数字测图完整版.docx

数字测图完整版.docx

《数字测图完整版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字测图完整版.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数字测图完整版

二、地形图的分类

v按内容：

普通地图

专题图

v按比例尺：

大比例尺：

1：

500---1：

5000

中比例尺：

1：

1万---1：

10万

小比例尺：

1：

20万---1：

100万

引：

分幅：

为了便于测绘、制作、管理和使用地形图，将地形图划分为适宜的单幅地形土，并进行系统编号，这项工作称为地形图的分幅与编号。

v梯形：

中、小比例尺：

按经纬度

v矩形：

大比例尺：

按坐标线

二、地形图图式

1、地物符号：

用来表示地物的类别、形状、大小及其位置。

v比例符号：

能按比例缩绘表示的：

按几何形状描绘其边界，房屋、江河、森林、果园。

v非比例符号：

不能按比例缩绘：

用地物符号表示在其中心位置控制点、独立树、烟囱等。

v半比例符号：

能半依比例缩绘：

长度按比例尺缩绘，宽度以相应符号表示。

道路、河流、管道等。

v引：

v控制测量：

v碎部测量：

以控制点为基础，测定地物、

地貌的平面位置和高程，并将其绘制成地

形图的测量工作。

地物特征点：

交点、拐点、中心点

地貌特征点：

方向变化线、坡度变化线上的变换点。

v传统测图：

平板仪测图、经纬仪测图，根据碎部点的坐标手工绘制成图，周期长，精度低，适于小区域大比例尺测图。

v航空摄影测量：

航空摄影像片—内业制作，适于大面积地形测图

v数字测图：

地面数字测图，数字摄影测图和地图数字化。

利用采集到的数据进行计算机处理，自动生成电子地图。

一、碎部点测量方法

1、极坐标法

v在已知点上架设全站仪，观测已知测站点到碎部点的角度、距离，进而计算碎部点的平面直角坐标。

v极角

v极径

v3）平板仪测图方法

v①安置平板仪：

对点（对中）：

使地面控制点与图上相应点

在同一垂直线上。

整平：

使平板表面水平。

定向：

使图纸上已知方向线与实地方向线

一致。

v②测绘特征点：

用照准仪直尺斜边紧贴图上的a点，照准碎部点上所立的尺子。

计算出碎部点与测站间的水平距离。

在直尺斜边上，根据计算的水平距离，按比例尺点出碎部点的位置。

v③勾绘地物：

按地物符号平滑连接。

v4、航空摄影测量

v摄影测量：

在不同的位置对同一物体进行摄影得到影像，然后用摄影测量内业仪器对影像进行处理，从而得到物体的坐标。

v航空摄影测量：

在飞机上对地表物体进行拍摄，然后对像片上的信息进行分析、处理和解译，从而确定物体的形状、大小和位置。

v作业程序：

航空摄影、影像处理、外业控制测量、外业调绘、内业控制点加密、内业成图。

地面数字测图

v概念：

利用全站仪、GPS接收机等仪器采集的数据进行编码，通过计算机图形处理而自动绘制地形图的方法。

v硬件：

全站仪/GPS接收机、计算机、绘图仪

v软件：

清华大学EPSD电子平板系统、中科院SVCAD电子平板系统、武汉瑞得RDMS测图系统

v软件功能：

数据输入、处理、图形编辑、自动绘制

v地貌：

地球表面高低起伏的形态

v按其起伏的变化程度分为以下四种地形类型：

地势起伏小，地面倾斜角3°在以下，为平坦地

地面高低变化大，倾斜角在3°～10°，为丘陵地

高低变化悬殊，倾斜角为3°～25°，为山地

绝大多数倾斜角超过的25°，为高山地

v按其起伏的变化分为：

山地\盆地，山脊\山谷，鞍部，悬崖峭壁

v等高线：

