《数字化测图原理及应用.docx

1、数字化测图原理及应用 实验指导书 数字化测图原理及应用实验，是结合理论教学内容而安排的实验性教学环节，其目的是巩固课堂所学的理论知识，初步掌握数字化测图所用硬件及软件的使用方法。 其基本要求如下： 1.掌握全站仪的使用方法及通讯方法。2.熟悉应用测图系统测绘地形图的全过程。3.养成爱护贵重仪器的良好习惯。实验一 全站仪的使用（野外） 1.在实验地点安置全站仪； 2.打开全站仪电源，进行对中整平； 3.了解全站仪各部件名称及作用； 4.了解全站仪的使用方法；5.进入主菜单，配置各种参数。6.进行距离、角度测量。 实验二 系统安装及入门（上机） 1 了解参数配置对话框用鼠标左键点击“文件”菜单的“

2、CASS7.0参数配置”项，系统会弹出一个对话框。1 地物绘制选项卡高程注记位数：设置展绘高程点时高程注记小数点后的位数。电杆间是否连线：设置是否绘制电力电信线电杆之间的连线。围墙是否封口：设置是否将依比例围墙的端点封闭。自然斜坡短坡线长度：设置自然斜坡的短线是按新图式的固定1毫米长度还是旧图式的长线一半长度。填充符号间距：设置植被或土质填充时的符号间距，缺省为20mm。陡坎默认坎高：设置绘制陡坎后提示输入坎高时默认的坎高。2 电子平板选项卡提供“手工输入观测值”和七种全站仪供用户在使用电子平板作业时选用。3高级设置选项卡生成和读入交换文件：可按骨架线或图形元素生成和读入交换文件。DTM三角形

3、限制最小角：设置建三角网时三角形内角可允许的最小角度。系统默认为10度，若在建三角网过程中发现有较远的点无法联上时，可将此角度改小。用户目录：设置用户打开或保存数据文件的默认目录。地名库和图幅库文件：设置两个库文件的目录位置，注意库名不能改变。4图框设置选项卡 依实际情况填写以上表格，则完成图框图角章的自定义。其中测量员、绘图员、检查员等可以到加图框的时候再填。2地籍参数设置实验三 “点号定位”法成图 1. 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。首先移动鼠标至“绘图处理”项，按左键，即出现下拉菜单。然后选择“定显示区”项，按左键，即出现一个对话窗

4、。这时，需输入碎部点坐标数据文件名。可直接通过键盘输入，如在“文件（N）:”（即光标闪烁处）输入C:CASS70DEMOYMSJ.DAT后再移动鼠标至“打开（O）”处，按左键。也可参考WINDOWS选择打开文件的操作方法操作。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=200.002. 选择测点点号定位成图法移动鼠标至屏幕右侧菜单区之“坐标定位/点号定位”项，按左键，即出现对话框。输入点号坐标点数据文件名C:CASS70DEMOYMSJ.DAT后，命令区提示：读点完成！共读入60点。3. 绘平面图绘图比例尺 1:输入1000，回车。

5、1.已知三点/2.已知两点及宽度/3.已知四点:输入1，回车（或直接回车默认选1）。说明：已知三点是指测矩形房子时测了三个点；已知两点及宽度则是指测矩形房子时测了二个点及房子的一条边；已知四点则是测了房子的四个角点。点P/输入33，回车。说明：点P是指由您根据实际情况在屏幕上指定一个点；点号是指绘地物符号定位点的点号（与草图的点号对应），此处使用点号。点P/输入34，回车。点P/输入35，回车。这样，即将33、34、35号点连成一间普通房屋。重复上述操作，将37、38、41号点绘成四点棚房；60、58、59号点绘成四点破坏房子；12、14、15号点绘成四点建筑中房屋；50、52、51、53、5

