数字化测图—第1讲
数字测图[1]
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第一章习题与思考题1.什么是数字测图？2.简述数字测图的基本成图过程。
3.什么是矢量图形？什么是栅格图形？一般情况下，同一幅地形图是矢量数据量大还是栅格数据量大？4.数据采集的绘图信息有哪些？5.数字测图系统可分哪几种？简述其基本测图思想。
6.数字测图的硬件设备有哪些？各自的作用是什么？7.数字测图有哪些优点？参考答案：1.答：人们将从野外数据采集到内业成图全过程数字化和自动化的测量制图方式称为野外数字测图或地面数字测图（简称数字测图）。
广义地讲，制作以数字形式表示的地图的方法和过程就是数字测图，主要包括：地面数字测图、地图数字化成图、数字摄影测量与遥感数字测图等。
狭义的数字测图指地面数字测图。
2.答：地面数字测图的基本过程是：首先采集有关的绘图信息并及时记录在相应存储器中（或直接传输给便携机），然后在室内通过数据接口将采集的数据传输给计算机并由计算机对数据进行处理，再经过人机交互屏幕编辑，最后形成数字图形文件。
3.答：矢量数据是图形的离散点坐标（X，Y）的有序集合；栅格数据是图形像元值按矩阵形式的集合。
一幅地图图形的栅格数据量一般情况下比矢量数据量大得多。
4.答：数字测图时必须采集绘图信息，它包括点的定位信息、连接信息和属性信息。
定位信息亦称点位信息，是用仪器在外业测量中测得的，是最终以X，Y，Z（H）表示的三维坐标。
点号也属于定位信息。
连接信息是指测点之间的连接关系，它包括连接点号和连接线型。
属性信息又称为非几何信息，是用来描述地形点的特征和地物属性的信息。
5.答：根据数据采集方法的不同，数字测图系统主要区分为三种：基于现有地形图的数字成图系统、基于影像的数字测图系统、地面数字测图系统。
数字测图是通过数字测图系统来实现的。
数字测图系统是以计算机为核心，在外连输入、输出的硬件和软件设备的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、处理、绘图、存贮、输出和管理的测绘系统。
6.答：数字测图系统需有一系列硬件组成。
数字测图复习资料
一:大比例尺数字化测图比白纸测图的优越性何在？1, 劳动强度低、效率高；2、成果满足数字化、信息化要求；3、点位精度高，精度与比例尺无关；4、成果便于保存与更新；5、数据利用率高二：数字化测图实质上是一种什么方法？答：实质上是一种全解析计算机辅助测图的方法，它使得地形测量成果不再仅仅是绘制在纸上的地形图，而是以计算机存储为载体的，可供计算机传输，处理，多用户共享的数字地形信息。
三：数字化测图的基本原理是什么？答：基本原理是采集地面上的地形、地物要素的三维坐标以及描述其性质与相互关系的信息，然后录入计算机，借助于计算机绘图系统处理，显示、输出与传统地形图表现形式相同的地形图。
四：数字化测图的数据采集是指什么？答：将地形、地物要素转换为数字信息的过程。
五：具体而言，数据采集过程要采集哪些信息？答：1. 图形信息（几何信息），它包括：定位信息和连接信息2. 属性信息（非几何信息），它包括：定性信息和定量信息六：有哪两种数据结构可以表示数字化地形图？栅格结构的图要转换成矢量结构的过程叫什么？答：矢量数据和栅格数据。
叫矢量化。
七:名词解释：栅格数据结构、矢量数据结构栅格数据结构: 采用坐标（x，y）来描述点、线、面等三种基本类型图形元素，并结合属性信息实现地形元素的表述。
矢量数据结构: 将整个绘图区域划分成一系列大小一致的栅格，由单位栅格来划分像元，栅格代表位置，像元的灰度值（或编码）表示栅格属性，根据每一栅格像元的灰度值进行分类、提取或处理，可得到不同的地形信息。
八:白纸成图于数字成图的区别?1,储存介质不同2,表现地理属性特征方式不同3,数字图并没有比例尺的限制4,数字图使用必须辅助计算机及其配套的外部设施九:数字化测图系统是一种什么系统，它由那哪些部分组成？答:数字化测图系统是以计算机为核心，在输入、输出设备硬件和软件的支持下，对空间数据及相关属性信息进行采集、输入、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。
