第十一章 數(shù)字地籍測量

1、第十一章 數(shù)字地籍測量第一節(jié) 概述一、數(shù)字地籍測量概述地籍測量技術(shù)和方法是當(dāng)今測繪技術(shù)應(yīng)用的集成，是與測繪技術(shù)和方法同步發(fā)展的。傳統(tǒng)的地籍測量利用大平板、小平板、經(jīng)緯儀對各種地籍要素及有關(guān)的地物和地貌要素進(jìn)行測定，用專用符號(hào)和按一定的比例尺繪制成圖，其成果是人工繪制的模擬地籍圖。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的普及，各種軟件的開發(fā)和電子測繪儀器的發(fā)展和應(yīng)用，促進(jìn)了測繪技術(shù)向的自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展。測量成果不再是紙質(zhì)圖，而是以數(shù)字形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中可以傳輸、處理、共享的數(shù)字圖。數(shù)字地籍測量是數(shù)字測繪技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用，其實(shí)質(zhì)是一種全解析的，機(jī)助測圖的方法。數(shù)字地籍測量是以計(jì)算機(jī)為核心，在外連輸入輸

2、出設(shè)備及硬、軟件的支持下，對各種地籍信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪方法。數(shù)字地籍測量是一個(gè)融地籍測量外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)用于地籍管理的必然結(jié)果。它的最大優(yōu)點(diǎn)是在完成地籍測量的同時(shí)可建立地籍圖形數(shù)據(jù)庫，從而為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化地籍管理奠定了基礎(chǔ)。數(shù)字地籍測量模式有三種，一是野外數(shù)字地籍測量模式，二是數(shù)字?jǐn)z影地籍測量模式，三是內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化地籍測量模式。這三種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，他們相互補(bǔ)充，從而實(shí)現(xiàn)地籍信息的全覆蓋采集。1. 全野外數(shù)字地籍測量模式對于尚未測繪大比例尺地籍圖的城鎮(zhèn)地區(qū)是一種可行和非常值得推薦的測量模式。所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過后續(xù)軟件的處理，便可得到該

3、地區(qū)的大比地籍圖以及其他各種專題圖，同時(shí)還可以為建立該地區(qū)的地籍?dāng)?shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)采集所使用的硬件不同又可分為如下幾種模式。（1） 全站儀+電子記錄簿(如PC-E500、GRE3、GRE4等)測圖軟件這種采集方式是利用全站儀在野外實(shí)地測量各種地籍要素的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)采集軟件的控制下實(shí)時(shí)傳輸給電子手簿，經(jīng)過預(yù)處理后按相應(yīng)的格式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中，同時(shí)配繪草圖，供測圖軟件進(jìn)行編輯成圖。這是上早期主要的數(shù)字地籍測量模式。其優(yōu)點(diǎn)是容易掌握，缺點(diǎn)為草圖繪制復(fù)雜，容易出錯(cuò)，其功效不高。（2） 全站儀+便攜式計(jì)算機(jī)+測圖軟件這是一種集數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理于一體的數(shù)字式地籍測量方式，由全站儀在實(shí)地采集全部

4、地籍要素?cái)?shù)據(jù)，由通信電纜將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給便攜機(jī)，數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)時(shí)地處理并顯示所測地籍要素的符號(hào)和圖形，原始采樣數(shù)據(jù)和處理后的有關(guān)數(shù)據(jù)均記錄于相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫中。由于現(xiàn)場成圖，這種模式具有直觀、速度、效率高的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)為便攜式計(jì)算機(jī)價(jià)格昂貴、適應(yīng)野外環(huán)境的能力較差。（3） 全站儀+掌上電腦+測圖軟件這種模式的作業(yè)方式與上一種相同。由于掌上電腦價(jià)格低廉、操作簡便、現(xiàn)場成圖、速度和效率都很高，其前景十分廣闊。（4） GPSRTK接收機(jī)測圖軟件利用GPSRTK接收機(jī)在野外實(shí)地測量各種地籍要素的數(shù)據(jù)，經(jīng)過GPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行預(yù)處理，按相應(yīng)的格式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中，同時(shí)配繪草圖，供測圖軟件進(jìn)行編輯

5、成圖。GPSRTK接收機(jī)是一種實(shí)時(shí)、快速、高精度、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集設(shè)備，發(fā)展于20世紀(jì)90年代中期。其顯著的優(yōu)點(diǎn)是控制點(diǎn)大大減少，在平坦地區(qū)，一個(gè)控制點(diǎn)可測量幾十平方公里甚至幾百平方公里，在復(fù)雜地區(qū)，也比前三種模式的控制點(diǎn)減少10倍以上，因此其測量效率大大提高。其缺點(diǎn)為必須繪制測量草圖，一些無線電死角和衛(wèi)星信號(hào)死角無法采集數(shù)據(jù)，必須用全站儀進(jìn)行補(bǔ)充。這種模式在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查及其變更調(diào)查、土地利用監(jiān)測中將大顯身手。（5） GPSRTK接收機(jī)全站儀掌上電腦測圖軟件這種模式將克服以前集中數(shù)字測量模式的缺點(diǎn)，發(fā)揮他們各自的優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)任何地形環(huán)境條件和任意比例尺地籍圖的測繪，實(shí)現(xiàn)全天候、無障礙、快速、

