目录
摘要 ...................................................................................................................................................I ABSTRACT........................................................................................................................................... II 1绪论 (1)
1.1课题选取的意义与背景 (1)
1.2全站仪数字测图技术的发展现状 (1)
1.3全站仪数字测图技术的未来发展期望 (1)
2数字化测图技术概述 (2)
2.1数字化测图技术的概念 (2)
2.2数字化测图技术的基本原理 (2)
2.3数字化测图系统的组成 (3)
2.3.1地形数据采集系统 (3)
2.3.2数据处理与成图系统 (3)
2.3.3图形输出设备 (4)
2.4数字测图的优势 (4)
3全站仪数字测图系统 (6)
3.1全站仪 (6)
3.2全站仪的基本组成结构 (6)
3.2.1光电测量系统 (7)
3.2.2双轴液体补偿系统 (8)
3.2.3自动瞄准与跟踪 (8)
3.3全站仪数字测图系统的内业成图软件 (8)
3.4全站仪数字测图技术的作业模式 (8)
3.5全站仪使用的注意事项 (9)
4以实际工作具体讲述全站仪在数字测图的应用 (11)
4.1全站仪数字测图的前期准备工作 (11)
4.1.1组织协调工作 (11)
4.1.2收集测区的相关资料 (11)
4.1.3对测区概况的实地踏勘 (12)
4.1.4数字测图所需要的仪器及器材的准备 (12)
4.1.5对测区进行控制测量方案设计 (12)
4.1.6实习小组的人员的组织和安排 (12)
4.2编写全站仪数字测图的技术设计书 (12)
4.2.1编写技术设计书的意义 (12)
4.2.2编写技术设计书的基本原则 (13)
4.2.3数字测图技术设计书的内容 (13)
4.3布设控制网 (13)
4.4在布设好的控制网的基础上采集碎部点 (15)
4.5全站仪数字测图的内业绘图要求 (16)
4.6全站仪数字测图的成果检查与验收 (16)
5全站仪数字测图技术中出现的问题 (16)
5.1全站仪数字测图在外业测量中出现的问题 (16)
5.2全站仪数字测图内业处理中出现的问题 (17)
6利用全站仪进行数字测图技术的要点分析 (18)
6.1平面地形图的测绘 (18)
6.2平面房屋的数字测图 (18)
6.3线杆的测量 (19)
7全站仪数字测图的误差分析 (20)
7.1仪器本身的误差 (20)
7.2仪器的对中误差对水平角测量精度的影响 (20)
结束语 (21)
致谢 (22)
参考文献 (23)
全站仪在数字测图技术中应用
摘要
20世纪70年代起，随着光电测距和计算机技术在测绘领域的广泛应用，产生了全站型电子速测仪及计算机辅助制图系统，两者结合逐步形成一套从野外数据采集到内业成图，实现了全过程数字化的大比例尺地形测图方法，也就是所谓的野外数字测图技术，我们习惯简称为数字测图。科学发展的今天，数字化测图技术在野外采集数据主要通过全站仪进行的，全站仪采集数据具有准确，容易，方便等特点。野外通过全站仪准确迅速的采集数据，内业将数据传输到电脑上进行快速的内业成图。数字化测图的成果有已于存储，传输方便，精度与比例尺无关，不存在变形及损耗，能方便，及时的进行局部的修测更新，便于保持地形图现势性的巨大优势。本论文浅谈全站仪的使用方法和其在数字测图技术中碎部点的采集以及数据的误差分析等。
关键词全站仪/数字测图技术/外业测量/内业成图
The Application Of Total Station
In Digital Mapping Technology
ABSTRACT
In the 1970 s, along with electro-optical distance measurement and computer technology is widely used in the field of surveying and mapping, the total station electronic measuring instrument and computer aided drawing system, a combination of gradually formed a set of field data collected from into a figure in the industry, realize the whole process of digital terrain map with large scale method, also known as field digital mapping technology, we used digital map for short. Scientific development today, the digital mapping technology in the field gathering data is mainly done by total station, total station to collect data is accurate, easy, convenient, etc. Field by total station is accurate, rapid acquisition data and to transmit data to the computer in the industry on the fast into a figure in the industry. The results of the digital mapping has been in storage, transport convenience, accuracy has nothing to do with scale, there is no deformation and loss, can be convenient, timely revision update locally, easy to maintain topographic map processing.along huge advantage. This paper discuss about the use of total station in digital mapping technology, method and its detail error of the point of acquisition, and data analysis.
KEYWORDS Total Station,Digital Mapping Technology,Field Survey,Mapping In The Industry
1绪论
1.1 课题选取的意义与背景
20世纪70年代起，随着越来越多的高科技在测绘领域中的应用，也伴随着许多高科技测绘仪器的出现。例如全站仪和GPS双频动态接收机。高科技测绘仪器的出现，伴随也就产生了相应的测图技术，其中，全站仪数字测图技术就是科技进步催生的现代化测图技术，熟练掌握全站仪测图技术是对当今每一个测绘工作者的基本要求，本篇论文就围绕全站仪在数字测图技术中的应用展开讨论，着重讨论全站仪数字测图技术的特点以及其工作模式，也对这种测图方法的误差进行了一点分析。
1.2 全站仪数字测图技术的发展现状
在我国现在全站仪数字测图技术还是占主要地位，因为相比更加先进的GPS 测图，全站仪的成本低，且容易操作，为更多测绘工作者应用。由于我们自主研发的北斗导航系统还没有正式成型，现在国内采用的基本都是美国的GPS双频动态接收机进行数字测图，由于美国对此技术的垄断，当然就导致其成本高，所以虽然利用GPS测量比全站仪更加方便，但考虑到其成本，全站仪以其低成本还是在数字测图技术中占据主导地位。
1.3 全站仪数字测图技术的未来发展期望
全站仪数字测图技术优点众多，而且随着科技的进步，测量机器人的出现，可是使全站仪做到自动跟踪，瞄准测量，使得全站仪数字测图的工作更加轻松。随着我国的北斗导航的逐步成型，全站仪的角色可能会变得少一点，但是其作用不能被替代，毕竟其对工作环境要求低，且成本低，还是会被广大测量工作者采用，尤其全站仪正向测量机器人的方向前进，这会使未来的测绘工作变得轻松，而数字地形图的采集也会更加迅速。由于全站仪的技术已经被越来越多的国内生产企业所掌握，全站仪的价格也会越来越低，可能最终会彻底淘汰经纬仪，全站仪在数字测图技术中的作用会越来越重要。
2 数字化测图技术概述
2.1 数字化测图技术的概念
