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1、第二章 数字测图系统,2.2.1、数字测图系统概念 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。,第二章 数字测图系统,地形数据采集输入（硬、软件）,数据处理与成图（硬、软件）,成果与图形输出（硬、软件）,数字测图系统根据不同角度的分法：,1、按输入方法分：原图数字化数字成图系统、航测数字成图系统、野外数字测图系统、综合采样（集）数字测图系统等2、按硬件配置分：全站仪配合电子手簿测图系统、电子平板测图系统等3、按输出成果内容分：大比例尺数字测
2、图系统、地形地籍测图系统、地下管线测图系统、房地产测量管理系统、城市规划成图管理系统等。,、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。,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
3、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。,数字测图系统综合框图,数字测图系统内外业设备主要组成,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,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算机要求计算机袖珍化，便于野外携带和使用。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
4、量和运算速度。,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。,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,2.2
5、 全站型电子速测仪,全站型电子速测仪，简称全站仪，它是一种可以同时进行角度测量和距离测量，由机械、光学、电子组件组合而成的测量仪器。,半站仪全站仪,全站仪实时计算并显示出所需测量成果：方位角、平距、高差或点的三维坐标等。,全站仪主要精度指标,全站仪主要精度指标是测距精度和测角精度，测距精度分为固定误差和比例误差。,例：拓普康GPT-3102N全站仪的标称精度为：测角精度=2；测距精度=（2+210Dmm）,全站仪的结构,1、电子测角系统（编码度盘测角、光栅度盘测角）2、光电测距系统（电磁波测距）3、微型计算机系统4、其他辅助设备,2.2.2.2全站仪的测距原理,电磁波测距是通过测定电磁波束在待
6、测距离上往返传播的时间t2D离来计算待测距离的，电磁波测距的公式,全站仪的分类,积木式（Modular），也称组合式，它是指电子经纬仪和测距仪可以分离开使用，照准部与测距轴不共轴。作业时，测距仪安装在电子经纬仪上，相互之间用电缆实现数据通讯，作业结束后卸下分别装箱。这种仪器可根据作业精度要求，用户可以选择不同测角、测距设备进行组合，灵活性较好。整体式（integrated），也称集成式，它是将电子经纬仪和测距仪融为一体，共用一个光学望远镜，使用起来更方便。常见的有日本（SOKKIA）SET系列、拓普康（TOPOCON）GTS系列、尼康（NIKON）DTM系列、瑞士徕卡（LEICA）TPS系列，
7、我国的NTS和ETD系列。随着计算机技术的不断发展与应用以及用户的特殊要求，出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型、马达驱动型等等各种类型的全站仪，使得这一最常规的测量仪器越来越满足各项测绘工作的需求，发挥更大的作用。,全站仪的特点,1、仪器操作简单，高效。全站仪具有现代测量工作所需的所有功能。2、快速安置：简单地整平和对中后，仪器一开机后便可工作。仪器具有专门的动态角扫描系统，因此无需初始化。关机后，仍会保留水平和垂直度盘的方向值。电子“气泡”有图示显示并能使仪器始终保持精密置平。3、适应性强：全站仪是为适应恶劣环境操作所制造的仪器。它们经受过全面的测试以便适应各种作业条件，例如，雨天、潮湿、
8、冲撞、尘土和高温等，因此，它们能在最苛刻的环境下完成作业任务。、全站仪设有双向倾斜补偿器,可以自动对水平和竖直方向进行修正,以消除竖轴倾斜误差的影响。还可进行地球曲率改正、折光误差以及温度、气压改正。、控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和主,副显示窗组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现,仪器的两侧均有控制面板,操作十分方便。、具有双向通讯功能,可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机,也可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。,机械经纬仪 光学经纬仪 全站仪,全站仪与经纬仪相比？,全全站仪与经纬仪相比具有以下优点:1、测量结果自动记录在电子手簿中,减少了读数的错误和记录的
9、粗差,提高了功效。2、利用全站仪中的微处理器,通过传感器可以自动的改正仪器轴系误差,提高测量精度;3、距离改正,高差计算和坐标计算在仪器上自动完成,减少了内业计算工作量;4、角度测量中自动扫描整个度盘,并求出平均值作为结果,消除了度盘的刻 划误差和偏心差。,（一）度盘的电子化读数,电子度盘读数系统,把操作者从繁重的度盘人工读数中解脱出来。不但提高了效率，还大大降低了误读的机率。,（二）三轴误差的自动补偿与改正,液体补偿器,有效的轴系自动补偿与改正，是实现高精度测角的有力保证。,（三）目标的自动识别与照准,自动目标识别并驱动轴系照准目标，把测量员从全站仪测量工作中最为繁重一项操作人工照准目标中解
10、脱出来，使测量员可以远离测站。从此，全站仪的“自动化”又上了一个新的台阶。,（四）全站仪的无合作目标测距,有的时候，在目标点上要摆反射棱镜是比较麻烦的，甚至是不可能的，此时要测距怎么办呢？现在有同轴型的全站仪，可以无合作目标测距，即所谓的“测站”单人测量系统。,（五）全站仪的自动控制,远离测站的几种测量操作方式：（1）计算机在线控制 GeoCOM 方式,（2）机载软件控制 GeoBASIC 方式,（3）Modem控制 镜站方式,（六）超站仪,徕卡 GLPS：精确自动定位和定向的仪器。,全站仪（激光测距）陀螺仪 GPS,1.5、全站仪的发展趋势,测量机器人的来临！,1、度盘读数自动化！2、目标照
11、准自动化！3、基座安平自动化！4、仪器对中自动化？5、仪高量取自动化？,2.3 数字测图系统的其他硬件设备,2.3.1 数字化仪 数字化仪是数字测图系统中的一种图形数据采集设备，主要用来获取矢量数据，用它从图上获取空间位置数据,手扶跟踪数字化仪,2.3.2 扫 描 仪,扫描仪也是一种重要的输入设备，主要用来获取栅格数据。主要性能是：分辨率、彩色位数、扫描仪的硬件接口。,2.3.3 图形输出设备：绘 图 仪,主要性能指标：绘图速度、分辨率、精度,2.4 数字测图软件系统,2.4.1 数字测图软件系统简介 数字测图系统的软件的优劣直接影响数字测图系统的效率、可靠性、成图精度和操作的难易程度。,市场上比较成熟的数字化成图软件有：1、南方测绘仪器有限公司的”数字化地形地籍成图系统CASS“2、清华山维新技术开发公司的”GIS数据采集与管理系列软件“3、武汉瑞得测绘自动化公司的”数字测图系统RDMS“4、北京威远图公司的”CitoMap地理信息数据采集“5、广州开思测绘软件公司的”SCSGIS2000.,课后作业,课本P37页的思考与练习1、3,