地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线。

v原理：

用不同高程的水平面与实地相截所得的闭合曲线，其形状代表了地貌各部位的形状。

v优点：

简单正确的显示地貌的起伏状态。

能计算图上点的高程。

v等高距：

相邻等高线间的垂直距离。

v等高线选择依据：

基本规定，图的用途，比例尺大小，测区地形起伏程度等。

v等高线平距（d）：

相邻等高线在水平面上投影距离。

v关系：

平距愈小，等高线愈稠密，地势越陡。

反之，平距愈大，等高线愈稀疏，地势愈缓。

等高线平距处处相等，则地面坡度均匀一致。

v示坡线：

垂直于等高线用于指示坡度下降方向的短线

v首曲线：

按照测图前选定的等高距测绘的等高线。

v计曲线：

每隔四条首曲线加粗描绘的等高线。

v间曲线：

按1/2等高距测绘的等高线

v助曲线：

按1/4等高距测绘的等高线

注：

首曲线与计曲线是地形图中表示地貌必须描绘的曲线，而间曲线、助曲线根据需要来确定是否描绘。

v等高性：

同一等高线上的点的高程都相等.

v闭合性：

等高线是一闭合曲线,在本图幅内不能

闭合，则在相邻图幅内闭合.

v非交性：

除陡崖或悬崖,等高线不能相交或合并.

v正交性：

山脊和山谷处等高线与山谷线和山脊线

正交.

v密陡稀缓性：

同一幅图内,等高线越密表示地面坡度越陡；等高线越稀表示地面坡度越缓.

典型地貌有：

山地\洼地：

山脊\山谷：

鞍部：

相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部分

悬崖，峭壁

v山地和洼地的等高线，它们都是一组闭合曲线。

v山地的等高线由外圈向内圈高程逐渐增加。

v洼地的等高线外圈向内圈高程逐渐减小。

v山脊的等高线均向下坡方向凸出，两侧基本对称。

山脊线是山体延伸的最高棱线，也称分水线。

v山谷的等高线均凸向高处，两侧也基本对称。

山谷线是谷底点的连线，也称集水线

陡崖是坡度在

以上的陡峭崖壁

悬崖是上部突出、下部凹进的陡崖

v1、测定地貌特征点

变坡点，转折点、交点、起点、终点等

v2、用铅笔勾画出地性线，如山脊线、山谷线

v3、在相邻两个碎部点的连线上，按照平距和高差成比例的关系，内插出两点间各条等高线通过的位置。

v3、由于相邻两地形点选在地面坡度变化处，可以认为相邻两个地形点间的坡度是均匀的，因此，在图纸上勾绘等高线时，各等高线的位置可以根据点的高程和图上两点间的平距用比例内插法确定。

4、将高程相等的相邻点连接成光滑曲线

v重要地物准确表示

v独立地物完整绘出

v悬空建筑完整表示

v建筑物边线与道路边线重合：

v境界线与线状地物：

v地类界与线状地物：

v等高线与其它地物相遇：

v高程点注记

v拼接：

取相邻图幅对应点的平均值

v自检：

测图单位的检查

室内，符号注记，地物的完整性等

室外，对照实物全面巡视

v整饰：

完整，完善，美观

v验收：

用图单位的检查

v检查验收报告书写：

检查验收单位编写

v提交资料：

测图单位整理

⏹数字测图：

将碎部点的坐标和信息输入计算机，经人机交互编辑生成数字地形图或绘图仪绘制地图。

⏹坐标:

野外测量坐标

计算机屏幕坐标坐标变换

绘图仪坐标

⏹图形绘制:

图形元素的绘制及算法

⏹窗口:

显示\裁剪

⏹测量坐标系：

高斯—克吕格坐标系

（80国家大地坐标系）----实数域

⏹计算机屏幕坐标系：

屏幕左上角为坐标原点

----正整数（与分辨率相关）

⏹绘图仪坐标系：

数学笛卡儿坐标系

⏹计算机地图制图是在计算机屏幕上显示地图图形和在绘图仪上输出地图，因而测量坐标系到计算机屏幕坐标系的换算和测量坐标系到绘图仪坐标系的换算，是计算机地图制图中的两个最基本的数学变换。

