数字测图--最新版本ppt课件

,现代测绘技术及应用之数字测图,一.引言二作业方法三测绘软件的选择四数字测图外业工作的实施五现代测绘技术,5/23/2020,引言随着电子全站仪及电子计算机的普及，地形图的成图方法正在逐步地由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。特别是在我国的东部沿海发达地区，数字测图几乎已占据了大部分的地形图测绘市场。,地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内各种地物、地貌（统称地形）的空间位置和几何形状进行测定，并按照一定的比例尺缩小，绘制成地图,科学技术的进步，数字化测量仪器的广泛应用，以及计算机硬件和软件技术的迅猛发展和渗透，促进了地形测绘的自动化，并成为大比例尺地形测量全面革新的最积极、最有活力的因素和最可靠的技术保障。地形测量从白纸测图变革为数字测图，测量的结果不仅只是绘制在纸上的地形图，更重要的是提交可供传输、处理、共享的数字地形信息，即以计算机磁盘为载体的数字地形图，成为信息时代不可缺少的地理信息的重要组成部分。,数字化图是以数字的形式表达地形特征点的集合状态，数字测图实质是一种解析、利用计算机软件成图的方法，与模拟测图相比，具有以下特点：自动化程度高，精度高，使用方便，方便修侧和更新，数字测图是GIS的重要信息来源。数字测图（DigitalSurveyingandMapping简称DSM）系统是以计算机为核心，在输入、输出设备硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。,工作方法：获得数字地图的主要方法分为：1纸图数字化成图(又称原图数字化)2航测数字成图3地面数字测图,5/23/2020,地面数字成图,航测图片,1地形数据采集2数据处理与成图3地图数据的输出,数字测图分为三个主要作业过程部分：,5/23/2020,适用情况：一个城市（地区）需要用到数字地形图而一时因经费困难、或受到时间等原因的限制,纸图数字化成图,优势：能够充分地利用现有的地形图，仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作，并且可以在很短的时间内获得数字的成果劣势：精度因受原图精度的影响，加上数字化过程中所产生的各种误差，因而它的精度要比原图的精度差。反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌，现势性不是很好,5/23/2020,工作方法：1、手扶跟踪数字化2、扫描矢量化后数字化后一种要比前一种的精度高、效率高,为了可充分利用该法得到数字地图，可通过修测、补测等方法，实测一部分地物点的精确坐标，再用这些点的坐标代替原来的坐标，通过调整，可在一定的程度上提高原有图的精度。而随着地图的不断更新，实测坐标的增加，地图的精度也就会相应地得到了提高。,5/23/2020,航测数字成图,适用情况：当一个地区（或测区）很大时，就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,优势：可将大量的外业测量工作移到室内完成，它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低，不受气候及季节的限制等劣势：初期投入较大，如果一个测区较小，它的成本就显得较高。所以现在基本上由一些较大的单位来承担。,5/23/2020,工作方法通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像，内业通过专门的航测软件，在计算机上对数字影像进行像对匹配，建立地面的数字模型再通过专用的软件来获得数字地图。,可以说，这将是我们今后数字测图的一个重要发展方向。,5/23/2020,5/23/2020,GPS定位卫星,5/23/2020,5/23/2020,在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区的测绘经费比较充足，可直接采用地面数字测图的方法，该方法也称为内外业一体化数字测图，是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法,地面数字测图,优势：精度高劣势：耗费的人力、物力与财力也是比较大,5/23/2020,衡量一个成图软件的标准，一要看该软件是否适合本单位的实际情况；二要看其可操作性，是否界面友好，简便易学等等；三要看其的提供的功能是否适合于本单位。测绘软件主要有三种：一是以清华山维公司与清华大学土木系联合开发的测霸EPSW（ElectronicPlane-tableSurveyingandMappingsystem）系列；二是武汉瑞得测绘自动化公司的RDMS系列；三是广州南方测绘仪器公司与广州开思公司的CASS系列与SCS系列。,测绘软件的选择,5/23/2020,主要用于实测与自动绘制各种大比例尺数字地形图、地籍图、管线图、地物平面图、断面图等主要特点如下：,EPSW系列,1实时成图充分发挥了原来的平板测图优势，即测即显，所显即所测，在接生场地形图，真正达到了内外业一体化；2具有多种碎部测量方法；,3界面友好，操作方便快捷，简单易学；4独创的一步测量法，可以一边测图根，一边测碎部，最后再平差。,在GIS图形平台上开发的一个专门测绘用软件，也提供了电子平板方式，亦可利用电子手簿或全站仪所存储的测量数据传到计算机上再以交互编缉的方式成图。它提供的功能与原来的测量习惯基本上能保持一致，比较简单易学，测量人员可以很快的熟悉并上手操作，提供了地籍测量的相关内容，对于地籍表格的处理方便快捷。,RDMS系列,它们是基于AUTOCAD平台开发的，我们现在学习的就是这种软件。CASS与SCS的功能差不多，各有所长与所短。CASS的服务可以说是一个电话随叫随到，而SCS的服务在近一段时间内是无法与其所相提并论的。它们均提供三种作业方式：电子平板方式、原图数字化方式及内外业一体化。在CAD的基础上，开发了许多功能，如量算定点、图形复制、绘制多功能复合线等。除此之外，还提供了地籍表格绘制与图纸管理等功能。对于哪些既想用电子平板方式作业，又能在室内编辑成图的单位而言，可以选择它。