地形测量是指测量地球表面局部区域的各种地形、地物在确定参照系统中的位置和几何形状，以一定的比例尺缩小，并按特定的的符号绘制成平面图形的工作。传统的大比例尺地形测量是测量地形、地物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、比例尺的绘图工具，直接在绘图纸上定点，并按规定的符号手工绘制地形图。这种测图方法，因为直接在绘图纸上定点绘图，因此又成为白纸测图或模拟法测图。但此种测图方法因为其劳动强度大，作业效率低，并且由于读书、记数、量角、距离换算、展点、绘图等众多环节出错几率大，使得地形成果质量难以保证。因此从20世纪70年代起，随着光电测距和计算机技术在测绘领域的广泛应用，产生了全站型电子速测仪及计算机辅助制图系统，两者结合逐步形成一套从野外数据采集到内业制图，实现了全过程数字化的大比例尺地形测图方法，及称为所谓的野外数字测图技术，我们习惯简称为数字化测图。[1]
2.2 数字化测图技术的基本原理
数字化测图的基本原理是采集地面上的地形、地物要素的三维坐标以及描述其性质与相关关系的信息，然后录入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。其中，我们习惯将地形、地物要素转换为数字信息这一过程称为数据采集。计算机绘图系统是用用专业的数字化地形图编辑成图软件，通过人机交互的方式编辑地形图，或录入计算机能识别的信息，自动将野外采集的数据绘制成地形图。由于计算机软件通过计算、展点、识别、连接、加注记符号等步骤处理采集的数据，绘出所测的地形图过程，通常是在数据采集后进行的，要使计算机软件能识别所采集的数据，并据此绘制出传统意义上的地形图，野外测绘时除点位的三维坐标外，还必须采集点位的连接信息和描述其性质的属性信息。[2]点位的三维坐标亦称点位信息，使用数字化测绘设备采集并自动计算存储在设备内存或电子手簿中，各个点之间以点号区别，连接信息是指测点的关联关系，它包括相邻连接点号和连接线型，绘图系统据此方可将相关的点连接成一个地形、地物符号,点位信息和连接信息合成为图形信息，又称为几何信息，
据此可以绘制房屋、道路、河流、地类界、等高线、陡坎等地形图元素。[3]
2.3 数字化测图系统的组成
数字化测图系统是以计算机为核心，在外连输入、输出设备硬件和软件的支持下，对空间数据及相关属性信息进行采集、输入、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。数字化测图系统可分为数据输入、数据处理和图形输出三部分，其工作流程依次为：野外地形数据采集、内业数据处理与成图、成果与图形的输出，数字化测图系统主要由地形数据采集系统、数据处理与成图系统、图形输出设备设备三部分组成。[4]
2.3.1 地形数据采集系统
地面测量仪器是大比例尺数字化测图获取定位信息的基本设备，目前主要有全站仪和双频动态GPS接收机（RTK）。全站仪数据采集作业原理与传统的经纬仪类似，需要测站与测点间通视。不同之处仅在于全站仪测距、测角一体化，通过内置的数据处理系统，可直接得到所测点的三维坐标。早起出厂的全站仪没有内存，采集的数据要经过连接电缆输入到电子手簿存储。不过随着近几年科技的发展，近几年出厂的全站仪都设置有丰富的测量程序，并且能够存储上万个甚至更多的定位点信息，不再需要电子手簿，使得外业数据采集更加方便、快捷，并且还具有中文菜单，操作非常方便。双频动态GPS接收机（RTK）只需要测点天空开阔，与基准站无线电通信畅通，即可在数秒至数分钟内获得厘米级精度的测点坐标。由于无需与测站通视，所以在适合其作业的区域，数据采集效率比全站仪更高。虽然双频动态GPS接收机（RTK）效率比全站仪更高，但是由于其仪器本身成本比全站仪要高出许多，加上其在对工作环境要求较全站仪要高，其要求测点的天空开阔，要求测点与基准站间的无线通讯信号良好，相反全站仪对测点的环境要求几乎没有，即全站仪适用各种测量环境，只是条件差的环境可能会出现反复搬站，增加了工作的时间，但是其工作的效率还是较传统的地形测量效率要高出许多，在这个讲求效率的社会，全站仪在数字测图技术中还是占有相当重要的一个席位。[5]
2.3.2 数据处理与成图系统
数据处理与成图系统是指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。在这个系统中，电子计算机是进行数据采集、存数、处理的基本设备，而专业的数字化成图软件则是系统的核心，其功能大体上可以分为数据输入、编辑处理、成图输出三大块，其中主要部分是各类地形图元素编辑处理工具。在我国，由于测量规范、文字注记、图示符号与国外存在一定的差异，因此占据市场的测绘软件均是国产的软件。我国大规模开展数字化测图工作已经超过10年，经过生产厂家的不断完善，各类数字化测图软件已经比较成熟，不仅图形编辑功能强大，还具有多种数字图的工程应用功能（如土石方计算、断面图生成等），并能输出多种图形和数据资料，功能正日臻完善。其中有代表性的有南方测绘仪器公司基于AutoCAD的CASS系统及清华山维自主开发的EPSW系统等。南方CASS软件，因其操作简单，被人们采用的更多。
2.3.3 图形输出设备
目前图形输出设备主要指绘图仪、图形显示器、投影仪等数字化地形图显示、打印输出设备。
2.4 数字测图的优势
大比例尺数字测图较之传统的平板仪或经纬仪白纸测图方法，具有显著的经济、技术等方面的优势。
（1）测图劳动强度低、效率高
传统的测图方式是手工作业，外业测量人工读数、记录、计算、绘图，劳动强度大、作业效低。数字测图时，观测员采用全站仪观测，只需照准目标按键确定，观测数据记录、解算、存储即自动完成，作业轻松快捷；绘图员则跟随棱镜记录定位点的几何信息及属性信息，不再像传统方法那样需要远距离观察绘图，简单而不易出错，若使用RTK测绘，由于不需要与测站通视，单机作业采集定位信息自由灵活，优势更加明显，内业工作方面，测量数据自动传输、展绘，并且电脑编辑成图，较之传统的手工绘图，劳动强度显著降低而作业效率更高。[6]因此，综合起来，在内、外业两方面，数字化测图作业效率高、劳动强度低是显而易见的。
（2）成果能满足数字化、信息化时代的要求
以矢量格式保存的数字地形图，包含的信息量大，并且编辑修改、存储、处理、传输方便和能提供多用户共享的优势，不仅可以方便快捷的通过计
算机应用系统实现提取点位坐标、两点距离、方位、地块面积、土石方量等信息供工程设计使用，同时也是GIS（地理信息系统）建库必备的基础资源，满足了信息化时代最数字地理信息的需求。
（3）点位精度高，精度与比例尺无关
传统的白纸绘图，点位点平面位置的精度受到定点测量误差、测点展绘误差两方面因素影响，并且随着测点到测站距离的增加，误差也就随着增大，然而在数字测图技术中，在测距、测角精度上很高，而且测点精度与测点距离的关系不大，计算机自动展点完全没有误差，因而数字测图的精度要远远高于传统的白纸测图。[7]此外，虽然数字化测图也分比例尺，也要借助于绘图仪输出传统形式的纸质图，但是各种几何因素的量算并非在纸面上进行，而是在计算机系统中进行。因此，点位精度不受图纸变形和人的感官辨识能力的影响，从这个意义上讲，精度与测图比例尺无关。
（4）成果便于保存和更新
数字测图的成果是以数据文件的形式存入进算计存储介质中的，因而便于保存、复制和传输，不像纸质地图会因为纸张变形而影响精度，当地形、地物发生变化时，只需根据局部修测数据编辑处理，很快便可以得到更新的图，其速度快、费用低的优势是传统纸质地形图无法比拟的，从而可以确保地形图的可靠性和现势性。[8]
（5）数据利用率高
传统地形图在地形复杂、地物众多的地方，会产生图幅内地形、地物符号过多而无法容纳的问题，即图形元素超出了负载量。为此，解决的方法是对该测图范围加大图幅幅面（扩大测图比例尺），或者测绘时省略次要地形、地物（按小比例尺标准测绘）。因为一次地形测绘只能实现单一的目的，所以资料重复利用率低。数字地形图能在计算机输出设备上无级缩放阅览，并且将不同属性的地图元素分别存放在不同的文件或同一文件的不同单元中，用户可根据不同的用途，选择不同的方式按属性进行组合显示，使得地形图主题清晰。[9]所以从这个意义上讲，数字地形图的信息存量不存在负载量问题，测量工作采集数据时可根据需要进行，不必考虑比例尺因素。
3 全站仪数字测图系统
3.1 全站仪