⏹在计算机地图制图中，把一特定区域在计算机屏幕上显示，这就要求首先把实地的测量坐标转换到计算机屏幕坐标系中去。

⏹ 地图上的各种地形要素是用相应的地图符号来表示的。

地图符号可以分为3类，即独立符号、线状符号和面状符号。

手扶跟踪数字化仪：

简称数字化仪

Ø概念：

是一种用来记录和跟踪地图点、线位置的手工数字化设备。

数据以矢量形式存储。

Ø以矢量数据表示的地形图称为数字线划地形图。

（DLG，DigitalLineGraphic）。

Ø组成：

电磁感应板、游标、相应的电子电路

组成：

数字化板、游标、与计算机的连线

Ø原理：

数字化板的表层下有相互垂直的栅格线，鼠标内有一线圈可发射交流信号，当线圈发射信号，栅格线接受信号，即可确定线圈中心在数字化板上的坐标。

在板上移动游标将十字叉的交点对准点位时，按动按钮，数字化仪将对应的命令符号和该点的位置坐标值的信息，通过接口传送到主计算机。

、扫描数字化仪：

简称扫描仪

Ø概念：

它是一种将地图或图像按一定的分辨率转换成栅格格式数据的装置。

Ø以栅格数据表示的地形图称为数字栅格地形图（DRG，DigitalRasterGraphic）

Ø按分辨率划分：

二值、灰度和彩色扫描仪；

Ø按结构划分：

滚筒、平面和笔式扫描仪。

Ø平面扫描仪：

使用的则是光电耦合器件CCD（Charged-CoupledDevice），故其扫描的密度范围较小。

Ø优点：

1.扫描速度快，使用方便

2.对原稿的适应性强，价格低廉

Ø缺点：

1.对图像的暗调部分表现能力较差

2.扫描透射原稿效果不够理想

3.分辨率和清晰度不如滚筒扫描仪高

Ø栅格图像以点阵的形式存储，其基本元素是像素；栅格图像的显示是逐行、逐列、逐像元地显示，与内容无关。

Ø矢量图形以矢量形式存储，基本元素是图形要素，其几何形状是以坐标方式按点、线、面结构记录。

矢量图形显示是逐个图形要素按顺序显示。

Ø栅格图像与矢量图形的区别：

Ø图像放大到一定倍数时，图像信息会发生失真，其目标边界会发生阶梯效应；矢量图形不会发生失真。

Ø表示效果相同时，栅格图像比矢量图形所占用的存储空间多。

分辨率：

能识别的最小间距，有两种单位，毫米和英寸。

3、波特率：

异步通讯的数据传输速度，有1200、2400、4800、9600和19200b/s,常用9600b/s。

⏹操作方式：

⏹点方式：

按一下定标器的一个键，定标器十字丝交点在数字化板上的位置（x,y）输入计算机。

⏹开关流式：

按住鼠标的键不放，移动鼠标，它在图板上移动的轨迹，将以x,y坐标串的形式连续输入计算机，放开按键，鼠标停止工作。

手扶跟踪数字化仪操作

⏹操作方式：

⏹连续流式：

当送入连续式指令，从鼠标接触数字化板开始，将游标在板上的位置，以x,y坐标串的形式连续送入计算机，当鼠标离开数字化板时就停止工作。

⏹步进式：

当鼠标在数字化板上移动时，数字化仪按一定的距离间隔向计算机输入x,y坐标串。

⏹增量式：

送入一条增量式指令后，便将鼠标在数字化板上的位置，以当前位置向对于上一点位置的坐标增量形式送入计算机。

⏹操作方法：

连接数字化仪和计算机,图纸固定在数字化平板上。

⏹①地图定位（地图与数字化仪坐标转换）

⏹按图廓点进行定位

先输入图幅左下角和右上角的地图坐标。

然后由数字化仪的游标分别对准左上角、左下角、右上角和右下角图廓点，输入四个图廓点的数字化坐标。

Ø1、数字测图的发展

Ø数字测图：

野外数据采集系统，与内业机助制图系统结合，形成了一套从野外数据采集到内业制图全过程的、实现数字化和自动化的测量制图系统，人们通常称作为数字化测图（简称数字测图）或机助成图。

