第2章数字测图方法(zbx)

⑦航测像片量测成图模式
用解析测图仪或经过改造的立体坐标量测仪量 测像片点的坐标，并将量测结果传送到计算 机，形成数字化测图软件能支持的数据文件。
三、大比例尺数字测图技术要求
《大比例尺地形图机助制图规范》、
《1:500、l:1000、1:2000地形图要素分类与代码》； 《1:500、1:1000、l:2000地形图图式》； 《1:500、1:1000、1:2000大比例尺野外数字测图数 据记录格式标准》等， 经国家有关部门审批后，现已在全国颁布执行。 上述规范规定了野外测图的技术要求，使数字测 图生产规范化；规定了统一的地形图要素分类(共分九 大类)与编码(采用线性四位编码法)，以便实现现在各 数字化测图系统的数据转换和同一数据接口。
（三）成果输出
显示屏 磁盘或磁带 GIS图形数据库 专题地图（绘图仪或打印机）

第二节 数字测图与白纸测图的区别
一、数字测图过程的自动化 (1)地面数字测图在野外完成观测，记录观 测值是点的坐标和信息码。 (2)地面数字测图工作的地形测图和图根加 密可同时进行。 (3) 在通视良好、定向边较长的情况下，地 形点到测站点的距离比白纸测图可以放长。 (4)地面数字测图在测区内部不受图幅的限 制。 (5) 数字测图的立尺位置选择更为重要。 (6)数字测图突破了“图”的概念，而突出 “数”的概念。
误，实现内外业一体化。
细分目前我国数字测图作业模式： ①全站仪+电子手簿测图模式； ②普通经纬仪+电子手簿测图模式； ③平板仪测图+数字化仪数字化测图模式； ④旧图数字化成图模式； ⑤测站电子平板测图模式； ⑥镜站遥控电子平板测图模式； ⑦航测像片量测成图模式。
①全站仪+电子手簿测图模式


测记式，为绝大部分软 件所支持。该模式使用 电子手簿自动记录观测 数据，作业自动化程度 较高，可以较大地提高 作业工作的效率。 是目前主要的作业模 式。
②普通经纬仪+电子手簿测图模式
它采用手工健入观测数据到电子手簿，其它与第一 种作业模式相同
③平板仪测图+数字化仪数字化测图 模式

先用平板测图方法测出 白纸图，然后在室内用 数字化仪将白纸图转为 数字地图。
④旧图数字化成图模式
我国早期的数字测图的主要作业模式。20世纪80年代 末、90年代初。 87－97年主要用手扶跟踪数字化仪数字化旧图。
数字测图工作原理:由系统编码、图式 符号连接信息一一对应的设计原则所实 现的。
（三）数字测图需要解决的问题
归纳起来，数字测图所要解决的问题是： ①使采集的图形信息和属性信息为计算机 识别。 ②由计算机按照一定的要求对这些信息进 行一系列的处理。 ③将经过处理的数据和文字信息转换成图 形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需的图形。 ④按照一定的要求自动实现图形数据的应 用问题。
总之：数字地形表达的方式可以分为两 大类，即数学描述和图像描述。使用傅 立叶级数和多项式来描述地形是常用的 数学描述方法。规则格网、不规则格网、 等高线、剖面图等则是图像描述的常用 方式。
（二）数字地面模型 数字地面模型(DTM)：地面点的空间坐标 和地形属性编码，以数字的形式描述。 数字地面模型中所包含的地面特性信息： 1．地貌信息：高程、坡度、坡向、坡 面形态及描述地表起伏情况的更为复杂的地 貌因子； 2．基本地物信息：水系、交通网、居 民点和工矿企业及境界线； 3．主要的自然资源和环境信息：土壤、 植被、地质、气候； 4．主要的社会经济信息：人口分布、 工农业产值、国民收入。
DTM－DEM－三维模型
数字高程模型DEM 数字地面模型(DTM)：
三维模型
二、数字测图系统的概念 1、 数字测图系统主要由数据输入、数 据处理和数据输出三部分组成
按输入方法：原图、航测、野外、综合采样 （集）数字测图系统。 按硬件配置：全站仪配合电子手簿测图系统， 电子平板测图系统等。 按输出成果：大比例尺、地形地籍、地下管 线数字测图系统，房地产测量管理系统，城市规 划成图管理系统等。
二、数字测图作业模式
两大作业模式:数字测记模式（简称测记式） 和电子平板测绘模式（简称电子平板）。 数字测记模式:就是用全站仪（或普通测量 仪器）在野外测量地形特征点的点位，用电子 手簿（或ＰＣ卡）记录测点的几何信息及其属 性信息，或配合草图到室内将测量数据由电子 手簿传输到计算机，经人机交互编辑成图。 电子平板测绘模式:就是全站仪+便携机+相 应测图软件，实施外业测图的模式。便于发现错
数据预处理：包括坐标变换、各种数据资料的匹 配、图比例尺的统一、不同结构数据的转换等等。 数据转换：内容很多 数据计算：主要是针对地貌关系的。插值模型 建立、插值计算、等高线光滑处理误差调整，消除 非直角化误差等 图形生成：平面图形数据文件和数字地面模型文 件 图形编辑与整饰：图形修改、编辑、整理；汉字 注记、高程注记、填充符号、图形拼接、图形分幅 和图廓整饰等。 图形信息的管理与应用：图形信息的全息保存、 管理、使用等。
二、数字测图产品的数字化
数字地图具有以下主要优点： 1、便于成果更新 2、避免因图纸伸缩带来的各种误差 3、便于传输和处理，并可供多用户同时使用 4、方便成果的深加工利用 5、便于建立地图数据库和地理信息系统(GIS) 6、便于成果的使用 总之，数字地图从本质上打破了纸质地形图的 种种局限，赋予地形图以新的生命力，提高了地形 图的自身价值，扩大了地形图的应用范围，改变了 地形图使用的方式。
第三节 数字测图的基本方法
一、数字测图的基本原理 （一）数字测图的基本思想 1、传统的地形测图（白纸测图） 2、数字测图：地形信息和地理信息的数 字化及作业过程的半自动化或自动化。 3、数字测图的基本思想：将地面上的地 形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量， 然后由电子计算机对其进行处理，得到内容 丰富的电子地图，需要时由图形输出设备 （如显示器、绘图仪）输出地形图或各种专 题图图形。
航片数据采集
数字摄影测量
１．野外数据采集 （1）普通地形图测图方法 （2）使用测距经纬仪和电子手簿方法 （3）野外使用全站仪方法 ２．原图数字化采集 （1）手扶跟踪数字化 （2）扫描数字化或称屏幕数字化 ３．航片数据采集
calcomp系列数字化仪
CONTEX 8300扫描仪外观图
（二）数据处理
广义数字测图系统框图
三、数字测图的作业过程
数字测图的作业过程为数据采集、数据处 理和成果输出三个阶段。 （一）数据采集 ①ＧＰＳ法， ②航测法 ③数字化仪法 ④大地测量仪器法 目前我国主要采用数字化仪法、航测法 和大地测量仪器法采集数据。
数字测图的数据采集
野外数据采集
地形数据采集 原图数据采集 数字化仪数字化 扫描仪数字化
数字测图的基本思想与过程
（二）地图图形的描述
图形要素:点、线、面三种图形要素，其 中点是最基本的图形要素。但要准确地表示 地图图形上点、线、面的具体内容，还要借 助一些特殊符号、注记来表示。
（测量的基本工作是测定点位）
传统方法:人工干预较多。 数字测图:经过计算机软件自动处理（自 动计算、自动识别、自动连接、自动调用图 式符号等），自动绘出所测的地形图。
数字测图
第二章 数字测图的基本方法
内容提要

