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1、大比例尺地形图测绘,平板仪测图知识回顾,原理：方法：安置：碎部点测绘：勾绘地物地貌：,计算机绘图基础知识回顾,坐标系及其转换基本图元的生成及裁剪地物符号的自动绘制、点状、线状、面状符号等高线的自动绘制 网格法和三角网法矢量数据和栅格数据,本章提要,1、数字测图基本知识2、了解大比例尺测图的技术设计3、掌握图根控制测量的观测和数据处理方法。4、掌握利用全站仪进行野外数据采集的过程和方法。5、掌握室内数字地形图的编绘方法。,4,大比例尺地形图测绘,一、数字测图概述1、数字测图发展:传统的测量方法：图解法,常称为白纸测图。利用测量仪器对各种地物地貌缺点：精度低(刺点、绘图、图纸伸缩变形);工序多；劳
2、动强度大；质量管理难；纸质地形承载信息少，更新也极不方便。,1 数字测图的基本知识,一、数字测图概述,1、数字测图的发展数字测图：野外数据采集系统，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。优点：高自动化、全数字化、高精度。,1 数字测图的基本知识,传统测图 数字测图,2、数字地图的获取方法,野外数字化测图（祥见第11.3章）用GPS接收机，全站仪进行实地测量，将野外采集的数据自动传输到电子手簿、磁卡或便携机内，并在现场绘制草图，到室内将数据自动传输到计算机，编辑后，由计算机自动生成
3、数字地图。,2、数字地图的获取方法,原图（底图）数字化（祥见11.7）手扶跟踪数字化：用数字化仪对原图的地形特征点进行采集，将数据自动传输到计算机，形成数字地图的过程。扫描矢量化：利用平台式扫描仪或滚筒式扫描仪将地图扫描得到栅格形式的地图数据，即一组阵列式排列的灰度数据（影像）。利用数字化软件将栅格数据转换成矢量数据，形成数字地图。,2、数字地图的获取方法,航片数据采集 以航空摄影获取的航片作为数据源，即利用测区的航空摄影测量获取的立体像对，在解析测图仪上或立体量测仪上采集地形特征点，并自动传输到计算机，经过软件处理，自动生成数字地形图。,3、数字地图与纸质地图的区别,其区别主要表现在以下几个
4、方面：1）从载体上，纸质地图的载体是图纸，数字地图的载体是磁盘等计算机存储介质。2）从表现形式上，纸质地图通过描述在图纸上的符号、线条、文字等形式来模拟表现地理元素的位置、形状、大小和属性的，而数字地图通过数据来描述，具体如下所示：,表现形式比较图示,3、数字地图与纸质地图的区别,3）从管理和维护上，纸质地图很不方便，且易损坏和变形。数字地图易于保管和维护。4）从应用来看，纸质地图对图的比例尺、内容无法选择，而数字地图比较灵活。,4、数字测图的优点,测图用图自动化 数字测图则使野外测量自动记录，自动解算，使内业数据自动处理，自动成图，自动绘图，并向用图者提供可处理的数字（形）图软盘，用户可自动
5、提取图数信息。,4、数字测图的优点,图形数字化 用软盘保存的数字地图，存储了图中具有特定含义的数字、文字、符号等各类数据信息，可方便地传输、处理和供多用户共享。数字地图不仅可以自动提取点位坐标、两点距离、方位以及地块面积等，还可以供工程规划、使用和供建库使用。数字地图的管理，既节省空间，操作又十分方便。,4、数字测图的优点,点位精度高 传统的平板白纸测图，点平面位置的误差主要受图根点的测定误差、展绘误差、视距误差、方向误差、刺点误差等影响，使点平面位置的测定误差图上约为士0.5（：1000比例尺），经纬仪视距高程法测定地形点高程时，即使在较平坦地区（06），视距为150，地形点高程测定误差也达
6、土0.06，而且随着倾斜角的增大，高程测定误差会急剧增加。,4、数字测图的优点,点位精度高 用全站仪采集数据，测定地物点的误差在450内约为22，测定地形点的高程误差在450内约为士21，若距离在300以内，则测定地物点误差约为15，测定地形点的高程误差约为士18。在数字测图中，野外采集的数据的精度毫无损失，也与图的比例尺无关。,4、数字测图的优点,便于成果更新 数字测图的成果是以点的定位信息和属性信息存入计算机，当实地有变化时，只需输人变化信息的坐标、代码，经过编辑处理，很快便可以得到更新的图，从而可以确保地面的可靠性和现势性，数字测图可谓“一劳永逸”。避免因图纸伸缩带来的各种误差 表示在图
7、纸上的地图信息随着时间的推移，会因图纸的变形而产生误差。数字测图的成果以数字信息保存，避免了对图纸的依赖性。,4、数字测图的优点,能以各种形式输出成果 计算机与显示器、打印机联机时，可以显示或打印各种需要的资料信息，如用打印机可打印数据表格，当对绘图精度要求不高时，可用打印机打印图形。计算机与绘图仪联机，可以绘制出各种比例尺的地形图、专题图，以满足不同用户的需要。,4、数字测图的优点,方便成果的深加工利用 数字测图分层存放，可使地面信息无限存放，不受图面负载量的限制，从而便于成果的深加工利用，拓宽测绘工作的服务面，开拓市场。CASS软件中共定义26个层（用户还可根据需要定义新层），通过关闭层、
