数字测图期末考试复习知识点.docx

1、数字测图期末考试复习知识点一、碎部测量2碎部测图的方法及比较（传统、数字）碎部测图方法：a传统测图方法：平板仪测图、经纬仪测图b航空摄影测量法：航空摄影像片内业制作c数字测图法：地面数字测图，数字摄影测图和地形图数字化。测图方法比较传统测图：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航空摄影测量：利用航空摄影像片，以控制点为基础，借助内业仪器制作成图。适于大面积地形测图。数字测图：利用采集到的数据进行计算机处理，自动生成电子地图。3大平板仪的构造平板：测板、基座、三脚架照准仪：望远镜，直尺，支柱对点器：用来对中地面已知点.附件: 尺子,夹子,大头针,三棱尺,三角板4大

2、平板仪测图原理极坐标法已知A,B已知点，测绘其它地物特征点在A点对中，整平， 用B点定向，固定图纸。瞄准其它测绘点，定出其方向线，再沿方向线量取A到该点的距离，按比例尺缩绘到图纸上即可。5大平板测图的准备工作 1）上级资料成果准备：控制点、图式 2）仪器及工具准备：检查与检校 3）图板准备： 图纸： 聚脂薄膜、绘图纸 绘制坐标格网： 绘图仪格网尺直尺 展绘控制点：6大平板测图的成图过程安置平板仪：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。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

3、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。勾绘地物: 按地物符号平滑连接。拼接： 取相邻图幅对应点的平均值检查： 室内: 符号注记，地物的完整性等 室外: 对照实物抽查整饰：完整，完善，美观 1.地物符号分类及其表示地物符号（表示类别、大小形状及位置）比例符号：房屋、江河、森林、果园比例符号：控制点、独立树、烟囱等半比例符号：道路、河流、管道等地物注记：名称、特性说明、数量等2.等高线表示的原理等高线： 地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线。表示的原理： 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。等高线平距:

4、相邻等高线在水平面上投影距离.示坡线：垂直于等高线用于指示坡度下降方向的短线。 3.等高线的种类首曲线：按照测图前选定的等高距测绘的等高线。计曲线：每隔四条首曲线加粗描绘的等高线。 间曲线：按1/2等高距测绘的等高线助曲线：按1/4等高距测绘的等高线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。4.等高线的特性等高性： 同一等高线上的点的高程都相等.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. 非交性： 除陡崖或悬崖,等高线不能相交或合并.正交性： 山脊和山谷处等高线与山谷线和山脊线正交. 密陡稀缓性：同一幅图内, 等高线越

5、密表示地面坡度越陡；等高线越稀表示地面坡度越缓.山谷 :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。 山脊：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，也称分水线等高线平距: 相邻等高线在水平面上投影距离.5.典型地貌等高线形状6.等高线的勾绘a测定特征高程点b 用铅笔勾画出山脊线、山谷线这些地性线。c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，目估内插出两点间各条等高线通过的位置。 二 数字测图1.概念：a数字测图：将采集到的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。b数字测图系统：是以计算

6、机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下，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。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。2数字地图与纸质地图的区别a、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。b、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.c. 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.d. 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。3数字地图的数据获取方法：a.野外数据采集

7、(用GPS,全站仪进行实地测量 ) .b.原图数字化（手扶跟踪数字化，以及扫描矢量化），c.航片数据采集A数字测图的优点：测图用图自动化，图形数字化，点位精确，便于成果更新，避免因图纸伸缩带来的各种误差，能以各种形式输出成果，方便成果的深加工和利用，可作为GIS的重要信息源。4.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。硬件设备a.地面测量仪器: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、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

8、于数据处理，又用于数据采集和成果输出。电子速测仪（全站仪）、电子(或光学)经纬仪、测距仪等。b.电子计算机 ：进行数据采集、储存、处理的基本设备。c.图形输入设备：手扶跟踪式直角坐标数字化仪，由电磁感应板、游标和相应的电子电路组成。当使用者在电磁感应板上移动游标到指定位置，并将十字叉的交点对准数字化的点位时，按动按钮，数字化仪则将此时对应的命令符号和该点的位置坐标值排列成有序的一组信息，然后通过接口（多用串行接口）传送到主计算机。自动扫描数字化仪d.图形输出设备打印机、图形显示器和自动绘图机软件：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

9、图软件及信息应用软件等。三 计算机绘图基础3坐标系及其关系：测量坐标： 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：数学坐标系 1量坐标系 屏幕坐标系 (Xg,Yg )为P在测量坐标系中的坐标，(minXg, minYg )为要显示区域的最小测量坐标（左下角 ）， (maxXg,maxYg )为最大测量坐（右上角）。(Xs,Ys )为P在计算机屏幕显示区的屏幕坐标，(minXs ,minYs )为屏幕显示区的最小屏幕坐标(左上角)， (maxXs ,maxYs )为屏幕显示区的最大屏幕坐标（右下角）。 SX，SY为测量

