(完整word版)数字测图原理与方法
数字测图原理与方法-10 数字地形图测绘方法-使用(第一部分)
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数字测量学 （一）草图法数字测记模式
➢（2）室内通过通信电缆将野外采集的数据传输 到计算机
➢（3）根据采集的碎部点位置参数和绘制的工作 草图，使用数字化成图软件，人机交互编辑形成 数字地图。
Digital Surveying
1021
633E1
1009 633B1
1008 633E1
1013 411B1
混3
1015 411E1 1014 411E1
1016 411E1
1017 411E1
1018 633
1010 633E1
1003
1007 633E2 633M2
411E1
1006
1011 1012 633E2 633M2
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数字测量学 （三）数字测图必需采集的测图信息 地图图形的数据格式
➢ 地图图形要素按照数据获取和成图方法的不同，可区分 为矢量数据和栅格数据两种数据格式。
➢ 矢量数据是图形的离散点坐标（X，Y）的有序集合； ➢ 栅格数据是图形像元值按矩阵形式的集合。 ➢ 数字测图通常采用矢量数据结构和绘制矢量图。
利用上述技术将采集到的地形数据传输到计算机，并由功能齐全的成图软 件进行数据处理、成图显示，再经过编辑、修改，生成符合国标的地形图。 最后将地形数据和地形图分类建立数据库，并用数控绘图仪或打印机完成地 形图和相关数据的输出。
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数字测量学 （二）数字测图的基本过程
➢ 这样一点一点地测和绘，一幅地形图也就生成了。
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数字测量学 （三）数字测图必需采集的测图信息 数字测图时必须采集测图信息，它包括点的定位信 息、连接信息和属性信息
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法数字测图是一种利用数字技术对地理空间信息进行测量和表达的方法，它是地理信息系统（GIS）和遥感技术的重要组成部分，也是现代测绘学的发展方向之一。
数字测图的原理和方法对于地理信息的获取、处理和应用具有重要意义，下面将介绍数字测图的原理和方法。
首先，数字测图的原理是基于地理空间数据的数字化表示和处理。
地理空间数据是指地球表面上各种自然和人文现象的地理位置和属性信息，包括地形、地貌、地物、土地利用、交通网络等。
数字测图的原理是将地理空间数据以数字方式进行表示和存储，通过数字化的手段进行测量、分析和表达，以实现对地理空间信息的有效管理和利用。
其次，数字测图的方法包括地理信息获取、数据处理和空间分析三个方面。
地理信息获取是指通过遥感技术、全球定位系统（GPS）等手段获取地理空间数据，包括影像数据、地面控制点、地物属性等；数据处理是指对获取的地理空间数据进行预处理、配准、拼接等操作，以获取高质量、一致性的地理信息数据；空间分析是指对处理后的地理信息数据进行空间关系分析、空间模型构建、地理空间数据可视化等操作，以实现对地理空间信息的深度挖掘和应用。
最后，数字测图的应用领域包括地理信息系统、城市规划、资源环境管理、农业生态等多个领域。
在地理信息系统中，数字测图可以实现对地理空间数据的管理、查询、分析和可视化展示；在城市规划中，数字测图可以为城市规划设计、土地利用规划、交通规划等提供空间数据支持；在资源环境管理中，数字测图可以为资源调查、环境监测、灾害风险评估等提供空间信息支持；在农业生态领域，数字测图可以为土地利用规划、农田水利管理、生态环境保护等提供空间数据支持。
总之，数字测图的原理和方法是地理信息科学和技术的重要组成部分，它对于地理空间信息的获取、处理和应用具有重要意义。
通过对数字测图的原理和方法的深入理解和应用，可以更好地实现对地理空间信息的有效管理和利用，推动地理信息科学和技术的发展，为经济社会发展和生态环境保护提供更好的支持和服务。
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法第一章1. 什么是测量学？测量学的本质是什么？答：测量学是研究和确定地面点空间位置的科学。
（坐标与高程）2. 测量学的任务包括哪两方面？答：测定：指定用测量仪器和测量方法，通过测量和计算，获得地面点的测量数据活着把地球表面的地形按一定比例缩合成地形图，供科学研究，国民经济建设和规划设计使用.测设：将规划图上设计好的建筑物，构造物的位置（平面位置和高程）用测量仪器和测量方法在地面上标定出来，作为施工依据。
3. 确定地面点的三个基本要素是什么？答：距离、角度（水平角）、高差。
4. 什么是大地水准面？相对高程？绝对高程？答：大地水准面：与平均海平面相吻合的水准面。
水准面：让海水面穿过陆地，包围整个地球，形成一个封闭的静止曲面。
绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离。
5. 测量学怎么建立直角坐标系？与数学平面直角坐标系有什么区别？?答：X轴方向指向北方向，Y轴指向东方向，平面直角坐标系中的象限按顺时针编号。
与数学的区别：坐标轴互换，方向相反。
6. 测量工作应当遵循什么原则？为什么？答：三个原理：从整体到局部，从高级到低级，先控制后碎部。