6、4、55、56、57号点绘成多点一般房屋；27、28、29号点绘成四点房屋。同样在“居民地/垣栅”层找到“依比例围墙”的图标，将9、10、11号点绘成依比例围墙的符号；在“居民地/垣栅”层找到“篱笆”的图标将47、48、23、43号点绘成篱笆的符号。 再把草图中的19，20，21号点连成一段陡坎，其操作方法：先移动鼠标至右侧屏幕菜单“地貌土质/坡坎”处按左键，移鼠标到表示未加固陡坎符号的图标处按左键选择其图标，再移鼠标到OK处按左键确认所选择的图标。命令区便分别出现以下的提示：请输入坎高，单位：米：输入坎高，回车（直接回车默认坎高1米）。说明：在这里输入的坎高（实测得的坎顶高程），系统将坎顶点

7、的高程减去坎高得到坎底点高程，这样在建立（DTM）时，坎底点便参与组网的计算。点P/：输入19，回车。点P/：输入20，回车。点P/：输入21，回车。点P/：回车或按鼠标的右键，结束输入。注：如果需要在点号定位的过程中临时切换到坐标定位，可以按“P”键，这时进入坐标定位状态，想回到点号定位状态时再次按“P”键即可。拟合吗？回车或按鼠标的右键，默认输入N。在19，20，21号点之间绘成陡坎的符号。注意：陡坎上的坎毛生成在绘图方向的左侧。这样，重复上述的操作便可以将所有测点用地图图式符号绘制出来。在操作的过程中，您可以嵌用CAD的透明命令，如放大显示、移动图纸、删除、文字注记等。实验四 坐标定位和

8、电子平板（上机） 一）“坐标定位”法1. 定显示区此步操作与“点号定位”法作业流程的“定显示区”的操作相同。2.选择坐标定位成图法移动鼠标至屏幕右侧菜单区之“坐标定位”项，按左键，即进入“坐标定位”项的菜单。如果刚才在“测点点号”状态下，可通过选择“CASS7.0成图软件”按钮返回主菜单之后再进入“坐标定位”菜单。3.绘平面图与“点号定位”法成图流程类似，需先在屏幕上展点，根据外业草图，选择相应的地图图式符号在屏幕上将平面图绘出来，区别在于不能通过测点点号来进行定位了。仍以作居民地为例讲解。移动鼠标至右侧菜单“居民地”处按左键，系统便弹出如图3-19所示的对话框。再移动鼠标到“四点房屋”的图标

9、处按左键，图标变亮表示该图标已被选中，然后移鼠标至OK处按左键。这时命令区提示：1.已知三点/2.已知两点及宽度/3.已知四点:输入1，回车（或直接回车默认选1）。输入点:移动鼠标至右侧屏幕菜单的“捕捉方式”项，击左键，弹出对话框。再移动鼠标到“NOD”（节点）的图标处按左键，图标变亮表示该图标已被选中，然后移鼠标至OK处按左键。这时鼠标靠近33号点，出现黄色标记，点击鼠标左键，完成捕捉工作。输入点:同上操作捕捉34号点。输入点:同上操作捕捉35号点。这样，即将33，34，35号点连成一间普通房屋。注意：在输入点时，嵌套使用了捕捉功能，选择不同的捕捉方式会出现不同形式的黄颜色光标，适用于不同的

10、情况。命令区要求“输入点”时，也可以用鼠标左键在屏幕上直接点击，为了精确定位也可输入实地坐标。下面以“路灯”为例进行演示。移动鼠标至右侧屏幕菜单“独立地物/公共设施”处按左键，这时系统便弹出“独立地物/公共设施”的对话框，移动鼠标到“路灯”的图标处按左键，图标变亮表示该图标已被选中，然后移鼠标至“确定”处按左键。这时命令区提示：输入点:输入143.35,159.28，回车。这时就在（143.35,159.28）处绘好了一个路灯。注意：随着鼠标在屏幕上移动，左下角提示的坐标实时变化。二）“电子平板”法测图1测前准备安置仪器1在点上架好仪器，并把便携机与全站仪用相应的电缆连接好，开机后进入CASS

