数字测图外业
简述数字化测图

简述数字化测图关键词:数字化测图、内外业一体化数字测图、摄影侧量与遥感数字测图、原图数字化成图。
摘要:采用内外业一体化数字测图、摄影侧量与遥感数字测图、原图数字化成图等测绘技术,获得供地理信息系统(GIS)使用的地形信息数据资源的“4D”产品。
数字化测图的实质是将图形模拟量(地面模型)转换为数字,将模拟量转换为数字的过程就是数据采集。
数据采集后由电子计算机对数据进行处理,得到内容丰富的地形图,并且能够由电子计算机的图形输出设备恢复地形图或各种专题图形。
数字化测图包括内外业一体化数字测图、摄影测量与遥感数字测图、原图数字化成图等。
数字化测图的成果以计算机文件的形式通过磁盘、光盘等存储,将地面信息通过数字信息储存形成数字地图。
数字地图包括数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)和数字栅格图(DRG)。
一、数字化测图基本原理首先通过航片数据采集、原图数字化、野外地面数据采集生成定位信息和绘图信息(其中野外地面数据采集需要绘制草图);把定位信息和绘图信息进行数据传输、数据处理生成地物模型和地貌模型;通过对地物模型和地貌模型(野外地面数据采集参照绘制的草图)进行屏幕编辑生成绘图文件,对绘图文件进行存盘或输出地形图。
二、数字化测图的方法(一)、摄影测量与遥感数字测图利用航天摇感技术缩短中小比例尺地形图数据的更新周期,如利用卫星正射影像图完成中小比例尺地形图的成图或更新;利用航空遥感技术进行大比例尺航测数字化成图,能大大缩短作业的时间,降低生产成本。
成图方法:采用先内业数字化采集后外业调绘,再由内业数据编辑成图的作业流程,高程注记点采用航内测图高程。
工程流程如下:航空摄影、像控点联测、电算加密、航内测图、外业调绘与补测、数字化建库、成果验收。
航空摄影:1、航摄依据:航摄仪、象幅、焦距、航摄比例尺,地形图范围、测区相对航高、太阳高度角、阴影、飞行方向等项要求。
2、飞行质量的要求:航向重叠、旁向重叠、象片倾斜角、旋偏角、同一航线上相邻象片的航高差,利用GPS定位导航。
数字测图的作业方法

数字测图的作业模式是指数字化测图内外业作业方法、接口方式和流程的总称。
一般来说,数字测图的作业模式大致分为编码法、草图法、电子平板、原图数字化等几种。
1、编码法编码法即利用成图系统的地形地物编码方案,在野外测图时不用画草图,只需将每一点的编码和相邻点的连接关系直接输入到全站仪或电子记录手簿中去,成图系统就会自动根据点的编码和连点信息进行图形生成,也称全要素编码法。
该方法的内外业工作量分配不合理,外业编码工作时大,点位关系复杂,容易输入错误编码。
编码法突出的优点是自动化程度较高,内业工作量相对较少,符合测量作业自动化的大趋势。
但这种作业模式要求观测员熟悉编码,并在测站上随观测随输入。
另外,当司镜员离测站较远时,观测者很难看清地物属性和连接关系,这就要求观测员与司镜员密切配合,相互交流反馈有关信息。
其作业流程如下:设站→观测输入编码→将数据输入微机→格式转换和编码识别→自动绘图→编辑修改→图幅整饰→图形输出2、草图法草图法是指在外业过程中只画草图就可以了,不用为每一点都赋予编码,也不用加注点的连接信息,使外业的工作量减到最少,当系统把所测的点展到计算机屏幕上之后,对照草图就可以在屏幕上直接进行编辑成图。
编码法和草图法成图模式无法实时显示和处理图形,图形信息很大程度上靠数据来体现,这就给测绘地面情况比较复杂的地形图、地籍图等带来困难。
我们不难比较得出这样的结论:以上两种方法中,全要素编码法外业编码复杂易出错但内业工作量相对较少,草图法的外业工作量最少,数据采集过程最简单,并且最不容易出错,但内业编辑工作量比较大,在一般的作业单位中应用较广。
