第八章 地形数据采集与处理
基于GIS技术的地形数据处理与建模方法
基于GIS技术的地形数据处理与建模方法地形是地球上最主要的自然特征之一，它对于生态环境和人类的生存都有着至关重要的影响。
如何精确地描述和模拟地形特征，对于地质学、地理学、气象学、水文学、城市规划等领域都具有重要意义。
GIS技术的发展促进了地形数据处理与建模方法的进一步改进。
一、地形数据采集与处理地形数据的采集主要有三种方法：遥感技术、测绘技术和GPS技术。
其中遥感技术是最常用的方法之一，它包括航空、卫星、遥感水文和遥感地质等多种形式。
测绘技术则包括平面地形测量和高程测量，通过对地形的测绘可以获得比较精确的地形数据。
GPS技术则可以通过卫星定位来获取地形的位置和高程信息。
地形数据的处理主要包括数据预处理和数据后处理。
数据预处理包括图像增强、去噪、配准等处理，可以使得获取的地形数据更加准确和清晰。
数据后处理则是将处理后的数据进行拼接、重构、模拟等处理，将其转换为可用的地形模型。
二、地形数据建模方法地形数据建模方法有很多，这里介绍几种常用的方法。
1.等高线法等高线法是一种比较传统的地形建模方法。
它通过等高线的密度和高程间隔来描述地形的高程信息。
等高线法可以使用手动制图、自动插值等方法生成地形模型。
但是等高线法的精度比较低，对于复杂地形的模拟效果不如其他方法。
2.三角网法三角网法是一种常用的地形数据处理和建模方法。
它通过将采集到的地形点云进行剖分，生成一系列等边三角形网格来描述地形曲面。
三角网法通过对三角形网格进行插值、优化、连接等处理，可以生成比较准确的地形模型，并且能够有效地应用于数字地球、城市规划、水文建模等领域。
3.体素法体素法是一种将地形数据离散化为三维空间中的立方体网格的建模方法。
它通过利用体素的几何信息来描述地形的高程、坡度、方向等特征。
体素法生成的地形模型可以支持多种效果和操作，如高低分辨率的切换、缩放、旋转等。
三、GIS技术在地形数据处理与建模中的应用GIS技术在地形数据处理和建模中具有广泛的应用。
如何进行地形测绘数据的处理
如何进行地形测绘数据的处理地形测绘数据的处理在地理信息系统（GIS）领域中起着重要的作用。
通过对地形数据的处理与分析，我们可以获取关于地貌、地势、地表覆盖等方面的详细信息，为城市规划、环境管理、资源评估等决策提供有效支持。
本文将探讨地形测绘数据处理的方法，包括数据获取、数据预处理、数值地形模型的生成以及数据分析与应用等。
一、数据获取地形测绘数据的获取主要有两种方式：一种是通过空间遥感技术获取，另一种是通过地面测量手段获取。
其中，空间遥感技术包括卫星遥感和航空摄影遥感。
卫星遥感通过搭载在卫星上的传感器获取地球表面的影像数据，而航空摄影遥感则是通过飞机或无人机进行航拍，获取高分辨率的影像数据。
地面测量手段主要包括全站仪、激光雷达、GPS等。
二、数据预处理地形测绘数据获取到后，需要进行一系列的预处理工作，以保证数据的质量和准确性。
首先是数据格式的转换与处理。
遥感和地面测量的数据通常以不同的格式存在，需要将其转化为统一格式。
其次是数据的配准与大地坐标系统的转换。
数据配准是指将不同数据源的数据进行叠加与匹配，以保证数据的空间一致性。
大地坐标系统的转换是指将数据从局部坐标系转换为全球通用的地理坐标系。
最后是数据的滤波和去噪。
地形数据中常常包含噪声和异常值，需要采用滤波和去噪技术来减小其对后续分析的影响。
三、数值地形模型的生成数值地形模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是地形测绘数据处理的核心内容之一。
DEM是通过栅格化地形数据生成的一种数值模型，其中每个栅格单元存储着相应位置的高程信息。
数值地形模型的生成可通过测量数据的插值方法、光学影像的解算方法和激光雷达的点云数据处理方法等来实现。
其中，最常用的插值方法包括三角网和克里金插值法。
利用DEM，我们可以获取地形的坡度、坡向、等高线图等信息，为地质灾害风险评估、水资源分配等提供重要依据。
四、数据分析与应用经过预处理和DEM生成后的地形数据可以进行多种分析和应用。
地形数据处理技术研究与应用
地形数据处理技术研究与应用地形是地球表面地理环境的重要组成部分，地形数据是地学、环境、自然资源、土地利用等多个领域的基础数据之一。
地形数据处理技术是指将采集得到的地形数据进行预处理、分析和计算，以得到有关地形形态、地貌类型、土地利用、地貌演化等信息的一种技术。
本文将探讨地形数据处理技术的研究和应用。
地形数据的采集地形数据的采集通常使用遥感技术和GPS测量技术。
遥感技术是指利用面向地球的卫星、航空影像等高分辨率图像，提取地表地貌信息的一种技术。
影像图像处理工具，如ENVI、ERDAS、ILWIS等，可以基于多波段基础数据，提取地表高程、坡度、坡向等信息，并绘制高分辨率地形图。
遥感图像的应用具有广泛的应用前景，能够加强环境监测和资源管理，作为土地利用和地质资源开发的有力依据。
GPS定位技术是指用于测量地球表面物体位置坐标的全球定位系统（GPS）。
根据卫星信号的精确时间和位置特征，接收机能够确定测站的位置，进而计算出高度、位置和时间等信息，绘制GPS高精度地形图。
GPS技术是现代地理信息系统（GIS）中重要的数据源之一，可以为地形研究提供合适的地表网络分辨率和精度。
地形数据的处理地形数据处理主要包括数据清理、滤波、插值、拟合等处理。