11、7.0；2设置全站仪的通讯参数；3在主菜单选取“文件”中的“CASS参数配置”屏幕菜单项后，选择“电子平板”页，出现对话框，选定您所使用的全站仪类型，并检查全站仪的通讯参数与软件中设置是否一致，按“确定”按钮确认您所选择的仪器。 定显示区测站准备工作鼠标点击屏幕右侧菜单之“电子平板”项，弹出对话框： 提示输入测区的控制点坐标数据文件。选择测区的控制点坐标数据文件，如C：CASS70DEMOstudy.DAT。 若事前已经再屏幕上展出了控制点则直接点“拾取”按钮再在屏幕上捕捉作为测站、定向点的控制点；若屏幕上没有展控制点则手工输入测站点点号及坐标、定向点点号及坐标、定向起始值、检查点点号及坐标、

12、仪器高等参数，利用展点和拾取的方法输入测站信息。2 实际测图操作当测站的准备工作都完成后，如用相应的电缆联好全站仪与计算机，输入测站点点号、定向点点号、定向起始值、检查点点号、仪器高等，便可以进行碎部点的采集、测图工作了。实验五 绘制等高线（上机）1 建立数字地面模型（构建三角网）我们在使用CASS7.0自动生成等高线时，应先建立数字地面模型。在这之前，可以先“定显示区”及“展点”，“定显示区”的操作与上一节“草图法”中“点号定位”法的工作流程中的“定显示区” 的操作相同，要求输入文件名时找到该如下路径的数据文件“C:CASS70DEMODGX.DAT”。展点时可选择“展高程点”选项。要求输入

13、文件名时在“C:CASS70DEMODGX.DAT”路径下选择“打开”DGX.DAT文件后命令区提示：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。 移动鼠标至屏幕顶部菜单“等高线”项，按左键，出现下拉菜单。 移动鼠标至“建立DTM”项，该处以高亮度（深蓝）显示，按左键。首先选择建立DTM的方式，分为两种方式：由数据文件生成和由图面高程点生成，如果选择由数据文件生成，则在坐标数据文件名中选择坐标数据文件；如果选择由图面高程点生成，则在绘图区选择参加建立DTM的高程点。然后选择结果显示

14、，分为三种：显示建三角网结果、显示建三角网过程和不显示三角网。最后选择在建立DTM的过程中是否考虑陡坎和地性线。点击确定后生成三角网。2 修改数字地面模型（修改三角网）一般情况下，由于地形条件的限制在外业采集的碎部点很难一次性生成理想的等高线，如楼顶上控制点。另外还因现实地貌的多样性和复杂性，自动构成的数字地面模型与实际地貌不太一致，这时可以通过修改三角网来修改这些局部不合理的地方。1. 删除三角形如果在某局部内没有等高线通过的，则可将其局部内相关的三角形删除。删除三角形的操作方法是：先将要删除三角形的地方局部放大，再选择“等高线”下拉菜单的“删除三角形”项，命令区提示选择对象：这时便可选择要

15、删除的三角形，如果误删，可用“U”命令将误删的三角形恢复。2. 过滤三角形可根据用户需要输入符合三角形中最小角的度数或三角形中最大边长最多大于最小边长的倍数等条件的三角形。如果出现CASS7.0在建立三角网后点无法绘制等高线，可过滤掉部分形状特殊的三角形。另外，如果生成的等高线不光滑，也可以用此功能将不符合要求的三角形过滤掉再生成等高线。3. 增加三角形如果要增加三角形时，可选择“等高线”菜单中的“增加三角形”项，依照屏幕的提示在要增加三角形的地方用鼠标点取，如果点取的地方没有高程点，系统会提示输入高程。4. 三角形内插点选择此命令后，可根据提示输入要插入的点:在三角形中指定点（可输入坐标或用