数字测图原理与方法-10 数字地形图测绘方法-使用(第一部分)
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数字测量学 （三）数字测图必需采集的测图信息 地图图形的数据格式
➢ 地图图形要素按照数据获取和成图方法的不同，可区分 为矢量数据和栅格数据两种数据格式。
➢ 矢量数据是图形的离散点坐标（X，Y）的有序集合； ➢ 栅格数据是图形像元值按矩阵形式的集合。 ➢ 数字测图通常采用矢量数据结构和绘制矢量图。
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第十章 数字地形图测绘方法
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数字测量学
第一节 数字测图概述
➢ 随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领 域的广泛应用，20世纪80年代产生了电子速测仪、电子数 据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统，将其与内外 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 们通常称为数字化测图(简称数字测图)或机助成图。
一条曲线的两种表示方法
数字测量学 （四）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的图形。 4、按照一定的要求自动实现图形数据的应用问题。
数字测图讲义
第一章数字测图概述随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用，２０世纪８０年代产生了电子速测仪、电子数据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统，将其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。
广义的数字测图主要包括：全野外数字测图（或称地面数字测图、内外一体化测图）、地图数字化成图、摄影测量和遥感数字测图。
狭义的数字测图指全野外数字测图。
本书主要介绍全野外数字测图技术。
数字地形表达一．地形表达的方法人们生活在地球上并与地球表面处处发生联系：建筑师在地表设计、构筑楼房；地质学家研究地表结构；地质生态学家想了解地表形态和地物形成的过程；测绘工作者则对地形起伏进行各种测量，并用各种方式如地图和正射影像图等描述地形。
尽管专业领域不同，研究的侧重点各异，但所有的工作都希望能用一种既方便又准确的方法来表达实际地表现象。
人类在很早以前就开始想方设法来描述自己所熟悉的地表现象，绘图是最古老的一种，但仅是很粗略地反映所见到的地形景观，但这些信息反映的主要是对象的形态特征和色彩特征，定量的描述则非常有限。
另外一种古老而有效并一直沿用至今的精确表达地表现象的方式是地图。
地图对人类社会发展的作用如同语言和文字对社会发展的作用一样，具有不言而喻的重要性。
地图是记录和传达关于自然世界、社会和人文的位置与空间特性信息最卓越的工具。
早期地图用半符号、半写景的方法来表示地形，实现了在各种二维介质平面上对实际的三维地形表面的表示和描述。
现代地图按照一定的数学法则，运用符号系统概括地将地面上各种自然和社会现象表示在平面上。
地图具有三个基本的特性：数学法则性、制图综合性和内容符号性。
现代地图的最大优点在于具有可量测性。
在各种地图中，用来准确描述地貌形态的是等高线地图。
用等高线来表达地形表面起伏可追溯到18世纪，它的方便性和直观性使得人们认为在制图学的历史上等高线是一项最重要的发明。
数字化测图原理与方法(高井祥版)
2010/2011学年第一学期 自学周历表
函授站：科大站
