定向越野地图的制作制图员必看.docx
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定向越野地图的制作制图员必看
定向越野地图的制作——制图员必看
作者:
淡若无痕时间:
2007-7-2812:
58:
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定向越野地图的制作设计较深的测绘与定向的专业理论和技术,在这本面向所有定向人的小册子中,我们无法指望它能担负起这个重任。
因此,笔者仅仅挑选了一些自认为具有指导意义的片断，期望以次帮助那些有志于在定向这个关键领域中有所贡献，有所建树的定向人上路。
一、制图人需要具备的基本知识与技能；
二、适合用于制作定向越野图的底图；
三、定向越野的场地制作——野外勘测；
四、绘图——OCAD软件的使用（简介）。
9．1 制图人需要具备的基本知识与技能
9．1．1 制作定向地图涉及的知识面
①地质地貌学——想要正确的表现出不同类型的地貌及其图形特点，需要知道地貌的成因；
②绘图学——地图是由各种符号组成的，我们不能不了解他们的构成、色彩、表达方式、绘制特点与要求；
③地图编制与印制的常识——地图对地形（即地物与地貌）的表示方法是一个完整的技术艺术体系，因此，制作地图的过程就必须是一个遵循制图规律的独特的工艺流程，并采用科学的理论与先进的技术手段；
④测量学——因为没有现成的地图完全适合于定向运动；
⑤定向运动基本常识——不言而喻（一下同）；
⑥国际定向运动图制图规范；
⑦各类、各级定向运动比赛的规则；
⑧定向路线设计的原理与原则；
⑨OCAD制图软件的使用；
⑩参加定向运动比赛的实际经验（这一点十分重要）。
9．1．2 工作性质与环境对制图人提出的要求
● 强健的生理与心理状态
野外测图是制作定向地图最关键，也是最基础的工作。
您若想从事这项工作，不仅需要具有较多的经验，较强的专业能力，其实您首先必须具备的是要有“异于常人”的性格、意志、心理和体能的状态。
在定向这个行业中，在没有谁的特殊性彼得上测绘定向地图的人啦。
长期孤身一人在寂静无声的山野丛林中上上下下，兜兜转转，脑力体力经常透支。
特别是不可避免的枯燥乏味、孤独寂寞，还要忍受地理环境、季节气候甚至是野生动物带来的身心压力。
假如再有时间限制（通常都由计划比赛的时间限定），时间因素就成了压力倍增器。
因为在野外谁都无法预料何时会出现意外……在这种情况下，您还能按计划保质保量地完成任务吗？
● 耐心细致、条理清晰的行事风格
定向运动员能够轻易的察觉1/10以上的距离误差。
这需要定向制图人在野外勘测、室内绘图期间，所绘制处理的各种地物地貌都必须保证误差在0.5/10之间——唯有这样才能在经过印刷等后期工序之后，将地图上的距离误差控制在1/10以内。
这种精致的要求还体现在对地面上的各种物体的理解与表现方面。
任何因为知识欠缺与疏忽大意带来的错误或者遗漏，都必然会直接的让定向运动员受到损害。
是否能够在野外荒芜杂乱、混沌不清的环境中保持头脑清醒，快速的辨别主次轻重，始终按顺序有条理的开展工作，既关系到工作的效率，更决定了错漏的多少以及最终成图的质量。
● 丰富的野外趋利避害的常识
测绘人需要防备的灾祸：
天灾：
毒草木、瘴气、毒蛇、山（崖）崩、深地坑（井）、山火、暴风雨、雷电、洪水……
人祸：
车祸、火灾（旅社）、食物中毒、猎人的圈套（陷阱兽夹）、水尽粮绝、被劫、与“地主”的利益冲突……
以上只是以广州地区为例。
不言而喻，在其他更险恶的地理环境中就远远不止这些了。
● 熟练的操作电脑和利用互联网的能力
现代地图的制作早已经完全脱离了手工的时代。
