地面数字测图
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。
数字地形图测绘方法
一、数字化测图简介
将野外数据采集系统与内外业机助制图系统结合，形成一 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，亦称机助制图。 数字化测图主要包括：全野外数字化测图（亦称地面数字 化测图）、地图数字化成图、摄影测量和遥感数字化测图。 二、数字化测图的优越性： 1、点位精度高 2、便于成果更新 3、避免因图纸伸缩带来的各种误差 4、能以各种形式输出成果
三、GPS RTK录格式
一、地形点的描述 数字化是将野外采集的成图信息经过计算机软件自动处 理（自动识别、自动检索、自动连接、自动调用图式符号 等），经过编辑，最后自动绘制所测的地形图。 数字化测图中对地形点的描述必须具备三类信息：
1、测点的三维坐标，确定地形点的空间位置，是地形图最基 本的原始信息。
无码作业是用草图来描述测点的连接关系和实体的地理
属性，野外测图时，仅将碎部点的坐标和点号数据记录入全站 仪的内存中，在工作草图上绘制相应的比较详尽的测点点号、 测点间的连接关系和地物实体的属性，在内业工作中，再将草 图上的信息与全站仪内存中的测量数据传入计算机进行联合处 理。
无码作业采集数据方便、可靠，是目前大多数数字化测图 系统和作业单位的首选作业方式。
二、电子平板测绘模式
电子平板通常是指安装有数字化测图软件的笔 记本电脑。电子平板测绘模式是用笔记本电脑模拟 电子平板，在野外直接将全站仪与笔记本电脑连接 在一起，测量数据实时传入笔记本电脑，现场加入 地理属性和连接关系后直接成图。 电子平板测绘模式实现了数据采集、数据处理、 图形编辑现场同步完成。
一、草图法数字测记模式 数字测记模式是一种野外测记、室内成图的数字测图方 法。
使用带内存的全站仪，将野外采集的数据记录在全站仪 内存中，同时配画标注测点的工作草图，到室内通过通信电 缆将数据传输到计算机，结合工作草图利用数字化成图软件 对数据进行处理，再经人机交互编辑形成数字化地图。
测绘数据处理与数字成图_第二章 全站仪地面数字测图
2.3 全站仪地面数字测图
作业模式
测记法模式
外业仅采集坐标，内业成图，需绘制草图
编码法模式
外业采集坐标的同时采集编码和拓扑信息，以期提高 内业成图自动化
电子平板模式
野外实时成图
2.3 全站仪地面数字测图
特点
外业数据采集数字化、自动化、高精度 图根控制测量和碎部测量一体化 地形图测绘以测站/文件/自然测区为单位 内业成图机助制图
x
∆y AB
B
B点的坐标：
∆x AB α AB
x B = x A + ∆x AB y B = x A + ∆x AB
xB xA
O A
D AB
yA
yB
y
三角高程测量原理
Dtanα α
A、B两点间的高差：
v
h AB = D tan α + i − v h AB = S sin α + i − v
B点的高程：
i A HA
α
B hAB HB
H B = H A + hAB
D 大地水准面
坐标测量程序
2.3 全站仪地面数字测图
原理
利用全站仪提供的坐标测量功能在测站点上采 集测站附近碎部点的三维坐标，然后经通讯接 口将采集数据传输至计算机中，最终借助数字 制图软件实现数字地形图的机助成图
全站仪地面 数据采集 数据传输 机助成图
' AB + 180 + 180 + 360 1 2 3 4
xB xA
O A
α
AB
α α ' AB = α ' AB α ' AB
yA
yB
大比例尺数字地形图测绘
测站数据，如测站点号、零方向点号、仪器高、 零方向读数等。
碎部点观测数据，如点号、连接点号、连接线型、 地形要素分类码，坐标和高程（或水平角、距离、 竖直角、仪器高和目标高）等。
控制点数据，如点号、类别、、坐标和高程等。
记录格式
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A1 — 记录类别
A2 — 点号 A3 — 连接点号 A4 — 线型和线序 A5 — 地形要素代码 A6 、 A7 、 A8 — 碎部点的、坐标、高程
三、大比例尺数字地形图的检查与验收
1. 检查验收程序
自检 互检 专检 2. 检查验收方法 室内检查 外业巡视
外业设站检测
Mx
2 X X i i i 1
n
n 1
2 Y Y i i i 1 n
My
n 1
2 S i i 1 n
（5）属性数据精度：描述每个地形要素特征的各种 属性数据必须正确无误。
（6）逻辑一致性：指各要素相关位置应正确，并能 正确反映各要素的分布特点及密度特征。线段相交， 无悬挂或过头现象，面状区域必须封闭等。 （7）完备性：指各种要素不能有遗漏或重复现象， 数据分层要正确，各种注记要完整，并指示明确等。 （8）数字地形图模拟显示时，其线划应光滑、自 然、清晰、无抖动、重复等现象。符号应符合相应 比例尺地形图图式规定。注记应尽量避免压盖地物， 其字体、字大、字向等一般应符合地形图图式规定。
