数字化测图试卷.doc

一、名词解释（每题4分，共12分）1.图解法测图利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌特征点的空间位置进行测定，并以一定的比例尺按图示符号将其绘制在图纸上。2数字地面模型把地形图中的地物地貌通过存储在磁介质中的大量密集的地面点的空间坐标和地形属性编码，以数字的形式来描述的事物本体。一般包括地貌信息、基本地物信息、主要自然资源和环境信息以及主要社会经济信息。3波特率表示数据传输速度的快慢，用位秒（bs）表示，即每秒钟传输数据的位数（bit）。4数字摄影测量把摄影所获得的影像进行数字化得到数字化影像，由计算机进行处理，从而提供数字地形图或专用地形图、数字地面模型等各种数字化产品。5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。 6矢量数据图形的离散点坐标(x，y)的有序集合，用来描述地图实体的一种数据。7栅格数据结构栅格数据结构是将整个制图区域划分成一系列大小一致的栅格(每个格也称像元或像素)，形成栅格数据矩阵，用以描述整个制图区域。8数据编码在数字测图中一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息。这种有定规则的符号串称为数据编码。9投影误差当地面点高于或低于基准面（通常以测区地面的平均高程为航高起算面，即为基准面）时，地面点在像片上的影像虽是一个点，但与其在基准面上垂直投影的点的影像相比，却产生了一段直线位移，这种像点位移就是投影误差。10一步测量法利用全站仪采集数据，可以采用图根导线与碎部测量同时作业的“一步测量法”。即在一个测站上，先测导线的数据，接着就进行碎部点数据的采集。在测定导线后，可自动提取各条导线测量数据，进行导线平差，然后调用系统“数据处理”菜单下的“一步测量重算”功能，按新坐标对碎部点进行坐标重算。二、填空题（每空0.5分，共25分）1在全站仪技术指标中3+3PPmD，第一个3代表 ,第二个3代表 。2数字化测图的特点为： 、 、 、增加了地图的表现力、方便成果的深加工利用、 。3常用的查询方式包括： 、点查询、 、 、面积查询等内容。4常说的4D产品主要指 、 、 、 。5数字测图中描述地形点必须具备的三类信息为：点的三维坐标、 和 。63S技术指 、 、 。7全站仪的分类按结构形式可分为： 以 及 两种类型。8全站仪常用的 接口是RS-232C标准接口。通信参数包括 、 、校验位、 。9全站仪将 与 再配以电子记录装置，称为全站型电子速测仪（全站仪）。10同一坐标系中坐标变换方法有 、 和 。11测量坐标系和屏幕坐标系的主要区别是： 、 、 、 。12广义的数字化测图又称为计算机成图主要包括： 地图数字化成图、 和 。13数字测图系统主要由 、 和数据输出 三部分组成，其作业过程与使用的设备和软件、数据源及图形输出的目的有关。14根据所采用的观测值可分为 和 ，根据定位的模式可分为 、 及差分定位，根据获取定位结果的时间可分为 和 ，根据接收机的运动状态可分为 和 。15对于现行相对独立的图形系统的数字测图软件，符号库的设计按生成符号数据的方法可分成两类：一类是 ；另一类是 。16数字测图时，测站点的点位精度，相对于附近图根点的中误差不应大于图上 ，高程中误差不应大于测图基本等高距的 。17从20世纪80年代，摄影测量经历了 、解析法发展为 。18、地图具有三个基本的特性： 、制图综合性和 。现代地图的最大优点在于具有 。19目前我国主要采用 、 和 采集数据。前两者主要是室内作业采集数据，后者是野外采集数据。20 是测量的基本工作， 是数字测图的关键阶段。21GPS的空间部分是由 颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星分布在 个倾角为55的轨道上绕地球运行。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角角距相差 度，轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。22在GPS测量定位中，RTK可以分为 、 、和 等三种类型。23计算机地图制图过程中，制图的数据类型有三种： 、 和 。