西南交大数字测图课件3

第三章、数字测图
1. 概述 2. 野外数字测量
3. 纸质地图数字化
§3.1 概 述
• 传统地形测图（白纸测图）是将观测值（数值）用图解的 方法转化为图形。其劳动强度大，转化过程将使测得的数 据精度大幅度降低。
在信息剧增，建设日新月异的今天，一纸之图变更、修改
极不方便，实在难以适应当前经济建设的需要。 • 数字测图就是“实现地形信息和地理信息的数字化，以及
信息数据
3. 数字仪法：通过数字化仪在已有地图上采集信息数据 4. 大地测量仪器法：通过全站仪、测距仪、经纬仪等大 地测量仪器实现碎部点野外数据采集
§3.1 概 述
• 数字测图的基本过程
数据处理： 实际上，数字测图的全过程都是在进行数据处理，但这 里强调的数据处理阶段是指在数据采集以后到图形输出 之前对图形数据的各种处理。 数据处理主要包括数据传输、数据预处理（坐标变换、 各种数据资料的匹配、图比例尺的统一）、数据转换、 数据计算（主要是针对地貌关系，如：为绘制等高线， 需要进行插值模型建立、插值计算、等高线光滑处理三 个过程的工作）、图形生成、图形编辑与整饰、图形信 息的管理与应用等。
§3.1 概 述
• 地图图形的数据格式
地图图形按照数据获取和成图方法的不同，分为矢量数据 和栅格数据两种数据格式。矢量数据是图形的离散点坐标 (x, y)的有序集合；栅格数据是图形像元值按矩阵形式的集 合。由野外采集的数据、由解析测图仪获得的数据和手扶 跟踪数字化仪采集的数据是矢量数据；由扫描仪和遥感获 得的数据是栅格数据。 一幅地图图形的栅格数据量一般情况下比矢量数据量大得 多，矢量数据更新方便。因此数字测图多用矢量数据结构 和画矢量图。若采集的数据是栅格数据，要将其转换为矢 量数据。
使内业数据自动处理，自动成图，自动绘图，并向用图
者提供可处理的数字地（形）图软盘，用户可自动提取 图数信息。
§3.1 概 述
•
2.
数字测图的优点
图形数字化 用软盘保存的数字地（形）图，存储了图中具有特定含 义的数字、文字、符号等各类数据信息，可方便地传输、 处理和供多用户共享。数字地图不仅可以自动提取点位
§3.1 概 述
•
4.
数字测图的优点
便于成果更新
数字测图的成果是以点的定位信息和属性信息存入计算 机，当实地有变化时，只需输人变化信息的坐标、代码， 经过编辑处理，很快便可以得到更新的图，从而可以确 保地面的可靠性和现势性。
5.
避免因图纸伸缩带来的各种误差
表示在图纸上的地图信息随着时间的推移，会因图纸的对图纸的依赖性。
性强的地理信息资料。数字测图能提供现势性强的地理 基础信息，经过一定的格式转换，其成果即可直接进入 GIS的数据库。
§3.1 概 述
• 数字测图的基本过程
数字测图必须包括数据采集、数据处理和图形输出三个 基本阶段。 数据采集： 1. GPS法：通过GPS接收机采集野外碎部点的信息数据 2. 航测法：通过航空摄影测量和遥感手段采集地形点的
§3.1 概 述
• 数字测图的基本思想
将地面的地形和地理要素（模拟量）转换为数字量，然 后由计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图， 需要时由图形输出设备（如显示器、绘图仪）输出地形 图或各种专题图图形。 将模拟量转换为数字这一过程通常称为数据采集。目前 数据采集方法主要有：野外地面数据采集法、航片数据 采集法、原图数字化法。 数字测图虽然生产成品仍然以提供图解地形图为主，但 是它以数字形式保存着地形模型及地理信息。
作业过程的自动化”。它尽可能缩短野外测图时间，将大
量手工作业转化为电子计算机控制下的机械操作。这样不 仅能减轻劳动强度，而且不会降低观测精度。
§3.1 概 述
• 广义的数字测图主要包括：全野外数字测图（或称地面 数字测图、内外一体化测图）、地图数字化成图、摄影 测量和遥感数字测图。 • 狭义的数字测图指野外数字测图。随着计算机技术的发 展及其在测绘领域的应用，逐步形成了一套从野外数据 采集到内业制图全过程的、实现数字化和自动化的测量 制图系统。
• 数字测图系统分类
按数据输入方法可区分为：原图数字化数字成图系统，航 测数字成图系统，野外数字测图系统，综合采样（集）数 字测图系统； 按硬件配臵可区分为：全站仪配合电子手簿测图系统，电 子平板测图系统等。
按数据输出内容可区分为：大比例尺数字测图系统，地形
地籍测图系统，地下管线测图系统，房地产测量管理系统， 城市规划成图管理系统等等。
§3.1 概 述
•
6.
数字测图的优点
能以各种形式输出成果
计算机与显示器、打印机联机时，可以显示或打印各种 需要的资料信息，如可打印数据表格。当对绘图精度要 求不高时，可用打印机打印图形。计算机与绘图仪联机， 可以绘制出各种比例尺的地形图、专题图，以满足不同 用户的需要。
7.
