三维数字地形图的测绘技术
三维数字地形图的测绘技术
三维数字地形图测绘技术的研究
三维数字地形图测绘技术的研究 发表时间：2019-01-03T15:20:13.453Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：刘兴振[导读] 摘要：三维数字地形图，丰富了传统形式上二维数字地形图信息，将其延伸为三维地理空间数据信息。 库尔勒天拓勘测测绘院 841000 摘要：三维数字地形图，丰富了传统形式上二维数字地形图信息，将其延伸为三维地理空间数据信息。该文从三维数字地形图的测绘、绘图以及应用3个层次入手，将分析的重点放在利用三维数字地形图，对地形较为特殊或者线状地物等处的测绘方法上，并研究了在建立地形模型以及地物模型方面的集成匹配技术，以三维空间的视角，观察其与客观事物之间存在着的空间结构关系。 关键词：三维数字；地形图；测绘技术 引言 城市化进程加快的同时，对城市测绘工作量也有着加大，在信息化发展时代，提高测绘工作的效率就显得比较重要。在三维空间的测绘技术应用，对实际测量工作的水平就能得到有效提高，并在实际测量工程中得到了广泛应用，在通过从理论层面对三维数字地形图测绘技术的应用研究下，就能为实际技术应用有着实质性意义。 1、三维数字地形图的特点与概念 三维数字地形图是一个较为成熟的概念，三维数字地形图初期是在二维地形图上，等高线与高程点带高程，即在二维地形图中只有高程点与等高线是三维的。在后期发展过程中，将某些地表物体如河流，公路将其高程标注于特征点上，将其从二维变为三维。但是从严格的意义上来说，这些都不是完整的三维数字地形图。三维地形图将地表物体与地形都看作是三维的空间。对地表物体与地形的表示采用的是三维离散点。也可以理解为用来表示地貌与地形特征的特征线与点都是三维的。在三维坐标中，地物或地貌在水平面上的投影用X，Y来表示，高程则用Z来表示。三维数字地形图的特点在于在反映地表物体立体形状的同时又能反映区域内的地形起伏情况。三维数字地形图是一种矢量图，在地面物体竖直方向与平面位置反映方面，是按照同一比例尺进行表示的，在对空间信息表示时，具有较高的精度，内容方面也比较详细。三维数字地形图与传统二维地形图最大的区别就在于只能是数字或者是电子形式。 2、三维地形及地物测绘内容 2.1、绘制三维地形 通常情况下，等高线、不规则格网(TN)以及规则格网模型(Gird)是表达数字地形较为常见的3种方式。等高线模型在借助等高线上多个点的基础上，能够直接生成三维地形，其台阶痕迹较为明显，无法有效地对陡坎、沟壑等特殊地貌进行表达；不规则格网模型(TN)及不规则三角网，借助采样点的不规则布置特点，通过形成连续的三角形，生成相对真实的地形表面特征，这一方式格网结构较为凌乱，对地形表面的分析效果较差；规则格网模型(Gird)其分布等间距，能够更为直观、精准、完整地表达出地形特征，在对陡坎、沟壑等特殊地形的表达方面，这一方式更具备优势。二位数字地形图通常利用二维符号进行对特殊地形的空间结构特征的表达，其表现效果较差，而三维规则格网地形模型对特殊地形结构的表现相比二维数字地形图有了质的飞跃，通过对更为直观精准的可视化效果的加强，避免了符号表示方式中的复杂性以及不明确性。 三维数字地形图对于地形表达的精细与否，多与采样高程点设置的精细程度有关，三维格网在分辨率方面既受到地图比例尺的影响，同时也与地形复杂程度有直接关系。在进行地形表达时，可综合利用多分辨率的格网模型，平原地区地形简单可使用大格网，山区地形复杂，格网则需要细小一点，保证获取更小冗余的数据，提升地形起伏的表现真实性。 2.2、三维地形图的特征体现 三维地形图有着鲜明的特征，主要体现在为每个几何坐标增加了第三维的信息，这样就使得坐标的水平和垂直方向有着可量测的性质，在测绘的精确度上得到了进一步提高。三维地形图能够在三维模型的构建下，对空间目标的种类数量等得到有效表达，从而为测量工作人员提供直观的三维空间信息，有着丰富的属性信息。在承载三维地形图的GIS平台的应用下，对空间的信息能得到进一步的丰富，也能为后期的GIS平台缝隙功能也能提供数据基础，这是其他的地形图不具备的功能特征。 2.3、地形表达 在地形与地貌表达方面，三维数字地形图主要是采用三维网格线，并且用高程注记点作为辅助，采用该方式不会影响到符号表达地物。网格大小主要由两个方面来决定，其一是地形图分辨率，比例尺越大，对地形与地物的表达就会越精细，网格就会越小。其二同是制图区地形情况，地形越是复杂，在表达时，为了保证其准确性，避免信息失真，网格就会越小。结合到实际情况，对于同一制图区内，地形可能会存在的简单与复杂情况，此时在用网格来进行表达时，可以采用四叉树结构，简单地形用大网格进行表示，而复杂的地形则用小网格进行表示。 3、三维空间数据采集方法 3.1、全站仪三维数据采集 全站仪三维数据采集在野外数据采集中应用最为广泛，在实际应用过程中，这种数据采集方式对工作人员的专业水平及其操作标准度要求较高，具体操作内容为：利用内插方式对野外作业所需测定的特征点进行坐标确定，以形成相应的高程数据；野外作业通常要求地物呈均匀分布，若在实际作业中遇到地物分布较为分散或范围较小的测定区域，可采用无棱镜测量方式，这种测量方式具有操作简单、精度高、投入成本低等特点，适用于对精度要求高、作业范围小的三维空间数据材积重。 3.2、三维地形与地物的绘制 常见的数字地形表达方式有三种：等高线模型，规则与不规则网模型。第一种是利用等高线上的点直接生成的，无法很好的对地表地物进行表达。不规则的格网模型主要是不规则的分布点生成三角形从而来倒逼地形真实表面，由于网格没有规则，对表面分析的能力也相对较差。而规则格网模型在表达方面则可以更加的真实与准确，在特殊地形的表达方面也更加具有优势。三维地形图能够就二维地形图难以表达的特殊地形很好的表达，符号表达的不直观性与复杂性被省略掉了，可视化的效果相应的就会更加精细与直观。三维地物绘制。二维地图在对地物进行表达时，采用的是二维符号，在同一平面上，地物高程为零，对过高程点与等高线对高程与高度进行判断。二维地图在对空间立体形状进行表达时有一定难度，线状地物在对其空间立体形状进行表达时，既要考虑到水平方向的拐点也要考虑到垂直方向的拐点，拐点在表达时，采用的是特定的二维符号。