专业班级：2010级地质工程（本科层次）
课程：数字化测图原理与方法 函授学时：以教学计划为准
自学内容
面授主要讲授内容
必做习题
交作业时间
第一章测量基本知识
第一节至第六节
1.测绘学研究的内容
2.地球的形状与大小
3.测量常用坐标系统
9.如何确定用水平面代替水准面的限度？
10.何谓平面图、地图、地形图、专题图？
11.何谓比例尺、比例尺精度？比例尺精度有何作用？
12.何谓直线定向？常用的标准方向有哪几种？何谓磁偏角、子午线收敛角？
13何谓方位角、真方位角、磁方位角、坐标方位角？后三种方位角之间有什么关系？
14何谓象限角？象限角与方位角有什么换算关系？
15.坐标方位角正方位角与反方位角是什么关系？
16.何谓地物、地貌、地形、地形图测绘、施工放样？
17.测量工作必须遵循的两个原则是什么?为什么要遵循这两个原则？
18.何谓控制点、控制网、控制测量？
19.何谓特征点（碎部点）、碎部测量？
20.测量的基本工作有哪些？何谓测量工作外业、内业？
21.何谓水平角、垂直角、天顶距？
61.何谓前方交会、侧方交会、后方交会、测边交会？
62.水准路线有几种布设形式？
63.试述四等及等列水准测量使用双面水质尺时一个测站上的观测程序与记录格式。
64.试述四等及等外水准测量的内业计算工作。
65.试述三角高程观测方法及计算方法。
66.全球定位系统（GPS）有几部分组成？各部分的有何作用。
67.试述GPS测量实施的方法和工作程序。
45.何谓系统误差、偶然误差、真误差、粗差、测量误差？何谓观测条件、等精度观测、非等精度观测？
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法数字测图是一种通过数字化设备对实际物体进行测量和记录的技术，它在地理信息系统、工程测量、地质勘探等领域有着广泛的应用。
数字测图的原理和方法对于提高测绘精度、简化测量流程、提高工作效率具有重要意义。
本文将就数字测图的原理和常用方法进行介绍。
一、数字测图的原理。
数字测图的原理是利用数字化设备对实际物体进行采集和记录，通过对采集到的数据进行处理和分析，最终生成数字化的地图或图像。
数字测图的原理主要包括数据采集、数据处理和数据输出三个环节。
1. 数据采集。
数据采集是数字测图的第一步，主要通过全站仪、GPS定位仪、激光测距仪等设备对实际物体进行测量和采集。
采集到的数据包括坐标、高程、角度等信息，这些数据是数字测图的基础。
2. 数据处理。
数据处理是数字测图的核心环节，主要包括数据编辑、数据配准、数据融合等步骤。
通过对采集到的数据进行处理，可以消除误差、提高精度，最终得到准确的数字化地图或图像。
3. 数据输出。
数据输出是数字测图的最后一步，通过打印、输出文件等方式将处理好的数字化地图或图像呈现出来，以便后续的应用和分析。
二、数字测图的方法。
数字测图的方法包括全站仪测量法、GPS定位法、激光测距法等多种技术手段，下面将对其中几种常用的方法进行介绍。
1. 全站仪测量法。
全站仪是一种综合了测角、测距、测高等功能的测量仪器，通过全站仪对地物进行测量，可以得到高精度的三维坐标信息。
全站仪测量法在工程测量、地质勘探等领域有着广泛的应用。
2. GPS定位法。
GPS定位法是利用全球卫星定位系统对地物进行定位和测量的方法，通过GPS定位仪可以实现对地物位置的快速准确测量，适用于大范围地物的测量和监测。
3. 激光测距法。
激光测距法是利用激光测距仪对地物进行距离测量的方法，通过激光测距仪可以实现对地物距离的快速高精度测量，适用于复杂地形和难以接近的地物测量。
以上介绍了数字测图的原理和常用方法，数字测图技术的不断发展将为各行各业带来更多的便利和可能，希望本文能对数字测图技术的学习和应用有所帮助。
数字测图基本过程与作业模式
2、数据采集
（2）原图数字化法
• 以旧的地形图为底图，进行数字化 • 数字化的方法有两种： • （1）跟踪数字化：用数字化仪对原图的地形特征点逐点
《数字化测图》
数字测图基本过程与作业模式
目录
一、数字测图基本过程 二、数字测图作业模式
第一部分
