数字化测图教程第3章 数据传输与数据处理
《数字测图概述》课件
数字测图的发展历程
总结词
数字测图经历了从模拟测图到数字化测图的 转变，随着技术的发展不断完善。
详细描述
早期的地形图测绘采用模拟方法，通过手工 测量和绘制地形图。随着计算机技术和数字 化技术的发展，数字测图逐渐取代了模拟测 图。数字测图技术不断发展，从最初的纸质 地图数字化到现在的全数字化测量，精度和 效率不断提高。同时，随着GIS技术的发展
《数字测图概述》ppt课件
目录
CONTENTS
• 数字测图的基本概念 • 数字测图的原理与方法 • 数字测图的应用领域 • 数字测图的优缺点 • 数字测图的发展趋势与展望
01
CHAPTER
数字测图的基本概念
数字测图的定义
总结词
数字测图是一种利用数字化技术进行地形图测绘的方法。
详细描述
数字测图是指通过数字化技术将实地测量得到的数据转换为 数字地图的过程。它利用全站仪、GPS等测量仪器获取地形 、地物等空间信息，然后通过计算机软件进行数据处理、图 形绘制和编辑，最终生成数字地图。
数字测图需要使用先进的测量设备和计算 机等设备，增加了测图成本。
数字测图需要技术人员具备较高的技术水 平和操作经验，否则可能会出现数据误差 和地图失真等问题。
数据安全问题
法律法规限制
数字测图的数据以数字格式存储，存在被 篡改、盗取和损坏等数据安全问题，需要 采取相应的数据保护措施。
数字测图涉及到地图测绘等敏感领域，受 到相关法律法规的限制，需要遵守相关法 律法规的规定。
治理提供依据。
环境质量监测
利用数字测图数据，对环境质量 进行监测和评估，及时发现和解
决环境问题。
自然资源保护
通过数字测图技术，对自然资源 进行保护和管理，维护生态平衡
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。
数字化测图方法PPT学习教案
电子经纬仪
尼康 宾得 索佳 拓普康 徕卡
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电子经纬仪
苏一光
南方测绘
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全站仪
Leica
南方
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自动跟踪全站仪
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2.数字化测图软件 第23页/共24页
感谢您的观看！
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数字化测图方法
会计学
1
数字地图
以数字形式存储在磁盘或光盘上，用以表达 地物、地貌特征点的空间集合形态。
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一，数字化测图的优点
1.数字化测图使大比例尺测图走向自动化 数字测图的自动化效率高，劳动强度小，
错误（读、记、展）率小，绘得的地形图精确 、美观、规范。
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2. 数字化测图使大比例尺测图走向数字化 • 数字信息可供传输、处理、共享 • 自动提取面积、方位、坐标、距离 • 为CAD、GIS提供基础空间信息 • 进行分层、放大、裁剪等处理 • 局部更新速度快
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数字测图----一门新的学科体系 • 数字地面模型建模理论 • 等高线插值和拟合理论 • 数字结构与计算机图形学 • 内外业一体化理论 • 数字地图应用理论 • 测绘软件系统的设计理论与实施 • 电子测绘仪器原理、使用及相应的作业方法等
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二、数字测图的系统组成
Digital Surveying and Mapping, DSM
以计算机为核心，连接测量仪器和输入、输 出设备，在硬件、软件的支持下，对地面地形空 间数据进行采集、输入、编辑、成图、输出、管 理的测绘系统。
