,Digital Surveying,數(shù)字測量學(xué),第十章 數(shù)字地形圖測繪方法,第十章 數(shù)字地形圖測繪方法,隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)日新月異的發(fā)展及其在測繪領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，,20,世紀(jì),80,年代產(chǎn)生了電子速測儀、電子數(shù)據(jù)終端，并逐步地構(gòu)成了野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將其與內(nèi)外業(yè)機助制圖系統(tǒng)結(jié)合，形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖全過程的、實現(xiàn)數(shù)字化和自動化的測量制圖系統(tǒng)，人們通常稱為數(shù)字化測圖,(,簡稱數(shù)字測圖,),或機助成圖。,廣義的數(shù)字測圖主要包括：,全野外數(shù)字測圖,(,或稱地面數(shù)字測圖、內(nèi)外一體化測圖,),、,地圖數(shù)字化成圖,、,攝影測量和遙感數(shù)字測圖,。,第一節(jié) 數(shù)字測圖概述,隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)日新月異的發(fā)展及其在測繪領(lǐng)域的廣泛應(yīng),第一節(jié) 數(shù)字測圖概述,第一節(jié) 數(shù)字測圖概述,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,實質(zhì)上是將測得的觀測值（數(shù)值）用圖解的方法轉(zhuǎn)化為圖形。,這一轉(zhuǎn)化過程幾乎都是在野外實現(xiàn)的，即使是原圖的室內(nèi)整飾一般也要在測區(qū)駐地完成，因此,勞動強調(diào)較大,；,再則，這個轉(zhuǎn)化過程將使測得的,數(shù)據(jù)所達到的精度大幅度降低,。,特別是在信息劇增，建設(shè)日新月異的今天，一紙之圖已難載諸多圖形信息；變更、修改也極不方便，實在難以適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟建設(shè)的需要。,傳統(tǒng)的地形測圖（白紙測圖）,實質(zhì)上是將測得的觀測值（數(shù)值）用圖解的方法轉(zhuǎn)化為圖形。傳統(tǒng)的,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,數(shù)字測圖原理與方法-第十章數(shù)字地形圖測繪方法-使用(第一部分)課件,（一）數(shù)字測圖的基本思想,數(shù)字化測圖（,Digital Surveying Mapping,，簡稱,DSM,），一種全新的測繪地形圖方法。,從廣義上說，,數(shù)字化測圖應(yīng)包括,：利用,電子全站儀,或,其它測量儀器,進行野外數(shù)字化測圖、利用,手扶數(shù)字化儀,或,掃描數(shù)字化儀,對傳統(tǒng)方法測繪原圖的數(shù)字化；以及,借助解析測圖儀,或,立體坐標(biāo)量測儀,對航空攝影、遙感,像片,進行數(shù)字化測圖等技術(shù)。,利用上述技術(shù)將采集到的地形數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，并由功能齊全的成圖軟件進行數(shù)據(jù)處理、成圖顯示，再經(jīng)過編輯、修改，生成符合國標(biāo)的地形圖。最后將地形數(shù)據(jù)和地形圖分類建立數(shù)據(jù)庫，并用數(shù)控繪圖儀或打印機完成地形圖和相關(guān)數(shù)據(jù)的輸出。,（一）數(shù)字測圖的基本思想 數(shù)字化測圖（Digital Sur,（二）數(shù)字測圖的基本過程,通過采集有關(guān)的繪圖信息并及時記錄在數(shù)據(jù)終端（或直接傳輸給便攜機），然后在室內(nèi)通過數(shù)據(jù)接口將采集的數(shù)據(jù)傳輸給電子計算機，并由計算機對數(shù)據(jù)進行處理，再經(jīng)過人機交互的屏幕編輯，形成繪圖數(shù)據(jù)文件。