定向运动地图由于它的高时效性与高国际化，其设计、绘制、排版、印刷、修改、保管、传输（供应）都需要依赖电脑和网络技术的支持。
熟悉常用的图像处理与绘制软件、特别是定向地图专用制图软件OCAD，并且能够操作扫描仪、打印机等等输入输出设备，这些都是定向制图人必须具备的能力。
如果定向制图人还具有美术编辑与设计的能力，那他就可以为定向地图的制作锦上添花，使他的作品最终成为技术与艺术的结晶。
9．2 适合用于制作定向越野图的底图
每个定向人都十分清楚，现成的任何一种地图种类都不会完全满足定向运动比赛的需要。
按照国际定联的规范，自己动手勘测、绘制定向地图就是一项必须事先开展的工作。
在适合定向的地貌起伏、变化多样的山林地中，如果只是依靠简单的测量工具就想从一张白纸开始测制定定向地图，是很难作出合格的定向地图的，时间成本也相当高。
因此，借用前人测绘的具有等高线、比例尺的“现成地图”——底图，以次为基础，到野外将定向所需的内容“加绘、改绘”——勘测上去，则可起到事半功倍的效果。
特别指出：
到目前为止，制作定向地图的第一步——野外勘测，除了必须到现地凭着自己的双腿、两手家大脑辛苦的进行之外，还不存在其他可以省心省力的代替办法！
9．2．1 适合的地图类别（简介）
● 国家基本地形图
它的全称是“国家基本比例尺地形图（简称国家基本图）”，是根据国家统一颁布的规范、图式和比例尺系列测绘或编绘而成。
我国规定1︰1万、1︰2.5万、1︰5万、1︰10万、1︰25万、1︰50万、1︰100万七种比例尺地形图为国家基本比例尺地形图。
其中1︰1万的大比例尺地形图，已基本上覆盖了全国绝大多数的重要城镇及其附近。
其具有满足定向地图需要的等高距，并且一般来说精度较好，适合用做定向地图的底图。
国家基本图的优点：
比较便宜；获得容易（如果你是“懂行”的话——参见164页）；内容虽然“普通”，但具有精确的“骨架”；由于有定期更新的国家规定，其现实性一般还过得去。
国家基本图的缺点：
对树林的表示不准确不详细，对林下特征物基本不表示；局部等高线的表示太简化（失去了小的细部）；大部分定向运动需要的地物及其特征都没有；某些地区更新周期长，地图或许很过时。
（相比较而言，同一地点，同一比例尺的情况下，军用地形图的质量更佳。
）
。
● 工程测量图底图
包括城市、道路、水利、绿化建设领域使用的规划或竣工等大比例尺地形图资料，他们的比例尺从1﹕200至1﹕5000不等。
工程测量图的优点：
价格便宜；精度很高；有数字地图供使用（比地形图更常见）；最适合制作公园定向图。
工程测量图的缺点：
只有在有工程的区域可供使用；其现势性取决于当地的建设需要；并非所有的地图资料都有等高线；大部分定向地图需要的地物及其特征都没有；可能还缺少定向图必须的技术要素：
磁北线或磁偏角。
● 航片地图
航片即航空摄影测量照片，已经覆盖我国领土的大部分地区，而且这些照片还被规定定期更新。
航片的优点：
可能非常新（有飞行的日期决定）；覆盖的区域可以非常大；对绘制定向图来说，在空旷、半空旷的地区非常有用。
航片的缺点：
精度和适应性差异可能很大——飞得太高（小比例尺）的无从辨认、摄影设备简陋的照片变形较大（因为投影）；在林区，航片所表现出来的特征物非常少；获取方式繁琐，价格也可能不便宜。
● 局部航片底图
局部航片即局部航空摄影测量照片。
这是在某些情况下为弥补大比例尺地形图对地形细部的表现不足而采取的局部专门航空摄影。
早些年只能依靠昂贵的飞机拍摄。
现在，随着小型飞机、飞艇、热气球、动力滑翔伞等飞行方式的发展，或许能使局部摄影有了更多的选择。
局部航片的优点：
多数区域细部丰富，现势性强（取决于原片拍摄时间）。
局部航片的缺点：
依赖照片的质量（飞行的高度、拍摄的季节、植被、拍摄的设备与技术）；能拍出好的局部需要实施人员具有很好的定向运动眼光；通常不会便宜（必须专门飞行）。
