数字测图软件考点集合讲解.docx
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数字测图软件考点集合讲解
1、数字化测图的流程
传统的平板测图（白纸测图）过程：
测图过程：
选点~控制测量~平差计算~展绘控制点~碎部测量~底图整饰~上墨绘制二底图
数字测图的基本过程：
数字测图的基本成图过程，就是通过采集有关地物、地貌的各种信息并及时记录在数据终端（或直接传输给便携机），然后在室内通过数据接口将采集的数据传输给电子计算机，并由计算机对数据进行处理而形成绘图数据文件，最后由计算机控制绘图仪自动绘制所需的地形图，最终由磁盘、磁带等贮存介质保存电子地图。
2、数字测图系统
数字测图系统（DigitalSurveyingandMappingSystem是以计算机为核心，以全站性电子速测仪、GPS、数字摄影测量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。
3、数字测图的实质
数字测图的实质是将图形模拟量（地面模型）转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由电子计算机的图形输出设备（如显示器、绘图仪）恢复地形图或各种专题图图形。
4、数字测图要解决的问题
（1）如何便各种地形要素为计算机识别
（2）计算机按照既定的要求对这些信息进行一系列的处理
（3）如何将经过处理的数据和文信息字转换成图形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需图形。
（4）如何按照一定的数字模型完成各类数字化图形的应用问题。
如面积计算与统计、土方计算、坡度计算及图形管理等。
5、数字测图系统的组成
数字测图系统需有一系列硬件和软件组成。
用于野外采集数据的硬件设备有全站式或半站式电子速测仪。
用于室内输入、处理和输出的硬件设备有数字化仪、微机、打印机和数控绘图仪。
最基本的软件设备有系统软件和应用软件。
应用软件主要包括控制测量计算软件、数据采集和传输软件、数据处理软件、图形编辑软件、等高线自动绘制软件、绘图软件及信息应用软件等。
数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成。
6、数字化测图的优点
数字化测图使大比例尺测图走向自动化；数字化测图使大比例尺测图走向数字化；数字化测图使大比例尺测图实现了高精度；数字化测图使大比例尺测图进入新时期，测图作业过程发生了很大的变化。
7、投影的定义
所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。
基本类型有：
圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等
8、常用测量坐标系
大地坐标系、空间直角坐标系、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系
大地坐标系是以参考椭球面为基准面以起始子午面和赤道面为参考面。
9、基本概念
地轴：
地球的自转轴（NS），N为北极，S为南极。
子午面：
过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面：
通过英国格林尼治天文台的子午面NGS。
子午线：
子午面与地球面的交线，又叫经线。
纬线：
垂直于地轴的平面与地球面的交线。
赤道平面：
垂直于地轴并通过地球中心的平面WME。
赤道：
赤道平面与地球面的交线。
10、大地坐标系的定义
大地经度L：
过地面点P的子午面与起始子午面的夹角起始子午面：
向东为正0-180东经，向西为负0-180西经，大地纬度B：
过地面点P的椭球法线与赤道面的夹角赤道面：
向北为正0-90北纬，向南为负0-90南纬，大地高H：
P点沿椭球面法线到椭球面的距离。
椭球面：
向外为正，向内为负
天文经纬度是以垂线为依据，以大地水准面为基准面。
大地经纬度是以法线为依据的，以参考椭球面为基准面。
具体的大地坐标系的定义有比较简洁的定义（todo：
大地测量学课本）
11、空间直角坐标系
以椭球体中心o为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴赤道面上与x轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，构成右手直角坐标系
12、WGS-84坐标系
GPS（全球定位系统）所用的WGS-84坐标系就是一种地心空间直角坐标系，采用1979年国际椭球。
原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的起始子午面和赤道的交点。
a=6378137mb=6356752.3me=1/298.25713、独立平面直角坐标系
当测区范围较小时（小于100km2），常把球面看作平面，这样地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标系来确定。