最后由計算機控制繪圖儀自動繪制所需的地形圖，最終由磁盤、磁帶等貯存介質(zhì)保存,電子地圖,。,（二）數(shù)字測圖的基本過程通過采集有關(guān)的繪圖信息并及時記錄在數(shù),數(shù)字測圖的基本過程,數(shù)字測圖的基本過程,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,地圖圖形的描述,測量的基本工作是測定點位,數(shù)字測圖時必須采集測圖信息，它包括點的定位信息、連接信息和屬性信息,地圖圖形的數(shù)據(jù)格式,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息 地圖圖形的描述,一切地圖圖形都可以分解為點、線、面三種圖形要素，其中點是最基本的圖形要素。這是因為一組有序的點可連成線，而線可以圍成面。,但要準(zhǔn)確地表示地圖圖形上點、線、面的具體內(nèi)容，還要借助一些特殊符號、注記來表示。,獨立地物可以由地物定位點及其符號表示，線狀地物、面狀地物由各種線劃、符號或注記表示，等高線由高程值表達其意義。,地圖圖形的描述,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,一切地圖圖形都可以分解為點、線、面三種圖形要素，其中點是最基,傳統(tǒng)方法,是用儀器測得點的三維坐標(biāo)，或者測量水平角、豎直角及距離來確定點位，然后繪圖員按坐標(biāo)（或角度與距離）將點展繪到圖紙上。,跑尺員根據(jù)實際地形向繪圖員報告測的是什么點（如房角點），這個（房角）點應(yīng)該與哪個（房角）點連接等等，繪圖員則當(dāng)場依據(jù)展繪的點位按圖式符號將地物（房屋）描繪出來。,這樣一點一點地測和繪，一幅地形圖也就生成了。,測量的基本工作是測定點位,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,傳統(tǒng)方法測量的基本工作是測定點位（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖,進行數(shù)字測圖時不僅要測定地形點的位置（坐標(biāo)），還要知道是什么點，是道路還是房屋，當(dāng)場記下該測點的編碼和連接信息，顯示成圖時，利用測圖系統(tǒng)中的圖式符號庫，只要知道編碼，就可以知道從庫中調(diào)出與該編碼對應(yīng)的圖式符號成圖。,數(shù)字測圖時必須采集測圖信息，它包括點的定位信息、連接信息和屬性信息,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,進行數(shù)字測圖時不僅要測定地形點的位置（坐標(biāo)），還要知道是什么,地圖圖形要素按照數(shù)據(jù)獲取和成圖方法的不同，可區(qū)分為矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)格式。,矢量數(shù)據(jù)是圖形的離散點坐標(biāo)（,X,，,Y,）的有序集合；,柵格數(shù)據(jù)是圖形像元值按矩陣形式的集合。,數(shù)字測圖通常采用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和繪制矢量圖。,地圖圖形的數(shù)據(jù)格式,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,地圖圖形要素按照數(shù)據(jù)獲取和成圖方法的不同，可區(qū)分為矢量數(shù)據(jù)和,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,（三）數(shù)字測圖必需采集的測圖信息,一條曲線的兩種表示方法,(a),用數(shù)字化儀的矢量化表示方式,原底圖上表示的曲線,(a),矢量化曲線,x,o,y,曲線柵格表示,矢量化曲線,(b),用掃描柵格數(shù)據(jù)的表示方法,(b),i,(,行號,),o,J,(,列號,),一條曲線的兩種表示方法(a)用數(shù)字化儀的矢量化表示方式原底圖,（四）數(shù)字測圖需要解決的問題,1,、,使采集的圖形信息和屬性信息為計算機識別。,2,、,由計算機按照一定的要求對這些信息進行一系列的處理。,3,、,將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)和文字信息轉(zhuǎn)換成圖形，由屏幕輸出或繪圖儀輸出各種所需的圖形。