数字测图基本过程
1、数字测图基本过程
数字化测图由于数据的来源不同,采集的仪器和方法也不同, 但不管测绘哪种数字图，都必须包括一下三个基本阶段：
地形数据采集 （硬、软 件）
数据处理与成图 （硬、软件）
成图与图形输出 （硬、软件）
第二部分
数字测图作业模式
数字测图的作业模式
数字测记模式
电子平板测绘模式
室外
＋
草图
室内
成图
全站仪 便携机 成图软件
自动输入 各类全站仪
自动传输
自动输入 测距仪＋电子经纬仪
便携机
半自动输入 测距仪＋光学经纬仪
手工输入
量距＋光学经纬仪已来自光学经纬仪读数据手工输入
有 图
形
自动传输 各
电子手薄
类
输
自 动 传
出 设 备
输
自动传输
手工输入
自动输入
平板仪
数字化仪
微机
航片
解析测图仪 自动输入
各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式
谢谢观看
数字测图基本过程
1、数字测图基本过程
数字化测绘技术原理
数字化测绘技术原理数字化测绘技术是一种利用计算机和相关软件进行测绘数据处理和分析的技术。
它的主要原理是将地球表面的实际地理信息通过测量、观测和采集等手段，转化为数字化的数据，并利用计算机进行处理和分析，最终生成各种地图和空间数据。
数字化测绘技术的主要内容包括以下几个方面：1.测量和观测数字化测绘技术的第一步是进行测量和观测。
这包括地面测量、航空摄影、卫星遥感等多种手段。
通过这些手段获取的数据可以反映出地球表面的各种信息，如地形、地貌、地物等。
2.数据采集和处理数字化测绘技术的第二步是进行数据采集和处理。
这包括数据的输入、编辑、转换、校正等多个环节。
通过这些环节，可以将测量和观测得到的数据转化为数字化的数据，并进行各种处理和分析。
3.地图制图数字化测绘技术的第三步是进行地图制图。
这包括地图的设计、绘制、编辑、输出等多个环节。
通过这些环节，可以将数字化的数据转化为各种地图和空间数据，如地形图、地籍图、城市规划图等。
4.空间数据分析数字化测绘技术的第四步是进行空间数据分析。
这包括空间数据的查询、分析、统计、建模等多个环节。
通过这些环节，可以对数字化的数据进行各种分析和应用，如地理信息系统、遥感应用、城市规划等。
数字化测绘技术的优点在于可以大大提高测绘数据的精度和效率，同时也可以方便地进行各种数据处理和分析。
它已经成为现代测绘技术的主流，广泛应用于各个领域，如地理信息、城市规划、环境监测等。
总之，数字化测绘技术是一种重要的测绘技术，它的主要原理是将地球表面的实际地理信息通过测量、观测和采集等手段，转化为数字化的数据，并利用计算机进行处理和分析，最终生成各种地图和空间数据。
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回顾
结合大二地形测量实习,总结白纸
测图的作业流程。
数字化测图
全站型电子速测仪和GPS系统及计算机辅助 制图系统，两者结合逐步形成了一套从野
外数据采集到内业制图，实现了全过程数
字化的大比例尺地形测图方法，即所谓野 外数字测图技术，简称为数字化测图。数 字化测图实质上是一种全解析计算机辅助 测图的方法 。
第1章 数字化测图概述
1. 1 数字化测图概念 1. 2 数字化测图系统的组成
1. 3 数字测图的优势
1. 4 全野外数字测图的现状与展望
1. 1 数字化测图概念
1 .1.1 数字化测图是地形测量技术的革命性 进步 地形测量：是指测量地球表面局部区域内各种
地形、地物在确定的参照系统中的位置和
2．图形数字化输入设备
将已有的纸质地形图转换为数字地形信息的 专用设备称为图形数字化输入设备，常用的有数 字化仪和扫描仪。
图
3-63
1. 2. 2 数据处理与成图系统
数据处理与成图系统是指对野外直接采集到的点 位信息和属性信息进行编辑处理，生成数字地形 图的计算机软件系统。
在这个系统中，电子计算机是进行数据采集、储 存、处理的基本设备，而专业的数字化成图软件 则是系统的核心，其功能大体上可以分为数据输 入、编辑处理、成图输出三大块，其中主要部分 是各类地形图元素编辑处理工具。