● 旧定向图底图
以前测绘的定向地图是非常好的资料来源。
其准确性可信程度取决于当时制作地图时的情况（主要是：
勘测的时间、是谁勘测、用什么方法制作）。
旧定向图的优点：
真正的定向资料，处理容易；容易被定向勘测人接受。
旧定向图的缺点：
准确性未知（取决于先前的制作情况），可能比例尺不同；多数是依据旧的制图规范测制。
● GPS数据底图
当某个地区无适合的地图可用时，就会很有作用。
花得起功夫的话，用GPS采集的地面数据肯定适合测制定向地图的需要。
GPS数据的优点：
方法较快（就某一个点来说），所获得的成果的现势性毫无疑问；非常准确；无论在地球上任何地方，没地形图底图也行；GPS接收机的操作简单（教学也容易）。
PS数据的缺点：
掌握GPS的学问并非易事（这是个全面的知识结构）；高度数据的处理比较麻烦（高程数据欠准确且以此绘制等高线困难）；好的GPS接收机不便宜；采集整幅图内容的数据非常耗费时间。
● 可做定向图底图的中国已经生产的数字化地图（简介）
所谓的数字化地图产品，是随着电脑等新科技而出现的明显区别传统测量、绘图、印刷的成图新方法、新产品。
他们中的多数都是非常优质的定向底图资料。
当然，定向地图（成图）本身也属于数字化地图产品。
下面就介绍它们中的技术相对成熟、在我国一般测绘部门已广泛采用的几种主要技术以其产品：
DOM——数字正摄影图
它是利用近距航空摄影测量拍摄的照片，在电脑上进多对像素纠正，相片镶嵌等一系列处理后形成的影响平面图（大多数一家会坐标格网、线画要素、文字注记）.较传统的地图而言，正射影像图具有信息量丰富、直观易读等特点。
通常用于大比例尺（1：
500-1：
10000居多）的城市及其周边地区地图，但是售价昂贵。
。
DEM——数字高程模型（DigitalElevationModel）
数字高程模型是利用对地图等资料的数据采样，并使其通过计算机的计算、模拟，直观的反映出地貌起伏的状态。
主要用于规划设计（高速公路设计、无线台站设置、土方计算、洪水淹没分析等）和战场模拟。
DLG——数字线化地图（DigitalLineGraphic）
数字线化地图是现有地形图上采集的矢量数据集，它保存着要素间的空间关系与相关属性信息，主要用于各种地理信息系统。
DGR——数字栅格地图（DigitalRasterGraphic）
数字栅格地图是模拟纸质地图的数字化产品，经过扫描、纠正、图像处理与数据压缩，形成在内容、几何精度和色彩上与地图完全
致的计算机栅格文件，主要用于计算机上地图查询以及各种计算机设计底图。
对底图选择的归纳
综上所述，我们应该根据定向比赛区域当地的情况，尽可能选择使用已有的一种或组合使用几种类型的底图。
只要我们获得了那些真正具有几何学基础、以实测数据制作的底图品种，在这种基础上制作出来的定向图质量才会有保障。
9．2．2 获取定向底图的方法
在中国大陆，通过什么渠道可以获得制作定向图的底图资料？
这是每个制图人都要遇到的第一个问题。
笔者虽然制作定向地图有相当的年月，同时又是专业测绘人员出生。
但是时至今日仍然不能给各位读者一个唯一正确的答案。
当然，一般情况下可行的办法还是有的：
向谁要图
要去找与地图打交道最多的各种专业技术部门帮忙。
譬如，可取下述任何一个你有关系的单位咨询了解相关问题：
１测绘、国土、规划、地址、公路、城建（城管）、水利等部门；
２上述各单位的大中专业院校；
３所在地区的军队作训部门（包括武警、公安、解放军的院校）。
如何要图
假如您是为相当一级（例如市局）以上的单位准备定向地图，只需持有该单位的介绍信，前往本地测绘局（院）的地图供应部门购买并办理相关手续即可。
