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第二节 1:2.5万比例尺地形图

  1935年,伪满洲国军政部参谋司测量科根据1933年8月制定的伪满《陆地测量法施行规则 》,用平板仪测量方法在哈尔滨附近测绘1∶2.5万比例尺地形图4幅。1936年,在齐齐哈尔 附近测绘43幅。1938年,单色印刷,地名和说明文字注记用中日两种文字,因采用10米基本 等高距,显示不出平原地区的地貌特征。
    建国后,为恢复发展国民经济和加强国防建设,国家测绘总局、总参测绘局和黑龙江省 农业厅从1959年起,利用航空摄影测量资料,采用微分法、综合法和全能法在松嫩平原和东 南山地及东经128°以西的黑龙江南岸,测绘了1∶2.5万比例尺地形图。黑龙江省农业厅和 国家测绘总局首次在松嫩平原测绘了428幅。1960年,国家测绘总局从黑龙江南岸开始,逐渐 扩展到松嫩平原,到1968年完成1189幅,其中编绘67幅。总参测绘局于80年代采用第二代1∶ 5万比例尺地形图修测放大和重新测绘两种方法完成了681幅。至1985年末,共完成2298幅( 见表2—2和建国后黑龙江省1∶2.5万比例尺地形覆盖示意图)。
    综合法中的单张像片测图是以航空摄影像片为基础,根据大地测量的大地点,在野外一 次完成控制测量及像片调绘和测图工作,再由内业加密控制点(全野外布点不加密),然后 进行像片纠正,镶嵌成像片平面图,经退色整饰成为航测原图,最后经制图、印刷两道工序 制成地形图。
    全能法成图是以航空摄影像片为基础,根据大地测量的大地点进行野外控制测量和像片 调绘,由内业进行室内加密控制点,然后将航摄底片透光缩小,在多倍仪上(1977年后用精 密立体测图仪)测绘等高线,同时根据外业调绘片测绘地物,整饰成航测原图,最后经制图 、印刷两道工序制成地形图。   
    一、主要测区测绘
    (一)松嫩测区
    1959年,黑龙江省农业厅土管局勘测队以民航总局航摄大队1958年和1959年航摄的摄影 比例尺为1∶2.5万、像幅为18厘米×18厘米和摄影比例尺为1∶2.5万、像幅为30厘米×30 厘米像片为基础,采用综合法单张像片测图进行了松嫩平原东经124°30′—126°30′、北 纬45°20′—48°00′范围内的航测外业工作。像片野外平面控制点按航线采用“品”字形 布点法布设,航线两端各布1个点,航线中央布1个检查点。黑龙江省农业厅土管局勘测队作 业区由于各作业队自行布点,使得各队接边处基线超长或点位布在同侧(2年后进行部分纠正 )。野外高程控制点的布设,鉴于测区内已有二、三等水准点,在平坦地区每幅图内布设1条 四等水准路线,每隔0.8—1公里再布设1条等外水准路线,幅与幅之间联测3个公共点。在丘 陵地区每1幅图布设1条四等或等外水准路线,作为起闭点,每隔0.8—1公里再均匀地布设1 条高程导线。利用经纬仪以交会法和引点法及经纬仪水准法进行平面控制点和高程控制点测 量的同时,运用小平板仪与水准仪配合进行了单张像片碎部测图。测图前根据等外水准点点 位及路线,在室内用立体镜观测像片影像,确定碎部测图路线。然后采用辐射三角法确定像 片比例尺,以供测图时将实地距离化算为像片上的相应距离。再制作楔型比例尺,以便测图 时可以将像片上的距离迅速地转换为实地相应距离。