作为面向人的数字地形信息，其输出形式应是用户已经习
惯的传统地形图形式。
数字地形信息要经过计算机绘图系统处理，借助于显示屏
幕或绘图仪，才能显现为传统形式的地形图。(点、线、 面）
计算机绘图系统显示出的一切都和传统地形图一样，所不 同的是，显示屏或绘图仪输出的仅仅是数字地图信息的一 种表现形式，而不像传统的纸质地形图，所看到的即是它 的全部。
矢量化数字图采用的具体数据格式因绘图 系统而异，但鉴于目前用户单位普遍使用 基于AutoCAD的计算机辅助设计软件，所
以数字化图数据格式一般是CAD格式或与
CAD格式兼容。
1. 2 数字化测图系统的组成
数字化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， 对空间数据及相关属性信息进行采集、输 入、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。
1. 2. 3 图形输出设备
图形输出设备指绘图仪、图形显示
器、投影仪等数字化地形图显示、
打印输出设备。
思考题与习题
1．白纸成图与数字化成图的共同点是什
么？不同点是什么？
2．数字化测图系统由那些部分组成？
3、数字化测图技术需要哪些技术支撑，为什 么？
几何形状，以一定的比例尺缩小，并按特
定的符号绘制成平面图形的测量工作。
白纸测图（模拟法测图）
传统的大比例尺地形测量是测量地形、地
物特征点到测站的距离及其相对某一参考 方向的角度，使用量角器、比例尺等绘图
工具，直接在绘图纸上定点，并按规定的
绘图符号手工绘制地形图。这种测图方法，
因为直接在绘图纸上绘图，被称为白纸测
1.1. 4 数字地形图的数据格式
地图图形要素按照数据获取和成图方法的不同，可区分为
矢量数据和栅格数据两种数据格式。
矢量数据采用定位信息（x，y）的有序集合，来描述点、 线、面等三种基本类型的图形元素，并结合属性信息实现 地形元素的表述；
栅格数据结构是将整个绘图区域划分成一系列大小一致的 栅格，形成栅格数据矩阵，按照地理实体是否通过或包含 某个栅格，使其以不同的灰度值表示，从而形成不同的图
数据采集：将地形、地物要素转换为数字信
息的过程。
数据采集完成后，要使计算机软件能识别所 采集的数据，并据此绘出传统意义的地形图， 野外测绘时除点位的三维坐标外，还必须采 集点位的连接信息和描述其性质的属性信息。
数据采集的信息包括：
1.
图形信息（几何信息），它包
括：定位信息和连接信息
2.
数字化测图系统可分为数据输入、数据处理和图
形输出三部分，其工作流程为：
地形数据采集 数据处理与成图 成果与图形输出
1.2. 1 地形数据采集系统
1．野外地形数据采集设备。
地面测量仪器是野外获取定位信息的基本设 备，目前主要设备为全站仪，在天空开阔的地区 也可使用双频动态GPS接收机（RTK）。
属性信息（非几何信息），它
包括：定性信息和定量信息
连接信息与属性信息只能靠观测员实地观察确 定，没有准确、完整的连接与属性信息，点位 信息作为孤立的点，是没有价值的。
对于大比例尺数字化测图而言，观察与记录连
接与属性信息，是细致、复杂的工作，需要观
测员具有良好的地形表现能力和专业素质。
1.1考一下，说说大比
例尺数字化测图与白纸测图的
共同点有哪些？
请同学们思考一下，说说大比
例尺数字化测图比白纸测图的
优越性所在。
1. 1. 2 数字化测图的基本原理
数字化测图的基本原理是采集地面上的
地形、地物要素的三维坐标以及描述其
性质与相互关系的信息，然后录入计算 机，借助于计算机绘图系统处理，显示、 输出与传统地形图表现形式相同的地形 图。
矢量数据结构是人们最熟悉的图形数据结构，
各类数字图的工程应用基本上都使用矢量格式 数字图，而栅格格式的数字图，存在不能编辑 修改、不便于工程量算、放大输出时图形不美
观等问题，而且一般情况下，同样大小的区域，
栅格格式的地形图数据量比矢量数据量大得多。
栅格格式的地形图，常常要将其转换为矢量数
据格式的数字图，这项工作称之为矢量化。