大比例尺数字测图的原理方法与应用
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大比例尺数字地形图采集与建库一体化应用本文主要就大比例尺数字地形图采集与建库一体化应用中存在的问题以及一体化应用的可行性做了一些分析和探讨。
标签:大比例尺数字地形图一体化数字测图是对利用各种手段采集到的地面数据进行计算机处理,而自动生成以数字形式储存在计算机存储介质上的地形图的方法。
目前基于计算机技术、信息和通讯技术的快速发展,集数字地形图数据采集、建库、成图的一体化应用越来越普及,进一步提高了大比例尺地图测绘的精度和效率。
1目前大比例尺数字地形图采集建库的方法应用现阶段根据采集数据的手段不同,有地面数字测图、地形图数字化等方法。
1.1地面数字测图在实际工作中,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。
GPS RTK测量GPS定位方法灵活方便、精度高,目前应用非常广泛。
GPS实时动态定位技术(RTK),在RTK作业模式下,测程可达到10km--30km。
通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。
若现场连接电子平板测图系统就可实时成图,及时解决测图中的问题,可实现一步测图,这极大的提高开阔地区野外测图的准确性和劳动效率。
另外,采用自动跟踪式全站仪能自动跟踪照准立在测点上的棱镜,通过无线数字通信将测量数据自动传输给棱镜站的电子平板记录成图。
例如采用TCA全站仪+RCS1000遥控器的测量模式,可实现测站无人值守的遥控测量。
可以在棱镜站遥控开机测量,全站仪自动跟踪、自动照准、自动记录。
TCA遥控测量系统与电子平板连接可实现自动跟踪模式的电子平板数字测图。
人们在数字化测图的生产的实践中不断地改进测量方法和作业手段,研制开发出不少受用户欢迎的数字化测图系统。
主要有:“南方CASS内外业一体化成图系统”、“武汉瑞得RDMS数字测图系统”、“清华三维EPSW电子平板测图系统”等。
第十一章大比例尺数字测图及其在工程中的应用本章要点介绍了数字化测图的组成、特点、控制的方法,重点介绍了草图法野外数据采集和CASS6.1成图软件的应用,数字地形图的应用基础。
数字地形图与GIS的数据交换。
简要介绍了信息测绘化体系。
数字化测图是随着计算机、电子测量设备、数字化成图软件的应用而迅速发展起来的全新的技术与方法。
广泛用于工程测绘与设计、水利水电勘测设计、土地管理、城市勘测规划、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,与传统的白纸测图相比具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前沿。
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白纸测图,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。
使测量成果在利用、存储、管理、更新、显示以及传输有了革命性的改变。
它将为信息时代的地理信息应用提供了最可靠的保障。
11.1 数字化测图的组成数字化测图是以计算机为核心,外加输入、输出设备,通过数据接口将采集的地物、地貌信息传输给计算机进行处理,转化为数字形式,得到内容丰富的电子地图。
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。
数字化测图系统主要由数据输入、数据处理和成果与图形输出三部分组成,其流程如图11-1所示。
19011.2 数字化测图的特点1. 点位的精度高传统的经纬仪配合量角器的图解测图方法,其平面位置误差主要受展绘点的误差和测定误差。
一般在图上误差可达±0.47 mm。
经纬仪视距法测定高程点时,在较平坦地区(0°~6°)视距为150 m,高程测定误差达±60 mm,而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加。
如只用全站仪测定,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,图解地形图的精度并没有提高,这就是白纸测图致命的弱点。
