高線平距越小,地面坡度就越大;平距越大,則坡度越小;坡度相同,平距相等。根據(jù)地圖上等高線的疏密來判定地面坡度的緩陡。等高距越小,顯示地貌越詳細(xì);等高距越大,顯示地貌越簡略,如圖6 4所示。因此,在測繪地形圖時,如何確定等高距是根據(jù)測圖比例尺與測區(qū)地面坡度來確定的。地形測量規(guī)范中對等高距的規(guī)定見表6-3。(三)典型地貌等高線表示方法地貌盡管千姿百態(tài),變化多端,但歸納起來不外乎由山丘、盆地、山脊、山谷、鞍部等典型地貌所組成。會用等高線表示各種典型地貌,才能用等高線表示綜合地貌。1.山丘和盆地隆起而高于四周的高地叫山丘,高大的山丘稱山嶺。山的最高部分稱為山頂,山的側(cè)面部分稱為山坡。四周高,中間低的地形稱為盆地(面積小的稱洼地)。2.山脊和山谷 山脊是沿著一個方向延伸的高地。山脊最高點(diǎn)的連線稱為山脊線,即分水線。山脊等高線表現(xiàn)為一組凸向低處的曲線與等高線垂直相交。山谷是沿著一個方向延伸的洼地,位于兩山脊之間。山谷的等高線則表現(xiàn)為一組凸向高處的曲線。山脊線和山谷線統(tǒng)稱為地性線。而在山谷中,雨水必然由兩側(cè)山坡流向谷底,向山谷線匯集,所以,山谷最低點(diǎn)的連線稱為集水線或山谷線。3.鞍部鞍部是山脊上相鄰兩個山頂之間的形似馬鞍狀的低凹部位。鞍部往往是山區(qū)道路通過的地方,也是兩個山頭和兩個山谷相對交會的地方。鞍部等高線的特點(diǎn)是在一圈大的閉合曲線內(nèi),套有兩組小的閉合曲線,亦可視為兩個山頭和兩個山谷等高線對稱的組合而成。如圖6 7所示。4.懸崖和峭壁近于垂直的陡坡稱峭壁,若用等高線表示將非常密集,所以用峭壁符號來代表這一部分等高線。懸崖是上部突出,下部凹進(jìn)的陡坡。這種地貌的等高線出現(xiàn)相交。這種特殊地貌常用等高線配合特殊符號表示。如圖6-8所示。了解和掌握典型地貌等高線,就不難讀懂綜合地貌的等高線圖。(四)等高線的特性(1)等高性:同一條等高線上各點(diǎn)高程相等,但高程相等的點(diǎn)不一定在同一等高線上。(2)閉合性:等高線為連續(xù)閉合曲線。不在本幅內(nèi)閉合,就在圖幅外閉合。在圖幅內(nèi)只有遇到符號或者數(shù)字時才能人為斷開。(3)非交性:等高線一般不能相交,也不能重疊,只有在懸崖或絕壁的等高線才可能出現(xiàn)相交或者重疊,相交時交點(diǎn)成雙出現(xiàn)。(4)正交性:等高線與山脊線、山谷線成正交。與山脊線相交時,等高線由高處向低處凸出;與山谷線相交時,等高線由低處向高處凸出。(5)密陡疏緩性:同一幅地形圖內(nèi),等高線越密,說明等高線平距越小,表示地面的坡度越陡;反之,坡度越緩;等高線分布均勻,則地面坡度也均勻。(五)等高線的種類1.首曲線基本等高線(intermediatecontour)在同一幅圖上,按規(guī)定等高距描繪的等高線稱首曲線,亦稱基本等高線。它用寬度直徑為0.15mm的實(shí)線表示,如圖6-9中的38m、42m 等各條等高線,在首曲線上不注記高程。2.計(jì)曲線加粗等高線(indexcontour)計(jì)曲線亦稱加粗等高線。為了讀圖方便,凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高線用粗線加粗繪出,其上注有高程,如圖中的40m 等高線。3.間曲線半距等高線(half-intervalcontour)用首曲線不足以表示局部地貌特征時,按1/2基本等高距描繪的等高線稱為間曲線,在圖上用長虛線表示。間曲線可僅畫出局部線段,可不閉合,如圖6-9中的39m、41m 等高線。4.助曲線1/4等高線(extracontour)有時為顯示局部地貌的需要,可以按l/4基本等高距而繪制的等高線,稱為助曲線,一般用短虛線表示。首曲線與計(jì)曲線是圖上表示地貌必須描繪的曲線,而間曲線與助曲線視需要而定,實(shí)際工作中應(yīng)用較少。02碎部測量的方法一、碎部點(diǎn)的選擇 因?yàn)榈匦蔚奶卣鼽c(diǎn)是反映地形的關(guān)鍵點(diǎn),如果將這些點(diǎn)的位置測量準(zhǔn)確,則地形的位置、形狀、大小、方位等要素也隨之確定了。選擇地物和地貌的方向轉(zhuǎn)折點(diǎn)和坡度變化點(diǎn)即為地物和地貌特征點(diǎn)。恰當(dāng)?shù)剡x擇碎部點(diǎn),將地物地貌正確地縮繪在圖上。碎部點(diǎn)選擇的越多,地形圖就越準(zhǔn)確,但工作量大,影響工作進(jìn)度。選擇的太少,地形圖的精度得不到保證,所以學(xué)會選擇碎部點(diǎn)非常重要。1.地物特征點(diǎn)的選擇 地物主要是測定其平面位置。對于比例地物,特征點(diǎn)位地物輪廓線的方向變化處或者轉(zhuǎn)折處,如房屋、田地、果園、池塘等。輪廓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、彎曲點(diǎn)即為面狀地物的特征點(diǎn)。連接這些特征點(diǎn),可以得到與實(shí)地相似的地物形狀。