方便成果的深加工利用 数字地图分层存放，可无限存放地面信息（这是模拟图 无法比拟的优点）。其不受图面负载量的限制，便于成 果的深加工利用，拓宽测绘工作的服务面，开拓市场。
§3.1 概 述
• 地图图形的描述
一切地图图形都可以分解为点、线、面三种图形要素。其 中点是最基本的图形要素，一组有序的点可连成线，而线 可以围成面。 要准确表示地图上点、线、面的具体内容，还要借助一些
特殊符号、注记来表示。独立地物可以由定位点及其符号
表示，线状地物、面状地物由各种线划、符号或注记表示， 等高线由高程值表达其意义。
§3.1 概 述
• 数字测图系统构成
数字测图系统是以计算机为核心，在外连输入 / 输出设备 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。数字测图系统主要 由数据输入、数据处理和数据输出三部分组成。 地形数据采集 数据处理与成图 成果与图形输出
§3.1 概 述
§3.1 概 述
• 地图图形的描述
属性信息又称为非几何信息，包括定性信息和定量信息。 属性的定性信息用来描述地图图形要素的分类或对地图图 形要素进行标名，一般用拟定的特征码（或称地形编码） 和文字表示。有了特征码就知道它是什么点，对应的图式 是什么。属性的定量信息是说明地图要素的性质、特征或 强度的，例如面积、楼层、人口、产量、流速等，一般用 数字表示。 进行数字测图时，不仅要测定地形点的位臵坐标（定位信 息）；还要知道是什么点，是道路还是房屋，它们的连接 关系是怎样的（连接信息）；并当场记下该点的编码（属 性信息）。
§3.2 野外数字测量
• 野外数字测量作业过程
同传统白纸测图方式相比，野外数字测量具有的共同点： – 其测图一般过程相同；
– 地物地貌的测绘方法相同；
– 地形图的测绘定点原理相同； 其不同点是： – 外业操作不同； – 地形图的绘制方法不同；
§3.2 野外数字测量
• 野外数字测量作业模式
野外数字测量有不同的作业模式。归纳而 言，可区分为两大作业模式，即数字测记 模式（简称测记式）和电子平板测绘模式 （简称电子平板）。
§3.1 概 述
• 地图图形的描述
数字测图时必须采集绘图信息，它包括点的定位信息、连 接信息和属性信息。
定位信息亦称点位信息，是用仪器在外业测得的坐标。点
号在测图系统中是唯一的，根据它可以提取点位坐标。 连接信息是指测点的连接关系，它包括连接点号和连接线 型，据此可将相关的点连接成一个地物。 定位信息和连接信息总称为图形信息，又称几何信息。用 此可以绘制房屋、道路、河流、地类界、等高统等图形。
–
– –
绘制等高线
地形图的整饰 图形输出
§3.2 野外数字测量
• ―全站仪+电子手簿”的数字测图
CASS操作注意事项： 1. 千万别忘了存盘（在操作过程中也要不断地进行存盘， 以防操作不慎导致丢失）。正式工作时，最好不要把 数据文件或图形保存在CASS或其子目录下，应该创建 工作目录。 2. 在执行各项命令时，每一步都要注意看下面命令区的 提示，当出现“Command：”提示时，要求输入新的 命令，出现“Select objects:‖提示时，要求选择对象。 当一个命令没执行完时最好不要执行另一个命令，若 要强行终止，可按键盘左上角的“ Esc‖ 键或按“ Ctrl‖ 的同时按下“C‖键，直到出现“Command：”提示为 止。 3. 坐标的输入方式 4. 捕捉方式的选取与取消
§3.1 概 述
•
8.
数字测图的优点
可作为GIS的重要信息源
GIS具有方便的空间信息查询、检索功能，空间分析功 能以及辅助决策功能。这些功能在国民经济、办公自动 化及人们日常生活中都有广泛的应用。 建立一个GIS ，花在数据采集上的时间和精力约占整个
工作的８０％； GIS 要发挥辅助决策的功能，需要现势
§3.1 概 述
• 数字测图的基本过程
成果输出：
经过数据处理以后，即可得到数字地图，也就是一个图
形文件，由磁盘或磁带作永久性保存。也可以将数字地 图转换成地理信息系统所需要的图形格式，用于建立和 更新GIS图形数据库。 输出图形是数字测图的主要目的，通过对层的控制，可 以编制和输出各种专题地图，包括平面图、地籍图、地 形图、管网围、带状图、规划图等等，以满足不同用户 的需要。
§3.1 概 述
• 数字测图系统的硬件组成
– 图形输入设备 用于将地图几何图形转换为数据的专用设备称为图形输入 设备。常用的图形输入设备有数字化仪。 – 图形输出设备 实施制图数据到图形的设备称为图形输出设备，主要有打 印机、图形显示器和自动绘图机等。
§3.1 概 述
• 数字测图的优点
1. 2. 4. 5. 测图用图自动化 图形数字化 便于成果更新 避免因图纸伸缩带来的各种误差
坐标、两点距离、方位以及地块面积等，还可以供工程
规划、CAD(计算机辅助设计)使用和供GIS建库使用。数 字地图的管理，既节省空间，操作又十分方便。