10、坐标到屏幕坐标换算的比例系数。为了使得在计算机屏幕上显示的图形不至变形，由测量坐标到屏幕坐标换算的比例系统在X方向和Y方向应采用相同的比例系数SXY ，它应该取由式计算出的两个系数中的较小者，即SXYminSX，SY。因而，在实际坐标变换中，式中的SX，SY应都用SXY代替。2量坐标 绘图仪坐标 其中，(Xg,Yg )、(minXg,minYg )的意义同前所述，(Xp,Yp )为点P在绘图仪坐标系中的坐标，(minXp ,minYp )为绘图左下角在绘图仪上的定位坐标， M为测量坐标到绘图仪坐标换算的比例系数，即地图比例分母。1.概念：坐标转换：计算机地图制图是在计算机屏幕上显示地图图形和在

11、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。裁减：是用于描述某一图形要素（如直线、圆等）是否与一多边形窗口（如矩形窗口）相交的过程，确定图形要素是否位于窗口之内，又如何裁剪去窗口外的图形。逻辑乘：就是按位求它们的“与”。常用记号“”或“ ”来表示。B .地图符号可以分为3类，即独立符号、线状符号和面状符号。4独立符号的数据采集方法规则符号,可直接计算符号特征点的坐标,对于圆,采集圆心坐标和半径,对于圆弧,则采集圆心坐标、半径、起始角和绺角，对于涂实符号，则采集边界信息，并给出涂实信息。5.基本线形及其线形参

12、数基本线形：实线，虚线，点画线，双点划线，点线基本线型参数：点数、实步长、虚步长、点步长直线绘图参数：定位点个数，定位点坐标，实步长D1，虚步长D2，点步长D3。6面状符号的表示 面状符号通常是在一定的轮廓区域内绘制晕线或一定密度的点状符号来表示。7. 等高线的自动绘制方法 由于地形等其它地理想象的非解析性，试图用某种代数或曲线拟合的算法，建立地理现象的整体数学描述是非常困难的，一般采用离散采样值，运用网格法和三角网法来绘制等高线。a格网法1格网2网格点高程计算：距离加权平均法搜索半径和搜索圆（410点），先求坐标格网点到离散点的距离li，求网格点高程3等高线点位寻找及绘制b.三角网法1三角网

13、构成：相邻离散点构成三角形，再以该三角形的每一条边为基础连接相邻的数据点，组成新的三角形。依次扩展。2等高线点位的寻找及绘制。四，地形图的矢量化1概念数字化：数字化是将地图上的空间特征转化成为用数字形式表示数据的过程。 数字化是获取一系列点和线的过程。数字化仪：数字化仪，又称图数转换器，是一种通过一定量测手段将图形或图像转换成数字信息的装置。扫描仪：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。DLG（数字线划地形图）：数据以矢量形式存储。以矢量数据表示的地形图称为数字线划地形图。DRG（数字栅格地形图）：以栅格数据表示的地形图称为数字栅格地形图Dpi（分辨率Dot Per In

14、ch）：每英寸所打印的点数或线数，用来表示打印机打印分辨率。2.手扶跟踪数字化的操作方式点方式：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。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。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

15、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。C手扶跟踪数字化的方法：a.地图定位（地图与数字化仪坐标转换）图廓定位，控制点定位（3-5个控制点）b.菜单定位（菜单区代码输入定位）c.地图符号的数字化按住鼠标的键不放，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。3.栅格图像的与矢量图象的区别a.栅格图像以点阵的形式存储，其基本元素是像素；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。 b.栅格图像的显示是逐行、逐列、逐像元地显示，与内容无关；矢量图形显示是逐个图形要

16、素按顺序显示。c.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。 d.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。4.Colortrac扫描矢量化的步骤a.预处理b.细化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。c.矢量化：将栅格数据转换为矢量数据。d.断线修复：由于扫描质量的影响或删除了某些符号造成一些矢量线不连续，连接断线即为断线修复。e.要素提取：选择需要的要素，剔除不需要的要素和噪声。f.符号识别：提取出符号的特征。g.属性赋值：对矢量化的要素赋予属性特征值。五，数字地形图的测绘1概念V：竖直角 HR：水平角（右角