Ø优点：

高自动化、全数字化、高精度。

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。

数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出三部分组成。

地形数据采集数据处理与成图成果与图形输出

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；用于室内输入的设备有数字化仪、扫描仪、解析测图仪等；电子手簿、ＰＣ卡用于记表数据；用于室内输出的设备主要有磁盘、显示器、打印机和数控绘图仪等；便携机或微机是数字测图系统的硬件控制设备，既用于数据处理，又用于数据采集和成果输出。

⏹硬件设备一：

⏹地面测量仪器：

获取地面信息的基本设备。

✓电子速测仪（全站仪）、经纬仪、测距仪等。

✓目前一些传输的机助成图系统都适用各种地面测量仪器进行采集，如CASS系统设有速测仪、经纬仪加测距仪、视距、量距等各种采集模式，能充分的利用现有的仪器设备。

⏹电子计算机：

进行数据采集、储存、处理的基本设备。

✓外业数据采集所用的计算机要求计算机袖珍化，便于野外携带和使用，常用PC-1500、PC-E500及便携机。

内业处理所用的计算机一般采用微型计算机，要求计算机有足够的贮存容量和运算速度。

⏹图形输入设备

用于将地图几何图形转换为数据的专用设备。

⏹手扶跟踪式直角坐标数字化仪：

操作简单、价格低，其图形输入的精度能够满足地图精度的要求。

⏹自动扫描数字化仪（亦称扫描仪）：

速度快，但由于其精度和矢量化等问题，在精度要求较高的大比例尺成图方面，还有待进一步研究。

⏹图形输出设备：

实施制图数据到图形的设备。

打印机：

具有图形输出速度快的特点，虽然打印的图形不精致，但能为制图人员提供概略的样图以供检查。

图形显示器：

通常把它归属于计算机设备，而不是一个单独的图形输出设备。

自动绘图仪：

种类很多，功能各异，没有严格的分类标准。

有喷墨式、激光式。

⏹软件：

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。

在计算机自动化成图过程中，主要采用野外数据采集然后由计算机自动进行数据处理，而随着计算机的袖珍化和软件功能的内外业一体化，内外业设备已没有明显的界限。

其区别主要表现在以下几个方面：

1）从载体上，纸质地图的载体是图纸，数字地图的载体是磁盘等计算机存储介质。

2）从表现形式上，纸质地图通过描述在图纸上的符号、线条、文字等形式来模拟表现地理元素的位置、形状、大小和属性的，而数字地图通过数据来描述，具体如下所示：

3）从管理和维护上，纸质地图很不方便，且易损坏和变形。

数字地图易于保管和维护。

4）从应用来看，纸质地图对图的比例尺、内容无法选择，而数字地图比较灵活。

Ø①野外数字化测图

用GPS接收机，全站仪进行实地测量，将野外采集的数据自动传输到电子手簿、磁卡或便携机内，并在现场绘制草图，到室内将数据自动传输到计算机，编辑后，由计算机自动生成数字地图。

✓手扶跟踪数字化：

用数字化仪对原图的地形特征点进行采集，将数据自动传输到计算机，形成数字地图的过程。

✓扫描矢量化：

利用平台式扫描仪或滚筒式扫描仪将地图扫描得到栅格形式的地图数据，即一组阵列式排列的灰度数据（影像）。

利用数字化软件将栅格数据转换成矢量数据，形成数字地图。

以航空摄影获取的航片作为数据源，即利用测区的航空摄影测量获取的立体像对，在解析测图仪上或立体量测仪上采集地形特征点，并自动传输到计算机，经过软件处理，自动生成数字地形图

