数字化测图概述
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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。
5、方便成果的深加工利用 数字化测图的成果是分层存放，
不受图面负载量的限制，从而便于成果的加工利用。比如EPSW 软件定义11层（用户还可以根据需要定义新层），房屋、电力 线、铁路、道路、水系、地貌等存于不同的层中，通过打开或 关闭不同的层得到所需的各类专题图，如管线图、水系图、道 路图和房屋图等。还能综合相关的内容补充加工成城市规划图、 城市建设图、房地产图、以及各类管理用图。还可以在数字图 上进行各类工程设计（CAD计算机辅助设计）
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
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 数字化仪 扫描仪
全站仪或其 它测量仪器
成图软件
计算机 电子手簿
PC卡 电子平板(便携机)
图1-2数字化测图框图
显示屏 打印机 绘图机
数字化测图的发展
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。
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。
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。
数字化测图概述
大比例尺数字化测图 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
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。
数字化测图的基本思想
3S与4D技术
测绘学科的”3s”技术为核心的地理信息科学的发展. 全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统（DPS）、
遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和专家系统（ES） 目前数字化产品包括”4D”产品:
数字高程模型(DEM)、数字正射影像（DOM）、数字栅格地图（DRG）和数字线划地 图（DLG）
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
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，
DOM---扫描处理的数字化影像，具有现势性和完善性。 DRG---模拟地形图的数字形式。形成的栅格数据文件。 DLG---地形图或专题图经扫描，形成的矢量数据文件。
DEM—可以转换等高线图、坡度图、断面图、透视图等， 可以技术体 积、面积、空间距离等。
完
2000年12月
谢谢观赏
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。
GPS测量模式 GPS是美国全球卫星定位系统的简称。它是美国组织研制的用于
军事上导航定位设备，八十年代推广到民用。GPS定位方法灵活方便、精度高，目 前应用非常广泛。随着科技的发展，GPS技术将在普通测量与工程测量中将得到进 一步的普及应用。近些年推出的GPS实时动态定位技术（RTK），能够实时提供测 点在指定坐标系的三维坐标成果。在RTK作业模式下，测程可达到10km--30km。通 常基准站的GPS接收机安置于测区的高点以保证数字通信的畅通。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，实现一步测图。这将极大的提高开阔地区 野外测图的准确性和劳动效率。
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。
---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。
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
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。
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。
点位信息
数据采集
特征信息
地物模型
数据传输 数据处理
地貌模型
存盘
屏幕编辑 绘图文件
地图
绘草图
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。
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。
§ 数字化测图分类 § 数字化测图 § 基本思想 § 数字化测图的特点 § 作业流程 § 地面数字化测图发展与展望
3S与4D技术
数字化测图的分类
广义的数字化测图又称为计算机成图 主要包括：地面数字测图、地图数字化成图、 航测数字测图、计算机地图制图。
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。
5、方便成果的深加工利用 数字化测图的成果是分层存放，
不受图面负载量的限制，从而便于成果的加工利用。比如EPSW 软件定义11层（用户还可以根据需要定义新层），房屋、电力 线、铁路、道路、水系、地貌等存于不同的层中，通过打开或 关闭不同的层得到所需的各类专题图，如管线图、水系图、道 路图和房屋图等。还能综合相关的内容补充加工成城市规划图、 城市建设图、房地产图、以及各类管理用图。还可以在数字图 上进行各类工程设计（CAD计算机辅助设计）
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
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 数字化仪 扫描仪
全站仪或其 它测量仪器
成图软件
计算机 电子手簿
PC卡 电子平板(便携机)
图1-2数字化测图框图
显示屏 打印机 绘图机
数字化测图的发展
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。
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。
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。
数字化测图概述
大比例尺数字化测图 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
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。
数字化测图的基本思想
3S与4D技术
测绘学科的”3s”技术为核心的地理信息科学的发展. 全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统（DPS）、
遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和专家系统（ES） 目前数字化产品包括”4D”产品:
数字高程模型(DEM)、数字正射影像（DOM）、数字栅格地图（DRG）和数字线划地 图（DLG）
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
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，
DOM---扫描处理的数字化影像，具有现势性和完善性。 DRG---模拟地形图的数字形式。形成的栅格数据文件。 DLG---地形图或专题图经扫描，形成的矢量数据文件。
DEM—可以转换等高线图、坡度图、断面图、透视图等， 可以技术体 积、面积、空间距离等。
完
2000年12月
谢谢观赏
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。
GPS测量模式 GPS是美国全球卫星定位系统的简称。它是美国组织研制的用于
军事上导航定位设备，八十年代推广到民用。GPS定位方法灵活方便、精度高，目 前应用非常广泛。随着科技的发展，GPS技术将在普通测量与工程测量中将得到进 一步的普及应用。近些年推出的GPS实时动态定位技术（RTK），能够实时提供测 点在指定坐标系的三维坐标成果。在RTK作业模式下，测程可达到10km--30km。通 常基准站的GPS接收机安置于测区的高点以保证数字通信的畅通。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，实现一步测图。这将极大的提高开阔地区 野外测图的准确性和劳动效率。
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。
---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。
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
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。
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。
点位信息
数据采集
特征信息
地物模型
数据传输 数据处理
地貌模型
存盘
屏幕编辑 绘图文件
地图
绘草图
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。
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。
§ 数字化测图分类 § 数字化测图 § 基本思想 § 数字化测图的特点 § 作业流程 § 地面数字化测图发展与展望
3S与4D技术
数字化测图的分类
广义的数字化测图又称为计算机成图 主要包括：地面数字测图、地图数字化成图、 航测数字测图、计算机地图制图。
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。