17、） HD：水平角（左角） VD：高差 SD：倾斜距离数据采集：采集供自动绘图用的绘图信息数据编码数据通信：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。2技术设计的内容及意义内容a项目任务简介b测区概况c测区已有资料及其分析d图根控制测量方案设计e数字化测图设计：仪器设备与软硬件选择，野外数据采集方案，数据处理，地形图绘制，精度估算。f工作量统计、作业计划和进度、经费预算及安全措施。3图根控制测量布设布设图根点：图根控制点图根控制测量：图根控制测量线路布设：平面：采用图根导线、图根三角、交会方法和GPS RTK。高程：图根水准和图根三角高程图根导线：闭合、附合、支导线三角网：角锁

18、、三角网图根控制点个数:应根据地形复杂、破碎程度或隐蔽情况而决定其数量。一般平坦而开阔地区，每平方公里图根点的个数：4图根控制测量测定方法 交会法：前方、侧方、后方 GPS、RTK测站点：架设仪器的点。一般仪器架设在控制点上，当地形复杂，控制点利用受限时，要增设测站点。方法：采用极坐标法、交会法和支导线测定测站点的坐标和高程。测站点点位精度：相对于附近图根点的中误差不应大于图上0.2mm，高程中误差不应大于测图基本等高距的1/6。5全站仪测量系统组成 电源；测角系统 ；测距系统 ；数据处理部分；通讯接口 ；存储器 ；显示屏及键盘等6全站仪角、距离测量方法角度测量操作方法： a按角度测量键，使全

19、站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。 b设置A方向的水平度盘读数为00000。 c照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹距离测量方法: PSM、PPM设置测距、坐标、放样前。 1）棱镜常数（PSM）的设置。一般：PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜） 2）大气改正数（PPM）（乘常数）设置。输入测量时的气温（TEMP）、气压（PRESS），或经计算后，输入PPM的值。 3 )量仪器高、棱镜高并输入全站仪 4 )照准棱镜点，按距离测量模式。电子测距标志出现；显示HRHDVD坐标测量方法1) 输入测站X，Y，H，仪器高 i，棱镜高 t。2) 瞄准后视点，将水平

20、度盘读数设置为测站至后视点的坐标方位角。3) 瞄准目标棱镜点，按坐标测量模式键。7地形点的点位信息 要实现数字测图的计算机软件自动处理（自动识别、自动检索、自动连接、自动调用图示符号），自动绘地形图，必须给出点位信息和绘图信息。点位信息包括三类a.测点的三维坐标（坐标数据） 用仪器在外业测量中得到的，以X,Y,Z三维坐标表示，测点时要标明点号，其和点的坐标一一对应。b.测点的属性数据（图形信息码） 表明是什么点，如地貌点，地物点，有什么特征。其用地形编码表示。c.测点的连接关系（图形信息码） 根据连接关系可将相关的点连成一个地物。一般用连接点和连接线形表示。野外数据采集模式1. GPS RTK

21、方法：直接得到碎部点的坐标和高程。2、全站仪测量法 在控制点、加密的图根控制点和测站点上架设全站仪，全站仪定向后，观测碎部点上放置的棱镜，得到方向、竖直角和距离等观测值，记录在电子手簿或全站仪内存；或由计算器程序计算碎部点的坐标和高程，记入电子手簿或全站仪内存。使用全站仪实施大比例尺野外数字测图，作业方式可区分为： 测记法 电子平板法数字测记模式：就是用全站仪（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。由于是“盲式”作业，对于较

22、复杂的地形，通常要绘制草图。方法：全站仪测量，电子手簿记录，同时配画草图。在草图上记录要素名称，连接关系等。室内将数据由电子手簿传输到计算机，再由人工按草图编辑图形文件并输入计算机或计算机自动检索编辑图形文件，自动成图，人机交互编辑，最终形成数字地图。组织： 仪器观测员1名 绘草图领镜（尺）员1名 立镜（尺）员12名电子平板测绘模式：就是全站仪十便携机十相应测图软件，实施外业测图的模式。这种模式将便携机的屏幕模拟测板在野外直接测图，可及时发现并纠正测量错误，外业工作完成，图也就出来了，实现了内外业一体化。内外业一体化，所测即所显，实时成图。电子平板法测图时，作业人员一般配置为：观测员1名电子平

23、板（便携机）操作人员1名跑尺员12名其中电子平板操作员为测图小组的指挥。 野外数据采集的内容 坐标数据和图形信息数据一般数据，如测区代号、施测日期、小组编号等。仪器数据，如仪器类型、仪器误差、测距仪加常数、乘常数等。测站数据，如测站点号、零方向点号、仪器高、零方向读数等。方向观测数据，如方向点号、目标的觇标高、方向、天顶距和斜距的观测值等。碎部点观测数据，如点号、连接点号、连接线型、地形要素分类码、方向、天顶距和斜距的观测值及觇标高（计算的x, y坐标和高程）等。控制点数据，如点号、类别、x、y坐标和高程等。工作草图的绘制内容与方法 工作草图应绘制地物的相关类型、地貌的地性续、点号、丈量距离记

