测量与地图学3章 地图数据源
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南岛大小的面积。 航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时 相数据。例如Landsat 5每天环绕地球14.5圈，覆盖地球 一遍所需时间仅16天，而气象卫星的周期更短。
38
遥感的特点：
大面积的同步观测。
如一幅Landsat图像，覆盖面积185 km×185 km， 时效性。 在5~6 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。 所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不 数据的综合性和可比性 。 遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测， 受地形阻隔等限制。 监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星 8~9
20
21
22
§1 地面测量数据
三、碎部测量
23
§1 地面测量数据
三、碎部测量
（一）展绘坐标点 （二）距离量测 （三）碎部点的选择与施测
碎部点应选择在地物特征点上； 地形点选山脊线、谷底线的坡度变换点。
（四）绘图
绘图规范、地图质量检查、野外验证和修测。
24
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
31
32
33
34
遥感数据获取原理示意图
分析结果、图表输出
用户应用处理 35
接收
预处理
§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
思考：人类还可以通过哪些方法， 间接地认识世界？
36
遥感(
Remote Sensing )
广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、 力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义：是从远处探测感知物体，即不直接接触物体，从 远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经 过对信息的处理，判别出目标地物的属性。
18
数字化测图的作业流程：
数据采集
野 外 数 据 采 集 地 图 数 字 化
数 字 化 仪 地 图 数 字 化 扫 描 数 字 化
数据处理
数 据 预 处 理 数 据 处 理
图形输出
图 形 截 幅 图 形 显 示 与 编 辑 绘 图 仪 自 动 绘 图
19
§1 地面测量数据
二、小区域控制测量
（一）平面控制测量 （二）高程控制测量
66
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
67
§5 地理数据库
一、数据库的特征
数据集成化，冗余要小，数据要独立，有不同的数据 模型，数据保护。
二、数据库基本模型
层次模型，网络模型，关系模型
三、面向对象的数据模型
无论怎样复杂的事件都可以准确地由一个对象表述， 它是包含了数据集和操作集的实体，以直接地表现对象的
Colorado springs
5 5
kwajalein
Hawaii Ascencion Diego Garcia
59
用户设备部分
单频机 60
双频机
61
62
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
63
§4 制图数据与处理
一、地理资料
h5=+0.118
1.422 1.304
h1=-0.543 1.134 1.677
BMB
TP4
BMA
TP2
测 站 点 号
TP3
TP1 水 准 尺 读 数
后 视 前 视
高 差 h米
平均高差
改 正 后 高 差
Baidu Nhomakorabea
高 程 H米
1 2
10
3
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3
1.134 1.677 1.444 1.324 1.822 +0.120 -0.543
运用： ——多源数据融合
52
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
53
§3 全球定位系统(GPS)数据
一、概念
二、系统组成
54
§3 全球定位系统(GPS)数据
一、概念
S3 S2 S1
S4
4
3
2 1
（X、Y、Z）
55
§3 全球定位系统(GPS)数据
第三章
地图数据源
第三章 地图数据源
回忆：地图的成图方法有哪些？ 实测成图
地面测量成图 － 地面实测数据 高空测量成图 － 摄影测量数据
常规编图 － 地图、航空像片、统计数据、文字资料
编绘成图
遥感制图 － 航空数据、航天数据 数字制图 － 数据、制图软件（计算机软硬件支撑）
2
第三章 地图数据源
归纳：地图的数据源有哪些？
0.876
+0.946
水准测量记录
仪器型号 日期 年 月
前视读数 (m)
日
天气
高差(m) + -
观测者
记录者
.
