第九章 地形图的数字化

教师授课教案课程名称：地形测量2005年至2006年第二学期第40次课教学内容板书或旁注第九章大比例尺地形图的测绘第一节测图前的准备工作一、收集资料测图前，需要收集测区内所有控制点的成果资料、测图规范、地形图图式，需要做好测区中地形图的分幅及编号。

二、仪器设备的准备测图前，需要准备仪器设备，对测图使用的仪器，应进行检验、校正。

测图的图纸，目前一般使用聚酯薄膜，它具有伸缩性小、透明度好、不怕潮湿、牢固耐用、便于保存和可以洗涤的优点。

三、绘制坐标格网绘制的方法有：对角线法绘制；坐标仪或坐标网格尺等专用工具绘制。

对角线法绘制坐标方格网，如图所示，先用直尺在图纸上画两条对角线，对角线的交点为M，从M点起沿四个对角方向分别量取相等的长度，得A、B、C、D四点，依次用直线连接各点，得矩形ABCD。

从A、D点起，各沿AB、DC方向作10cm分点，再从A、B点起，各沿AD、BC方向作10cm分点，然后横、竖方向连接各对应分点，并将方格补齐或擦去多余部分，即得方格网。

方格网绘制绘制或印制好的坐标格网，在使用前必须进行检查，看是否符精度要求。

四、展绘控制点首先要确定控制点所在的方格。

如图中，控制点A的坐标XA=1124.28m，YA=646.23m，因此，确定其位于a、b、c、d方格内。

从a和d点向上用比例尺量24.28m，得出m、n两点，再从a和b两点向右量46.23m，得出g、p两点，连接mn 和gp，其交点即为控制点A在图上的位置。

展完后应进行检查，量取相邻控制点之间的图上距离与已知距离进行比较，最大误差应不超过图上±0.3mm，否则控制点位应重新展绘。

当控制点的平面位置在图纸上确定以后，还要注上点号和高程，在点的右侧画一细短线，上方标注点号，下方标注高程。

控制点展绘测量碎部点平面位置的基本方法测量碎部点平面位置的基本方法主要有以下几种：极坐标法、直角坐标法、方向交会法、距离交会法重点介绍极坐标法如图所示，要测定碎部点P的位置，可以通过测定测站点A至碎部点P方向与测站点A至后视点B方向间的水平角β和测站点A至碎部点P的距离d来确定。

第一章概况为满足海安工业园区建设用地的需要，受海安工业园区规划部的委托，我公司对小焦港河以西东海大道(四环路)两侧东西约500米南北约900米的测区进行1：500数字地形图测绘工作。

整个测绘过程将于2005年11月结束。

测区概况：测区位于海安镇平桥村十九组与海南村六、七、八、十组。

地形图测绘具体范围：东至小焦港，南至东海路南600米，西至永安南路延伸段，北至海安镇二里村界河。

地理位置：东经：120º27′-28′，北纬：32º30′。

测区地貌：测区地势平坦，平均高程在4.0米左右，以水浇地、菜地为主，地面附着物以民用建筑及其附属设施为主，测区交通便利，沟渠纵横。

作业时间为9、10、11三个月，因受季风气候影响，加以测区内草木茂盛，给测绘工作带来一定的难度。

测区地形困难类别定为一般地区I类。

第二章编制方案的技术依据1、中华人民共和国标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001以下简称《GPS规范》2、中华人民共和国标准《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》GB/T7929-1995（以下简称《图式》）3、中华人民共和国标准《国家三、四等水准测量规范》GB12898-914、中华人民共和国行业标准《城市测量规范》GJJ8-99（以下简称《规范》）第三章已有测绘资料的利用方案一、平面控制点资料测区附近有我公司2003年施测的E级点D002、C级点HA002两个GPS点。