全站仪是在电子经纬仪和电子测距技术基础上发展起来的一种智能化测量仪器，是由电子测角、电子测距、电子计算机和数据存数单元组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能仪器，由于该仪器能够较完善的实现测量和处理过程的一体化，所以人们称之为全站型电子速测仪，我们也习惯简称它为全站仪[10]。全站仪有整体式和组合式两种。整体式全站仪是测距部分和测角部分设计成一体的仪器。它可同时进行水平角、竖直角测量并且可以精确测量距离；望远镜的视准轴和光波测距部分是同轴的，并可通过电子处理器记录和传输测量数据。整体式全站仪系列型号很多，国内外生产高、中、低各等级精度的仪器达几十种。普遍使用的也就是较为典型的全站仪型号有：瑞士莱卡的TC系列、日本尼康的DTM系列、日本拓普康GTS-720系列、德国欧普同的E系列、蔡司Elta C\Velta S\Elta 系列、美国的Trimble3600系列、瑞士捷创立的GDM500系列、日本宾得的PCS-315系列、日本索佳的SET2010系列、苏州一光的OTS600系列和南方测绘公司的NTS-350系列。由于整体式全站仪具有使用方便、功能强大、自动化程度高、兼容性强等诸多优点、已经作为测量仪器普遍使用。相反组合式全站仪是将电子经纬仪和光电测距仪及电子手簿组合成一体，并且通过电子经纬仪两个数据输入、输出接口与测距仪相连接组成的仪器。它也可以将测距部分和测角部分分开来使用。但是组合式全站仪相较整体式全站仪不好携带，使用也不及整体式全站仪高，所以日常测量工作中测量工程师还是使用整体式全站仪多过使用组合式全站仪。通过以上讲述可以看出全站仪这个当今科技发展所产生的高科技测量仪器是一种多功能的仪器，它除了能够自动测距、测角和侧高差三个测量的基本要素外，还能直接测定点位的坐标以及我们在施工测量中的放样工作等。全站仪具有多功能、高速度和高精度的特点。因此，它不但可以完成一般的控制测量，而且还能进行建筑施工放样和我们经常进行的地形图测绘等工作。
3.2 全站仪的基本组成结构
我们知道全站仪的种类有很多种，而且由于生产的厂家以及型号的不同，就
导致它们的操作方法在一些方面会有所区别，但是，不可否认的是各种厂家生产的各种型号的全站仪，它们的基本结构还是大体上相同的，并且极其类似我们熟悉的光学经纬仪，它们同样也分为照准部、基座和度盘三个部件。照准部上都有望远镜，水平、竖直制动，微动螺旋、管水准器和圆水准器以及光学对中器等。随着科技的进步，现在南方测绘公司生产的全站仪，它的对中器已经改造成激光对中器，这使得全站仪对中更加方便，也更加精确。另外，全站仪正反两侧都有液晶显示器和操作键盘。其结构示意图见下图：
图3-1 全站仪结构
全站仪基本装备包括光电测角系统、光电测距系统、双轴液体补偿装置和微型处理器（测量计算系统）。随着科技的进步，现在有些自动化程度高科技先进的全站仪还有自动瞄准和自动跟踪系统。全站仪通过测量计算机有序地实现每一专用设备的功能。
3.2.1 光电测量系统
全站仪都有两大测量系统，即光电测角系统和光电测距系统，这是全站仪的技术核心。电子测角系统的机械转动部分及光学照准部分与我们熟悉的一般光学经纬仪基本相同，其主要的不同点在于电子测角采用电子度盘而非光学经纬仪那般的光学度盘，光学测距结构与普通电磁波测距仪相同，只是与望远镜集在一起，光电测角系统与光电测距系统都共用的光学望远镜，使得角度和距离测量只需照准一次。光电测量系统通过I/O接口联系起来，由测量计算机控制光电测角、测
距，并且实时处理测得的数据。
3.2.2 双轴液体补偿系统
由于竖轴不严格在铅垂线方向上，对角度的影响无法通过一测回取平均消除，因此一些科技先进、具有较高精度的全站仪都装有液体双轴补偿器，用以补偿竖直倾斜对观测角度的影响，双轴液体补偿范围一般控制在3分以内，此外，除了双轴液体补偿器外，有的全站仪还有视准差、横轴误差、指标差等修正，用以更加提高单盘位的观测精度。[11]
3.2.3 自动瞄准与跟踪
随着当今科技的进步、科技的日益发达，全站仪正向着测量机器人的方向发展，其中自动瞄准与跟踪是重要的的技术标志，全站仪的自动瞄准的原理是用CCD摄像机获取棱镜反射器的影像与内存的反射器标准图比较，获取目标影像中心与内存图像中心的差异量，同时启动全站仪内部的伺服电机转动全站仪的照准部、望远镜，减少差异量，实现正确瞄准目标，比较与调整是反复的自动过程，通视伴随有自动对光等动作。[12]由此可见，全站仪自动跟踪是以CCD摄像技术和自动寻找瞄准技术为基础，自动进行图像判断，指挥自身照准部和望远镜的转动、寻找、瞄准、测量的全自动的跟踪测量。当今科技的发展日新月异，测量中的仪器也越来越先进，测量的精度越会随着仪器的进步而得到进一步的提高，测量工程师也会随着测量仪器的先进而减少劳动量。
3.3 全站仪数字测图系统的内业成图软件
内业成图软件有很多种，但是目前我国使用最为广泛的还是由南方测绘仪器公司开发的CASS成图软件，南方CASS成图软件是基于AutoCAD平台推出的数字化测绘成图系统。南方CASS成图软件因为其操作简单、功能强大、成果格式兼容性强等特点，被广泛应用于地形、地籍成图，工程测量应用，空间数据建库等领域。南方CASS成图软件以AutoCAD为平台，充分利用了AutoCAD的强大功能，全面采用了真彩色XP风格界面，大大完善了图幅管理、断面设计、电子平板、等高线等技术，并且南方CASS系统运行的速度又快又稳。
3.4 全站仪数字测图技术的作业模式
全站仪数字测图技术采用的是全野外数据采集的作业模式。指的就是全站仪
数字测图的数据全部在野外使用全站仪进行实地测量，我们也习惯称为碎部点采集。内业将全站仪在外业采集的数据输入到计算机中，利用南方CASS软件，根据外业测量绘制的草图快速绘制出精确的地形图。全站仪数字测图作业模式中的野外数据采集需要人员若干，全站仪一台，三脚架一个，棱镜一个，以及对中杆(棱镜杆)。人员安排：观测员一名，立镜员两名，绘制草图员一名。进入测区以后，先到测区周围实地踏勘，看看测区的大概地况，注意测区的特殊地物地貌，绘制草图的人员可以根据观测的特殊地物地貌大概绘制出测区的草图，一定要标明特征点即特殊的角点、拐点等，标明点号。实地采集数据时，立镜员应该听取绘制草图人员的安排，按照提前绘制好的草图依次到特征点立镜。观测员应该注意的是到测区以后，找好测站点以后，迅速安置测量仪器即全站仪，对中整平以后，开机、进入数据采集系统，依次输入测站点坐标，输入后视点坐标，确定以后转动照准部瞄准后视点定向，要求必须精确瞄准，因为定向的准确与否对碎部点采集的成果有极大的影响。瞄准后视定向完毕以后采集碎部点，即依次瞄准立镜员立的棱镜采集碎部点，当瞄准后按全站仪上的观测键，观测完毕后点击存储，存储后通知立镜员换下一个碎部点继续立棱镜，按照这种方法依次采集碎部点坐标。并且观测一点时间后及时与绘制草图员核对点号是否正确，若出现错误应立即检查，确保采集数据的准确性。通常全站仪数字测与技术野外数据采集即采集碎部点时应用的是测记法。测记法也分为有码作业和无码作业。有码作业即是在野外采集碎部点时观测员要在全站仪中输入测站的属性信息，便于内部成图时辨别点位的属性信息。而无码作业即是全站仪在野外数据采集时观测员只需观测记录碎部点不用输入代码即不用输入点位的属性信息，这种作业方法要求绘制草图人员的工作量相比较有码作业时大，在绘制的草图上必须清楚表现出测点的属性信息，内业成图时协助绘图员绘制出测区的地形图。全站仪数字测图技术利用全站仪在野外迅速采集所需要的碎部点的点位信息，内业又能快速绘制出所测区域的地形图，并且可以确保成果质量准确，易于修改，所以全站仪数字测图技术还是当今数字测图技术的重要组成部分。
3.5 全站仪使用的注意事项
全站仪集光电于一身，属于高科技测量仪器，我们为了保证全站仪能够正常工作，并且力求能延长全站仪的使用寿命，在操作使用全站仪时我们应该注意以
下几点：
（1）全站仪比较贵重，那么在操作中全站仪就必须保证由专人使用、保管，要做到专人专机。在野外工作时迁站、装箱时一定要小心、只能握住仪器的支架，而不能握住镜筒，要做到轻拿轻放，以防对全站仪造成损伤从而影响测量精度。
（2）野外采集数据时，在日光下，应避免全站仪的物镜直接被太阳光直射。所以是用全站仪工作时应尽量避免在强光下工作，如果工作进度所需，一定要在强光照射下工作，那应该给全站仪的装上滤光器。
（3）全站仪属于精密仪器，存放时一定要注意不能存放在高温和低温的环境中，也一定要防止存放环境温度发生骤变，但是使用时气温骤变可以不考虑。当在野外工作采集数据时，气温过高时，必须得为全站仪撑伞，因为一起工作本身内部就产生热量，在高温条件下使用，仪器内部产热可能使仪器内部温度达到60—70摄氏度，这样就可能会造成仪器损坏，从而降低了仪器的使用寿命。
（4）当工作结束以后，仪器不使用时，应该记得将全站仪放入仪器箱中，并且将其置于干燥处，而且注意仪器的防震和防潮。
（5）当野外数据采集，测区的温度与平时存储全站仪的环境温度差异太大时，切忌直接把全站仪从仪器箱中取出使用，而是将仪器箱置于测区环境中，直到全站仪适应了测区环境才能将其从仪器箱中取出使用。
（6）当全站仪长时间不使用时，一定得记得将电池从全站仪上取下，让全站仪和电池分开存放。电池应该固定时间充一次电，确保电池的寿命。
（7）不论何时，当运输全站仪时，一定要将全站仪放入仪器箱内进行运输，运输时应小心避免仪器遭到挤压、碰撞和剧烈震动、如果进行长途运输，那最好在仪器箱周围放上软垫，以保护仪器免受震动。
（8）当野外工作采集数据时，无论在三脚架上安装还是拆卸全站仪，一定要做到一只手先握住仪器，严防仪器从三脚架上摔落。