数据清理是指数据的初始化处理，通常将数据集转换为标准的地理空间信息格式，去除数据中不正常的点，避免噪声、离群点对数据分析和处理的影响。
滤波是指处理数据中噪声的一种技术，通常采用平滑滤波，消除数据中的期望信号。
插值是指通过数据集推测掉落在未采集的点周围的点的值，常用插值方法有网格插值、反距离插值、三角剖分插值、样条函数插值等。
这些插值方法可以在不同的情况下利用数据的空间相关性来推导出未知数据点的值，而且常用的GIS软件（ArcGIS，QGIS）和计算工具（Python，MATLAB）中都集成了这些插值算法。
拟合是指用模型拟合已有的数据。
通过建立地形反演模型、拟合统计方法等，可以更准确地估算地表地貌，并进行丰富的地貌研究。
如何进行地理信息系统数据采集与处理
如何进行地理信息系统数据采集与处理1.引言地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用来存储、管理、分析和显示地理数据的电脑系统。
在现代社会中，GIS已经成为各个领域中不可或缺的工具。
地理信息系统数据的采集与处理是GIS应用的重要环节，正确的采集与处理能够确保数据的准确性和可靠性。
本文将就如何进行地理信息系统数据采集与处理进行探讨。
2.地理信息系统数据采集地理信息系统数据的采集是指通过各种手段和工具，获取与地理信息相关的数据，并将其录入到GIS系统中。
地理信息系统数据采集可以采用多种方法，主要包括如下几个方面。
2.1 地面调查地面调查是地理信息系统数据采集的基础。
通过实地考察、测量仪器等手段，获取真实、全面的地理数据。
在进行地面调查时，需要注意选择适当的调查方法和工具，确保数据的准确性和有效性。
2.2 遥感技术遥感技术是通过传感器获取地球表面的电磁辐射信息，并将其转化为数字数据。
利用卫星、飞机等载具，对地球表面进行遥感观测，获取高分辨率的地理数据。
与传统的地面调查相比，遥感技术具有快速、全面、经济的优势。
2.3 其他数据源除了地面调查和遥感技术，地理信息系统数据还可以从其他数据源获取。
比如公共机构、企业和个人等提供的已经收集好的数据集，如交通、气象、人口等。
这些数据源可以大大提高地理信息系统数据采集的效率和准确性。
3.地理信息系统数据处理地理信息系统数据处理是指对采集到的地理信息进行组织、分析和计算，以获得有用的信息和结果。
地理信息系统数据处理包括如下几个方面。
3.1 数据质量控制数据质量控制是地理信息系统数据处理的首要任务。
通过对采集到的数据进行筛选、清洗和修正，排除不准确和冗余的数据，保证数据的质量和可靠性。
3.2 数据组织与管理地理信息系统数据处理需要对数据进行组织和管理。
通过建立数据库、文件系统等方式，对地理信息数据进行分类、存储和索引，以方便后续的数据分析和检索。
使用测绘技术实现地理信息数据采集与处理的步骤
使用测绘技术实现地理信息数据采集与处理的步骤地理信息数据采集与处理是现代测绘技术中的重要环节。
随着技术的发展，测绘方法也在不断创新和改进。
利用测绘技术，我们可以获取地球表面的各种地理信息数据，如地形、地貌、气候、植被等。
本文将介绍使用测绘技术实现地理信息数据采集与处理的步骤。
一、数据准备与计划在进行地理信息数据采集前，我们需要做好数据准备与计划工作。
首先，需要确定数据采集的目标和需求。
根据目标和需求，选择合适的测绘仪器和方法，如全球定位系统（GPS）、遥感技术等。
其次，我们还需要收集相关数据和背景资料，以便后续的数据采集和处理工作。
二、测量与采集测量与采集是地理信息数据采集的核心环节。
在实际操作中，我们可以使用GPS进行地理位置的定位和测量。
通过接收卫星信号，GPS可以提供高精度的位置信息。
同时，我们还可以使用遥感技术来获取地球表面的影像数据。
遥感技术可以通过卫星、飞机等载体获取地球表面的遥感影像，并可以通过遥感影像解译等方法提取出有用的地理信息数据。
三、数据处理与分析在完成数据采集后，我们需要对采集到的数据进行处理和分析。
数据处理与分析是测绘技术的重要环节。
首先，我们需要对采集到的数据进行质量检查和校正。
通过质量检查和校正，可以提高数据的准确性和可靠性。
其次，我们可以利用地理信息系统（GIS）等软件工具对数据进行处理和分析。
地理信息系统可以将地理信息数据进行整理、存储、管理和分析，从而得到更加有用和有价值的信息。
四、数据展示与应用完成数据处理与分析后，我们可以将得到的地理信息数据进行展示和应用。
数据展示与应用是将地理信息数据用于实际场景的过程。
通过数据的可视化展示，我们可以更加直观和清晰地了解地球表面的地理特征。
同时，我们还可以将地理信息数据应用于城市规划、土地利用、资源管理等领域，为决策提供科学依据。
总结使用测绘技术实现地理信息数据采集与处理的步骤包括数据准备与计划、测量与采集、数据处理与分析、数据展示与应用。
如何进行地形测绘及数据处理
如何进行地形测绘及数据处理地形测绘及数据处理是一个涉及技术、科学和实践的重要领域。
它旨在获取和分析地表和地下的地形信息，以便进行地图制作、工程规划、环境评估等应用。
本文将介绍地形测绘的基本原理、常用的测量方法以及最新的数据处理技术。
地形测绘的基本原理是利用测量仪器获取地表或地下的地形信息，并将这些信息转化为数字化的数据。
这些数据包括海拔高度、地面形状、地表覆盖类型等。
地形测绘通常使用全球定位系统（GPS）、地面测量仪器（如全站仪、水准仪）和卫星遥感技术。