而数字化测图则不同,其平面位置误差约为±0 mm,测定地形点高差约为±9 mm。
比例尺测量的原理与实施方法比例尺是地图制作中常用的测量工具,通过比较地图上的距离和实际距离之间的比例关系,可以准确地定位和测量地图上的各个地点和特征。
本文将介绍比例尺测量的原理和实施方法,并探讨其在地图制作和使用中的应用。
一、比例尺测量的原理比例尺是地图上表示实地距离与地图上距离之比的数值关系。
通常用分数形式或比例形式表示,如1:1000或1/1000。
比例尺的数值越大,表示的地图范围越小,但细节和准确度越高;反之,比例尺的数值越小,表示的地图范围越大,但细节和准确度越低。
比例尺测量的原理基于三角形相似性原理。
当在地图上选择两个具有明确实际距离的地点,并测量它们在地图上的距离,然后通过比例关系计算实际距离,即可确定地图上其他地点的实际距离。
这一原理主要依赖于地图的准确度和测量工具的精确性。
二、比例尺测量的实施方法1. 绘制比例尺:在地图上绘制比例尺是进行测量的第一步。
按照实际距离和地图上距离的比例,绘制一条标尺形状的线段,并在线段上标记出具体的刻度。
刻度通常以实际距离单位进行标注,如米或千米。
2. 选择测量地点:选择两个在实际中具有确定距离的地点作为测量基准点。
这两个地点应该具有清晰的标志物或地标,以便在地图上准确地标记它们的位置。
3. 测量地图距离:使用直尺或测量工具在地图上测量两个基准点之间的距离。
确保直尺与地图上的比例尺线段平行,并且准确地对齐。
4. 计算实际距离:根据比例尺的数值关系计算实际距离。
将地图上的测量距离与比例尺的数值相除,即可得到实际距离。
例如,如果比例尺为1:1000,地图上的测量距离为10厘米,则实际距离为10厘米除以1000,即0.01千米或10米。
5. 应用于地图制作:通过比例尺测量的结果,可以准确地定位和测量地图上的各个地点和特征。
这为地图制作提供了重要的依据和基础。
地图制作者可以根据比例尺测量的结果,绘制出具有一定准确度和比例关系的地图。
三、比例尺测量的应用比例尺测量广泛应用于地图制作、导航系统、城市规划和土地调查等领域。
大比例尺数字化测图技术的应用分析摘要:随着我国科学技术的不断发展,各行各业都发生转变,不断革新传统的科学技术。
现阶段的地形测图比较流行的技术就是大比例尺数字化测图技术,成功实现绘图的数字化、智能化、自动化、实时化。
本文主要介绍了大比例尺数字化测图技术在地形测绘中的应用,主要分析大比例数字化测图技术特点,为测绘领域实现数字化提供了理论和实践依据。
关键词:大比例尺;数字化技术;应用引言:随着计算机信息技术的蓬勃发展,在测图领域被广泛应用和技术日益成熟,使得大比例尺数字化技术是绘图技术创新的重要内容,传统纸质的绘图技术,利用测量工具在户外进行测量,完成测量的各项内容,再由专门人员进行记录数据,最后手工制图到图纸上,传统的测绘无论在工作效率上还是在操作精度上都非常落后,并且增加工作人员的工作强度和工作时间,由于测绘周期较长,造成数据丢失、不准确,严重影响绘图质量和效果。
因此,计算机信息技术不断普及,逐渐在测绘领域应用,实现电子化、数字化、自动化的测绘技术,尤其是大比例尺数字化测图技术在测绘中占据重要位置,提高测绘的制图效率,有效提高测图的质量和效益。
一、大比例尺数字化测图技术的基本概况大比例尺数字化测图技术主要是依据计算机信息技术,利用设备替代人工测图的具体操作,在一些计算机硬件中输入相应的计算机语言,完成计算机绘制和进行在线实时数据收集,实现数字化测图技术。
随着现代科技的高速发展,采用大比例尺数字化测图技术有效实现高技术、高水准的测图技术,保证制图质量,实施数据自动传输、记录数据、精准数据、实时上传数据库,有效降低测图数据丢失概率,避免出现遗漏现象,为制图者、用图者提供真实有效的数字信息,做到数据精准、制图清晰、成功改进人工制图的影响,大大提高测图技术的精准度,为现代绘图提供有力保障,使得绘图更加美观、正规,实现测图技术质的飞跃。
根据数据显示得出,大比例尺数字化测图技术更加能满足现代社会的基本要求,随着计算机信息技术更加先进,数字化技术越来越成熟,将计算机信息技术与数字化相结合,成为现代人们出行的好帮手,方便人们的日常生活,可以做到精准导航,实时数据等服务,满足各行各业人士的需求,实现人员共享,自动计算距离等信息。