（9）全站仪外露的光学元件需要清洁时，必须使用专业的脱脂棉或专用的镜头纸进行轻轻擦拭，万不可随便使用其他物品擦拭，否则可能导致仪器的光学元件损坏。
用全站仪进行数字测图 1.把全站仪设于已知控制点上，粗略对中后，打开全站仪精确对中整平 。在data中新建一个数据文件，输入已知控制点的 坐标（正常情况下，应当将所有已知控制点的坐标全部输入data文件中， 这样做可以在以后测图需要时方便地调用，而且更重要的是，在测图 时我们可以将那些已知控制点再测一遍，和输入的已知的坐标进行对比， 样当某测站上发生定向或某种重大操作失误时，可以及时地纠正出来）， 返回到上一步中，在measure文件中找出与新建文件的同名文件，这样做 的目的是在测量文件中可随意地调用数据文件中的已知或已测得的数据。 2.调出设站点和要以之为定向的点的坐标后，将全站仪照准定向点定向。 方法是：立尺员将棱镜立于定向点位上后，观测者粗瞄照准后，因为全站仪采用的是摩擦制动，所以此时已毋须制动，只要在镜中精确照准即可， 而且为了提高定向的精度，一般我们先照准棱镜根部，然后用竖直微调使全站仪照准棱镜的镜子，虽然全站仪对光线的要求不太高，但为了能够使全站仪接收其返回的光线，立尺者须将尺子立的稍立些，何况，这时还要检验距离。当我们可以从全站仪镜中看到棱镜时，连续按两次continue后，再开始测图，而且要求在按continue时，不能转动全站仪，否则会使全站仪的定向方向发生错误，使得在该测站上所测得的数据的角度全都偏转某一角度。 3.当定向工作完成后，就可以测图了，主要是立尺员跑一些建筑物、道路、 独立点等特征点。一般地，在测图员比较熟练的情况下，可以同时应付多 个跑尺员的工作，由于我们都不太熟练，一晌午大约打300多个点，后来随着我们组员越来越熟练，有时一晌可测得400到500个点，这样看来，全站仪较经纬仪测图的优点就体现出来了。
二、数字测图的作业模式 （一）数字测记模式（简称测记式） 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+数字化仪测图模式 4.RTK-GPS数字测记模式 （二）电子平板测绘模式（简称电子平板） 1.测站电子平板测图模式 2.镜站遥控电子平板测图模式 3.掌上电子平板模式 （三）地图数字化模式 （1）数字测记法模式： 将野外采集的地形数据传输给电子手簿，利用电子手簿的数据和野外详细绘制的草图，用全站仪或测距仪配合经纬仪测量，电子手薄记录，同时配有人工草图。利用全站仪采集数据，电子手簿记录，同时人工绘制标注测点点号的草图，到室内将测量好的数据直接由记录器传输到计算机，再由人工按草图编辑图形文件，并键入计算机自动成图，室内在计算机屏幕上进行人机交互编辑、修改，生成图形文件或数字地图，由绘图仪绘制成图。随着成图软件向实用化发展。开发了智能化的外业数据采集软件，它不仅作单点点位记录，而且记录成图所需的全部信息，并且有一些记录内容可由软件自动记录，减少了键入数据的工作量。计算机也初步具备了自动检索编辑图形文件的功能，减免了人工画草图的工作。计算机成图软件能直接对接收的地形信息数据进行处理。利用全站仪配合便携式计算机或掌上电脑，以及直接利用全站仪内存进行大比例尺地面数字测图。( 2)电子平板测绘模式： 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，在野外利用电子全站仪测量，将数据传输给便携式计算机，用便携计算机替代大平板，实时进行数据采集，测量工作者在野外实时地在屏幕上进行人机对话，对数据、图形进行处理、编辑，最后生成图形文件或数字地图，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 （3）地图数字化模式（又称原图数字化） 如果已有大量的聚脂薄膜图，或者外业仍然采用平板测图，经纬仪+小平板测图方式，要使这些成果进入微机转化为数字化成果，就必须采用这种模式。进行数字化一般有两种方法，较早采用的是利用数字化仪将图纸矢量化到计算机中；而现在大多利用大幅面工程扫描仪借助扫描矢量化软件直接对扫描图纸进行矢量化，从而得到数字化图形文件。总之，原图数字化的作业方法最大的优点是可以利用原有图纸，是原有测绘成果向数字化成果过渡的必经之路，同时也为传统测图与数字测图之间建立了密切的联系。便于对测绘人员进行合理分工，使人
数字测图原理与方法 一、名词解释 1、大地水准面：把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。 2、视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。 3、系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值大小都相同，或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差” 4、偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为偶然误差” 5、方位角：由直线一端的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围 是0°360 ° 6、危险圆：待定点P不能位于由已知点A、B、C所决定的外接圆的圆周上，否则P点将不能唯一确定，故称此外接圆为后方交会的危险圆。 7、全站仪：全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。 8、等高距：地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差，称为等高距。 9、数字测图系统：是以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。 10、数字地面模型（DTM ）:是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。 11、数字高程模型（DEM ）:数字高程模型DEM，是以数字的形式按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的模型，是定义在x、y域离散点（规则或不规则）上以高程表达地面起伏形态的数字集合。 二、简答题 1、实际测绘工作中，一般采用的基准面和基准线各是什么？ 大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线；参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。 2、角度观测的主要误差来源（种类）有哪些？ 1 ）仪器误差：（1）水平度盘偏心差（2）视准轴误差（3）横轴倾斜误差（4）竖轴倾斜误差；2）仪器对中误差； 3）目标偏心误差；4）照准误差与读数误差；5）外界条件的影响。 3、何谓视差？如何消除视差？ 如果目标像与十字丝平面不重合，则观测者的眼睛作移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为视差” 消除视差的方法为：先转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰；上下（或左右）移动眼睛，如果目标像与十字丝之间已无相对移动，则视差已消除；否则，重新进行物、目镜调焦，直至目标像与十字丝无相对移动为止。 4、水准测量中采用哪几种方法进行测站检核？ 在每一测站的水准测量中，为了能及时发现观测中的错误，通常采用双面尺法或两次仪器高法进行观测，以检查高差测定中可能发生的错误。 双面尺法为每一测站上用两组不同的水平尺面的读数来测定相邻两点间的高差；两次仪器高法为每一测站上用两 次不同仪器高度的水平视线来测定相邻两点间的高差。 5、全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有哪几种？ 全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有并行通信和串行通信两种。
开封市黄河水院测区1：1000 数字化地形图测绘及入库 技术设计书 编写：熊碧 审查：熊碧 审核：熊碧 审定：熊碧 审批：熊碧 二零一零年五月二十日
