数字测图软件实训实习指导书.docx
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数字测图软件实训实习指导书
《数字测图软件实训》实习指导书
（测绘工程专业2011级）
西安科技大学
测绘科学与技术学院
二O一二年十二月
一、实习的目的和意义
《数字测图原理与方法》是一门技术性很强的专业基础课，既有丰富的测绘理论，又有大量的实践操作。
“地形测量实习”和“数字测图软件实训”是测绘工程专业学生在学习《数字测图原理与方法》与《数字测图技术与应用》专业基础课之后的两个集中性实践教学环节，对今后从事数字化测绘工程实践具有重要的意义。
“地形测量实习”是使学生获得了感性认识、培养了动力能力和解决实际问题能力；而“数字测图软件实训”是在“地形测量实习”的基础上，使学生更加深入掌握数字测图软件系统的有效途径。
具体来说，本次实习具有以下三方面的目的：
1、巩固对“数字测图内外业技术”的理解，进一步掌握内业成（制）图方法；培养同学在实践中灵活运用所学知识独立解决实际问题的能力；
2、深化对南方CASS测（制）图等软件的熟悉、理解、使用，增强使用技能，提升内业的综合制图能力；
3、认识测量工作的科学性、艰苦性、重要性，培养良好的专业品质和职业道德，增强个人工作的责任感和测绘工作所必需的团结协作精神。
二、实习的主要内容和任务
数字化测图系统主要由地形数据采集系统、数据处理系统和图形输出设备三部分组成。
“地形测量实习”是以野外地形数据采集模式进行测图训练，“数字测图软件实训”则以软件为核心，对前者的数据进行外业修补测和内业编辑或修改；此外，针对地形数据采集模式的不同，加入地形图矢量化训练部分，使学生掌握通过数字化方式获取地形数据的方法。
具体任务如下：
（一）数字化测图软件CASS内业成图训练
以组为单位，整理“地形测量实习”草图法所测成果，规范数据文件和草图。
根据整理后的草图和所测数据规范化“地形测量实习”所测的地形图。
每组将自己组所测的图利用南方CASS软件进行修改或重新制作，使之符合图式要求。
在该部分工作完成后，将整个测区的图收集起来，将图拼接在一起，形成整体图。
利用矩形分幅法将整体图按5×5的方式进行分幅，对每幅图添加图幅、边框、图名等信息。
（二）简编码数字测图法练习
学习与练习南方CASS简编码法数字测图方法，体会内外业一体化的作业方式。
用全站仪在指定测区，按照南方CASS简编码法测定区域地形图。
要求在野外尽可能的利用简编码法进行测图，数据导入电脑，形成南方CASS的数据文件后利用简编码识别命令即可成图。
个别特别复杂的区域，以草图法的辅助形式进行。
每组不超过三天时间完成指定工作。
（三）地形图矢量化
以个人为单位，每个人均需完成将指定的栅格地形图经过配准（图像纠正），进行矢量化的任务。
提交成果为矢量化的数字地形图。
三、仪器和工具与资料
每班：
全站仪二套，要求合理调配时间，轮换使用。
《数字测图软件实训实习指导书》
《1：
5001：
10001：
2000地形图图式》
测区已有控制点资料
栅格地形图：
2张
四、实习的方法与步骤
（一）数字化测图软件CASS内业成图训练
1.查图:
整理检查上学期期末实习所测图（原草图法所测成果），规范数据文件和草图。
草图法中可以使用测点点号定位法和屏幕点位跟踪法成图。
小组在整理完数据后，应当联系这两种成图方法。
2.编码法成图:
学习编码法成图，根据以上整理的数据文件和草图，编写编码，满足CASS系统调入数据文件即可全部成图的要求。
3.编码引导法成图
学习编码引导法成图方法，根据前整理的草图和数据文件，编写编码引导文件，满足CASS系统调入编码引导文件即可全部成图的要求。
（二）简编码数字测图法
1.在测量之前，应该进行测绘仪器的检校
2.简编码数字测图
由于本次实习重点在软件的使用及图件的编制上，原则上不再进行大规模的外业测量。
本次测图纯粹是为了练习简编码法测图方法，以此作为草图法测图的一种有效补充方法，同时体会内外业一体化测图的优缺点。
测量方法：
首先根据测区范围，找到控制点，根据控制点的位置，或支点（布设临时控制点），或直接测量。
在测量的过程中，直接在全站仪中输入点的简编码，内业简编码成图，以实现内外业一体化成图。
在测量困难的地方，可以根据已测的地物点用勘丈的方法勘丈出其它地物，内业时根据草图法将勘丈的地物绘制到图上。
（三）地形图矢量化
对所给扫描后的两幅栅格地形图在南方CASS环境下和R2V软件下进行矢量化，每人均需独立完成，提交两幅矢量化地形图。
五、实习计划和安排
第1天：