16、鼠标直接点取），提示高程(米)=时，输入此点高程。通过此功能可将此点与相邻的三角形顶点相连构成三角形，同时原三角形会自动被删除。5. 删三角形顶点用此功能可将所有由该点生成的三角形删除。因为一个点会与周围很多点构成三角形，如果手工删除三角形，不仅工作量较大而且容易出错。这个功能常用在发现某一点坐标错误时，要将它从三角网中剔除的情况下。6. 重组三角形指定两相邻三角形的公共边，系统自动将两三角形删除，并将两三角形的另两点连接起来构成两个新的三角形，这样做可以改变不合理的三角形连接。如果因两三角形的形状特殊无法重组，会有出错提示。7. 删三角网生成等高线后就不再需要三角网了，这时如果要对等高线进行

17、处理，三角网比较碍事，可以用此功能将整个三角网全部删除。8. 修改结果存盘通过以上命令修改了三角网后，选择“等高线”菜单中的“修改结果存盘”项，把修改后的数字地面模型存盘。这样，绘制的等高线不会内插到修改前的三角形内。注意：修改了三角网后一定要进行此步操作，否则修改无效！当命令区显示:存盘结束！时，表明操作成功。3 绘制等高线用鼠标选择“等高线”下拉菜单的“绘制等高线”项，弹出对话框：对话框中会显示参加生成DTM的高程点的最小高程和最大高程。如果只生成单条等高线，那么就在单条等高线高程中输入此条等高线的高程；如果生成多条等高线，则在等高距框中输入相邻两条等高线之间的等高距。最后选择等高线的拟合

18、方式。总共有四种拟合方式：不拟合（折线）、张力样条拟合、三次B样条拟合和SPLINE拟合。观察等高线效果时，可输入较大等高距并选择不光滑，以加快速度。如选拟合方法2，则拟合步距以2米为宜，但这时生成的等高线数据量比较大，速度会稍慢。测点较密或等高线较密时，最好选择光滑方法3，也可选择不光滑，过后再用“批量拟合”功能对等高线进行拟合。选择4则用标准SPLINE样条曲线来绘制等高线，提示请输入样条曲线容差: 容差是曲线偏离理论点的允许差值，可直接回车。SPLINE线的优点在于即使其被断开后仍然是样条曲线，可以进行后续编辑修改,缺点是较选项3容易发生线条交叉现象。当命令区显示: 绘制完成!，便完成绘

19、制等高线的工作。4 等高线的修饰1. 注记等高线用“窗口缩放”项得到局部放大图，再选择“等高线”下拉菜单之“等高线注记”的“单个高程注记”项。 命令区提示：选择需注记的等高（深）线：移动鼠标至要注记高程的等高线位置A，按左键；依法线方向指定相邻一条等高（深）线：移动鼠标至等高线位置B，按左键。等高线的高程值即自动注记在A处，且字头朝B处。2等高线修剪左键点击“等高线/等高线修剪/批量修剪等高线”，弹出对话框：首先选择是消隐还是修剪等高线，然后选择是整图处理还是手工选择需要修剪的等高线，最后选择地物和注记符号，单击确定后会根据输入的条件修剪等高线。3. 切除指定二线间等高线命令区提示：选择第一条

20、线:用鼠标指定一条线，例如选择公路的一边。选择第二条线:用鼠标指定第二条线，例如选择公路的另一边。程序将自动切除等高线穿过此二线间的部分。4切除指定区域内等高线选择一封闭复合线，系统将该复合线内所有等高线切除。注意，封闭区域的边界一定要是复合线，如果不是，系统将无法处理。5等值线滤波此功能可在很大程度上给绘制好等高线的图形文件减肥。一般的等高线都是用样条拟合的，这时虽然从图上看出来的节点数很少，但事实却并非如此。选中等高线，你会发现图上出现了一些夹持点，千万不要认为这些点就是这条等高线上实际的点。这些只是样条的锚点。要还原它的真面目，请做下面的操作：用“等高线”菜单下的“切除穿高程注记等高线”