开封市黄河水院测区1：1000数字化地形图测绘及入库技术 设计书 1、概述 1．1、任务情况 为满足黄河水院建设规模的不断扩增，2010年5月由院生产科对我系下达了黄河水院测区的1：1000数字化地形图的测量任务，现根据项目和任务的目的，以及测区实际情况编写技术设计书。 1.2、测区概况 黄河水利职业技术学院新校区东邻黄河大街，北邻北环路，西邻夷山大街，南临东京大道，与河南大学新校区毗邻。 新校址东西长782米，南北长965米，西侧有宽约80米贯通南北的地下古城墙遗址，南侧有100米贯通东西的城市绿化带。新校区距黄河水院老校区（东院教学区）约，离市中心8km，距火车站约10km，离连霍高速公路开封市出口约3 km。总建筑面积达到34万m2，其中实验实习楼（馆、厂）达到万m2，其它附属用房达到万m2。 新校区交通便利，校园地势较平坦，便于野外工作。新校区位于东经114°52＇30＂ -115°03＇52＂，北纬22°30＇ -22°23＇.测区平均海拔约75米，地势较为平坦，气候属于温带季风气候，日照充足，四季分明。雨量充沛，年降水量在500mm---2000mm，日照充足适宜作业外测量任务。 1. 3、实习任务及作业依据 本次实习任务主要包括如下三个方面：
（一）平面图根控制测量 （二）四等水准测量 （三）1：1000大比例尺数字测图 实习过程中各项指标主要遵循如下测量规范： （一）《城市测量规范》（GB12897--91） （二）《国家三、四等水准测量规范》（GB12897--91） （三）《1：500 1：1000 1：2000地形图图式》(GB/T 7279--1995)（四）《1：500 1：1000 1：2000 地形图图式》(GB/T （五）《1：500 1：1000 1：2000外业数字测图技术规范》(GB/T 14912--200) 1. 4、已有资料情况 收集到黄河水院1：1000数字地形图和一本测绘工程系工程测量教研室分发的数字测图指导书 现可利用的控制点有两个，分别是HY05 、HY06。以上控制点经现场检测符合规范精度要求后可作为实际测量的一个已知起算数据。 2、技术设计方案 2. 1、平面控制网布设方案 ①概述 按照学院需要，我方按照精度要求对整个校园布设一个城市二级首
数字测图技术的发展趋势 【摘要】本文从全站仪数字测图，GPS 测图，数字摄影测图，遥感影像测图几个方面浅谈一下数字化测图的发展 【关键词】全站仪；3s；数字摄影；数字测图；综合应用 全站仪数字测图，就是利用全站仪等测量仪器获取兴趣区范围内兴趣点的地理信息，然后利用计算机，由数字成图软件将所得到的数字地理信息及相互关系表达出来。其常见的外业的工作方式是：携带一台全站仪、一个三脚架、两根标杆、两个棱镜，一卷钢尺，还可以加一个电子手簿或装有测量软件的便携式计算机，测量的计算工作全部由全站仪或计算机完成，然后再由测量人员编辑图形、加注属性。这种方法能够提高测图的效率、减轻了外野测图工作强度，但由于这种测量方式需要的测量人员 4 个，测量携带仪器及辅助设备过多，严重的影响效率，测图成本不能够得到有效缩减。 要减少测量人员，缩减测图成本必须要简化。测图系统要简化，测量仪器也要简化。所谓简化，是在不降低测量技术水平和工作效能的条件下使用最少的设备，提高测图的效率减少测图的成本。 正是出于这样一种思想，徕卡推出TCA 系列全站仪，它具有自动搜索、锁定目标，自动观测、记录，及无线电遥控等多种功能，它的出现，使测量的自动化和智能化程度得到了极大的提高。其中TCA2003 全站仪采用电动马达驱动和程序控制的TPS 系统结合激光，通讯及CCD 技术，使它能依靠伺服马达驱动，实现自动搜索、锁定目标，更重要的是它能通过机载可编应用程序，按照工程需要的观测内容，观测技术要求，实现自动控制照准目标，按规定测回数数，计算，检验限差、预报超限成果，以便人工干预进行重测，最终将合格观测数据的记录、储存，实现了智能化采集数据，因此被称为测量机器人。成为全站仪数字测图领域中的一面奇葩。 但这些还远远不够，经济建设的发展，工程施工建设对测图精度需求的提高，迫切的需要一种新的数字测图仪器，测图系统，来解决现实社会中的需求与供给之间的的矛盾。 高集成的数字测图仪器，高集成的数字测图系统，可能会是这黑夜中的一缕曙光。 在不久的将来的全站仪数字测图系统的将没有全站仪和三脚架，只是操作员的工作帽上安着信号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图的测图系统。
数字测图原理与方法 一、比例尺的概念及比例尺的分类。 比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。 比例尺的分类 ①小比例尺：1:25万、1:50万、1:100万 ②中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万 ③大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万 二、白纸测图与数字测图的基本概念。 (1)白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地 貌（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘 制在图纸上，即通常所称的白纸测图。 (2)数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。数字测图实质上 是一种全解析机助测图方法。它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。 三、什么是大比例尺数字地图？ 贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。 四、大比例尺数字地图的特点。 （1）以数字形式表示地图的内容。 （2）具有良好的现势性。 （3）以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。 （4）具有较高的位置精度且精度均匀。 （5）为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。 （6）地图的建立需要较大的费用和较长的时间。 （7）读写需要相应的软硬件的支持。 五、数字测图技术特点。 （1）精度高 （2）自动化程度高、劳动强度小 （3）更新方便、快捷 （4）便于保存与管理 （5）便于应用 （6）易于发布和实现远程传输 六、数字测图系统的工作过程及作业模式。 数字测图（digital surveying and mapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、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。 大比例尺数字测图分为三个阶段：数据采集、数据处理和地图数据的输出。 广义地理解数字测图系统:采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图。 七、数字测图的数据采集方式有哪几种？ ①地面数字测图法 ②地图数字化法 ③数字摄影测量法
第一节全站仪的结构组成和基本操作方法 数字化测图的关键仪器是电子全站仪。它具 有功能强、精度高、用途广和使用方便、快捷等特点， 备受欢迎。 目前，世界各国生产的全站仪品种、规格、型号繁多，并朝着自动化、智能化的方向发展，如增加自动调焦、自动锁定跟踪目标、激光对点、数字键、免棱镜观测、DOS操作等等。但无论哪一种规格型号，其中最主要的几种指标是：测程、测角精度、测距精度、存点数量。(图5-1)为南方测绘公司的全站仪系列产品。 各种全站仪的基本操作上略有不同。但基本原理和主要功能基本相同。本章将以拓普康电子全站仪为例，介绍全站仪的有关知识。 一、GTS—332电子全站仪的组成 GTS—332电子全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和微机三部分组成，主要技术指标是：单棱鏡测程3km，测角精度±2″，测距精度（±2mm+2ppm?D），野外测量最多能存8000个点，能进行数据采集、数据文件存储并通过RS—232C串行信号接口与其它计算机进行数据通讯。全站仪的各部件名称如(图5-2)。 二、基本操作方法 全站仪的安置操作（对中、整平、瞄准等）与经纬仪基本相同，所不同的是，全站仪有一操作键盘和显示屏（图5-3），通过观测和键盘的操作，会在显示屏上显
示出各种数据。 1、键盘操作 各种操作键的功能见(表5-1)。按POWER键打开电源开关后，可直接进入角度测量，如按键或键可进行距离测量或坐标测量，若按MENU键，将进入菜单测量模式。 操作键表5-1 键名称功能 POWER电源电源开关 1．显示屏对比度 2．十字丝照明 3．背景光 星键 4．倾斜改正 5．设置大气改正和棱镜常数 坐标测量键坐标测量模式 距离测量键距离测量模式 ANG角度测量键角度测量模式 在菜单角模式和之间切换，在菜单角模式下可设应MENU菜单键 用测量与照明调节、仪器系统误差改正 1．返回测量或上一层模式 ESC退出键
开封市黄河水院测区 1：1000数字化地形图测绘及入库 技术设计书 编写：熊碧 审查：熊碧 审核：熊碧 审定：熊碧 审批：熊碧 二零一零年五月二十日