知道了您所需要的底图现存何处是不够的，您还必须提供所需要地区地图的经纬度（范围）；或者图名、图副编号；或者平面直角坐标值（范围）。
否则供图单位无法快捷、准确地为您检索出底图。
9．3 定向越野的场地制作——野外勘测
勘测定向地图的目的，就是要在原先并不适用于定向越野的底图之上，依照国际定联制图规范的标准和要求，加绘、改绘出新的地形的细部（地貌、地物及其特征）。
9．3．1 野外勘测的计划
首先要计划勘测场地的大小，它通常被以下几方面的因素制约：
适合用作场地的地域大小；
地图的用途（比赛等级、参赛人数）；
成图的大小（打算用Ａ３还是Ａ４纸张的幅面）；
成图的比例尺。
其次要考虑勘测的工作量，其大小取决于：
地的大小；
地形的类型；
底图的新旧、详细程度；
季节与气候；
测图人的经验；
勘测每平方公里所需的时间（为１０－６０小时不等）；
每天在野外工作的时间不宜超过６小时；
野外勘测后的绘图工作量（与勘测所需时间相近，最好当天进行绘图）；
多预出几天时间，以防坏的天气或其他不测。
例如：
应测地域 １０平方公里
测一平方公里所需时间 ２５小时
每天可测时间 ６小时
需要时间合计（１０×２５÷６） ４２天
预料外情况备用时间 ８天
总计需要天数 ５０天
说明：
１每平方公里的勘测用时必须保证不小于１０小时。
低于此值，地形细部的表示没有保证。
２根据本人经验，在合适的地形上测图，图上每平方厘米的地形细部或其特征物一般都不会少于３个（平均值）；从线路设计人和选手需要的角度，每平方厘米大致应有三个以上的特征物才会感觉好用。
３假如你每周只能利用一个休息日，测绘一张较好的定向地图将要耗费你一年的全部休息日！
9．3．2 野外勘测的组织
当野外勘测是由几个测图人合作进行时，为了最后获得完整一致的地图，必须事先进行严密的组织和协调工作。
协调工作 确定领头人（负责人）；
统一勘测标准 野外勘测开始前选择一个典型的地域，研究地形的特征，统一勘测标准、方法；
划分勘测区域 利用现地清楚的分界，如河流、道路、空旷地等确定分工（应明确各个测图人之间有２－５厘米的重叠区）；
场地制作的简记符号 参照ＯＣＡＤ设定的符号及其颜色，统一制定勘测时使用的简记符号（草图符号）；
检查进程 由负责人经常、定期地进行。
（通常，对同一处地形，个人的理解、处理、绘制具有相当大的差异。
组织多人协作制作同一张图是件难度不小的工作。
不是必须的话，应尽量由同一个测图人完成从勘测到印刷的全过程。
）
9．3．3 野外勘测的准备工作
个人基本用品
１长腿裤子和吸汗衬衫（长袖），以防虫、毒或数扎；
２定向专用鞋或徒步旅行鞋；
３适合装载各种用品的背囊（背包）；
４其他生活或卫生用品。
勘测的装备
基本的勘测装备：
１测量专用指北针或定向运动指北针；
２地图夹（硬质文件夹板——文具商店有售）；
３彩色油性、铅性、胶性（者喱）芯笔：
黑、红、蓝、绿色（笔芯０.３－０.５ｍｍ），其硬度视绘图膜的情况而定；
４透明直长厘米尺（２０－３０ｃｍ）；
５橡皮擦（橡胶质的）；
６绘图（蒙绘）专用胶片若干张；
７透明胶带（单、双面的各一卷）；
８装载上述文具的容器，如腰包、文具袋等。
可选的勘测装备
１、３０米以上长度的卷尺（皮尺）；
２、测距望远镜（可用于测距、测俯仰角——换算高差用）；
３、水准器或精确测角仪（测俯仰角）；
４、小型数字测距仪（双目式，如莱卡公司生产的Ｇｅｏｖｉｄ）；
５、全球卫星定位系统终端设备（ＧＰＳ）；
６、笔记本电脑（便于及时处理勘测成果——绘图）。
提醒：
为了易于携带，装备要尽可能的少。
对勘测定向图来说，最实用、最有效的工具其实只有三件：
１指北针；２双脚（步测）；３具有综合判断力的，对距离、形状、高度正确感知的“一双慧眼”！
出发前的准备
１、底图的准备：