地形数据采 集
（硬、软件 ）
数据处理与成图 （硬、软件）
测绘中的数字测图与空间数据处理
测绘中的数字测图与空间数据处理华大天元(北京)科技股份有限公司摘要：数字测图与空间数据处理是现代测绘科学中的重要组成部分，通过利用地理信息系统（GIS）、遥感技术和全球导航卫星系统（GNSS）等工具，实现了空间数据的采集、分析、管理和应用。
这一领域的发展对城市规划、环境监测、资源管理和紧急响应等方面产生了深远的影响。
本文提供了数字测图与空间数据处理的概述，介绍了其定义、发展历程和应用领域。
数字测图技术、遥感技术和GNSS原理也在文中得到探讨。
此外，文章还突出了数字测图与空间数据处理在城市规划、环境保护和灾害管理等方面的实际应用，强调了其对可持续发展和决策支持的重要性。
这一领域的不断进步为解决当今社会面临的复杂问题提供了有力工具和方法。
关键词：测绘工程；数字测图；空间数据处理引言数字测图与空间数据处理是现代测绘科学的前沿领域，它融合了地理信息系统（GIS）、遥感技术、全球导航卫星系统（GNSS）等先进技术，以数字化、精确化、智能化的方式，对地球表面的空间数据进行采集、处理、分析和应用。
这一领域的迅速发展已经深刻地改变了我们对地理信息的获取和利用方式，对于城市规划、土地管理、环境监测、资源管理、紧急响应和灾害管理等各个领域产生了深远的影响。
一、数字测图与空间数据处理的概述（一）数字测图与空间数据处理的定义数字测图与空间数据处理是一项涉及地理信息的技术领域，它将地理空间数据转化为数字形式，以便于存储、分析和可视化展示。
这一领域涵盖了地图制作、地理信息系统（GIS）、遥感技术和全球导航卫星系统（GNSS）等多个子领域，旨在更好地理解和管理地球上的空间信息。
（二）数字测图与空间数据处理的发展历程数字测图与空间数据处理的历史可以追溯到古代的地图绘制，但它在现代技术的推动下得到了巨大的发展。
20世纪末，计算机技术的崛起使得数字地图制作和空间数据处理变得更加高效和精确。
随着卫星遥感技术和GIS软件的发展，数字测图与空间数据处理已经成为各个领域的重要工具。
第3章 地图数据源
Xs A
外方位角元素： 描述像片在摄影 瞬间的空间姿态
Y
以Y 轴为主轴的-- 转角系统
Z
z
y s
像 片 外 方 位 角 元 素
A
Y x X
航向倾 角
o
像片旋 角
Z Y N OX
旁向倾 角
X
⑶共线方程
X X A X s Y 1 Y Y A s Z Z A Zs
C
b.侧方交会
实质上与前方交会法相同，也是利用两个已 知控制点测定另一未知点的坐标。
由两个已知点A、B 和待定点P组成三角 形，分别在A及P测 定水平角，再根据 A、B两点坐标求p 点坐标。
c.后方交会
在待定点P上对A、B、 C三个已知点观测水平 角α和β，求P点坐标。 它必须用第四个已知点 D进行检核。
一、系统结构
（二）GPS地面监控系统 1个主控站 3个注入站：向卫星注入导航电文 5个监测站：为主控站编算导航电文提供观测数据
一、系统结构
（三）GPS信号接收机
1. 单频、双频 2. 测地型、导航型 3. 静态、动态
二、提高GPS接收精度的方法
差分GPS定位技术 某个城市提供固定基准站服务 利用网络和通讯技术，实现实时的动态定位, 称为网络RTK。
1.定名量表
在众多事物中只根据固有特征进行分区时， 可采用定名量表，即在分区制图现象时只根 据定性关系，而不涉及定量关系。 众数是最佳的数字统计量，以一个群体中出 现频率最大的类别定名。
2.顺序量表
按某种标志把制图物体或现象排序，表现为一种相对的等级， 称为顺序量表。它只能区分出相对的等级，不能产生对象的数 量概念。 顺序量表显示地图符号的量为优、良、中、差或大、中、小， 无单位，也不能表明差别的具体量。 分位法是其中一种常用的定量分类方法。
《数字化测图》课程标准
《数字化测图》课程标准一、课程说明注：1.课程类型（单一选项）：A类（纯理论课）/B类（理论＋实践）/C类（纯实践课）2.课程性质（单一选项）：必修课/专业选修课/公共选修课3.课程类别（单一选项）：公共基础课/专业基础课/专业核心课4.合作者：须是行业企业人员，如果没有，则填无二、课程定位《数字化测图》课程是高职工程测量技术专业的专业核心基础课程也是专业必修课程。
