数字测图原理与方法Word文档格式.doc

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（2）数字测图：

广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。

数字测图实质上是一种全解析机助测图方法。

它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。

三、什么是大比例尺数字地图？

贮存在数据载体（磁带、磁盘或光盘）上的数字形式的大比例尺地图。

四、大比例尺数字地图的特点。

（1）以数字形式表示地图的内容。

（2）具有良好的现势性。

（3）以数字形式贮存的1:

1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。

（4）具有较高的位置精度且精度均匀。

（5）为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。

（6）地图的建立需要较大的费用和较长的时间。

（7）读写需要相应的软硬件的支持。

五、数字测图技术特点。

（1）精度高

（2）自动化程度高、劳动强度小

（3）更新方便、快捷

（4）便于保存与管理

（5）便于应用

（6）易于发布和实现远程传输

六、数字测图系统的工作过程及作业模式。

数字测图（digitalsurveyingandmapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、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。

大比例尺数字测图分为三个阶段：

数据采集、数据处理和地图数据的输出。

广义地理解数字测图系统:

采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图。

七、数字测图的数据采集方式有哪几种？

①地面数字测图法

②地图数字化法

③数字摄影测量法

八、地图数字化的主要方法及各自的特点。

①手扶跟踪数字化

精度低、速度慢、劳动强度大和自动化程度低，一般只用于小批量或比较简单的地形图的数字化。

②扫描数字化

精度高、速度快和自动化程度高，对大批量、复杂度高的地形图更具有明显的优势。

九、栅格图像与矢量图形的区别。

（1）栅格图像:

按格网单元的行和列排列的、具有不同灰度值或颜色的阵列数据。

栅格数据的每个元素可用行和列唯一地标识，而行和列的数目则取决于栅格的分辨率（或大小）和实体的特性。

（2）以x，y坐标或坐标串表示的空间点、线、面等图形数据及与其相联系的有关属性数据的总称。

（3）GIS的数据格式主要有矢量和栅格两种。

当地图直接扫描进入计算机时，数据是以栅格格式存贮的。

矢量化即将栅格数据转换为矢量数据，其实质就是将图像数据转换为图形数据，并保持相应的拓扑结构，图形包括直线、圆弧、曲线及字符的笔画等。

（4）由于矢量数据可以更精确定义位置、长度和大小，其对于GIS数据的分析和变换、空间数据拓扑分析以及空间数据与属性数据的联合分析而言，都是不可缺少的。

因此将扫描图像的栅格数据转换为矢量数据成为GIS技术的重点之一。

十、数字测图的发展现状与趋势。

发展现状：

用笔记本电脑作为电子平板，现场测绘，实时成图。

趋势:

（1）全站仪自动跟踪测量模式;