大比例尺数字化测图技术及其应用摘要:数字化测图是伴随现代科学技术迅猛发展和智能化测绘仪器广泛使用而兴起的一种现代化测绘技术。
本文介绍了数字测图技术在大比例尺地形图测绘实践中的应用及体会,并提出其与传统测绘方法的比较优势。
关键词:数字化测图大比例尺地形图测绘应用1 大比例尺数字化测图技术的现状和意义1.1 数字化测图发展概述传统的白纸测图方法,利用仪器在野外测量角度、距离、高差,并作记录,再由测绘人员模拟测量数据,按图式符号手工展绘到白纸上。
这种测图方法效率低,劳动强度大,精度不高,用图不便,而且成图周期长、现势性差。
但是在20世纪80年代初期以前,它是我国各种大比例尺测图的最主要的方法。
随着电子技术和计算机技术的发展及其在测绘领域的广泛应用,80年代开始相继产生了全站型电子速测仪(简称为全站仪)、电子数据终端(即电子手簿),逐步组成了野外测量数据采集系统。
与此同时,计算机辅助制图的发展,也逐步组成了内业机助制图系统。
这样,于20世纪80年代初,就形成厂一套从外业数据采集到内业制图全过程实现数字化和自动化的大比例尺测量与制图系统。
利用这种系统进行测图,就称为大比例尺地面数字化测图或全野外数字化测图,它是一种全解析、机助测图的方法。
1.2 数字化测图的基本原理数字化测图,就是应用计算机及其控制下的一套输入输出设备代替手工测图。
其设备除了野外采集数据设备外,还有计算机、绘图仪和联机编辑装置等,统称为硬件。
为了实现计算机对整个测图系统过程的自动控制,并完成各项测图任务的计算和处理,必须把完成这些任务的方法和步骤,用计算机能接受的语言或指令表示出采,这就是程序。
由于测图任务很复杂,所以这些程序也是一个很复杂的系统,统称为软件。
有了这些硬件和软件,只要给出需要加上的制图数据,以及必要的制图参数,就可以通过计算机、绘图仪得到所需要的地图。
1.3 大比例数字化测图的意义大比例数字化测图实质上是一种全解析的、机助测图的方法,它具有如下的意义。
测绘技术中如何进行大比例尺测绘导语:测绘技术在现代社会中起着重要的作用,其中大比例尺测绘更是关乎国家规划和建设的重要任务。
本文将介绍大比例尺测绘的定义、流程和应用,并探讨其中的挑战和解决方案。
一、大比例尺测绘的定义大比例尺测绘是指在地球表面较小区域内,用较大比例尺进行测绘的技术。
一般来说,大比例尺测绘的比例在1:500到1:1000之间。
相比较小比例尺测绘,大比例尺测绘更为精确和详细,可以提供更准确的地理空间信息。
二、大比例尺测绘的流程大比例尺测绘的流程可以分为数据获得、数据处理和数据展示三个主要步骤。
1. 数据获得:数据获得是大比例尺测绘的关键步骤之一。
一般采用的数据获得方法包括遥感影像获取、全球定位系统(GPS)测量、实地勘测等。
通过这些方法获取的数据可以提供尽可能详细和准确的地理信息。
2. 数据处理:在数据获得后,需要对数据进行处理和分析,以生成准确的地图。
数据处理包括数据校正、特征提取、地图拼接等步骤。
通过对数据进行处理,可以提高测绘的准确性和可读性。
3. 数据展示:数据展示是将测绘结果呈现给用户的过程,一般以地图为主要形式。
大比例尺测绘的地图可以提供更为详尽的信息,包括道路、建筑物、地形等。
此外,现代技术如三维可视化也常被应用于大比例尺测绘的数据展示中。
三、大比例尺测绘的应用大比例尺测绘在现代社会中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 国土规划:大比例尺测绘对国土规划而言至关重要。
通过大比例尺的测绘数据,可以更好地进行土地的分类、规划和管理,为国家的经济和社会发展提供基础数据。
2. 城市建设:城市建设需要详细的地理空间信息。
大比例尺测绘可以提供准确的地图,为城市的交通规划、建筑设计和灾害防治等方面提供支持。
3. 资源开发:大比例尺测绘也在资源开发方面发挥重要作用。
无论是在矿产资源的勘探还是农业土地的规划,大比例尺测绘都可以提供详细的地理信息,帮助决策者做出更准确的决策。
四、大比例尺测绘中的挑战与解决方案在大比例尺测绘中,存在着各种挑战,如数据获取困难、数据处理复杂等。
大比例尺数字测图的原理方法与应用
新疆煤田综合勘查队周军
第一章大比例尺数字测图的概念
一、数字测图系统的概念
数字测图系统是以计算机为核心,在外连输入输出设备硬件、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.
