数字测图教案.docx
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数字测图教案
甘肃省水利水电学校
教案
2016～2017学年第二学期
系（部）
测量系
课程名称
数字测图
所授学时
64
授课班级
1508
主讲教师
赵天毅
职称
使用教材
中国电力出版社数字测图
甘肃省水利水电学校教务科制
二○一七年三月
数字测图课程教案
授课时间
第2周2017年3月5日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第一章：
数字测图概述
第一节：
数字测图及系统构成
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
认识什么是数字测图，了解、剖析数字测图的概念，从大局观的视角全面认识数字测图系统的构成。
技能目标
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、阐明什么是数字测图，介绍数字测图在当今测量领域的地位及发展前景。
二、让学生自主发言，看看他们眼中的数字化地图是什么样子，举例说明，如：
手机应用中的XX地图、谷歌地图等。
三、引入新课
1、数字测图的概念：
从野外数据采集到内业制图全过程、一体化的测量制图系统。
2、数字测图的基本思想
1）、介绍最初的白纸测图的概念及方法：
将测得的观测值（数值）用图解的方法转化为图形。
缺陷与弊病：
工作量大，变更、修改、存储、查找、传输的不便。
2）、阐述数字测图的基本思想：
将地面上的地形和地理要素转换为数字量，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。
3）、与纸质测图进行比较，概括出数字地图的优点。
（让学生回答优缺点比较，让他们第一时间直观的说出自己感受）
3、数字测图系统：
是以计算机为核心的，在外连输入、输出设备硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。
学生自由表述
发散思维
系统组成：
数据输入、数据处理、数据输出3部分。
按输入方法不同可区分为：
原图数字化数字成图系统、航测数字成图系统、野外数字测图系统和综合采样数字测图系统。
按硬件配置区分为：
全站仪配合电子手簿测图系统、电子平板测图系统等。
按输出成果内容区分为：
大比例尺数字测图系统、地形地籍测图系统、地下管道测图系统、房地产测量管理系统、城市规划成图管理系统等。
4、地图图形描述：
一切地图图形都可以分解为点、线、面三种图形要素，其中点是最基本的图形要素。
测量的基本工作：
是测定点位。
数字测图时必须采集的绘图信息有：
点的定位信息、连接信息和属性信息。
5、地图图形的数据格式：
矢量数据、栅格数据。
6、数字测图需要解决的问题
（1）使采集的图形信息和属性信息为计算机所识别
（2）由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列的处。
理
（3）将经过处理的数据和文字信息转换成图形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需图形。
（4）按照一定的要求自动实现图形数据的应用问题。
专业兴趣培养
作业和思考题：
课后小结：
本节主要了解了数字测图的概念，学习认识了数字测图系统的构成，让学生初步认识什么是数字测图，数字测图是用来干什么的。
数字测图课程教案
授课时间
第2周2017年3月7日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第一章：
数字测图概述
第二节：
数字测图的作业过程
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
全面了解和掌握数字测图的整个作业过程
技能目标
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节课内容，让学生回忆一下数字测图的概念及系统构成。
二、引入新课（先让学生自己发言，说一说自己对数字测图的作业过程是怎样认识的）
三、数字测图的全过程主要由三个阶段构成：
数据采集、数据处理、图形输出。
什么是信息源：
地形图、航空航天遥感相片、图形数据或影像数据、统计资料、野外测量数据或地理调查资料等，都是信息源。
1、数据采集的三种方法：
1）、野外测量数据采集：
使用测量仪器直接在野外进行数据采集。
大地测量仪器法：
全站仪、测距仪、经纬仪进行实地测量采集数据自动传输到电子设备上去，是数字测图所主要采用方法。
GPS接收机采集法：
利用GPS接收机采集数据（RTK）.