测站
1
测点
A
后视读数 (m)
高程（m）
备注
1.652
TP1
TP1 1.548
0.550
1.102
1556.48 2 HA已知 HB=HA+hAB =1557.793
2
TP2 TP2 0.910
1.242
0.306
3
TP3
1.372
0.462
TP3
4
1.865
1.500 0.365 1557.79 3
B
计算 校核 11
∑a=5.975 ∑b=4.664 ∑h=+1.311 ∑a-∑b=5.975-4.664=+1.311
hAB=HB-HA=+1.311
§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
经济性 。 遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地 天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查
球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际 需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感 局限性 。 从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的 状况，数据综合性很强。 方法具有很好的时效性。遥感在天气预报、火灾和水灾 方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间， 同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据 监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时 具有很高的经济效益和社会效益。如 Landsat卫星的投 信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。 以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据， 效性优势。 入与效益比估计为 1:80 。 均具有可比性。 数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。
求解过程为目标。
68
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
69
70
25
§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
二、航空像片
三、卫星像片
四、多源遥感数据
26
§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
思考：人类是通过哪些感官认识世界的？
27
28
29
30
§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
在一定距离上，通过探测地表或近地表地物 所发射或反射的电磁波，识别地物的理论和 方法。
间接－－非直接接触
若A、B 两点间布设一些过渡点1、2、3…，将其分为n 段，则用水准仪分别测得各段高差为h1， h2… hn，则有：
hAB=h1+ h2+……+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn) =a-b
9
水准测量的实施与记录：
前进方向
h4=+0.385 h3=+0.946 h2=+0.120 1.444 1.324 1.822 0.876 1.820 1.435
2. 经纬仪
12
§1 地面测量数据
经纬仪的作用：
测角
13
水平角(horizontal angle)
概念： 从一点出发的两条空间 直线在水平投影面上的夹角。 范围：顺时针0~360°。
：
水平度盘(horizontal circle)
a
c B C
A
a b
14
c
竖直角(vertical angle)：
概念：在同一竖直面内，倾斜视线与水平视线间的夹角。
范围：=090度 ，仰角为正，俯角为负。
天顶
A
0° 270°
ZC
ZA
A
C
水平线
B
90 ° 180°
铅 垂 线
15
C
测回法记录格式：
角度测量记录表（测回法） 竖盘 水平度 测站 目标 位置 盘读数
半测回 角值
一测回 角值
示 意 图
左 O 右
A
B A B
00 04 18 74 23 42 180 05 00 254 24 06
A
74 19 24
74 19 15 74 19 06
B
O
16
§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
3.全站仪
17
§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
3.全站仪
仪器特点： 1.功能丰富 2.数字键盘操作快速 3.强大的内存管理 4.自动化数据采集 5.望远镜镜头更轻巧 6.特殊测量程序 7.中文界面和菜单
GPS
地面监控系统﹙地面控制部分﹚
GPS信号接收机﹙用户设备部分﹚
57
空间部分
58
地面控制部分
1个主控站:Colorado springs(科罗拉多.斯平士)。
3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、 Diego Garcia(迭哥 伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。
5个监控站： 以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。
39
遥感的平台：
航 空 与 航 天 遥 感
40
航空遥感平台
41
航天遥感平台
42
区域重叠
43
§2 多源遥感数据
二、航空像片
44
§2 多源遥感数据
二、航空像片
45
§2 多源遥感数据
二、航空像片
不同航空像片都带有某些标记
46
§2 多源遥感数据
三、卫星图像
47
§2 多源遥感数据
三、卫星图像
48
三维模型
49
50
§2 多源遥感数据
三、卫星图像
（一）资源卫星和遥感数据 1. 近年主要的资源遥感卫星 2. 主要的遥感资料 （二）遥感数据处理 1. 辐射预处理 2. 图像几何校正 （三）图像解译 1. 解译标志 2. 解译步骤 3. 影像绘图
51
§2 多源遥感数据
四、多源遥感数据
（一）源于不同传感器 （二）源于不同波段 （三）源于不同时相
二、数据的预处理
64
§4 制图数据与处理
一、地理资料
（一）数据类型 1. 定性数据和定量数据 2. 自然资源和社会经济数据 3. 空间数据
（二）数据变换
1. 定性数据转换成定量数据 2. 数据本身变换
65
§4 制图数据与处理
二、数据预处理
（一）数据分布的量表 1. 定名量表 2. 顺序量表 3. 间距量表 4. 比率量表 （二）两种现象的相关分析 1. 通过数值分布图了解它的相关分布 2. 通过相关分析取得定量数据 （三）回归残差制图
一、地面测量的仪器
1. 水准仪
DS3水准仪
6
自动安平水准仪
水准尺与尺垫：
7
水准测量的原理：
前进方向 水 准 尺
利用水准仪提供的 水平视线，测量两点间 高差，从而由已知点高 程推算出未知点高程。
a
水平视线
b
水 准 尺
B A HA
hAB
HB=HA+hAB
大地水准面 8
转点TP(turning point)：
一、概念
全球定位系统，简写为GPS，即 Global Positioning System , 它是以人造地球卫星为基础的无线电导航系统， 可以为航空、航天、海洋、陆地等用户提供高精度、实 时、全天候、全球性三维坐标的定位、导航、定时服务。
56
§3 全球定位系统（GPS）数据
二、系统组成
GPS卫星星座 ﹙空间部分﹚
37
遥感的特性： 空间特性：视域范围大，具有宏观特性。 光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩 由于探测距离远，传感器所获得的地面影像覆盖 大了地物特性的研究范围。 的空间范围较大。以美国陆地卫星5号（Landsat 5 ） 目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见 时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环 为例，它距离地表的高度是705.3 km，对地球表面的 光、红外线和微波等。 扫描宽度是185 km，一幅TM图像可以全部覆盖我国海 境监测。