其工作流程如下:设站→瞄准观测→将数据输入微机→(格式转换)编制编码→内业成图→编辑修改→图幅整饰→图形输出3、电子平板测图系统电子平板测图是利用电子平板测绘成图系统,把便携计算机与全站仪连接,与传统的平板视距法成图类似,用便携计算机替代了大平板,实时进行数据采集,数据处理与图形编辑,电子平板测绘系统是在传统数字化成图系统的基础上开发而成,其数据采集与图形处理在同一环境下完成,实时处理所测数据,具有现场直接生成地形图“即测即显,所见所得”等优点,但对阴雨天、暴晒或灰尘等条件难以适应。
讲课课时数字测图外业(实习课时草图法数据采集)资料课件

CONTENTS
目录
• 数字测图外业概述 • 草图法数据采集 • 讲课课时数字测图外业(实习课时草图法数据
采集)的实践操作 • 讲课课时数字测图外业(实习课时草图法数据
采集)的常见问题与解决方案
CONTENTS
目录
• 讲课课时数字测图外业(实习课时草图法数据 采集)的案例分析
CHAPTER
04
讲课课时数字测图外业(实习课时草图 法数据采集)的常见问题与解决方案
数据采集常见问题
定位精度不足
由于设备或技术限制,导 致采集的数据位置信息存 在误差。
数据丢失或损坏
在数据传输或存储过程中 ,出现数据丢失或损坏的 情况。
采集效率低下
由于操作复杂或设备性能 不足,导致数据采集效率 低下。
数据处理常见问题
数据处理错误
由于算法或人为操作失误,导致 数据处理结果不准确。
数据格式不兼容
不同软件或平台间存在数据格式不 兼容的情况,影响数据处理和成果 输出。
数据处理效率低下
由于数据处理算法复杂或设备性能 不足,导致数据处理效率低下。
成果输出常见问题
成果输出格式不规范
成果输出不及时
成果输出格式不符合行业标准或规范 ,影响成果的共享和使用。
准备工作
收集相关资料,包括地图、卫 星遥感影像等;准备必要的工 具,如测量仪器、标注工具等
。
实地调查
根据底图和任务要求,对实地 情况进行调查和测量。
数据标注
将实地调查和测量的数据标注 在草图或地形图上,并记录相 关信息。
数据整理
对标注的数据进行整理、分类 和格式化,以便后续处理和应
第5章数字测图外业1

九、1:5000库区地形图测绘
• 库区地形图测绘,外业数据采集设备为经严格 检验的全站仪TOPCON GTS311(精度:测角 2″,测距2+2×10-6mm)、NIKON DTM430E(精度:测角2″,测距3+2×10- 6mm)、TOPCON GTS225(精度:测角6″, 测距5+3×10-6mm)、TOPCON GTS221D (精度:测角6″,测距5+3×10-6mm)、其操 作严格按照1:5000数字化地形图碎部测量的技 术要求执行。库区约10个平方公里。内业采用 南方CASS5.1成图系统数字化成图,成果由绘 图仪打印和光盘刻录输出。
一、作业目的、任务
• 为了充分开发信丰县域内桃江的水力资源,促进信 丰县经济发展,赣州优恩江源电力投资有限公司拟 在桃江五洋段内建设一座水力发电站。发电站的前 期工程和勘测设计任务委托给赣西土木工程勘测设 计院来完成。其前期工程的测绘作业由赣西土木工 程勘测设计院测绘分院主持实施。 本次测绘作业主要包括以下几项: 1、 坝区1:500地形图约0.4平方公里。 2、 四等水准路线从信丰县城至赣县王母渡镇总长约 50公里。 3、里。 4、 库区1:5000地形图约10个平方公里。
五、平面控制的设计实施
1、 首级控制的设计 首级控制拟在四等国家三角点的基础上布设GPS网。整个网由多个同步环组成,整体平 差。平面起算数据为江西省测绘局提供的四个国家三角点成果。由于原四等网采用高斯 -克吕格分带投影,有3°带和6°带两套坐标系统,6°带中央子午线为117°,3°带中 央子午线为114°。本次测区中心经度约为114°58′,离中央子午线较远,长度变形较大, 最大变形达到了约9cm/km,其变形已超过了国家规范规定的2.5cm/km的要求,故最好采用 1.5°带或任意投影带来限制长度变形。但由于本项工程的性质和特点,坝区范围较小, 为了与其它测绘成果系统统一,还是选择中央子午线为114°的国家3°带,取1954年北 京坐标系。GPS网的布设规格和技术要求均按规范规定的作业依据有关条款执行。 