最后到实地进行碎部测图,先将像片固 定在小平板仪的测图板上,再于实地一明显地面点设站,在像片上刺出点位,同时在像片上 选一与测站点相互通视的目标点,以小平板仪的测斜照准仪直尺边切准像片上设站点与目标 点连线,照准实地目标点标定像片方位,用附近明显地物点进行检查,同时利用方框罗针在 像片上绘出磁子午线,以后在缺乏目标点时,可以依此磁子午线用罗针标定像片方位。测定 测站点和高程注记点时,在测站上摆设小平板仪,在其近旁安置水准仪,用平板仪和水准仪 以已知控制点测定明显地物点和地貌特征点的平面位置和高程。测定碎部点时,平面位置采 用判读方法确定,高程按视距测量方法,中丝测定高差。在有足够数量碎部点的控制下,用 测出的碎部点对照实地形态,绘出等高线。地物和不用等高线表示的地貌元素采用像片调绘 完成。
    航测内业由黑龙江省农业厅土管局勘测队和国家测绘总局综合队承担,经过室内控制加 密,像片纠正,镶嵌成像片平面图,转绘地物、地貌,清绘制成印刷原图。
    室内控制加密采用图解辐射三角测量方法,根据从像主点附近(1/40航摄机镜头焦距) 范围内任选的地物点作出方向线,与其相应点在地面上的相应方向近似相等的特性,用它作 为辐射中心取得到邻片的辐射中心、纠正点、连接点和控制点的方向线,即航线中相邻三片 的辐射方向线,通过方向线图解交会组成一个菱形,每个航线段连接成菱形锁。然后按少量 的像片控制点(锁段两端同侧各一点,中间另一侧一个点)进行比例尺归化,并将野外控制 点标于以高斯投影,按图上1厘米相应实地0.25公里比例,展绘经差7′30″、纬差5′的4个 图廓点和5个经纬线交点的图板上。像片纠正是利用SEG—1型纠正仪和一定数量的控制点,通 过投影变换,对航摄像片进行纠正,消除像片倾角所引起的像点位移。先根据调绘像片,将 所需要的纠正点转刺到纠正底片上。再将已整饰的图板上各类控制点精确地透绘在透明胶片 上,制成纠正透点图。然后将纠正底片药面向下,使主点大致对准底片盘旋转中心,使承影 板放置水平。在承影板上放上透点图,下面垫上一定厚度的衬垫,将光圈放到最大,立即进 行纠正对点,移动透点图配合缩放,使中心纠正点重合,旋转透点图使4个纠正点的投影点, 位于以中心纠正点为中心的辐射方向线附近,按主纵线方向上位移最大规律,判断出主纵线 的大致走向,旋转像片盘,使投影影像的主纵线朝向作业者,相应移动图板,倾斜承影板, 使投影影像与透点图上相应点重合,消除了像片倾斜误差,统一像片比例尺。固定缩放、倾 斜、旋转、纵向离心和横向离心五个自由度,取出衬垫和透点图,放上像纸,安置所需光圈 进行晒像。
    镶嵌成像片平面图是将晒印的纠正像片进行镶嵌,先在图板上涂胶,按航线从左至右, 由上到下顺序粘贴像片,平均配赋误差,使像片各点的圆孔中心与图板上相应点重合差为最 小。一条航线贴完后,割去航向重叠部分,邻航线像片固定后割去重叠部分。最后整饰、接 边,制成像片平面图,并利用立体镜将外业测得的地貌和调绘的地物转绘到像片平面图上。 清绘时,先用三色在像片上清绘,制成航测原图,再经过等大照相、晒蓝,在蓝图板上按照 地形图图式符号规格清绘,制成印刷原图。
    1963年10月,完成该测区工作,共测绘428幅。
    (二)、黑龙江南岸测区
