数字化测图的实施毕业论文

1、数字化测图的实施数字化测图的实施学 生 姓 名： 仲凯 学 号： 专 业 班 级： 工程测量与监理 324407 指 导 教 师： 摘 要数字化测图是用现代测量仪器(全站仪、卫星定位系统GPS等)进行实地数据全解析采集得出坐标,经计算机处理得出电子地图的测图方法。数字化测图技术是以计算机、卫星定位系统、光电测距等为基础发展起来的高新技术,它改变了过去白纸成图的作业模式,以精确、高效的特点适应于信息时代、数字时代的要求。如何获取更新、更丰富的地球空间信息、生成不同比例尺的符合国家制图标准的地形图,满足不同GIS用户的需要,己成为测绘生产部门面临的首要任务。关键词：数字化测图、数字地图、野外数据采

2、集、基本思想、数字测图系统、基本过程。目 录摘 要I引 言11、数字化测图的概念21.1数字化测图的基本概念21.2 数字地图与纸质地图相比较的特点22、 数字测图的作业原理及模式22.1数字化测图的作业原理 22.2数字化测图的作业模式32.2.1编码法 32.2.2草图法 32.2.3电子平板法 42.2.4原图数字化 42.2.5地面数字化测图42.2.6航测法 52.2.7 GPS法 53、数字化测图的特点 63.1点位精度高 63. 2改进了作业方式 63.3便于图

3、件的更新 63.4、加了地图的表现力 63.5、方便成果的深加工利用 73. 6、可作为GIS的重要信息源 74、数字化测图的作业方法74.1数字化测图的外业作业方法74.2碎部测量7结 论9致 谢10参 考 文 献11II西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）引 言近几年随着计算机的飞速发展，地面测量仪器、数字化测图软件的应用也迅速发展起来，数字化测图是以全新的面貌上市。广泛用于测绘工程生产、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护和军事工程等部门。数字化测图作为一种全解析机助测图技术,与模拟测图相比具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前

4、言。目前许多测绘部门已经形成了数字图的规模生产。作为反映测绘技术现代化水平的标志之一,数字测图技术将逐步取代人工模拟测图,成为地形测图的主流。数字测图技术的应用发展,极大的促进了测绘行业的自动化和现代化进程.使测量的成果不仅有绘在纸上的地形图,还有方便传输、处理、共享的基础信息,即数字地图.是GIS的子系统.它将为信息时代地理信息的应用发展提供最可靠的保障。1、数字化测图的概念1.1数字化测图的基本概念数字化测图实质上是一种全解析计算机辅助测土的方法，它使得地形测量成果不再仅仅是绘制在纸上的地形图，而是以计算机存储介质为载体的，可以供计算机传输、处理、多用户共享的数字地形信息。数字化测图是以计

5、算机为核心,在外连输入输出设备硬件、软件的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图,需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。 另一方面数字化测图又称为计算机成图，主要包括：地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图.在实际工作中,大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图,也称野外数字化测图。数字测图系统是以计算机为核心，在外接输入、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、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。其主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成。具体操作流程如图1所示：首先利用全站仪、gps等获取地形数据的采集

6、，再利用计算机传输软件将数据从外业采集设备中传输下来，利用数据处理软件、图形编辑软件完成地形数据的处理及图形的编辑，最后利用绘图仪等设备进行图形的输出。1.2 数字地图与纸质地图相比较的特点1)数字地图的载体不是纸张而是计算机存储介质（光盘、磁盘）。2)数字地图不像纸质地图那样以线划、颜色、符号、注记来表示地物类别和形状，而是以一定的计算机可识别的数学代码反映地表各类地理属性特征。3)数字地图没有比例尺的限定，显示地图内容的详略程度可以随意调控，内容可以分块分层显示，而纸质地图是固定不变的。4）数字地图的内容可以按规定变化情况随时修改更新，并且能把图形、图像、声音和文字合成在一起，而纸质地图则

7、不能。5）数字地图的使用必须借助计算机及其配套的外部设备，而纸质地图则不需要。2、 数字测图的作业原理及模式2.1数字化测图的作业原理 随着电子计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用,20世纪80年代产生了电子速测仪, 数字化测图是以计算机为核心,在外连输入输出设备硬件、软件的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图,需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。  广义的数字化测图又称为计算机成图主要包括:地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图.在实际工作中,大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数

8、字测图,也称野外数字化测图。 数字化测图的基本思想: 数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数据接口传输给计算机进行处理,得到内容丰富的电子地图,需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。 数字化测图的主要作业过程分为三个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供数据光盘等）。2.2数字化测图的作业模式2.2.1编码法 编码法即利用成图系统的地形地物编码方案，在野外测图时不用画草图，只需将每一点的编码和相邻点的连接关系直接输入到全站仪或电子记录手簿中去，成图系统就会自动根据点