24一般平坦而开阔地区每平方千米图根点的密度，对于1/2000比例尺测图不少于 个，对于1/1000比例尺测图不少于 个，对于1/500比例尺测图不少于 个。25目前，电子经纬仪的测角系统主要有三类：即 测角、 、测角以及 测角。26对于现行相对独立的图形系统的数字测图软件，符号库的设计按生成符号数据的方法可分成两类：一类是 ；另一类是 。相对而言，因为后者具有扩充功能，因此更具优势。27三角形格网高程数据的基本表示方法是采用 文件和 文件。前者包括高程点的点号、平面坐标(X，Y)和高程H。后者包括三角形序号和三个顶点的点号。 28计算机地图制图过程中，制图的数据类型有三种： 、 和 ，而 是所有数据的基础。29栅格数据的组织方法有 、 和 等三种。 30数据编码的基本内容包括： 编码(或称地物特征码、地物属性码、地物代码)、 码(或连接点号、连接序号、连接线型)、 、填充码等。31用栅格数据表示地图基本元素的方法为，用其中心点所处的单个像元来表示称为 ；用其中轴线上的像元集合来表示称为 ；用其所覆盖的像元集合来表示称为 。32地形图扫描数字化方法的主要误差有 误差、 误差、 误差和 误差等。33DTM数据的的获取主要有以下几种方式： 、 、 、 。34地图数字化方法是对已有的纸质地形图利用 数字化仪或 数字化仪将其数字化，转换成计算机能存储、处理的数字地形图。35地图具有三个基本的特性： 、 和 。现代地图的最大优点在于具有可量测性。36根据处理技术的不同，摄影测量的发展可分为三个阶段，它们是 阶段， 阶段， 阶段。37数字高程模型三维图形显示一般采用 投影变换，其本质就是通过三维到二维的 ， ，把三维空间数据投影到二维屏幕上，进行透视变换。38目前在数据库领域常用的数据模型有 、 、关系模型和 等。39地形图扫描数字化方法的主要误差有 误差， 误差， 误差， 误差等。40扫描屏幕数字化也称为 ，其作业过程实质上是一个解释 并用 替代的过程。参考答案:1绝对精度、相对精度。2点位精度高、自动化程度高、便于图件更新、可以作为GIS的重要信息源。3编码查询、距离查询、方位查询。4数字地面模型、数字栅格地形图线划地形图、航空正射影象图。5测点的属性、测点的连接关系。6GIS、GPS、RS。7组合式全站仪、整体式。8串行通讯、波特率、数据位、停止位。9电子经纬仪、测距仪。10坐标平移变换、坐标旋转变换、坐标比例变换11坐标轴方向不同、坐标原点不同、坐标范围不同、坐标单位不同。12地面数字测图、航测数字测图、计算机地图制图。13数据输入、数据处理。14伪距定位、载波相位定位、绝对定位、相对定位、实时定位、后处理定位、动态定位、静态定位。15、程序生成法、模板生成法。16、0.2mm、1/6。17模拟法、数字摄影测量。18数学法则性、内容符号性、可量测性。19数字化仪法、航测法、大地测量仪器法。20测定点位、数据处理。2124、6、90。22快速静态测量、准动态测量、动态测量。23空间数据、属性数据、拓朴数据。244、16、64。25绝对式编码度盘、增量式光栅度盘、动态式（编码、光栅度盘）26.程序生成法、模板生成法27高程点、三角形28.空间数据、属性数据、拓朴数据、空间数据29.全栅格矩阵式、全栅格联合矩阵式、变长栅格压缩式30.地物要素编码、连接关系码、面状地物填充码31.点状要素、线状要素、面状要素32.图纸扫描、图幅定向、图象细化、矢量化33.人工量取、手扶跟踪、数字测图、扫描输入34手扶跟踪、扫描35数学法则性、制图综合性、内容符号性36模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量37两点透视、坐标转换、隐藏线处理38层次模型、网关模型、面向对象模型39图纸扫描、图幅定向、图象细化、矢量化40扫描矢量化、光栅图象、矢量元素三、简答题：（共47分）1.简述数字化测图的主要作业过程及数据采集方法。（7分）通过外界测量仪器或数字化的方法采集数据，将采集的数据传输给计算机进行数据处理，人机交互图形编辑后形成成果图，经过数控绘图仪或打印机进行出图，或将编辑成果建库存储。（PPT上）明确任务，调查测区编写技术设计书地形控制测量地形测图地形图的编辑、整饰与输出质量检查与验收编写技术总结，提交有关资料组织、管理、人员、业务技术我国目前主要采用航测法、数字化仪法和大地测量仪器法。