１）尽可能按照整倍数放大复制：
如成图比例尺为１：
１００００，底图就宜放大为１：
５０００——以适应勘测时的徒手绘图（草图）方式；
２）按最新的本地磁偏角资料校验或实测出地图的磁北线，再在地图上用平行线方法绘出若干磁北线（间隔５－１０厘米）；
３）如果将来的勘测成果（草图）是分幅的，则必须在地图上绘出若干套版线（要保证将来每张草图上至少有三个）。
２、将按上述要求准备好的地图固定在地图夹上（用透明胶带）；
３、在透明胶带上（用双面胶）固定上绘图胶片（空白草图）；
４、在空白草图上描绘磁北线；
５、在空白草图上描绘套版线；
６、从www.orienteering.org网站下载《InternationalSpecificationforOrienteeringMaps》学习。
（注：
也有的人采用直接在复印的纸质地图上进行勘测绘图的工作。
但与上述方法相比，其图面整洁度与清晰度较差，同时也不便于修改。
）
9．3．4 野外勘测的方法
精确度的控制
——运用磁偏角测定方向线时，控制角度误差在±１度以内；
——依直线测定点的位置，直线长度不宜超过１００米；
——复步测距或目估距离时，要注意排除因坡度、零乱的地表等造成的错觉，并应不超过100米。
常用的测定方法
１、直线测定 依托已知明显地形点，用目标的方向与距离两个要素确定一个待测点；
２、延伸线测定 待测点在图上某一已知线性符号的延伸方向线上时；
３、曲线测定 即直线测定的方法的连续运用。
主要用于测定曲率较大的弯曲线（如道路、湖湾等）；
４、导线测定法 同样是直线测定的方法的连续运用，所不同的是需要预先选择两个明显地物，用来控制、矫正从起点到终点的整个勘测过程，并根据特征物的分布探明勘测路线。
此方法要求具有精准、熟练的勘测技术，常用于附近没有高大的特征物可供辅助以及在密林中的勘测。
如图９－６所示。
５、直角测定 利用两条互成直角（９０度）的目标方向线或延伸线，交会出待测点（参见５３页图４－７）；
６、三角测定 即后方交会、磁方位角交会、前方交会等方法。
后方交会、磁方位角交会等方法参见第５４页的叙述。
前方交会法则是后方交会法的“反转”：
依靠图上与现地都有的１－３个已知点，分别向前方测出各自的目标方向线，交会出待测点。
如图９－７所示：
图中Ａ为已知点在现状特征物上时；Ｂ为利用两个已知点交会待测点。
三角测定方法各线段之间的最佳夹角为60度（见图9-8所示）。
常用的估定方法
１、关系位置法 适用于任何场合。
利用明显已知地形点与待测点之间的方向与距离，确定待测点；
前方交会法
。
三角测定产生的误差
２、地标网格法 通常用于站立点高，待测点低的场合。
利用两个以上已知明显地形点之间的连线，构成若干网格，然后在其中估定出待测点；
３、等分定位法 通常用于站立点低，待测点高的场合。
尤其适用于估定斜坡上待测点的高度。
基本要领是：
将待测点所在山体的某个斜面从山脚下至山顶端等分成若干份（一般不要少于五等份），待测点的高度即可估定。
若再辅以其他参照物，如分水线（山背）、合水线（山谷）等地形结构线，还能大概估定出线状合面状特征物的非关键部位的位置。
注：
此方法比所谓的“用等高线定位”的方法可靠。
因为，除非您对等高线的认识十分深刻，图上等高线在现地的准确位置并不容易判定。
。
勘测的顺序
依待测物在图上的形状特点，通常我们应该采取以下顺序安排勘测：
点状——线状——面状。
这既是一般的顺序，其实也是完成测绘一个新特征物的必经过程。
勘测路线的安排
——在相对平坦、但不空旷的地形上，宜采用“之”字形勘测路线；
——在坡度适中的山林地中，宜采用螺旋式攀升（上山）的勘测路线。
——以上两种勘测路线，其各自的路线间隙，要视植被的遮蔽程度而定，但一般不宜大于５０米。