,4,、,按照一定的要求自動實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的應(yīng)用問題。,（四）數(shù)字測圖需要解決的問題1、使采集的圖形信息和屬性信息,數(shù)字測圖系統(tǒng)數(shù)字測圖系統(tǒng)是,以計算機為核心，在外連輸入、輸出設(shè)備硬件和軟件的支持下，對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、成圖、處理、繪圖、輸出、管理的測繪系統(tǒng)。,第二節(jié) 數(shù)字測圖系統(tǒng),數(shù)字測圖系統(tǒng)數(shù)字測圖系統(tǒng)是以計算機為核心，在外連輸入、輸出設(shè),（一）數(shù)字測圖系統(tǒng)的分類,按輸入方法可區(qū)分為,原圖數(shù)字化數(shù)字成圖系統(tǒng)，航測數(shù)字成圖系統(tǒng)，野外數(shù)字測圖系統(tǒng)。,按硬件配置可區(qū)分為,全站儀配合電子手簿測圖系統(tǒng)，電子平板測圖系統(tǒng)等。,按輸出成果內(nèi)容可區(qū)分為,大比例尺數(shù)字測圖系統(tǒng)，地形地籍測圖系統(tǒng)，地下管線測圖系統(tǒng)，房地產(chǎn)測量管理系統(tǒng)城市規(guī)劃成圖管理系統(tǒng)等等。,（一）數(shù)字測圖系統(tǒng)的分類按輸入方法可區(qū)分為,（二）數(shù)字測圖系統(tǒng)的組成及配置,數(shù)字測圖系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出三部分組成。,（二）數(shù)字測圖系統(tǒng)的組成及配置數(shù)字測圖系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)輸入、數(shù),（三）地形數(shù)據(jù)的采集,1,、野外數(shù)據(jù)采集,用全站儀（或,GPS RTK,）在野外采用編碼進行數(shù)據(jù)采集和草圖繪制，利用電子手簿、儀器內(nèi)部存儲器或者掌上電腦記錄，將數(shù)據(jù)輸入計算機進行數(shù)據(jù)處理和圖形處理，經(jīng)過屏幕編輯后，由數(shù)控繪圖儀輸出數(shù)字地形圖，這種測圖方法稱,全野外地面數(shù)字測圖,。,（三）地形數(shù)據(jù)的采集1、野外數(shù)據(jù)采集,2,、原圖（底圖）數(shù)據(jù)采集,數(shù)字化通常有兩種方法：數(shù)字化儀數(shù)字化和掃描儀數(shù)字化。,（三）地形數(shù)據(jù)的采集,2、原圖（底圖）數(shù)據(jù)采集（三）地形數(shù)據(jù)的采集,3,、數(shù)字攝影測量（航片數(shù)據(jù)采集）,以航空攝影獲取的航空像片作為數(shù)據(jù)源，即利用測區(qū)的航空攝影測量獲得的立體像對，采用解析測圖儀或全數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)采集地形特征點自動傳輸?shù)接嬎銠C內(nèi)，經(jīng)過軟件處理，自動生成數(shù)字地形圖，并由數(shù)控繪圖儀輸出。這種測圖方法稱為航空數(shù)字測圖。,（三）地形數(shù)據(jù)的采集,3、數(shù)字攝影測量（航片數(shù)據(jù)采集）以航空攝影獲取的航空像片作,（四）數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算、圖形生成、圖形編輯與整飾、圖形信息的管理與應(yīng)用等。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，可產(chǎn)生,平面圖形數(shù)據(jù)文件,和,數(shù)字地面模型文件,。,（四）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,（五）數(shù)據(jù)輸出,輸出圖形是數(shù)字測圖的主要目的，通過對層的控制，可以編制和輸出各種專題地圖（包括平面圖、地籍圖、地形圖、管網(wǎng)圖、帶狀圖、規(guī)劃圖等），以滿足不同用戶的需要。