9、的编码和连点信息进行图形生成，也称全要素编码法。该方法的内外业工作量分配不合理，外业编码工作时大，点位关系复杂，容易输入错误编码。   编码法突出的优点是自动化程度较高，内业工作量相对较少，符合测量作业自动化的大趋势。但这种作业模式要求观测员熟悉编码，并在测站上随观测随输入。另外，当司镜员离测站较远时，观测者很难看清地物属性和连接关系，这就要求观测员与司镜员密切配合，相互交流反馈有关信息。其作业流程如下：设站观测输入编码将数据输入微机格式转换和编码识别自动绘图编辑修改图幅整饰图形输出2.2.2草图法 草图法是指在外业过程中只画草图就可以了，不用为每一点都

10、赋予编码，也不用加注点的连接信息，使外业的工作量减到最少，当系统把所测的点展到计算机屏幕上之后，对照草图就可以在屏幕上直接进行编辑成图。 编码法和草图法成图模式无法实时显示和处理图形，图形信息很大程度上靠数据来体现，这就给测绘地面情况比较复杂的地形图、地籍图等带来困难。我们不难比较得出这样的结论：以上两种方法中，全要素编码法外业编码复杂易出错但内业工作量相对较少，草图法的外业工作量最少，数据采集过程最简单，并且最不容易出错，但内业编辑工作量比较大，在一般的作业单位中应用较广。其工作流程如下：   设站瞄准观测将数据输入微机（格式转换）编制编码内业成图编辑

11、修改图幅整饰图形输出 2.2.3电子平板法 电子平板测图是利用电子平板测绘成图系统，把便携计算机与全站仪连接，与传统的平板视距法成图类似，用便携计算机替代了大平板，实时进行数据采集，数据处理与图形编辑，电子平板测绘系统是在传统数字化成图系统的基础上开发而成，其数据采集与图形处理在同一环境下完成，实时处理所测数据，具有现场直接生成地形图“即测即显，所见所得”等优点，但对阴雨天、暴晒或灰尘等条件难以适应。另外，把实地图形显示在屏幕上，操作员可根据实地信息直接成图，也可先把点展在图上，一站结束后再成图。在现场对某些实体作简单的编辑、修改，较复杂的工作可回到室内去做，最后通过绘图仪

12、打印输出。其作业流程如下：    设站观测数据通讯便携机成图编辑修改图幅整饰图形输出 2.2.4原图数字化 当一个城市（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时，该方法是再适宜不过的了。它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。如一时连购买设备的经费也难以落实，也可让具备有图纸数字化能力的测绘单位代而为之。它的工作方法有两种：手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化，其中后一种要比前一种的精度高、效率高。 

13、60;但是，利用该方法所获得的数字地图其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。而且它所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。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。  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。 2.2.5地面数字化测图从长远利益来看，要想提高地图的使用效率，获得较高精度的地图资料，尤其是数字化

14、地籍测量，要求重要地物相对于邻近控制点的精度较高，还是采用地面数字测图的方法，也就是平时所说的内外业一体化数字化测图，这是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。 传统的平板测图方法，其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差；测定地物点的视距误差和方向误差；地形图上地物点的刺点误差等影响。实际的图上点位误差可达到±0.47mm。数字化测图则不同，若距离在300m以内时测定地物点误差约为±15cm，测定地形点高程误差约为±18cm。全站仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图。在这全过程中原始测量数据的精度毫无损失，人为的出错（

15、读错、记错、展错）的概率小，能自动提取坐标、距离、方位和面积等。绘制的地形图精确、规范、美观。从而获得高精度的测量成果。 地面数字化测图的缺陷就是耗费比较多的人力、物力与财力，作业时间较长。 2.2.6航测法 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，通过外业判读，在内业建立地面的模型，通过计算机用绘图软件在模型上量测，直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展，数字摄影测量已在我国的某一地区取得了试验性的成功，在不久的将来将会得到推广。它是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，

16、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。   该方法可大大地减少外业劳动强度，将大量的外业测量工作移到室内完成，而且成图速度快、精度高而均匀、成本低，不受气候及季节的限制等优点。它特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大，如果一个测区较小，它的成本就显得较高。 2.2.7 GPS法 在GPS实时动态定位技术（RTK）作业模式下，能够实时提供测点在指定坐标系的三维坐标成果。测程可达到10km30km。通常先设置好基准站的GPS接收机，保证数字通信的畅通。通

