大比例尺数字测.ppt

7.1 数字测图概述 一、数字测图的产生和发展,CH 7 大比例尺数字测图,传统的白纸测图 又称为模拟法测图，是测绘人员利用分度器、比例尺等工具模拟测量数量，按图式、符号展绘到白纸上。,测图过程：选点 控制测量 平差计算 展绘控制点 碎部测量 底图整饰 上墨绘制二底图,数字化测绘 全站仪的广泛使用，微机软、硬件技术的发展，促进地形测绘的自动化，逐渐发展到数字化测绘。,什么是数字化测绘系统？,数字测图系统（Digital Surveying and Mapping System 是以计算机为核心，以全站性电子速测仪、GPS、数字摄影测量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。,数字地图,以数字形式存储在磁盘或光盘上，用以表达地物、地貌特征点的空间集合形态。,数字化测图的优点,1.数字化测图使大比例尺测图走向自动化 数字测图的自动化效率高，劳动强度小，错误（读、记、展）率小，绘得的地形图精确、美观、规范。,2. 数字化测图使大比例尺测图走向数字化 数字信息可供传输、处理、共享 自动提取面积、方位、坐标、距离 为CAD、GIS提供基础空间信息 进行分层、放大、裁剪等处理 局部更新速度快,3.数字化测图实现了大比例尺测图高精度和低耗费 白纸测图有精度损失：图上0.1mm，比例尺为1：1000，最好精度为10cm。 蓝晒、图纸变形等误差 一般精度为0.3mm, 和原测距精度一致 数字测图无损失地记录了外业测绘数据。,4.数字化测图使大比例尺测图进入新时期 测图作业过程发生了很大的变化 控制测量、碎部测量的一步法 分图幅作业到地物整体测量，计算机自动分幅。,数字测图-一门新的学科体系 数字地面模型建模理论 等高线插值和拟合理论 数字结构与计算机图形学 内外业一体化理论 数字地图应用理论 测绘软件系统的设计理论与实施 电子测绘仪器原理、使用及相应的作业方法等,二、数字测图的系统组成 Digital Surveying and Mapping, DSM 以计算机为核心，连接测量仪器和输入、输出设备，在硬件、软件的支持下，对地面地形空间数据进行采集、输入、编辑、成图、输出、管理的测绘系统。,1.地形数据采集过程,2.地形数字测图模式,野外测记、室内成图 记录点号，画草图,电子手簿记录点位及连码文件 原则上可不画草图,电子平板测图 所见及所得,三、数字化测图发展展望,1. 全站仪自动跟踪测量模式： 无人值守，单人测量系统 存在问题：价格昂贵，不稳定,2. GPS测量模式： RTK(real time kinematic)实时动态定位技术，流动站不仅接受来自参考站的数据，还直接接收GPS卫星数据，观测数据组成的相位差差分观测值，进行实时处理，实时给出厘米级的定位结果。,GPS 实时动态测量 RTK,找控制点？,还不如这样测呢 ！ ！,跟上时代步伐 ，享受GPS休闲测量,高分辨率遥感与数字摄影测量,四、数字测图的关键技术 硬件 -数据自动获取（测绘仪器） -数据实时处理与显示（计算机系统） -数据通讯 软件 -测绘数据处理 -计算机地图制图 -与GIS的接口,本周六实习：7：30开始 地形测图（碎部测量） 以人工湖周围控制点为基础，选择一个测站点，一个起始方向，进行地物特征点测量，并进行绘图 测图方法：经纬仪配合半圆仪，1：500测图 测量方法：极坐标法，三角高程测量 准备工作： 图纸：画好坐标格网（10cm*10cm，3行、3列） 带计算器 看书，确定测量步骤,7.2 数字测图的仪器设备,CH 7 大比例尺数字测图,什么是数字化测绘系统？,数字测图系统（Digital Surveying and Mapping System 是以计算机为核心，以全站性电子速测仪、GPS、数字摄影测量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。,数字测图的系统组成 Digital Surveying and Mapping, DSM 以计算机为核心，连接测量仪器和输入、输出设备，在硬件、软件的支持下，对地面地形空间数据进行采集、输入、编辑、成图、输出、管理的测绘系统。