首级控制点在地面均为现场混凝土浇灌约为0.5米深的标石,屋顶点为凿刻标志。控制点 均选在高建筑物上或较为稳固便于使用的地面上,便于寻找和长期保存。点号编号统一 采用Ni。 首级网的观测采用Trimble 4000SE单频GPS接收机(三台套)进行外业观测,其标称精度 为:距离:10+2×10-6×d(mm)高程:20+2×10-6×d(mm)方向:1+5/d(s) 其中d为基线边长度(单位:公里)。 全网共由9个同步环组成,每条基线观测时长50~60分钟,观测方法和限差要求均按规范 规定的有关条款执行。内业在笔记本电脑上利用Trimble公司的专用数据传输软件传输数 据,基线解算和平差处理采用武汉大学的GPSADJ GPS网与地面网平差或联合平差软件。 软件均为商品化软件能确保成果计算的正确性和可靠性,计算中数字取位均按规范有关 条款执行。 2、 加密控制 加密控制拟在GPS网控制点基础上利用经严格检验的全站仪TOPCON GTS311(其标称 精度为:测角2″,测距2+2×10-6mm)和NIKON DTM430E(其标称精度为:测角2″,测 距3+2×10-6mm)布设1~2个点的支导线。支导线的距离往返观测。限差要求均按规范 规定的有关条款执行。
第4章 数字化测绘外业工作.ppt

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❖设从O点测量A方向到B方向的夹角,在由A 方向旋转望远镜照准B方向的过程中,测定 出条纹移动整条数为n,条纹分划值δ,不足
一个条纹的距离为 , 则角度可以表示为:
AOB n
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4.1.1.3 测距系统
❖全站仪的测距系统实际上是集合在内的光
电测距仪,其测距方法是直接或间接测量
❖ 根据测定传播时间的方法的不同,光电测距仪又可 分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。
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1、脉冲式测距仪
❖ 通过直接测定调制光脉冲在测线上往返传播的时间, 来求得距 离。
❖ 首先由光脉冲发射器发射出一束光脉冲,经发射光学系统后射向 被测目标。与此同时,由仪器内的取样棱镜反射一部分光脉冲送 入接收光学系统,再由光电接收器转换为电脉冲(称为主波脉 冲),作为计时的起点。从目标反射回来的光脉冲通过接收光学 系统后,也被光电接收器接受并转化为电脉冲(称为回波脉冲), 作为计时的终点。因此,主波脉冲和回波脉冲之间的时间间隔就 是光脉冲在测线上往返传播的时间t。
❖ 全站仪通过与计算机的通讯接口,可以实现与计算机的双向通 讯,可大幅度减少读数与记录 。
❖ 全站仪的出现改变了测绘作业的方式,极大地提高了测量作业
的效率,在测量工作数字化、自动化的技术进步中,起到了关
键性的作用。
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全站仪的结构
❖全站仪同样有基座、照准部、望远镜等主 要部件。
❖按功能划分为电源、测角系统、测距系统、 计算机微处理器及应用软件、输入输出设 备等功能相对独立的部分。
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莫尔条纹技术 ❖实际工作中是设法将栅距放大,莫尔条纹技术是
第03章数字测图的外业

(2)电子平板法:作业人员一般配置为: 观测员1人,电子平板(便携机)操作人员1 人(记录与成图),跑尺员1人~2人。
特殊情况下,外业作业组最少人员配 置为2人:一个观测员,还负责操作便携机; 一个跑尺员。只要便携机配置的测图软件 所提供的操作十分方便(人称“傻瓜”软件), 而且作业人员对它的操作又很熟悉,这个 方案是可以实现的。 用电子平板测图,从人员组织到各种 测量方法的自动解算和现场自动成图,真 正做到内外业一体化,测图的质量和效率 都将超过传统的人工白纸测图。