实习动员，分派任务，安装软件，熟悉软件操作；
第2-3天：
整理原测图件和资料，整理草图，编写或提取展点数据文件；
第4-6天：
学习简编码法成图，制作简编码数据文件，绘制CASS图件；
第7-8天：
学习编码引导法成图，制作编码引导数据文件，绘制CASS图件；
第8-11天：
外业练习全站仪编码法成图；
第12天：
以班为单位进行地形图拼接、分幅、加图框、整饰，提交修测好的电子版地形图（以班为单位的整幅图件和以小组所测内容为主的经过分幅整饰的图件）；地形图矢量化（该项工作可计划在以上时间内，可以不专做安排，具体事项由实习指导老师安排）；
第13~14天：
编写实习报告，提交实习成果。
注：
实习中由于仪器使用冲突，计算机使用冲突等原因，该计划将作会有必要调整。
讲座：
讲座一：
Surfer软件使用及技巧段虎荣老师2013.1.7
讲座二：
Matlab软件介绍及使用陈鹏老师2013.1.8
讲座三：
数字摄影测量介绍全斌老师2013.1.11
六、实习组织与纪律
在学院领导下，组成地形测量实习队。
领导小组由院领导和指导教师组成，班委会和团支部干部配合做好有关工作。
全班同学按每六至七人为一个小组，实行组长负责制。
2.实习纪律及注意事项
1、严格遵守学生手册中有关规定；
2、树立严肃认真的工作态度，严格执行有关地形测量的规定；
3、搞好组内和组间的团结协作；
4、加强组织性和纪律性，工作过程中不乱说、不打闹；
5、必须认真参加所有实习阶段的工作，出测和收测时要步调一致，更不得无故缺席。
不得相互代替工作，一经发现按作弊处理。
6、对所领仪器和工具应精心照料、分工负责。
对违章操作和保管不当造成损坏或遗失，按实验室制度由个人和小组负责赔偿。
7、在外作业时，来往车辆和行人较多，均应注意仪器和人身安全。
遇到特殊情况时，应及时由组长向领导小组成员汇报。
七、实习成绩评定办法
实习成绩根据实习期间每个同学的工作表现、提交成果的质量综合评定，具体评定方法如下：
项目
满 分
综合表现
10分
原有地形图和草图的整理
25分
图形拼接与分幅整饰
5分
简编码法测图
25分
地形图矢量化
25分
实习报告的编写
10分
总分
100分
附录1：
基于南方CASS的内业成图方法
1、数据通讯
外业使用带记录模块的全站仪进行外业测量记录，然后全站仪与微机利用CASS通讯软件进行通讯。
在通讯过程中，注意全站仪与计算机的通讯参数一定要一致。
最常用参数是：
协议ACK/NAK，通讯口COM1，波特率9600，数据位8，停止位1，检校无。
数据通讯完毕后一定要检查有没有坏数据，如果有就把坏数据删除，然后把通讯数据转换成CASS坐标，起一个文件名将其保存。
2、展点
打开CASS，在标题栏中点击绘图处理,在其子目录中点击展高程点，找到CASS坐标文件展点即可。
展上去的为测点和高程。
同样的方法，在子目录中找到展外业测点点号，把点号展上。
方法如下：
3、连线
即根据外业草图用CASS工具和符号把相连的点位连接起来，把测区地物地形如实的反映出来。
哪些是房屋、道路、水边线、输电线路等用屏幕菜单不同命令做出不同的地物。
如房屋：
另外，在连线过程中应当注意陡坎连接，陡坎连接后拟合时示坡线经常两边跑，应在连接陡坎时多点几个节点，特别是在坎拐弯和坎角，这样就能很好的控制示坡线的方向。
4、利用快捷键
据统计表明，在进行电脑操作时，最快的操作方式就是使用快捷键。
因而在绘制图形时要尽量记住并使用快捷键，左右手都工作，从而提高绘制图形的速度。
在绘图中当要执行某命令时，可用左手直接输入命令的快捷键（不需要把光标移到命令行），然后用右手点击鼠标右键即可。
如：
要执行移动命令，可用左手输入“M”（在命令行输入命令时，均不区分大小写），然后右手点击鼠标右键，即可执行移动命令。
常用命令快捷键如：
偏移“O”，填充“H” ，剪切“TR”，延伸“EX”，写块（在不同图形文件中使用的块）“W”，多行文本“T”，放弃（退回一步操作）“U”，实时平移“P”，创建圆弧“A”，直线“L”，窗口缩放“Z”，分解“X”，创建圆“C”，创建块“B”，插入块“I”；常用开关键如：
捕捉“F3”，正交“F8”，极轴“F10”，对象跟踪“F11”等。
5、勾绘等高线
勾绘等高线有两种方法：
（一）依据测点自动生成，方法如下：
在标题栏中点击等高线下的子目录由图面建立DTM命令，其中有两个命令：
（1）选取区域边界。
（2）直接选取高程点和控制点。
选其中一条建立三角网。
然后又在标题栏中点击等高线下的子目录中绘制等高线命令。
选取三次拟合命令，这样可以自动绘制等高线。