,地形数据采集过程,一、电子经纬仪,经纬仪,金属度盘经纬仪,光学经纬仪,北光 J2,苏一光 J2,T2,电子经纬仪,尼康,宾得,索佳,拓普康,徕卡,电子经纬仪,苏一光,南方测绘,全站仪,Leica,南方,电子经纬仪： 光、机、电一体的测角仪器 光电扫描度盘代替光学度盘 自动记录和显示读数代替光学测微读数 自动化：自动记录、储存、计算、数据通讯,绝对式编码度盘测角系统： 编码度盘由透光和不透光区相间隔组成，用二进制0、1描述状态，每个位置上可以直接读出度、分、秒值,增量式光栅测角系统： 光栅盘在测角过程中与读数头间产生相对运动，计数器可以累计读数头转动所扫描过的栅距数，据此可求得所转的角度。 提高光栅的分辨率：栅距细分,动态光栅测角系统： 光栅盘可以旋转，上设两个计数光栏，固定光栅不随照准部转动，可动光栅随照准部转动，方向读数可以用两个光栏间的角度表示,电子经纬仪的工作原理： 度盘读数及显示系统 水平光栅盘：在竖轴外周，与照准部连接；测量时照准部带动读数头同步转动，扫描水平光栅度盘并计取栅距值，求得水平角； 垂直光栅盘：与支架连接；测量时望远镜带动竖直光栅盘一起转动，固定在支架上的读数头扫描光栅盘并计取栅距值，求得竖直角,电子经纬仪： 半站仪：只具备测角功能 全站仪（the Total Station）：可同时测角测距,电子经纬仪操作简单,一看就会用,光学经纬仪和电子经纬仪功能比较,电经结构图,光经结构图,电经结构简单，光经 结构复杂。 光经故障率高、修理复杂，电经易维修、易保养,电经防水性能好,光经怕水，不耐脏,角度测量快速、直观、准确,电子经纬仪显示屏,人工判读误差大,效率低.,光学经纬仪显示屏,自动跟踪全站仪,二、全站仪测量系统 全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体 组成部分 电源 测角系统 测距系统 数据处理部分 通讯接口 存储器 显示屏及键盘等,全站仪的用途 角度测量 距离测量 高差测量 三维坐标测量（计算） 导线测量 交会定点 放样测量等,全站仪的随机软件 计算中机相应的专业软件,全站仪,Leica,南方,蔡司全站仪简介 角度测量 距离测量 高差测量 三维坐标测量（计算） 导线测量 交会定点 放样测量等,蔡司全站仪操作 对中与整平 打开仪器 操作面板和显示屏,蔡司全站仪设置 测距参数设置：普通改正，气象改正 仪器设置,蔡司全站仪测量- 普通测量 菜单 电经模式：只测角度 平距模式：测角测距，解算平距和高差 坐标模式：测角测距，解算坐标 斜距模式：测角测距，显示原始观测值,蔡司全站仪测量- 坐标测量 自由设站：后方交会 已知点设站 高程设站 碎部点 放样,蔡司全站仪测量- 数据传输 自由设站：后方交会 已知点设站 高程设站 碎部点 放样,自动跟踪全站仪 超站仪：GPS接收机 + 全站仪,三、计算机制图系统 计算机绘图基础 POINT LINE 测绘专业软件的开发,四、其它仪器设备 GPS接收机，RTK 数字摄影测量 遥感,7.3 数字测图的技术设计与实施,CH 7 大比例尺数字测图,一、数字测图的特点 设备配置现代化 内外业工作自动化 测量成果高精度 成图速度快 成果数字化 承载的信息量大 必须先进行技术设计,二、技术设计的内容 项目简介 测区概况 设计技术依据 测区已有资料及其分析 控制测量方案设计 数字化测图设计：仪器设备与软硬件选择，野外数据采集方案，数据与图象处理，地形图绘制 工作量统计、作业计划和经费预算,三、数字测图的数据采集,数据采集：利用全站仪（半站仪）在野外对成图信息进行采集，数据载体可以是全站仪的存储器和存储卡，或电子手簿、袖珍计算机可便携机 图根控制测量 碎部测量 其他专业测量,数据采集原理： 数字测绘：自动处理、自动绘图 必须包括点位信息和图形信息 点的三维坐标：测点编号 测点的属性信息：地形编码 点的连接关系,图形信息分层分类： 测量控制点 居民地 工矿企业建筑和公共设施 独立地物 道路及附属设施 管线 水系及附属设施 境界 地貌及土质 植被,地形编码方案-三位编码： 第一位表示大类号（10类） 第二、三位表示地表符号在大类中的序号 编号与图式对应，根据编码确定采什么符号成图,地形编码方案-四位编码： 第一位表示大类号（10类） 第二、三位：顺序号 第四位：连线信息：1 直线；2 曲线； 3 圆弧线,地形编码方案-全要素编码： 由若干位十进制数组成，第一位有特定含义 1 01 0 03 04 居民地 房屋类别 特征说明 类序号 特征点序号,地形编码方案-无记忆编码系统： 建立图式符号编码表，在其中选择即可，主要