8、打开层等操作来提取相关信息，便可方便地得到所需的测区内各类专题图、综合图，如路网图、电网图、管线图、地形图等。,CASS图层特性管理器,4、数字测图的优点,可作为GIS的重要信息源 地理信息系统具有方便的空间信息查询检索功能、空间分析功能以及辅助决策功能，要建立一个GIS，花在数据采集上的时间和精力约占整个工作的80；GIS要发挥辅助决策的功能，需要现势性强的地理信息资料。数字测图能提供现势性强的地理基础信息，经过一定的格式转换，其成果即可直接进入GIS的数据库，并更新GIS的数据库。一个好的数字测图系统应该是GIS的一个子系统。,二、数字测图工作内容,1、野外数据采集和编码 用全站仪等进行野
9、外观测。2、数据预处理：删除无用记录，补充与修改信息。3、图形文件生成：根据点文件生成图形文件。4、地形图输出：用绘图仪绘制地形图。5、测量成果报表输出：按合适的报表类型打 印测量成果。,三、数字测图系统,1、概念 数字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，对地形空间数据进行采集、输入、成图、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。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。地形数据采集 数据处理与成图 成果与图形输出,三、数字测图系统,2、系统组成 数字测图系统需有一系列硬件和软件组成。用于野外采集数据的硬件设备有全站式或半站式电子速测仪；用于室内输入的设
10、备有数字化仪、扫描仪、解析测图仪等；电子手簿、卡用于记表数据；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。,2、系统组成,硬件设备一：地面测量仪器：获取地面信息的基本设备。电子速测仪（全站仪）、经纬仪、测距仪等。目前一些传输的机助成图系统都适用各种地面测量仪器进行采集，如CASS系统设有速测仪、经纬仪加测距仪、视距、量距等各种采集模式，能充分的利用现有的仪器设备。,全 站 仪 徕卡 南方,全站仪-徕卡TPS400,硬件设备二：,电子计算机：进行数据采集、储存、处理的基本设备。外业数据采集所用的计
11、算机要求计算机袖珍化，便于野外携带和使用，常用PC-1500、PC-E500及便携机。内业处理所用的计算机一般采用微型计算机，要求计算机有足够的贮存容量和运算速度。,2、系统组成,硬件设备三：,图形输入设备 用于将地图几何图形转换为数据的专用设备。手扶跟踪式直角坐标数字化仪：操作简单、价格低，其图形输入的精度能够满足地图精度的要求。自动扫描数字化仪(亦称扫描仪)：速度快，但由于其精度和矢量化等问题，在精度要求较高的大比例尺成图方面，还有待进一步研究。,2、系统组成,手扶跟踪数字化仪,扫 描 仪,硬件设备四：,图形输出设备：实施制图数据到图形的设备。打印机：具有图形输出速度快的特点，虽然打印的图
12、形不精致，但能为制图人员提供概略的样图以供检查。图形显示器：通常把它归属于计算机设备，而不是一个单独的图形输出设备。自动绘图仪：种类很多，功能各异，没有严格的分类标准。有喷墨式、激光式。,2、系统组成,图形输出设备：绘 图 仪,三、数字测图系统,2、系统组成 软件：控制测量计算软件、数据采集和传输软件、数据处理软件、图形编辑软件、等高线自动绘制软件、绘图软件及信息应用软件等。在计算机自动化成图过程中，主要采用野外数据采集然后由计算机自动进行数据处理，而随着计算机的袖珍化和软件功能的内外业一体化，内外业设备已没有明显的界限。,CASS：数字化地形地籍成图系统,文件打开已有图形文件,CASS打开文
13、件界面,全站仪或其他测量仪器,数字化仪,扫描仪,立体坐标量测仪解析测图仪,电子平板,PC卡,电子手簿,成图软件,计算机,软盘,显示屏,打印机,绘图仪,三、数字测图系统,四、数字测图的发展与展望,1、发展：经历“两模式”，“三阶段”数字测记模式（野外测记，室内成图）用全站仪或其他测量仪器在野外测量地形特征点的点位，用电子手簿（或卡）记录测点的几何信息及其属性信息，或配合草图到室内将测量数据由电子手簿传输到计算机，经人机交互编辑成图。,1、发展：数字测记模式优点：测记式外业设备轻便，操作方便，野 外作业时间短。缺点：由于是“盲式”作业，对于较复杂的 地形，通常要绘制草图。,四、数字测图的发展与展望