复合线非常容易拉动修改。
（二）手工绘制等高线：
等高线在绘制时会自动拟合，线体有很多节点，在修改时非常麻烦。
修改等高线的简单方法如下：
在绘制等高线时不要直接使用绘制等高线工具，而使用复合线工具来绘制等高线，因为复合线非常容易拉动修改。
在等高线绘制完后可以批量拟合复合线，然后把拟合后复合线加注等高线属性即可，这样画出的等高线套合的非常好，非常漂亮。
如上图。
6、文件保存
CASS有文件自动保存功能，但是在使用过程中应用不当，出现致命的错误时文件容易丢失，因此必须注意经常使用保存功能。
附录2：
简编码法测图方法
简编码是在野外作业时仅输入简单的提示性编码，经内业简码识别后，自动转换为程序内部码。
南方CASS测图系统的有码作业模式，是一个有代表性的简码输入方案。
CASS系统的野外操作码（也称为简码或简编码）可以区分为类别码、关系码和独立符号码3种，每种只由1～3位字符组成。
其形式简单、规律性强、易记忆，并能同时采集测点的地物要素和拓扑关系，能够适应多人跑尺（镜）、交叉观测不同地物等复杂情况。
（1）类别码
类别码如表9-1所示，是按一定的规律设计的，不需要特别记忆。
有1～3位，第一位是英文字母，大小写等价，后面是范围为0～99的数字，如代码F0，F1，F2，…，F6分别表示坚固房，普通房，一般房屋……简易房。
F取“房”字的汉语拼音首字母，0～6表示房屋类型由“主”到“次”。
另外，K0表示直折线型的陡坎，UO表示曲线型的陡坎。
类别码后面可跟参数，如野外操作码不到3位，与参数间应有连接符“—”，如有3位，后面可紧跟参数，参数有下面几种：
控制点的点名、房屋的层数、陡坎的坎高等，如Y012.5表示以该点为圆心，半径为12.5m的圆。
表9-1类别码符号和含义
类型
符号及含义
坎类（曲）
K（U）+数（0—陡坎，1—加固陡坎，2—斜坡，3—加固斜坡，4—垄，5—陡崖，6—干沟）
线类（曲）
X（Q）+数（0—实线，1—内部道路，2—小路，3—大车路，4—建筑公路，5—地类界，6—乡、镇界，7—县、县级市界，8—地区、地级市界，9—省界线）
垣栅类
W+数（0，1—宽为0.5m的围墙，2—栅栏，3—铁丝网，4—篱笆，5—活树篱笆，6—不依比例围墙，不拟合，7—不依比例围墙，拟合）
电力线类
D+数（0—电线塔，1—高压线，2—低压线，3—通讯线）
房屋类
F+数（0—坚固房，1—普通房，2—一般房屋，3—建筑中房，4—破坏房，5—棚房，6—简易房）
管线类
G+数[0—架空（大），1—架空（小），2—一地面上的，3—地下的，4—有管堤的]
植被土质
拟合边界B+数（0—旱地，1—水稻，2—菜地，3—天然草地，4—有林地，5—行树，6—狭长灌木林，7—盐碱地，8—沙地，9—花圃）
不拟合边界H+数（同上）
圆形物
Y+数（0—半径，1—直径两端点，2—圆周三点）
平行体
P+[X（0~9），Q（0~9），K（0~6），U（0~6），…]
控制点
C+数（0—图根点，1—埋石图根点，2—导线点，3—小三角点，4—三角点，5—土堆上的三角点，6—土堆上的小三角点，7—天文点，8—水准点，9—界址点）
（2）关系码
关系码（亦称连接关系码），共有4种符号：
“+”、“-”、“A$”和“P”配合来描述测点间的连接关系。
其中“+”表示连接线依测点顺序进行；“-”表示连接线依测点相反顺序进行连接，“P”表示绘平行体；“A$”表示断点识别符，如表9-2所示。
表9-2连接关系码的符号及含义
符号
含义
+
本点与上一点相连，连线依测点顺序进行
-
本点与下一点相连，连线依测点顺序相反方向进行
n+
本点与上n点相连，连线依测点顺序进行
n-
本点与下n点相连，连线依测点顺序相反方向进行
p
本点与上一点所在地物平行
np
本点与上n点所在地物平行
+A$
断点标识符，本点与上点连
-A$
断点标识符，本点与下点连
（3）独立符号码
对于只有一个定位点的独立地物，用A××表示，如表9-3所示，如A14表示水井，A70表示路灯等。
9-3部分独立地物（点状地物）编码及符号含义
符号类型
编码及符号名称
水系设施
A00
A01
A02
A13
A14
水文站
停泊场
航行灯塔
泉
水井
居民地
A16
A17
A18
A19
A20
学校
废气池
卫生所
地上窑洞
电视发射塔
A21
A22
A23
地下窑洞
窑
蒙古包
公共设施
A68
A69
A70
A71
A72
加油站
气象站
路灯
照射灯
喷水池
A73
A74
A75
A76
A77
垃圾台
旗杆
亭
岗亭、岗楼
钟楼、鼓楼、城楼
A78
A79