测量方法根据具体需要和现场条件可分为直接测量和间接测量两种。
直接测量是指直接测量地面或地下的地形特征，比如使用全站仪在地面上进行测量。
间接测量是通过观测、记录或分析其他现象来推测地形信息，比如利用卫星遥感数据推测地表高度。
地形测绘的数据处理过程中，首先需要进行数据的采集和整理，采用合适的测量仪器和方法获取准确的地形数据。
然后，在进行数据处理之前，需要对原始数据进行质量控制和修正。
常见的修正方法包括大地纠正、大气纠正和地形纠正。
在数据处理的过程中，采用数字地面模型（DEM）将地形数据以数字化的形式表示，以便进行分析和计算。
通过DEM，可以进行地形剖面分析、坡度分析、流域分析等进一步的计算和可视化处理。
最新的地形数据处理技术包括地形重建和地形分析。
地形重建是指通过采集的原始数据重建三维地形模型，可以利用地面摄影测量和激光雷达等技术实现。
地形分析是指根据地形数据进行地貌和地表特征分析，比如地貌变迁模拟、泥石流风险评估等。
总结起来，地形测绘及数据处理是一个复杂而又重要的领域。
通过使用先进的测量仪器和技术，可以获取准确的地形数据，并通过数据处理实现地形重建和地形分析。
这些数据对于地图制作、工程规划和环境评估都起着重要的作用。
随着科技的不断发展和创新，地形测绘及数据处理将进一步完善和发展，为人类社会的可持续发展提供更好的支持和保障。
地理信息系统基础软件的数据采集与处理技术
地理信息系统基础软件的数据采集与处理技术地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于计算机科学和地理学原理，用于收集、存储、管理、分析和展示地理数据的技术系统。
在GIS中，数据采集与处理技术是其中至关重要的一部分，它涉及到数据的获取、整理、处理和分析，为地理信息系统的有效运行提供了基础。
数据采集是GIS数据处理的第一步，主要目的是通过现场调查和测量，获取地理数据。
这些数据可以来自各种不同的来源，包括遥感卫星、GPS、测绘仪器、市政统计数据等等。
数据的准确性和完整性对于地理信息系统的可靠性至关重要，因此数据采集的过程需要严密的组织和仔细的测量。
在数据采集的过程中，常用的技术包括遥感技术和GPS定位技术。
遥感技术利用卫星图像和航空摄影测量技术获取地球表面的图像信息，通过图像处理和解译，可以提取出地理特征和目标物的位置。
GPS定位技术利用全球定位系统，确定地理实体的精确位置和坐标。
这些技术的应用可以大大提高数据采集的效率和准确性。
数据采集完成后，还需要进行数据的处理和整理。
数据处理包括数据的分类、转换、编辑和质量检查等操作。
数据分类是将采集到的数据按照其属性进行分组和组织，以便于后续的分析和应用。
数据转换是将不同格式的数据转换为GIS系统所需的格式，以实现数据的可视化和分析。
数据编辑是对采集到的数据进行修改和更新，以保证数据的准确性和一致性。
质量检查是通过一系列的算法和规则，对数据进行评估和验证，以确保数据的质量和可靠性。
数据处理的另一个重要方面是数据的空间分析和建模。
通过GIS软件提供的空间分析工具和建模算法，可以对数据进行空间关系分析、地理空间模型构建和空间数据挖掘等操作。
这些分析和建模的结果可以用于地理问题的解决和决策支持。
在数据采集和处理的过程中，还需要考虑数据的存储和管理。
GIS软件通常提供了数据库管理系统（DBMS），用于存储和管理大量地理数据。
如何进行地理信息的数据采集与处理
如何进行地理信息的数据采集与处理地理信息的数据采集与处理是如今社会发展中的重要一环。
随着科技的进步，人们对地理信息的需求日益增加。
本文将探讨如何进行地理信息的数据采集与处理，以满足各种需求。
地理信息的数据采集是指通过各种手段收集地理信息，并将其转化为可处理的数据。
首先，我们可以通过卫星遥感技术获取地表影像数据。
卫星上搭载的高分辨率摄像机可以拍摄到地球表面的全景影像，这对于绘制地图和分析地貌是非常有用的。
此外，激光雷达技术也可用于获取地形数据。
通过发射激光束，然后测量其返回时间，可以计算出地表的高度信息，从而绘制出具有高程的地图。
另一方面，通过传感器设备可以获取各种地理要素的数据。
例如，气象传感器可以收集气温、湿度、气压等气象数据；水质传感器可以测量水体的PH值、溶解氧含量等指标；土壤传感器可以获取土壤湿度、肥料含量等信息。
这些数据对于农业、环境保护等领域的决策和管理至关重要。
一旦获得了地理信息的原始数据，接下来就需要进行数据处理，以获得有用的信息。
首先要进行的是数据的清洗和过滤。
原始数据中往往包含噪声和异常值，需要通过算法或人工的方式将其去除，以保证数据的准确性和可靠性。
然后，需要进行数据的融合和整合。
不同数据源的地理信息往往需要进行整合，以便于后续的分析和应用。
在地理信息的数据处理中，常用的方法包括地理空间分析和地理信息系统（GIS）的应用。
地理空间分析是一种通过对空间数据进行统计和分析来揭示地理现象规律的方法。
例如，在城市规划中，可以使用地理空间分析来确定最佳的建筑位置、道路规划等。
GIS则是一种用于管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
通过GIS，可以将地理信息与其他各种数据进行关联，并进行各种复杂的空间分析。
除了以上方法，近年来还涌现了一些新的地理信息数据采集和处理技术。
例如，基于移动设备的地理信息采集方法，可以利用智能手机等设备获取用户生成的地理数据。