坐标系原点一般选在测区西南角（测区内X、Y均为正值）；原点坐标值可以假定，也可以采用高斯平面直角坐标；规定：
X轴向北为正，Y轴向东为正。
14、不同平面直角坐标系的转换
不同平面直角坐标之间坐标转换。
xoy为测量坐标系；AOB为施工坐标系。
根据图理解即可，公式不用记忆。
15、高斯平面直角坐标系
什么是高斯投影？
为什么采用高斯投影？
高斯平面直角坐标系是怎样建立的？
、高斯投影中为什么要分带？
如何分带？
高斯投影：
投影：
将球面坐标按一定的数学法则归算到平面上。
即X=F1（L，B）、Y=F2（L，B），我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。
高斯投影的特性：
高斯投影是等角横切椭圆柱投影。
等角投影就是正形投影。
所谓，正形投影，就是在极的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。
即投影后角度不变形。
16、测量对地图投影的要求
①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保持不变，这样免除了大量投影计算工作；②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相似，给识图用图带来很大方便。
③投影能方便的按分带进行，并能用简单的、统一的计算公式把各带连成整体。
17、高斯投影必须满足的条件1．高斯投影为正形投影，即等角投影；2．中央子午线投影后为直线，且为投影的对称轴；3．中央子午线投影后长度不变。
18、高斯平面直角坐标系
高斯平面直角坐标系的建立是采用横轴椭圆柱等角投影方法。
投影时设想把一个横椭圆柱，套在椭圆球的外面，使横椭圆柱的中心轴通过椭圆球的中心，与椭圆球的某一子午线相切，这条子午线称为中央子午线。
19、高斯投影中的基本概念
投影带、投影面、中央子午线18、高斯平面直角坐标系的形成
中央子午线投影到投影面上；扩大赤道面与横椭圆柱相交，这条交线必与中央子午线相垂直。
沿过N或S的母线切开并展平后，这两条直线是正交的。
所以，把交点作为原点，中央子午线作为纵坐标轴X轴，把赤道的投影作为横坐标轴Y轴。
这样就构成了高斯平面直角坐标系。
19、高斯投影的特性
（1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。
（2）除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。
投影后有长度变形。
（3）赤道线投影后为直线，但有长度变形。
（4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。
（5）经线与纬线投影后仍然保持正交。
（6）所有长度变形的线段，其长度变形比均大于l。
（7）离中央子午线愈远，长度变形愈大。
20、分带投影
高斯投影6°带：
自0°子午线起，每隔经差6°自西向东分带，依次编号为1，2，3，…60。
若知道某点的经度，就可以计算出该点所在6°带的带号N，该带的中央子午线的经度L0为：
L=6N-3
高斯投影3°带：
3°带的分带是在6°带的基础上进行分带。
自东经1°开始,每隔3°由西向东按1，2，3…120顺序编号。
如果知道某点的经度，就可以求出该点所在3°带的带号n，该3°带的中央子午线的经度L为：
L=3n。
刚说理论不好玩，下面是具体的实例：
按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：
L。
=6ºN－3º（N为6º带的带号）例1：
20带中央子午线的经度为L。
＝6º×20－3º＝117º
按照3º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：
L。
=3ºn（n为3º带的带号）例2：
40带中央子午线的经度为L。
＝3º×40＝120º
例3：
东经121°11′所在6°和3°带的带号和中央子午线为：
6°带：
（121+3）/6≈20.7≈21带，中央子午线为东经123°3°带：
121/3≈40.3≈40带，中央子午线为东经120°
21、3、6度带的关系
3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带子午线重合，减少了换带计算。
工程测量采用3º带，特殊工程可采用1.5º带或任意带。
大比例尺测图和工程测量常采用3°带、1.5°带投影或者以任意经度的子午线作为中央子午线和更小的经差进行分带投影。
22、关于投影带的计算
若已知某点的经度为L，则该点的6º带的带号N由下式计算：
N＝INT（L/6）（取整）+1我国境内有11个6度带,13-23若已知某点的经度为L，则该点所在3º带的带号按下式计算：
n＝INT（（L-1.5）/3）+1我国境内有21个3度带,25-4523、由于我国的位于北半球，东西横跨11个6º带（13-23），各带又独自构成直角坐标系。
故：
X值均为正，而Y值则有正有负。