经踏勘检查，标志完好。

成果可供利用。

二、高程控制点资料在测区附近有我公司2005年6月测的SW09和WD10两个国家四等水准成果。

经踏勘检核无误。

成果可作为本次测量起算成果。

三、地图资料测区有1997年1:10000的海安县土地利用详查图，可以参考进行测区技术设计、控制网布设和踏勘选点工作。

四、现有电子地形图资料测区内有为四环路规划服务的1：500平面图，可作为本次工程的一部分使用。

测量学第九章地形图的测绘第九章地形图的测绘使⽤测绘仪器测绘地形图的⼯作称为地形测图。

测绘地形图实际上是根据所展绘的控制点，测定其临近的地物、地貌点的平⾯位置与⾼程，并将它们表⽰在图上。

⼤⽐例尺地形图——平板仪、经纬仪或全站仪在野外直接测图。

也可⽤航空摄影测量或数字测图。

成图⽅法中⽐例尺地形图——航空摄影测量或根据⼤⽐例尺地形图编绘成图。

⼩⽐例尺地形图——根据⼤中⽐例尺地形图和其他资料编绘成图。

§9.1 测图的准备⼯作⼀、图纸准备⽬前通常使⽤厚度为0.07mm ～0.1mm ，伸缩率⼩于0.2%的聚酯薄膜测图。

⼆、绘制坐标格⽹⽬前通常采⽤绘有坐标格⽹（10cm ×10cm ）的聚脂薄膜图纸，⼀般不再需要⼈⼯绘制坐标⽅格⽹。

如果需要⼿⼯绘制坐标格⽹，可采⽤对⾓线法和坐标格⽹尺法。

三、展绘控制点根据地形图的分幅及编号，先在图上注明格⽹线坐标，然后根据控制点坐标值将控制点展绘在图上。

然后检查精度合格（在图上不超过0.3mm ）后，在其右侧标上点号与⾼程。

26.4711号点注成：如。

§9.2 碎部点的选择地物、地貌的特征点称为碎部点，也称为地形点。

测定地物、地貌的特征点的⼯作称为碎部测量。

⼀、碎部点的选择1.地物点的选择选择能反映地物平⾯形状的特征点，如房屋的墙⾓点、道路的交叉⼝与转折点、河流的转弯处、以及独⽴地物的中⼼点等。

当建（构）筑物轮廓凹凸部分在1：500⽐例尺图上⼩于1mm或其它⽐例尺图上⼩于0.5mm时，可以直线连接。

对于⼀排电杆，可只测出起点、终点的中⼼位置，其它电杆的位置可按量得的间距在连线上插绘。

道路可只测路的⼀边，另⼀边按量得的宽度绘出，或测出路的中⼼线再按路宽绘出两边线。

独⽴地物的测绘，能按⽐例尺表⽰的，应实测外廓，填绘符号；不能按⽐例尺表⽰的，应准确表⽰其定位点或定位线。

管线转⾓部分，均应实测。

线路密集可选主⼲线测绘，⽀线可适当取舍。

当多种线路在同⼀杆柱上时，应选择其主要表⽰。

浅谈地形图数字化过程中图像纠正的方法及特点摘要：地形图数字化最常用的方法是将纸质图件扫描后进行矢量化，由于种种原因，扫描获取的栅格图像存在变形，要获得高精度的地形数据必须要进行纠正，针对此问题，使用南方CASS和MAPGIS软件都能解决，本文介绍了两种软件的使用方法及优缺点。

关健词：图像纠正CASS软件MAPGIS软件栅格图像1、概述目前各级规划及建设等部门拥有大量的各种比例尺的纸质地形图，这些都是非常宝贵的地理信息资源，为了充分利用这些资源，可以将大量纸质地形图通过图形数字化仪或扫描仪等设备输入到计算机中，获得栅格图件，再用专用的软件进行处理及编辑，将其转换成计算机能存储和处理的数字地形图。

在图形的扫描输入或数字化输入过程中，由于操作的误差，扫描仪的分辨率误差、光学误差、机械运动误差和线阵方向与扫描方向不垂直引起的误差，除此之外，在用扫描仪进行扫描图纸时，图像纠正为栅格图像的矢量化奠定了基础，是一个非常重要的作业环节，准确无误的纠正是保证数字栅格图精度的基本前提。

2、图像纠正的方法图像纠正就是尽量消除因图纸变形而产生的像素点位移，使之尽可能符合当初纸图制作时的精度。

主要采取的方式是平移、旋转、缩放，拉伸等变形。

具体做法是在图上找一些具有确切坐标的像素点做为已知点，找出这些已知点的理论坐标，通过投影变换求出其他点的变换参数，来进行图像纠正。

2.1利用CASS软件对图像进行纠正第一步：插入扫描好的光栅图像。

方法是点击CASS的菜单[工具]→[光栅图像]→[插入图像]，弹出图像管理器对话框，点击[附着]，按路径选择要处理的栅格图像名称及格式，然后选择打开，弹出图像对话框，选择好插入点、缩放比例、及旋转角度后点击[确定]。