野外数据采集 1、GPS法 即通过GPS接受机采集野外碎部点的信息数据； 2、航测法航空摄影测量和遥感手段采集地形点的信息数据； 3、大地测量仪器法即通过全站仪、测距仪、经纬仪等大地测量仪器实现碎部点野外数据采集。 2.大比例尺数字化测图分幅原则及图饰符号的分类。（5分）大比例尺数字化测图分幅采用“右下负责制”原则。图饰符号的分类一般分为点状、线状、面状三大类。3.简述滚筒式绘图仪绘图时，笔、纸的运动原理。（5分）滚筒式绘图仪图纸帖在圆柱形滚筒上，当滚由伺服电机驱动作正反向旋转时，图纸同步的作X方向移动，笔架由伺服电机驱动，在平行于滚筒轴线的固定导轨上作Y方向移动，绘图笔的起落由电磁铁驱动。这样，图纸的X方向移动和笔架的Y方向移动的结合，产生矢量绘图。4.简述叙述EPSW软件作业准备项目中的主要内容。（5分）EPSW软件作业准备项目中主要包括：工程名设定、全站仪设置、工程数据管理、层次颜色设置、数字化仪设置、绘图参数设置、测区化定、控制点录入、图幅命名、图廓整饰、存盘等内容。5简述数据采集的绘图信息类型及内涵。（6分）点位坐标信息：用仪器在外业测量中测得的，最终以，表示的三维坐标；、点位间连接信息：测点的连接关系，它包括连接点号和连接线型，据此可将相关的点连接成一个地物；属性信息：又称为非几何信息，包括定性信息和定量信息。前面两类合称为几何信息。6简述数字测图软件的特点。（9分）数字测图软件是数字测图系统的关键。一个完整的数字测图系统软件应具备如下功能特点：(1)具备有数据（图形）采集、输入、数据处理、图形生成、图形编辑、图形输出等功能；(2)通用性要强、稳定性好，图形界面直观、简洁，操作使用要符合测量人员的作业习惯；(3)数字图中使用的注记、地物符号、制图规范以及地物的编码等必须符合国家正在实行的标准；(4)应包含多种作业模式，如“电子平板”模式、“测记法”模式、“编码成图法”模式等；(5)应能识别主要仪器设备（全站仪）的数据格式，能直接与这些设备进行通信，并提供这些仪器设备的数据转换接口，以便与其它软件进行数据交换。(6)成果的输出应标准、美观并符合规范要求。7简述在等高线生成过程中利用三角格网法的优势及构成方法。（10分）三角形格网是一种常见的离散高程点的组织形式。首先在野外测量中高程采样点一般为地形特征点，以较少的采样点即可较好地表达地形信息，根据这些不规则的采样点可以方便地构成三角形格网；其次利用三角形格网可较好地体现地形特征线和断裂线，因而据此绘出的等高线能更好地表示区域内的地形；三角形格网中高程点一般都是直接测量获得的，不必经过内插计算，因而保持了原始高程点的精度。因此，根据三角形格网来绘制等高线一直是数字测图系统中等高线绘制的主要方法。三角形格网的构成方法有两种：一种是根据采样密度较高的离散高程点自动构建三角形格网；另一种是在地形特征线的基础上，根据实际地形由人工来确定高程点间的连接关系，进而构成三角形网。8 简述数字地图的特点。（8分）便于成果更新；避免因图纸伸缩带来的各种误差；便于传输和处理，并可供多用户同时使用；方便成果的深加工利用；便于建立地图数据库和地理信息系统(GIS)；便于成果的使用。数字地图从本质上打破了纸质地形图的种种局限，赋予地形图以新的生命力，提高了地形图的自身价值，扩大了地形图的应用范围，改变了地形图使用的方式。9 简述数字测图中的作业模式。（7分）数字测图的作业模式是多种多样的。不同软件支配不同的作业模式，一种软件可支配多种测图模式。由于用户的设备不同，要求不同，作业习惯不同，细分目前我国数字测图作业模式大致有如下几种：（1）全站仪+电子手簿测图模式；（2）普通经纬仪+电子手簿测图模式；（3）平板仪测图+数字化仪数字化测图模式；（4）旧图数字化成图模式；（5）测站电子平板测图模式；（6）镜站遥控电子平板测图模式；（7）航测像片量测成图模式。10 简述数字测图需解决的问题。（4分）数字测图所要解决的问题是：（1）使采集的图形信息和属性信息为计算机识别。（2）由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列的处理。（3）将经过处理的数据和文字信息转换成图形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需的图形。（4）按照一定要求自动实现图形数据的应用问题。11简述伪距定位和载波相位测量的特点。（6分）（1）伪距定位所采用的观测值为GPS伪距观测值，所采用的伪距观测值既可以是C/A码伪距，也可以是P码伪距。