1、7.1 数字测图概述数字测图概述一、数字测图的产生和发展一、数字测图的产生和发展CH 7 大比例尺数字测图大比例尺数字测图传统的白纸测图传统的白纸测图 又称为模拟法测图，是测绘人员利用分度器、比例尺等工具模拟测量数量，按图式、符号展绘到白纸上。测图过程：选点 控制测量 平差计算 展绘控制点 碎部测量 底图整饰 上墨绘制二底图.数字化测绘数字化测绘 全站仪的广泛使用，微机软、硬件技术的发展，促进地形测绘的自动化，逐渐发展到数字化测绘。什么是数字化测绘系统？什么是数字化测绘系统？数字测图系统（Digital Surveying and Mapping System 是以计算机为核心，以全站性电子速
2、测仪、GPS、数字摄影测量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。数字地图数字地图 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。数字化测图的优点数字化测图的优点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。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3.数字
3、化测图实现了大比例尺测图高精度和低耗费 白纸测图有精度损失：图上0.1mm，比例尺为1：1000，最好精度为10cm。蓝晒、图纸变形等误差 一般精度为0.3mm,和原测距精度一致 数字测图无损失地记录了外业测绘数据。4.数字化测图使大比例尺测图进入新时期测图作业过程发生了很大的变化控制测量、碎部测量的一步法 分图幅作业到地物整体测量，计算机自动分幅。数字测图数字测图-一门新的学科体系一门新的学科体系 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二、数字测图的系统组成
4、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）绘图和输出（硬、软件）全站仪、GPS等数字化仪扫描仪数字摄影测量仪成图软件电子平板（便携机）PC卡电子手簿微机打印机绘图仪显示器1.地形数据采集过程地形数据采集过程地形数据采集野外数据采集原图数据采集航片数据采集数字化仪数字化扫描仪数字化数字摄影测量2.地形数字测图模式地形数字测图模式野外测记、室内成图 记录点号，画草图电
5、子手簿记录点位及连码文件 原则上可不画草图电子平板测图 所见及所得三、数字化测图发展展望三、数字化测图发展展望1.全站仪自动跟踪测量模式：无人值守，单人测量系统 存在问题：价格昂贵，不稳定2.GPS测量模式：RTK(real time kinematic)实时动态定位技术，流动站不仅接受来自参考站的数据，还直接接收GPS卫星数据，观测数据组成的相位差差分观测值，进行实时处理，实时给出厘米级的定位结果。GPS 实时动态测量 RTK找找控控制制点？点？还还不不如如这这样样测测呢呢！跟上时代步伐跟上时代步伐，享受，享受GPS休闲休闲测量测量高分辨率遥感与数字摄影测量四、数字测图的关键技术四、数字测图
6、的关键技术 硬件硬件-数据自动获取（测绘仪器）-数据实时处理与显示（计算机系统）-数据通讯 软件软件-测绘数据处理-计算机地图制图-与GIS的接口本周六实习：本周六实习：7：30开始开始地形测图（碎部测量）地形测图（碎部测量）以人工湖周围控制点为基础，选择一个测站点，一个起始方向，进行地物特征点测量，并进行绘图测图方法：测图方法：经纬仪配合半圆仪，1：500测图测量方法：测量方法：极坐标法，三角高程测量准备工作：准备工作：图纸：画好坐标格网（10cm*10cm，3行、3列）带计算器 看书，确定测量步骤7.2 数字测图的仪器设备数字测图的仪器设备CH 7 大比例尺数字测图大比例尺数字测图什么是数
7、字化测绘系统？什么是数字化测绘系统？数字测图系统（Digital Surveying and Mapping System 是以计算机为核心，以全站性电子速测仪、GPS、数字摄影测量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。数字测图的系统组成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（
8、硬、软件）绘图和输出（硬、软件）全站仪、GPS等数字化仪扫描仪数字摄影测量仪成图软件电子平板（便携机）PC卡电子手簿微机打印机绘图仪显示器地形数据采集过程地形数据采集过程地形数据采集野外数据采集原图数据采集航片数据采集数字化仪数字化扫描仪数字化数字摄影测量一、电子经纬仪一、电子经纬仪经纬仪金属度盘经纬仪金属度盘经纬仪光学经纬仪光学经纬仪北光 J2苏一光 J2T2电子经纬仪电子经纬仪尼康宾得索佳拓普康徕卡电子经纬仪电子经纬仪苏一光南方测绘全站仪Leica南方电子经纬仪：电子经纬仪：光、机、电一体的测角仪器光、机、电一体的测角仪器 光电扫描度盘代替光学度盘 自动记录和显示读数代替光学测微读数 自动
