数字测图软件考点集合
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1、数字化测图的流程传统的平板测图(白纸测图)过程: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测图的基本过程:数字测图的基本成图过程,就是通过采集有关地物、地貌的各种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而形成绘图数据文件,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。
2、数字测图系统数字测图系统(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。
3、数字测图的实质数字测图的实质是将图形模拟量(地面模型)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,需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)恢复地形图或各种专题图图形。
4、数字测图要解决的问题(1)如何便各种地形要素为计算机识别(2) 计算机按照既定的要求对这些信息进行一系列的处理(3)如何将经过处理的数据和文信息字转换成图形,由屏幕输出或绘图仪输出各种所需图形。
(4) 如何按照一定的数字模型完成各类数字化图形的应用问题。
如面积计算与统计、土方计算、坡度计算及图形管理等。
5、数字测图系统的组成数字测图系统需有一系列硬件和软件组成。
用于野外采集数据的硬件设备有全站式或半站式电子速测仪。
用于室内输入、处理和输出的硬件设备有数字化仪、微机、打印机和数控绘图仪。
最基本的软件设备有系统软件和应用软件。
应用软件主要包括控制测量计算软件、数据采集和传输软件、数据处理软件、图形编辑软件、等高线自动绘制软件、绘图软件及信息应用软件等。
数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成。
6、数字化测图的优点数字化测图使大比例尺测图走向自动化;数字化测图使大比例尺测图走向数字化;数字化测图使大比例尺测图实现了高精度;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。
7、投影的定义所谓投影就是建立起(椭)球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。
基本类型有:圆锥投影,圆柱投影,平面投影,任意投影等8、常用测量坐标系大地坐标系、空间直角坐标系、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系大地坐标系是以参考椭球面为基准面以起始子午面和赤道面为参考面。
9、基本概念地轴:地球的自转轴(NS),N为北极,S为南极。
子午面:过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面:通过英国格林尼治天文台的子午面NGS 。
子午线:子午面与地球面的交线,又叫经线。
纬线:垂直于地轴的平面与地球面的交线。
赤道平面:垂直于地轴并通过地球中心的平面WME。
赤道:赤道平面与地球面的交线。
10、大地坐标系的定义大地经度L:过地面点P的子午面与起始子午面的夹角起始子午面:向东为正0-180 东经,向西为负0-180西经,大地纬度B:过地面点P的椭球法线与赤道面的夹角赤道面:向北为正0-90 北纬,向南为负0-90 南纬,大地高H:P点沿椭球面法线到椭球面的距离。
椭球面:向外为正,向内为负天文经纬度是以垂线为依据,以大地水准面为基准面。
大地经纬度是以法线为依据的,以参考椭球面为基准面。
具体的大地坐标系的定义有比较简洁的定义(todo:大地测量学课本)11、空间直角坐标系以椭球体中心o为原点,起始子午面与赤道面交线为X轴赤道面上与x轴正交的方向为Y 轴,椭球体的旋转轴为Z轴,构成右手直角坐标系12、WGS-84坐标系GPS(全球定位系统)所用的WGS-84坐标系就是一种地心空间直角坐标系,采用1979年国际椭球。
原点位于地球质心,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,X 轴指向BIH1984.0的起始子午面和赤道的交点。
a=6378137mb=6356752.3me=1/298.25713、独立平面直角坐标系当测区范围较小时(小于100km2),常把球面看作平面,这样地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标系来确定。
坐标系原点一般选在测区西南角(测区内X、Y均为正值);原点坐标值可以假定,也可以采用高斯平面直角坐标;规定:X 轴向北为正,Y轴向东为正。
14、不同平面直角坐标系的转换不同平面直角坐标之间坐标转换。
xoy 为测量坐标系;AOB 为施工坐标系。
ααααcos sin sin cos P P o P P P o P B A y y B A x x ++=-+=ααααcos )(sin )(sin )(cos )(o P o P P o P o P P y y x x B y y x x A ---=---=根据图理解即可,公式不用记忆。
15、高斯平面直角坐标系什么是高斯投影?为什么采用高斯投影?高斯平面直角坐标系是怎样建立的?、高斯投影中为什么要分带?如何分带?高斯投影:投影:将球面坐标按一定的数学法则归算到平面上。