24、录、地理名称和说明注记等。草图可按地物相互关系一块块绘制，也可按测站绘制，地物密集处可绘制局部放大图，草图上点号标注应清楚正确，并和电子手簿记录点号一一对应。工作草图是图形信息编码碎部点间接坐标计算和人机交互编辑修改的依据。草图法野外数据采集的步骤与操作“草图法”工作方式：外业： 测量员、跑尺员、绘图员。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（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”。内业：根据作业方式的不同，分为“点号定位”、 “坐标定位”

25、、“编码引导”几种方法。CASS7.0数据通信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CASS7.0的图标，可进入CASS系统。打开“数据” 下拉菜单。 打开“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”。全站仪电源打开：通讯参数设置： MENUMEMORY MGRDATA TRANSFERcomm.parameters比特率选择确定数据发送：MENUMEMORY MGRDATA TRANSFERsend data选择文件类型及文件名确定

26、注意：1、CASS中的通讯参数设置和全站仪设置一致。2、博飞全站仪数据发送需要专门的软件，可在学院FTP上下载使用。点号定位法作业流程步骤：定显示区：绘图处理-定显示区， 输入碎部点坐标数据文件名点号定位：选择屏幕右侧菜单区之“坐标定位”项的“点号定位” 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“展野外测点点号”。绘图：根据野外作业时绘制的草图，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。系统中地形图图式符号都是按照图层来划分的。绘制时在命令区输入点号。定显示区 定显示区：绘图处理-定显示区， 输入碎部点坐标

27、数据文件名定位模式选择展野外测绘点绘制地物符号展高程点绘制等高线 点号定位法绘制等高线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（x，y）和其地物性质的数据集合，如地物性质是点的高程Z，则又称为数字高程模型（DEM）。E. 绘制等高线：等高线-绘制等高线六、数字地形图的应用1概念坡度:坡度定义为水平面和地形表面之间的正切值DTM：是对地形起伏形态的数字表达，代表着地形特征的空间分布，它由对地形表面取样所得到的，并按一定结构组织在一起的一组点的平面位置和属

28、性特征以及一套对地面进行连续表示的算法所组成。DEM：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是DTM的一个分支。TIN(不规则三角网)：TIN表示的DEM是由连续的相互联接的三角形组成，三角形的形状和大小取决于不规则分布的高程点的位置和密度。3纸质地形图的应用量取点的坐标： 根据坐标格网，按图上距离与比例尺量测量取两点间的距离： 量取两点的坐标后进行坐标的反算距离。量取直线的方位角 ： 量取两点的坐标后进行坐标的反算方位角。量测高程、坡度 ： 高程： 根据等高线上的标注利用内差法求得。坡度：利用求得的水平距离和高差，计算坡度： i =(H2-H1)/D * 100% =h/D

29、D = h*i按坡度选线：按照技术要求，选定的线路坡度不能超过规定的限制坡度，并且线路最短。 D = h / iD：平距h：等高距i：限制坡度按地形图的比例尺，用圆规截取D的距离，然后在地形图上以起始点A为圆心画圆，与等高线交 于一点1，再以1点为圆心，D为半径画圆，交等高线于2，依次进行。断面图绘制：关键：确定剖面上点的高程和平面位置连接AB，与等高线的交点依次记为1，2，13。在纸上绘制横轴表示水平距离，纵轴表示高程。根据地形图上的距离在横轴上依次截取。根据地形图上的高程在纵轴上截取。用光滑曲线连接。面积、体积量算：面积方法： 1何图形法： 把不规则的图形分成规则的几何形状，然后分别计算再

30、求和。3明模片法（网格法）：4坐标解析法： 5积仪法：体积量算等高线法首先量算各等高线围成的面积，在按台体和锥体进行体积计算，然后各层体积相加即得总体积。台体计算公式： F为各等高线围成的面积锥体计算公式:断面法 根据带状建筑物的纵断面线的起伏，按基本一致的坡度划分路段di，过各分段点作横断面图，量算个断面的面积Si，计算每段台体的体积，然后各段相加即得总体积。各段体积计算：方格法 在平整土地的范围内按一定间隔d绘出方格网，量算方格点的高程Hi并标注。设计高程为H0。则施工高程hi，若负号表示挖土，正号表示填土 。计算各方格的添挖方量，然后各方格相加即为添挖总方量。3DEM数据的获取（1）野外实地直接测量得到；（2）利用摄影测量方法获取；（3）从地形图中采集。其它获取DEM方法： INSAR(干涉合成孔径雷达）获取DEM 激光扫描测高仪等。4、格网DEM的建立方法数学分块曲面表示法，规则格网表示法（Grid），不规则三角网（TIN）表示法5、数