1.1 概述 1.2数字测图与白纸测图的区别 1.3数字测图的基本方法 1.4 本章小结
1.1 概述 一、数字地形表达
（一）地形表达的方法
绘图：是很粗略地反映所见到的地形景观； 早期地图：用半符号、半写景的方法来表 示地形，在二维介质平面上对实际的三维地 形表面的表示和描述。 现代地图：按照一定的数学法则，运用符 号系统概括地将地面上各种自然和社会现象 表示在平面上。 三个基本的特性：数学法则性、制图综合 性和内容符号性。
三、数字测图成果的高精度
1.白纸测图是模拟测图方法，其比例尺精度决 定了图的最高精度。 2.数字测图中全站仪测量的数据作为电子信息， 可自动传输、记录、存储、处理、成图、绘图。
四、数字测图理论的先进性
诸如大比例尺数字地面模型的建模理论、等高 线的插值和拟合理论、数据结构与计算机图形学、数 字地形图内外业一体化测绘的理论、数字地图应用的 理论、电子测绘仪器(含计算机)的原理、检核与使用 方法、测绘软件系统的设计理论与实施，以及一些新 的作业方法的建立。
⑤测站电子平板测图模式
平板模式，它的基本思想是用计算机屏幕来模拟图板， 用软件中内置的功能来模拟铅笔、直线笔、曲线笔，完 成曲线光滑、符号绘制、线性生成等工作。
⑥镜站遥控电子平板测图模式；

将现代化通讯手段与电子平板结合起来，又 持便携式电脑的作业员在跑点现场指挥立镜 员跑点，并发出指令遥控驱动全站仪观测， 观测结果通过无线传输到便携机，并在屏幕 上自动展点。
Байду номын сангаас业
P.4 1.1题 P.18 2.1, 2.3, 2.4, 2.5, 2.7

下周三上课前交上来！
九州山川实证总图 南宋淳熙四年（1177年）
采用古代地图传统形象绘画法，以文字注记 区别古今内容，将现藏于北京图书馆。
描述地貌形态
等高线地形图：所有的地形信息都正交地投影在 水平面上，用线划或符号表示成比例缩小后的地 物，而地物高度和地形起伏的信息则有选择地用 等高线进行表达。 影像的优点：细节丰富、成像快速、直观逼真等。 多张具有一定重叠度的像片还能重建实际地形的 立体模型，并可以进行精确进行三维定位。 数字地形: 计算机技术在很大程度上改变了地图 制图的生产方式，同时也改变着地图产品的样式 和用图概念。借助于数字地形表达，现实世界的 三维特征得到充分而真实的再现。
绘图信息结构图
点的定位信息 几何信息 绘图信息 连接信息 属性的定性信息 属性信息 属性的定量信息
绘图信息：点的定位信息、连接信息和属性信息。 定位信息亦称点位信息，Ｘ，Ｙ，Ｚ（Ｈ）表示 的三维坐标。点号在测图系统中是唯一的，根据它可 以提取点位坐标。 连接信息：指测点的连接关系，它包括连接点号 和连接线型，。 上述两种信息皆称为图形信息，又称为几何信息。 属性信息：包括定性信息和定量信息。 属性的定性信息：用来描述地图图形要素的分类 或对地图图形要素进行标名，一般用拟定的特征码和 文字表示。 属性的定量信息：是说明地图要素的性质、特征 或强度的。