14、,四、数字测图的发展与展望,1、发展：经历“两模式”，“三阶段”数字测记模式（野外测记，室内成图）第一阶段：全站仪野外数据采集，电子手簿记录，同时配画图。室内将测量数据直接由电子手簿传输到计算机，再由人工按草图编辑图形文件并输入计算机，自动成图，人机交互编辑，最终成数字地图，由绘图仪绘制地形图。,数字测记模式第二阶段：测记模式不变，成图软件有进展 开发智能化的外业采集软件，使外业人员键入的数据减少。数据被传到计算机后，计算机自动检索编辑图形文件，无需人工编辑图形文件。外业采集软件可以实时计算点位坐标，如配置小型绘图仪，现场就可以按坐标实时展绘草图。,四、数字测图的发展与展望,1、发展：经历“两
15、模式”，“三阶段”电子平板测绘模式 全站仪加便携机加相应测图软件，实施外业测图的模式。这种模式将便携机的屏幕模拟测板在野外直接测图，可及时发现并纠正测量错误，外业工作完成，图也就出来了，实现了内外业一体化。,四、数字测图的发展与展望,测记模式 电子平板模式,2、展望 全站仪自动跟踪测量模式 GPS测量模式（RTK的应用）全数字摄影测量,四、数字测图的发展与展望,自动跟踪全站仪,11.2 大比例尺测图的技术设计,引：不同比例尺地形图成图方法1、大比例尺测图：1:500-1:5000比例尺；平板仪测图、数字测图；2、中比例尺：1:10000-1:50000比例尺；多用航测法成图；3、小比例尺：小于
16、1:50000的地形图；根据较大比例尺地图及各种资料编绘而成。,48,11.2 大比例尺测图的技术设计,一、大比例尺测图1、地形图：地形要素2、地籍图：地籍要素和地形要素3、房产图：与房产有关的地形要素4、地下管线图：地下管线及周边的地形要素5、各种工程图：与不同工程相关的地形要素,49,11.2 大比例尺测图的技术设计,二、大比例尺测图的技术设计 1、技术设计的作用 合理、可靠，节省人力、物力，有计划、有步骤完成作业任务。2、资料收集 测量规范和图式；测区已有控制测量资料，包括点之记，技术总结等；城市规划、地质、气象、水文等方面的资料；,50,51,二、大比例尺测图的技术设计 3、技术方案设
17、计 项目组织、工作量统计、仪器配备、经济核算、工作计划进度等。4、上交资料 测量任务书,11.2 大比例尺测图的技术设计,工程测量规范,52,工程测量规范,53,房产测量规范,54,三、测量任务书的主要内容,项目任务简介 测区概况 测区已有资料及其分析 图根控制测量方案设计 数字化测图设计：仪器设备与软硬件选择，野外数据采集方案，数据处理，地形图绘制，精度估算。工作量统计、作业计划和进度、经费预算及安全措施。,55,四、坐标系选择,平面坐标系统：80国家大地坐标系 或独立坐标系高程坐标系统：采用“1985国家高程基准”注：一个测区只能用一种坐标系统。如测区附近没有国家水准点，或者连测工作量很大
18、，这时可以在已有地形图上求得一个点的高程作为起算高程。,56,11.3 图根控制测量和测站点测定,一、图根控制测量1、布设：图根点：图根控制测量：线路布设：平面：采用图根导线、图根三角、交会方法和GPS RTK。高程：图根水准和图根三角高程,57,一、图根控制测量1、布设：图根导线：闭合、附合、支导线三角网：三角锁、三角网交会法：前方、侧方、后方GPS：,58,11.3 图根控制测量和测站点测定,一、图根控制测量,、图根控制点个数应根据地形复杂、破碎程度或隐蔽情况而决定其数量。一般平坦而开阔地区，每平方公里图根点的个数如下表：,59,二、测站点的测定,测站点：架设仪器的点。一般仪器架设在控制点
19、上，当地形复杂，控制点利用受限时，要增设测站点。方法：采用极坐标法、交会法和支导线测定测站点的坐标和高程。测站点点位精度：相对于附近图根点的中误差不应大于图上0.2mm，高程中误差不应大于测图基本等高距的1/6。,60,补充：三联脚架法支导线观测,使用三个既能安置全站仪又能安置带有觇牌的基座和脚架，基座应有通用的光学对中器。将全站仪安置在测站点i的基座中,反射棱镜安置在后视点i-1和前视点i+1的基座中。迁站时，导线点i和i+1的脚架和基座不动，只取下全站仪和反射棱镜，在导线点i+1上安置全站仪，在导线点i安置反射棱镜，并将i-1点上的脚架迁至导线点i+2处并予以安置，这样直到测完整条导线为止
20、。,61,三、全站仪测定方法,测回法：盘左、盘右取平均值。可以消除仪器轴系误差。半测回法：预先测定全站仪的轴系误差，存储在内存或电子手薄中，观测时由程序设置进行改正。横轴误差、视准轴误差、指标差影响,62,南方320全站仪主界面,63,拓普康 GTS220系列,64,拓普康主界面操作键,显示符号意义,V%：坡度显示 N：北向坐标HR：水平角（右角）E：东向坐标HL：水平角（左角）Z：高程HD：水平距离*：电子测距进行中VD：高差 m：以米为单位SD：倾斜距离 ft：以英尺为单位 fi：以英尺和英寸为单位,课堂小节,67,数字测图概念数字测图的发展数字测图的内容数字测图的数据获取数字测图的展望大比例尺数字地形图技术设计内容图根控制测量,
