数字测图(高等教材)习题与思考题答案

1.什么是数字测图？

2.简述数字测图的基本成图过程。

3.数据采集的绘图信息有哪些？

4.数字测图系统可分哪几种？简述其基本测图思想。

5.数字测图的硬件设备有哪些？各自的作用是什么？

6.数字测图有哪些优点？

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：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。

4.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。

5.答：数字测图系统需有一系列硬件组成。用于野外数据采集的硬件设备有全站仪或GPS接收机等；用于室内输入的设备有数字化仪、扫描仪、解析测图仪等；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。

6.答：测图过程自动化、图形数字化、点位精度高、便于成果更新、能以各种形式输出成果、方便成果的深加工利用、可作为GIS的重要信息源。

1、全站仪的基本功能有哪些？

2、全站仪主要由哪几部分组成？

3、电子测角系统分为哪几类？各有何特点？

4、简述相位式测距仪测距原理。

5、使用GPT-2000全站仪进行碎部点三维坐标测量之前，

应进行哪些基本操作？

6、GPS RTK的系统有哪几部分组成？

7、将图纸数字化主要有哪两种方法？简述其数字化的基

本方法。

1、答：目前的全站仪大都能够存储测量结果，并能进行

大气改正、仪器误差改正和数据处理，有丰富的应用程序，如

数据采集、施工放样、导线测量、偏心观测、悬高测量、对边

测量、自由设站等。有些全站仪还具有自动调焦、免棱镜测距

及自动跟踪功能。

2、答：全站仪的基本技术装备包括光电测角系统、光电

测距系统、双轴液体补偿装置和微处理器（测量计算系统）。

有些自动化程度高的全站仪还有自动瞄准和自动跟踪系统。全

站仪通过按照一定的有序操作，测量并自动计算来实现每一专

用设备的功能。

3、答：电子经纬仪的测角系统一般分为三大类：编

码度盘测角系统，增量式光栅度盘测角系统和动态光栅度盘测

角系统。

编码度盘测角是绝对式测角，电子仪器由于度盘刻制工艺

上存在公差或光电接收管安装不严格，有时会使测量出现大的

粗差。目前主要用单道编码。

增量式光栅度盘是相对式测角，由于该方法容易实现，是

目前主要测角方法，在使用时照准部转动的速度要均匀，不可

突快或太快，以保证计数的正确性。

动态光栅度盘测角原理：动态测角除具有前述两种测角方

式的优点外，最大的特点在于消除了度盘刻划误差等,因此在

高精度（0.5″级）的仪器上常采用这种方式。但动态测角需

要马达带动度盘，因此在结构上比较复杂，耗电量也大一些。

4、答：相位法测距是通过测量含有测距信号的调制波在

测线上往返传播所产生的相位移，间接地测定电磁波在测线上

往返传播的时间t，进而求得距离值。

两点之间距离为

)

(

)

(

2

N

N

u

N

N

f

c

D∆

+

=

∆

+

=，式中：

f

c

u

2

2

=

=

λ

，相位法测距相当于用一把测尺（或称

“光尺”）u一尺段一尺段丈量距离，获得N个整尺段和一个

尾尺段数ΔN，然后按上式计算距离D。

测距仪中的相位计只能测出相位差Δφ，即能测定ΔN，

而无法直接测出整波数N。相位法测距通常采用多测尺组合测

距技术。

5、答：（1）对中、整平；

（2）大气改正值PPM；

（3）单位设置（UNIT SET）；

（4）模式设置（MODE SET）即测距模式；

（5）仪器和棱镜常数设置。

6、答：RTK GPS系统由一台基准站（亦称参考站）接收

机和一台或多台流动站接收机以及用于数据实时传输的数据

链系统构成。

7、答：数字化有两种：手扶跟踪数字化和图像扫描数字

化。

1）手扶跟踪数字化仪：连接好计算机后，按要求配

置好数字化仪。打开电源开关，使数字化仪进入运行状态。在

数字化采集之前，通常首先进行图纸定向，即对图幅的四个图

廓点进行数字化。数字化录入时，点状符号将其定位点数字化；

线状符号和面状符号中的直线段将其始末点数字化；曲线数字

化一种方法是跟踪整条曲线，连续记录坐标点；另一种方法是

仅采集曲线上的拐点，其他点应用插值计算求出。图形数字化

时是分要素进行的，其地形特征码通常通过定标器点取操作菜

单输入。

2）自动扫描数字化：通过扫描仪可以把整副的图形

或文字材料，快速地高精度地数字化后输入计算机，以栅格图

形文件形式保存，通过专用的图形图象软件进行矢量化处理，

可供CAD、GIS等使用。

1、解释概念：①1954年北京坐标系；②1980年国家大地

坐标系；③WGS-84坐标系；④高斯—克吕格坐标系；⑤规则

图形的几何纠正；⑥张力样条函数。

2、简述测量坐标系与屏幕坐标系之间的变换过程。

1、答：①1954年北京坐标系:该坐标系是我国目前广泛

采用的大地测量坐标系。该坐标系源自于原苏联采用过的1942

年普尔科沃坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基

椭球。该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定

位，而是直接由前苏联西伯利亚地区的一等锁，经我国的东北

地区传算过来的。

②1980年国家大地坐标系：该坐标系采用国际大地测量

协会1975年推荐的参考椭球IAG-75国际椭球，椭球的短轴平

行于地球的自转轴（由地球质心指向1968.0 JYD地极原点方

向），起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面。按照椭球

面与似大地水准面在我国境内符合最好的约束条件进行定位，

并将大地原点确定在我国中部——陕西省泾阳县永乐镇。高程

系统以1956年黄海平均海水面为高程起算基准。

③WGS-84坐标系:它属于地心地固坐标系统。坐标系

的原点是地球的质心，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳

符合，Z轴指向BIHl984.0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴

指向BIHl984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X

轴构成右手坐标系。

④高斯—克吕格坐标系:为适应测量定位的应用，需

要将大地坐标转换为某种平面直角坐标,我国采用的是高斯-

克吕格投影，简称高斯投影。高斯平面直角坐标系的原点O是

高斯投影某一带的中央子午线和赤道的描写形的交点；x轴为