24、坐标值的规律（测量常识）
由于我国的位于北半球，东西横跨11个6º带（13-23），各带又独自构成直角坐标系。
故：
X值均为正，而Y值则有正有负。
点在高斯平面直角坐标系中的坐标值理论上中央子午线的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。
点的X坐标是点至赤道的距离；点的Y坐标是点至中央子午线的距离，设为y’；y’有正有负。
为了避免Y坐标出现负值，把原点向西平移500公里。
为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N所以点的横坐标通用值为y=N*1000000+500000+y’
25、国家统一坐标系（测量常识）规定：
将X坐标轴向西平移500km，即所有点的Y坐标值均加上500km，在横坐标Y值前加注该投影带带号。
例如：
某点的国家统一坐标Y=19123456.789m，则该点位于第19带内，其相对于中央子午线的实际横坐标值为：
Y=-376543.211m。
例：
有一国家控制点的坐标:
x=3102467.280m,y=19367622．380m，
（1）该点位于6˚带的第几带？
（2）该带中央子午线经度是多少？
（3）该点在中央子午线的哪一侧？
（4）该点距中央子午线和赤道的距离为多少？
（第19带）（L。
=6º×19-3º=111˚）
距中央子午线132377.620m，距赤道3102467.280m
26、高斯坐标系的作用:
使较复杂的椭球面上的计算变为比较简单的平面上的计算2.便于地图按经纬线分幅。
如将图廓点（其地理坐标为经纬度）按其相应的高斯坐标展绘在图纸上，就可得地图的分幅线。
3.将大地控制点按其高斯坐标展在平面上，作为工程测量和地形测量的起始点27、高程系统
高程（绝对高程、海拔）：
地面点到大地水准面的铅垂距离。
假定（相对）高程：
地面点到假定水准面的铅垂距离。
高差：
两点间的高程之差。
绝对高程—大地水准面HA相对高程—任意水准面H/A大地高—参考椭球面28、水准原点
目前我国采用“1985年国家高程基准”，它是以青岛验潮站1952年至1979年验潮资料计算确定的黄海平均海水面作为高程系统的基准面，并推算青岛水准原点（高程系统的统一起算点）的高程为72.260m。
1956年黄海高程系水准原点的绝对高程为72.289m。
该高程系是由1950年至1956年，7年的验潮资料计算确定的黄海平均海水面，作为高程的基准面。
并推算青岛水准原点的高程为72.289m。
29、地籍图
地籍图表示的内容有地籍要素和必要的地形要素。
地籍要素包括行政境界、土地权属界线、界址点及编号、土地编号、房产情况、土地利用类别、土地等级、土地面积等。
必要的地形要素包括测量控制点、房屋道路、水系以及与地籍有关的地物、地理名称等。
30、图根控制点的密度
图根控制点（包括已知高级点）的个数，应根据地形复杂、破碎程度或隐蔽情况而决定其数量。
在控制点或图根点上，增设测站点可采用极坐标法、交会法和支导线。
数字测图测站点的点位精度要求：
中误差，≦图上0.2mm，高程，≦测图基本等高距的1/631、数字测图野外数据采集的方法
1、GPS法 即通过GPS接受机采集野外碎部点的信息数据；
2、航测法 航空摄影测量和遥感手段采集地形点的信息数据；
3、大地测量仪器法 即通过全站仪、测距仪、经纬仪等大地测量仪器实现碎部点野外数据采集。
32、数字测图中地形点的描述必须具备3类信息：
（1）测点的三维坐标（点号）；
（2）测点的属性，即地形点的特征信息（地形编码）；（3）测点的连接关系（连接点和连接线型）。
野外测量时，知道测的是什么，当场记下该点的编码和连接信息；显示成图时，利用测图系统中的图式符号库，根据编码，就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。
即，如果测得点位，又知道该测点应与哪个测点相连，还知道它们对应得图式符号，就可以将所测的地形图绘出。
这一简洁明了的测绘系统工作原理，正是由面向目标的系统编码、图式符号、连接信息一一对应的设计原理所实现的。
33、数据编码的定义（名词解释）
表示地物的属性（地物类别等）和连接关系等信息按照一定规则构成的符号串来，称为数据编码。
34、全要素编码定义（名词解释）
全要素编码要求对每个碎部点都要进行详细的说明。
全要素编码通常是由若干个十进制数组成。
其中每一位数字都按层次分，都具有特定的含义。
35、块结构编码方案（名词解释）
块结构编码将整个编码分成几大部分，如分为：
点号、地形编码、连接点和连接线型四部分，分别输入。
36、辐射法（名词解释）就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测定几个图根点．这种方法无须平差计算，直接测出坐标．为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。