2.地貌特征點(diǎn)的選擇 地貌是地球表面的起伏形態(tài),變化極為復(fù)雜。但不管地形怎樣復(fù)雜,都可以把實(shí)際地面看成是由許多不同坡度的棱線所組成的多面體。相鄰面的相交棱線構(gòu)成地貌的骨架線,測量上稱為地性線,如山脊線、山谷線和山腳線就是最明顯的例子。由此可見,測繪地形圖的基本工作,是如何準(zhǔn)確地測定地物特征點(diǎn)和地貌特征點(diǎn)的平面位置和高程,并根據(jù)這些特征點(diǎn)的位置描繪地物和地貌。二、碎部點(diǎn)平面位置的測定方法1.極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法是在測站點(diǎn)上安置儀器,測定已知方向與所求點(diǎn)方向間的角度,量出測站點(diǎn)至所求點(diǎn)的距離,以確定碎部點(diǎn)位置的一種方法。如圖6-11所示,A、B 為已知控制點(diǎn),要測定a點(diǎn),在A 點(diǎn)安置儀器測定水平角,從A 點(diǎn)量一距離D 便是a 點(diǎn)。2.方向交會法方向交會法(又稱角度交會法),是分別在兩個已知測站點(diǎn)上對同一個碎部點(diǎn)進(jìn)行方向交會以確定碎部點(diǎn)位置的一種方法。如圖6 12所示,A、B 為已知控制點(diǎn),要測定m 點(diǎn),分別在A、B 點(diǎn)安置儀器測定角、,兩方向線相交便得m 點(diǎn)的位置。此法適于測繪量距困難地區(qū)的地物點(diǎn)。注意交會角應(yīng)在30150。3.距離交會法 距離交會法是測定兩個測站點(diǎn)到同一碎部點(diǎn)的距離來確定待定點(diǎn)的平面位置的方法。如圖6-12所示,A、B 為已知控制點(diǎn),要測定n 點(diǎn),分別量測A 到n 和B 到n 的距離d1、d2,即可交會出n 點(diǎn)的位置。4.直角坐標(biāo)法 如圖6-13所示,在測碎部點(diǎn)d、c 時,可由d、c 點(diǎn)向控制邊ab 作垂線得垂足d、c,若量得A 點(diǎn)至垂足的縱距bd=5.9m,bc=10.6m,量得d、c 點(diǎn)至垂足的垂距dd=5.0m,cc=6.2m,則根據(jù)兩距離即可在圖上定出點(diǎn)位。此法適于碎部點(diǎn)距導(dǎo)線較近的地區(qū)。三、經(jīng)緯儀測繪法 測定碎部點(diǎn)的平面位置和高程,依所用儀器的不同,可分為經(jīng)緯儀測繪法、光電測距儀測繪法、平板儀測繪法、經(jīng)緯儀配合平板儀測繪法等幾種。在此著重介紹經(jīng)緯儀測繪法。1.安置儀器 如圖6-14所示,安置經(jīng)緯儀于測站A 點(diǎn)上,量取儀器高i,記入手簿。繪圖員只將圖板在A點(diǎn)旁邊準(zhǔn)備好。2.定向 瞄準(zhǔn)另一控制點(diǎn)B,使水平度盤讀數(shù)為00000,作為碎部點(diǎn)定位的起始方向。當(dāng)定向邊較短時,也可用坐標(biāo)格網(wǎng)的縱線作為起始方向線,方法是將經(jīng)緯儀照準(zhǔn)B 點(diǎn),使水平度盤的讀數(shù)為AB 邊的坐標(biāo)方位角。3.立尺 跑尺員依次將視距尺立在地物或地貌特征點(diǎn)上。跑尺之前,跑尺員應(yīng)先弄清施測范圍和實(shí)地情況,選定跑尺點(diǎn)。跑尺應(yīng)有次序、有計(jì)劃,要使觀測、繪圖方便,使自己跑的路線最短,而又不至于漏測碎部點(diǎn)。4.觀測 轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)所立視距尺,調(diào)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋使氣泡居中,讀取上、中、下三絲的讀數(shù)及豎盤讀數(shù),最后讀水平度盤讀數(shù),即得水平角。同法觀測其他碎部點(diǎn)。5.記錄 將每個碎部點(diǎn)測得的一切數(shù)據(jù)依次記入手簿中相應(yīng)欄內(nèi),如表6 5。如遇特殊的碎部點(diǎn),還要在備注欄中加以說明,如房屋、道路等。6.計(jì)算 根據(jù)觀測數(shù)據(jù),用計(jì)算器按視距公式可求得平距和高差,并根據(jù)測站的高程,算出碎部點(diǎn)的高程。D=klcos2H 測點(diǎn)=H 測站+1/2klsin2+i-v(6 4)7.展繪碎部點(diǎn) 用小針將量角器(其直徑大于20cm)的圓心插在圖上的測站處,轉(zhuǎn)動量角器,將量角器上等于 角的刻劃對準(zhǔn)起始方向線,則量角器的零方向便是碎部點(diǎn)的方向,如圖6 15所示。在測圖過程中,應(yīng)隨時檢查起始方向,經(jīng)緯儀測圖歸零差不應(yīng)大于4。為了檢查測圖質(zhì)量,儀器搬到下站時,應(yīng)先觀測前站所測的某些明顯碎部點(diǎn),以便檢查由兩站測得該點(diǎn)的平面位置和高程是否相等。