21、。这时，在等高线上出现了密布的夹持点，这些点才是这条等高线真正的特征点，所以如果你看到一个很简单的图在生成了等高线后变得非常大，原因就在这里。如果你想将这幅图的尺寸变小，用“等值线滤波”功能就可以了。执行此功能后，系统提示如下：请输入滤波阀值：这个值越大，精简的程度就越大，但是会导致等高线失真(即变形)，因此，用户可根据实际需要选择合适的值。一般选系统默认的值就可以了。5 绘制三维模型建立了DTM之后，就可以生成三维模型，观察一下立体效果。移动鼠标至“等高线”项，按左键，出现下拉菜单。然后移动鼠标至“绘制三维模型” 项，按左键，命令区提示：输入高程乘系数:输入5。如果用默认值，建成的三维模型与

22、实际情况一致。如果测区内的地势较为平坦，可以输入较大的值，将地形的起伏状态放大。因本图坡度变化不大，输入高程乘系数将其夸张显示。是否拟合? (1)是 (2)否 回车，默认选1，拟合。这时将显示此数据文件的三维模型。另外利用“低级着色方式”、“高级着色方式”功能还可对三维模型进行渲染等操作，利用“显示”菜单下的“三维静态显示”的功能可以转换角度、视点、坐标轴，利用“显示”菜单下的“三维动态显示”功能可以绘出更高级的三维动态效果。实验六 地籍图编辑（上机）1 单块宗地该方法可用鼠标划出切割范围。打开图形C:CASS70DEMOSOUTHDJ.DWG。选择“绘图处理宗地图框（可缩放图）A4竖单块宗地

23、”。用鼠标器指定宗地图范围 - 第一角: 用鼠标指定要处理宗地的左下方。 另一角: 用鼠标指定要处理宗地的右上方。用鼠标器指定宗地图框的定位点: 屏幕上任意指定一点。2 批量处理该方法可批量绘出多宗宗地图。打开SOUTHDJ.DWG图形，选择“绘图处理宗地图框A4竖批量处理”。命令区提示：用鼠标器指定宗地图框的定位点: 指定任一位置。请选择宗地图比例尺:(1)自动确定(2)手工输入 直接回车默认选1。是否将宗地图保存到文件?(1)否(2)是 回车默认选1。选择对象: 用鼠标选择若干条权属线后回车结束，也可开窗全选。若干幅宗地图画好了。 绘制地籍表格1 界址点成果表选择“绘图处理绘制地籍表格界址

24、点成果表”项，弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS。命令区提示：用鼠标指定界址点成果表的点: 用鼠标指定界址点成果表放置的位置。手工选择宗地（2）输入宗地号 回车默认选1选择对象：拉框选择需要出界址点表的宗地是否批量打印（Y/N）？回车默认不批量打印2 界址点坐标表选择“绘图处理绘制地籍表格界址点坐标表”命令，命令区提示：请指定表格左上角点: 用鼠标点取屏幕空白处一点。请选择定点方法：1)选取封闭复合线(2)逐点定位 回车默认选1。选择复合线: 用鼠标选取图形上一代表权属线的封闭复合线。 表格如图4-21所示。3 以街坊为单位界址点坐标表选择“

25、绘图处理绘制地籍表格以街坊为单位界址点坐标表”命令，则命令区提示：(1)手工选择界址点 (2)指定街坊边界 回车默认选1选择对象: 鼠标拉框选择界址点请指定表格左上角点: 屏幕上指定生成坐标表位置输入每页行数:(20) 默认为20行/页4 以街道为单位宗地面积汇总表选择“绘图处理绘制地籍表格以街道为单位宗地面积汇总表”项，弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS，命令区提示：输入街道号:输入001，将该街道所有宗地全部列出。输入面积汇总表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。5 城镇土地分类面积统计表选择“绘图处理绘制地籍表格城镇土地分类面