,CASS系列与SCS系列,控制测量碎部测量,数字测图外业工作的实施,在数字测图工作中，控制测量的工作与传统的控制测量相比，应该更简便。随着GPS技术的发展成熟及全站仪的普及，三角测量现在已基本上淡出了控制测量这个舞台。所以对大多数的人员而言，无疑大大地减轻了工作的强度。去掉了三角测量的种种枷锁的限制，取而代之的是更为灵活的GPS网及导线（网）测量。,控制测量,数字测图中，碎部测量的主要方法为极坐标法，在实测得多数碎部点的坐标后，可利用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法或量算定点等方法来取得其余各点的坐标，再辅以软件中的偏移、拷贝、延伸等功能，得到最后的图形。,碎部测量,现代测量仪器现代测绘技术现代测绘技术在水利工程中的应用,现代测量仪器的发展现状,是电子经纬仪和测距仪的集成全站仪不仅具有电子表测角和电子表测距的功能，而且具有自动记存储和运算能力，有很高的作业效率,现代测量仪器：（1）全站仪,不仅实现了自动安平，还可配合条码标尺，实现观测自动化和测量结果数字化。数字水准仪主要是利用相关法和相位法的原理自动读取视线距离,（2）数字水准仪,不仅能探测地下金属管线，还能探测水泥管等，不仅能探测线深度，还能探测管线的方向，自动记录管线的属性,（3）数字管线控测仪,现代测绘技术向着高科技和数字化方向发展，其中“3S”技术是现代测绘技术的代表。“3S”是全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）的合称。GPS是美国研制的精密卫星导航定位系统。该系统可向全球任何用户全天候地提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。遥感（RS）是一种远距离，大面积几何形态、位置以及相关物理特性的传感器。“3S”集成技术提供了对地球系统进行长期的立体的监测能力。为收集、处理和分析地球系统变化的数量数据提供了工具。在大型工程中，“3S”技术是最基本、最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具。它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。,现代测绘技术,在大型水利工程中的应用在防灾减灾救灾中的应用在变形监测中的应用在水资源调配中的应用在城市给排水中的应用,现代测绘技术在水利工程中的应用,在现代测绘中，内外业一体化数字测绘（亦称野外数字测图或地面数字，测绘，简易数字测绘）也是一项重要的测绘技术。数字测绘就是利用全站仪在野外采集数据，经过计算机处理得到工程设计、施工及管理用图。该技术在城市测量和中小范围工程测量中有广泛的应用。以前数字测绘一般分为“数字测记式”和“电子平板式”两种测绘模式，现已发展为用掌上计算机（PDA）现场采集数据与成图。,5/23/2020,数字测绘可实现工程勘测设计一体化和实现数据采集、更新、管理一体化、自动化。现已成为GIS数据采集的一种手段。数字测绘的另一全发展趋势是多种传种传感器组合全站仪、GPS接收机、数子相机、激光扫描仪等集成应用，从而实现大比例尺测图的自动化和三维测图方向发展，构成三维模型和立体景观，为设计、规划、虚拟现实和电子商务等领域服务,在大型水利工程中的应用大型水利工程项目竣工之后要进行竣工测绘，同时还要提供多种工程运行期间的测试文档、图表资料。现代测绘技术能够快速地获取这些数据和信息，图和DPS测图技术进行竣工图的测绘，并按数字工程的要求进入三维可视化、网络化GIS工程管理信息系统，以作为工程验收评估和今后长期安全运行的原始依据。,三峡大坝里一共埋设了万余台/只检测仪器和传感器，这些“眼睛”时刻监测三峡大坝是否稳定，有无沉降。中国长江三峡工程开发总公司副总经理曹广晶17日透露，埋设在三峡大坝各部位16252台检测仪器的检测结果表明，三峡大坝基础变形小于1毫米。他说，在三峡工程中，通过采用混凝土综合温控技术，解决了在高温季节混凝土施工中易出现的技术难题。埋设在三峡大坝各部位检测仪器的检测结果表明，基础渗流量仅为设计量的十分之一，大坝水平位移和应力均在设计允许范围之内。,三峡,5/23/2020,据介绍，包括埋设在坝内的16252台/只仪器和检测传感器，三峡工程在坝区红线内外，总共埋设了监测仪器近10万台/支，监测系统和规模居世界第一，时刻监护着三峡大坝。,遥感技术能够实时的对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监察院测洪水灾害面积，RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱范围，为防灾、抗灾提供准确信息。遥感技术不公能够调查地上水资源，还能调查地下水资源，监测水污染。目前，我国各地、各部门已建成众多灾情预报系统（如黄河下游洪水预警信息系统），它们将在防灾、抗灾、救灾中发挥重大作用。,在防灾减灾救灾中的应用,在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全检查运行监控手段。如采用GPS、智能全站仪（测量机器人）和数字垂线仪等到技术（它们都具有全自动、全天候、无人值守的特点），综合其他工业传感器，可实现全自动、无人或少人值勤守的工程运行方式。又如，利用三维影像扫描仪，可以对监察院测对几百万个扫描数据进行毫米级分析，可以随时准确了解观测对象整体模型变形情况。,在变形监测中的应用,利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型（DTM），应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。对于已建水库，利用水下地形测量系统（实时动态GPD和数字测控仪集成），结合DTM，能够建立水库库容数字模型。已知某一水位，就能及时求出库容量。遥感受技术能够较准确地提供某一地区干旱情况。根据库容和旱情，合理精确地调配水资源。,在水资源调配中的应用,城市地下管线，尤其是排水管道的施工与管理，与现代测绘技术密切相关。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字进行。全