如相差較大,則應(yīng)查明原因,糾正錯誤。03地形圖的繪制在外業(yè)工作中,當(dāng)我們把碎部點(diǎn)展繪在圖紙上以后,就可對按照實(shí)際地形的變化情況隨時描繪地物和等高線。在測繪地物、地貌時,要遵守“看不清不繪”的原則。地形圖上的各種線劃、符號和注記應(yīng)在現(xiàn)場完成。一、地物繪制地物繪制按規(guī)范和圖式的要求,經(jīng)過合理的綜合取舍,將各種地物表示在圖上。繪制時,如能按比例大小表示的地物應(yīng)邊測邊繪,房屋輪廓需用直線連接起來,即把相鄰點(diǎn)用直線連接起來;而對道路、河流等彎曲部分,應(yīng)對照實(shí)地情況逐點(diǎn)連成光滑的連續(xù)曲線;對不能按比例大小表示的地物,可在圖上先繪出其中心位置,并注明地物名稱,在整飾圖面時,再用規(guī)定符號準(zhǔn)確地描繪出來。二、地貌勾繪勾繪等高線時,首先用鉛筆輕輕描繪出山脊線、山谷線等地性線,再根據(jù)碎部點(diǎn)的高程勾繪等高線。特殊地貌如懸崖、峭壁、陡坎和沖溝等,應(yīng)按圖式規(guī)定的符號表示。勾繪等高線時,要對照實(shí)地情況,先畫計(jì)曲線,后畫首曲線,并且注意等高線通過山脊線、山谷線的走向。當(dāng)圖上有足夠數(shù)量的地貌特征點(diǎn)后,把同一地性點(diǎn)連接起來,然后根據(jù)地形點(diǎn)的高程勾繪等高線。內(nèi)插等高線通過點(diǎn)有以下三種方法。1.解析法 內(nèi)插等高線時,可按高差與平距成正比關(guān)系處理,可求出等高線在兩地貌點(diǎn)間應(yīng)通過的位置。如圖6-16所示,A 和B 兩地形點(diǎn)的高程分別為52.8m 和57.4m,則當(dāng)取等高距h=1m 時,就有53、54、55、56及57m的5條等高線通過。先求A、B 兩點(diǎn)的高差為4.6m,量出A、B 兩點(diǎn)間的圖上距離為64mm;然后計(jì)算出A 點(diǎn)到53m 的圖上距離為3mm,B 點(diǎn)到57m 的圖上距離為6mm,那么,中間進(jìn)行平分,然后用直尺量取這些長度,即得相應(yīng)高程的等高線通過點(diǎn)。內(nèi)插等高線通過點(diǎn)有以下三種方法。1.解析法 內(nèi)插等高線時,可按高差與平距成正比關(guān)系處理,可求出等高線在兩地貌點(diǎn)間應(yīng)通過的位置。如圖6-16所示,A 和B 兩地形點(diǎn)的高程分別為52.8m 和57.4m,則當(dāng)取等高距h=1m 時,就有53、54、55、56及57m的5條等高線通過。先求A、B 兩點(diǎn)的高差為4.6m,量出A、B 兩點(diǎn)間的圖上距離為64mm;然后計(jì)算出A 點(diǎn)到53m 的圖上距離為3mm,B 點(diǎn)到57m 的圖上距離為6mm,那么,中間進(jìn)行平分,然后用直尺量取這些長度,即得相應(yīng)高程的等高線通過點(diǎn)。2.圖解法在透明紙上畫等距平行線,平行線間距和數(shù)目視地形坡度和繪圖比例尺而定,陡坡地區(qū)可增加根數(shù)和縮小間距。已知A 點(diǎn)高程為52.8 m,B 點(diǎn)高程為57.4m,現(xiàn)在要求A、B 兩點(diǎn)間的等高線通過點(diǎn),將透明紙蒙在A、B 上移動,使A、B 兩點(diǎn)分別位于52.8m 和57.4m 時,把AB 連線,則直尺與53、54、55、56、57 各平行線的交點(diǎn),即為相應(yīng)高程的等高線通過點(diǎn),用小針透刺各交點(diǎn)于圖上即可。此法操作方便,精度也高,是地形測量中的常用方法,如圖6-17所示。3.目估法 根據(jù)解析法的原理用目估法在相鄰的特征點(diǎn)間按其高程之差來確定等高線通過的點(diǎn)。同理可依次在相鄰的高程點(diǎn)間確定出整米的高程點(diǎn)。最后根據(jù)實(shí)際地貌情況,把高程相同的相鄰點(diǎn)用光滑曲線連接起來,勾繪成等高線圖。三、地形圖的拼接、檢查和整飾(一)地形圖的拼接在采用分幅測圖時,在相鄰圖幅接邊處,由于測量和繪圖有誤差,使地物輪廓線和等高線不能完全吻合,如圖6-19所示,左、右相接兩圖銜接處的道路、房屋、等高線都有偏差,因此,有必要對它們進(jìn)行改正。為了圖的拼接,測繪時每幅圖的四周圖邊應(yīng)測出圖廓外5mm,使相鄰圖幅有一條重疊帶,便于拼接檢查。若有房屋等塊狀地物,應(yīng)測完其主要角點(diǎn);若有電桿、道路等線狀地物,應(yīng)多測一段距離以確定其走向;若是無拼接的自由圖邊,測繪時應(yīng)加強(qiáng)檢查,確保無誤。(二)地形圖的檢查 為了確保地形圖質(zhì)量,除施測過程中加強(qiáng)檢查外,當(dāng)?shù)匦螆D測完以后,測量小組應(yīng)再做一次全面檢查,即自檢。然后根據(jù)具體情況,由上級組織互檢或?qū)iT檢查。1.