9、化：自动记录、储存、计算、数据通讯绝对式编码度盘测角系统：绝对式编码度盘测角系统：编码度盘由透光和不透光区相间隔组成，用二进制0、1描述状态，每个位置上可以直接读出度、分、秒值增量式光栅测角系统：增量式光栅测角系统：光栅盘在测角过程中与读数头间产生相对运动，计数器可以累计读数头转动所扫描过的栅距数，据此可求得所转的角度。提高光栅的分辨率：栅距细分动态光栅测角系统：动态光栅测角系统：光栅盘可以旋转，上设两个计数光栏，固定光栅不随照准部转动，可动光栅随照准部转动，方向读数可以用两个光栏间的角度表示电子经纬仪的工作原理：电子经纬仪的工作原理：度盘读数及显示系统 水平光栅盘：在竖轴外周，与照准部连接；
10、测量时照准部带动读数头同步转动，扫描水平光栅度盘并计取栅距值，求得水平角；垂直光栅盘：与支架连接；测量时望远镜带动竖直光栅盘一起转动，固定在支架上的读数头扫描光栅盘并计取栅距值，求得竖直角电子经纬仪：电子经纬仪：半站仪：只具备测角功能 全站仪（the Total Station）：可同时测角测距 电子经纬仪操作简单电子经纬仪操作简单,一看就会用一看就会用光学经纬仪和电子经纬仪功能比较光学经纬仪和电子经纬仪功能比较电经结构图光经结构图电经结构简单，光经 结构复杂。光经故障率高、修理复杂，电经易维修、易保养电经防水性能好光经怕水，不耐脏 角度测量快速、直观、准确电子经纬仪显示屏人工判读误差大,效率
11、低.光学经纬仪显示屏自动跟踪全站仪二、全站仪测量系统二、全站仪测量系统全站仪全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体组成部分组成部分 电源 测角系统 测距系统 数据处理部分 通讯接口 存储器 显示屏及键盘等全站仪的用途全站仪的用途 角度测量 距离测量 高差测量 三维坐标测量（计算）导线测量 交会定点 放样测量等 全站仪的随机软件 计算中机相应的专业软件全站仪Leica南方蔡司全站仪简介蔡司全站仪简介 角度测量 距离测量 高差测量 三维坐标测量（计算）导线测量 交会定点 放样测量等蔡司全站仪操作蔡司全站仪操作 对中与整平 打开仪器 操作面板和显示屏操作面板和显示屏蔡司
12、全站仪设置蔡司全站仪设置 测距参数设置：普通改正，气象改正 仪器设置蔡司全站仪测量蔡司全站仪测量-普通测量 菜单 电经模式：只测角度 平距模式：测角测距，解算平距和高差 坐标模式：测角测距，解算坐标 斜距模式：测角测距，显示原始观测值蔡司全站仪测量蔡司全站仪测量-坐标测量 自由设站：后方交会 已知点设站 高程设站 碎部点 放样蔡司全站仪测量蔡司全站仪测量-数据传输 自由设站：后方交会 已知点设站 高程设站 碎部点 放样 自动跟踪全站仪自动跟踪全站仪 超站仪：超站仪：GPS接收机接收机+全站仪全站仪三、计算机制图系统三、计算机制图系统 计算机绘图基础计算机绘图基础POINTLINE测绘专业软件的
13、开发四、其它仪器设备四、其它仪器设备 GPS接收机，接收机，RTK 数字摄影测量数字摄影测量 遥感遥感7.3 数字测图的技术设计与实施数字测图的技术设计与实施CH 7 大比例尺数字测图大比例尺数字测图一、数字测图的特点一、数字测图的特点 设备配置现代化 内外业工作自动化 测量成果高精度 成图速度快 成果数字化 承载的信息量大必须先进行技术设计二、技术设计的内容二、技术设计的内容 项目简介 测区概况 设计技术依据 测区已有资料及其分析 控制测量方案设计 数字化测图设计：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，数据与图象处理，地形图绘制 工作量统计、作业计划和经费预算三、数字测图的
14、数据采集三、数字测图的数据采集地形数据采集野外数据采集原图数据采集航片数据采集数字化仪数字化扫描仪数字化数字摄影测量 数据采集：数据采集：利用全站仪（半站仪）在野外对成图信息进行采集，数据载体可以是全站仪的存储器和存储卡，或电子手簿、袖珍计算机可便携机 图根控制测量 碎部测量 其他专业测量 数据采集原理：数据采集原理：数字测绘：自动处理、自动绘图必须包括点位信息和图形信息 点的三维坐标：测点编号 测点的属性信息：地形编码 点的连接关系 图形信息分层分类：图形信息分层分类：测量控制点 居民地 工矿企业建筑和公共设施 独立地物 道路及附属设施 管线 水系及附属设施 境界 地貌及土质 植被地形编码方
15、案地形编码方案-三位编码：三位编码：第一位表示大类号（10类）第二、三位表示地表符号在大类中的序号编号与图式对应，根据编码确定采什么符号成图地形编码方案地形编码方案-四位编码：四位编码：第一位表示大类号（10类）第二、三位：顺序号 第四位：连线信息：1 直线；2 曲线；3 圆弧线地形编码方案地形编码方案-全要素编码：全要素编码：由若干位十进制数组成，第一位有特定含义 1 01 0 03 04居民地 房屋类别 特征说明 类序号 特征点序号地形编码方案地形编码方案-无记忆编码系统：无记忆编码系统：建立图式符号编码表，在其中选择即可，主要用在电子平板模式图根控制测量图根控制测量-同步测量法：同步测量法：碎部测量：碎部测量：全站仪可根据观测量现场计算出点的三维坐标 极坐标法 要在全站仪上输入一系列已知值以进行计算 支导线测量 角度交会法 距离交会法四、外业数据记录与数据文件格式四、外业数据记录与数据文件格式与所使用的电子手簿、成图软件有关五、地形图计算机编辑五、地形图计算机编辑 原始数据的预处理 提取坐标 图形信息的组织与处理 分幅与接边 计算机屏幕编辑 输出数字地形图六、成果的检查和验收六、成果的检查和验收