开封市黄河水院测区1：1000 数字化地形图测绘及入库技术 设计书 1、概述 1．1、任务情况 为满足黄河水院建设规模的不断扩增，2010 年 5 月由院生产科对我系下达了黄河水院测区的1：1000 数字化地形图的测量任务，现根据项目和任务的目的，以及测区实际情况编写技术设计书。 1.2、测区概况 黄河水利职业技术学院新校区东邻黄河大街，北邻北环路，西邻 夷山大街，南临东京大道，与河南大学新校区毗邻。 新校址东西长 782 米，南北长 965 米，西侧有宽约 80 米贯通南北的地下古城墙遗址，南侧有 100 米贯通东西的城市绿化带。新校区距黄河水院老校区（东院教学区）约，离市中心 8km，距火车站约 10km，离连霍高速公路开封市出口约 3 km。总建筑面积达到 34 万 m2，其中实验实习楼（馆、厂）达到万 m2，其它附属用房达到万 m2。 新校区交通便利，校园地势较平坦，便于野外工作。新校区位于东 经114°52＇30＂ -115 °03＇52＂，北纬 22°30＇ -22 ° 23＇. 测区平均海拔约 75 米，地势较为平坦，气候属于温带季风气候，日照充足，四季分明。雨量充沛，年降水量在 500mm---2000mm，日照充足适宜作业外测量任务。 1.3 、实习任务及作业依据 本次实习任务主要包括如下三个方面：
（一）平面图根控制测量 （二）四等水准测量 （三） 1：1000 大比例尺数字测图 实习过程中各项指标主要遵循如下测量规范： （一）《城市测量规范》（GB12897--91） （二）《国家三、四等水准测量规范》（GB12897--91） （三）《1：500 1 ：1000 1 ：2000 地形图图式》 (GB/T 7279--1995)（四）《1：500 1 ：1000 1 ：2000 地形图图式》 (GB/T （五）《 1： 500 1 ：1000 1 ： 2000 外业数字测图技术规范》(GB/T 14912--200) 1. 4、已有资料情况 收集到黄河水院1：1000数字地形图和一本测绘工程系工程测量 教研室分发的数字测图指导书 现可利用的控制点有两个，分别是HY05 、HY06。以上控制点经现场检测符合规范精度要求后可作为实际测量的一个已知起算数据。 点号X(m)Y(m)H(m) HY0553******** HY065322347673 2、技术设计方案 2.1 、平面控制网布设方案 ①概述 按照学院需要，我方按照精度要求对整个校园布设一个城市二级首
数字测图原理与方法知识点考研总结 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
数字测图原理与方法 一、名词解释 1、大地水准面：把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。 2、视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。 3、系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值大小都相同，或按一定的规律变化，这种误差称为“系统误差”。 4、偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为“偶然误差”。 5、方位角：由直线一端的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围是0°~360°。 6、危险圆：待定点P 不能位于由已知点A 、B 、C 所决定的外接圆的圆周上，否则P 点将不能唯一确定，故称此外接圆为后方交会的危险圆。 7、全站仪：全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。 8、等高距：地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差，称为等高距。
9、数字测图系统：是以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。 10、数字地面模型（DTM ）：是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。 11、数字高程模型（DEM ）：数字高程模型DEM ，是以数字的形式按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的模型，是定义在 x 、y 域离散点（规则或不规则）上以高程表达地面起伏形态的数字集合。 二、简答题 1、实际测绘工作中，一般采用的基准面和基准线各是什么 大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线；参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。 2、角度观测的主要误差来源（种类）有哪些 1）仪器误差：（1）水平度盘偏心差（2）视准轴误差（3）横轴倾斜误差（4）竖轴倾斜误差；2）仪器对中误差；3）目标偏心误差；4）照准误差与读数误差；5）外界条件的影响。 3、何谓视差如何消除视差 如果目标像与十字丝平面不重合，则观测者的眼睛作移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”。 消除视差的方法为：先转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰；上下（或左右）移动眼睛，如
数字化测图技术总结 《数字化测图技术总结》希望大家能有所收获。篇一：GPS与数字化测图技术总结 GPS与数字化测图技术总结 学院：测绘地理信息学院班级：测绘工程10-2班姓名： ****************** 二〇一三年七月八日 GPS数据处理技术总结 一、测区概况 本次实习测区主要集中在****大学（****校区）与*****大学（****校区）周边。测区范围内山区较多，道路复杂，房屋众多。原有已知E级网点遭到损坏，测区内通视情况欠佳。布点位臵相对地域开阔，便于进行GPS观测。测区内平均高程为海拔150米。 测区控制范围大致位于东经110°16' 02“- 110°19' 05”，北纬25°03' 10“- 25°06' 56”之间。二、作业依据和已有测绘资料 1、《GPS与数字化测图实习指导书》； 2、《技术设计书》； 3.《全球定位系统城市测量技术规程》 CJJ 73-1997； 4.《全球定位系统（GPS）测量规范》(GB/T 18314-20XX)。城市各级GPS控制网平均边长表1（单位：km）
城市各级GPS控制网最弱边相对中误差表2 表3： 三、坐标系的选择 中央子午线精度为111°，测区投影分带为6°带的第19带，3°带的第38带。GPS网的无约束平差平面坐标系统选用WGS-84坐标系，高程采用85黄海国家高程基准。横轴加常数500000m。四、精品起算数据 五、仪器设备和软件 GPS控制测量采用南方灵锐S86 GPS接收机，其静态相对定位精度为： 静态基线±（5mm +1ppmD）高程±（10mm+2ppmD） 这些GPS测量系统配备有星历预报软件、后处理解算软件，完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。 南方数据转换软件为南方GPS后处理程序，基线结算及平差软件为中海达HGO数据处理软件，能够基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能，完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。 GPS实测和数据处理时采用的其它设备移动电话、对讲机、计算机和必要的交通工具等。六、E级GPS网的设计和观测1．GPS布网 充分利用GPS测量的优点，实测GPS控制点15个，其中已知点10个（采用5个平差），未知点5个，可使用接收机7台，分