即 X= F 1(L ,B )、Y= F 2(L ,B ),我国采用高斯平面直角坐标,小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。
高斯投影的特性:高斯投影是等角横切椭圆柱投影。
等角投影就是正形投影。
所谓,正形投影,就是在极的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。
即投影后角度不变形。
16、测量对地图投影的要求①测量中大量的角度观测元素,在投影前后保持不变,这样免除了大量投影计算工作; ②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相似,给识图用图带来很大方便。
③投影能方便的按分带进行,并能用简单的、统一的计算公式把各带连成整体。
17、高斯投影必须满足的条件1.高斯投影为正形投影,即等角投影;2.中央子午线投影后为直线,且为投影的对称轴;3.中央子午线投影后长度不变。
18、高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系的建立是采用横轴椭圆柱等角投影方法。
投影时设想把一个横椭圆柱,套在椭圆球的外面,使横椭圆柱的中心轴通过椭圆球的中心,与椭圆球的某一子午线相切,这条子午线称为中央子午线。
19、高斯投影中的基本概念投 影 带、投 影 面、中央子午线18、高斯平面直角坐标系的形成中央子午线投影到投影面上;扩大赤道面与横椭圆柱相交,这条交线必与中央子午线相垂直。
沿过N 或S 的母线切开并展平后,这两条直线是正交的。
所以,把交点作为原点,中央子午线作为纵坐标轴X 轴,把赤道的投影作为横坐标轴Y 轴。
这样就构成了高斯平面直角坐标系。
19、高斯投影的特性(1)中央子午线投影后为直线,且长度不变。
(2) 除中央子午线外,其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线,并以中央子午线为对称轴。
投影后有长度变形。
(3) 赤道线投影后为直线,但有长度变形。
(4) 除赤道外的其余纬线,投影后为凸向赤道的曲线,并以赤道为对称轴。
(5) 经线与纬线投影后仍然保持正交。
(6) 所有长度变形的线段,其长度变形比均大于l 。
(7) 离中央子午线愈远,长度变形愈大。
赤道中央子午线平行圈子午线O y20、分带投影高斯投影6°带:自 0°子午线起,每隔经差 6°自西向东分带,依次编号为 1,2,3,…60。
若知道某点的经度,就可以计算出该点所在6°带的带号 N ,该带的中央子午线的经度 L0为: L=6N-3高斯投影3°带:3°带的分带是在6°带的基础上进行分带。
自东经 1°开始,每隔 3°由西向东按 1,2,3 …120顺序编号。
如果知道某点的经度,就可以求出该点所在3°带的带号n ,该3°带的中央子午线的经度L 为: L=3n 。
刚说理论不好玩,下面是具体的实例:按照6º带划分的规定,第1带中央子午线的经度为3º,其余各带中央子午线经度与带号的关系是: L 。
=6ºN -3º(N 为6º带的带号)例1 :20带中央子午线的经度为L 。
=6º× 20-3º=117 º按照3º带划分的规定,第1带中央子午线的经度为3º,其余各带中央子午线经度与带号的关系是: L 。
=3ºn (n 为3º带的带号)例 2:40带中央子午线的经度为L 。
=3º× 40=120 º例 3:东经121°11′所在6°和3°带的带号和中央子午线为:6°带:(121+3)/6≈20.7≈21带,中央子午线为东经 123°3°带: 121/3 ≈ 40.3 ≈ 40带,中央子午线为东经 120°21、3、6度带的关系3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带子午线重合,减少了换带计算。
工程测量采用3 º带,特殊工程可采用1.5 º带或任意带。
大比例尺测图和工程测量常采用 3°带、1.5°带投影或者以任意经度的子午线作为中央子午线和更小的经差进行分带投影。
22、关于投影带的计算若已知某点的经度为L,则该点的6º带的带号N由下式计算:N=INT(L/6)(取整)+1我国境内有11个6度带,13-23若已知某点的经度为L,则该点所在3º带的带号按下式计算:n=INT((L-1.5)/3)+1我国境内有21个3度带,25-4523、由于我国的位于北半球,东西横跨11个6º带(13-23),各带又独自构成直角坐标系。
故:X值均为正,而Y值则有正有负。
24、坐标值的规律(测量常识)由于我国的位于北半球,东西横跨11个6º带(13-23),各带又独自构成直角坐标系。
故:X值均为正,而Y值则有正有负。
点在高斯平面直角坐标系中的坐标值理论上中央子午线的投影是X轴,赤道的投影是Y轴,其交点是坐标原点。
点的X坐标是点至赤道的距离;点的Y坐标是点至中央子午线的距离,设为y’;y’有正有负。
为了避免Y坐标出现负值,把原点向西平移500公里。
为了区分不同投影带中的点,在点的Y坐标值上加带号N所以点的横坐标通用值为y=N*1000000+500000+y’25、国家统一坐标系(测量常识)规定:将X坐标轴向西平移500km,即所有点的Y坐标值均加上500km ,在横坐标Y值前加注该投影带带号。
例如:某点的国家统一坐标Y =19123456.789m,则该点位于第19带内,其相对于中央子午线的实际横坐标值为:Y=-376543.211m 。