A80
A81
A82
水磨房、水车
避雷针
抽水机站
地下建筑物天窗
例如：
在数字测图外业数据采集中，测得一小区域地物，如图9-1所示，现场对照实地输入野外操作码，点号旁括号内为输入内容。
图9-1：
野外实地对照操作码示意图
例如，图9-2为施测区域的部分内容，与此对应的各测点的简码见表9-4。
图9-2施测区域局部图
表9-4图9-2对照的简码表
10
K0
14
+
19
F2
23
5+
11
+
16
X4
20
+
24
A26
12
F2
17
+
21
+
25
13+
13
+
18
A70
22
A70
26
2P
附录3：
编码引导成图法
在绘图之前编辑一个编码引导文件，该文件的主文件名一般取与坐标数据文件相同的文件名，后缀一般用“*.YD”,以区别其他文件项。
编写引导文件时，有如下要求：
1.每一行只表示一个地物，如一幢房子、一条道路、一个独立地物、一个控制点；
2.每一行的第一个数据位为地物代码，以后按照地物各点的连接顺序依次输入各顺序点点号，格式如下：
代码，点号1，点号2，……，点号n
3.同一行的各个数据之间必须用英文的逗号“,”隔开；
4.地物代码的输入需参考CASS的野外操作码，且第一个字母必须大写；
平行图写法为：
P,14,15表示将第14点所在实体平行到第15点；
控制点写法为：
C0ABC,18表示第18点是图根点，点名为ABC（点名可以为空）；
数据文件如下所示：
W2,165,7,6,5,4,166
F0,164,162,85
U2,38,37,36,35,39,40
A19,1
c0-ABC,112
H2,125,188,73,189
P,33,47
c2-GHI,42
H3,180,181,182,162
A74,32
Q2,184,100,103
G4,8,22,17,89
A25,137
附录4：
基于南方CASS的地形图矢量化方法
1、插入图像
点击“工具”菜单下的“光栅图像→插入图像”子菜单项，弹出“图像管理器”对话框，选择要矢量化的栅格地形图，输入图像的插入点坐标信息、比例尺和旋转角度等参数。
2、图形纠正（定向）
由纸质原图扫描生成的栅格图存在旋转、位移和畸变等误差，必须通过对扫描图进行纠正才能让栅格图上的图形位置和形状与原图一致，具体方法如下：
插入图形后，用“工具”下拉菜单的“光栅图像→图形纠正”对图像进行纠正。
命令区提示：
选择要纠正的图像：
时，点击扫描图像的最外框，弹出“图形纠正”对话框。
此时确定纠正方法（线性变换）、拾取参考点并输入相应坐标，最后进行纠正（此方法最少输入5个点）。
注意：
纠正过程中，将会对栅格图像进行重写，覆盖原图，自动保存为纠正后的图像，所以在纠正之前需备份原图。
3、配准精度分析
在栅格图形纠正完毕后，应首先加入标准图幅图框。
将标准图幅图框的十字点作为理论值，量取图上的每个十字点与标准十字点的误差值（真误差），计算图形的实际纠正精度。
4、图形矢量化
完成配准精度分析后，将纠正好的图像作为底图，利用右侧的屏幕菜单，进行图形矢量化工作，即用屏幕右侧菜单的地物地貌绘图功能沿底图重新描绘。
在等高线较多的图上，利用R2V软件对等高线进行交互式跟踪，将跟踪后的矢量图经双线性变化或三角形变换法纠正并保存为dxf格式图，与CASS软件下的矢量化地物进行合并。
附录5：
简编码法测图测区范围
测区范围以校园的围墙为界，1与2、3与4都测区以路为界，至少应保持路的重叠。
每个班的每个小组在如上图指示的范围内进行测图，控制点的位置如上图所示。
测图比例尺为1:
1000。
测图时应将地面主要地物测完整，如主要道路、建筑物等。
对于地面的各种管道线井口，也应测定。
建筑物的附属部分应注意综合取舍，在测定道路时在变坡、或交叉的地方，如果没有控制点，一定要测绘高程点。
在大片空旷的地方，也应按照图式要求测绘高程点。
具体请参考附录7：
大比例尺地形图测绘参考原则。
附录6：
临潼校区1954北京坐标系GPS控制点坐标
点名
X
Y
H
GP01
3805709.2106
333388.3123
466.419
GP02
3805595.1034
333360.1973
470.94
GP03
3805440.0738
333360.1727
478.728
GP04
3805481.9494
333237.0999
475.975
GP05
3805598.4201
333235.7343
469.738
GP06
3805684.4382
333237.4799
465.758
GP07
3805471.4525