这种方法极大地拓展了数据来源，使得地理信息的采集更加全面和多样化。
地理数据采集与处理方法
地理数据采集与处理方法地理数据采集和处理是地理信息科学的核心内容之一，它涉及到地理空间数据的获取、处理和分析。
在现代社会中，地理数据的采集和处理变得越来越重要，因为它们不仅可以帮助我们了解地球的特征和变化，还可以为决策制定、城市规划、环境保护等领域提供有力的支持。
本文将介绍地理数据的采集和处理方法，旨在为读者提供一些建议和指导。
一、地理数据的采集方法地理数据采集方法多种多样，常见的有以下几种：1.卫星遥感技术卫星遥感技术是通过卫星载荷对地球表面进行观测和记录，获得空间数据的一种方法。
它可以获取大范围、高分辨率的地理数据，如地表温度、植被覆盖、水资源分布等。
卫星遥感技术的应用范围广泛，可以用于环境监测、灾害预警、资源调查等方面。
2.地面测量技术地面测量技术是通过在地面上设置测量设备，利用测量原理和方法获取地理数据的一种方法。
它可以获取地表高程、地形、地貌等数据，如全站仪测量、GPS测量等。
地面测量技术在土地调查、工程测量、地质勘探等领域有广泛的应用。
3.无人机技术无人机技术是指利用无人机进行地理数据采集的一种方法。
无人机可以搭载各种传感器和设备，能够快速、灵活地获取地理数据，如航空摄影、激光扫描等。
无人机技术已广泛应用于地质灾害监测、土地测绘、农业监测等领域。
二、地理数据的处理方法地理数据的处理方法可以分为数据预处理和数据分析两个步骤。
1.数据预处理数据预处理是指在进行数据分析之前对地理数据进行清理和整理的过程。
常见的数据预处理方法有：（1）数据清洗：检测和修复数据中的错误、缺失和异常值，以确保数据的准确性和完整性。
（2）数据集成：将多个数据源中的数据整合成一个数据集，以便进行进一步的分析。
（3）数据变换：对数据进行转换、规范化和标准化，以符合数据分析的要求。
2.数据分析数据分析是指对地理数据进行统计、模型建立和可视化等操作，以揭示数据背后的规律和关系。
常见的数据分析方法有：（1）地理统计分析：对地理数据进行空间分析、点线面分析等，以获取地理现象的特征和变化。
地形数据采集方法与步骤
地形数据采集方法与步骤地形数据采集是指通过现场勘测、遥感技术、地理信息系统等方法，获取地球表面的地形信息，包括地形高程、坡度、坡向、地形起伏等各种地形特征。
地形数据采集是地理信息系统的重要组成部分，为地理空间分析和决策提供基础数据。
下面是地形数据采集的方法与步骤。
一、地形数据采集方法1.现场勘测：现场勘测是通过人工测量方法，直接采集地形数据。
常见的现场勘测方法包括地面测量、三角测量、水准测量等。
现场勘测方法精度高，能够获取精细的地形数据，但工作量大，费时费力。
2.遥感技术：遥感技术是通过航空遥感、卫星遥感等手段，获取地球表面的地形信息。
常用的遥感数据包括数字高程模型（DEM）、数字地面模型（DTM）等。
遥感技术可以大范围地获取地形数据，但精度相对较低。
3.全球定位系统（GPS）：GPS技术经常用于采集地形数据的位置信息。
通过接收卫星信号，测量地理坐标，可以获取地点的经纬度、海拔等位置信息。
GPS技术能够快速准确地测量位置信息，配合其他方法可以获取地形数据。
4.无人机（UAV）技术：无人机技术是近年来发展起来的一种地形数据采集方法。
通过搭载传感器设备的无人机，进行低空遥感拍摄或激光测量，可以获取精细的地形数据。
无人机技术具有灵活性、成本低等优点，在地形数据采集中具有广泛应用前景。
二、地形数据采集步骤1.前期准备在进行地形数据采集前，需要进行一系列的前期准备工作。
（1）确定采集目标：明确采集数据的目的和需求，例如地形高程、坡度等。
根据采集目标确定数据采集方法和设备。
（2）选择适当的设备：根据采集目标和现场环境条件，选择适当的设备，如GPS测量仪、无人机、遥感设备等。
（3）制定采样方案：根据采集目标和现场情况，制定采样方案。
包括采样地点、采样形式、采样密度等。
2.现场测量现场测量是地形数据采集的核心环节，需要准备测量设备和进行测量工作。
（1）设置控制点：根据前期准备的采样方案，确定控制点。
控制点应选择在地形起伏较平缓、能够稳定和方便定位的地点，如平缓的山坡或水平的地面。
地形数据采集方法与步骤
地形数据采集方法与步骤地形数据采集是指通过各种手段获取地形信息的过程。
地形数据是地理信息系统（GIS）中的重要组成部分，它可以用于地形分析、地形建模、地形可视化等方面。
本文将介绍地形数据采集的方法与步骤。
一、地形数据采集方法1.现场测量法现场测量法是指在野外进行地形测量，通过测量仪器获取地形数据。
这种方法适用于地形较小、地形复杂、地形变化快的区域。
常用的测量仪器有全站仪、GPS等。
2.遥感技术遥感技术是指通过卫星、飞机等远距离获取地形数据的方法。
这种方法适用于地形较大、地形变化缓慢的区域。
常用的遥感技术有卫星遥感、航空遥感等。
3.数字高程模型（DEM）数字高程模型是指通过数字化技术将地形数据转化为数字高程模型的方法。
这种方法适用于地形数据已经存在的情况下，可以通过数字化技术将地形数据转化为数字高程模型。
常用的数字高程模型有SRTM、ASTER等。
二、地形数据采集步骤1.确定采集区域首先需要确定采集区域，根据采集区域的大小、地形复杂度、地形变化速度等因素选择合适的采集方法。
2.选择采集仪器根据采集区域的特点选择合适的采集仪器，如全站仪、GPS、卫星遥感等。