实景三维数字城市共享平台解决方案
. 概况 通过政务基础信息资源共享平台，各职能局可以将政务基础信息数据上载到共享平台上，供其他职能局共享使用，为领导提供可视化决策支持；也可以通过共享平台提供的数据共享访问接口方式，支撑各职能局专业应用系统的开发，不仅可以避免重复建设，促进资源的共享和有效利用，节约大量的财力、物力和人力，更是大大缩短了专业应用系统的建设周期，同时又有力地保障了系统建设的成功率。 1.1建设目标 以科学发展观为指导，建设标准统一、功能完善、高速宽带、互联互通、信息共享、安全可靠、可扩展性强的政务基础信息资源共享平台，广泛应用各类政府业务信息系统，积极推动政务基础信息资源数字化。对内，全市各部门能借助现有业务系统在共享平台上共享所需的各类数据和信息，实现科学、合理高效的行政审批和决策；对外，能方便、快捷地向社会提供相关的服务和政府信息公开。 1.2建设范围 在城建基础数据共享平台建设范围的基础上，从城建口4个部门市规划局、市国土局、市住建局、市市政管理局扩展到旅游委、公安局、国税局、地税局、民政局、计生委、统计局、工商局、质监局等其他相关政府职能单位，建设一个全市统一，应用广泛的政务基础信息资源共享平台，实现信息资源的整合、共享和交换，避免无序和低水平重复建设。 1.3建设内容 城建基础数据共享平台已建设的，将不列入政务基础信息资源共享平台项目建设内容。城建基础数据共享平台正在建设的内容主要包括统一的基础地理信息数据库建设、城建口档案电子化建设、地下管线数据库及城建口相关应用系统建设。 1.4应用范围 可应用于至少37个职能部门，既要满足各部门内部业务应用，又要实现跨部门业务协同。该项目以城管执法、旅游、领导决策、应急指挥、城市运行管理、环境保护、智能交通、户籍人口管理、食品药品监督管理、社会保障管理与服务、公共卫生、土地房屋管理、中小企业服务、地下综合管线管理、企业信用、个人信用、文化执法等领域的实际需要为驱动，为社会公众提供相关服务（影像地图服务等）以及为政府提供信息公开窗口（政务基础信息公开查询等）。 2建设必要性 2.1建设背景 随着城市管理建设对城市地上、地下空间数据的要求越来越迫切，开展城建基础数据共享平台建设工作，实现对城建基础信息资源的科学有效管理, 以满足各类空间地理信息的管理应用和城建口部门间共享的迫切；随后应政府各职能部门的要求，市政府决定将数据共享范围从城建口部门扩展到全市各职能部门，同时将城建基础信息数据范围从地理信息拓展到人口、法人、经济等领域，搭建起城建基础数据共享平台为基础政务基础信息资源共享平台。 目前各部门存在“多系统、多平台、少共享”的现象。旅游、国土资源、工商、水务、住建、交通、交警大队、规划、城管、工商、卫生各部门都有自己的信息系统或者平台。例如，系统方面已有数字城管、工商的企业管理系统、国土的电子政务平台、规划的办公业务系统、交警的视频
1：500数字化地形图测量
1：500数字化地形图测量（可编辑） 7>2013届工程测量技术专业论文题目 1500数字化地形图测量毕业设计班级 姓名 学号 指导教师 2013年 4 月 9 日 摘要 这次测绘的实施主要是结合实际主要从图根控制网的设计布设实测和利用GPS 全站仪对碎步点进行的采集方法以及碎步点数据的处理三方面做了探讨也非常详细的阐述了GPS全站仪在数字测图中运用以及大比例尺测图的方案最终得到符合咸阳市规划局要求的地形图数字化测图以其成图精度高成图周期短即用即测快速建立城市大比例尺基础地理信息数据库定特点已被一些城市建设规划管理的领导所青睐和引用随着测绘科学技术的反战全数字地形测图在现代制图技术下已经发展成为了高新的制图技术 数字测图的基本思想是将地面上的地形和地理要素或称模拟量转换为数字量然后由计算机对其进行处理得到内容丰富的电子地图需要时有图形输出设备如显示器绘图仪输出地形图或各种专题图图形将模拟量转换为数字这一过程通常称为数据采集目前数据采集方法主要有野外地面数据采集法航片数据采集法原图数字化法等数字测图就是通过采集有关的绘图信息并及时记录在数据终端然后再室内通过数据接口将采集到的数据传输给计算机并由计算机对数据进行处理再经过人机交互的屏幕编辑形成绘图数据文件最后由计算机控制绘图仪自动绘制所需的地形图最后又磁盘