自查 每幅圖的完成,先在圖板上檢查地物、地貌位置是否正確,符號是否按圖式規(guī)定表示;等高線與地貌特征點(diǎn)的高程是否相符合,有無矛盾之處;圖邊拼接有無問題等。如果發(fā)現(xiàn)有錯誤或疑點(diǎn),應(yīng)該立即更正。2.驗(yàn)收檢查 (1)儀器檢查:通常儀器檢查碎部點(diǎn)的數(shù)量為測圖數(shù)量的10%。檢查方法可用重測方法,即與測圖的相同方法,也可以變換測量的方法。(2)巡視檢查:對于圖面上未做儀器檢查的部分,仍需手持圖紙與實(shí)地進(jìn)行對照,主要檢查地物、地貌有無遺漏;用等高線表示的地貌是否符合實(shí)際情況;地物符號、注記是否正確等。(三)地形圖的整飾 擦掉一切不必要的線條,對地物和地貌按規(guī)定符號描繪;文字注記應(yīng)該在適當(dāng)?shù)奈恢?能說明需要注記的地物和地貌情況,又不遮蓋符號。字頭一律朝北寫,字體要端正清楚;畫圖幅邊框,注出圖名、圖例、比例尺、測圖單位和日期等圖面輔助元素。(四)圖紙的清繪清繪是在整飾的鉛筆原圖上,按照原來線劃符號注記位置用繪圖小鋼筆上墨線,使底圖成為完整、清潔的地形原圖。清繪次序?yàn)?內(nèi)圖廓線;注記;控制點(diǎn)、方位標(biāo)及獨(dú)立地物;居民地、墻、道路;水系及其建筑物;植被及地類界;地貌;圖幅整飾。04數(shù)字化測圖隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)及各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和輸出設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用,促進(jìn)了測繪技術(shù)向自動化、數(shù)字化的方向發(fā)展,也促進(jìn)了地形及地籍測量從白紙測圖向數(shù)字化測圖變革,測量的成果不再是繪制在紙上的地圖,而是以數(shù)字形式存儲在計(jì)算機(jī)中可以傳輸、處理、共享的數(shù)字地圖。數(shù)字化測圖作為一種先進(jìn)的測量方法,其自動化程度和測量精度均是其他方法難以達(dá)到的。數(shù)字化測圖是大比例尺測圖理論與實(shí)踐的進(jìn)步。目前,數(shù)字測圖正處在蓬勃發(fā)展的時期,還需不斷深入地研究它的理論和方法,使之在廣泛的實(shí)踐中得到創(chuàng)新和完善。數(shù)字化測圖已經(jīng)逐步替代白紙測圖成為地形測繪和園林測量的主流,并最后形成新的學(xué)科體系。一、數(shù)字測圖概述(一)數(shù)字化測圖系統(tǒng)的組成 數(shù)字化測圖實(shí)質(zhì)是一種全解析的方法。它是以計(jì)算機(jī)為核心,在外聯(lián)輸入輸出設(shè)備的支持下,對地形和地物空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪方法。(二)數(shù)字化測圖的特點(diǎn)1.測圖與用圖的自動化(1)測圖的自動化:數(shù)字化測圖能自動記錄、自動解算、自動成圖、自動繪圖,向用圖者提供可處理的數(shù)字化地圖。(2)用圖的自動化:計(jì)算機(jī)與繪圖儀聯(lián)機(jī)時,可以繪制各種比例尺的地形圖和專題圖;計(jì)算機(jī)與打印機(jī)連接,可以打印所需的各種數(shù)據(jù)或圖形等資料信息。2.測圖產(chǎn)品的數(shù)字化(1)便于成果的更新:數(shù)字化測圖的成果是以點(diǎn)的定位信息和屬性信息存入計(jì)算機(jī)的,當(dāng)實(shí)地情況發(fā)生改變時,只需要輸入變化信息的坐標(biāo)和代碼,經(jīng)過編輯,即可得到更新后的圖。(2)避免圖紙伸縮帶來的誤差:數(shù)字化測圖的成果以數(shù)字信息進(jìn)行儲存,不像圖紙會隨時間推移而發(fā)生變形,從而避免了對圖紙的依賴。(3)方便成果的深加工利用:數(shù)字化測圖實(shí)行分圖層管理,可將地面信息無限存放,不受圖面負(fù)載量的限制,從而便于成果的深加工利用,拓寬了測繪工作的服務(wù)面。3.測圖成果的精度高 數(shù)字化測圖中,野外采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過自動記錄、傳輸、處理、繪圖,不但提高了工作效率,而且減少了測量錯誤的發(fā)生,使數(shù)據(jù)的精度毫無損失。4.便于建立地理信息系統(tǒng)(GIS)地理信息系統(tǒng)具有方便的信息查詢檢索功能、空間分析功能和輔助決策功能,建立GIS的主要任務(wù)就是數(shù)據(jù)采集,而數(shù)字化測圖能夠提供現(xiàn)勢性較強(qiáng)的基礎(chǔ)地理信息,經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換,可直接進(jìn)入GIS的數(shù)據(jù)庫.