（2）GPS测量模式。

十一、数据库的基本概念及组成。

（1）数据库的基本概念

数据库是数据的一种管理技术，即对数据的组织、编目、定位、存储、检索和维护以便随时提供使用的各种数据的集合。

（2）数据库的组成

数据库一般由三个基本部分组成：

数据集。

物理存储介质。

数据库软件。

十二、大比例尺数字地图的本质。

大比例尺数字地图的本质是大比例尺地图数据库。

十三、地面数字测图技术设计的内容。

1、任务概述

任务来源、测区范围、地理位置、行政隶属、测区面积、测图比例尺、技术依据、计划实施起止时间。

2、测区概况

重点介绍测区社会、自然、地理、经济和人文等方面的基本情况。

主要包括：

海拔高程、相对高差、地形类别和困难类别；

居民地、道路、水系、植被等要素的分布与主要特征；

气候、风雨季节、交通情况及生活条件等。

3、已有的资料利用情况

说明已有资料的全部情况，包括控制测量成果的等级、精度，现有图的比例尺、等高距、施测单位和年代，采用的图式规范，平面和高程系统等。

并对其主要质量进行分析评价，提出已有资料利用的可能性和利用方案。

4、作业依据

国家及部门颁布的有关技术规范、规程及图式；

任务文件及合同书；

经上级部门批准的有关部门制定的适合本地区的一些技术规定。

5、控制测量方案

（1）平面控制测量方案

坐标系统的确定，测量方案的选择，基本控制网的等级与加密层次，硬、软件的配置及施测方法，平差方法，各项主要限差及精度指标等。

（2）高程控制测量方案

高程系统的选择，首级高程控制的等级及起算数据的配置，加密方案及图形结构，路线长度及点的密度，标志类型及埋设，仪器和施测方法，平差方法，各项主要限差及精度指标等。

6、数字测图方案

地形图采用的分幅和编号方法

图幅大小

地形图的分幅编号图

测站点的观测方法和要求

对地形要素的表示和对地形的要求

（1）数据采集

①图根控制测量

1999年颁布的《城市测量规范》中规定了数字化成图平坦开阔地区图根点密度如表1-1所示。

图根点的密度表：

②数据采集作业模式的选择

③碎部测量

（2）数据处理、图形处理、成果输出

数据处理是数字化成图的主要工序之一，其目的是将用不同方法采集的数据进行转换、分类、计算、编辑，为图形处理提供必要的绘图信息数据文件。

图形处理是将数据处理成果转换成图形文件。

成果输出就是将图形文件按照选定的分幅与编号方法和图幅大小，利用打印机、绘图机等输出设备打印出来。

7、检查验收方案

8、工作量统计、作业计划和经费预算

9、上交资料清单

地形图图形文件

地形图分幅编号图

成果说明文件

控制测量成果文件

数据采集原始数据文件

图根点成果文件

碎部点成果文件

图形信息数据文件

10、建议与措施

十四、地面数字测图与白纸测图在外业阶段的区别。

（1）自动化程度明显提高

常规测图在外业基本完成地形原图的绘制，地形测图的主要成果是以一定比例尺绘制在图纸或薄膜上的地形图。

地形图的质量除点位精度外，往往和地形图的手工绘制有关。

地面数字测图在外业完成观测，记录观测值或者是坐标和输入信息码，不需要手工绘制地形图，这使地形测量的且动化程度得到明显的提高。

（2）边控制边碎部，提高野外作业效率

常规测图先完成图根加密，按坐标将控制点和图根点展绘在图纸上，然后进行地形测图。

地面数字测图工作的地形测图和图根加密可同时进行，即使在记录观测点坐标的情况下也可在未知坐标的测站点上设站，利用电子手簿测站点的坐标计算功能，观测计算测站点的坐标后，即可进行碎部测量。

例如采用自由设站方法，通过对几个已知点进行方向和距离的观测，即可计算测站的精确坐标。

（3）测距长且精度高

地面数字测图主要采用极坐标法测量地形点，根据红外测距仪的观测精度，在几百米的距离范围内误差均在1cm左右，因此在通视良好，定向边较长的情况下，地形点到测站点的距离比常规测图可以放长。

（4）不受图幅及比例尺的限制

（5）控制点减少，碎部点增多

十五、数字测图过程中数据处理的分类。

（1）数据格式或结构的转换

（2）投影变换（3）图幅处理（4）误差检验

十六、数据编码中的信息码是指什么？

表示地物属性和连接关系等信息。

十七、栅格图像与矢量图形的区别。

（从以下四个方面比较）

（1）存储方式

（2）显示方式

（3）放大失真

（4）数据容量

矢量化：

将扫描的栅格图像数据转换成矢量图形数据，即以坐标方式记录图形要素的几何形状，这个转换过程称为矢量化。

矢量化后的图形，再经过编辑、修改、加注即生成数字化图，亦可绘出线划图。

十八、扫描屏幕数字化工作步骤。

（1）检查工作地图

（2）扫描地形图

（3）预处理

噪声消除

图像纠正

图层设置

地物编码

（4）细化处理

寻找线条中心线

人工补断和毛刺剔除

细化质量

所需内存容量、处理精度、细化畸变、处理速度等

（5）矢量化

①中心线矢量化法

大块实心物体组成的图像。

②轮廓线矢量化法

用矢量表示一块面积。

（6）注记符号的输入

十九、扫描屏幕数字化的误差来源。

方法本身的误差包括：

图幅定向误差md

图纸扫描误差my

图像细化误差mx

矢量化误差ms

（一）图幅定向误差

定向点误差

图廓点本身误差引起的最后采样点地形图坐标误差。

采样点量测误差

采样点量测引起的采样点地形图坐标误差。

（二）图纸扫描误差

（1）扫描误差也称扫描仪响应误差，主要由扫描仪的性能参数、扫描对象的均匀度、原图中线划的粗细、线划的密度、曲线复杂程度、图面洁净程度和处理扫描图的软件所决定。

（2）扫描仪的几何分辨率误差是该项误差中最主要的误差来源。

（三）图像细化误差

（四）矢量化误差

在跟踪矢量化过程中，一般采用变步长保精度跟踪矢量化法，由折线代替曲线所产生的最大点位误差为一个像素点距，同上分辨率的前提下矢量化误差ms，应取±

0.1mm。

二十、地图的三个基本特征是什么？

由特殊的数学法则产生的可量测性

由使用地图语言表示事物所产生的直观性

由实施制图综合产生的一览性

二十一、大比例尺数字测量系统中采用的坐标系？

大比例尺数字测图中的坐标系一般采用高斯－克吕格坐标系或独立坐标系，它们都是一种平面直角坐标系统。

二十二、测量坐标系、屏幕坐标系和绘图仪坐标系的区别及转换？

（1）测量坐标系

采用高斯－克吕格平面直角坐标系或独立坐标系，以X轴为纵轴表示南北方向，以Y轴为横轴表示东西方向，以Z轴表示高程。

测图成果一般是在平面地形图上加注高程和绘制等高线。

测量坐标系一般以米为单位，取值范围是可以是整个实数域，在实际工作中它的取值往往和地理区域有关。

（2）笛卡儿坐标系

笛卡儿坐标系是一种平面坐标系，以水平线X轴为横轴，表示东西方向；

以Y轴为纵轴，表示南北方向。

笛卡儿坐标系的取值范围是整个实数域。

（3）屏幕坐标系

屏幕坐标系的坐标原点在屏幕左上角，X轴向右为正，以Y轴向下为正，且屏幕坐标都为正值。

屏幕坐标系是以屏幕点阵为单位的，它的取值范围一般只能够是正整数，具体的和屏幕的分辨率有关。

（4）设备坐标系

图形显示设备（显示器）

图形输出设备（绘图仪、打印机）

图形输入设备（数字化仪、扫描仪）

二十三、坐标变换的推导过程及计算。

测量坐标系到屏幕坐标系的变换

测量坐标到绘图坐标的变换

二十四、平面控制测量及高程控制测量常用的方法。

（一）平面控制测量

导线测量

交会测量

GPS定位技术

（二）高程控制测量

水准测量

EDM三角高程测量

二十五、简述“一步测量法”的操作过程。

“一步测量法