光盘和硬盘等储存介质保存电子地图数字测图生产成品虽然仍然提供图解地形图为主但是它以数字形势保存着地形模型及地理信息 关键词数字测图全站仪地形图计算机 目录 第一章绪论 1 第二章已有资料利用分析 2 第三章平面及高程控制设计 3 31 控制网平面坐标及要求 3 com 平面坐标及高程系统的选择 3 com 主要精度指标 3 com 平面控制测量 3 32 方案一GPS作首级平面网RTK加密图根点 3 com 一级GPS网测量 3 com 布网方案 3 33 方案二导线网作首级控制全站仪加密图根点 4 com 导线测量 4 34 平面控制两种方案的论证 6 35 高程控制测量 6 com 仪器设备及施测方法 6 com 四等水准测量要求 6 41 点位分布 7 42 外业观测情况 8 com 仪器型号 8 com 作业技术要求 8 com 实际观测总时段数 8 com 平均设站数 9 43 数据处理 9 com 基线处理和质量控制 9 com 网平差处理及质量控制 11 51 全站仪测图方法与技术要求 12 com 全站仪测图的仪器安置及测站检核 12 com 全站仪测图的测距长度规定 12 com 数字地
三维数字地形图测绘技术研究
三维数字地形图测绘技术研究 三维数字地形图即线划地形图，地形和地物作为其空间对象，用三维离散点来表示空间位置和立体形状。其中X、Y表示地物（地貌）水平面的投影位置，Z表示高程。三维数字地形图突破了传统的二维数字地形图对空间的限制，用三维空间的角度去表现真实的客观世界，对空间结构关系表达更精细、更完整，具有更广泛的应用。文章根据三维数字地形图的特征，从测量、绘图及应用方面来比较分析其不同的数据采集方法特点，以及地形模型和地物模型的绘制技术分析。 标签：三维数字地形图；三维规则网格；地形模型；测绘 在测绘技术发展迅速的今天，空间定位测量技术已经应用到各个方面，具有其不可取代性。数字地形图由于其便于使用、存储和绘制的特性得到了广泛的使用，由于对地理空间表现的更高要求，人们对反映平面关系的二维数字地形图的不满足，随着地图学的理论与技术的的发展及各工程项目中数字地形图的应用，推动了三维数字地形图的出现和发展。 1 三维空间数据的采集方法 三维数字地形图由于其直观性，完整性，需要搜集大量的、密集的数据，并使用抽象符号让客观世界的表达可视化，与二维数字地形图相比，其绘制方法也有很大的区别。以下总结了三种常用的数据获取技术方法。 1.1 数字摄影测量三维数据采集 数字摄影测量应用了数字影像匹配技术、计算机应用技术等多种学科的理论及方法，是采用摄影测量的方式获得三维地形数据来建立数字高程模型和绘制地形图。对于三维地形数据的采集方法，由于我国地形的复杂多样性，我们有更多的经验，在这方面的研究已处于领先地位。对于客观世界的地面的不同形态，实际数据的采集就会有断裂线间的问题产生，对于植被覆盖区，为了能准确地反映实际地面情况，需要在这些区域进行密集的散点方式的采集数据，以便让数据采集更全面更精确。而其空间分析能力也是区别于二维数字地形图的重要功能；而另一方面三维地物数据的采集，是通过高空拍摄影像资料来分析获取数据，由于飞行高度和飞行角度，对于一些为了装饰用在顶部的建筑物而获得的伪特征点数据，进行处理后才能对真实的地物获取立体形状数据。由于摄影影像作为地形图测绘和更新的主要手段，其更新速度快是一大优势，可利用航空航天影像迅速地更新大面积DEM数据，但对全数字摄影测量的高程数据分析对比，其绝对精度和相对精度比较低，不适合大比例尺的DEM生产。另外，在拍摄时也会根据季节受到不同程度的影响，在成本上费用也比较高。 1.2 全站仪三维数据采集
数字化地形图的成图方法
第二节数字化地形图的成图方法 数据通讯结束后，计算机的硬盘里就保存了全站仪传来的坐标数据文件，再由CASS5.1进行成图。根据数据采集的方式不同也有不同的成图方法。分别有“草图法”、“简码法”、“测图精灵成图法”和“电子平板成图法”。本文将详细介绍“草图法”，并对其他方法作简要介绍。 一、“草图法”成图 “草图法”根据作业方式不同，又可分为“点号定位”、“坐标定位”和“编码引导”几种作业流程。 （一）、“点号定位”法作业流程： “点号定位”法作业流程是： 选择测点点号定位成图法—展点—绘平面图—绘等高线—加注记—加图框分幅—成图结束。 下面以CASS5.1中的例子Study.dat数据文件说明Study.dwg图形文件的生成过程。 1、打开CASS5.1界面（图6-8）。 双击CASS5.1图标，即可打开CASS5.1的主界面： 2 、选择测点点号定位成图（图6-9）
将鼠标移至屏幕右侧菜单内“测点点号” 项，按左键，即出现如（图6-9）所示的对话 框，选择 Study.dat文件名，点击“打开” 后，命令区提示：读点完成！ 共读入106个点。 3、展野外测点点号 点击“绘图处理”下的“展野外测点点号”（图6-10），便出现（图6-11）所示的对话框。选择Study.dat文件名，点击“打开”后，便可在屏幕上展出野外测点的点号如（图6-12）。 4、绘平面图 下面可以灵活使用工具栏中的缩放工具进行局部放大以便绘图，例如先把左上角放大，选择右侧屏幕菜单的“交通设施”按钮，弹出如下菜单如（图6-13），找到“平行等外公路”并选中，点击“OK”，命令区提示：
绘图比例尺1：输入500，回车。 点P/<点号> 输入92，回车。 点P/<点号> 输入45，回车。 点P/<点号> 输入46，回车。 点P/<点号> 输入13，回车。 点P/<点号> 输入47，回车。 点P/<点号> 输入48，回车。 点P/<点号> 回车。 拟合线
三维数字地形图测绘技术要点分析 孟凡争