教师提问、学生回答
发散思维
培养专业总体意识
2）、原图采集数字化：
为了充分利用已有的测绘成果，利用原图在室内采集数据。
数字化仪数字化：
最初的一种原图数字化方法，可以对原图的地形特征点主点进行数据采集，但精度低、效率低，很少使用。
扫描仪数字化：
仪器沿x方向扫描，沿y方向走纸，图
在扫描仪上走一遍，就将图形数字化，速度快、效率高，是最常用的方法。
3）、航片数字采集：
就是利用测区的航空摄影测量获得的立体像对，在解析测图仪上或立体量测仪上采集地形特征点，自动转换成为数字信息，工作量小，是我国测绘基本图的主要方法。
2、数据处理：
数据处理指的是在数据采集以后到图形输出之前对图形数据的各种处理。
包括：
数据传输、数据预处理、数据转换、数据计算、图形
生成、图形编辑与整饰、图形信息的管理与应用等。
3、图形输出：
经过数据处理后，即可得到数字地图，形成一个图形文件，由电子存储设备永久性保存。
根据需要不同还可以通过绘图仪或打印机将图形或数据资料输出。
作业和思考题：
课后小结：
本节主要讲述了数字测图的整个作业流程，让学生全面掌握和了解了作业流程。
数字测图课程教案
授课时间
第3周2017年3月12日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第一章：
数字测图概述
第三节：
数字测图的作业模式
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解和掌握数字测图的几种作业模式，以便在不同的条件下选择合适且高效的作业模式进行测图。
技能目标
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节课内容，引导学生回忆一下数字测图的整个流程。
二、引入新课（结合前面所学知识，让学生阐述一下他们所认为
的作业模式有哪些）
三、数字测图归纳为两种模式：
数字测记模式（简称测记式）
电子平板测绘模式（简称电子平板）
数字测记模式：
就是利用全站仪（或普通测量仪器）在野外测量
地形特征点的点位，用电子手簿（或PC卡）记录测点的几何信息及其属性信息，或配合草图到室内将测量数据由电子手簿传输到计算机，经人机交互编辑成图。
测记式外业设备轻便，操作方便，野外作业时间短。
电子平板测绘模式：
“全站仪+便携机+相应测图软件”实施外业测图模式。
这种模式使用便携机的屏幕模拟测板在野外直接测图，可及时发现并纠正错误，外业完成图也就出来了，实现了一体化。
发散思维、大胆想象
三、数字测图模式多种多样，用户根据自己不同的需要及要求，将我国的数字测图作业模式大致分为以下几种：
1、“全站仪+电子手簿”测图模式。
这种作业模式是测记式，绝大多数软件都支持，自动化程度高，工作效率高，是一种理想的作业模式。
2、“普通经纬仪+电子手簿”测图模式。
是一种最初级的模式，采用人工输入观测数据的方法。
3、“平板仪测图+数字化仪”测图模式。
被所有的数字测图软件支持，先用平板测图法测出白纸地图，再利用数字化仪转化为数字化地图，精度低。
4、旧图数字化成图模式。
是我国早期的数字测图主要方式。
5、测站电子平板测图模式。
电子平板模式，用计算机屏幕来模拟图板（如ipad），在野外工作现场就能完成大部分绘图工作，效率高，硬件要求高。
6、镜站遥控电子平板测图模式。
将现代化通信手段与电子平板结合起来，由镜站指挥测站，可以边采集边传输给指挥人直接绘出地形图，现场成图，这样不易漏测，效率高。
7、航测相片量测成图模式。
用解析测图仪或立体坐标量测仪量测相片点的坐标，传到计算机，形成数字化软件可识别的数据文件。
专业发展意识培养
作业和思考题：
课后小结：
本节主要讲解了数字化测图的几种作业模式，丰富了学生的思维，对数字测图又有了一个全新的概念。
数字测图课程教案
授课时间
第3周2017年3月14日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第一章：
数字测图概述
第四节：
数字测图的特点
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生全面的认识数字测图的特点
技能目标
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节课内容，以提问的方式让学生回答上节课的要点、难点。
二、引入新课通过前面的学习，已经对数字测图有了深入的了解和认识，通过对测量专业的了解，让学生谈谈数字测图有哪些特点。
三、展开讲解数字测图的特点
1、测图作业实现自动化和智能化
2、测图精度高
3、测图作业劳动强度小
4、图形实现数字化
5、便于地形图内容的更新与修补
6、避免图纸伸缩引起各种误差
7、可以多种形式输出成果
8、便于成果的深加工利用
教师提问、学生回答
学生自由表述
专业发展意识培养
9、便于保存于管理
10、易于发布和实现远程传输
11、可作为GIS的重要信息源（GIS地理信息系统）
作业和思考题：
以上是数字测图的优点，那么数字测图有哪些缺点呢？
课后小结：
本节课主要讲解了数字测图的一些特点，让学生能全面认识到数字测图已成为了我们测绘专业的核心。
数字测图课程教案
授课时间
第4周2017年3月19日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第一章：
数字测图概述
第五节：
本课程的内容与学习要求
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
了解本课程的特点与内容，明确学习本课程的目的与要求
技能目标