17、过数据链将基准站的观测值及站点坐标信息一起发给流动站的GPS接收机。此时流动站的GPS不仅接收来自基准站的数据，还要同时接收卫星发射的数据，这些数据组成相位差分观测值，经处理随时得到厘米级的定位结果。然后进行数据处理编辑成图。 3、数字化测图的特点 3.1点位精度高 传统的经纬仪配合平板、量角器的图解测图方法,其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差;测定地物点的视距误差和方向误差;地形图上地物点的刺点误差等影响.实际的图上误差可达±0.47.经纬仪视距法测定地形点高程时,即使在较平坦地区(0°6°)视距为150米,地形点高程测

18、定误差也达±0.06米而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加.如在1:500的地籍测量中测绘房屋要用皮尺或钢尺量距用坐标法展点.普及了红外测距仪和电子速测仪,虽然测距和测角的精度大大提高,但是沿用白纸测图的方法绘制的地形图却体现不出仪器精度的提高.也就是说无论怎样提高测距和测角的精度,图解地形图的精度变化不大,浪费了应有的精度.这就是白纸测图致命的弱点.而数字化测图则不同,若距离在300m以内时测定地物点误差约为±15cm,测定地形点高差约为±18cm.电子速测仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图.在全过程中原始数据的精度毫无损失,从而

19、获得高精度(与仪器测量同精度)的测量成果.数字地形图最好地反映了外业测量的高精度,也是最好地体现了仪器发展更新、精度提高的高科技进步的价值。3. 2改进了作业方式 传统的方式主要是通过手工操作,外业人工记录、人工绘制地形图;并且在图上人工量算坐标、距离和面积等.数字测图则使野外测量达到自动记录、自动解算处理、自动成图,并且提供了方便使用的数字地图软盘.数字测图自动化的程度高,出错(读错、记错、展错)的概率小,能自动提取坐标、距离、方位和面积等.绘图的地形图精确、规范、美观。 3.3便于图件的更新 城镇的发展加速了城镇建筑物和结构的变化,采用地面数字测图能

20、克服大比例尺白纸测图连续更新的困实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时,只须输入有关的信息,经过数据处理就能方便地做到更新和修改,始终保持图面整体的可靠性和现势性。 3.4、加了地图的表现力 计算机与显示器、打印机联机,可以显示或打印各种资料信息;与绘图机联机时,可以绘制各种比例尺的地形,也可以分层输出各类专题地图,满足不同的用户的需要。 3.5、方便成果的深加工利用 数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而便于成果的加工利用.比如EPSW软件定义11层(用户还可以根据需要定义新层),房屋、电力线、铁路、道路、水系地貌等存于不同的层中,通过打

21、开或关闭不同的层得到所需的各类专题图,如管线图、水系图、道路图、房屋图等。3. 6、可作为GIS的重要信息源 地理信息系统具有方便的信息查询功能、空间分析功能、以及辅助决策功能,在国民经济、办公自动化及人们日常生活中都有广泛的应用.数字化测图作为GIS的信息源,能及时地提供各类基础数据更新GIS的数据库。 4、数字化测图的作业方法4.1数字化测图的外业作业方法1数字化测图的外作业应当尽量利用当地环境中的自然分界作为划分界限，例如可利用道路，水流等进行地形图的测绘，这样做的好处既划分了测图的单元也减少了接边的问题。2避免过多使用钢尺量测，因为人工用皮尺等量取的速度远

22、比不上用全站仪所测量的速度，而且使用全站仪精度也会比人工量取高很多。3外业作业时，重点在配合上，如果测绘人员不在测站可视范围，则应该使用对讲机来传递信息，跑棱镜的人要将自己所要采集的地形地物数据点信息及时报告给测站人员，以确保数据记录的真实性。 4数字化测图时，应当加强检验校核。特别是在测区远离内业地点时，必须制定相关措施来检验校核数据。5外业作业对数据进行采集时，要时刻注意地形地貌的变化，对其应进行详细地记录，避免在内业数据处理时产生问题。4.2碎部测量在测量的过程中，碎部点的取舍和测量至关重要，不必要测过多的点位，测点太多，造成成图密集，且有可能把一些不必要的点位包含在其中；当然

23、也不能测点太少，测点太少则有可能没有把握到该地形的基本要素，因此要进行碎部测量，应该注意：1较为规则的建筑物（正方形形状）的只对其测三点，第四点的点位测设可由电脑来完成，如果采取这种办法就要求草图绘制人员必须进行事先的观察，在观察时应注意：有些建筑物可能初看比较的方正，但实际是不规则的多边形形式，这种情况就必须对全部点位进行实测。  2对于不规则的地貌在测设工程中应尽量能多测一些点，因为传统测图时可由手工来更改或表述细节的变化，而计算机的模拟则无法做到真实并且全面的反映这些实际的地形的。   3在碎部测量中，存在的某些重要的无法通视的观测点，应当利用一定的位移来替代观测或者需要通过举高支杆来观测，这样的点非常重要，需要测绘人员在草图上详细注记。结 论传统测图方式主要是手工作业，外业测量人工记