37、一步测量法（名词解释）就是将图根导线与碎部测量同时作业，即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点．这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。
38、测记法施测在观测碎部点时，绘制工作草图，在工作草图记录地形要素名称、碎部点连接关系，然后在室内将碎部点显示在计算机屏幕上，根据工作草图，采用人机交互方式连接碎部点，输入图形信息码和生成图形。
测量中需要绘草图必须把所测点的属性在草图上显示出来，以供处理、图形编辑时用．草图的绘制要遵循清晰、易读、相对位置准确，比例一致的原则39、草图法
“草图法”工作方式要求外业工作时，除了测量员和跑尺员外，还要安排一名绘草图的人员，在跑尺员跑尺时，绘图员要标注出所测的是什么地物（属性信息）及记下所测点的点号（位置信息），在测量过程中要和测量员及时联系，使草图上标注的某点点号要和全站仪里记录的点号一致，而在测量每一个碎部点时不用在电子手簿或全站仪里输入地物编码，故又称为“无码方式”。
40、“简码法”工作方式：
此种工作方式也称作“带简编码格式的坐标数据文件自动绘图方式”，与“草图法”在野外测量时不同的是，每测一个地物点时都要在电子手簿或全站仪上输入地物点的简编码，简编码一般由一位字母和一或两位数字组成。
41、“编码引导”法作业流程此方式也称为“编码引导文件+无码坐标数据文件自动绘图方式”。
42、土方量计算
1）：
道路断面法土方量计算
基本过程：
第一步：
生成里程文件。
第二步：
选择土方计算类型。
第三步：
给定计算参数。
第四步：
计算工程量。
2）：
场地断面土方计算
第一步：
生成里程文件
第二步：
选择土方计算类型。
第三步：
给定计算参数。
第四步：
计算工程量。
43、CASS软件绘制等高线的基本流程
CASS软件绘制等高线的基本操作如下：
运行南方CASS软件，通过“数据”菜单导入全站仪中的采集数据，点击“等高线”→“建立DTM”，在弹出窗口中选择坐标数据文件名，软件将自动建立DTM网络，然后点击“绘制等高线”，根据提示输入绘图比例尺，并在弹出窗口中选择拟合方式、输入等高距，点“确定”，软件将自动生成等高线。
软件自动生成的等高线往往不能很好的完全符合现状地形特征，需要编辑人员根据现场所绘草图进行修饰。
可以利用软件的“删除三角形”、“增加三角形”、“重组三角形”等功能完善三角网，然后重新生成合理的等高线。
44、三角网法计算表面积（待定）
45、RTK测图根控制点的流程
①基准站位置选择在较高处，而且四周空旷有利于信号接收，然后准确求出基准站的WGS-84坐标。
②共联测了三个分布均匀的一级控制点，求解出测区坐标的转换参数。
③RTK测量时其卫星时段较好，卫星数不少于四颗，流动站观测时，其观测精度控制在±2cm以内。
④每点都独立测定二次，其较差均小于5cm，大于5cm的均重测。
⑤开机前量取一次天线高，关机后再量取一次天线高作检校，两次量天线高误差小于3mm。
46、CASS软件的三大功能模块
地形制图、地籍管理、工程应用
47、地形图的定义（必考）
地形图：
是按一定比例尺表示地貌、地物平面位置和高程的一种正射投影图。
说明：
地貌一般用等高线表示，能反映地面的实际高度、起伏状态，具有一定的立体感，能满足图上分析研究地形的需要。
地物用规定的地物符号表示。
所以一幅完整的地形图应该包括等高线和地物符号。
48、地形图的基本绘图流程
49、方格网法土方量计算
由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。
系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高程点内插得出其高程），取平均值与设计高程相减。
然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积，再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。
方格网法简便直观，易于操作，因此这一方法在实际工作中应用非常广泛。
用方格网法算土方量，设计面可以是平面，也可以是斜面。
50、DTM法土方量计算
DTM法土方计算—由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。
—DTM法土方计算共有三种方法，一种是由坐标数据文件计算，一种是依照图上高程点进行计算，第三种是依照图上的三角网进行计算。
前两种算法包含重新建立三角网的过程，第三种方法直接采用图上已有的三角形，不再重建三角网。
根据坐标计算用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。
因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的精度。
51、区域土方量平衡
土方平衡的功能常在场地平整时使用。
当一个场地的土方平衡时，挖掉的土石方刚好等于填方量。
以填挖方边界线为界，从较高处挖得的土石方直接填到区域内较低的地方，就可完成场地平整。
这样可以大幅度减少运输费用。
数字测图流程：