伪距定位的优点是数据处理简单，对定位条件的要求低，不存在整周模糊度的问题，可以非常容易地实现实时定位；其缺点是观测值精度低，C/A码伪距观测值的精度一般为3米，而P码伪距观测值的精度一般也在30个厘米左右，从而导致定位成果精度低，另外，若采用精度较高的P码伪距观测值，还存在AS（反电子欺骗政策）的问题。（2）载波相位定位所采用的观测值为GPS的载波相位观测值，即L1、L2或它们的某种线性组合。优点是观测值的精度高，分辨率可达到2mm左右；其缺点是数据处理过程复杂，存在整周模糊度的问题。载波相位定位广泛地用于测绘等。12在外业数据采集后，用南方CASS50成图的常用步骤。（5分）首先在数据处理中选中读取全站仪数据，对全站仪仪器型号和通信参数进行设置；随之在全站仪内部进行相匹配的参数设置；完成后进行数据传输和转换，把数据文件存盘，结束后绘图处理中选定显示区，选择刚才存储的文件，接着进行展点即展野外观测点点号，展点完成后对着草图进行图形编辑、整饰，在文件里CASS50参数设置里选图框设置，进行设置，在绘图处理中选图幅设置，定好图廓后存盘或输出。13简述栅格图像与矢量图形的区别。（8分）用栅格数据和用矢量数据表示地图基本元素的方法不同，其图形的呈现形式也不同，前者称为栅格图像，后者称为矢量图形，二者的区别如下：(1)栅格图像是以点阵形式存储，它的基本元素是像素(像元)，它是以像素灰度的矩阵形式记录的；矢量图形是以矢量形式存储的，它的基本元素是图形要素，图形要素的几何形状是以坐标方式按点、线、面结构记录的。(2)图像的显示是逐行、逐列、逐像元地显示，与内容无关；图形的显示是逐个图形要素按顺序地显示，显示位置的先后没有规律。(3)图像放大到一定的倍数时，图像信息会发生失真，特别是图像目标的边界会发生阶梯效应；图形的放大和缩小，其图形要素、目标不会发生失真。(4)表示效果相同时，栅格图像表示比矢量图形表示所占用的存储空间大得多。14简述一步测量法的作业步骤。（5分）首先在已知坐标的控制点上设测站，在该测站上先测出下一导线点（图根点），再施测本测站上的碎步点；然后搬测站到前面测出的导线点上，重复前面操作，即先测下一导线点，接着施测本站上的碎步点；依此类推，直至测到已知坐标点的测站，测出该测站坐标，与已知坐标比较求差，若闭合差在限差范围内，则可利用平差计算出各导线点坐标。为了提高测图精度，可以根据平差后的坐标值，重新计算各碎步点的坐标，然后再显示成图。15什么叫数据编码？数据采集时为什么要采集编码？（8分） （1）在数字化测图中一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息。这种有定规则的符号串称为数据编码。数据编码的基本内容包括：地物要素编码(或称地物特征码、地物属性码、地物代码)、连接关系码(或连接点号、连接序号、连接线型)、面状地物填充码等。 （2）野外数据采集仅采集碎部点的位置(坐标和点的信息)是不能满足计算机自动成图要求的，还必须将地物点的连接关系和地物属性信息(地物类别等)记录下来。因此需要采集、记录数据编码16、简述数字测图的基本思想。（8分）数字测图的基本思想是将地面上的地形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备（如显示器、绘图仪）输出地形图或各种专题图图形。将模拟量转换为数字量这一过程通常称为数据采集。目前数据采集方法主要有野外地面数据采集法、航片数据采集法、原图数字化法。数字测图就是通过采集有关的绘图信息并及时记录在数据终端（或直接传输给便携机），然后在室内通过数据接口将采集的数据传输给电子计算机，并由计算机对数据进行处理，再经过人机交互的屏幕编辑，形成绘图数据文件。最后由计算机控制绘图仪自动绘制所需的地形图，最终由磁盘、磁带等贮存介质保存电子地图。数字测图虽然生产成品仍然以提供图解地形图为主，但是它以数字形式保存着地形模型及地理信息。17简述按三角格网法自动绘制等高线的步骤。（8分）（1）自动构建三角形格网（2）求取等高线通过点的平面位置（3）跟踪相邻等高线通过点对于给定高程的等高线，其跟踪过程如下：1)依次检查区域边界，若某边上有等高线通过点，则从该边所在的三角形开始开曲线跟踪。2)检查该三角形的另外两条边，其中必有且仅有一条边有等高线通过点。3)在包含该边的另一个三角形中，跟踪下一个等高线通过点。