第四章 大比例尺数字测图(3)资料

大比例尺数字地形图采集与建库一体化应用本文主要就大比例尺数字地形图采集与建库一体化应用中存在的问题以及一体化应用的可行性做了一些分析和探讨。

标签：大比例尺数字地形图一体化数字测图是对利用各种手段采集到的地面数据进行计算机处理，而自动生成以数字形式储存在计算机存储介质上的地形图的方法。

目前基于计算机技术、信息和通讯技术的快速发展，集数字地形图数据采集、建库、成图的一体化应用越来越普及，进一步提高了大比例尺地图测绘的精度和效率。

1目前大比例尺数字地形图采集建库的方法应用现阶段根据采集数据的手段不同，有地面数字测图、地形图数字化等方法。

1.1地面数字测图在实际工作中，大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图，也称野外数字化测图。

GPS RTK测量GPS定位方法灵活方便、精度高，目前应用非常广泛。

GPS实时动态定位技术（RTK），在RTK作业模式下，测程可达到10km--30km。

通过数据链将基准站的观测值及站点坐标信息一起发给流动站的GPS接收机。

此时流动站的GPS不仅接收来自基准站的数据，还要同时接收卫星发射的数据，这些数据组成相位差分观测值，经处理随时得到厘米级的定位结果。

若现场连接电子平板测图系统就可实时成图，及时解决测图中的问题，可实现一步测图，这极大的提高开阔地区野外测图的准确性和劳动效率。

另外，采用自动跟踪式全站仪能自动跟踪照准立在测点上的棱镜，通过无线数字通信将测量数据自动传输给棱镜站的电子平板记录成图。

例如采用TCA全站仪+RCS1000遥控器的测量模式，可实现测站无人值守的遥控测量。

可以在棱镜站遥控开机测量，全站仪自动跟踪、自动照准、自动记录。

TCA遥控测量系统与电子平板连接可实现自动跟踪模式的电子平板数字测图。

人们在数字化测图的生产的实践中不断地改进测量方法和作业手段，研制开发出不少受用户欢迎的数字化测图系统。

主要有：“南方CASS内外业一体化成图系统”、“武汉瑞得RDMS数字测图系统”、“清华三维EPSW电子平板测图系统”等。

技术设计书1：500地形图测量安徽理工大学目录一、任务概述 (2)（一）、任务来源 (2)（二）、测区范围及地理概况 (3)（三）、任务情况 (3)二、测区情况 (3)三、测区已有资料及其分析 (3)四、作业依据 (3)五、测绘仪器 (3)六、平面坐标系统、高程系统和基本等高距 (3)七、成图方法、比例尺和地形图分幅 (4)八、实习要求及任务 (4)九、地形测量技术要求 (4)十、外业数据采集 (5)十一、内业处理 (5)十二、地形图测绘内容及绘制要求 (5)十三、检查验收以及安全措施 (5)十四、上交资料 (5)安徽理工大学测绘学院毕业实习1:500地形图测量技术设计一、任务概述（一）、任务来源测量实习的目的是为了验证、巩固在课堂上所学的知识；熟悉测量仪器的构造和使用方法，运用科学理论知识，服务生产，提高综合能力，通过本次实习，能全面地掌握地形、地貌的测绘及地形图、地籍图的整饰、接边整个作业过程和方法。

另外学校对于学生所学知识也要进过实习的巩固和对理论知识的实践学习，因此组织学生进行对安徽理工大学地形的测量实习。

由学校老师组织下进行大比例尺地形图测绘。

（二）、测区范围及地理概况淮南市位于淮河中游，安徽省中部偏北，东与滁州市的凤阳、定远县毗邻，南与合肥市的长丰县接壤，西南与六安市的寿县、霍邱县相连，西及西北与阜阳市的颍上县，亳州市的利辛、蒙城县交界，东北与蚌埠市的怀远县相交。