第二章1. 水准测量的原理？答：水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，根据竖立在两点的水准尺上的读数，采用一定的计算方法，测定两点的高差，从而由一点的已知高程，推算另一点的高程。
如：已知地面点A点高程Ha欲测B点高程，则必须测出点A、B 的高程差Hab，为此可将仪器安置在AB两点间等间距处，利用水平仪建立一条水平视线在测量时用该视线截取已知点高程点A上所立标准尺之高度a截取位置高程点B上所立标准尺高度bhab=a-b Hab=Ha+hab=Ha+（a-b）得出B点高程2. 什么是视差？视差是怎么产生的？如何消除?答：当眼睛在目镜端上下移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。
产生原因：目标成像平面与十字丝平面部重合。
数字测图原理及方法
7.1 碎部测图方法
• 4 数字测图
• 广义的数字测图主要包括：地面(野外)数字测图、地图数字化成图、摄影 测量和遥感数字测图。
• 狭义的数字测图指地面数字测图。 ——地面数字测图 • 依据采集数据的手段不同，分为：
– 地面数字测图（野外数据采集）
• 全站仪测量模式：用全站仪进行实地测量，将野外采集的数 据自动传输到内存、电子手簿、掌上电脑或便携机内记录， 利用数字测图软件自动生成数字地图，并控制绘图仪自动绘 制地形图。
数字测图原理及方法
7.1 碎部测图方法
——地形图的拼接方法
拼接时用宽5.6cm的透明纸蒙在左图幅的接图边上，用铅笔把坐 标格网线、地物、地貌描绘在透明纸上，然后再把透明纸按坐标 格网线位置蒙在右图幅衔接边上，同样用铅笔描绘地物和地貌； 当用聚脂薄膜进行测图时，不必描绘图边，利用其自身的透明性， 可将相邻两幅图的坐标格网线重叠；若相邻处的地物、地貌偏差 不超过规定的要求时，则可取其平均位置，并据此改正相邻图幅 的地物、地貌位置。
仙台镇南 第三小学
小庙村
热电厂 10.0-21.0
测 绘 机 关 全 称 10.0
21.0
1988年5月 测图。
任意直角坐标系，坐标起点以 为原点起算。
1985年国家高程基准，等高距1m。 1993年图式。
1:1000
数字测图原理及方法
密级
22.0 10.8
附 注 ：
10.0 22.0
测量员 绘图员 检查员
4) 用个圆量角器和直尺，按极坐标法将碎部点图解展绘至图纸上，并 注记该点高程值。
5) 重复2-4步骤，测给其它碎部点。 仪器搬至其它控制点上后，应复测上一测站所测的若干碎部点，检查确 认无误后，再在新测站上开始测绘。
数字测图原理与方法分解
1.参考椭球定位确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使参考椭球面在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合，称为参考椭球定位。
在一个国家适合地点选定一地面点P 作为大地原点，并对该点进行精密天文测量和高程测量。
将P点沿铅垂线方向投影到大地水准面上得到P’点，设想大地水准面与参考椭球面在P’点相切，椭球面上P’点的法线与该点对大地水准面的铅垂线重合，令椭球短轴与地球自转轴平行，其赤道面与地球赤道面平行。
这样的定位方法实际上可用三个要求表示：大地原点上的大地经度和纬度分别等于该点上的天文经、纬度；由大地原点至某一点的大地方位角等于该点上同一边的天文方位角；大地原点至椭球面的高度恰好等于其至大地水准面的高度。
这样的定位方法称为单点定位法。
2.国家统一坐标我国位于北半球，在高斯平面直角坐标系内，X坐标均为正值，而Y坐标值有正有负。
为避免Y坐标出现负值，规定将X坐标轴向西平移500km，即所有点的Y 坐标值均加上500km。
此外，为便于区别某点位于哪一个投影带内，还应在横坐标值前冠以投影带带号。
这种坐标称为国家统一坐标。
例如，P点的坐标Xp=3275611.188m；Yp= -276543.211m，若该点位于第19带内，则P点的国家统一坐标表示为：xp=3275611.188m，yp=19223456.789m3.我国的高程基准青岛验潮站1950-1956年间的验潮结果推算了黄海平均海面，称为“1956年黄海高程系”，青岛水准原点高程为72.289m，1952-1979年的验潮结果确定新的黄海平均海面，称为“1985国家高程基准”，青岛青岛水准原点高程为72.260m。
4.一二等水准测量使用尺长更稳定的铟瓦水准尺，这种水准尺的分划是漆在铟瓦合金带上，铟瓦合金带则以一定的拉力引张在木质尺身的沟槽中。
这样铟瓦合金带的长度不好受木质尺身伸缩变形的影响。
铟瓦水准标尺的分格值有10mm和5mm两种。
分格值为10mm的铟瓦水准标尺，它有两排分划，尺面右边一排分划注记从0~300cm，称为基本分划，左边一排分划注记从300~600cm，称为辅助分划。
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法数字测图是一种通过数字化设备对实际物体进行测量和记录的技术，它在地理信息系统、工程测量、地质勘探等领域有着广泛的应用。
数字测图的原理和方法对于提高测绘精度、简化测量流程、提高工作效率具有重要意义。
本文将就数字测图的原理和常用方法进行介绍。
一、数字测图的原理。
数字测图的原理是利用数字化设备对实际物体进行采集和记录，通过对采集到的数据进行处理和分析，最终生成数字化的地图或图像。
数字测图的原理主要包括数据采集、数据处理和数据输出三个环节。
1. 数据采集。
数据采集是数字测图的第一步，主要通过全站仪、GPS定位仪、激光测距仪等设备对实际物体进行测量和采集。
采集到的数据包括坐标、高程、角度等信息，这些数据是数字测图的基础。