基于数字测图技术应用相关问题分析 本文首先概述了数字化测图的原理和数字化地形图成果的优点，然后分析了数字化测图技术的一般工作流程和作业模式，最后展望了今后数字化测图的发展方向。本文是个人的一些见解和观点，可与同行共同探讨。更多还原 标签数字化测图技术；优点；流程；模式 前言 随着电子全站儀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。科学技术的迅猛发展正日益改变着人类的生活方式和手段，同时也给广大测量工作者带来了新的机遇和挑战，如何应用现代的测绘技术与设备高效率、高水平、低投入、低成本完成测量工作是我们广大测量工作者应该有的认识和必须付出的努力，本文探讨的数字化成图技术只是其中的冰山一角，经纬仪、塔尺的时代离我们逐渐远去，新仪器、新技术的应用，使测量行业具有了更高的科技含量，同时对测绘人员综合素质的要求也越来越高，怎样与时俱进、引领科技潮流是我们必须面对和思考的问题。 一、数字化地形图测绘技术的优点分析 随着现代测绘设备和计算机应用软件在测绘生产中的广泛应用，数字测图技术已取代了传统的白纸测图。 1、数字地形图测绘比传统的地形图精度高。传统的测图技术以光学仪器和视距测量方法为基础，且控制测量采用从整体到局部，分级布设的原则，等级过多将造成精度损失。手工绘图的精度很难高于图上0. 2 mm，以1：500 比例尺地形图为例，则相当于实际距离的10 cm。在野外利用全站仪测量，按目前的技术，地物点相对与邻近控制点的位置，精度则不超过5 cm。同时在测图中由于控制层次相对减少和避免了图纸变形的影响，数字成图精度比传统的成图精度要高许多。 2、测绘过程自动化程度高，劳动强度小，工作效率高。在传统的测图技术中，地形图必须在野外手工绘制。数字化测图技术将成图这一繁琐的工作转到室内，在计算机上以人机交换的方式绘制，部分工作由计算机自动完成。另外利用全站仪进行碎部点观测时可在很大范围内进行，从而减少了搬站工作。观测数据由全站仪自带芯片存储，测量记载工作量也大大减少，所有这些都减轻了测绘人员劳动强度，提高了测绘工作效率。 3、图件编辑，更新，方便快捷。数字化成图中得到的是数字地形图以某种格式存放的地形图数据文件。一般数字化成图软件都具有图形编辑功能，即可对成图元素进行修改、增加、删除等操作，这些功能充分满足了地形图修测和补测需求，给原有数字化地形图的修、补测带来很大的便利。
数字化测图期末考试试题复习 1、1．数字化测图实质上是一种全解析计算机辅助测图的方法。 2、★二维图形的几何变换包括平移变换、旋转变换、尺度变换。 3、★数据采集的信息包括：图形信息（几何信息），它包括：定位信息和连接信 息；属性信息（非几何信息），它包括：定性信息和定量信息。 4、栅格格式的地形图，常常要将其转换为矢量数据格式的数字图，这项工作称 之为矢量化。 5、数字化测图系统是以计算机为核心，在外连输入、输出设备硬件和软件的支 持下，对空间数据及相关属性信息进行采集、输入、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。 6、地面测量仪器是野外获取定性信息的基本设备，目前主要设备是全站仪，在 天空开阔的地方也可以用双频动态GPS接收机（RTK）。 7、图形输出设备指绘图仪、图形显示器、投影仪等数字地形图显示、打印输出 设备。 8、数字化测图的基本原理是采集地面上的地形、地物要素的三维坐标以及描述 其性质与相互关系的信息，然后录入计算机，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。 9、数据采集就是将地形、地物要素转换为数字信息的过程。 10、地形图要素按照数据获取和成图方法的不同，可区分为矢量数据和栅格 数据两种数据格式。 11、数字化测图系统可分为数据输入、数据处理和图形输出三部分。 12、今后的发展趋势将是采用数字化摄影测量方法，周期性完成大区域的较 小比例尺地形图测绘任务。野外数字化测图将更多的运用于小区域、大比例尺的地形图测绘，或是局部修测等任务。 13、按功能划分为电源、测角系统、测距系统、计算机微处理器及应用软件、 输入输出设备等功能相对独立的部分。 14、根据测定传播时间方法的不同，光电测距仪可分为脉冲式测距仪和相位 式测距仪。 15、★GPS是一个相当复杂的系统，按功能划分，可分为：空间部分、地面 监控部分和GPS接收机部分。 16、直线裁剪的算法包括编码裁剪法、中点对分算法。 17、数字化野外测量设备目前主要有全站仪和GPS接收机两种，全站仪是普 便使用的数字化测绘采集设备，GPS接收机要求在测点处天空开阔。 18、全站仪按照获取电信号方法分类，光电度盘一般分为两大类：绝对编码 读盘测角系统和增量光栅测角系统。 19、不管地貌如何复杂，都可以把地面看成是想着各个方向倾斜和具有不同 坡度的面组成的多面体，在抽象的时候要尽量避免悬空面和切割面。 20、Cass7.0窗口的主要部分是图形显示区，操作命令主要位于三个部分： 顶部下拉式菜单、右侧屏幕菜单、快捷工具按钮。 21、测绘地貌和测绘地物一样，首先需要确定地貌特征点，然后连接地性线， 得到地貌整个骨干的基本轮廓。 22、山脊线、山谷线，坡脚线（山坡和平地的交界线）等可以看作是多面体 的棱线，这些棱线统称为地性线。
数字化测图新技术及其应用 发表时间：2020-01-15T14:34:25.707Z 来源：《科学与技术》2019年17期作者：于俊玺[导读] 随着以计算机为代表的新兴科技的发展，测绘仪器及软件等测绘相关技术取得较快的发展摘要：随着以计算机为代表的新兴科技的发展，测绘仪器及软件等测绘相关技术取得较快的发展，传统的图解法测图方法已经被时代抛弃，远远无法满足社会发展的需求。现在相比较于传统图解法测图的更具有绝对优势的数字化测图技术已成为当今最主流测图技术被广泛应用。文章首先简要的阐述制约当前数字化测图的主要因素，重点分析了数字化测图新技术及其应用方法。 关键词：数字化测图；新技术；作业方法随着时代的发展，科学技术的进步飞速，尤其是上世纪末以来，随着测量技术发展传统的测绘理论也有了很大的发展和进步，尤其是在数字化的测图，更是伴随着测量仪器的更新换代以及测图软件的完善与更新，传统的图解法测图由于费时费力且精度差已经不能满足社会发展的需要，因此被一种全新的全野外数字测图技术、内外业一体化的作业模式完全取代，革命性的改变了大比例尺地形图的测绘技术，革命性地实现了测绘成果的数字化、存储的方便简洁化以及使用的便利化。数字化测图完全融合了现代测绘技术、制图学、大比例尺制图技术、计算机技术和信息科学技术等学科内容,数字化测图以其测绘工作效率高、地图更新快且简单、使用和管理方便等诸多特点，取代传统的图解法等测绘手段,为当今测绘发展提供了重要的支撑。 1数字测图技术应用的制约因素 11设备成本偏高相对于模拟测量使用的平板仪、经纬仪等测量仪器，数字化测图对计算机相应外设要求较高，测绘使用的仪器比如全站仪，计算机，还有现在流行的无人机测量以及绘图专业软件等，需要花费更多的资金，并对相关人员进行培训，这是制约着部分小企业发展的瓶颈。 1.2对作业人员的素质要求较高 相比于传统的图解法测图，数字化测图不同于传统测图方法中必须严格区分内外业，彻底打破了传统的测图作业模式和方法；作业模式的改变及更新，必然要求必须大大提高从业人员的专业素质，除了要求测绘从业人员具都必须掌握更多的理论知识，还要求必须能够熟练操作仪器和计算机成图软件，能够熟练数字化测图流程，掌握测绘方法，熟悉数据传输及处理过程，这必然要求测绘人员必须不断的学习相关的知识。 1.3数据缺乏统一规范 现在数字化成图软件较多，各个测绘单位使用的不统一，大多软件不兼容，但是又各有所长，这也是困扰数字化成图的一个因素之一。 ?2 数字化测图新技术及应用随着以计算机为代表的新技术的发展，带动信息化技术的进步，数字化成图技术进步很大，所以作为测绘人必须与时俱进，充分利用新技术新设备，对传统的测量方法必须要主动更新，具体到数字化测图方面，我们要充分利用GPS技术、地理信息技术，无人机测量技术等等先进技术，打破传统的模式，实现数字化测图技术的更新。 2.1无线传输技术的应用 随着技术的发展，各种无线传输技术更加先进，尤其是4G网络技术的应用，以及即将使用的5G网络技术的应用，必然会推动无线传输技术的应用，仪器制造商可以在全站仪的数据传输端口安装可以实时传输测量数据的发射装置，测绘人员只需要在专用测图手薄上安装数据接收装置，然后接收测量跑点人员根据数字化地图测量需要的测量点数据，手薄就可以实时接收测量数据根据现场实际情况直接绘制数字化地图。这样就可以提高测图的精度和质量，大大提高测量效率。 2.2全站仪与GPS-RTK 技术相结合 GPS-RTK 技术是一种成熟的测量技术，采集数据快，定位精度高，可以全天候作业，且不需要测点间通视，正常情况下比全站仪测量方法省时省力省人工，工作效率更好，但是使用GPS-RTK测量技术在有些条件下不适宜，比如城市建筑密集区，一些茂密的树林区域等等，这些情况下会阻挡接受卫星信号，使得测量无法进行，此时就需要配合全站仪测量方法，由测量人员现场跑点，现场测绘，使用相关软件现场成图。 另外随着我国北斗系统的组网成功，北斗系统更加稳定，以后利用北斗定位系统进行相关测量也正逐渐成熟，该项技术也必将被广泛应用于数字化测图等领域。该项技术与GPS定位原理一致，只需要相关软件开发部门开发适合的软件就可以推广使用。 2.3 CORS技术 CORS技术是一种网络RTK技术，比传统的RTK技术更具有点，传统的RTK技术需要架设基站，需要专业工具，测量作业范围受限较大，在有些地区无法使用，比如地下管线测量包括各类井下测量，以及城市建筑密集区等，这时CORS技术就显示出其优越性。所谓CORS 技术就是连续运行参考站系统，就是在测区范围内建设适当的运行参考站，这样我们就可以实时提供给用户信号，这样就拓展了使用GPS 的测量范围，该项技术打破了传统的RTK技术瓶颈，数据可靠，使用更加方便，定位精度高，使用范围更加广泛。 2.4数字测图技术与地理信息系统相结合 随着科技的发展，测绘理论也在不断更新，现在地理信息技术正在广泛被科研院校和测绘单位使用。现在利用数字化测图技术与地理信息系统相结合实施数字化测图显示出其独有的优越性，因为现在地形图不再是简单的点线面结合，而是空间数据与数据数据的结合体，野外采集数据时必须是属性数据和空间数据一起采集，这样在完成地信工作的同时也完成了对数字化测图的需求。 2.5无人机航测技术 无人机测量技术不同于传统的摄影测量技术，传统的摄影测量技术使用的飞机价格高，相关解析软件价格贵，飞行受天气影响较大，不能够灵活变换，飞行手续繁琐，必须要申请空域等，这就限制了其发展速度。而无人机体积小，价格便宜，维护费用低，飞行方式灵活多变，场地不受限制，受天气影响较小，操作简单，飞行高度低可以获得高清图像，相关数据处理软件成熟。目前，小型无人机对地观测系统已经成为科研单位和高校以及测绘部门争相研究的热点，并被广泛应用在数字化测图等中，通过实际应用不断提升无人机对地观测系统的性能。 3 结束语