安徽理工大学校本部位于安徽省淮南市田家庵区，四周交通发达，属市区地区。

（三）、任务情况1、以小组为单位测一幅涵盖整个安徽理工大学校本部家属区的地形图一幅二、测区概况（一）测区位于安徽省淮南市田家庵区内。

建筑物较多，无规则，通视条件好；属于平地，通视条件一般，观测条件一般；（二）测区内有多为水泥路，点位易保存。

（三）、该测区气温适宜，属适温天气。

三、测区已有资料及其分析测区高级控制点资料齐全。

四、作业依据（一）、采用平面采用1954年北京坐标系，高程采用1956年黄海高程系。

大比例尺数字测图的野外数据采集一、测图前的准备工作（一）图根控制测量野外数据采集包括两个阶段，即图根控制测量和地形特征点（碎部点）采集。

测区高级控制点的密度不能满足大比例尺数据测图的需求时，应加密适当数量的图根控制点，又称图根点，直接供测图使用。

图根控制布设，是在各等级控制下进行加密，一般不超过两次附合。

在较小的独立测区测图时，图根控制可作为首级控制。

图根控制点（包括已知高级点）的个数，应根据地形复杂、破碎程度或隐蔽情况而决定其数量。

如果利用全站仪采集碎部点，就常规成图方法而言，一般以在500m以内能测到碎部点为原则。

一般平坦而开阔地区每平方千米图根点的密度，对于1/2000比例尺测图不少于4个，对于1/1000比例尺测图不少于16个，对于1/500比例尺测图不少于64个。

图根平面控制点的布设，可采用图根导线、图根三角、交会方法和GPS RTK 等方法。

还可采用“辐射法”和“一步测量法”。

辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用极坐标测量方法，按全圆方向观测方式，一次测定周围几个图根点。

这种方法无需平差计算，直接测出坐标。

为了保证图根点的可靠性，一般要进行两次观测(另选定向点)。

“一步测量法”就是将图根导线与碎部测量同时作业。

利用全站仪采集数据时，效率非常高，可少设一次站，少跑一遍路，适合数字测图，现在有很多测图软件都支持。

“一步测量法”的步骤归结为（如图5-1所示）：先在已知坐标的控制点V501上设测站，在该测站上先测出下一导线点C1（图根点）的坐标，然后再施测本测站的碎部点30，36，56，50的坐标，并可实时展点绘图。