2. 数据处理。
数据处理是数字测图的核心环节，主要包括数据编辑、数据配准、数据融合等步骤。
通过对采集到的数据进行处理，可以消除误差、提高精度，最终得到准确的数字化地图或图像。
3. 数据输出。
数据输出是数字测图的最后一步，通过打印、输出文件等方式将处理好的数字化地图或图像呈现出来，以便后续的应用和分析。
二、数字测图的方法。
数字测图的方法包括全站仪测量法、GPS定位法、激光测距法等多种技术手段，下面将对其中几种常用的方法进行介绍。
1. 全站仪测量法。
全站仪是一种综合了测角、测距、测高等功能的测量仪器，通过全站仪对地物进行测量，可以得到高精度的三维坐标信息。
全站仪测量法在工程测量、地质勘探等领域有着广泛的应用。
2. GPS定位法。
GPS定位法是利用全球卫星定位系统对地物进行定位和测量的方法，通过GPS定位仪可以实现对地物位置的快速准确测量，适用于大范围地物的测量和监测。
3. 激光测距法。
激光测距法是利用激光测距仪对地物进行距离测量的方法，通过激光测距仪可以实现对地物距离的快速高精度测量，适用于复杂地形和难以接近的地物测量。
以上介绍了数字测图的原理和常用方法，数字测图技术的不断发展将为各行各业带来更多的便利和可能，希望本文能对数字测图技术的学习和应用有所帮助。
数字测图原理与方法
4.4.2 观测误差 — 作业过程操作带来的
水准管气泡居中的误差: 整平不严格，人眼的局限 性，水准管壁与液体间的磨差和粘滞作用带来的影响。
m居中
0.1 S
m居中
0.1 S 2
4.4.2
观测误差 — 作业过程操作带来的
调焦误差
4.4.2 观测误差 — 作业过程操作带来的
作业过程操作带来的 —— 人的因素
水准管气泡居中的误差
在水准尺上的估读误差 水准尺数立不直
外界环境带来的
仪器和尺子升沉的误差 大气折光
Hale Waihona Puke 4.4.1仪器误差 视准轴应与水准管轴不平行（i角）的误差
望远镜的视准轴和水准管的水准轴是空间的两条直线。 在竖直面上的投影投影的夹角称为 i角误差。 在水平面上的投影的夹角称为交叉误差。
普通水准测量手簿
4.3.3 普通水准测量
测自 Ⅳ3005 至 Ⅳ3018 测 站 点 号 2014 年 11 月 12 日 高差 + 视 距 后视 前视 (m)
观测： 王 一 手簿 记录： 李 二 高程 (m) 备注
1
2 3 4 5
Ⅳ3005
转点 转点
56
54 72
0347
1631 0306
-1284
-2318
46.215
101
101 转点 转点 转点 转点 102
74
98 96 41 43 79 77 2368 1528 0833
2624
-0683 1516 +1027 0501 +1674 0694
42.613
44.631
4.3.4 三四等水准测量
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法数字测图是一种利用数字化技术进行测绘和绘图的方法，它可以高效地获取地理空间信息，并进行数字化处理和分析。
数字测图技术的发展，为地图制图和地理信息系统的建设提供了强大的支持，也为各行各业的应用提供了丰富的空间数据资源。
本文将介绍数字测图的原理和方法，以及其在实际应用中的意义和作用。
一、数字测图的原理。
数字测图是利用遥感技术、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等现代技术手段，获取地理空间信息，并进行数字化处理和表达的一种测绘方法。
数字测图的原理主要包括地面控制点的获取、影像数据的获取、数字化处理和数据融合等环节。
其中，地面控制点的获取是数字测图的基础，它通过GPS等定位技术获取地面点的坐标信息；影像数据的获取则是利用遥感技术获取地面的影像数据，包括卫星影像、航空影像等；数字化处理则是将获取的地理空间信息进行数字化处理，包括影像的配准、地物的提取等；数据融合则是将不同来源的地理空间信息进行融合，形成完整的数字地图数据。
二、数字测图的方法。
数字测图的方法主要包括遥感影像获取、GPS定位、数字化处理和数据融合等环节。
首先，遥感影像获取是数字测图的基础，它通过卫星、航空等遥感平台获取地面的影像数据；GPS定位则是通过全球定位系统获取地面点的坐标信息；数字化处理则是将获取的地理空间信息进行数字化处理，包括影像的配准、地物的提取等；数据融合则是将不同来源的地理空间信息进行融合，形成完整的数字地图数据。
三、数字测图的意义和作用。
数字测图技术的发展，为地图制图和地理信息系统的建设提供了强大的支持。
它不仅可以高效地获取地理空间信息，还可以进行数字化处理和分析，为各行各业的应用提供了丰富的空间数据资源。
数字测图在城市规划、土地利用、资源调查、环境监测等领域都有着重要的应用价值，可以为决策提供科学依据，为社会经济的发展提供支持。
综上所述，数字测图是一种利用数字化技术进行测绘和绘图的方法，它通过遥感技术、GPS定位等现代技术手段，获取地理空间信息，并进行数字化处理和表达。
数字测图原理与方法
往返观测 取平均可减 小尺子的升 沉误差。
h h往 h返 2
4.4.3外界环境带来的
➢ 大气折光
在晴天，地面温度高，
空气的密度较上面的稀， 光线向上折射。
1）视线高出地面0.3m， 2）选择合适的天气（阴
一对水准尺黑面零点差
设置偶数测站
m居中
0.1
S
m居中
0.1 2
S
4.4.2 观测误差 — 作业过程操作带来的
➢ 调焦误差
4.4.2 观测误差 — 作业过程操作带来的
➢ 水准尺上估读误差：受望远镜的放大率、人眼的 ➢ 局限性，视距长度等影响。
1591 ? 中丝读数： 1592 ?