,（五）數(shù)據(jù)輸出輸出圖形是數(shù)字測圖的主要目的，通過對層的控制,三、大比例尺測圖技術(shù)設(shè)計,技術(shù)設(shè)計,測圖軟硬件,測量方案,測量方法及其精度的確定,工序配合及其協(xié)調(diào),成本核算,三、大比例尺測圖技術(shù)設(shè)計 技術(shù)設(shè)計測圖軟硬件測量方案測量方法,第二節(jié) 野外數(shù)據(jù)采集,一、圖根控制測量,測區(qū)高級控制點的密度不可能滿足大比例尺測圖的需要，這時應(yīng)布置相當(dāng)數(shù)量的圖根控制點，又稱圖根點，直接可供測圖使用。圖根控制布設(shè)，是在各等級控制下加密，在較小的獨立測區(qū)測圖時，圖根控制可作為首級控制。,圖根平面控制點的布設(shè)，可采用圖根導(dǎo)線、圖根三角、交會方法和,GPS RTK,等方法。圖根點的高程可采用圖根水準(zhǔn)和圖根三角高程測定。,第二節(jié) 野外數(shù)據(jù)采集一、圖根控制測量,二、野外數(shù)據(jù)采集模式,數(shù)字地形圖的測繪方法目前主要是使用全站儀、,GPS RTK,、,CORS,等，在野外實地采集地形圖全部要素信息，以電子數(shù)字形式記錄測量數(shù)據(jù)，再經(jīng)過計算機的進一步處理，生成數(shù)字地形圖。,與白紙測圖不同，數(shù)字化測圖在外業(yè)采集時，必須在工作現(xiàn)場以計算機能夠識別的數(shù)字形式采集和記錄測點的連接關(guān)系及地形實體的地理屬性。,野外數(shù)據(jù)采集的作業(yè)模式，取決于使用的儀器和數(shù)據(jù)記錄方式。目前野外數(shù)據(jù)采集有四種模式：,草圖法數(shù)字測記模式、電子平板測繪模式、,GPS RTK,測繪模式和,CORS,系統(tǒng)。,二、野外數(shù)據(jù)采集模式數(shù)字地形圖的測繪方法目前主要是使用全站,（一）草圖法數(shù)字測記模式,草圖法數(shù)字測記模式是一種野外測記、室內(nèi)成圖的數(shù)字測圖方法。,使用的儀器是帶內(nèi)存的全站儀，將野外采集的數(shù)據(jù)記錄在全站儀的內(nèi)存中，同時配畫標(biāo)注測點點號的工作草圖，到室內(nèi)再通過通信電纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，結(jié)合工作草圖利用數(shù)字化成圖軟件對數(shù)據(jù)進行處理，再經(jīng)過人機交互編輯形成數(shù)字地圖。,（一）草圖法數(shù)字測記模式草圖法數(shù)字測記模式是一種野外測記、室,（一）草圖法數(shù)字測記模式,（,1,）使用全站儀測定地物地貌特征點的位置參數(shù)，再按一定規(guī)則賦予其編號和編碼。編號可由人工輸入或自動生成；編碼需人工輸入，將野外采集的特征點位置參數(shù)、連同特征點編號一起記錄在全站儀內(nèi)存，同時配畫工作草圖。,（一）草圖法數(shù)字測記模式（1）使用全站儀測定地物地貌特征點的,（一）草圖法數(shù)字測記模式,（,2,）室內(nèi)通過通信電纜將野外采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C,（,3,）根據(jù)采集的碎部點位置參數(shù)和繪制的工作草圖，使用數(shù)字化成圖軟件，人機交互編輯形成數(shù)字地圖。,（一）草圖法數(shù)字測記模式（2）室內(nèi)通過通信電纜將野外采集的數(shù),（一）草圖法數(shù)字測記模式,數(shù)據(jù)采集通常區(qū)分為有碼作業(yè)和無碼作業(yè)。,有碼作業(yè)需要現(xiàn)場輸入野外操作碼。,無碼作業(yè)現(xiàn)場不輸入數(shù)據(jù)編碼，而用草圖記錄繪圖信息。繪草圖人員在鏡站把所測點的屬性及連接關(guān)系在草圖上反映出來，以供內(nèi)業(yè)處理、圖形編輯時用。,（一）草圖法數(shù)字測記模式數(shù)據(jù)采集通常區(qū)分為有碼作業(yè)和無碼作業(yè),（二）電子平板測繪模式,電子平板模式通常是指安裝有數(shù)字化測圖軟件的便攜機（筆記本電腦）。電子平板測繪模式是用筆記本電腦模擬測圖平板，在野外直接將全站儀與筆記本電腦連接在一起，測量數(shù)據(jù)實時傳入筆記本電腦，現(xiàn)場加入地理屬性和連接關(guān)系后直接成圖。,電子平板測繪實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