图中的缩放比例要小于图纸本身的比例，可以输入值，也可以鼠标框选，使用鼠标框选的话不能把握比例尺寸，但是这些都不会影像图像纠正，可以任意选择；旋转角度设置为0。

第二步：图像纠正。

方法是点击CASS的菜单[工具]→[光栅图像]→[图像纠正]，提示栏提示选择要纠正的图像时，选择时一定选取光栅图的边框，这时会弹出图像纠正对话框。

第二节数字化地形图的成图方法数据通讯结束后，计算机的硬盘里就保存了全站仪传来的坐标数据文件，再由CASS5.1进行成图。

根据数据采集的方式不同也有不同的成图方法。

分别有“草图法”、“简码法”、“测图精灵成图法”和“电子平板成图法”。

本文将详细介绍“草图法”，并对其他方法作简要介绍。

一、“草图法”成图“草图法”根据作业方式不同，又可分为“点号定位”、“坐标定位”和“编码引导”几种作业流程。

（一）、“点号定位”法作业流程：“点号定位”法作业流程是：选择测点点号定位成图法—展点—绘平面图—绘等高线—加注记—加图框分幅—成图结束。

下面以CASS5.1中的例子Study.dat数据文件说明Study.dwg图形文件的生成过程。

1、打开CASS5.1界面（图6-8）。

双击CASS5.1图标，即可打开CASS5.1的主界面：2 、选择测点点号定位成图（图6-9）将鼠标移至屏幕右侧菜单内“测点点号”项，按左键，即出现如（图6-9）所示的对话框，选择 Study.dat文件名，点击“打开”后，命令区提示：读点完成！共读入106个点。

3、展野外测点点号点击“绘图处理”下的“展野外测点点号”（图6-10），便出现（图6-11）所示的对话框。

选择Study.dat文件名，点击“打开”后，便可在屏幕上展出野外测点的点号如（图6-12）。

4、绘平面图下面可以灵活使用工具栏中的缩放工具进行局部放大以便绘图，例如先把左上角放大，选择右侧屏幕菜单的“交通设施”按钮，弹出如下菜单如（图6-13），找到“平行等外公路”并选中，点击“OK”，命令区提示：绘图比例尺1：输入500，回车。

点P/<点号> 输入92，回车。

点P/<点号> 输入45，回车。

点P/<点号> 输入46，回车。

点P/<点号> 输入13，回车。

点P/<点号> 输入47，回车。

点P/<点号> 输入48，回车。

第九章第3节地图编绘知识点一：地图数据1 地图数据及地图数据库概念地图数据包括三个基本信息范畴：图形数据、属性数据和时间因素。

其中，图形数据和属性数据也叫做空间数据和非空间数据，它们构成了地图数据的主体。

1．图形数据1)含义图形数据是用来表示地理物体的空间位置、形态、大小和分布特征以及几何类型的数据。

地图图形可以按几何特点分为点、线、面几种元素，其中点是最基本的图形元素。

图形数据是一种非常重要的信息，其重要性体现在以下四个方面：空间定位、空间量度间结构和空间关系。

2)基本形式图形数据包括矢量和栅格两种形式。

3)栅矢转换2．属性数据属性数据又称非空间数据，用来描述地理实体质量和数量特征的数据。

属性数据通常是以特征码形式表现的。

所谓特征码即为根据地图要素的类别、级别等分类特征和其他质量特征进行定义的数字编码。

2地图数据制作1．数据获取将编图的资料扫描输入计算机，或直接将地图数据(包括gis数据库地图数据、野外数字测量地图数据、数字摄影测量地图数据、gps数据等)、图像数据(如遥感影像数据)输入计算机。

2．数据处理(符号化编辑)通过对数据的加工处理，建立起新编地图数据。

主要内容包括三个方面：(1)数据预处理。

即对数字化后的地图数据进行检查、纠正，统一坐标原点，必要时进影变换，进行比例尺转换，不同地图资料的数据匹配归类等，使其规范化。

(2)数据编辑处理。

包括地图数学基础的建立，数据的符号化(图形表达)，地图要素图综合，图形编辑、地图符号化、注记的配置和图廓整饰等。

(3)数据印前处理。

包括数据格式的转换，以及地图符号、注记的压印透明化处理、拼版、组版、喷绘样图等。

3．数据输出输出方式主要有：(1)直接在计算机屏幕上显示地图。

(2)将地图数据传输给打印机，喷绘彩色地图。

(3)地图数据传输到激光照排机，输出供制版印刷用的四色(cymk)菲林片。

(4)传送到数字式直接制版机(compute卜to—plate，ctp)，制成直接上机印刷的印刷版。

关于数字化地形图的测绘的分析【摘要】数字化地形图的测绘已经得到了长足的发展，并逐渐成熟且广泛应用到实际工作中，探讨关于数字化地形图的测绘，分析其成图过程，讨论其实际应用及成图精度，探索数字化地形图的优越性。