1593 ?
4.4.2观测误差 — 作业过程操作带来的
K+黑 减 红
高 差 中 数
备 考
2121
2196 后
1934 6621
0
1747
1821 前
2008 6796 -1
2
37.4
37.5 后 - 前 -0074 -0175 +1 -0074.5
-0.1
-0.3
1914
2055 后 5 1726 6513
0
1539
1678 前 6
1866 6554 -1
➢ 水准尺竖立不直 ✓对读数的影响：
a a1 cos1 a2 cos 2 acos a a1 a a2 a a(1 cos )
✓一个测站：
h a b (a' b' )(1 cos ) h' (1 cos )
数字测图原理与方法的应用
数字测图原理与方法的应用引言数字测图是一种利用数字技术进行测量和分析的方法。
随着数字技术的快速发展，数字测图在各个领域的应用日益广泛。
本文将介绍数字测图的原理以及在实际应用中的方法。
数字测图的原理数字测图是通过数字图像处理技术对图像进行测量和分析。
其原理主要包括以下几个方面：1.图像获取：数字测图首先需要获取需要测量和分析的图像。
图像可以通过摄像机、扫描仪等设备进行获取，并以数字形式保存。
2.图像预处理：获取到的图像可能存在噪声、失真等问题，需要进行预处理。
预处理包括去除噪声、增强对比度、调整亮度等操作，以提高图像的质量。
3.特征提取：数字测图需要从图像中提取出需要测量和分析的特征。
常用的特征包括线段、角度、曲率等。
特征提取可以通过边缘检测、角点检测、形状匹配等方法来实现。
4.测量和分析：特征提取之后，可以对提取出的特征进行测量和分析。
测量方法根据特征的不同而不同，可以包括直接测量、间接测量、统计分析等。
5.结果显示：数字测图的结果需要以可视化的方式显示出来。
可以通过绘制图形、绘制表格等方式展示测量和分析的结果。
数字测图的应用方法数字测图在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用方法：1. GIS（地理信息系统）在GIS中，数字测图可以用于获取和处理地理空间数据。
例如，利用卫星图像进行地貌测量、地形分析，可以帮助绘制地图、规划城市等。
2. 工程测绘在建筑工程、土木工程等领域，数字测图可以用于测量建筑物的大小、形状，进行建筑物的变形监测等。
通过数字测图可以快速获取准确的测量结果，提高工程施工的效率。
3. 医学影像处理在医学影像处理中，数字测图可以用于测量人体器官的大小、形状，进行病变检测等。
数字测图可以对医学图像进行定量分析，提供医生诊断和治疗的依据。
4. 工业检测在工业检测中，数字测图可以用于产品尺寸的测量、表面缺陷的检测等。
通过数字测图可以快速准确地对产品进行检测，提高产品质量和生产效率。
数字测图原理及方法概述
数字测图原理及方法概述数字测图是一种利用数字影像处理技术对地物进行测量和分析的方法。
它利用数字图像的像素信息来进行测量和分析，可以快速、精确地获得地物的位置、形状、面积、长度等数据，广泛应用于地理信息系统、遥感技术、地图制图等领域。
数字测图的原理是利用数字图像中像素的位置和灰度值来表示地物的空间信息，通过数字影像处理算法对图像进行处理，提取出地物的边界和特征，并进行测量和分析。
常用的数字测图方法包括边缘提取、图像分割、特征提取、几何校正等。
在数字测图中，常用的测量方法包括像素尺度测量、地理坐标转换、几何校正和配准、特征提取和匹配等。
通过这些方法，可以获得地物的位置、形状、面积等参数，实现对地物的精确测量和分析。
数字测图具有测量速度快、精度高、成本低等优点，因此在地理信息系统、城市规划、环境监测、水资源管理等领域得到广泛应用。
同时，随着数字影像处理技术的不断发展和完善，数字测图的方法和应用也在不断扩展和深化，对于地物的准确测量和分析起到了积极的推动作用。
数字测图的原理和方法是现代地理信息系统和遥感技术中的重要组成部分。
它利用数字图像的像素信息来进行地物的测量和分析，通过数字影像处理算法对图像进行处理，提取出地物的边界和特征，进行测量和分析。
数字测图的方法包括边缘提取、图像分割、特征提取、几何校正等，通过这些方法可以获得地物的位置、形状、面积等参数，实现对地物的精确测量和分析。
数字测图的一个重要原理是像素尺度测量，即利用数字影像中像素的位置和灰度值来表示地物的空间信息。
由于数字图像是由离散的像素组成，因此测量时需要考虑像素的尺度问题。
通常情况下，地物的位置和形态信息可以通过像素的位置和灰度值来获取，但是在进行测量时需要考虑像素的尺度，以确保测量的准确性。
另外，数字测图还涉及地理坐标转换、几何校正和配准、影像拼接等方法，以实现对地物的精确测量和分析。
在数字测图中，地理坐标转换是非常重要的。
由于数字影像的像素坐标是相对坐标，需要将其转换为地理坐标，才能方便地与地图坐标进行对应和比较。
数字测图原理与方法
第一编测绘学基础第１章绪论1.1测绘学的任务和作用测绘学是以地球形状、大小及地球表面上的各种地物（如房屋、道路、河流、桥梁等）的几何形状和地貌(如高山、丘陵、盆地、平原等）的形态为研究对象，并研究如何将地面上的各种地物、地貌测绘成图及将设计、规划在图纸上的各种建筑物放样于实地的有关理论与方法的一门科学。
其作用在于为人们了解自然、改造自然提供各种有效数据及图纸,帮助人们把改造自然的种种想法付诸于实际,从而实现人们的宏伟蓝图。
随着人类社会的不断发展，人们对测绘学也不断提出新的课题,因而测绘学也相继产生了较多的分支学科。