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾前四节的内容
二、引入新课总揽本课程
三、展开讲解
1、本课程的特点：
数字测图是测绘工程专业一门重要的专业技术基础课。
数字测图包括地面数字测图、老图数字化、数字摄影测量等方法，而每种方法都包含有地形数据的采集、数据处理和成图、成果和图形输出等作业过程。
2、本课程的主要内容:
以数字测图的外、内业工作为主线，阐述了数字测图和地图数字化的基本原理、基本理论以及应用。
（全解析机助测图）
四、本课程与其他课程的关系和学习要求
1、本课程与其他课程的关系：
数字测图是一门实践性很强的综合性课程，不仅有自身的理论、原则、作业方法及步骤，还与测量学基础、地形测量、计算机应用基础、CAD技术、控制测量、
教师提问、学生回答
总揽全书、培养专业学习兴趣
专业发展意识培养
地籍测量、数据库等课程密切相关。
总之数字测图是一门综合性的实践课，也是现在测量的核心课。
2、学习本课程的主要目的：
学习大比例尺数字测图的原理和方法，掌握全站仪数字测图和地图数字化的全过程，为工程建设的各个阶段提供有利的数据资料。
3、学习本课程的方法：
最主要的是理论联系实际，要注重实际操作能力的培养，掌握好数字测图的每一个环节，为今后的实际工作打好坚实的基础。
作业和思考题：
课本P11，习题1、2、4
课后小结：
本节总揽全书，从大的方面具体阐述了本课程的特点、内容，阐明了学习本课程的目的与要求。
数字测图课程教案
授课时间
第4周2017年3月21日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第二章：
数字测图的准备工作
第一节：
数字测图工作的前期准备
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解掌握数字测图的前期工作
技能目标
能够在实地进行选点
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾第一章内容将书本打开到目录，总体介绍一下全书章节，让学生对本课程有个总体认识
二、引入新课
数字测图工作的前期准备包括：
实地踏勘、收集资料、拟定观测计划、仪器设备的准备。
1、实地踏勘：
交通情况、水系分布情况、植被情况、控制点分布、居民地分布情况、当地的风俗民情。
收集资料：
①各种比例尺地形图、大比例尺工作底图、交通图以及测区气象、水文、地质、社会环境等相关资料。
②现有平面控制测量资料和高程控制成果。
③各类相关规范、规程及项目任务书、其他项目的技术设计书。
2、拟定观测计划：
拟定观测计划的依据、拟定观测计划的主要内容。
拟定观测计划的依据：
①项目任务书、合同及其相关规范、规
程。
②本单位所能投入的仪器设备。
③
参加人员数量及技术状况。
④所使用软
件及采用的数字测图模式。
⑤测区资料
收集情况。
⑥附近交通、通信及保障。
培养学习总体意识
拟定观测计划的主要内容：
①测区控制测量具体实施计划。
②
野外数据采集实施计划。
③仪器配
备、经费预算计划。
④提交资料时间计划和检查验收计划等。
3、仪器设备的准备：
精心准备所需的仪器，仪器设备必须进行严格的检验，检验不符合精度要求的仪器必须校正至合格。
作业和思考题：
课后小结：
本节主要讲解了数字测图工作开始前的一些前期准备工作，让学生们了解掌握准备工作的内容。
数字测图课程教案
授课时间
第5周2017年3月26日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第二章：
数字测图的准备工作
第二节：
数字测图的技术设计
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解掌握数字测图的技术设计内容
技能目标
能进行数字测图方案设计
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节课内容（提问学生数字测图的前期准备工作都有哪些）
二、引入新课数字测图技术设计书设计内容较多，它是后期测图工作的依据
三、展开讲解
1、技术设计的一般规定:
①技术设计的目的是制定切实可行的技术方案，保证测绘产品符合要求。
②技术设计分项目设计和专业设计。
③项目设计由承担测绘任务的主管部门编写和上报，专业设计由测绘生产单位编写和上报。
2、技术设计的依据与基本原则：
①技术设计的主要依据：
上级下达任务的文件或合同书，有关的法规和技术标准、技术文件或合同中要求执行的其他技术规范。
②技术设计的基本原则：
技术设计方案要先总后分、满足
教师提问、学生回答
培养学习大局观
客户需求、重视社会与经济
效益，从实际情况出发制定
最佳方案，充分利用已有测
量成果，积极采用新的技术
方法、选择合适的软件，测
区较大时可分区域进行设计
③技术设计对设计人员的要求
:
明确任务的性质、工作量、
要求和设计原则，认真做好
调查分析工作，深入了解设
计方案、发现问题及时解决
3、技术设计书的内容：
①任务概况
②测区自然地理情况
③已有资料分析、评价和利用情况
④作业依据
⑤控制测量方案（平面、高程）
⑥数字测图方案
⑦检查验收方案
⑧工作量统计、作业计划安排和经
费预算
⑨应提交资料
⑩建议和措施
作业和思考题：
P16习题1、4、5
课后小结：
本节主要讲解了数字测图技术设计的内容，通过学习让学生认识到技术设计的重要性，技术设计是测绘工作的重要组成部分。
数字测图课程教案
授课时间
第5周2017年3月28日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第三章：
野外数据采集
第一节：
野外数据采集模式概述