26、积统计表”项，命令区提示：请输入最小统计单位:(1)街道(2)街坊 输入2。输入要统计的街道名:输入001。弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS，命令区提示：输入分类面积统计表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。6 街道面积统计表选择“绘图处理绘制地籍表格街道面积统计表”项，弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS，命令区提示：输入面积统计表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。7 街坊面积统计表选择“绘图处理绘制地籍表格街坊面积统计表”项，命令区提示：输入街道号:输入001。弹出

27、对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS，命令区提示：输入面积统计表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。8 面积分类统计表选择“绘图处理绘制地籍表格面积分类统计表”项，命令区提示：输入街道号:输入001。弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS，命令区提示：输入面积分类表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。9 街道面积分类统计表选择“绘图处理绘制地籍表格街道面积分类统计表”项，命令区提示：输入街道号: 输入001。弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUT

28、HDJ.QS，命令区提示：输入面积统计表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。10 街坊面积分类统计表选择“绘图处理绘制地籍表格街坊面积分类统计表”项，命令区提示：输入街道街坊号: 输入00101。弹出对话框要求输入权属信息数据文件名，输入C:CASS70DEMOSOUTHDJ.QS，命令区提示：输入面积统计表左上角坐标: 用鼠标点取要插入表格的左上角点。实验七 数据采集（野外） 1在a1点安置全站仪。2打开全站仪电源开关，对中整平后量取仪器高。3瞧准a2点所立测钎，将水平盘设置为0度0分0秒，完成定向工作。 4用全站仪瞄准于碎部点上的棱镜，将所测数据传入全站仪；勘丈观测不到的细部点数

29、据。 5关机迁站，重复以上过程；直至测完所有点。实验八 数据传输（上机）1导线记录 功能：生成一个完整的导线记录文件用于做导线的平差。 导线记录文件名：将导线记录保存到一个文件中。点击按钮，弹出对话框，新建或选择一个导线记录文件（扩展名为.SDX）后保存。 起始站：输入导线开始的测站点和定向点坐标和高程，点击按钮可直接在图上捕捉相应的测站点或定向点。 终止站：输入导线结束的测站点和定向点坐标和高程，点击按钮可直接在图上捕捉相应的测站点或定向点。 测量数据：输入外业测得每站导线记录的数据，包括斜距、左角、垂直角、仪器高和棱镜高。每输完一站后点按钮，若要更改或查看某站数据可点或按钮，若要删除某站数

30、据，找到该站后点按钮。记录完一条导线之后点。若不想存盘则可。2导线平差 功能：对导线记录做平差计算。 选择导线记录文件，点击打开，系统自动处理后给出精度信息，如果符合要求，提示将坐标保存到文件中。3读取全站仪数据功能：将电子手簿或全站仪内存中的数据传入CASS7.0中，并形成CASS7.0专用格式的坐标数据文件。操作过程：点取本菜单后弹出数据转换对话框： 仪器：选择电子手簿或带内存全站仪的类型，点击右边下拉箭头可选择仪器类型，CASS7.0支持的仪器类型及数据格式：联机：若选中复选框，则直接从仪器内存中读取相应格式的数据文件，否则就在在通讯临时文件栏中选择一个由其他通讯方式得到的相应格式的数据文件（一般是由各类仪器自带的通讯软件转换或超级终端传输得到的数据文件）。 通讯参数：通讯参数包括通讯口、波特率、数据位、停止位和校检等几个选项设置时应使全站仪的以上通讯参数和本软件的设置一致。超时：若软件没有收到全站仪的信号则在设置好的时间内自动停止。系统默认的时间是10秒。通讯临时文件：打开由其他通讯传输方式得到的相应格式的数据文件（一般是由各类仪器自带的通讯软件转换或超级终端传输得到的数据文件）。CASS坐标文件：将转换得到数据保存为CASS7.0的坐标数据格式。带内存全站仪与CASS7.0的通讯 带内存全站仪与CASS7.0的通讯过程与E500