(三)數(shù)字化測圖數(shù)據(jù)的采集與處理 利用全站儀進(jìn)行野外實(shí)地測量,可將采集的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)诫娮邮植净蛴?jì)算機(jī),因電子記錄無精度損失,加之測量精度很高,所以,全站儀地面數(shù)字化測圖已成為大比例尺地形測圖的主要方法。全站儀數(shù)字測圖同樣可采用“從整體到局部、先控制后碎部”的作業(yè)步驟,但為了充分發(fā)揮全站儀的特點(diǎn),圖根控制測量與碎部測量可同步進(jìn)行,即在進(jìn)行圖根控制測量時,同步測量測站點(diǎn)周圍的地形,并實(shí)時計(jì)算出各圖根點(diǎn)和各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)。1.在測區(qū)內(nèi)踏勘、選點(diǎn) 根據(jù)測區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜程度、隱蔽情況以及比例尺的大小,綜合考慮圖根點(diǎn)的個數(shù),然后在測區(qū)內(nèi)選點(diǎn)并打樁或埋石。一般在平坦而開闊地區(qū),當(dāng)測圖比例尺為12000時,每平方千米圖根點(diǎn)不應(yīng)少于4個,11000比例尺測圖不少于1個,1500比例尺測圖不少于64個。2.利用全站儀采集數(shù)據(jù)(1)在通視條件良好的已知控制點(diǎn)A 上安置全站儀,量取儀器高,啟動儀器,進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。(2)選擇保存數(shù)據(jù)的文件,設(shè)置測站點(diǎn)、定向點(diǎn),然后照準(zhǔn)定向點(diǎn)進(jìn)行定向。(3)首先測出下一個導(dǎo)線點(diǎn)B 的坐標(biāo),然后再施測測站A 周圍碎部點(diǎn)的坐標(biāo),并邊觀測邊繪制草圖。(4)每觀測一個點(diǎn),觀測員都要核對測點(diǎn)的點(diǎn)號、屬性、棱鏡高,并存入全站儀的內(nèi)存中。(5)在野外采集碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)時,測站與測點(diǎn)處的工作人員必須時時保持聯(lián)絡(luò),每當(dāng)測量完一個測點(diǎn)后,觀測員都要將測點(diǎn)的點(diǎn)號告知繪制草圖者,以便核對全站儀內(nèi)存中存儲的點(diǎn)號是否與草圖上標(biāo)注的點(diǎn)號一致。(6)將儀器搬到測站B,同法先觀測第三個導(dǎo)線點(diǎn)C 的坐標(biāo),然后再觀測測站B 周圍碎部點(diǎn)的坐標(biāo),并繪制草圖。(7)以此類推,當(dāng)儀器搬遷到最末一個測站上時,還應(yīng)測出第一個測站點(diǎn)A 的坐標(biāo),并與其已知坐標(biāo)進(jìn)行比較,兩者之間的差值即為該導(dǎo)線的閉合差。(8)當(dāng)閉合差在限差范圍內(nèi)時,則可平差并計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)平差后的坐標(biāo)值,重新計(jì)算各碎部點(diǎn)的坐標(biāo);若閉合差超限,則要返工重測,直至閉合差符合要求;最后再利用數(shù)字測圖軟件成圖。3.數(shù)據(jù)處理與圖形輸出數(shù)據(jù)處理主要指數(shù)據(jù)采集后到圖形輸出前對各種圖形數(shù)據(jù)的處理,包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計(jì)算、圖形生成、圖形編輯與整飾、圖形信息的管理與應(yīng)用等,它是數(shù)字化測圖的關(guān)鍵。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后,可產(chǎn)生平面圖形數(shù)據(jù)文件和數(shù)字地面模型文件,然后將“原始圖”修改、編輯和整理,加上文字和高程注記,并填充上各種地物符號,最后再經(jīng)過圖形拼接、分幅和整飾,就可得到一幅規(guī)范的地形圖。(四)數(shù)字化測圖系統(tǒng)的硬件環(huán)境1.數(shù)字化測圖系統(tǒng)硬件的功能數(shù)字測圖系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的,它的硬件由計(jì)算機(jī)主機(jī)、電子全站儀、數(shù)據(jù)記錄器(電子手簿)、數(shù)字化儀、打印機(jī)、繪圖儀及其輸出輸入設(shè)備組成。電子全站儀采集野外數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)記錄器(電子手簿、PC卡)輸入計(jì)算機(jī)。