搬到下一测站C1，其坐标已知，测出下一导线点C2的坐标，再测本站碎部点40，41点坐标…，待导线测到C5测站，可测得V511坐标，记作V511′点。

V511′点坐标与V511点已知坐标之差，即为该附合导线的闭合差。

若闭合差在限差范围之内，则可平差计算出各导线点的坐标。

为提高测图精度，可根据平差后的坐标值，重新计算各碎部点的坐标，然后再显示成图。

大比例尺数字测图的原理方法与应用新疆煤田综合勘查队周军第一章大比例尺数字测图的概念一、数字测图系统的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、软件的支持下,对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统.大比例尺数字测图一般是指地面数字测图,也称全野外数字测图.通常所指的大比例尺测图系指1:500—1:5000比例尺测图.大比例尺测图除测绘地形图以外,还有地籍图房产图和地下管线图等.二、大比例尺测图的规范和图式《工程测量规范》、《城市测量规范》、《地籍测绘规范》、《房产测量规范》、《大比例尺地形图机助制图规范》、《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》、《1:5000、1:10000地形图图式》、《地籍图图式》、《1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码》三、大比例尺测图的特点1、自动化野外测量自动记录,自动解算处理,自动成图、绘图,并向用图者提供可处理的数字地图软盘.2、数字化(1) 、存储了图的具有特定含义的数字、文字、符号等各类数据信息,同时可以传输、处理和多用户共享.(2) 、可供建库使用.(3) 、可进行局部更新3、高精度全站仪测量的数据,可自动传输、记录、存储、处理、成图,原始测量数据的精度毫无损失,从而获得高精度.第二章数字测图的野外作业一、野外作业方法及步骤1、图根控制测量测区的高级控制点不可能满足大比例尺测图的需要,这时应布置适当数量的图根控制点,又称图根点,直接供测图使用.图根控制布设,是在各等级控制下加密,一般不超过两次附合.在较小的独立测区测图时,图根控制可作为首级控制.图根平面控制点的布设,可采用图根导线,图根三角和交会方法.图根点的高程可采用图根水准和图根三角高程测定.图根点的精度,相对于邻近等级控制点的点位中误差,不应大于图上`0、1mm,高程中误差不应大于测图基本等高距的1/10.图根控制点（包括已知高级点）的个数,应根据地形复杂,破碎程度或隐蔽情况而决定其数量.就常规成图方法而言,一般平坦而开阔地区每平方公里图根点的精度,对于1:2000比例尺测图应不少于己于15个,1:1000比例尺测图应不少于50个,1:500比例尺测图应不少于己于150个.数字测图方法每平方公里图根点的密度,对于1：2000比例尺测图不少于4个,对于1:1000比例尺测图不少于16个,对于1:500比例尺测图不少于64个.2、测站点的测定增设测站点可采用极坐标法、交会法和支导线.测站点的点位精度,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1/6.3、经纬仪的半测回观测法由经纬仪测角可知,采用测回法取盘左,盘右平均值测定水平方向和坚角,可以消除由于横轴误差和视准轴误差所产生的水平方向的影响,以及消除指标差对坚角的影响,半测回观测法是预先测定经纬仪的横轴误差,视准轴误差和指标差,并储存在电子手簿中,对观测方向和天顶距进行改正来消除其影响的.二、野外采集数据的记录格式及编码1、记录格式数字记录内容和格式大比例尺数字测图野外采集的数据包括:一般数据,如测区代号、施测日期、小组编号等.仪器数据,如仪器类型、仪器误差、测距仪加常数、乘常数等.测站数据,如测站点号、零方向点号、仪器高、零方向读数等.方向观测数据，如方向点号、目标的觇标高、方向、天顶距和斜距的观测值等.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、计算的x、y坐标和高程等.控制点数据，如点号、类别、x 、y坐标和高程等.数据记录格式,分为8个数据段.A1表示记录类别,后面的记录按记录类别表示相应的内容,例如一条碎部点记录,A2表示点号,A3表示连接点号,A4表示线型和线序,A5表示地形要素代码,A6、A7、A8 分别表示碎部点的x、y坐标和高程.2、地形编码计算机是通过测点的属性信息来识别测点是那一类特征点,用什么图式符号来表示的.野外采集的数据有观测值,计算结果和其他有关的数据.这些数据除数值外还有属性,为便于记录和计算机处理,属性也用数字代码或英文字母代码来表示按照GB14804-93《1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码》标准,地形图要素分为9个大类:测量控制点、居民地和垣栅、工矿建（构）筑物及其它设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被.地形图要素代码由四位数字码组成.除独立物外,线状地物和面状地物符号是由两个或更多的点连接起来构成.对于同一种地物符号,连接线的形状也可以不同.例如房屋的轮廓线多数为直线段的连线,也有圆弧段.因此在点与点连接时,需要有连接线的编码.连接线分为直线、圆弧、曲线,分别以1、2、3表示,空为独立点.称为连接线型码.为了使一个地物上的点由点记录按顺序自动连接起来,形成一个图块,需要给出连线的顺序码,例如用0表示开始,1表示中间,2表示结束.第三章 计算机地图编辑野外采集的碎部数据,在计算机显示图形,经过计算机地图编辑,生成数字地图.计算机地图编辑是操作测图软件(或菜单)来完成的.大比例地面数字测图软件具有以下功能:碎部数据的预处理,包括在交互方式下碎部点的坐标计算及编码、数据的检查及修改、图形显示、数据的图幅分幅等.地图的编辑,包括地物图形文件生成、等高线文件生成、图形修改、地图注记、图廓生成等地图输出,包括地图的绘制、数字地图数据处理及储存.一、数据的图幅分幅和图形文件生成地图数字测图的碎部记录文件,通常不是以一幅图的范围作为一个文件来记录的,这是由于作业小组的测量范围是按河流,道路的自然分界来划分,同时记录文件的大小也取决于电子手簿的记录容量.因此,一个碎部记录文件可能涉及几幅图,或者是一幅图由多个记录文件拼接生成,完整的碎部记录文件应该完成碎部点的坐标计算和编码,坐标计算和编码可以在原来的记录手簿上完成,或者是在计算机上完成.当碎部记录文件在计算机上显示的图形和实地地形(或工作草图)对照符合后,在按图幅生成图形文件.如图3-1所示，一幅图的图形文件由三个碎部记录文件拼接生成,其中D01，D02，D03,是碎部点的记录文件.图形文件的形式,不同的测图系统有自己的设计.下面以图3-2为例,介绍一种由坐标文件,图块点链文件和图块索引文件表示的图形文件.坐标文件的数据结构为:点序号、测量点号、x 、y 、高程(见表3-1).图块点链文件的数据结构为:点链序号、点序号(见表3-2).图块索引文件的数据结构为:图块序号、起始点链序号、点数、地形要素代码、线宽(表3-3).图3-1 图3-2二、等高线文件按图幅形成离散高程点临时文件，离散点经构网、等高线追踪,得到表示等高线的有序点列,存入等高线文件.等高线文件由点链文件和索引文件表示.等高线点链文件的数据结构为:点链序号、x 、 y.等高线索引文件的数据结构为:等高线序号、起始点链序号、点数、高程、等高线代码. 等高线绘制时,由等高线索引文件获取某一等高线的起始点链序号和点数,在点链文件中,从起始点链序号开始,根据点数逐一读取特征点的坐标,然后用曲线光滑方法绘制首曲线或者是计曲线。