⏹按碎部点测量方法：

全站仪测量、GPS测量

⏹按图形信息码的输入方式：

测记式：

在碎部测量同时绘制草图。

随后

按草图输入碎部点的信息码。

电子平板式：

全站仪加便携机加相应测图

软件，实施内外业一体化测图模式

全站仪测量，同时配画草图。

在草图上记录要素名称，连接关系等。

室内将数据导入计算机，由人工按草图交互编辑生成图形文件或计算机自动检索编辑图形文件，自动成图。

⏹3、组织：

观测员1名

绘草图领镜（尺）员1名

立镜（尺）员1～2名

Ø按下MENU菜单，进入第一页，显

示F1，F2，F3，按下F1（DATACOLLECT）键

Ø选择文件存储数据：

input或list

ØF1：

设置测站点坐标：

利用内存坐标数据设定或直接由键盘输入。

ØF2：

设置后视点坐标：

利用内存坐标数据设定或直接由键盘输入坐标NE或定向角AZ。

ØF3：

测量碎部点

键

名称

功能

坐标测量键

坐标测量模式转换

距离测量键

距离测量模式转换

ANG

角度测量键

角度测量模式转换

MENU

菜单键

在菜单模式和测量模式之间切换

ESC

退出键

返回上一层模式

从测量模式直接进入数据采集或放样模式

POWER

电源键

电源开关

F1-----F4

软键（功能键）

对应于不同模式下的显示信息

测站点设置，照准后视棱镜点，进行设置，旋转照准碎部点棱镜，进行数据采集。

F1】～【F4】：

选取对应的功能，该功能键随模式不同而改变。

【ESC】：

取消输入或返回至上一状态。

【SFT】：

功能切换键，用于键盘数字字母输入切换及进入快捷键功能。

【BS】：

删除光标左侧的一个字符。

【PAGE】：

翻页键。

【】：

选取选项或确认输入的数据。

BTS800R全站仪

Ver5.5

NO.440009

测量内存设置

【测量】

H

ZA99°43′13″

HAR120°09′12″P1

测距切换置角改正

置零坐标放样记录

对边后交菜单高程

【菜单模式】

1．坐标测量

2．放样测量

3．后方交会

4．对边测量

5．悬高测量

6．面积计算

7．偏心测量

8．角度复测

9．直线放样

10．高级应用>>

【内存】

1．工作文件

2．已知点

3．特征码

4．内存统计

5．输入坐标

6．数据通讯

7．初始化内存

步骤：

Ø状态屏幕下，按《测量》按钮，再选中《坐标》或《菜单》下的《坐标测量》；

Ø1、测站设置

由面板输入测站坐标或查找文件调入坐标。

按【确定】确认输入的测站坐标值，并返回上级菜单。

Ø步骤2、后视定向：

Ø在《坐标测量》下选取“3.置方位角”后按回车。

可直接输入后视点的方位角，并照准后视点，按回车确定后完成定向，或者按【定向】，输入后视点坐标完成定向。

Ø步骤3、测量碎部点坐标：

Ø照准碎部点，在坐标测量菜单下选取“1.坐标测量”后按回车。

屏幕上显示出目标点的坐标值。

Ø按【记录】可记录该测量结果到指定文件内。

输入点号等信息。

步骤3、测量碎部点坐标：

Ø点《文件》，新建一个文件或列表调用已经储存的文件。

Ø照准下一目标点后按《测量》，《停止》，《记录》，继续转向下一个碎部点测量。

}数据通讯：

完成电子手簿或带内存的全站仪与计算机两者之间的数据相互传输。

}包括：

内存中的数据计算机

计算机仪器内存

Ø传输方法：

1、用南方公司的专用传输软件“NTS”；

2、用CASS成图软件传输。

3、博飞专用下载软件

}CASS软件传输

}CASS地形地藉成图软件是基于AutoCAD平台技术的GIS前端数据处理系统。

广泛应用于地形成图、地藉成图、工程测量应用、空间数据建库等领域，全面面向GIS，彻底打通数字化成图系统与GIS接口，使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。

}全站仪与计算机的串口之间用专用电缆联上，进入WIN系统，双击CASS的图标，进入CASS系统。

}打开“数据”下拉菜单。

}选择“读取全站仪数据”项。

}在“仪器”下拉列表中选择相应的仪器。

然后检查通讯参数是否设置正确。

接着在对话框最下面的“CASS坐标文件:

”下的空栏里输入您想要保存的文件名和路径，点击“转换”按钮。

}全站仪电源打开：

}通讯参数设置：

MENU—MEMORYMGR—DATATRANSFER—comm.parameters—比特率选择—确定

}数据发送：

MENU—MEMORYMGR—DATATRANSFER—senddata—选择文件类型及文件名—确定

Ø输完文件名后移动鼠标至“转换”。

Ø如果您输入的文件名已经存在，屏幕出现如图的提示。

Ø注：

没有连接电缆时,将提示：

全站仪通讯数据设置：

状态屏幕下：

Ø内存—数据通讯--设置

Ø或：

内存—工作文件—输出

Ø在表格中导入的文件，利用：

文件—导出

Ø选择文件类型CASS.X

Ø保存为可以进行内业使用的文件。

定显示区、点号定位、展点、绘图

Ø①、定显示区

作用：

根据输入坐标数据文件的数据大小定义屏幕显示区域的大小，以保证所有点可见。

操作：

打开“绘图处理”下拉菜单，然后选择“定显示区”项，出现一个对话窗如图所示。

“点号定位”法作业流程

}①定显示区

在对话窗口输入碎部点坐标数据文件名，可直接通过键盘输入，也可选择“打开”按钮进行文件的选择。

这时，命令区显示：

最小坐标（米）X=87.315，Y=97.020

最大坐标（米）X=221.270，Y=200.00

1、“点号定位”法作业流程

}②选择“点号定位”

选择屏幕右侧菜单区之“坐标定位”项的“点号定位”，出现对话框。

输入坐标点数据文件名。

}命令区将提示：

读点完成！

共读入60点。

}展点

菜单“绘图处理”项按左键，弹出一个下拉菜单。

再移动鼠标选择“展野外测点点号”项，输入对应的坐标数据文件名C:

＼CASS50＼DEMO＼STUDY.DAT后，便可在屏幕上展出野外测点的点号

Ø④绘平面图

Ø根据绘制的草图，移动鼠标至屏幕右侧菜单区选择相应的地形图图式符号，然后在屏幕中将所有的地物绘制出来。

Ø绘制时在命令区输入点号。

Ø等高线是表示地貌的一种重要手段。

常规的平板测图，等高线由手工描绘，可以描绘得比较圆滑但精度稍低。

在数字化成图系统中，等高线是由计算机自动勾绘，生成的等高线精度高。

CASS在绘制等高线时，充分考虑到等高线通过地性线和断裂线的处理，如陡坎、陡涯等。

能自动切除通过地物、注记、陡坎的等高线。

}⑤绘制等高线

}A、定显示区：

同前B、展点：

同前

}C、展高程点：

绘图处理---展高程点---

选择文件----确定---直接回车

}D、建立DTM模型：

数字地面模型是在一定区域范围内规则格网点或三角网点的平面坐标和其地物性质的数据集合。

}E、绘制等高线：

等高线---绘制等高线

、展高程点

}绘图处理---展高程点---

选择文件---确定---直接回车

命令区提示：

注记高程点的距离（米）：

根据规范要求输入高程点注记距离（即注记高程点的密度），回车默认为注记全部高程点的高程。

这时，所有高程点和控制点的高程均自动展绘到图上。

Ø、建立数字地面模型（构建三角网）

这个数据集合从微分角度三维地描述了该区域地形地貌的空间分布。

借助计算机和地理信息软件，DTM数据可以用于建立各种各样的模型解决一些实际问题，主要的应用有：

按用户设定的等高距生成等高线图、透视图、坡度图、断面图、渲染图、与数字正射影象DOM复合生成景观图等。

ØD建立DTM模型

Ø选择屏幕顶部菜单“等高线”的下拉菜单。

移动鼠标至“建立DTM”项，该处以高亮度显示，按左键，出现对话窗。

D建立DTM模型

选择建立方式：

两种

输入坐标数据文件名：

直接输入目录或

按后面按钮选择文件

结果显示方式选择：

确定：

提示：

连接三角网完成

}E绘制等高线

}选择屏幕顶部菜单“等高线”的下拉菜单“绘制等高线”项。

}E绘制等高线

}输入

等高距和拟合方式

}确定

}E绘制等高线

}删除三角网：

}等高线---删三角网

}局部放大图形

}等高线---等高线注记---单个高程注记

}选择等高线

}定显示区、坐标定位、展点、绘图

Ø1、定显示区（绘图处理—定显示区）

Ø2、坐标定位：

选择屏幕右侧