    1960年,国家测绘总局哈尔滨分局采用微分法、综合法、全能法进行东经128°以西黑龙 江南岸测绘任务。国家测绘总局哈尔滨分局将测绘任务划分为漠河、呼玛、黑河、兴安岭4个 测区,分别由国家测绘总局第一、三、五、九地形队承担实施。各队接受任务后,立即对测 区进行踏勘,确定技术方案。以1954年苏联航摄队和1956年、1958年、1959年林业部航摄队 、民航总局航摄大队航摄的像幅18厘米×18厘米和30厘米×30厘米,摄影比例尺1∶2.7万、 1∶2.6万、1∶2.5万航空摄影像片为基础,各队鉴于林区沼泽在夏季难于通行,组织了冬 季运输,冬运人员踏着厚厚的积雪,牵着自制的马拉爬犁,穿越“林海雪原”,渴了吃把雪 ,饿了啃口冻馒头,经过两个月的长途跋涉,至1960年2月底,将全部物资运到各供应点。自 3月起,各队先后进行了野外控制测量,共投入1200人。平面控制点的布设,在像幅18厘米× 18厘米的像幅区,采用五点法,即在每幅4个图廓点附近及图幅中央各布1个点。在森林刺点 困难地区按基线法布点,基线数为5—8条,个别地区采用五点法与基线法配合布设。在像幅 30厘米×30厘米的黑河测区按基线法布成品字形。平面控制点施测采用经纬仪交会法进行。 高程控制点布设,以图幅为单位,每条航线布三排高程点(6个点),施测采用多角高程导线 、视距高程导线及独立交会法。因黑河测区航摄像片无框标数据,压平质量差,采用平板仪 在每个像对内实测40—50个地貌特征点。
    在森林地区测量中,为解决树高林密通视困难,测量技术人员自制简易观测台和爬树的 各种工具,采用在独立树上观测或把标尺挂在树上的方法。工作中发生了一些预想不到的情 况,1960年5月24日,国测地形九队技术员王保南(江苏宜兴县人,1936年生,中共党员,1 956年南京地质学校毕业)带领2名测工,在进行兴安岭测区控制点的测量中,强渡贝尔茨河 时,木船被急流打翻,人员都跌人水中,测工张继林(甘肃民乐县人,1938年生)被水冲向 下游,王保南爬上翻了身的船底,去救张继林,当两人漂至三水汇合的大转弯处,张继林被 旋涡卷入水底,而王保南的船被大树撞沉,两人不幸牺牲。3天后,人们在下游找到了他们的 遗体,王保南的一只手仍紧护着胸前的测绘资料。
    在黑龙江边平坦地区及宽阔的河谷地带,有6幅图由于配合立体镜亦不能明显看出地貌的 倾斜起伏(坡度在2°以下),内业无法精确描绘等高线,外业采用综合法进行了单张像片测 图。地物地貌的调绘与控制测量同时进行,是在接触晒印的航摄像片隔号片上,采用全野外 调绘方法,按照地形图图式,在调绘像片上描绘方位物、居民地、道路、水系、地貌、植被 等地形元素和注记地理名称。林区内的树种、树高、树粗,采取实测的方法调注于像片的相 应位置上,树高以每一林班区内测注一次,如有变化则分别测注。林区的大小道路、通迅线 、了望台、防火检查房、气象站、矿区及沿黑龙江边的水文站、航标均进行了调绘。对沿黑 龙江边少数民族聚居区的地理名称,填写了“确定名称明细表”,送请所在地方政府审核。 至1960年10月,结束航测外业测量工作。
    国家测绘总局综合队承担了航测内业工作。室内控制加密分为平面控制加密和高程控制 加密。平面控制加密采用图解辐射三角测量法和多倍仪空中三角测量法进行。辐射模片全部 采用航摄废胶片,加密点的位置选刺在裱版的航摄像片上。4个测区中,兴安岭测区和漠河测 区的部分图幅按全能法测图的要求选刺,其他图幅均按微分法测图的要求选刺,沿额尔古纳 河、黑龙江边按自由图边加密两次。高程控制测量加密主要采用无扭曲模型法,比高较大的 图幅,采用多倍仪空中三角测量加密。
