项目一：数字化测图(绪论部分)

大比例尺数字化测图
数字化测图
数字化测图是以计算机为核心，在外连输入输 出设备硬件、软件的条件下，通过计算机对地形空 间数据进行处理得到数字地图,需要时也可用数控 绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。
数字化测图
二、数字化测图的作业过程
1.数据采集
（1）野外数据采集：用于没有底图的地区， 用全 站仪、GPS接收机或其它测量仪器实地测量。 精度
2、电子平板测绘模式：内外业一体化，实时成图 优化应用推广阶段 九十年起，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”、“广州开思SCS成 图系统”等。 便携式计算机的应用给数字测图提供了新的发展机遇。94年清华大学 与山维开发公司联合研制电子平板测绘模式——全站仪+便携机+测图软件， 并将安装了平板测绘软件的便携机命名为电子平板。电子平板测图软件既 有与全站仪通信和数据记录的功能，又在测量方法、解算建模、现场实时 成图和图形编辑、修正等方面超越了传统平板测图的功能，从硬件意义上 讲，完全替代了图板、图纸等绘图工具。便携式计算机高分辨率的显示屏 作画面，显示屏上所显即所测。数字测图真正实现了内外业一体化，测量 出现的错误现场可以及时地纠正。从而使数字测图的质量与效率全面超过 了白纸测图。
碎部点采集
1.作业组组织
观测员
绘草图领镜员 跑镜员
1人
1人 1~2人
数字化测图
2、准备作业 （1）仪器、器材：全站仪、对讲机、电子手簿、 备用电池、内存卡、花杆、 反光棱镜、皮尺等。 （2）成果、资料：控制测量成果、绘制草图所 需的资料。
3、熟悉测量仪器 4、计算机与软件
数字化测图
四、作业计划与实施
---展望 未来 --全站仪自动跟踪测量模式 测站架设自动跟踪式全站仪，如选择瑞典捷创
力（Geotronic）、日本拓普康(Topcon)等相应型号的测量仪器。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。最近徕卡公司（Leica）又推出TCA全站仪+RCS1000遥控器的测 量模式，实现了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。
数字化测图则不同，若距离在300m以内时测定地物点误差约为±15mm，测定地形点高 程误差约为±18mm。电子速测仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、 处理和成图。在这全过程中原始测量数据的精度毫无损失，从而获得高精度（与仪器测
量同精度）的测量成果。
数字地形图最好地反映了外业测量的高精度，也就是最好地体现了仪器发展更新、精 度提高的高科技进步的价值。
GIS的辅助决策和空间分析发挥作用。
数字化测图的作业过程
解析测图仪或坐标量测仪
成图软件 显示屏 数字化仪 计算机 扫描仪 打印机
电子手簿
绘图机
全站仪或其 它测量仪器
PC卡
电子平板(便携机)
图1-2数字化测图框图
数字测图的发展概况
随着科学技术的进步和计算机技术的迅猛发展及先进测量仪器和技术的广 泛应用，促进了地形测量向自动化和数字化方向发展，数字化测图技术应运而生。 数字测图与传统的图解法测图相比，以其特有的高自动化、全数字化、高精度的 显著优势而具有无限广阔的发展前景。 传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌特征 点的空间位置进行测定，以一定的比例尺并按图示符号绘制在图纸上，即通常所称 的白纸测图。这种测图方法的实质是图解法测图，在测图过程中，数字的精度由于 刺点、绘图、图纸伸缩变形等因素的影响会大大降低，而且工序多、劳动强度大、 质量管理难。 图解法测图的最终成果是地形图，图纸是地形信息的惟一载体。 广义的数字测图包括：利用全站仪或其它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；以及利用航摄、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。 数字测图是一种全解析机助测图方法，数字测图地形信息的载体是计算机的存储介 质(磁盘或光盘)，其提交的成果是可供计算机处理、远距离传输、多方共享的数字地 形图数据文件，通过数控绘图仪可输出地形图。另外，利用数字地形图可生成电子 地图和数字地面模型（DTM）。更具深远意义的是，数字地形信息作为地理空间数 据的基本信息之一，成为地理信息系统(GIS)的重要组成部分。
数字化测图概述
是近几年随着电子计算机、地面测量仪 器、数字测图软件和GIS技术的应用而迅速发展起来的全新内容，广泛用 于测绘生产、土地管理、城市规划等部门，并成为测绘技术变革的重要 标志。 大比例尺数字化测图技术逐步替代传统的白纸测图，促进了测绘行业 的自动化、现代化、智能化。测量的成果不仅有绘在纸上的地形图，还 有方便传输、处理、共享的数字信息，即数字地形图，它将为信息时代 地理信息的发展产生积极的意义。 数字测图作为一种全解析机助测图方法，与模拟测图相比具有显著优 势和发展前景，是测绘发展的技术前沿。 1