地形测量学:是研究小区域地面点的位置（平面位置ｘ,ｙ及Ｈ高程)，并将地球表面局部地区的地物、地貌及有关信息按一定比例尺测绘成图的一门学科。
是测绘专业的一门技术基础课。
通过对地形进行测绘可以得到各种不同比例尺的地形图，以供科学研究、国防和工程建设、规划设计等使用，同时也为GIS提供有效数据。
大地测量学：是以大区域或整个地球为研究对象，其基本任务是建立国家大地控制网，测定地球形状、大小和研究地球重力场的理论、技术和方法。
通过大地测量可取得不同等级控制点的有关成果，一方面为科学研究提供有效数据,另一方面也是其它学科的基础性工作。
工程测量学:是以各种工程（工业厂房建设、铁路建设、隧道及地下工程建设、水利工建设及城市规划建设等)为研究对象。
为各种工程的勘探设计、施工放样、竣工验收和工程监测、保养等方面提供理论及方法的一门学科。
通过工程测量可将人们设计在图纸上的各种工程放样于实地并保证工程按设计图纸施工。
摄影测量:是利用摄影相片来研究地表形状及大小的一门学科。
随着遥感技术的不断发展，其应用范围越来越广。
除上述学科外测绘学还包括矿山测量学、制图学、海洋测量学、地籍测量学等许多学科。
在国民经济建设和国防建设中，测绘工作常被人们称为尖兵,这是因为测绘工作是一切大型工程建设、设计、施工的前导性工作。
如在公路、铁路的建设过程中,要选择最经济、合理的路线，要计算填挖的土方量、隧道长度、桥涵的孔径大小（其与计算汇水面积有关）等都离不开相应的图纸。
数字测图原理与方法
1.参考椭球定位确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使参考椭球面在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合，称为参考椭球定位。
在一个国家适合地点选定一地面点P 作为大地原点，并对该点进行精密天文测量和高程测量。
将P点沿铅垂线方向投影到大地水准面上得到P’点，设想大地水准面与参考椭球面在P’点相切，椭球面上P’点的法线与该点对大地水准面的铅垂线重合，令椭球短轴与地球自转轴平行，其赤道面与地球赤道面平行。
这样的定位方法实际上可用三个要求表示：大地原点上的大地经度和纬度分别等于该点上的天文经、纬度；由大地原点至某一点的大地方位角等于该点上同一边的天文方位角；大地原点至椭球面的高度恰好等于其至大地水准面的高度。
这样的定位方法称为单点定位法。
2.国家统一坐标我国位于北半球，在高斯平面直角坐标系内，X坐标均为正值，而Y坐标值有正有负。
为避免Y坐标出现负值，规定将X坐标轴向西平移500km，即所有点的Y 坐标值均加上500km。
此外，为便于区别某点位于哪一个投影带内，还应在横坐标值前冠以投影带带号。
这种坐标称为国家统一坐标。
例如，P点的坐标Xp=3275611.188m；Yp= -276543.211m，若该点位于第19带内，则P点的国家统一坐标表示为：xp=3275611.188m，yp=19223456.789m3.我国的高程基准青岛验潮站1950-1956年间的验潮结果推算了黄海平均海面，称为“1956年黄海高程系”，青岛水准原点高程为72.289m，1952-1979年的验潮结果确定新的黄海平均海面，称为“1985国家高程基准”，青岛青岛水准原点高程为72.260m。
4.一二等水准测量使用尺长更稳定的铟瓦水准尺，这种水准尺的分划是漆在铟瓦合金带上，铟瓦合金带则以一定的拉力引张在木质尺身的沟槽中。
这样铟瓦合金带的长度不好受木质尺身伸缩变形的影响。
铟瓦水准标尺的分格值有10mm和5mm两种。
分格值为10mm的铟瓦水准标尺，它有两排分划，尺面右边一排分划注记从0~300cm，称为基本分划，左边一排分划注记从300~600cm，称为辅助分划。
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法第一章绪论一、测绘学的内容和任务测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场, 据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布, 并结合某些社会信息和自然信息的地球分布, 编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科, 是地球科学的重要组成部分。
测绘学按照研究范围、研究对象及采用技术手段的不同, 分为以下几个分支学科:大地测量学、摄影测量学、地图学、工程测量学、海洋测绘学。
1 .大地测量学大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。
2 .摄影测量学摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在几何和物理关系, 进行分析、处理和解译, 以确定被摄物体的形状、大小和空间位置, 并判定其性质的一门学科。
3 .地图学地图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科。
4 .工程测量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中, 在规划、勘测设计、施工和运营管理各阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科。