本课程教学目标是在工程测量技术专业整个课程体系中，通过理论与实践相结合的教学方法，主要培养学生的测图基本知识和基本技能，培养学生利用测量仪器解决地图测量的设计阶段、施工验收阶段的所有测量问题的能力，以及运用国家现行规范、规程、标准解决地图测量技术相关问题的能力。
通过本课程学习，达到具有解决地图测量的能力，具备获得独立完成地图测量的各项工作的能力。
本课程的前续课程有：建筑工程制图与识图、测量学、测绘学概论本课程的后续课程有：GNSS定位、控制测量、地籍测量、测量误差与数据处理、地理信息系统。
三、设计思路1．总体思路根据测绘行业的发展和不同岗位的典型工作任务，结合本地区情况，通过企业专家、专业带头人和骨干教师共同分析工程测量技术专业测量职业岗位能力要求与素质、知识结构关系，构建了《数字化测图》课程体系和教学内容，突出培养学生的就业能力，充分体现基于职业岗位分析和职业岗位技术应用能力培养的课程设计理念。
（1）培养学生完成“项目测图工作任务”作为课程的培养目标；（2）以数字化测图工作任务的顺序，整合测图工作不同阶段的测量内容安排课程的教学顺序；（3）按完成数字化测量工作任务所需要的知识、测量操作技能组织课程的内容；（4）构建学生为“主体”的教学模式，采用“项目教学法”组织课程教学，突出对学生职业能力的培养；（5）通过工学结合，采取校内实训基地的模拟项目、校外真实项目等多种途径，搭建教学资源平台，为学生提供多种学习途径；（6）教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。
测绘数据在传输中出现的常见问题及解决方法
测绘数据在传输中出现的常见问题及解决方法测绘数据在现代社会中起着至关重要的作用，为各个行业提供了必要的地理信息。
然而，在测绘数据的传输过程中，常常会遇到一些困扰。
本文将探讨测绘数据传输中常见的问题，并提供解决方法。
一、数据格式不兼容数据格式的不兼容是测绘数据传输中的一大障碍。
由于不同软件和设备采用不同的标准和格式，导致数据传输时可能无法被正确解析。
为了解决这个问题，可以借助数据转换工具将数据格式进行转换，使其符合接收方的要求。
当然，不同软件和设备之间的兼容性问题也需要在技术规范和标准制定上加以解决。
二、数据量过大由于测绘数据的特点，其文件大小往往较大，导致传输速度变慢，或者甚至无法传输。
所幸的是，现在有许多优化传输速度的方法可供选择。
例如，可以使用数据压缩算法将文件大小压缩到合理的范围内；或者采用分块传输的方式，将大文件切分成多个较小的部分进行传输。
此外，还可以采取增量更新的方式，只传输发生变化的部分数据，减少传输的负担。
三、数据安全问题在测绘数据传输中，数据安全是一项至关重要的考虑因素。
泄露、篡改、丢失等问题都会对数据的可靠性和完整性造成威胁。
为了解决这个问题，需要采取一系列的安全措施。
比如，在传输过程中使用加密算法来保护数据的机密性；使用数字签名技术来验证数据的完整性；在网络环境中搭建安全的隧道来传输数据等等。
此外，还应定期备份数据，并设立权限管理机制来保障数据的安全。
四、传输通道不稳定传输通道的不稳定性也是导致测绘数据传输失败的一个重要原因。
在远程传输过程中，可能会受到网络延迟、断连、丢包等问题的影响，导致数据无法及时到达目的地或者发送失败。
为了解决这个问题，可以采取多种措施。
例如，使用冗余传输技术来保证数据的传输可靠性；设置自动重传机制，确保数据能够及时到达；采用流控技术来调整传输速率，以适应网络的波动等等。
五、数据质量保证在测绘数据传输过程中，数据质量的保证是至关重要的。
仅凭重视数据的传输速度和容量是不够的，还需要关注数据的准确性和完整性。
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。
第3章空间数据的采集与处理
第3章空间数据的采集与处理空间数据获取是地理信息系统建设首先要进行的任务，它可以有多种实现方式，包括数据转换、遥感数据处理以及数字测量等，其中已有地图的数字化录入，是目前被广泛采用的手段，也是最耗人力资源的工作。
在GIS中，录入的内容包括空间信息和非空间信息，前者是录入的主体。