3.采集数据根据采集仪器的使用方法进行数据采集，保证数据的准确性和完整性。
4.数据处理将采集到的数据进行处理，如数字化、去噪、插值等，生成数字高程模型。
5.数据分析根据需要进行数据分析，如地形分析、地形建模、地形可视化等。
6.数据应用将分析结果应用于实际工作中，如城市规划、土地利用、自然资源管理等。
地形数据采集是一个复杂的过程，需要根据采集区域的特点选择合适的采集方法和仪器，保证数据的准确性和完整性，最终将数据应用于实际工作中。
第八章 地形数据采集与处理(修改)
3)外业工作 它包括野外地面控制测量和像片判读调绘。运用航摄 “像对”，虽然可以获得立体地面模型及其三维坐标，但 这个地面坐标还没有与地面大地测量中的地面坐标系统联 系起来。因此，必须在航摄像片上按一定要求，选出一批 控制点，然后到野外对照实地，将它们最后确定下来并选 刺在像片上。对这些控制点采用一般三角点测量或导线点 测量方法测算出它们的三维坐标，作为定向控制点，这一 过程称为绝对定向。 像片判读调绘是指持像片到野外现场，或在室内参照 野外典型调查所获得的样片和各种资料，根据影像比较与 对照，将需要的地貌和地物要素(如道路、水系、土壤和种 植等)描绘和注记在像片上，供室内绘图和设计时参考。
控制点内业加密是根据野外实测的像片控制点(每一像片 至少应有二个平面控制点和三个高程控制点)，用航测中解析 空中三角测量的原理，加密出室内测图所需的平面控制点、高 程控制点以及平高控制点。 最后的成图方法通常有综合法、分工法、全能法、解析法 等。综合法是航空摄影测量和普通地面测量相结合的测图方法 4.在公路测设中的应用 在公路勘测设计中获取航测成果可以通过二种途径：一是 专摄航片；二是利用既有航测资料。使用航测成果于公路选线 和定线，也有二种方法：一是依靠航测成果建立数字地形模型； 二是直接在航片上运用立体测图仪进行选线定线，然后输出纵、 横断面进一步进行设计。
2）像片的特点 (1)航片是以摄像仪目镜为中心的中心投影。中心投影服 从于“远小近大”的成像规律，因此造成各向构象的比例尺 不均匀。在中心投影时，一条铅垂线上的高低两点投影在水 平面上却并不重合而成为两点，像片上高程不同的点往往存 在投影差； (2)摄影时像片的倾斜角，会使地面上的方形变为矩形。 因此，在像片上的任一点，往往会存在由地面高差和像片倾 斜引起的像点位移。 (3)既然各个像点都会产生不同程度的位移，那么由像点 连线形成的方位必然会产生方向偏差。
地形图测绘相关数据采集指南
测图要素采集说明1.要素采集Ø作业之前对模型进行接边差检查。
Ø作业图幅必须画出模型有效范围线。
Ø作业时测标中心位置必须切准高程及位置。
Ø接边按照接西北边的原则, 并在提交时注记接边情况。
Ø数据采集按照内业定位, 外业定性的原则进行采集, 不允许出现错漏、移位和变形。
1.1居民地及桓栅1）房屋不允许综合, 应逐个采集, 区分不同性质、不同层次、不同高度, 采集以最高层开始, 保证上层完整, 再逐渐向下层采集, 注意不同高度的房屋不能合并采集, 采集时测标中心应切准房檐角或房檐边。
房屋之间不规则时, 采集时在保证房屋精度的前提下适当使用直角化。
2）楼房等高程建筑较多时, 采集时多切换模型, 房屋采集要完整。
3）房屋中间的天井（空地）, 应注意采集。
4）单位、小区等院落外围的围墙要完整、准确地采集, 注意院落的封闭性, 避免出现不合理的开口。
5）楼梯间、电梯机房、水箱间及装饰性塔楼不采集。
但楼顶上移动或联通的微波传送塔、发射塔等地物要注意采集。
6）建筑物上的阳台、雨罩、门廊、檐廊需要与房屋分开采集。
门廊、柱廊的柱子需要采集。
7）居民地内部的简易房、棚房根据项目要求采集。
8）街道两侧用石棉瓦、塑料制品等搭建的不正规的临时建筑物一般不采集。
9）机关、企事业单位和住宅区内正规的停车棚, 要采集。
10）正在施工中的房屋（只要存在地基）, 需按建筑中房屋表示。
11）正规的厕所、牲口房需要采集, 居民地院内的厕所按照简单房采集, 如下图所示不需要采集。
12）依比例尺表示的塔形建筑物、烟囱、水塔等采集建筑基部轮廓线。
13）街道、公园、小区、幼儿园内设有文体娱乐设施的场所, 使用地类界圈出范围。
14）公共场所独立的公用电话亭、固定邮政箱需采集。
15）围墙采集时遇到门墩、门顶、院门, 需捕捉上。
16）栅栏、篱笆、铁丝网图上长度大于1cm时, 应表示, 围墙图上宽度大于0.6mm时依比例双线表示, 小于0.6mm时不依比例单线表示。
如何使用测绘技术进行地理数据的采集与处理
如何使用测绘技术进行地理数据的采集与处理地理数据的采集与处理在现代社会中具有重要的意义。
测绘技术的应用为我们提供了获取地理数据的有效手段。
本文将从测绘技术的应用、地理数据的采集与处理方法以及其在各个领域中的应用展开论述。
一、测绘技术的应用测绘技术是地理数据采集与处理的基础。
它通过使用测绘仪器和设备对地球表面进行测距、测量和绘制，将实地信息转化为可视化的地理数据。
测绘技术广泛应用于地理信息系统（GIS）、导航系统、遥感技术等领域。
其中，GIS是地理数据采集与处理的核心工具之一。
二、地理数据的采集方法地理数据的采集方法多种多样，根据采集的目的和对象选择合适的方法非常重要。
常见的地理数据采集方法包括现场测量、航空摄影测量、遥感影像解译、GPS定位等。
现场测量主要适用于地理现象直接观测的情况，如土地调查、地质勘探等。