数字测图复习题 1.数字化测图的主要作业过程及数据采集方法。答: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。我国目前主要采用航测法、数字化仪法和大地测量仪器法。 2.简述全站仪在数据传输之前应进行哪些设置? 答:1，设置数据传输速度，及设置波特率(每秒钟传输数据的位数) 2，设置通讯参数的效验方式:有N(无)/O(奇)、E(偶) 等。 3，设置通讯参数的数据位:有7 位、8 位两种。 4，设置通讯参数的停止位:有1 位、2 位。 3.简述大比例尺数字测图技术设计书应包含那些内容? 答:任务概述、测区情况，已有资料及其分析，技术方案的设计，组织与劳动划，仪器配备及供应计划，财务预算，检查验收计划以及安全措施等。 4.简述测记法测定碎部点的操作过程。答:测记法有无码作业和简码作业之分。无码作业就是用全站仪(或RTK GPS)测定碎部点的定位信息(X,Y,H)并自动记录与电子手薄或内存储器，手工记录碎部点的属性信息与连接信息。用草图、笔记记录其他绘图信息，到室内将测量数据传输到计算机，经人机交互编辑成图。简码作业是在测定碎部点的定位信息的同时输入编码，带编码的数据经内业识别，自动转换为绘图程序内部码，可以实现自动绘图。 5.简述CASS 绘制等高线的主要操作步骤。答:1、建立DTM 数字地面模型 2、修改数字地面模型 3、绘制等高线 4、等高线的修饰 6. 试说明在地形图数字化过程中，为什么要进行坐标转换?如何进行坐标转换?数学模型答:在数字测图过程中所获取的采样点通常是测量坐标系中的坐标，要将图形显示到计算机屏幕上，就必须将测量坐标转换为相应的屏幕坐标;而在图形编辑过程中，有需要根据所显示图形在采样点中查询相应的点位。这就要求将屏幕坐标转换为相应的测量坐标。地图定向实质:确定不同坐标系间的参数。 7. 简述利用CASS 测图软件扫描矢量化主要操作步骤。《答案在课本中找》 8.数字测图产品检查提交验收的资料有哪些? 答:1、项目设计书，技术总结等 2、文档，质量跟踪卡等 3、数据文件，包括图形内外整饰信息文件，元数据文件等 4、技术好规定或技术设计规定的其他、文件资料 5、图形成影像数据输出的检查图或模拟图 9.简述数字地形图在工程建设中的应用。答:1、基本几何要素的量测 2、土石方量的计算 3、断面图的绘制 4、面积应用 10.简述使用CASS 采用编码引导文件自动成图法的操作过程答:1、编辑文件 2、编码引导 3、密码识别 4、绘平面图 11.什么是地图定向?地图定向点如何选择? 答;地图定向就是确定不同坐标系的变换参数。定向点的选取必须是已知地图的坐标点，通常选取地图的图廓点、控制点及方格网线的交叉交点。二、判断题din 1.野外数字采集就是使用全站仪或GPS RTK接收机在实地测定地形点位。(√) 2.测站信息主要包括测站点坐标(或点号)、仪器高、定向点坐标(或点号)、定向起始
《数字测图原理与方法》教学大纲 一、课程基本情况 总学时： 48 讲课学时： 36 实验学时：12 总学分：3.0 课程类别：专业基础，必修 考核方式：考试 适用对象：地理信息系统专业 先修课程：高等数学，概率论与数理统计，专业概论 参考教材：Fundamentals of Geomatics: Principles and Methods of Digital Mapping 二、课程的性质、任务与目的 本课程是地理信息系统专业的第一门专业基础课。测绘学(Surveying and Mapping)，即空间地理信息学(Geomatics)，其研究的主要内容是应用测绘仪器进行各种空间地理数据的采集包括点位坐标与直线方位测定与测设、地形图数字化测绘等外业工作和运用测量误差与平差理论进行数据处理计算、及计算机地图成图等内业工作的工程技术和方法。通过本课程的学习，学生能较全面和系统的了解测绘学领域各分支学科的具体内容，熟练掌握各种空间地理数据与信息的采集与处理的技术手段，并对国内外测绘学新理论和新技术等前沿知识的应用现状与发展趋势有所了解，为以后在相应领域从事有关专业的技术工作或研究奠定一个坚实的知识基础。 本课程是测绘学各分支学科知识的基础，是学生进一步学习大地测量学、摄影测量学、工程测量学等测绘学传统理论与技术和以“3S”为代表的测绘新技术的前提。同时，该课程本身也是测绘学的一门分支――地形测量学（Topographical Surveying），其研究领域主要从事小区域控制测量、地形图测绘与基本测绘环节的工程与技术工作。 三、课程内容、基本要求与学时分配 （一）测绘学基本知识（4学时） 1．了解测绘学科的起源、发展沿革与分支学科的研究领域、测绘学的任务与作用。 2．掌握地球的形状、大小与点位的确定方法。 3．熟练掌握直线定向和空间点位的测算原理与方法。 4．理解地球表面曲率对基本测绘成果的影响情况。 5．熟悉常用坐标系统、高斯地图投影方法、地图分幅方法。
2.2作业原理 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）。 数字化作业流程图如下： 本次在实习中测图采用的方法为地面数字测图，利用全站仪进行野外数字采集，在内业计算机上采用南方软件进行数据处理成图。 2.3测绘软件 在本次作业中采用南方CASS7.0软件进行内业处理. 南方CASS7.0是基于AUTO CAD平台开发的，AUTO CAD的所有功能它都可以用，而AUTO CAD则是世界上大家所共认的绘图平台，其编辑功能是有目共睹的，它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。 2.4作业流程 2.4.1作业简介 野外数字化测图是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法，利用全站仪自动跟踪测量模式，测站架设自动跟踪式全站仪，选择日本拓普康（Topcon）测量仪器。 2.4.2 作业过程 我们在测图中也采用外业草图＋室内交互编缉来完成测图工作。我们在测绘过程中共分3个地形测绘小组，每个小组3— 4人不等，一人观测并在全站仪上作记录并编码，两人跑尺并内业绘图。 在点号的编码方式中，我们一个测区一个编码的方式。根据控制点的位置和实际的每天工作量，人工实地绘制草图，在草图上标明，每隔10个点和测站互通点号，防止出错。当在外业完成各点的编号（编码）后，回到室内就可以把传输到计算机的各点在计算机屏幕上以展绘编码的方式出来，再根据跑尺人员自己所走过的线路，辅以这些点号编码，则可比较方便地把这些点连接起来。或者通过编制编码引导文件，实现自动连线。 当完成这项工作后，再把这些图拿到实地对照，量取实地没有测到的各种数据，再在计算机上进行交互编缉，从而得最终的地形图。 2.4.3 注意事项 2.4. 3.1 司尺要点 采用以上方法，对观测及司尺人员的要求是比较高的。第一 配合要默契，这一点测完了，下一点应测什么应心灵相通；对观测人员的输入数字及字母的熟练程度要求较高，一般应在10秒内完成。第二 司尺人员担负着室内绘图的工作，是测图过程中的主要人员，所以对于地物（貌）的综合取舍等要心中有数，并且应在跑尺前确定好跑尺的线路，尽量避免走冤枉路。 采用这样的测量方法要省事、快捷。测站上所需要的仅是编码及照准两个过程，而司尺人员所需要做的仅是通过对讲机报编码、摆放棱镜两个过程。现在的全站仪测量一个坐标，基本上在1秒以内，有的甚至达到了0.3秒一个点。受走路等原因的影响，测地物约30秒一个点、地貌在1分钟以内，可以说，主要的时间是从一个点到另一个点的时间，而在这么短的时间内，画草图的人员基本上是跟不上这个思路与速度的。经本人每天测量小时计，每天约可测600至900点。而且，连线的成功率在95％以上。 2.4. 3.2碎部要点 在测量的过程中，碎部点的取舍和测量至关重要，测点过密，造成成图密集，不该要的要