三维数字地形图测绘技术要点分析孟凡争 发表时间：2018-06-11T11:55:21.790Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：孟凡争 [导读] 摘要：本文对三维数字地形图测绘技术要点进行了分析，文章从阐述三维数字地形图测绘技术要点概况入手，进一步介绍了三维数字地形图获取空间数据的相关技术，最后研究了三维地形及地物测绘内容和三维地形地物模型的空间匹配集成技术。 (淮北方圆测绘有限公司安徽淮北 235000) 摘要：本文对三维数字地形图测绘技术要点进行了分析，文章从阐述三维数字地形图测绘技术要点概况入手，进一步介绍了三维数字地形图获取空间数据的相关技术，最后研究了三维地形及地物测绘内容和三维地形地物模型的空间匹配集成技术。 关键词：三维数字地形图测绘技术；概况；空间数据；空间匹配集成技术 前言 在现代社会事业的建设与发展中，测绘工作是非常重要的一部分，为了提升测绘工作的质量，需要采取一系列先进的测绘技术，三维数字地形图测绘技术就是一大利器，利用该技术可以获取更高精度的数据信息，便捷的操作手法和高度智能化的模式，在省时省力、提升效率方面有着重要意义，推动了工程测绘更好更快地开展。 1、三维数字地形图测绘技术要点概述 目前在测绘事业的发展过程中，三维空间地形图成为非常有效的一大利器，这和传统的二维空间地形图比较而言，打破了空间的制约，使得二维数字地形图的内容得到充分的拓展。三维地理空间信息的存在，以一种三维空间的角度，更真实全面地解析事件和三维数字地形图间所表现出的空间联系，根据大比例尺对某个地区范围内的地形地物做更形象与全面的呈现，因此其市场前景极为宽泛，而且对于促进三维GIS发展意义重大。而在三维数字地形图中，一系列精准而整体化的数据信息构成了技术的关键，目前大比例尺三维数字地形图获取空间数据的途径主要包括了数字摄影测量、全站仪测量等等。 2 、三维数字地形图获取空间数据的相关技术 2.1 数字摄影测量技术 数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，采取摄影测量的方式，可以实现某地区地形立体空间模型的搭建，并且通过对高程数据的大规模获取，来实现三维数字模型的打造，在常见的地域内，利用数字摄影测量技术来绘制有效的三维数字地形图资料，成为非常常见的一种现象。 2.2 全站仪测量技术 采用全站仪测量技术，可以对整个三维空间数据做更精确的捕捉，而且对Ｚ坐标值来说，全站仪在获取高精准度的坐标数据方面往往会更具优势，为了获得全面的三维数字地形图成果，需要对地形及地物的点、线特征做更全面的把握，此时就可以充分发挥全站仪测量技术的作用。不仅如此，全站仪具备极强的提升地物高度测量精度的作用，其利用范围往往是针对一些地域相对狭小的地区，构成具有大比例尺和高精度的三维数字地形图。但是不可忽略的是，全站仪测量技术和别的技术比较来说，会更加费时费力。 2.3 GPS RTK技术 GPS RTK技术则是一种新的具有实时收集流动站在指定坐标系中的三维定位数据信息功能的一种定位方式，在正式的测量工作中，能够在不设控制点的前提下，快速获取比较精确的地理坐标，并且在野外实现快速生成电子地图。和全站仪测量技术有所类似的是GPS RTK，二者都在大比例尺三维数字地形图的形成上有优势，但是比较而言GPS RTK会有一定的不足，它往往会因为城市地段卫星信号接收效果不佳造成高程异常的问题，因此会在地形地物的高度值获取中出现障碍。 2.4 将地图数据作为三维空间数据来源 尽管地图上的地理高度信息比较丰富，但是高度的精确度却往往难以得到充分的保证，这就造成三维数字地形图绘制信息会不够精确，地物立体形状的数据基础之一就是对多种点、线、面状地物的高度值数据获取。现阶段多种形式的数据采集方法，对地物高度值的采取都存在或多或少的缺陷，已经成为三维空间数据采集阶段的难点。 3、三维地形及地物测绘内容 3.1 绘制三维地形 一般而言，等高线、不规则格网和规则格网模型是表达数字地形较为常见的3种方式。等高线模型在依靠等高线上多个点的前提下，可以形成三维地形信息，其台阶痕迹会相对显眼，但是却难以充分呈现陡坎、沟壑特别区域。而不规则格网模型和三角网，则是通过采样点的不规则布置，构成连续的三角形，由此形成的格网结构会比较凌乱，而且无法准确而全面地分析出地形表面信息；规则格网模型的布局等间距，可以更精确对呈现地理信息，在呈现陡坎、沟壑信息时尤其可靠。三维规则格网地形模型利用高度直观精准的可视化效果，减轻了符号表示的复杂性和模糊性，三维格网在分辨率方面既受到地图比例尺的影响，同时也与地形复杂程度有直接关系。 3.2 绘制三维地物 在二维数字地形图中主要是依靠二维符号完成信息的表述，在高层为零的平面上呈现出全部的地物特征，按照等高线以及高程点信息，针对性地研究地物的高程以及高度特点。在呈现线状地物立体空间模型上，二维数字地形图的表现难度会更高。在线状地物立体空间的表现上，不仅要对其水平方向的拐点做全面的呈现，还要设计出垂直方向上的一系列拐点，也就是高程或坡度上有明显变化的点的表达。所以，三维数字地形图可以达到更真实的地物效果。 4、三维地形地物模型的空间匹配集成技术 三维数字地形图还包括地形模型、地表及地下等不同的地物模型。在打造地形模型和地物模型的过程中，要关注其内部关联，把三维地形、地物数据与地形地物模型做高度整合，完善空间位置的准确表达。 首先，在进行地形地物特征点测量时，需要对其高程值进行测量，确保地物特征点可以看作高程点进行利用，在对统一建筑物的多个地物特征点进行测量时，其高程点值整体相同，外业采集时高程值略有差异的,取平均值。此外，对地物特征点进行采集时,既要对其水平方向拐点进行采集，同时还要采集其垂直方向的拐点。而在进行三维格网地形模型生成时，高程点设为所有的地物特征点。 利用上述匹配集成技术对某一区域进行外业测量时,以1∶500为比例尺获取三维空间数据,其三维数字地形图及三维量算空间分析，其结