坚持正确的勘测作风
没有正确的勘测作风，肯定测绘不出清晰、准确的野外勘测稿，如此一来，绘制出合格的定向地图的愿望只能是竹篮打水。
所谓正确的勘测作风，就是要求测图人坚持实事求是、任劳任怨、条理清晰、一丝不苟。
具体执行上，要保证做到“三清”：
笔笔清 绘出的每一笔都清晰、正确、准确；
项项清 在结束每一项内容、每一个小区域的勘测时，要确定没有错误及遗漏；
日日清 在结束每天的勘测工作后，要及时检查当日的工作，安排来日工作，以便对尚未合乎要求的事项作出及时的挽救。
勘测工作的“主心骨”
将现地地形不分主次、不管多少地机械化的加绘或改绘到空白草图中，这不叫勘测定向地图，是辛苦的懒人在照葫芦画瓢。
测图人在勘测过程中，需要确立一个明确的主导思想，要有“主心骨”：
一切从参赛人的需要以及后续的地图绘图、印刷技术的角度着想。
因此，在勘测中就要针对现地的包括底图上的地貌、地物特征，按照制图学的综合、概括、夸大、取舍、移位等原则及其方法，进行前期预处理（参见IOF的制图规范中的阐述以及第43页中的介绍）
切记：
勘测一张对特征物精挑细选的定向图，永远要胜过勘测一张有着太多无关紧要的细部的定向图好。
因为，即使是特征物选择不多，但是选择良好的话，仍然可以制作出一张合乎标准的地图。
9．3．5 何时需要重新勘测
关于定向地图的寿命几何，目前国内外没有统一明确的规定。
但是，许多国家与地区都遵循着以下惯例（有的已在比赛规则中列明）：
一是三年内不得在同一个场地上进行第二次大赛；二是比赛前必须对场地中的任何变化进行修改；三是假如来不及或没能力修改，设计比赛路线时必须避开变化了的区域。
由此可见，对同一场地重新进行勘测的时间间隔并没有死的规定。
当然，让所有的重要比赛都能使用上全新的地图，应该是我们努力追求的目标。
9．4 绘图——OCDA软件的使用（简介）
（本节根据刘成编译的《OCDA7。
0的使用》缩编。
完整的使用方法清参照原编译文本或OCDA7。
0的帮助文件。
）
使用OCDA专用制图软件绘制定向地图，是国际定联正式认可、当今世界上最为通行的方法。
本文介绍的OCDA7。
0使用方法，是基于以下先决条件：
——您已经拥有该软件的７.０以上版本，并且具有该软件要求的硬件设备；
——您已按要求在自己的电脑中正确安装OCDA７。
０；
——您的野外勘测成果草图（它在以下文字中被称为“模板”template或“底图”，敬请留意），已经用100dpi以上的分辨率扫描进电脑硬盘，并存储为OCDA7。
0认可的文件格式。
9．4．1 OCDA７.０概述
OCDA７.０是一个基于矢量的绘图软件。
他是转为哦地图绘制人员而设计的，利用它能轻而易举的绘制各种地图，在此我们主要介绍它在绘制定向越野地图方面的使用。
CDA７.０具有下述特性：
矢量性 矢量图形（Vectorgraphics）是指绘图程序对物体的定位、填充、形体构造等以数字方式进行记录，包括图像对象的几何性质，如直线、曲线、基本几何图形等的形状和大小。
理论上，以数字方式记录的矢量图形可无限放大而不会使图像发生任何变化。
符号性 地图上的所有物体都由符号组成，因此OCDA的所有绘制对象都是建立在符号的基础之上。
这样有几个好处：
１）需一次性定义一种符号，例如道路，那么所有用这一符号所绘制出来的图形都具有相同的颜色和宽度；
２）当你修改一种符号，所有用该符号所标示的物体都随之改变，例如你只需编辑“车路”符号的宽度，图上所有用“车路”符号表示的道路宽度都随之改变；
３）符号的属性决定了他所显示的层，即决定哪种符号覆盖哪种符号，可将一种符号视为一个层，可以自由地输出、删除
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