实测数据 － 地面实测数据、摄影测量数据、GPS数据
资料数据 － 地图、统计数据、文字资料、航空和航天数据
3
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
4
§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
二、小区域控制测量
三、碎部测量
5
§1 地面测量数据
38
遥感的特点：
大面积的同步观测。
如一幅Landsat图像，覆盖面积185 km×185 km， 时效性。 在5~6 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。 所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不 数据的综合性和可比性 。 遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测， 受地形阻隔等限制。 监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星 8~9
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§1 地面测量数据
三、碎部测量
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§1 地面测量数据
三、碎部测量
（一）展绘坐标点 （二）距离量测 （三）碎部点的选择与施测
碎部点应选择在地物特征点上； 地形点选山脊线、谷底线的坡度变换点。
（四）绘图
绘图规范、地图质量检查、野外验证和修测。
24
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
31
32
33
34
遥感数据获取原理示意图
分析结果、图表输出
用户应用处理 35
接收
预处理
§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
思考：人类还可以通过哪些方法， 间接地认识世界？
36
遥感(
Remote Sensing )
广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、 力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义：是从远处探测感知物体，即不直接接触物体，从 远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经 过对信息的处理，判别出目标地物的属性。
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数字化测图的作业流程：
数据采集
野 外 数 据 采 集 地 图 数 字 化
数 字 化 仪 地 图 数 字 化 扫 描 数 字 化
数据处理
数 据 预 处 理 数 据 处 理
图形输出
图 形 截 幅 图 形 显 示 与 编 辑 绘 图 仪 自 动 绘 图
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§1 地面测量数据
二、小区域控制测量
（一）平面控制测量 （二）高程控制测量
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主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
67
§5 地理数据库
一、数据库的特征
数据集成化，冗余要小，数据要独立，有不同的数据 模型，数据保护。
二、数据库基本模型
层次模型，网络模型，关系模型
三、面向对象的数据模型
无论怎样复杂的事件都可以准确地由一个对象表述， 它是包含了数据集和操作集的实体，以直接地表现对象的
Colorado springs
5 5
kwajalein
Hawaii Ascencion Diego Garcia
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用户设备部分
单频机 60
双频机
61
62
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
63
§4 制图数据与处理
一、地理资料
h5=+0.118
1.422 1.304
h1=-0.543 1.134 1.677
BMB
TP4
BMA
TP2
测 站 点 号
TP3
TP1 水 准 尺 读 数
后 视 前 视
高 差 h米
平均高差
改 正 后 高 差
Baidu Nhomakorabea
高 程 H米
1 2
10
3
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3
1.134 1.677 1.444 1.324 1.822 +0.120 -0.543
运用： ——多源数据融合
52
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
53
§3 全球定位系统(GPS)数据
一、概念
二、系统组成
54
§3 全球定位系统(GPS)数据
一、概念
S3 S2 S1
S4
4
3
2 1
（X、Y、Z）
55
§3 全球定位系统(GPS)数据
第三章
地图数据源
第三章 地图数据源
回忆：地图的成图方法有哪些？ 实测成图
地面测量成图 － 地面实测数据 高空测量成图 － 摄影测量数据
常规编图 － 地图、航空像片、统计数据、文字资料
编绘成图
遥感制图 － 航空数据、航天数据 数字制图 － 数据、制图软件（计算机软硬件支撑）
2
第三章 地图数据源
归纳：地图的数据源有哪些？
0.876
+0.946
水准测量记录
仪器型号 日期 年 月
前视读数 (m)
日
天气
高差(m) + -
观测者
记录者
.
测站
1
测点
A
后视读数 (m)
高程（m）
备注
1.652
TP1
TP1 1.548
0.550
1.102
1556.48 2 HA已知 HB=HA+hAB =1557.793
2
TP2 TP2 0.910
1.242
0.306
3
TP3
1.372
0.462
TP3
4
1.865
1.500 0.365 1557.79 3
B
计算 校核 11
∑a=5.975 ∑b=4.664 ∑h=+1.311 ∑a-∑b=5.975-4.664=+1.311
hAB=HB-HA=+1.311
§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
经济性 。 遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地 天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查
球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际 需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感 局限性 。 从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的 状况，数据综合性很强。 方法具有很好的时效性。遥感在天气预报、火灾和水灾 方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间， 同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据 监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时 具有很高的经济效益和社会效益。如 Landsat卫星的投 信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。 以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据， 效性优势。 入与效益比估计为 1:80 。 均具有可比性。 数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。