1）编码方法
XXXX
大小一二
类类级级
码码代代
码码
2）绘制地形图流程
3）数字测图系统总的设计目标是构造一个完整的数字测图成图软件
4）数字测图系统（DigitalSurveyingandMappingSystem是以计算机为核心，以全站性电子速测仪、GPS、数字摄影测量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。
5）数字测图的基本成图过程，就是通过采集有关地物、地貌的各种信息并及时记录在数据终端（或直接传输给便携机），然后在室内通过数据接口将采集的数据传输给电子计算机，并由计算机对数据进行处理而形成绘图数据文件，最后由计算机控制绘图仪自动绘制所需的地形图，最终由磁盘、磁带等贮存介质保存电子地图。
6）数字测图系统是以计算机为核心，在外连输入、输出设备硬件以软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。
7）数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成。
8）数字化测图的优点
1.数字化测图使大比例尺测图走向自动化
2.数字化测图使大比例尺测图走向数字化
3.数字化测图使大比例尺测图实现了高精度
4.数字化测图使大比例尺测图进入新时期，测图作业过程发生了很大的变化
9）数字测图的作业过程
明确任务，调查测区；编写技术设计书；地形控制测量；地形测图；地形图的编辑、整饰与输出；质量检查与验收；编写技术总结，提交有关资料；组织、管理、人员、业务技术
10）数字测图是经过计算机软件自动处理（自动识别、自动检查、自动连接、自动调用图式符号等），自动绘出所测的地形图。
11）数据编码的概念
表示地物的属性（地物类别等）和连接关系等信息按照一定规则构成的符号串来，称为数据编码。
12）辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测定几个图根点．这种方法无须平差计算，直接测出坐标．为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。
13）一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业，即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点．这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。
14）测后从以下几方面查找原因：
已知点、定向点的点号是否输错；坐标是否输错；
所调用于检查的已知点的点号、坐标是否有误；检查仪器、设备是否有故障等。
15）“草图法”工作方式要求外业工作时，除了测量员和跑尺员外，还要安排一名绘草图的人员，在跑尺员跑尺时，绘图员要标注出所测的是什么地物（属性信息）及记下所测点的点号（位置信息），在测量过程中要和测量员及时联系，使草图上标注的某点点号要和全站仪里记录的点号一致，而在测量每一个碎部点时不用在电子手簿或全站仪里输入地物编码，故又称为“无码方式”。
16）地形图（topographicmap）指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。
具体来讲，将地面上的地物和地貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。
17）等高线的绘制流程1、野外采点，特征点一定要采集上（山沟、山梁、山顶、鞍部等）2、在所有数据都展会上去了后（包括高程点），并在地形地物绘制好了的情况下，用图面的高程生成三角网。
3、修改三角网，使得三角网中三角形的边沿着地形线（山沟、山梁、大的陡坎等的连线）走，不要穿过，修改后存盘（是登高线中的“保存修改”）。
4、绘制等高线，地形基本合适后进行第5步，否则重复第四步。
5、删掉三角网，再根据地形，高程点等修改等高线。
至于如何修改的内容太多了，在此我就不细说了，可以问问你身边的前辈们。
（我给你说说怎么生成等高线，首先在点击CASS菜单栏，等高线---建立DTM，然后出现一个窗口问你建立方式，选择由数据文件生成，然后点击...选择你的坐标文件，选好后按确定，CASS就自动画出三角网了，然后你点击等高线菜单下面的绘制等高线，关于你说把坐标导入EXCE里面，如果是手动的话，把格式写成点号，空格，Y,X保存为CSV格式，最后把文件重命名，把后缀改成.DAT）。
18） 地籍图是基本地籍图和宗地图的统称，是表示土地权属界线、面积和利用状况等地籍要素的地籍管理专业用图，是地籍调查的主要成果。
19）全要素编码要求对每个碎部点都要进行详细的说明。
全要素编码通常是由若干个十进制数组成。
其中每一位数字都按层次分，都具有特定的含义。
首先参考图式符号，将地形要素分类。
20）传统测绘与数字测图的异同
传统的地形测图实质上是将测得的观测值用图解的
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