333102.2647
478.377
GP08
3805466.1691
333046.3875
478.839
GP09
3805493.9243
332974.3025
479.342
GP10
3805627.9934
332976.4604
471.811
GP11
3805691.5853
332978.1971
468.81
GP12
3805802.1910
332980.2431
463.787
GP13
3805905.3847
332981.7678
458.584
GP14
3806031.1781
332985.1790
456.863
GP15
3806088.7698
332986.2429
453.973
GP16
3806245.6417
332990.1155
446.762
GP17
3806247.3514
333113.2499
446.92
GP18
3806081.7387
333100.4000
453.347
GP41
3805992.5894
333527.4034
456.296
GP42
3806115.3472
333505.1494
452.004
GP43
3806178.0301
333438.0704
449.738
GP44
3806185.8535
333375.4959
448.904
GP45
3806268.6275
333404.5749
446.527
GP46
3806376.1089
333383.9550
442.738
GP47
3806180.6751
333311.2383
449.751
GP48
3806129.6821
333246.6478
451.408
GP49
3806244.4933
333253.4735
447.331
GP50
3805978.4536
333243.4794
457.114
GP51
3805911.2954
333242.1933
459.345
GP52
3805837.8940
333248.3039
460.943
GP53
3805808.8673
333367.8401
461.837
GP54
3805927.8500
333508.3850
458.799
GP55
3805900.0425
333610.6391
463.349
GP56
3805812.2640
333641.9870
466.485
GP57
3805736.4449
333574.4000
466.337
GP58
3805791.1683
333509.6382
465.103
GP59
3805704.8570
333565.7160
468.212
GP60
3805702.8605
333460.0438
467.1
GP63
3806074.0489
333245.4728
453.134
GP64
3805798.7513
333240.0972
461.873
GP65
3805846.1960
333450.6860
461.527
附录7：
大比例尺地形图测绘参考原则
地形图应表示测量控制点、居民地和垣栅、工矿建筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被等各项地物、地貌要素，以及地理名称注记等。
并着重显示与测图用途有关的各项要素。
地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则，除应按现行国家标准地形图图式执行外，还应符合如下有关规定。
1．测量控制点测绘
1.1测量控制点是测绘地形图和工程测量施工放样的主要依据，在图上应精确表示。
1.2各等级平面控制点、导线点、图根点、水准点，应以展点或测点位置为符号的几何中心位置，按图式规定符号表示。
2．居民地和垣栅的测绘
2.1居民地的各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓和如实反映建筑结构特征。
2.2房屋的轮廓应以墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类，注记层数。
1：
500与1：
1000比例尺测图，房屋应逐个表示，临时性房屋可舍去；1：
2000比例尺测图可适当综合取舍，图上宽度小于0.5mm的小巷可不表示。
2.3建筑物和围墙轮廓凸凹在图上小于0.4
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