功能較全的全站型電子速測儀可以直接與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。計(jì)算機(jī)包括臺式、便攜式PC機(jī)等。若用便攜式機(jī)作電子平板,則可將其帶到現(xiàn)場,直接與全站儀通信,記錄數(shù)據(jù),實(shí)時成圖。2.數(shù)字化測圖系統(tǒng)硬件組成(1)計(jì)算機(jī)硬件:計(jì)算機(jī)硬件是數(shù)字測圖系統(tǒng)的核心。計(jì)算機(jī)的硬件由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入輸出設(shè)備組成。硬件性能指標(biāo)是評價計(jì)算機(jī)性能的主要依據(jù)。中央處理器是計(jì)算機(jī)硬件的核心,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算是由CPU 完成的。CPU 還控制著存儲器和輸入輸出設(shè)備,其運(yùn)算速度和處理能力決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和處理能力。(2)電子全站儀:簡稱全站儀,是指在測站上一經(jīng)觀測,必要的觀測數(shù)據(jù)如斜距、天頂距、水平角均能自動顯示而且?guī)缀跏窃谕凰查g內(nèi)得到平距、高差和點(diǎn)的坐標(biāo)。電子全站儀的優(yōu)勢在于它采集的全部數(shù)據(jù)能自動傳輸給記錄卡、電子手簿到室內(nèi)成圖。或傳輸給電子平板,到現(xiàn)場自動成圖,再經(jīng)過一定室內(nèi)的編輯,即可由電子平板(或臺式計(jì)算機(jī))控制繪圖儀出圖。(3)電子手簿:電子手簿實(shí)質(zhì)上是一個電子數(shù)據(jù)記錄器。袖珍機(jī)作為電子手簿得到廣泛的應(yīng)用,主要利用的機(jī)型有PC1500、PCE500和掌上電腦。各種類型的電子手簿能以各自設(shè)計(jì)的格式記錄、存儲觀測數(shù)據(jù)以及其他信息。(4)數(shù)字化儀:數(shù)字化儀用于原有圖件的數(shù)字化,在各種數(shù)字測圖儀系統(tǒng)中,數(shù)字化儀也是一種重要的圖形輸入設(shè)備。數(shù)字化儀可分為手扶跟蹤式、半自動式和自動掃描式。(5)掃描儀:掃描儀可以快速地將原有圖件數(shù)字化,其速度可比手工數(shù)字化快510倍,其缺點(diǎn)是掃描儀價格昂貴,掃描的數(shù)據(jù)量大,且對于噪聲和中間色調(diào)像元的處理較難,以及難以提取文字信息等。(6)數(shù)控繪圖儀:繪圖儀用于圖的繪制,它是數(shù)字測圖系統(tǒng)中的主要部件。它能把計(jì)算機(jī)中編輯好的圖形信息繪制出各種圖件。二、全站儀數(shù)字測圖作業(yè)過程見項(xiàng)目四全站儀的內(nèi)容。三、全站儀數(shù)據(jù)傳輸(一)數(shù)據(jù)通訊及轉(zhuǎn)換標(biāo)簽數(shù)據(jù)采集完后,進(jìn)行傳輸,先要進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊設(shè)置,見圖6-20。(二)參數(shù)設(shè)置標(biāo)簽選擇參數(shù)設(shè)置標(biāo)簽,里面有通訊參數(shù)設(shè)置,以及默認(rèn)通訊方式,如圖6-21。(三)參數(shù)設(shè)置標(biāo)簽頁 左邊的通訊參數(shù)設(shè)置區(qū),用于設(shè)置相應(yīng)的串口參數(shù)。用戶只要根據(jù)實(shí)際情況修改相應(yīng)的串口號和波特率即可。波特率的選擇必須保存與全站儀上的波特率一致,為保證數(shù)據(jù)通訊的穩(wěn)定性和可靠性,建議使用不超過9600的波特率。默認(rèn)通訊方式,610系列全站儀支持串口和USB口與電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。軟件每次啟動時會將默認(rèn)通訊方式設(shè)置為用戶最后選擇的通訊方式,如圖6 22所示。(四)數(shù)據(jù)傳輸 下面以蘇州光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的610系列全站儀為例介紹從全站儀到電腦的數(shù)據(jù)傳輸過程。在傳輸之前應(yīng)注意事項(xiàng):開始通訊前必須保證已經(jīng)用隨機(jī)配備的串口數(shù)據(jù)線將電腦與全站儀正確連接;儀器開機(jī)1.打開隨機(jī)軟件,選擇儀器型號2.打開軟件3.數(shù)據(jù)導(dǎo)出提取和計(jì)算坐標(biāo)數(shù)據(jù)4.格式轉(zhuǎn)換5.