大比例尺数字测图一般是指地面数字测图,也称全野外数字测图.
通常所指的大比例尺测图系指1:500—1:5000比例尺测图.
大比例尺测图除测绘地形图以外,还有地籍图房产图和地下管线图等.
二、大比例尺测图的规范和图式
《工程测量规范》、《城市测量规范》、《地籍测绘规范》、《房产测量规范》、《大比例尺地形图机助制图规范》、《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》、《1:5000、1:10000地形图图式》、《地籍图图式》、《1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码》
三、大比例尺测图的特点
1、自动化
野外测量自动记录,自动解算处理,自动成图、绘图,并向用图者提供可处理的数字地图软盘.
2、数字化
(1) 、存储了图的具有特定含义的数字、文字、符号等各类数据信息,同时可以传输、处理和多用户共享.
(2) 、可供建库使用.
(3) 、可进行局部更新
3、高精度
全站仪测量的数据,可自动传输、记录、存储、处理、成图,原始测量数据的精度毫无损失,从而获得高精度.
第二章数字测图的野外作业
一、野外作业方法及步骤
1、图根控制测量
测区的高级控制点不可能满足大比例尺测图的需要,这时应布置适当数量的图根控制点,又称图根点,直接供测图使用.图根控制布设,是在各等级控制下加密,一般不超过两次附合.在较小的独立测区测图时,图根控制可作为首级控制.
图根平面控制点的布设,可采用图根导线,图根三角和交会方法.图根点的高程可采用图根水准和图根三角高程测定.图根点的精度,相对于邻近等级控制点的点位中误差,不应大于图上`0、1mm,高程中误差不应大于测图基本等高距的1/10.
图根控制点(包括已知高级点)的个数,应根据地形复杂,破碎程度或隐蔽情况而决定其数量.就常规成图方法而言,一般平坦而开阔地区每平方公里图根点的精度,对于1:2000比例尺测图应不少于己于15个,1:1000比例尺测图应不少于50个,1:500比例尺测图应不少于己于150个.数字测图方法每平方公里图根点的密度,对于1:2000比例尺测图不少于4个,对于1:1000比例尺测图不少于16个,对于1:500比例尺测图不少于64个.
2、测站点的测定
增设测站点可采用极坐标法、交会法和支导线.测站点的点位精度,相对于附近图根点的中误差不应大于图上0.2mm,高程中误差不应大于测图基本等高距的1/6.
3、经纬仪的半测回观测法
由经纬仪测角可知,采用测回法取盘左,盘右平均值测定水平方向和坚角,可以消除由于横轴误差和视准轴误差所产生的水平方向的影响,以及消除指标差对坚角的影响,半测回观测法是预先测定经纬仪的横轴误差,视准轴误差和指标差,并储存在电子手簿中,对观测方向和天顶距进行改正来消除其影响的.
二、野外采集数据的记录格式及编码
1、记录格式
数字记录内容和格式
大比例尺数字测图野外采集的数据包括:
一般数据,如测区代号、施测日期、小组编号等.
仪器数据,如仪器类型、仪器误差、测距仪加常数、乘常数等.
测站数据,如测站点号、零方向点号、仪器高、零方向读数等.