求解过程为目标。
68
主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
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§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
二、航空像片
三、卫星像片
四、多源遥感数据
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§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
思考：人类是通过哪些感官认识世界的？
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§2 多源遥感数据
一、遥感的概念
在一定距离上，通过探测地表或近地表地物 所发射或反射的电磁波，识别地物的理论和 方法。
间接－－非直接接触
若A、B 两点间布设一些过渡点1、2、3…，将其分为n 段，则用水准仪分别测得各段高差为h1， h2… hn，则有：
hAB=h1+ h2+……+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn) =a-b
9
水准测量的实施与记录：
前进方向
h4=+0.385 h3=+0.946 h2=+0.120 1.444 1.324 1.822 0.876 1.820 1.435
2. 经纬仪
12
§1 地面测量数据
经纬仪的作用：
测角
13
水平角(horizontal angle)
概念： 从一点出发的两条空间 直线在水平投影面上的夹角。 范围：顺时针0~360°。
：
水平度盘(horizontal circle)
a
c B C
A
a b
14
c
竖直角(vertical angle)：
概念：在同一竖直面内，倾斜视线与水平视线间的夹角。
范围：=090度 ，仰角为正，俯角为负。
天顶
A
0° 270°
ZC
ZA
A
C
水平线
B
90 ° 180°
铅 垂 线
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C
测回法记录格式：
角度测量记录表（测回法） 竖盘 水平度 测站 目标 位置 盘读数
半测回 角值
一测回 角值
示 意 图
左 O 右
A
B A B
00 04 18 74 23 42 180 05 00 254 24 06
A
74 19 24
74 19 15 74 19 06
B
O
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§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
3.全站仪
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§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
3.全站仪
仪器特点： 1.功能丰富 2.数字键盘操作快速 3.强大的内存管理 4.自动化数据采集 5.望远镜镜头更轻巧 6.特殊测量程序 7.中文界面和菜单
GPS
地面监控系统﹙地面控制部分﹚
GPS信号接收机﹙用户设备部分﹚
57
空间部分
58
地面控制部分
1个主控站:Colorado springs(科罗拉多.斯平士)。
3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、 Diego Garcia(迭哥 伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。
5个监控站： 以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。
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遥感的平台：
航 空 与 航 天 遥 感
40
航空遥感平台
41
航天遥感平台
42
区域重叠
43
§2 多源遥感数据
二、航空像片
44
§2 多源遥感数据
二、航空像片
45
§2 多源遥感数据
二、航空像片
不同航空像片都带有某些标记
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§2 多源遥感数据
三、卫星图像
47
§2 多源遥感数据
三、卫星图像
48
三维模型
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50
§2 多源遥感数据
三、卫星图像
（一）资源卫星和遥感数据 1. 近年主要的资源遥感卫星 2. 主要的遥感资料 （二）遥感数据处理 1. 辐射预处理 2. 图像几何校正 （三）图像解译 1. 解译标志 2. 解译步骤 3. 影像绘图
51
§2 多源遥感数据
四、多源遥感数据
（一）源于不同传感器 （二）源于不同波段 （三）源于不同时相
二、数据的预处理
64
§4 制图数据与处理
一、地理资料
（一）数据类型 1. 定性数据和定量数据 2. 自然资源和社会经济数据 3. 空间数据
（二）数据变换
1. 定性数据转换成定量数据 2. 数据本身变换
65
§4 制图数据与处理
二、数据预处理
（一）数据分布的量表 1. 定名量表 2. 顺序量表 3. 间距量表 4. 比率量表 （二）两种现象的相关分析 1. 通过数值分布图了解它的相关分布 2. 通过相关分析取得定量数据 （三）回归残差制图
一、地面测量的仪器
1. 水准仪
DS3水准仪
6
自动安平水准仪
水准尺与尺垫：
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水准测量的原理：
前进方向 水 准 尺
利用水准仪提供的 水平视线，测量两点间 高差，从而由已知点高 程推算出未知点高程。
a
水平视线
b
水 准 尺
B A HA
hAB
HB=HA+hAB
大地水准面 8
转点TP(turning point)：
一、概念
全球定位系统，简写为GPS，即 Global Positioning System , 它是以人造地球卫星为基础的无线电导航系统， 可以为航空、航天、海洋、陆地等用户提供高精度、实 时、全天候、全球性三维坐标的定位、导航、定时服务。
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§3 全球定位系统（GPS）数据
二、系统组成
GPS卫星星座 ﹙空间部分﹚
37
遥感的特性： 空间特性：视域范围大，具有宏观特性。 光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩 由于探测距离远，传感器所获得的地面影像覆盖 大了地物特性的研究范围。 的空间范围较大。以美国陆地卫星5号（Landsat 5 ） 目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见 时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环 为例，它距离地表的高度是705.3 km，对地球表面的 光、红外线和微波等。 扫描宽度是185 km，一幅TM图像可以全部覆盖我国海 境监测。
实测数据 － 地面实测数据、摄影测量数据、GPS数据
资料数据 － 地图、统计数据、文字资料、航空和航天数据
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主要内容
地面测量数据
多源遥感数据 全球定位系统(GPS)数据 制图数据与处理 地理数据库
4
§1 地面测量数据
一、地面测量的仪器
二、小区域控制测量
三、碎部测量
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§1 地面测量数据