（1）数据通讯
通讯电缆接口插头 通讯参数 波特率、字长、奇偶检校、停止位 （2）数据格式 全站仪数据格式
发送 接收 入地 入地 发送 接收
1：1000数字化地形测量1
编制： 班级： 专业： 指导教师：
包头铁道职业技术学院毕业设计
摘
要
地面数字测图是利用全站仪或其他测量仪器在野外进行数字化地形数据采集，在成 图软件的支持下，通过计算机加工处理，获得数字地形图的方法，其实质是一种全解析 机助测图方法。 数字测图是通过数字测图系统来实现的， 数字测图系统主要由数据输入、 数据处理和数据输出三部分组成，其作业过程与使用的设备和软件、数据源及图形输出 的目的有关。数字测图使地形图测绘实现了数字化，自动化，改变了传统的手工作业模 式。地面数字测图与传统的图解法测图相比，具有自动化程度高、精度高、不受图幅限 制、便于使用管理等特点。目前，数字测图技术已基本取代了传统的地形图测图方法， 地面数字测图已成为获取大比例尺数字地形图、各类地理信息系统以及为保持其现势性 所进行的空间数据更新的主要方法。该项目的实施步骤为：① 资料收集和实地踏勘； ② 编写项目技术设计书；③首级控制测量为测区提供基础控制网；④图根控制测量；⑤ 外业 数 据 采 集 和 编 辑 ； ⑥ 内 业 数 据 分 析 和 资 料 整 理 ； ⑦ 成 果 检 查 、 验 收 ； ⑧编写技术总结；⑨提交成果、资料。 关 键 词 ： 数字测图；控制测量；数据采集；图形编辑；提交----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1 任务情况 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 测
数字测图重点总结
数字测图重点总结数字测图重点总结1.数字测图的概念：广义的概念，数字测图就是制作以数字形式表示的地图的方法和过程，包括全野外数字测图，地图数字化成图、摄影测量和遥感数字测图。
狭义的概念，数字测图指全野外数字测图。
2.数字测图的基本思想：将地面上的地形和地理要素转换成数字量，然后由计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备输出地形图或各种专题地图。
3.数字测图技术的特点：1，精度高。
2，自动化程度高，劳动强度小。
3，更新方便快捷。
4，便于保存和管理。
5，便于应用。
6，易已与发布和实现远程传输。
4.数字测图技术的发展：1，内外业作业独立阶段。
2，内外业一体化阶段。
5.数字测图的发展趋势：1，全站仪自动跟踪测量模式2，GPS测量模式3，野外数字摄影测量模式。
6.数字测图系统的硬件组成：测绘类硬件（主要指用于外业数据采集的各种测绘仪器）、计算机类硬件（用于内业处理的计算机及其标准外设）。
计算机、全站仪、数字化仪、扫描仪、绘图仪、GPS接收机、电子手簿。
7.数字测图系统的软件组成：系统软件（操作系统，如windows）、支撑软件（如计算机辅助设计软件AutoCAD）、专用软件（实现数字化成图功能的应用软件）8.数字测图的作业模式：1，数字测记模式（野外数据采集，室内数据成图）2，电子平板测绘模式（全站仪+便携机+相应测图软件实施的外业测图模式）3，地图数字化模式（用数字化仪或扫描仪在测区原有纸质地形图基础上进行数据采集的模式）。
9.测量坐标系：坐标参考系统分为天球坐标系（用于研究天体和人造卫星的定位和运动）和地球坐标系（或称地固坐标系，用于研究地球上物体的定位于运动）10.地固坐标系分为地心坐标系（原点和地球质心重合）和参心坐标系（原点和参考椭球中心重合）。
11.无论地心坐标系还是参心坐标系都可分为空间直角坐标系和大地坐标系。
12.1954年北京坐标系的特点：1，属参心大地坐标系2，采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数3，大地原点在原苏联的普尔科沃4，采用多点定位法进行定位5，高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面6，高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据，按我国天文水准路线推算而得。
地面数字测图
数字化成图陈宝林12011232 道铁二班数字化测图的基本思想: 数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数据接口传输给计算机进行处理,得到内容丰富的电子地图,需要时由计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。
随着电子全站仪及电子计算机的普及，地形图的成图方法正在逐步地由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。
目前在我国，获得数字地图的主要方法有三种：原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。