航空摄影测量则通过航空相机对地面进行拍摄，并利用测量和摄影测量原理进行地理数据的采集。
而遥感影像解译则是使用遥感技术获取地理数据，包括卫星遥感、航空遥感等。
GPS定位则是利用卫星定位系统进行地理数据采集的一种方法。
三、地理数据的处理方法地理数据的处理方法主要包括数据预处理、数据清洗、数据分析和数据可视化等。
数据预处理是指对采集到的原始数据进行整理和格式化，以便后续的处理和分析。
数据清洗是对原始数据中的噪声、错误和冗余等进行筛选和删除，确保数据的准确性和可靠性。
数据分析是对处理好的地理数据进行统计、计算和模型建立，以获取有价值的信息和结果。
数据可视化则是将处理好的地理数据通过图表、地图等形式进行展示，以便用户更直观地理解和利用。
四、地理数据采集与处理的应用地理数据采集与处理的应用广泛，涵盖了各个领域。
在城市规划领域，地理数据的采集与处理为城市规划提供了重要依据，包括土地利用、交通规划和环境保护等。
在农业领域，地理数据的采集与处理可以用于农作物生长状态的监测和农田的土壤评估等。
在环境保护领域，地理数据的采集与处理可用于水资源管理、气候变化研究和自然灾害预警等方面。
如何进行地形测绘及数据处理
如何进行地形测绘及数据处理地形测绘是研究地球表面形态和地形特征的一门科学，它在军事、建筑、农业和环境保护等领域都有广泛应用。
地形测绘的目的是为了获取准确的地形数据，以便进行地形分析和数据处理。
1.测量仪器和技术地形测绘首先需要选用合适的测量仪器和技术。
目前常用的测量仪器包括全站仪、GNSS（全球导航卫星系统）接收机、激光扫描仪等。
全站仪是最常用的测量仪器，它使用光电距离测量技术和自动跟踪技术，可以测量地形点的三维坐标和高程信息。
GNSS接收机则利用卫星定位技术获取地面点的经度、纬度和高程数据。
激光扫描仪则通过发射激光束并接收回波，测量地表上点的三维坐标和反射强度。
2.野外测量在进行地形测绘时，需要进行野外测量，即到实地进行测量。
在野外测量时，需要掌握实用的测量方法和技巧。
首先，需要选择适当的测量点，并合理分布，以充分反映地形特征。
其次，在测量时，需要根据地形条件选择合适的测站位置和测量方法。
例如，在平地上，可以使用全站仪进行直接测量；而在复杂地形的山区，需要采用间接测量方法，如三角测量和交会测量。
3.数据处理在野外测量完成后，需要对采集到的地形数据进行处理。
数据处理是地形测绘中非常重要的一步，它包括数据的清理、校正、配准和融合等过程。
首先，需要对采集到的数据进行清理，去除不准确、重复或无关的数据。
然后，对数据进行校正，包括比较测量数据和已知数据，对误差进行修正。
接下来，需要对数据进行配准，将不同测量点的数据统一到一个坐标系下，以便进行分析和处理。
最后，可以将多个数据源的地形数据进行融合，得到更全面和准确的地形模型。
4.地形分析和应用地形测绘得到的地形数据可以用于各种地形分析和应用。
例如，在建筑工程中，可以利用地形数据进行可视化模拟和施工规划；在农业中，可以通过地形数据进行土地利用规划和灌溉系统设计。
此外，地形数据还可以用于环境保护、地质勘探、森林资源管理等领域。
地形分析和应用需要根据具体的需求选择合适的方法和工具，如地形分析软件和地理信息系统（GIS）等。
导航工程中的地理数据采集与处理技术研究
导航工程中的地理数据采集与处理技术研究在导航工程中，地理数据的采集与处理技术是至关重要的环节。
本文将探讨导航工程中地理数据的采集方法和处理技术，以及相关的研究进展。
一、地理数据的采集方法地理数据的采集是导航工程中的首要任务。
地理数据的采集方法多种多样，包括卫星遥感、地面调查、激光扫描等。
1.1 卫星遥感卫星遥感是利用卫星搭载的遥感传感器对地球表面进行观测和记录。
卫星遥感技术具有高时空分辨率、广覆盖面、全天候监测等优点，能够提供大范围的地理数据。
目前，卫星高分辨率遥感技术已经成为地理数据采集的主要手段之一。
1.2 地面调查地面调查是指通过实地勘测、人工测量等方式获取地理数据。
地面调查方法包括GPS定位、测量仪器、无人机采集等。
地面调查可以获取到更为精确的地理数据，尤其适用于一些复杂地形的地区。
1.3 激光扫描激光扫描技术利用激光雷达对地面进行扫描，能够获取到精确的地理数据。
激光扫描技术广泛应用于导航工程中的建筑物三维重建、数字地图绘制等领域。
二、地理数据的处理技术地理数据采集完之后，还需要进行处理和分析，以提取有用的信息并应用于导航工程中。
地理数据的处理技术包括数据清洗、数据融合、数据建模等。
2.1 数据清洗地理数据采集过程中，可能会存在一些噪声、孤立点等无效信息。
数据清洗技术可以对采集到的数据进行去噪、去孤立点等处理，提高数据的质量和准确性。
2.2 数据融合地理数据融合是指将来自不同采集方法和来源的地理数据进行整合和处理。
融合多源地理数据可以提高数据的完整性和准确性，为导航工程提供更可靠的数据支持。
2.3 数据建模数据建模是将采集到的地理数据进行处理和分析，提取其中的空间关系和特征，并将其表示成适合导航工程应用的模型。
常用的数据建模技术包括空间插值、地图投影等。
三、地理数据采集与处理技术的研究进展地理数据的采集与处理技术一直是导航工程中的研究热点。
近年来，随着技术的不断进步和发展，地理数据采集和处理的相关研究也取得了一系列的进展。
地形图数据采集与处理
地形图数据采集与处理
朱娟;符锌砂
【期刊名称】《中南公路工程》
【年(卷),期】1997(022)002