MAPGIS大比例尺数字测图系统的设计MAPGIS大比例尺数字测图系统是一种基于计算机软件的测绘系统，能够精确、高效地完成数字化地图的测绘工作。

本文将针对该系统的需求分析、技术要点和系统设计进行详细阐述。

一、需求分析该系统应具备以下功能：1.支持多种底图加载，包括国家基础地理信息、常规地形图、卫星影像等；2.支持多种比例尺下的数字测图，可实现大比例尺（例如1:500）的精度要求；3.支持地图图层的创建、编辑、保存，方便用户管理多个地图项目和数据；4.支持线、面、点、注记等基本要素的绘制和编辑；5.支持坐标转换和投影变换，确保地图数据在矢量数据和栅格数据的转换过程中不失真；6.支持地图查询、统计分析、可视化分析等功能，方便用户进行其他数据分析工作；7.支持导出各种格式的地图（如PDF、SVG等），以便用户在不同平台上使用。

二、技术要点为了实现这些功能，该系统应包括以下技术要点：1.地图底图数据的加载和管理：底图数据包括基础地理信息、常规地形图、卫星影像等，需要进行分类管理、瓦片切割和空间索引等操作，以便实现多种比例尺下的地图呈现。

2.数字化地图数据的编辑和绘制：该系统需要支持线、面、点、注记等基础要素的绘制和编辑，同时能够实现基础要素的拓扑关系、属性信息和风格设置等操作，以便展现高质量的地图数据。

3.坐标转换和投影变换：该系统需要支持各种坐标体系之间的转换和投影变换，以确保地图数据能够在不同坐标体系、不同投影方式的环境下统一表现。

4.地图数据的查询和分析：该系统需要支持基于地图的查询、统计分析和可视化方法，方便用户进行数据挖掘和分析。

5.地图数据的导出和共享：该系统需要支持各种格式的地图数据输出和共享，包括PDF、SVG、KML等，以便用户在不同平台、不同设备上使用。

三、系统设计基于以上技术要点和需求分析，该系统的总体设计可以采用B/S模式，采用面向对象和模块化的开发方法。

具体构成包括：1.前端：采用HTML5、JS和CSS进行开发，实现用户界面、地图呈现和数据可视化等功能。

《全站仪使用与数字化测图》知识点第I部分：数字测图概述与准备工作1.测图比例尺越大，表示地表现状越详细，精度越高。

2.数字测图比传统的图解法测图相比优点是什么？（包括高精度、高自动化、全数字化、更新快。

）3 数字测图技术设计的主要依据是什么？（上级下达任务的文件或合同书、有关的法规和技术规范、测区已有的资料等。

绝对不能是领导的指示或口头传达。

）4.数字化测图数据采集目前主要有：GPS 法、航测法、大地测量仪器法、数字化仪法。

5.数字地形图目前存在的不足及以后发展的看法。

不足 1）费用高；2）人员素质要求高；3）系统操作较复杂；4）系统可靠性还有待提高。

展望：1）目前要在我国全面实现数字测图还有许多困难，主要问题是资金问题、人才问题和观念问题，而不是技术问题。

2）尽快实现各数字化测图系统的数据转换和统一数据接口。

3）今后数字化测图软件的发展方向应该是一种无点号、无编码的镜站电子平板测图系统。

最终实现“测－编－绘－管理”一体化。

6. 栅格图像与矢量图形的区别是什么？答：用栅格数据和用矢量数据表示地图基本元素的方法不同，其图形的呈现形式也不同，前者称为栅格图像，后者称为矢量图形，二者的区别如下：(1)栅格图像是以点阵形式存储，它的基本元素是像素(像元)，它是以像素灰度的矩阵形式记录的；矢量图形是以矢量形式存储的，它的基本元素是图形要素，图形要素的几何形状是以坐标方式按点、线、面结构记录的。