5 .海洋测绘学海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象, 研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术的学科。
广义的数字测图包括: 利用全站仪或其他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; 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。
第二章测量的基本知识2.1地球形状和大小大地水准面测量学的主要研究对象是地球的自然表面。
重力的作用线又称为铅垂线。
用细绳悬挂一个垂球, 其静止时所指示的方向即为铅垂线方向。
数字测图原理及方法
三、测绘科学的应用范围
3、在科学研究方面，诸如航天技术、地壳形变、地震预报、 气象预报、滑坡监测、灾害预测和防治、环境保护、资源调查以 及其他科学研究中，都要应用测绘科学技术，需要测绘工作的配 合。
数字测图原理及方法
四、测绘科学的应用实例
GPS在大坝外观及滑坡监测中的应用
数字测图原理及方法
激光跟踪
1.2 地球的形状和大小
数字测图原理及方法
一、地球的自然表面
地球的自然表面：地球的自然表面高低起伏，其形状十分复杂。海洋
的面积占71%,陆地的面积占29%。 珠穆朗玛峰高达8848.13m 马里亚纳海沟深达11022m
数字测图原理及方法
一、测量学简介
测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状
及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的
几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，
编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论
和技术的学科。是地球科学的重要组成部分。
地球上一点（三维坐标系）XYZ
数字测图原理及方法
二、测量学内容
4、海洋测绘学
海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象, 研究海洋定位、 测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重 力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布，及
编制各种海图的理论和技术的学科。 以海洋和陆地水域 为对象进行的测量工作。
5、矿山测量学 研究如何保护矿产资源的合理开发、安全生产
现代的测量学作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大 小、位置等几何信息，以及能把设计的建筑物、设备等按设计的 形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术，在各种工程建 设中的应用愈来愈广泛。
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法§1.1 测绘学的任务及作用一、测绘学定义、内容、任务：研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。
是地球科学的重要组成部分。
二、测绘学分支学科：大地测量学、测量学、摄影测量与遥感学、地图制图学、工程测量学、海洋测绘学。
1 、大地测量学大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。
2 、摄影测量与遥感学摄影测量与遥感学是研究利用电磁波传感器获取目标物的影像数据，从中提取语义和非语义信息，并用图形、图象和数字形式表达的一门学科。
3 、地图制图学地图制图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科。
4 、工程测量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中，在规划、勘测设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科。
5、海洋测绘学海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象, 研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布，及编制各种海图的理论和技术的学科。
三、测绘科学技术的地位和作用测绘科学技术的应用范围非常广阔，测绘科学技术在国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，都占有重要的地位，对国家可持续发展发挥着越来越重要的作用。
测绘工作常被人们称为建设的尖兵，不论是国民经济建设还是国防建设，其勘测、设计、施工、竣工及运营等阶段都需要测绘工作，而且都要求测绘工作“先行”。
1 、在国民经济建设方面，测绘信息是国民经济和社会发展规划中最重要的基础信息之一。
测绘工作为国土资源开发利用，工程设计和施工，城市建设、工业、农业、交通、水利、林业、通信、地矿等部门的规划和管理提供地形图和测绘资料。
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数字测图原理与方法一、比例尺的概念及比例尺的分类。