地形图数字化
地形图数字化
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地形图数字化 武汉大学测绘学院 潘正风 数字地形图除采用地面数字测图方法外,也可采用地形图数字化方法。采用常规测图方法测绘的图解地形图通过地形图数字化，可转换成计算机能存储和处理的数字地形图,但其地形要素的位置精度不会高于原地形图的精度。地形图数字化方法按采用的数字化仪不同分为手扶跟踪数字化和扫描屏幕数字化。 一．手扶跟踪数字化 1．跟踪数字化仪 数字化仪输出的数据是数字化仪坐标系的坐标。 2.数字化仪坐标转换成地形图测量坐标 ()()()()? ???-+?+-?=-?-+?-?=-αλαλαλαλcos sin sin cos 00v y u x Y Y v y u x X X
? ??++-=++=y x Q ay bx Y Q by ax X 式中,x Q 、y Q 、a 和b 为待定换算系数。 3.手扶跟踪地形图数字化方法 ⑴ 地形图定位 进行地形图定位,计算坐标转换系数。 ⑵ 菜单定位 菜单定位完成后，菜单区内某一位置的行号和列号都可由数字化仪坐标换算出来。在地图数字化系统程序中,每一对行号和列号都和方格所对应的代码或程序功能已联系起来,因此，只要在数字化地形图要素之前或之后,将数字化仪游标移到菜单区相应的地形图图式符号的小方格内,这样就把该地形图要素的代码和图形的坐标(几何位置)连在一起,形成一个规定格式的数据串储存在计算机内。数字化菜单除用于输入图形要素代码外，还可输入程序执行命令,进行数字化数据的处理和屏幕图形的编辑,作为人机交互系统中的一个输入设备。 ⑶ 地形图符号的数字化 4．利用数字化仪在地形图上量算面积 ()()∑=++-+=n i i i i i y y x x P 1 1121 或 ()∑=++-=n i i i i i y x y x P 11121 式中,ｎ为多边形顶点的个数，11x x n =+,11y y n =+。
地形图基本知识
地图学基础知识 1．什么是地图？ 地图是按照一定的法则,有选择地以二维或多维形式与手段在平面或球面上表示地球(或其它星球)若干现象的图形或图像，它具有严格的数学基础、符号系统、文字注记，并能用地图概括原则，科学地反映出自然和社会经济现象的分布特征及其相互关系。 2、什么是数字地图? 数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。 3、什么是栅格图？ 栅格图是基于一套行列组成的方格数据模型，使用一组方格描述地理要素，每一个方格的值代表一个现实的地理要素。 栅格数据适合于做空间分析和图象数据格式的存储，不适合做不连续的数据处理。 4、什么是数字栅格地图（DRG）？ 数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、几何纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致的栅格文件。 5、什么是栅格图像？ 栅格图像，也称光栅图像，是指在空间和亮度上都已经离散化了的图像。我们可以把一幅栅格图像考虑为一个矩阵，矩阵中的任一元素对应于图像中的一个点，而相应的值对应于该点的灰度级，数字矩阵中的元素叫做像素。数字图像与马赛克拼图相似，是由一系列像素组成的矩形图案，如果所有的像素有且仅有两个灰度级（黑或白），则称其为二值图像，也即位图；否者称其为灰度图像或彩色图像。 6、什么是矢量图？ 矢量图是基于直角坐标系统，用点、线、多边形描述地理要素的数据模型或数据结构。每一个地理要素由一系列有顺序的的x、y坐标描述，这些要素与属性相结合。 7、为什么要将栅格地图矢量化？ 纸质地图经扫描仪扫描后，初步保存为栅格图像（常见的格式有TIFF、BMP、PCX、JPEG等）。栅格图像在地理应用领域有着这样的缺陷：首先，栅格图像文件对图像的每一像素点（不管前景或背景像素）都要保存，所以其存储开销特别大。另外，我们不能对图像上的任一对象（曲线、文字或符号）进行属性修改、拷贝、移动及删除等图形编辑操作，更不能进行拓扑求解，只能对某个矩形区域内的所有像素同时进行图像编辑操作。此外，当图像进行放大或缩小显示
基于三维数字地图系统的城市设计
基于三维数字地图系统的城市设计 摘要：三维数字地图系统作为“数字城市”、“数字规划”的产物，以其海量数据和强大的系统功能，为城市设计人员在设计过程中对方案分析论证、规划管理人员在审批过程中对方案评审以及公众在听证过程中对方案实施效果评价提供技术支撑和科学依据。本文在阐述三维数字地图技术及其特征的基础上，探讨了三维数字地图系统在城市设计中的应用，介绍了武汉市三维数字地图系统在城市设计中的应用情况。 关键词：三维数字地图系统虚拟现实城市设计 1.引言 城市设计是对城市体形和空间环境的设计，其目的是对城市形象的提升和视觉景观环境的美化，对城市面貌的展现有着重要的作用。但长期以来，规划设计人员、规划审批人员在城市设计的设计过程和审批过程中，只能从二维层面或者静态的三维层面对设计效果进行把握，不能很好地去营造城市空间景观、保护城市特色。