1.概述
数据采集就是采集供自动绘图用的绘图 信息,是数字测图的一项重要工作。 不同的数据源、不同的作业模式有不同 的数据采集方式,有内业数据采集与外 业数据采集之分,有手工输入、半自动 输入、自动输入之分。
一个优秀的数字测图系统通常支持多种 数据采集方式。 目前大比例尺野外数字测图主要使用全 站仪采集数据,故本课程主要介绍使用 全站仪实施野外数据采集的方法。
6.野外数据采集模式
(1)数字测记模式 ① 有码作业 ② 无码作业 (2)电子平板测绘模式
(3)GPS RTK测绘模式
二、数据编码
1.数据编码概念
野外数据采集仅用全站仪或其它大地测量仪 器测定碎部点的位置(坐标)是不能满足计 算机自动成图要求的,还必须将地物点的连 接关系和地物属性信息(地物类别等)记录 下来。
1收集资料2求定测区转换参数3基准点的安置和测定应有正确的已知坐标地势较高且交通方便视野开阔周围不产生多路径效应的影响及没有其他干扰源以防数据链的丢失rtkrtk处理同志关系上搞庸俗关系学热衷于迎来送往
第三章 数字测图的外业
一、野外数据采集原理
二、数据编码 三、连接信息
四、控制测量
第3章数字测图外业

3.2.2 半仪器法(方向交会法)
• 1方向直线交会法 • 2方向直角交会法
1方向直线交会法
• A,B为已知点,欲 测定i点,照准i点, 读取方向值Li,用戎 格公式可计算出i点 坐标,
X cot X Z cot Y A YZ Xi A cot cot Yi Y A cot YZ cot X A X Z cot cot
• 电子平板法测图时,作业人员一般配置为:
–观测员1名 –电子平板(便携机)操作人员1名 –跑尺员1~2名
•
其中电子平板操作员为测图小组的指挥。
3 一步测量法
• 利用电子平板测图,还可以采用图根导 线与碎部测量同时作业的“一步测量 法”。 • 即在一个测站上,先测导线的数据,接 着就测碎部点。这是一种少安置一轮仪 器、少跑一轮路,大大提高外业工作效 率的测量方法。
4 平行线法
• A,B,C,D,E为曲线AE上的已知点,求与该线间距 为R的曲线上1,2,3,4,5各点的坐标。
X 1 X A R cos a1 Y1 Y A R sin a1
X 3 X C R cos a3 Y3 YC R sin a3
角度偏心法
• 欲测定目标点B,由于B点无法 到达或B点无法立镜,将棱镜安 置在离仪器上 进行测量,先测定至棱镜的距 离(DZB =DZBi),然后转动望远 镜照准待测目标点Bi,读取水 平角LB,则测得B点坐标为:
X B X Z DZB cos ZB YB YZ DZB sin ZB
距离偏心法
• 欲测定B点,但B点不能立标尺或反 光镜,可先用极坐标法测定偏心点Bi (水平角读数为Li,水平距离为 SZBi),再丈量偏心点Bi到目标点B 的距离△Si,即可求出目标点B的坐 标。
数字测图外业实施

1:1000≥16个 1:500≥64个 支点:在控制点或图根点上,增设测站点可采用极坐标法、交会法和 支导线。
一、控制测量
平面:
图2 图1
导线测量/交会测量
B
GPS静态测量/动态GPS(RTK) 图4
辐射法 图4
一步测量法 图5
4、仪器设备的选择及检验
控制网:静态GPS /动态GPS/导线 加密:动态GPS/导线测量
2〞3+2×10-6D 数据采集:全站仪/动态GPS
6〞5+5×10-6D ,
仪器的检校:
5、技术设计书的编写
§(二)数字测图的实施
一、控制测量 二、测图前的准备工作 三、全站仪野外数据采集原理
一、控制测量
A
高程: 水准测量 三角高程测量
B A
T1
T3
图5
T
2
图3
检核
D C
一、控制测量
高程:
图2
图3
图1
水准测量
三角高程测量
平面:
导线测量/交会测量
GPS静态测量/动态GPS(RTK)
辐射法