比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。
比例尺的分类①小比例尺：1:25万、1:50万、1:100万②中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万③大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万二、白纸测图与数字测图的基本概念。
(1)白纸测图：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（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。
(2)数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。
数字测图实质上是一种全解析机助测图方法。
它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。
三、什么是大比例尺数字地图？贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。
四、大比例尺数字地图的特点。
（1）以数字形式表示地图的内容。
（2）具有良好的现势性。
（3）以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。
（4）具有较高的位置精度且精度均匀。
（5）为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。
（6）地图的建立需要较大的费用和较长的时间。
（7）读写需要相应的软硬件的支持。
五、数字测图技术特点。
（1）精度高（2）自动化程度高、劳动强度小（3）更新方便、快捷（4）便于保存与管理（5）便于应用（6）易于发布和实现远程传输六、数字测图系统的工作过程及作业模式。
数字测图（digital surveying and mapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。
大比例尺数字测图分为三个阶段：数据采集、数据处理和地图数据的输出。
广义地理解数字测图系统:采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图。
七、数字测图的数据采集方式有哪几种？①地面数字测图法②地图数字化法③数字摄影测量法八、地图数字化的主要方法及各自的特点。
①手扶跟踪数字化精度低、速度慢、劳动强度大和自动化程度低，一般只用于小批量或比较简单的地形图的数字化。
②扫描数字化精度高、速度快和自动化程度高，对大批量、复杂度高的地形图更具有明显的优势。
九、栅格图像与矢量图形的区别。
（1）栅格图像:按格网单元的行和列排列的、具有不同灰度值或颜色的阵列数据。
栅格数据的每个元素可用行和列唯一地标识，而行和列的数目则取决于栅格的分辨率（或大小）和实体的特性。
（2）以x，y坐标或坐标串表示的空间点、线、面等图形数据及与其相联系的有关属性数据的总称。
（3）GIS的数据格式主要有矢量和栅格两种。
当地图直接扫描进入计算机时，数据是以栅格格式存贮的。
矢量化即将栅格数据转换为矢量数据，其实质就是将图像数据转换为图形数据，并保持相应的拓扑结构，图形包括直线、圆弧、曲线及字符的笔画等。
（4）由于矢量数据可以更精确定义位置、长度和大小，其对于GIS数据的分析和变换、空间数据拓扑分析以及空间数据与属性数据的联合分析而言，都是不可缺少的。
因此将扫描图像的栅格数据转换为矢量数据成为GIS技术的重点之一。
十、数字测图的发展现状与趋势。
发展现状：用笔记本电脑作为电子平板，现场测绘，实时成图。
趋势:(1)全站仪自动跟踪测量模式;(2)GPS测量模式。
十一、数据库的基本概念及组成。
(1)数据库的基本概念数据库是数据的一种管理技术，即对数据的组织、编目、定位、存储、检索和维护以便随时提供使用的各种数据的集合。
(2)数据库的组成数据库一般由三个基本部分组成：○1数据集。
○2物理存储介质。
○3数据库软件。
十二、大比例尺数字地图的本质。
大比例尺数字地图的本质是大比例尺地图数据库。
十三、地面数字测图技术设计的内容。
1、任务概述任务来源、测区范围、地理位置、行政隶属、测区面积、测图比例尺、技术依据、计划实施起止时间。
2、测区概况重点介绍测区社会、自然、地理、经济和人文等方面的基本情况。
主要包括：海拔高程、相对高差、地形类别和困难类别；居民地、道路、水系、植被等要素的分布与主要特征；气候、风雨季节、交通情况及生活条件等。
3、已有的资料利用情况说明已有资料的全部情况，包括控制测量成果的等级、精度，现有图的比例尺、等高距、施测单位和年代，采用的图式规范，平面和高程系统等。
并对其主要质量进行分析评价，提出已有资料利用的可能性和利用方案。
4、作业依据国家及部门颁布的有关技术规范、规程及图式；任务文件及合同书；经上级部门批准的有关部门制定的适合本地区的一些技术规定。
5、控制测量方案（1）平面控制测量方案坐标系统的确定，测量方案的选择，基本控制网的等级与加密层次，硬、软件的配置及施测方法，平差方法，各项主要限差及精度指标等。
（2）高程控制测量方案高程系统的选择，首级高程控制的等级及起算数据的配置，加密方案及图形结构，路线长度及点的密度，标志类型及埋设，仪器和施测方法，平差方法，各项主要限差及精度指标等。