(2)图像的显示是逐行、逐列、逐像元地显示，与内容无关；图形的显示是逐个图形要素按顺序地显示，显示位置的先后没有规律。

(3)图像放大到一定的倍数时，图像信息会发生失真，特别是图像目标的边界会发生阶梯效应；图形的放大和缩小，其图形要素、目标不会发生失真。

(4)表示效果相同时，栅格图像表示比矢量图形表示所占用的存储空间大得多。

7. 数字测图前所需准备的工作包括哪些内容？答：数字测图前所需准备的工作包括以下内容：工区踏勘、资料收集、器材筹备、观测计划拟定、仪器设备检校及设计书编写等工作。

数字测图原理与方法第一章绪论一、测绘学的内容和任务测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场, 据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布, 并结合某些社会信息和自然信息的地球分布, 编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科, 是地球科学的重要组成部分。

测绘学按照研究范围、研究对象及采用技术手段的不同, 分为以下几个分支学科:大地测量学、摄影测量学、地图学、工程测量学、海洋测绘学。

1 .大地测量学大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。

2 .摄影测量学摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在几何和物理关系, 进行分析、处理和解译, 以确定被摄物体的形状、大小和空间位置, 并判定其性质的一门学科。

3 .地图学地图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科。

4 .工程测量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中, 在规划、勘测设计、施工和运营管理各阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科。

5 .海洋测绘学海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象, 研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术的学科。

广义的数字测图包括: 利用全站仪或其他测量仪器进行野外数字化测图; 利用手扶数字化仪或扫描数字化仪对纸质地形图的数字化; 利用航摄、遥感像片进行数字化测图等技术。

利用上述技术将采集到的地形数据传输到计算机, 由数字成图软件进行数据处理, 经过编辑、图形处理, 生成数字地形图。

第二章测量的基本知识2.1地球形状和大小大地水准面测量学的主要研究对象是地球的自然表面。

重力的作用线又称为铅垂线。

用细绳悬挂一个垂球, 其静止时所指示的方向即为铅垂线方向。

第33卷第6期2010年12月测绘与空间地理信息G E O M A T I C s＆s pA TI A L I N FoR M A Tl oN T E C H N O L O G YV01．33，N o．6D ec．，2010大比例尺数字测图及常见问题分析刘涛(新疆维吾尔自治区第二测绘院，新疆乌鲁木齐830002)摘要：概要介绍了数字测图的基本思想、系统、作业模式和作业过程，在此基础上结合实际生产对全野外数字测图各工序中存在的不规范作业及成果质量问题进行了归纳，并对产生问题的原因进行了分析。

关键词：数字测图；常见问题；成果质量中图分类号：1='231．5文献标识码：B文章编号：1672—5867(2010)06—0197—03L ar ge Scal e D i gi t al M appi ng and C om m on Pr obl em s A nal ys i sI』U T a o(The Second Sur veyi ng an d M appi ng I n st i t ut e of X i nj i ang，U r um qi830002，C hi na)A bs t r ac t：T hi s pape r br i ef l y i n t r o duce d t he basi c i d eas，sys t em，w o r ki n g m o de，and w o r ki ng pr oce dur e of di g i t al m appi ng．B as ed O n t he i n t r o du ct i on，co m b i ne d w i t h t he pr act i ca l pr oduct i on，i t s u m m ar i z ed t he prob l e m s of i r r egul a r w o r ki ng a nd pr od uct qual i t y i n ea c h w ork—st ag e of f ul l—f i el d di gi t al m appi ng，a nd an al yze d t he r e as o n s w h i c h c aus ed t he pr obl e m s．K ey w or ds：di gi t al m appi ng；com m on pr obl em；p r o duc t qual i t y0引言随着计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用，并伴随着信息化测量仪器的全面普及，数字测图技术已经日趋成熟并已全面替代传统的地形测量成为地形图测量的主要手段。