自“数字地球”、“数字城市”的概念提出以来，三维数字技术得到系统研究，三维数字地图系统应运而生，被广泛应用到城市设计中，城市设计进入了一个动态的三维时代。本文在简述三维数字地图技术与特征的基础上，探讨了三维数字地图系统在城市设计中的应用，并介绍了武汉市三维数字地图系统在城市设计中的应用情况。 2.三维数字地图技术及特征 2.1三维数字地图技术 三维数字地图是从平面地图向三维的拓展，它将自然地形、地貌、山体、河流、道路、建筑、环境以及重大基础设施等城市自然和建设要素，通过划分模型单元和管理对象，进行平面、高程、结构、纹理色彩等的数字化处理，按照统一坐标无缝拼接而成的区域或城市可视化三维数字模型。三维数字地图是在真实表达城乡自然和人文三维空间要素的基础上，通过增加时间维度和社会经济数据维度，构成融空间、时间和管理信息为一体的多维数字城市公共平台，可以用于提高城市设计和规划管理水平，作为现代城市信息化管理的重要支撑，还可以应急指挥、防灾减灾、交通管理、网格化管理、社区管理服务等方面提供多层次的服务。 2.2三维数字地图系统的主要特征
三维数字地形图测绘技术探索 梁娟
三维数字地形图测绘技术探索梁娟 发表时间：2019-10-17T14:21:40.990Z 来源：《建筑细部》2019年第8期作者：梁娟 [导读] 三维数字地形图会将微小区域中的地理信息，凭借大比例尺，直接且形象的展现在人们的眼前。 身份证号码：450330198411101xxx 摘要：三维数字地形图实际应用的过程中，让传统意义上的二维熟悉地形图信息变得更为丰富一些，将其逐渐延展为三维地理空间数据信息，在本文当中首先对三维数字地形图测绘技术的特征进行分析，而后分析其具体构成结构，希望可以在日后地形图测绘工作进行的过程中，可以将三维数字地形图测绘技术的优势充分展现出来，妥善解决以往二维地形图测绘领域中存在的问题，让地形图测绘效率及水平得到大幅度提升。 关键词：三维；数字地形图；测绘技术 1.三维数字地形图测绘技术的研究背景 三维数字地形图会将微小区域中的地理信息，凭借大比例尺，直接且形象的展现在人们的眼前，在展示地形的过程中，可以较为清晰的将客观实现表现出来，地表的高低起伏，在使用三维数字地形图技术对地物进行展现的过程中，人们能够对地物的真实形状及空间结构形成清晰的认识，三维数字地形图实际应用的过程中，要求使用更为专业的测绘技术，以此为基础获取到的信息数据，是要比二维数字地形图当中更为精准一些，因此也就需要对此技术措施做深入的研究分析。三维数字地图概况如图1所示。 图1 三维数字地图概况 2.三维数字地形图展现出的特征 三维数字地形图可以将制图范围中地球自然表面的高低起伏反应出来，也可以反应地物的立体形状。 是使用三维离散点表示地形或者地貌以及地物空间形态的矢量地图，在反应地物的平面位置或者大小和纵向高程的过程中，都是依据同一个比例尺将其表示出来的 三维数字地形图仅仅是使用数字或者电子形式的，并可以是纸质的、 三维数字地形图是将抽象符号作为基础内容的三维空间数据可视化表达，可以更为精准且完整的将客观世界呈现在人们的眼前，凭借立体造型技术向用户展现地理空间现象，可以更为精准的将地理实体空间特性展现在人们的眼前，不单单是可以将空间对象之间的平面关系展现出来，也是可以表达地面高程和地物的高度，促使数字地图的空间表现能力及测量水平得到大幅度提升，在此背景下自然也是可以让人们对地图的空间认知能力及空间分析能力得到大幅度提升。因此是可以将其在各个工程项目中应用，特别是可以在更为复杂的地形当中将其价值充分展现出来，可以查询任意特征点的平面做坐标和高程，也就是三维坐标，测量或者查询任意两个特征点之间的距离和空间方位角。为后续工程规划及设计工作的顺利完成奠定坚实的基础。除此之外，三维数字地形图技术实际应用的过程中，可以绘制出各种类型的三维影像地图，或者是推动三维空间数据向着可视化的方向发展，让它们显得更为逼真和精准一些，就好险是二维数字地图是二维GIS 的基础内容一样，三维数字地图实际上也是三维GIS的基础内容。所以三维数字地图是三维空间数据显示和管理技术的基础内容，详细对三维数字地图这一技术措施进行分析，就能够为虚拟现实技术以及三维GIS的发展奠定较为坚实的基础。 3.三维数字地形图技术的具体构成结构 3.1点方式数据获取技术 全站仪测量技术投入使用之后，可以直接获取到三维空间数据，不单单可以对地表点的三维坐标数据形成清晰的认识，全站仪定位测量模式实际应用的过程中，还能够展现出下文中所说的这些优势，点位的布置是较为灵活的、可靠性比较强，经济性也比较强，能够在林区等复杂环境当中，精准的完成定位测量工作，也可以为高精度要求区域测量及空间数据更新等工作的顺利完成奠定坚实的基础，相较于以往的人工采集模式来说，促使工作效率得到大幅度提升，有效控制工作量的同时花费的资金也比较少，卫星导航定位技术可以完成导航定位及授时工作，定位工作进行的过程中，并不需要依靠地面控制点，是我国控制测领域中施行的一项重要措施，这一技术措施实际应用过程中，展现出的优势在于，基本上是不会受到地形及天气等因素的影响，抗干扰能力也比较强，定时及定位的速度比较快。 3.2数字地形建模技术 地形建模图形描绘工作进行的过程中，可以使用到的方法有很多，等高线是地面上高程相等且相邻的各个点连接而成的曲线，是在任意离散点上表达地形的基础上，直接使用等高线上的各个点位生成三维地形，将地形的高低起伏及地面高程呈现在人们的眼前；不规则三角网模型，直接使用测量区域中野外实测采集的离散点开展构建工作，通过现行插值这一方法对此采样点的高程数值形成清晰的认识，通过不规则的三角网模型开展三角地形空间分析工作，构成覆盖整个区域并且不相互重叠的很多三角形；依据既定规模的单元将测图区域划分为规则排雷的网格，使用离散的高程点构建规则的网格表达地形，其所展现出的特征是随着地形复杂程度的提升，采样间隔也会随之提升，规避了规则网格表达地形的缺陷，但是暴露出的问题是数据结构复杂性太强。 