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数字化测图概述 地球科学与环境工程学院测绘工程系 游为 Mobile-phoneE-mail：youwei1985@ 西南交通大学 测图基本概念 地形图测绘(地形测量)：测量地球表面局部区域内各种地物、地貌在确定参照系统中的位置和几何形状，以一定比例尺缩小，并按特定的符号绘制成平面图形的工作。 * 地形图测绘的方法 模拟测图法或白纸测图 数字测图法 航测成图法 遥感成图法 近景摄影测图法 * 模拟测图法(白纸测图) 测量地物、地貌特征点到测站的距离及其相对某一参考方向的角度，使用量角器、比例尺等绘图工具，直接在绘图纸上定点，并按规定的绘图符号手工绘制地形图。 * 模拟测图法步骤 测图前准备工作：图纸准备、绘制坐标方格网、展绘控制点 碎部测量 记录和计算 绘图 * 模拟测图法的特点 观测员要反复进行照准、读数等操作过程 绘图员要反复进行计算和绘图 劳动强度大、作业效率低、出错几率大、地形图成果质量难以保证 测绘工作只能按一种比例尺作业，数据利用率低 受人眼分辨率限制，即使采用高精度测量仪器测量，图上点位误差也不会小于图面0.1mm所代表的的实际距离。 成图周期长，不便于更新维护，图纸伸缩变形，不能用于计算机处理 模拟测图已经很难以适应数字化时代经济建设对测绘的要求。 * 数字化测图的出现 * 数字化测图 利用全站仪及计算机辅助制图系统，形成一套从野外数据采集到内业制图，全过程数字化的大比例尺地形测图方法，称为数字化测图。 一种全解析计算机辅助制图的方法，以计算机存储介质为载体，可供计算机传输、处理、多用户共享的数字地形信息 数字地形信息存储与传输方便，精度与比例尺无关 不存在变形及损耗，能方便、及时地进行局部修测更新，保持地形图的现势性 数字化测图是地形测量技术的革命性进步。 * 数字化测图的基本原理 采集地物、地貌特征点的三维坐标，描述其性质与相互关系的信息，借助计算机绘图系统处理，显示、输出与传统地形图表现形式相同的地形图。 野外采集信息： 几何信息(图形信息)：点位信息、连接信息 属性信息(非几何信息)：定性信息、定量信息 点位信息采用仪器测量，连接信息与属性信息只能靠观测员实地观察确定。 观察、记录连接与属性信息，是非常细致复杂的工作，需要观测员具有良好的地形表现能力和专业素质。 * 数字地形信息的表达 输出形式仍是可视的传统地形图。 以数字形式储存在计算机存储介质中，经过计算机绘图软件处理，借助于显示屏幕或绘图仪，显现为传统形式的地形图。 点是最基本的图形要素 显示屏或绘图仪输出的仅仅是数字地图信息的一种表现形式，而不像传统的纸质地形图，所看到的即是它的全部。 * 数字地形图的数据格式 矢量数据：采用定位信息(x,y,H)的有序集合，描述点、线、面等三种基本类型的图形元素，并结合属性信息实现地形元素的表述。 栅格数据：将绘图区域划分成一系列大小一致的栅格，形成栅格数据矩阵，按照地理实体是否通过或包含某个栅格，以不同的灰度值表示，从而形成不同的图像。 全站仪野外采集、解析测图仪获得或手扶跟踪数字化仪采集的数据是矢量数据 由扫描仪和遥感方法获得的数据是栅格数据 栅格格式的数字图不能编辑修改、不便于工程量算、放大输出时图形不美观 矢量化：栅格数据转化为矢量数据格式 * 数字化测图系统组成 系统：地形数据采集系统、数据处理与成图系统、图形输出设备 工作流程：地形数据采集、数据处理与成图、成果与图形输出 * 野外地形数据采集系统 野外地形数据采集设备：全站仪、双频动态GPS接收机(RTK) 全站仪要求测站与测点之间通视，内置数据处理程序，可直接得到所测点的三维坐标，并保存在内存中 RTK：测站间无需通视，基准站与流动站之间无线电通讯畅通，数据采集效率比全站仪更高，要求无信号干扰，流动站与基准站无线电通讯畅通。 * 图形数字化输入设备 图形数字化输入设备：将已有的纸质地形图转换为数字地形信息的专用设备，如数字化仪和扫描仪。 数字化仪：已基本被淘汰 扫描仪：将纸质地形图转换为光栅图像数据文件，具有速度快、方便快捷、劳动强度低、作业效率高的优势。 扫描仪获得的栅格图像文件还要进行矢量化，转化为矢量格式地形图。 * 数据处理与成图系统 对野外直接采集到的点位信息和属性信息进行编辑处理，生成数字地形图的计算机软件系统。 功能：数据输入、编辑处理、成图输出 * 图形输出设备 绘图仪 图形显示器 投影仪 打印机 * 数字测图的优势 测图劳动强度低、效率高 成果能满足数字化、信息化时代的需求 点位精度高、精度与比例尺无关 成果便于保存与更新 数据利用率高 * 野外数字测图的缺点 仍然是一种人工小规模作业的模式，需要作业人员在野外逐点采集定位数据，作业时间长，费用高。 不可能在幅员辽阔的我国大规模、大面积地采用。