目前，空间信息的录入主要有两种方式，即手扶跟踪数字化和扫描矢量化，本节具体介绍了两种方式，以及相关的算法，如曲线近似拟合，栅格图形细化跟踪等。
在图形数据录入完毕后，需要进行各种处理，包括坐标变换、拼接等，其中最重要的是建立拓扑关系。
在拓扑建立过程中，需要先对各种错误修改，本章描述了各种具体的错误情形，最后则介绍了多边形自动拓扑生成算法。
1 地图数字化1.1 数字化仪数字化手扶跟踪数字化的步骤:（1）确定需要数字化相对与数字化板的位置（保证地图反复数字化时相对位置一致）（2）在地图上选取控制点（数字化仪坐标与地理坐标之间的相互转换）（3）数字化地理空间实体手扶跟踪数字化的方式：点方式：当录入员按下游标（Puck）的按键时，向计算机发送一个点的坐标。
输入点状地物要素时必须使用点输入方式；而线和多边形地物的录入可以使用点方式，在输入时，输入者可以有选择地输入曲线上地采样点，而采样点必须能够反映曲线地特征。
流方式：能够加快线或多边形地物地录入速度，在录入过程中，当录入人员沿着曲线移动游标时，能够自动记录经过点的坐标。
目前大多数系统采取两种采样原则，即距离流方式（distance stream）和时间流方式（time stream）。
如下图。
曲线离散化算法在数字化过程中，需要对曲线进行采样简化，即在曲线上取有限个点，将其变为折线，并且能够在一定程度上保持原有的形状。
介绍douglas-peucker算法：（1）在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线称为曲线的弦。
（2）得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB的距离d;（3）比较该距离与预先给定域值e的大小，如果小于e,则将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕；（4）如果距离大于域值，则用C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行1～3步处理；（5）当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成的折线，即可以作为曲线的近似。
如何进行数字化测图
如何进行数字化测图数字化测图是一种重要的技术手段，它在各个领域得到广泛应用。
无论是土地测绘、建筑设计还是地质勘探，数字化测图都起到了关键的作用。
本文将从测图的意义、数字化测图的原理、数字化测图的方法以及未来数字化测图的发展方向等几个方面进行论述，以便更好地了解如何进行数字化测图。
首先，测图是为了获取准确的空间数据，以便进行科学研究和实际工程应用。
在过去，测图通常采用传统的手工绘制方法，这种方法耗时费力，易出错。
而数字化测图则能够通过计算机技术将实际世界的地理信息转换为数字形式，大大提高了测图的效率和精度。
数字化测图的原理是通过传感器捕捉地物信息，然后将信息数字化处理并储存。
传感器可以是航空摄影仪、卫星遥感仪器或激光测距仪等。
这些传感器能够对地表进行高精度的拍摄或扫描，将地物的位置、形状和纹理等信息转换为数字信号。
然后，通过计算机软件，将这些数字信号进行处理和分析，生成准确的地图数据。
在数字化测图的方法方面，有几种常见的技术。
一种是航空摄影测量技术。
这种技术通过飞机或无人机携带的航摄设备，对目标地区进行连续的拍摄，利用三角测量原理和相对定向原理，可以计算出地物的坐标和高程等信息。
另一种是地面测量技术。
这种技术通过激光测距仪、全站仪等设备，在地面上对地物进行测量，然后将数据导入计算机软件进行处理。
此外，还有卫星遥感技术和激光雷达技术等。
这些方法的选择取决于具体的测图任务和条件。
随着科技的进步，数字化测图的发展也有了新的动力。
其中之一是人工智能技术的应用。
人工智能技术可以对大量的图像数据进行自动化分析和处理，从而提高测图的效率和准确性。
另外，虚拟现实技术的发展也为数字化测图带来了新的可能。
通过将数字地图数据与虚拟现实技术相结合，可以实现更直观、交互性更强的地图浏览与分析。
未来数字化测图还将面临一些挑战和机遇。
一方面，准确性和精度仍然是数字化测图的重要问题。
如何进一步提高传感器的精度、完善数据处理算法以及细化数据模型等，都需要不断的努力。