这样依次进行跟踪，直至到达另一条区域边界为止，从而完成一条开曲线的跟踪。4)依次检查其他区域边界，重复(1)、(2)、(3)直至所有开曲线跟踪完毕为止。5)检查区域内部各边，若某边上有等高线通过点，则从该边所在三角形开始闭曲线跟踪。6)检查该三角形的另外两边，求取闭曲线的第二个等高线通过点。7)在包含该边的另一个三角形中，跟踪下一个等高线通过点。这样依次进行跟踪，直至回到起始点为止，从而完成一条闭曲线的跟踪。8)依次检查区域内其他各边，重复(5)、(6)、(7)，直至所有闭曲线跟踪完毕为止。（4）等高线的光滑经过等高线点的追踪，可以获得等高线的有序点列，这些点将作为等高线的特征点保存在文件中。在绘制等高线时，用曲线光滑方法计算加密点，绘制光滑的等高线。18、简述从结构和输入方式上区分，数据编码的几种方案。（8分）（1）全要素编码全要素编码通常是由若干个十进制数组成。其中每一位数字都按层次分，都具有特定的含义。（2）块结构编码块结构编码将整个编码分成几个部分，如分为；点号、地形编码、连接点和接线型四部分，分别输入。（3）简编码简编码就是在野外作业时仅输入简单的提示性编码。经内业简码识别后,自动转换为程序内部码。（4）二维编码方案19、简述利用CASS软件简编码自动成图法的作业流程。（8分）简编码自动成图法是在野外采集数据时，输入简编码，数据传入计算机后，经简单操作自动成图。（1）定显示区其作用是根据数据文件中各点坐标的大小来确定屏幕显示区域的大小，以保证所有碎部点都能显示在屏幕上。选择菜单项“定显示区”命令，系统提示输入数据坐标文件名，把数据输入时所存放的坐标数据文件名及其相应途径输入文件名对话框。单击“打开”后系统间自动检索相应的文件中所有点的坐标，找到最大和最小X，Y值，并在屏幕命令区显示坐标范围。（2）简码识别其功能是把简编码坐标文件中各点点位、连接关系和属性分文件归类，按照点结构、线结构、圆结构、注记等生成12个不同层的“*DTA”文件和一个“PMTCAS”文件，保存在指定的目录中，同时将简编码转换为及其内部码，以便自动成图。操作时，在下拉菜单“绘图处理”栏中选择“简码识别”，按系统提示输入简编码坐标数据文件名，随后根据系统提示：输入规则地物调整限差值（），对不规则地物的图形进行调整。（3）绘平面图在下拉菜单“绘图处理”中选择“绘平面图”，屏幕上自动显示平面图。利用简编码自动成图法绘制的平面图，通常还要利用野外绘制的草图完成图形编辑。四、计算推导。（16分）1结合对数字测图这门课程的学习，阐述数字化测图未来的发展。（6分）发展创造需求，需求指引发展，测图系统的集成是必然趋势。GPS和全站仪相结合的新型全站仪已被用于多种测量工作，掌上电脑和全站仪的结合或者全站仪自身的功能不断完善，到时如果全站仪的无反射镜测量技术进一步发展，精度达到测量标准要求，那么测量工作只需携带一台新型全站仪和一个三脚架，而操作员也只需一人。展望未来，随着科技的进一步发展，将来的大比例尺测图系统将没有全站仪和三脚架，只是操作员的工作帽上安着GPS接收器以及激光发射和接收器，用于测距和测角，眼前搭小巧的照准镜，手中拿着带握柄的掌上电脑处理数据、显示图形，腰上别着的无线数据传输器则将测得的数据实时传回测量中心，测量中心则收集各个测区的测量数据，生成整体大比例尺地形数据库。这就是大比例尺数字测图的美好明天。（这是大比例尺测图的未来，可以参考）2结合所学知识，谈谈对野外采样点的编码方式发展的看法。（5分）3简述CASS绘制等高线的主要操作步骤。（8分）（1）建立DTM数字地面模型由软件上的菜单功能实现（2）修改数字地面模型由于现实地貌的多样性、复杂性和某些点的高程缺陷(如山上有房屋，而屋顶上又有控制点)，直接使用外业采集的碎部点很难一次性生成准确的数字地面模型，这就要对生成的数字地面模型进行修改，它是通过修改三角网来实现的，修改三角网命令位于下拉菜单“等高线”下。（3）绘制等高线对使用坐标数据文件dgx.dat创建的三角网执行下拉菜单“等高线绘制等高线”命令。（4）等高线的修饰1)注记等高线 2)等高线修剪 3)等值线滤波4简述大比例尺数字测图技术设计书应包含那些内容？（7分） 资料收集齐全后，要编写技术设计书，主要编写内容有：（1）任务概述，（2）测区情况，（3）已有资料及其分析，（4）技术方案的设计，（5）组织与劳动计划，（6）仪器配备及供应计划，（7）财务预算，（8）检查验