方向观测数据,如方向点号、目标的觇标高、方向、天顶距和斜距的观测值等.
碎部点观测数据,如点号、连接点号、连接线型、地形要素分类码、计算的x、y坐标和高程等.
控制点数据,如点号、类别、x 、y坐标和高程等.
数据记录格式,分为8个数据段.A1表示记录类别,后面的记录按记录类别表示相应的内容,例如一条碎部点记录,A2表示点号,A3表示连接点号,A4表示线型和线序,A5表示地形要素代码,A6、A7、A8 分别表示碎部点的x、y坐标和高程.
2、地形编码
计算机是通过测点的属性信息来识别测点是那一类特征点,用什么图式符号来表示的.野外采集的数据有观测值,计算结果和其他有关的数据.这些数据除数值外还有属性,为便于记录和计算机处理,属性也用数字代码或英文字母代码来表示
按照GB14804-93《1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码》标准,地形图要素分为9个大类:测量控制点、居民地和垣栅、工矿建(构)筑物及其它设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被.地形图要素代码由四位数字码组成.
除独立物外,线状地物和面状地物符号是由两个或更多的点连接起来构成.对于同一种地物符号,连接线的形状也可以不同.例如房屋的轮廓线多数为直线段的连线,也有圆弧段.因此在点与点连接时,需要有连接线的编码.连接线分为直线、圆弧、曲线,分别以1、2、3表示,空为独立点.称为连接线型码.为了使一个地物上的点由点记录按顺序自动连接起来,形成一个图块,需要给出连线的顺序码,例如用0表示开始,1表示中间,2表示结束.
第三章 计算机地图编辑
野外采集的碎部数据,在计算机显示图形,经过计算机地图编辑,生成数字地图.计算机地图编辑是操作测图软件(或菜单)来完成的.大比例地面数字测图软件具有以下功能:
碎部数据的预处理,包括在交互方式下碎部点的坐标计算及编码、数据的检查及修改、图形显示、数据的图幅分幅等.
地图的编辑,包括地物图形文件生成、等高线文件生成、图形修改、地图注记、图廓生成等
地图输出,包括地图的绘制、数字地图数据处理及储存.
一、数据的图幅分幅和图形文件生成
地图数字测图的碎部记录文件,通常不是以一幅图的范围作为一个文件来记录的,这是由于作业小组的测量范围是按河流,道路的自然分界来划分,同时记录文件的大小也取决于电子手簿的记录容量.因此,一个碎部记录文件可能涉及几幅图,或者是一幅图由多个记录文件拼接生成,完整的碎部记录文件应该完成碎部点的坐标计算和编码,坐标计算和编码可以在原来的记录手簿上完成,或者是在计算机上完成.当碎部记录文件在计算机上显示的图形和实地地形(或工作草图)对照符合后,在按图幅生成图形文件.如图3-1所示,一幅图的图形文件由三个碎部记录文件拼接生成,其中D01,D02,D03,是碎部点的记录文件.
图形文件的形式,不同的测图系统有自己的设计.下面以图3-2为例,介绍一种由坐标文件,图块点链文件和图块索引文件表示的图形文件.
坐标文件的数据结构为:点序号、测量点号、x 、y 、高程(见表3-1).
图块点链文件的数据结构为:点链序号、点序号(见表3-2).
图块索引文件的数据结构为:图块序号、起始点链序号、点数、地形要素代码、线宽(表3-3).
图3-1 图3-2
二、等高线文件
按图幅形成离散高程点临时文件,离散点经构网、等高线追踪,得到表示等高线的有序点列,存入等高线文件.等高线文件由点链文件和索引文件表示.
等高线点链文件的数据结构为:点链序号、x 、 y.
等高线索引文件的数据结构为:等高线序号、起始点链序号、点数、高程、等高线代码. 等高线绘制时,由等高线索引文件获取某一等高线的起始点链序号和点数,在点链文件中,从起始点链序号开始,根据点数逐一读取特征点的坐标,然后用曲线光滑方法绘制首曲线或者是计曲线。
三、图形的修改
图形修改的基本功能包括删除,平移,旋转等。
四注记。