【摘要】大比例尺地形数字化仍是目前公路路线初步设计阶段地形数据的主要来源，结合数字地面模型对地形原始数据的要求，主要讨论利用数字化仪输入地形图数据的基本原理，数据转换，
【总页数】4页(P44-47)
【作者】朱娟;符锌砂
【作者单位】湖南大学;湖南大学
【正文语种】中文
【中图分类】U412.3
【相关文献】
1.带状地形图断面数据采集的程序化实现 [J], 张亮;魏苹
2.浅析地形图测绘外业数据采集 [J], 陈思
3.基于清华三维的1:1万地形图更新的数据采集与质量控制 [J], 房丽秀
4.浅析地形图测绘外业数据采集 [J], 陈思
5.浅析地形图测绘外业数据采集 [J], 陈思
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图7.6
图7.7
近年来新发展了GPS实时动态(Real Time Kinematics，RTK)测绘 技术，实现了实时定位的要求，利用该技术可以进行地形图测绘、 路线放样、桥涵放样等测量工作，极大地提高了测量精度与效率。 GPS—RTK技术（见图7.8），需要至少2台以上的GPS接收机， 其中1台为基准站，放在已知控制点上，其它的接收机可作为“移 动台”，自由地在要确定的目标位置上移动。一般活动范围在3～ 5kM。
用户部分为设有接收机的 观测站，接收机包含有天线、 接收设备、微处理器、和输入 输出设备等专门进行观测和记 录若干个卫星发播的信息，通 过软件计算获得所需测绘数。
所谓卫星定位即是依靠空间卫星传送到地面接收机的 信号，从电磁波的时间和速度或是波长与相位判别距离。 卫星相对于地球来讲，它可以看成是有一定运动轨迹 的控制点。利用卫星的轨道参数，通过计算可以知道卫星 的瞬时坐标，当从某一地面接收点接受来自二个卫星的信 号，则利用测量而得的距离进行空间后方交会可以判别接 收机所在点的位置（三维坐标），这种单点定位方法称为 绝对定绝对定位位法。
GPS定位技术减少了野外作业时间和劳动强度，它不受天气和 作业时间的限制，不要求观测站之间通观，只要各个观测站都能 通向卫星，观测站之间的距离即可精确测定。由于它的自动化程 度高，观测速度快定位精度高，接收机的体积小使用方便，其经 济效益甚为显著。 国内研究和生产实践表明在大地测量中做控制网时二维平面 位置求解精度相当好，仅在高差方面较差一些。根据二站的相对 坐标差推算而得网站的间距和方位角，精度也很好。目前在我国 生产中已发挥了积极的作用。 为建立公路 CAD 基础的数字地形模型，在当前条件下可以采 用GPS测定控制网与全站仪地面速测相结合的方法（见图7.6）或 是采用地面 GPS 控制。航空摄影和机载 GPS 相结合的方法（见图 7.7）。
式中：c为调制光在大气中的传 播速度。为了说明问题将从反射镜B返 回的光波在测距方向上展开，如图7.3所 示。
图7.3
显然，调制光返回到A点时的相位比发射时延迟了 。设整波 长长度为λ，N为整波个数，则 D= λ /2π= λ（N+N）/2 (N+ /2 π) = u(N+ N) D=
相位法测距发出的光就是连续的调制光。 如图7.2所示，设用测距仪测定A、B两点间的距离D，在A点安 置测距仪，在B点安置反射镜。 由仪器发出调制光，经过距离 D到达反射镜，再返回到仪器接收系 统。如果能测出光在距离D上的往返 传播的时间t，则AB的距离即可按下 图7.2 式求得： D= 1 ct
2
1.2 全站仪作业方法 目前，全站仪用于公路工程测量的方法有：导线测量、中线测 量、横断面测量、路线放样测量、桥涵放样测量、地形图测绘等。 2 GPS采集地形数据 全球定位系统(Global Positioning Sistem，GPS)是全球性的卫星定位 和导航系统，它能向全世界任何地方的用户观测站提供连续的、实 时的三维坐标位置、速度和时间信息。80年代应用于公路勘察采集 数据，有着十分广阔的应用前景。 目前 ，全世界只有2套全球规模的卫星定位系统，即美国建立的 GPS(Global Position System)系统和俄罗斯建立的格拉纳斯(GLONASS)系 统。此外，由欧盟和欧洲航天局酝酿已久的伽利略计划正在紧锣密 鼓地实施中。 整个系统包括空间卫星、地面控制站和用户接收站3个部分。 地面控制部分有一个主控站(美国卫星系统的主控站位于科罗拉 多洲的Springs），负责监控Gps的工作；另有若干个注入站（位于 大西洋、太平洋和印度洋中的各岛），它的任务是连续跟踪所有可 视的卫星，控制和预报卫星飞行器的轨道，连续地注入卫星要发播 的信息，作出卫星的星历预报,校准卫星钟以及更新导航电文。
2
上式中， 可以测定，但N无法测出，所以D还是无法测定。如 果调制光的波长λ，并使λ/2>D，则 D= /2 π
2
测量中把λ/2称为“光尺”，要想测定100m的距离，就要选用 100m的“光尺” 。但是由于仪器存在测距误差，它与“光尺”长 度成正比，约为光尺长的1/1000，光尺长度越长，测距误差越大。 为了解决这个问题，目前多采用两把“光尺”配合使用，一把尺 的调制频率f约为15MHZ， “光尺” 长度为10m，用来确定分米、 厘米、毫米位数，是保证测距精度的，称为“精尺”，另一把的 调制频率f约为150kHZ， “光尺” 长度为1000m，用来确定米、10 米、100米位数，满足测程要求，称为“粗尺”。把两把尺配合起 来使用，就可以测定1000米以内测距数字显示问题。