数字化测图
2.数据传输 3.坐标数据格式转换 （1）南方CASS软件坐标数据格式 扩展名：DAT 格式：点号，编码，Ｙ，Ｘ，Ｈ （２）全站仪坐标数据格式 点号，Ｘ，Ｙ，Ｚ，编码 （３）坐标数据格式转换
数字化测图的基本思想
传统的地形测图（白纸测图）是将测得的观测值用图解的 方法转化为图形，这一转化过程几乎都是在野外实现的，即 使是原图的室内整饰一般也要在测区驻地完成。另外白纸测 图一纸难载诸多图形信息，变更修改也极不方便，实在难以 适应当前经济建设的需要。数字化测图则不同，它希望尽可 能缩短野外的作业时间，减轻野外的劳动强度，将大量的手 工操作转化为计算机控制下的机械操作，不仅减轻了劳动强 度，而且不会损失应有的观测精度。 数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化 为数字形式，通过数据接口传输给计算机进行处理，得到内 容丰富的电子地图，需要时由计算机的图形输出设备（如显 示器、绘图仪）绘出地形图或各种专题图图形。这就是数字 化测图的基本思想。 P2 图 1-1 是数字化测图的运行示意框图
6、可作为GIS的重要信息源
地理信息系统（GIS）具有方便的信息查询检索功能、 空间分析功能、以及辅助决策功能，在国民经济、办公 自动化及人们日常生活中都有广泛的应用。要建立起地 理信息系统，数据采集的工作是重要的一环。数字化测 图作为GIS的信息源，能及时准确地提供各类基础数据更 新GIS的数据库，保证地理信息的可靠性和现势性，为
数字化测图的发展概况
随着全站型电子速测仪（简称全站仪）的问世和电 子计算机技术的迅猛发展，大比例尺数字测图的研究 取得了可喜的成果，并且在生产中发挥了愈来愈重要 的作用。 从八十年初，北京市测绘院、武汉测绘大学、上海 市测绘院、解放军测绘学院和清华大学等几十家单位 相继开展了数字测图的应用研究工作。纵观国内外地 面数字测图技术的发展，大体可分为“三个阶段”、 “两种模式”。
⒈数字测记模式：野外测记与室内成图
第一阶段：用全站仪或测距仪配合经纬仪测量，电子手薄记录，同时配有人工草图。 室内将测量数据直接由记录器传输到计算机，再由人工按草图编辑图形文件，绘 图机绘制数字地形图。通常使用的电子手薄可以是全站仪原配套的电子手薄（如 GRE3/4，FC5…），也可以是PC-1500或PC-E500改造的电子手薄。由于后两者价格低， 操作简单，大部分单位都使用过这类记录器。初级阶段外业电子记录仍然模拟白纸 测图的单点测量记录，要求野外大量绘制人工草图便于室内对照编辑图形文件，因 此整体工作量比白纸测图还要大。但达到了绘制数字地形图的目标，人们看到了数 字测图的美好前景。 第二阶段： 测记模式不变，成图软件向实用化发展。 开发了智能化的外业采集软件，它不仅作单点点位记录，而且记录成图所需的全 部信息，并且有一些记录内容可由软件自动记录，减少了键入数据的工作量。计算 机也初步具备了自动检索编辑图形文件的功能，减免了人工画草图的工作。如果再 配置一个（A3/A4）小型绘图仪，现场就可以按坐标实时展点绘图，及时检查和纠 正绘图错误。
数据采集
点位信息 特征信息
数据传输
绘草图
数据处理 地物模型 地貌模型
屏幕编辑
绘图文件存 盘ຫໍສະໝຸດ 地 图数字化测图的特点
1、点位精度高传统的经纬仪配合平板、量角器的图解测图方法，其地物
点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差；测定地物点的视距误差和方向误差；地 形图上地物点的刺点误差等影响。实际的图上点位误差可达到±0.47mm。如在1：500 的 地籍测量中，测绘房屋时视距的读数精度就不够，要用皮尺或钢尺量距，用坐标法展点。 普及了红外测距仪和电子速测仪，虽然测距和测角的精度大大提高，但是若配合经纬仪 测绘法绘制的地形图却体现不出仪器精度的提高。也就是说无论怎样提高测距和测角的 精度，由于图解地形图的精度不高，浪费了应有的精度。这就是白纸测图致命的弱点。
3、便于图件的更新城镇的发展加速了城镇建筑物和结构 的变化，采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更 新的困难，当实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时，只 需输入有关的信息，经过数据处理就能方便地做到更新和修 改，始终保持图面整体的可靠性和现势性。
4.增加了地图的表现力 计算机与显示器、打印机联机， 可以显示或打印各种资料信息；与绘图机联机时，可以绘制各 种比例尺的地形图，也可以分层输出各类专题地图，满足不同 的用户的需要。
2、改进了作业方式传统的方式主要是通过手工操作，外 业人工记录、人工绘制地形图；并且在图上人工量算坐标、 距离和面积等。数字测图则使野外测量达到自动记录、自动 解算处理、自动成图，并且提供了方便使用的数字地图软盘。 数字测图自动化的程度高，出错（读错、记错、展错）的概 率小，能自动提取坐标、距离、方位和面积等。绘制的地形 图精确、规范、美观。