保存四、數(shù)字化測圖軟件 南方CASS測圖系統(tǒng)是當(dāng)前常見的數(shù)字化測圖軟件,它具有完備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形生成、圖形編輯、圖形輸出等功能,可方便靈活地完成數(shù)字化地形圖、地籍圖的測繪工作。1.硬件環(huán)境處理器(CPU):Pentium(R)或更高版本。內(nèi)存(RAM):256MB(最少)。視頻:1024768真彩色(最低)。硬盤安裝:安裝300MB。定點(diǎn)設(shè)備:鼠標(biāo)、數(shù)字化儀或其他設(shè)備。CD ROM:任意速度(僅對于安裝)。2.軟件環(huán)境操作系統(tǒng):MincrosoftWindowsNT4.0/9x/2000/XP或更高版本。瀏覽器:MincrosoftInternetExplorer6.0或更高版本。平臺:AutoCAD2006/2005/2004/2002。(二)地形地籍成圖系統(tǒng)的安裝首先安裝AutoCAD2006,隨即重新啟動電腦,并運(yùn)行一次,然后再安裝CASS7.0。1.AutoCAD2006的安裝(1)將AutoCAD2006軟件光盤放入光驅(qū),執(zhí)行setup程序,啟動安裝向?qū)А?2)按照提示進(jìn)行安裝,并在選擇安裝類型時選擇FULL(完全)安裝。(3)完成安裝后,需要重新啟動計(jì)算機(jī)。2.CASS7.0的安裝(1)在運(yùn)行過一次AutoCAD2006后,就可進(jìn)行CASS7.0安裝。(2)將CASS7.0軟件光盤放入光驅(qū),雙擊setup.exe文件,啟動安裝向?qū)С绦颉?3)按照提示進(jìn)行安裝。五、用CASS7.0繪制地形圖1.數(shù)據(jù)傳輸(1)將采集完外業(yè)數(shù)據(jù)的全站儀通過專用的數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連接。(2)打開全站儀,將儀器調(diào)置到輸出參數(shù)設(shè)置狀態(tài),對其進(jìn)行設(shè)置;再調(diào)置全站儀到數(shù)據(jù)輸出狀態(tài),直至最后一步的前一項(xiàng)時進(jìn)行等待。(3)點(diǎn)擊南方CASS7.0軟件“數(shù)據(jù)”中的“讀取全站儀數(shù)據(jù)”,對照儀器型號,使各個項(xiàng)目的配置選擇與儀器的輸出參數(shù)相一致。(4)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)存放的文件夾,選擇、編輯文件名并點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換”,隨即點(diǎn)擊一直處于等待狀態(tài)的全站儀的輸出確認(rèn)鍵;直至數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后,即可關(guān)閉全站儀。2.定顯示區(qū)定顯示區(qū)就是通過坐標(biāo)文件中的最大、最小坐標(biāo),定出屏幕窗口的顯示范圍,以保證所有碎部點(diǎn)都能顯示在屏幕上。進(jìn)入CASS7.0主界面,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“繪圖處理”項(xiàng),選擇下拉菜單“定顯示區(qū)”項(xiàng),通過輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名,系統(tǒng)就會自動檢索所有點(diǎn)的坐標(biāo),并在屏幕命令區(qū)顯示坐標(biāo)范圍。3.選擇測點(diǎn)點(diǎn)號定位成圖法選擇屏幕右側(cè)菜單區(qū)的“測點(diǎn)點(diǎn)號”項(xiàng),通過點(diǎn)號坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名的輸入,即可完成所有點(diǎn)的讀入。4.展點(diǎn)選擇屏幕頂端菜單的“繪圖處理”項(xiàng)并點(diǎn)擊,接著選擇下拉菜單“展野外測點(diǎn)點(diǎn)號”項(xiàng)點(diǎn)擊,再輸入對應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名,便可在屏幕上展出野外測點(diǎn)的點(diǎn)號。5.繪平面圖根據(jù)外業(yè)草圖,使用屏幕右側(cè)的菜單將所有地物分為13類,如文字注記、控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、居民地等,按照分類即可繪制各種地物。6.繪等高線(1)展繪高程點(diǎn)。選擇“繪圖處理”菜單下的“展高程點(diǎn)”,通過輸入數(shù)據(jù)文件的名稱,即可展出所有高程點(diǎn)。(2)建立DTM 模型。選擇“等高線”菜單下的“用數(shù)據(jù)文件生成DTM”,然后輸入數(shù)據(jù)文件名稱。