    采用无扭曲模型法加密时,将像对在立体坐标量测仪上按像主点归心,右像片等角点的 核线定向,量测像点坐标、左右视差和上下视差。应用无扭曲模型原理图解法计算左右视差 改正数后,按理想像对高差公式计算出模型点相对于虚拟基准面的高差,再根据少量野外像 片控制点进行模型置平,即可求得加密点的高程。采用多倍仪空中三角测量加密时,在多倍 投影测图仪横梁上悬挂多个投影器,恢复航带网段中各摄影像片的位置,使仪器横梁置平, 在横梁左端安装第一对像片,亦使摄影基线置平。应用单独像对相对定向法建立第一个像对 几何模型,并利用像对中在Y轴方向的两个地面平高控制点,使模型在Y方向初步置平,确定 模型比例尺。第三张像片以及以后的诸像片,均用连续像对相对定向法顺序地建立几何模型 ,并根据相邻模型的共同联结点进行联结,统一航带网段整体立体模型的比例尺。根据两端 的控制点将整个网缩放,确定整个网点的平面位置。高程控制加密时,用图解解析法进行模 型置平和高程改正,求得各加密点的地面高程。
    由于漠河、呼玛测区外业刺点错误多,使得内业平面加密精度无法满足1∶2.5万比例尺 地形图的成图要求,因此有108幅图降为1∶5万成图,另有37幅1∶2.5万比例尺地形图的加 密精度按1∶5万比例尺地形图的成图要求执行。
    测图按二种方法测绘等高线。一是丘陵地区采用微分法测图。二是山地采用全能法,将 航摄底片透光缩小,在多倍仪上测图,按像片重叠的影像,将相应缩小片药膜向下排列好, 然后旋转180°装人投影器承片框上,用压簧片压紧。用偏心螺子移动缩小片,使缩小片主点 与投影器主点重合。再进行相对定向,通过投影器6个螺旋的动作消除承影面上的上下视差, 得到与实地相似的立体模型。在相对定向的基础上进行绝对定向,恢复模型在大地坐标系中 的方位,按成图要求确定模型比例尺。然后对照外业调绘片,推动测绘台,在模型上判读, 将地物及等高线测绘在图板上(在森林密集地区,用测标切准林间空地,当测不到地面时, 量测树高,加入改正数,测出等高线),整饰成航测原图。印刷原图制作是在航测原图上, 按地形图图式,用黑色清绘地物,用绿色清绘水系,用棕色清绘地貌。
    至1964年7月,航测内业工作结束,共完成黑龙江省1:2.5万比例尺地形图446幅。
    二、地形图内容
    1:2.5万比例尺地形图以1:5万比例尺地形图图幅为基础分4幅,经差7′30″、纬差5 ′00″,图上绘有间隔1公里直角坐标网,图廓间绘制纬差1′、经差30″和1′的加密分割线 。图内表示全部国家等级三角点和水准点。以不依比例尺象形符号准确地表示具有方位意义 和经济、文化意义的独立地物。用蓝色不依比例尺单线和依比例尺双线符号表示全部河流, 其中实地河宽10米以上的绘成依比例尺双线;用蓝色面状符号表示实地1万平方米以上湖泊、 水库、岛屿以及能通行和不能通行的沼泽。用平面图形依比例尺表示全部城镇式和农村式居 民地,城镇式居民地名称采用等线体字,农村式居民地名称用宋体字注记,用注记大小显示 行政等级。表示了全部铁路、公路、大车路和乡村路,铁路分为单线和复线铁路、窄轨铁路 及建筑中铁路;公路分为普通公路、简易公路和建筑中公路;表示了部分小路和时令路。用 等高线并配合地貌符号和注记真实地表示了地貌,基本等高距为5米或2.5米;实地长20米以 上的冲沟及长0.3公里、比高1.5米的陡崖,分别用双线和记号性符号表示。植被用绿色底 色、地类界、说明符号和说明注记相互配合,依比例尺表示实地0.1平方公里以上森林、灌 木林、经济林,其他植被在分布范围内绘制小面积树林、疏林、独立树、零星木等符号,实 地0.5平方公里以上经济林加注产品名称。用不同结构和不同粗细的黑色点线符号表示国、 省、地区、县以上各级行政区界线。表示实地高2米以上的土质城墙,长125米以上居民地外 栏栅,高1.5米以上的围墙。全部表示通往大队驻地的通讯线和全部高压输电线及输油管线 (见图2—6)。