一步测量法ຫໍສະໝຸດ 辐射法就是在某一通视良好的等级 控制上,用坐标法测量方法,按全圆方 向观测方式一次测定几个图根点.这种 方法无须平差计算,直接测出坐标.为 了保证图根点精度,一般要进行两次观 测。
1997)
《大比例尺地形图机助制图规范》(GB14912-94) 《工程测量规范》 《城市测量规范》 《地籍测绘规范》 《地籍图式》 《房地产测量规范》
二、技术设计书的编写
1、测区踏勘
交通 水系 植被
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电子手簿
主要功能(以NFSB电子手簿为例)
1)接收处理全站仪观测数据 2)接收处理采用其它测量方法得到的观测数据 3)与微机通讯 4)把绘图仪当作数字化仪使用 5)可随时进行反算和检测 6)快速放样 7)平差计算 8)面积量算 9)土方量算 10)驱动功能 11)展绘功能 12)计算道路曲线
1 测记法施测
测记法数据采集,每作业组一般需: 仪器观测员(兼记录员)1名 绘草图领镜(尺)员1名 立镜(尺)员1~2名 其中绘草图领镜员是作业组的指挥者,需
技术全面的人担任。
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2 电子平板法施测
电子平板法测图时,作业人员一般配置为: 观测员1名 电子平板(便携机)操作人员1名 跑尺员1~2名 其中电子平板操作员为测图小组的指挥。
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数字化仪
手扶跟踪数字化仪对原图的清晰度要求不
高,可对要素有选择地进行数字化,数据处
理较简单,但工作量比较大,时间稍长就容
易引起作业员研究疲劳。若图面清晰(反差
大),数字化要素较多时,可利用自动扫描
数字化仪(简称扫描仪)进行数字化。扫描
仪可以将图形、图象(黑白或彩色)快速、
在野外采集数据之前,通常要对测区进行“作 业区”划分。
在数据采集之前,最好提前将测区的全部已知 成果输入电子手簿或便携机,以方便调用。
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4.1.2 野外数据采集
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 一步测量法
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如果测量的目的只为获得地面物体水平投 影的位置,则称这种测量为地物测量。
如果测量的目的既要获得地面物体的水平 投影位置又要获得其高程,则这种测量就 是地形测量。
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在野外用仪器将碎部点与控制点的关系(包 括距离、方向和高差)测定,并将这些数据 记录下来,再在室内进行绘图,这就是一 般称为的测记法。
内容提要
4.1 野外数据采集 4.2 碎部点坐标测算方法及数学原理
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4.1 野外数据采集
4.1.1 测图前的准备工作
1 控制测量 2 仪器器材与资料准备
4.1.2 野外数据采集
1 测记法施测 2 电子平板法施测 3 一步测量法
4.17
测量原则
必须遵循“先整体后局部”,即“先控制 后碎部”的原则;
为了保证成果的质量,必须坚持随时检查 的原则。
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4.1.1 测图前的准备工作
1 控制测量 2 仪器器材与资料准备
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1 控制测量
控制测量和地形特征点(碎部点)采集。
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野外数据采集概述