(3)繪等高線。選擇“等高線”菜單下的“繪等高線”,即可完成等高線的繪制;最后還應(yīng)選擇“等高線”菜單下的“刪三角網(wǎng)”,可將三角網(wǎng)除去。(4)等高線的修剪。選擇“等高線”菜單下的“等高線修剪”,面對多種可供選擇的情況,即可進(jìn)行相應(yīng)的修剪。7.圖形編輯 選擇屏幕右側(cè)菜單“文字注記”,即可完成文字和數(shù)字的注記;選擇“繪圖處理”菜單下的“標(biāo)準(zhǔn)圖幅”,通過對圖廓注記內(nèi)容的輸入,便可完成添加圖框。8.圖形輸出 編輯好的圖形文件即為數(shù)字化地形圖,選擇“文件”菜單下的“用繪圖儀或打印機(jī)出圖”,即可進(jìn)行圖形輸出。04實(shí)訓(xùn)十二一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)初步掌握碎部測量的常用方法;熟悉地物、地貌在地形圖上的表示方法。二、實(shí)訓(xùn)場所測量實(shí)訓(xùn)場。三、實(shí)訓(xùn)形式1.合理選擇碎部點(diǎn);2.經(jīng)緯儀測繪法測定碎部點(diǎn);3.練習(xí)用地形圖圖式表示地物的方法,練習(xí)等高線的勾繪方法。四、實(shí)訓(xùn)備品與材料 經(jīng)緯儀1臺,平板儀1套,視距尺1把,花桿1根,2m 鋼卷尺1把,皮尺1幅,地形圖圖式一本;自備量角器、比例尺、三角板、大頭針、鉛筆、圖紙、分規(guī)、橡皮、計(jì)算器等。五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與方法(一)儀器的安置1.在圖根控制點(diǎn)A(圖6-29)上安置(對中、整平)經(jīng)緯儀,量取儀器高i,做好記錄。2.盤左位置望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)控制點(diǎn)B 如圖6 29所示,水平度盤讀數(shù)配置為00000,即以AB 方向作為水平角的始方向(零方向)。3.將圖板固定在三腳架上,架設(shè)在測站旁邊,目估定向,以便對照實(shí)地繪圖。在圖上繪出AB 方向線,將小針穿過半圓儀(大量角器)的圓心小孔,扎入圖上已展出的A 點(diǎn)。4.望遠(yuǎn)鏡盤左位置瞄準(zhǔn)控制點(diǎn)C,讀出水平讀盤讀數(shù),該方向值即為BAC。用半圓儀在圖上量取BAC,對兩個角度進(jìn)行對比,進(jìn)行測站檢查。(二)跑尺和觀測1.跑尺員按事先商定的跑尺路線依次在碎部點(diǎn)上立尺。注意尺身應(yīng)豎直,零點(diǎn)朝下。2.經(jīng)緯儀盤左位置瞄準(zhǔn)各碎部點(diǎn)上的標(biāo)尺,讀取水平度盤讀數(shù);使中絲讀數(shù)處在i 值附近,讀取下絲讀數(shù)b、上絲讀數(shù)a;再將中絲讀數(shù)對準(zhǔn)i 值,轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微傾螺旋,使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù)L,做好記錄。3.計(jì)算視距尺間隔l=b-a,豎直角=90-L 或=L-90,用計(jì)算器計(jì)算出碎部點(diǎn)的距離(D=klcos2)及碎部點(diǎn)的高程H=HA+12,將水平角度值、距離、碎部點(diǎn)的高程報告給繪圖員。4.繪圖員按所測的水平角度值,將半圓儀(大量角器)上與 值相應(yīng)的分劃線位置對齊圖上的AB 方向線,則半圓儀(大量角器)的直徑邊緣就指向碎部點(diǎn)方向,在該方向上根據(jù)所測距離按比例刺出碎部點(diǎn),并在點(diǎn)的右側(cè)標(biāo)注高程。高程注記至分米,字頭朝北。所有地物、地貌應(yīng)在現(xiàn)場繪制完成。5.每觀測2030個碎部點(diǎn)后,應(yīng)重新瞄準(zhǔn)起始方向檢查其變化情況,起始方向讀數(shù)偏差不得超過4。當(dāng)一個測站的工作結(jié)束后,還應(yīng)進(jìn)行檢查,在確認(rèn)地物、地貌無測錯或測漏時才可遷站。當(dāng)儀器在下一站安置好后,還應(yīng)對前一站所測的個別點(diǎn)進(jìn)行觀測,以檢查前一站的觀測是否有誤。六、注意事項(xiàng)1.測圖比例尺用1500或11000,等高距為0.5m 或1m。2.用經(jīng)緯儀測繪碎部點(diǎn),每測20點(diǎn)左右要重新瞄準(zhǔn)零方向線,檢查水平度盤是否為零度。3.測圖過程中應(yīng)保持圖面整潔,碎部點(diǎn)高程的注記應(yīng)在點(diǎn)位右側(cè),且字頭朝北。七、實(shí)訓(xùn)報告每組上交碎部測量的觀測記錄表和所測圖紙一份。THANK YOU謝謝!
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