由四个角点的八对坐标，可列出下面误差改正式：
从上式中可以求解纠正系数a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、 b4。大地归化后的坐标为：
逐点变形纠正后的大地坐标为：
四、地形图数字化输入 1 等高线的输入 操作人员从键盘输入等高线值，然后用游标的十 字丝跟踪该等高线，依次将其以点阵方式输入。 2 地物、地貌等图形的输入 为提高输入速度和精度，减少出错，最好的方法是 在数字化面板的感应区内根据地形图的各种图示、符号 的特点，自定义一个数字化输入菜单。菜单一般应与野 外测量代码一致，在菜单区内划分为若干个小方格，每 一方格代表一个图示符号或数字。输入时，根据需要可 随时在菜单上点入其编码和高程值等信息，减少错误， 提高输入速度。数字化仪规划板如图7.10所示。
定向点采样应尽可能位于区域边缘。对于2点定向，宜选在区 域边缘的对角线上，对于多点定向，宜选在待数字化区域的四 周。
三、地形图图纸变形纠正 由于地形图经蓝晒、复印后，图纸具有各种变形， 经大地归化后的数据仍存在着图纸变形所带来得误差。 为保证量测数据的可靠性和高精度，必须对数据进行逐 点纠正。 图纸变形是很复杂的，变形可分为线性变形、非线 性变形和角度变形等几种。 线性变形是最为简单的变形，纠正也比较方便。 其变形由相应点的转换坐标和实际坐标之间的关系计算 求得。 对于变形较大的图纸按上述方法纠正其效果并不理 想。采用数学中仿射变换的双线性函数进行逐点变形改 正，效果较好，能有效的消除或减少图纸线性、非线性 以及角度变形所引起的平面坐标误差。具体做法是：先 量测测区四个角点的坐标值，得到其转换后的四对平面 坐标xc、yc，并输入相应四点的已知坐标xt、yt。
俄罗斯的格拉纳斯GLONASS是前苏联从20世纪80年代 处开始建设的与美国GPS类似的卫星定位系统， GLONASS 的卫星均匀地分布在3个近圆形轨道平面上，每个轨道面有 8颗卫星，轨道高度19100公里，运行周期为11小时15分，轨 道倾角55.8°。 单点定位精度水平方向为16米，垂直方向为25米。 目 前GLONASS系统采用的是军民合用，不加密的开放政策。 由于GLONASS卫星的平均在轨寿命为3—5年，原来在 轨卫星早已退役， GLONASS基本上处于将效运行状态，一 直只有8颗卫星是全功能工作的。 在2002年底， GLONASS 有12颗完全工作的卫星。 目前试运行的是GLONASS第二代， 称为GLONASS-M， 设计寿命为7年。 2005年俄罗斯计划设计GLONASS第三代卫 星GLONASS—K，设计寿命为10年。
4.10 数字化仪面板规划图
五、地形图的扫描数字化
采用数字化仪输入地形图需要大量人工操作，而采用扫描仪 可以将图纸快速输入计算机内。但扫描后的图象处理问题是关键。 目前有二种处理方法：一种是直接将扫描后的光栅图象，作为底 图与新设计的图形叠加起来，称为“光栅与图形混合编辑方法”， 这种方法的优点是处理简单，图形不会失真具有较高的精度；存 在的问题是为获得一定的清晰度，需要处理很大的点阵信息量， 处理速度较慢；另外由于生成的光栅图象，无法转换为数字地形 模型。 另一种方法是将扫描后的光栅图象转化为图形文件，称为 “矢量化方法”，其优点是将大量的点阵信息转化为简化的矢量 信息，如DXF文件，能为大多数CAD系统能识别和处理；对于等高 线地形用专用数字地模型软件能转换为三维数字地形模型。存在 的问题是通过这种方法处理的图形其效果并不理想，还有待进一 步探索和研究。
课后作业
1 2 现代化数据采集方法与传统数据采集方法有何不同？ 全站仪有那些功能？在地形数据采集和处理上与光学 经纬仪相比有那些优点？ 3 地形图数字化分哪二种方法？简述数字化仪输入地形 图及处理地性信息的过程。 4 GPS—RTK技术有何特点？
尼康Nikon
莱卡Laika
索佳Set
脱普康Topcom
二、数字化仪坐标转换
数字化仪坐标转换即将数字化板上的笛卡儿坐标转换为计算 机中的坐标（大地坐标）。它要经过坐标的平移、旋转和缩放等 换算。
平面坐标转换有4个定向元素，至少2个定向控制点，当多于2 个定向点时，可以采用最小二乘原理求解4个定向元素。坐标转换 示意图如图4.9所示。
yt
ys×Cosθ xs×Sinθ
图7.8 GPS—RTK系统
第三节 地形图数字化
地形图数字化即对已有地形图进行数字转化为数字地形模型。 地形图数字化的方法有二种：一是采用跟踪式数字化仪将等高线 地形图转换为矢量式三维数字地面模型；另一种是采用图形扫描 仪将地形图转换成为格栅式模型存入计算机，或另有软件转换为 矢量式模型。 一、数字化仪基本原理及作业方式 数字化仪是由一个数字化平面板（感应板）和装在其基座里 的电子元件以及输入装置组成，数字化仪靠内部产生的低能电磁 波作为机器定位和控制。操作时利用输入装置——游标来确定数 字化仪平面上的各个位置，数字化与主机正确相连后，进行数据 通讯，鼠标所在位置上的X,y坐标就可以实时送到计算机系统中， 完成平面图形到平面坐标的转换的采集。
第七章 地形数据采集与处理
(采用教材《公路计算机辅助设计》符辛砂编) 第一节 地形数据采集的分类及特点
公路设计原始数据的来源有3种方法：即航测、地形图数字化 和野外实测。地形数据采集的分类如图7.1所示。
图7.1 数据采集方法分类
第二节 野外实测采集地形数据