3.3激光测量技术 随着激光技术及电子技术的发展，激光测量技术逐渐从以往的静态点测量发展为三维立体测量技术，通过高速激光扫描测量这样一种方法，大规模且精准的获取被测空间表面三维坐标数据，为目标物体三维模型构建提供一种崭新的技术措施，因为这一技术措施实际应用的过程中展现出迅速性以及实时动态性以及高精准性等特征，可以为三维地形图测绘技术的顺利应用奠定坚实的基础，保证三维地形图测
1_500地形图测绘总结
东阿县牛角店镇公路土方1:500数字地形图测绘技术总结 聊城市经纬测绘有限公司 2014年11月
目录 一、任务概述 (3) 1.1 任务来源 (3) 1.2完成任务内容 (3) 1.3工作流程 (4) 1.4平面控制............................................ 错误！未定义书签。 1.5 数字化地形测量 (8) 二、技术设计执行况 (5) 2.1 作业技术依据 (5) 2.2设计书执行情况 (5) 2.3作业中的问题和处理 (6) 2.4质量保证措施 (6) 2.5新技术和方法的应用 (8) 2.6经验与教训 (8) 三、质量说明与评价 (8) 四、上交资料清单 (8)
一、任务概述 1.1 任务来源 本测绘项目为配合东阿县牛角店镇南公路规划、设计及后期建设等工作，我公司受东阿县国土资源局委托提供地形图和测量控制成果，测绘地形图60490平方米（合91亩）。 1.2 完成任务内容 2014年11月中旬，组成以东阿县国土资源局为主，土地局部分人员参与的城市1：500数字化地形图测绘队伍共7人，分2个作业组。工程师2人，助理工程师及技术员5人。 2、设备配置： 3、任务完成情况 完成了测区的控制测量、地形测量、资料整理以及测绘成果的检查和验收。共布设图根点9个，测绘1：500地形图面积60490平方米。 1.3 工作流程
1.4 平面控制 平面坐标系采用：国家1980西安坐标系 高程系统采用：1985国家高程基准 起算点由山东省卫星连续运行站中心提供差分数据结算坐标、高程
1.5 数字化地形测量 该测区地形测量采用解析法全站仪施测地物点，地物点施测测站均设在首级控制点或图根导线点上，对部分较隐蔽地物点采用支导线或支点施测，对最困难的地物点采用皮尺丈量或交会法等作业方式施测地物点，点位精度和解析量达到《城市测量规范》（原国家土地局TD1001-93）规定要求。 《CASS》系统是在Auto-CAD平台上开发的多用途数字地形测绘与管理系统，其功能较强，图形编辑直接采用Auto-CAD平台进行，编辑时，按照附表要求进 向认真按《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》规定和本设计书执行。 二、技术设计执行情况 2.1 作业技术依据 （1）《全球定位系统（GPS）测量规范》(GB/T18314-2001)； （2）《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-91）； （3）《工程测量规范》（GB50026-2007）； （4）《水利水电工程测量规范》（SL197-97） （5）《1:500 1:1000 1:2000 地形图图式》（GB/T7929－1995）； （6）《1:500、1:1000、1:2000外业数字化测图技术规程》（GB/T 14912-2005）； （7）《测绘技术设计规定》(CH/T 1004-2005)； （8）《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T18316-2001) ； （9）该项目技术设计书 2.2设计书执行情况 作业过程中，一般情况下严格执行设计书要求的各项内容，特殊情况下，经县国土资源局主管部门和设计方的同意，执行情况作了修改。
地形图数字化规范WORD版
1:500、1:1000、1:2000 地形图数字化规范 GB/T 17160－1997 1 范围 本标准规定了以1:500、1:1000、1:2000地形图为信息源，采用手扶跟踪或图形扫描等手段获取地形图数据的方法和要求。 依据本标准获取的地形图数据可用于建立相应比例尺测绘数据库或为地理信息系统提供基础信息。相应比例尺其他图种的数字化可参照执行。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 7929－1995 1:500 1:1000 1:2000 地形图图式 GB 14804—93 1:500 1:1000 1:2000 地形图要素分类与代码 3 术语 3.1 工作底图working base map 用于数字化作业的地形图。 3.2 检查图check map 经地形图数字化作业过程，把编辑处理后的地形图数据通过绘图仪按图式规范输出的用于检查数字化作业内容和精度的地图。 4 专业设备要求 4.1 手扶跟踪数字化仪 手扶跟踪数字化仪的幅面可根据数字化图纸的大小而定，一般选用A1(841 mm×597 mm)幅面。