6、数字测图方案地形图采用的分幅和编号方法图幅大小地形图的分幅编号图测站点的观测方法和要求对地形要素的表示和对地形的要求（1）数据采集①图根控制测量1999年颁布的《城市测量规范》中规定了数字化成图平坦开阔地区图根点密度如表1-1所示。
图根点的密度表：②数据采集作业模式的选择③碎部测量（2）数据处理、图形处理、成果输出数据处理是数字化成图的主要工序之一，其目的是将用不同方法采集的数据进行转换、分类、计算、编辑，为图形处理提供必要的绘图信息数据文件。
图形处理是将数据处理成果转换成图形文件。
成果输出就是将图形文件按照选定的分幅与编号方法和图幅大小，利用打印机、绘图机等输出设备打印出来。
7、检查验收方案8、工作量统计、作业计划和经费预算9、上交资料清单地形图图形文件地形图分幅编号图成果说明文件控制测量成果文件数据采集原始数据文件图根点成果文件碎部点成果文件图形信息数据文件10、建议与措施十四、地面数字测图与白纸测图在外业阶段的区别。
（1）自动化程度明显提高常规测图在外业基本完成地形原图的绘制，地形测图的主要成果是以一定比例尺绘制在图纸或薄膜上的地形图。
地形图的质量除点位精度外，往往和地形图的手工绘制有关。
地面数字测图在外业完成观测，记录观测值或者是坐标和输入信息码，不需要手工绘制地形图，这使地形测量的且动化程度得到明显的提高。
（2）边控制边碎部，提高野外作业效率常规测图先完成图根加密，按坐标将控制点和图根点展绘在图纸上，然后进行地形测图。
地面数字测图工作的地形测图和图根加密可同时进行，即使在记录观测点坐标的情况下也可在未知坐标的测站点上设站，利用电子手簿测站点的坐标计算功能，观测计算测站点的坐标后，即可进行碎部测量。
例如采用自由设站方法，通过对几个已知点进行方向和距离的观测，即可计算测站的精确坐标。
（3）测距长且精度高地面数字测图主要采用极坐标法测量地形点，根据红外测距仪的观测精度，在几百米的距离范围内误差均在1cm左右，因此在通视良好，定向边较长的情况下，地形点到测站点的距离比常规测图可以放长。
（4）不受图幅及比例尺的限制（5）控制点减少，碎部点增多十五、数字测图过程中数据处理的分类。
（1）数据格式或结构的转换（2）投影变换（3）图幅处理（4）误差检验十六、数据编码中的信息码是指什么？表示地物属性和连接关系等信息。
十七、栅格图像与矢量图形的区别。
（从以下四个方面比较）（1）存储方式（2）显示方式（3）放大失真（4）数据容量矢量化：将扫描的栅格图像数据转换成矢量图形数据，即以坐标方式记录图形要素的几何形状，这个转换过程称为矢量化。
矢量化后的图形，再经过编辑、修改、加注即生成数字化图，亦可绘出线划图。
十八、扫描屏幕数字化工作步骤。
（1）检查工作地图（2）扫描地形图(3) 预处理噪声消除图像纠正图层设置地物编码（4）细化处理寻找线条中心线人工补断和毛刺剔除细化质量所需内存容量、处理精度、细化畸变、处理速度等（5）矢量化①中心线矢量化法大块实心物体组成的图像。
②轮廓线矢量化法用矢量表示一块面积。
(6)注记符号的输入十九、扫描屏幕数字化的误差来源。
方法本身的误差包括：图幅定向误差md图纸扫描误差my图像细化误差mx矢量化误差ms(一)图幅定向误差定向点误差图廓点本身误差引起的最后采样点地形图坐标误差。
采样点量测误差采样点量测引起的采样点地形图坐标误差。
(二) 图纸扫描误差(1)扫描误差也称扫描仪响应误差，主要由扫描仪的性能参数、扫描对象的均匀度、原图中线划的粗细、线划的密度、曲线复杂程度、图面洁净程度和处理扫描图的软件所决定。
(2)扫描仪的几何分辨率误差是该项误差中最主要的误差来源。
(三)图像细化误差(四)矢量化误差在跟踪矢量化过程中，一般采用变步长保精度跟踪矢量化法，由折线代替曲线所产生的最大点位误差为一个像素点距，同上分辨率的前提下矢量化误差ms，应取±0.1mm。
二十、地图的三个基本特征是什么？由特殊的数学法则产生的可量测性由使用地图语言表示事物所产生的直观性由实施制图综合产生的一览性二十一、大比例尺数字测量系统中采用的坐标系？大比例尺数字测图中的坐标系一般采用高斯－克吕格坐标系或独立坐标系，它们都是一种平面直角坐标系统。
二十二、测量坐标系、屏幕坐标系和绘图仪坐标系的区别及转换？（1）测量坐标系采用高斯－克吕格平面直角坐标系或独立坐标系，以X轴为纵轴表示南北方向，以Y轴为横轴表示东西方向，以Z轴表示高程。
测图成果一般是在平面地形图上加注高程和绘制等高线。
测量坐标系一般以米为单位，取值范围是可以是整个实数域，在实际工作中它的取值往往和地理区域有关。
（2）笛卡儿坐标系笛卡儿坐标系是一种平面坐标系，以水平线X轴为横轴，表示东西方向；以Y轴为纵轴，表示南北方向。
笛卡儿坐标系的取值范围是整个实数域。
（3）屏幕坐标系屏幕坐标系的坐标原点在屏幕左上角，X轴向右为正，以Y轴向下为正，且屏幕坐标都为正值。
屏幕坐标系是以屏幕点阵为单位的，它的取值范围一般只能够是正整数，具体的和屏幕的分辨率有关。
（4）设备坐标系图形显示设备（显示器）图形输出设备（绘图仪、打印机）图形输入设备（数字化仪、扫描仪）二十三、坐标变换的推导过程及计算。
测量坐标系到屏幕坐标系的变换测量坐标到绘图坐标的变换二十四、平面控制测量及高程控制测量常用的方法。
(一）平面控制测量导线测量交会测量GPS定位技术（二）高程控制测量水准测量EDM 三角高程测量二十五、简述“一步测量法”的操作过程。
“一步测量法”即在图根导线选点，埋石以后，图根导线测量和碎部测量同步进行。