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
总体了解野外数据采集的方法与内容
技能目标
能利用多种型号的全站仪进行角度、距离和坐标测量
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾第二章的内容（以提问的方式串联知识点）
二、引入新课阐明野外数据采集应该注意的事项
三、展开讲解
野外数据采集：
就是为了满足数字化成图的需要，用大地测量仪器在野外实地测量，取得绘图信息的过程。
点（基本要素）
地形图线
面
定位信息：
点的三维坐标确定图形位置，是野外数据采集
的第一类绘图信息，也称定位信息。
连接信息：
点的不同连接方式决定图形的形状，点的连接
次序是野外数据采集需要记录的第二类绘图
信息，也称连接信息。
教师提问、学生回答
专业学习兴趣的培养
定位信息
几何信息
连接信息
属性信息：
地形图中还需要以不同的符号或文字注记来标明
图形要素的类别、名称、特征等非图形特性。
定位信息：
通过测量仪器对点进行观测，再用解析计算的方
法实现，由仪器自动完成。
连接信息:
测量员在现场观察、调查获得。
属性信息：
测量员在现场观察、调查获得。
定位信息由仪器自动记录，连接信息与属性信息记录在草图中
作业和思考题：
课后小结：
本节主要介绍了野外数据采集的概况，让学生对野外数据采集有了大致的了解。
数字测图课程教案
授课时间
第6周2017年4月2日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第三章：
野外数据采集
第二节：
碎部点坐标测算方法及数学原理
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解掌握碎部点的测算方法及过程，重点掌握极坐标法
技能目标
能运用极坐标法进行碎部点坐标计算
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节内容（数据采集模式有哪些）
二、引入新课
对碎部点进行坐标测算，目的是要获得点的定位信息。
测算法的基本思路：
⑴用全站仪极坐标法测定一些基本碎部点，作为对其他碎部点进行定位的依据。
⑵用半仪器法（比如方向法、堪丈法）推定一些碎部点。
⑶充分利用直线、直角、平行、对称、全等等几何特
征推求一些碎部点。
教师提问、学生回答
仪器测量法
1、极坐标法2、照准偏心法
Z
O
勘测丈量法计算法
直角坐标法矩形计算法
距离交会法垂足计算法
直线相交法
平行线法
对称点法
平移图形法
专业知识探寻
作业和思考题：
课后小结：
本节主要介绍了碎部点的测算方法及数学原理，让学生们掌握了碎部点采集的原理是怎样的。
数字测图课程教案
授课时间
第7周2017年4月7日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第三章：
数据采集
第三节：
数据编码
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解测量工作中数据编码的概念、知道几种常见的数据编码
技能目标
能对不同的地物进行数据编码
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节课内容（极坐标的计算方法）
二、引入新课
数据编码：
野外数据采集仅测定碎部点的位置（坐标）是不能满足计算机自动成图要求的，还必须将地物点的连接关系和地物属性信息记录下来。
一般用一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息，这种有一定规则的符号串称为数据编码。
数据编码特点：
简单、易记，便于成果资料的管理与开发。
基本内容：
地物要素编码、连接关系码、面状地物填充码等。
数字测图系统内的数据编码一般在6——11位，用数字表示
或用字符、数字混合表示。
教师提问、学生回答
全要素编码
块结构编码
数据编码从结构和输入方法上分为：
简编码
二维码
作业和思考题：
课后小结：
本节主要讲解了什么是数据编码，数据编码都有哪些结构。
数字测图课程教案
授课时间
第7周2017年4月9日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第三章：
野外数据采集
第四节：
全站仪及其在数据采集中的应用
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解全站仪在数据采集中的应用
技能目标
能利用学校所提供的全站仪进行地物特征点的坐标采集
情感目标
吃苦耐劳诚实敬业团结协作
教学方法
教师讲授案例教学法
教学过程设计
学生学习
活动设计
一、回顾上节内容
二、引入新课
全站仪的特点：
精度高、速度快、测量范围大、少人工干预、不易出错、能进行数据传输
电子测角
光电测距
组成
电子补偿
微处理装置
教师提问、学生回答
用全站仪采集数据的操作步骤：
⑴输入控制点坐标
⑵安置仪器
⑶输入数据采集文件名
⑷输入测站点数据
⑸输入后视点数据
⑹定向
⑺碎部点采集
⑻注意事项
作业和思考题：
课后小结：
本节主要介绍了全站仪在数据采集中的应用，让学生掌握全站仪数据采的整个步骤。
数字测图课程教案
授课时间
第7周2017年4月11日
授课班级
1508
课型
（请打√）
理论课
实训课□实验课□习题课□其他□
课时
安排
2
授课题目
第三章：
野外数据采集
第五节：
测记模式的野外作业
教学资源
黑板
教学目标
知识目标
让学生了解测记模式野外作业的过程
技能目标
能使用全站仪进行图根控制测量和碎部点采集
情感目标
吃苦耐劳诚实
升级会员 