数据采集就是采集供自动绘图用的绘图信息,是 数字测图的一项重要工作。不同的数据源、不同 的作业模式有不同的数据采集方式,有内业数据 采集与外业数据采集之分,有手工输入、半自动 输入、自动输入之分。一个优秀的数字测图系统 通常支持多种数据采集方式。目前大比例尺野外 数字测图主要使用全站仪采集数据,故本书主要 介绍使用全站仪实施野外数据采集的方法。
3、类型(硬件)
1)仪器内藏的存储模块或插入式磁卡 2)仪器厂家生产的与全站仪相配套的专用电子手簿 3)以通用的袖珍计算机或掌上电脑为依托开发的电子手
簿
4、分类
1)固有程序型
进行各种野外测量,都按电子手簿中事先编好的操作程序一步一步地进行,并能同时 得到点的坐标和高程。
2)可编程序型
除具有获取存储观测值的功能外,还具有编程语言模块,用户可根据需要自行编制测 量程序,测量时选择调用。
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2 仪器器材与资料准备
实施数字测图前,应准备好仪器、器材、控制 成果和技术资料。仪器、器材主要包括:全站 仪、对讲机、电子手簿或便携机、备用电池、 通讯电缆(若使用全站仪的内存或内插式记录 磁卡,不用此电缆)、花杆、反光棱镜、皮尺 或钢尺等。全站仪、对讲机应提前充电。在数 字测图中,由于测站到镜站距离比较远,配备 对讲机是必要的。
这种方法工作时受气候影响小,但在室内 绘图无法与实地对照进行,有错误不易发 觉,又不能及时改正。
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在野外根据图解的原理当时就把碎部点的位置确 定下来,绘图工作是在野外进行的,这种方法一 般称为测绘法,也是最常用的方法。
由于实物较小,按比例缩小后无法在图纸上给出。 这时可不按比例而用规定的符号表示其位置。
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数字化仪
定义
从图纸上获取数据的过程称为图数转换或
模数转换,也称数字化。实现这种转换的
仪器称为数字化仪。
分类
1)按自动化程度:手扶跟踪式、半自动跟踪式和自动扫 描式数字化仪
2)按数据格式:矢量式和栅格式数字化仪 3)按数字化台面形状:平台式和滚筒式数字化仪
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3 一步测量法
利用电子平板测图,除了可按传统的作业 程序进行施测以外,还可以采用图根导线 与碎部测量同时作业的“一步测量法”。
即在一个测站上,先测导线的数据,接着 就测碎部点。这是一种少安置一轮仪器、 少跑一轮路,大大提高外业工作效率的测 量方法。
地貌一般是用表示高程的等值线即等高线(就是 在同一条等高线上的点的高程相同)表示的。等 高线既能表示出地形的高低起伏情况,也能表示 其水平投影的位置。有的地貌用等高线表示有困 难,也可用规定的符号来表示。
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有些是在野外进行的,称为外业;有些是 在室内进行的,称为内业。外业工作主要 是获得必要的数据,如点与点之间的距离, 边与边之间夹角的水平投影 (水平角等); 内业工作主要是计算与绘图。
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4.1.3 测量其它硬件
电子手簿 数字化仪 扫描仪 数控绘图仪
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电子手簿
1、定义 在地面数字测图系统中,野外测量数据 的采集与存储设备习惯上称为电子手簿。 2、功能 有的只具有记录功能,有的不仅具有记录 功能,还有处理数据的功能。
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电子手簿