但不管哪种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出。
原图数字化：因经费困难、或受到时间等原因的限制时使用。
它能够充分地利用现有的地形图，仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作，并且可以在很短的时间内获得数字的成果；但精度低。
航测数字成图：当一个地区（或测区）很大时，就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像，通过外业判读，在内业建立地面的模型，通过计算机用绘图软件在模型上量测，直接获得数字地形图。
随着测绘技术的发展，数字摄影测量已在我国的某一地区取得了试验性的成功，在不久的将来将会得到推广。
它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像，内业通过专门的航测软件，在计算机上对数字影像进行像对匹配，建立地面的数字模型，再通过专用的软件来获得数字地图。
可以说，这将是我们今后数字测图的一个重要发展方向。
该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成，它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低，不受气候及季节的限制等优点。
它特别适合于城市密集地区的大面积成图。
但是该方法的初期投入较大，如果一个测区较小，它的成本就显得较高。
所以现在基本上由一些较大的单位来承担。
地面数字测图：在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区的测绘经费比较充足，可直接采用地面数字测图的方法，该方法也称为内外业一体化数字测图，是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。
数字测图技术总结
数字测图技术总结碎部测量1.什么是地面数字测图？地面数字测图与常规测图相比具有哪些特点？何谓"一步测图法"地面数字测图是指对利用全站仪，GPS接收机等仪器采集的数据及其编码，通过计算机图形处理而自动绘制地形图的方法。
与常规测图相比，地面数字测图有以下特点：1. 大比例尺测图自动化：野外测量自动记录、自动结算处理，自动成图、绘图，并提供可供处理的数字地图。
效率高、劳动强度小。
2. 大比例尺测图的数字化：数字地形信息可以传输、处理和多用户共享；可自动提取点位坐标、距离、方位、面积等；可供工程CAD（计算机辅助设计）使用；可供GIS 建库使用，可绘制各类专题地图；可进行局部更新，保持地图的现势性。
3.模拟测方法的比例尺精度决定了图的最高精度。
数字地形图无损地体现了外业测量的精度：数字测图的测量数据作为电子信息，可自动传输、记录、存储、处理、成图、绘图，在这全过程中，原始测量数据的精度毫无损失，从而获得与仪器测量同精度的测量成果。
4. 地面数字测图的图根控制测量与碎部测量可同时进行，即在进行图根控制测量的同时，可在图根控制点上同步测量本站的碎部点，再根据图根控制点的平差后坐标，对碎部点坐标重新计算，以提高碎部点坐标的精度，而后进行计算机处理并自动生成图形（这种方法被称为"一步测图法"）。
5. 地面数字测图在测区内可不受图幅的限制，作业小组的任务可按河流、道路等自然分界线划分，以便于碎部测图，也减少了图幅接边问题。
6. 地面数字测图必须有足够的特征点坐标才能绘制地物符号；足够而又分布合理的地形特征点才能绘制等高线，因此，地面数字测图中直接测量碎部点的数目比传统测图有所增加，且碎部点（尤其是地形特征点）的位置选择尤为重要。
传统的测图作业步骤是先控制后碎部测量、先整体后局部。
数字测图可以采用同样的作业步骤，但依据数字测图的特点，图根控制测量与碎部测量可同步进行，称为"一步测量法"。
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(2) 编码方法
①码长：8位
123 地形要素码
4 5 67 8
信息Ⅰ
信息Ⅱ
②地形要素码
• 三位数字编码（机内码）
第1位为类别代码，23位为信息元代码。 如：001为一般地形点，002为山脊点、003山谷 点……101三角点、102小三角点、103导线点…… 301纪念碑、303、327路灯……
• 三位字符编码（外码）
优点：不需要记忆繁多的地形符 号编码。
缺点：当草图编号有错误时，可 能还需要到实地查错。
(1) 人员组织
1) 观测员1人：
负责操作全站仪，观测并记录观测 数据。
当全站仪无内存或PC卡时，必须加 配电子手簿，此时观测员还负责操作电 子手簿并记录观测数据。
观测中应注意经常检查零方向，与 领仪配合经纬 仪加电子手簿采集并记录外业数据或坐标， 同时手工勾绘现场地物属性关系草图。