数字化仪的分辨率不小于每cm394线，精度不低于0.127mm。也可根据数字化的具体精度要求选择相应的数字化仪。 4.2 扫描仪 可选用平台式或滚筒式扫描仪，其分辨率应满足8.2.4.1的精度要求，一般不小于每cm157点。 4.3 绘图仪 用于检查图输出的绘图仪应满足以下要求： a）动态误差不大于0.1mm； b）单笔重复误差不大于0.05mm； c）有效绘图面积不小于841mm×597mm（A1幅面）。 4.4 数字化软件 4.4.1 软件的使用环境 数字化软件应在通用的操作系统和网络系统下运行，并便于和通用的数字化仪，扫描仪、绘图仪进行通讯。 4.4.2 数据采集软件 4.4.2.1 手扶跟踪数据采集软件应具备以下功能： a）灵活方便的分类码和属性码输入方法； b）对工作底图的重复定位能进行较差对比和超限提示； c）能按要求对采集的数据进行仿射变换； d）至少应具有点方式和流方式两种输入方法； e）对当前目标的编辑功能，如删除、移动、延长、连接等。 4.4.2.2 扫描数据采集软件应具备以下功能：
surfer80绘图软件三维地形图软件的使用
Surfer8.0绘图软件的使用 3.1 软件运行环境及特点 Golden Software Surfer 8.0 （以下简称Surfer）是一款画三维图（等值线，image map，3d surface）的软件，是美国Golden Software公司的系列绘图软件之一。该软件简单易学，可以在几分钟内学会主要内容，且其自带的英文帮助文件（help菜单）是相当完美且容易阅读的，对如何使用Surfer，解释的很详细，只要学过英语的人都可以很快上手。 Surfer的主要功能是绘制等值线图（contour map），是具有插值功能的绘图软件，因此，即使你的数据是不等间距的，依然可以用它作图。此外它还可以绘制张贴图、分类张贴图、矢量图、影像图、线框图、3d surface map，等形式的图形，其功能是比较强大的。 Surfer的安装比较简单（目前，只有Windows操作系统下的版本，最为常用的是8.0版本），只要按其提示缺省安装即可。其安装软件的大小不到30M，一般的计算机硬件基本能够顺利使用该软件。安装好Surfer以后，其环境界面如图3－1所示。 工作区 状态栏 图3-1 Surfer8.0软件界面
3.2 软件界面及命令菜单 Surfer软件的界面非常友好，继承了Windows操作系统软件的特点。从图3－1中可以看到，其最上方为命令菜单，在命令菜单的下方是命令菜单中的快捷工具栏（共两行），左侧的空白区域为目标管理窗口，用来更加方便的管理绘制的各个图形要素，右侧的空白区域为工作区，用来绘制图形，最右侧的一个竖条工具栏是绘图命令的快捷方式。下面详细介绍各个命令菜单的主要内容。 3.2.1文件菜单（F） “文件菜单”如图3－2所示，主要是对文件进行操作，如文件的建立、加载、打印设置等。 图3-2 文件菜单 新建—用来新建一个工作窗口，点击后即出现图3－1界面。 打开—打开一个已经存在的Surfer可以识别的文件。 关闭—关闭当前窗口。 保存—保存当前窗口内容。 另存为—将当前窗口内容另存为其它文件名。 输入—输入Surfer识别的图形格式。 输出—将窗口内容输出到图形等格式文件。 页面设置—设置当前页面的尺寸等属性。 打印—打印当前窗口内容。 参数选择—设置Surfer的默认属性，包括缺省单位，线型，字体等。 退出—退出Surfer。
1：500数字化地形图测绘项目技术设计书.docx
1:500 数字化地形图测绘 项目技术设计书 1概述 1.1 任务来源 随着 ××市××城区的快速发展，该市原有的地形图已不能 满足当前规划设计的要求，因此，××市住房和城乡建设局委托我院 在××城区西南方向的 ××、××及××片区增测1:500数字化地形图，以满足城市规划设计和管理的需要。 1.2 工作内容和范围 测区位于 ××市××城区西南方向的 ××片区、××片区一带，分为二个独立区块，测图具体范围由 ××市住房和城乡建设局派人实 地指定。 任务内容包括1:500 数字化地形图测绘，用1980 西安坐标系施测，并将 1980 西安坐标系的地形图转换为1954 年北京坐标系，具 体包括： （ 1）测区控制测量； （2）1：500 数字化地形图测绘，并将所测绘的1：500 数字化图地形图缩编为1：1000 地形图（ 80 坐标），面积约 6 平 方公里；
（3）将 1980 西安坐标系的1:500 数字化地形图转换为 1954 年北京坐标系地形图。 （4）在 2009 年城区地形图测绘成果的基础上，增加图幅分幅编号，并完善原有图幅结合表（电子版）； 2作业区自然地理概况和已有资料情况 2.1 作业区自然地理概况 ×× 市×× 城区地处××省西北、云贵高原南麓，是大西南通向沿海港口的重要通道, 城区介于东经108°00＇～ 108°07＇、北纬 24°39＇～ 24°45＇之间。 测区地处××城区西南方向城郊结合部，测图范围主要分布有××、××村及京峒等 3 个村庄，该项目东北面接边地区2009 年已测过 1：500 地形图。 国道 G323横穿测区，测区大车路、乡村小路不多，交通条件一般。 植被以耕地、树林、灌木林和草地为主；测区属丘林地带，部 分地方树木较多，通视条件困难。 2.2 已有资料情况 测区现有资料情况： （1）测区附近有国家 GPS C级网，可作为一级 GPS控制网的起算点。 （2）测区内有 1/1 万、1/5 万地形图，可以作为测区实地踏勘和