【关键词】数字化；地形图；测绘；精度；全站仪；内业；数据采集中图分类号：p231.5 文献标识码：a 文章编号：近几年来，随着社会经济的迅速发展，在实际测绘工作中，数字化测图以其测图数据采集快、精度高、产品的维护与使用快捷、方便、直观、利用率高等优点，在土地管理、测绘生产、城市规划等部门得到了广泛的应用，且被广大用户所接受。

数字化测图技术可作为gis的信息源，且便于图件的更新，对各类基础数据能够及时准确地提供，从而对gis的数据库进行及时更新，保证了地理信息的现实性和可靠性，为gis的空间分析和辅助决策发挥作用，对测绘行业的现代化、自动化、智能化起到了促进作用，对传统的白纸测图实现逐步替代是大势所趋。

数字化测图能够更加方便地处理、传输、共享数字信息，用户所需专用信息可通过控制图形图层数据而输出来，也就是数字地形图，从而对信息时代地理信息的发展产生积极的影响。

数字化地形图的测绘1.1采集外业数据跟平板测图一样，数字化测图也要先到外业采集地形、地物的坐标及高程，然后再进行内业编辑成图。

一般情况下，数字化测图所使用的仪器均是全站仪，数字采集方式是用便携机、电子手簿、掌上电脑登记录数据，或直接用全站仪的内存记录，各种记录方式均有其自身的特点，掌上电脑和便携机最为直观，跟平板测图一样，地形图在外业就可以看到其情况，容易发现遗漏的东西，对所测地物能够一目了然，在地形图修测过程中可使工作特别方便。

在测图过程中，由于掌上电脑的荧屏比较小，因此要使用很多下拉菜单，对数据采集的速度会造成一定的影响。

电子手簿的记录方式是将不同的地物用一些代码来表示，然后将数据传送到计算机上，通过编辑这些点代码，从而显示出地物。

全站仪内存的仅仅是地形、地物点的顺序号及坐标数据，根据这些点的顺序，将这些点传送到计算机上时，参考现场所画的草图，就可勾画出地形、地物点。

第九章地形图的应用大比例尺地形图是建筑项目规划设计和施工中的重要地形资料。

特别是在规划设计阶段，不仅要以地形图为底图，进行总平面的布设，而且还要根据需要，在地形图上进行一定的量算工作，以便因地制宜地进行合理的规划和设计。

第一节地形图的识读为了正确地应用地形图，首先要能看懂地形图。

地形图是用各种规定的符号和注记表示地物、地貌及其它有关资料。

通过对这些符号和注记的识读，可使地形图成为展现在人们面前的实地立体模型，以判断其相互关系和自然形态这就是地形图识读的主要目的。

一、图外注记识读首先了解测图的年月和测绘单位，以判定地形图的新旧；然后了解图的比例尺、坐标系统、高程系统和基本等高距以及图幅范围和接图表。

二、地物识读三、地貌识读在识读地形图时，还应注意地面上的地物和地貌不是—成不变的。

因为城乡建设事业的迅速发展，地面上的地物、地貌也随之发生变化，因此，在应用地形图进行规划以及解决项目设计和施工中的各种问题时，除了细致地识读地形图外，还需进行实地勘察，以便对建设用地作全面正确地了解。

第二节地形图应用的基本内容一、求图上某点的坐标和高程1．确定点的坐标欲确定图上多点的坐标，首先根据固廓坐标注记和点多的图上位置，绘出坐标方格，再按比例尺量取长度。

但是，因为图纸会产生伸缩，使方格边长往往不等于理论长度。

为了使求得的坐标值精确，可采用乘伸缩系数进行计算。

2．确定点的高程在地形图上的任一点，可以根据等高线及高程标记确定其高程。

如果所求点不在等高线上，则作—条大致垂直于相邻等高线的线段，量取其线段的长度，按比例内插求得。

在图上求某点的高程时，通常可以根据相邻两等高线的高程目估确定。

因此，其高程精度低于等高线本身的精度。

规范中规定，在平坦地区，等高线的高程中误差不应超过l／3等高距，丘陵地区，不应超过1／2等高距；山区，不应超过一个等高距。

由此可见，如果等高距为1m，则平坦地区等高线本身的高程误差允许到0.3m、丘陵地区为0.5m，山区可达1m。