室内，下载记录数据到计算机内，将 外业观测的碎部点坐标读入数字化测图系 统直接展点，根据现场绘制的地物属性关 系草图在显示屏幕上连线成图，经编辑和 注记后成图。
2) 电子平板法：在野外用安装了 数字化测图软件的笔记本电脑或掌上 电脑直接与全站仪相连，现场测点， 电脑实时展绘所测点位，作业员根据 实地情况，现场直接连线、编辑和加 注记成图。
数字化测图在打印输出时，受打印 机分辨率的影响，存在着绘图误差，一 般可达0.01mm。
3. 白纸测图方法先完成图根加密，按 坐标将控制点展绘在聚脂薄膜上，然后进 行地形测图。数字测图方法可以使图根点 加密和地形测图同时进行。
例如采用自由设站方法，用全站仪的 边角后方交会功能观测2个或2个以上的已 知点，就可以精确测定出测站点的三维坐 标。
4. 白纸测图方法是以一幅地形图为 单元组织施测，这容易给图幅边缘测图 带来困难。
数字测图方法不受图幅的限制，作 业小组的任务可以按照河流、道路和自 然分界来划分，方便地形测图的施测， 也减少了常规测图的接边问题。
5. 数字地形图便于修测。
由于数字地图的碎部点精度较高且分 布均匀，重要地物点相对于临近控制点的 点位误差小于5cm，所以当数字地图需要 修测而图内大部分控制点已遭破坏时，可 以自由设站，使用全站仪的边角后方交会 功能观测图内已知的重要地物点就可以快 速获得测站点的三维坐标。
一般能流畅地运行Windows XP操 作系统即可。 (2) 软件环境
Windows XP或以上版本的操作系 统，安装有AutoCAD 2006。
2. 地形信息编码 (1) 编码原则
• 一致性（唯一性） • 灵活性 不但用于数字测图还可以用于地 理信息管理、规划设计。 • 易于掌握 符合地形测量的工作习惯 • 简单高效 • 容易被计算机识别
6.收费较高
《测绘工程产品价格》的规定，对于 困难类别为最高的Ⅲ类测区，测绘1:500 图解地形图的取费标准是179387.50元 /km2，而测绘1:500数字地形图的取费标 准是309445.12元/km2，后者比前者高出 1.725倍。
7. 生成的数字地形图可以直接被规划 设计部门使用。
§8.3.2 CASS7地形地籍成图软件简介
8.3 地面数字测图
当设备和软件条件许可时，可以 直接采用地面数字测图方法，该方法 也称为内外业一体化数字测图方法。
内外业一体化数字测图方法需要 的生产设备为全站仪[或测距+经纬仪+ 电子手簿（或掌上电脑)］、计算机和 数字化测图软件。
根据所使用设备的不同，内外业一体 化数字测图方法有两种实现形式。
③信息Ⅱ编码
用于描述符号的线型 如0表示不连线、1直线连接、2曲 线连接……
测点号 编码
1
201 0100 0
2
201 0201 1
3
201 0302 1
4
201 0403 1
5
201 0504 1
6
201 0605 7
…… ……
11
437 1000 0
12
437 1211 1
13
437 1312 3
数字化测图软件一般都应用了数据 库管理技术并具有GIS前端数据采集功 能，其生成的数字地图可以多种格式文 件输出并可以供某些GIS软件读取。
国内数字化测图软件都是在 AutoCAD平台上开发的，其优点是可 以充分利用AutoCAD强大的图形编辑 功能。
1. CASS 7.0运行环境
(1) 硬件环境
市场上比较成熟的大比例尺数字化测 图软件：
(1) 广州南方测绘仪器公司(South)公司开 发的CASS7.1；
(2) 北京威远图仪器公司(WelTop)开发的 SV300；
(3) 广州开思测绘软件公司(SCS)开发的 SCS GIS2000。
(4) 武汉大学瑞得（Read)开发的瑞得测图 软件。
(5) 欧亚公司开发的SV-300数字化测图软 件
使用3个符号名称的汉语拼音缩写，不足3位补“.”； 或1位类别编码＋2位汉语拼音缩写。
如：DXD为导线点、SZD为水准点、YBF为一般房屋…… 或：1SZ为水准点、2YB为一般房屋、2JF简单房屋……
②信息Ⅰ编码
用于描述该点与其它点的相对位置关系也称为连接码 连接点号或断点号编码法：用本点点号加连接点号或断点 号编码。 分区号加测点号编码法。
8.3.1 内外业一体化数字测图方法的特 点：
1. 白纸测图方法是采用视距法测距， 测距相对误差只有约1/300，
数字测图方法是采用EDM测距，几 百米的距离测量误差均在1cm左右。在 通视良好、定向边较长的情况下，地形 点到测站的距离可以比常规测图法长。
2. 白纸测图方法是将控制点和碎部 点坐标手工展绘在聚脂薄膜上，受人眼 最小分辨距离为图上0.1mm的限制，存 在展点误差。数字测图方法是采用计算 机自动展点，没有展点误差。
14
437 14 13 1
3. 草图法数字测图
草图法数字测图的流程是：
外业使用全站仪测量碎部点三维坐 标的同时，领图员绘制碎部点构成的地 物形状和类型并记录下碎部点点号。
草图中点号必须与全站仪自动记录 的点号一致)。
内业将全站仪或电子手簿记录的碎部 点三维坐标，通过CASS传输到计算机、转 换成CASS坐标格式文件并展点，根据野外 绘制的草图在CASS中绘制地物。