6、高精度、高效率的內(nèi)外業(yè)一體化采集地籍信息，是未來發(fā)展的必然方向。2. 數(shù)字?jǐn)z影測量模式這種數(shù)據(jù)采集的方式是基于數(shù)字影像和攝影測量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法，在數(shù)字影像上利用專業(yè)的攝影測量軟件來采集數(shù)據(jù)和處理采集的數(shù)據(jù)，從而獲得所需要的基本地籍圖和各種專題地籍圖，如土地利用現(xiàn)狀圖。3. 模擬地籍圖數(shù)字化測量模式這種數(shù)據(jù)采集方式是利用數(shù)字化儀或掃描儀對已有的地籍圖進(jìn)行數(shù)字化，將地籍圖的圖解位置轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一坐標(biāo)系中的解析坐標(biāo)，并應(yīng)用數(shù)字化的符號(hào)和計(jì)算機(jī)鍵盤輸入地籍圖符號(hào)、屬性代碼和注記。而界址點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)可由全野外測量得到，或把已有界址點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)

7、輸入計(jì)算機(jī)，然后將這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)疊加并在數(shù)據(jù)處理軟件的控制下得到各種地籍圖和表冊。在實(shí)際工作中，所說的數(shù)字地籍測量主要是指大比例尺全野外地面數(shù)字地籍測量。本章主要介紹全野外數(shù)字地籍測量和模擬地籍圖掃描數(shù)字化。二、數(shù)字地籍測量的發(fā)展20世紀(jì)50年代美國國防制圖局開始制圖自動(dòng)化的研究，這一研究同時(shí)也推動(dòng)了制圖自動(dòng)化全套設(shè)備的研制，包括各種數(shù)字化儀（手扶數(shù)字化儀及半自動(dòng)跟蹤數(shù)字化儀）、掃描儀、數(shù)控繪圖儀以及計(jì)算機(jī)接口技術(shù)等。隨著計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的不斷發(fā)展、完善和生產(chǎn)，70年代在新的技術(shù)條件下，對計(jì)算機(jī)制圖理論和應(yīng)用問題，如地圖圖形數(shù)字表示和數(shù)學(xué)描述，地圖資料的數(shù)字化和數(shù)據(jù)處理方法、地圖數(shù)據(jù)庫和圖形輸

8、出等方面的問題進(jìn)行了深入的研究，使制圖自動(dòng)化形成了規(guī)模生產(chǎn)，美國、加拿大及歐洲各國，在相關(guān)的重要部門都建立了自動(dòng)制圖系統(tǒng)。進(jìn)入80年代，世界上各種類型的地圖數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)（GIS）相繼建立，計(jì)算機(jī)制圖得到了極大發(fā)展和廣泛應(yīng)用。我國數(shù)字地籍測量是隨著數(shù)字測圖的發(fā)展而產(chǎn)生的，數(shù)字測圖的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：第一階段從80年代初至87年，這一階段參加研究的人員和單位都比較少，人們對數(shù)字測圖的許多問題還模糊不清。再加上當(dāng)時(shí)測圖系統(tǒng)的硬件和軟件的限制，所研制的數(shù)字測圖還很不成熟。88年至91年為第二階段。這一階段參加研制的單位和人員增多，先后研制了十幾套數(shù)字測圖系統(tǒng)，并在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。野外

9、數(shù)據(jù)采集開始采用國內(nèi)自行研制的電子手簿進(jìn)行自動(dòng)記錄、計(jì)算和圖形信息的輸入和修改等。編碼方法一種是采用繪制簡單草圖，然后再根據(jù)草圖進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼；另一種是直接野外編碼，不繪草圖。內(nèi)業(yè)圖形編輯已有了全部自行研制開發(fā)的地圖圖形編輯系統(tǒng)，可對所測的數(shù)字圖在屏幕上進(jìn)行各種編輯和漢字、字符注記，也有的是在AutoCAD平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)，利用Auto CAD強(qiáng)大的繪圖功能進(jìn)行圖形編輯。92年以后是我國數(shù)字測圖進(jìn)入了全面發(fā)展和廣泛應(yīng)用階段。隨著我國大范圍數(shù)字測圖的生產(chǎn)和應(yīng)用，人們對數(shù)字測圖的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步提高，并提出了一些新的更高的要求，數(shù)字測圖不再局限于前一階段只生產(chǎn)數(shù)字地圖這一范圍，還更多地考慮數(shù)字地圖產(chǎn)品如

10、何與各類專題GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如何應(yīng)用數(shù)字地圖產(chǎn)品進(jìn)行工程計(jì)算。因而，人們開始對前一階段研制的各種數(shù)字測圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、開發(fā)性、可擴(kuò)充性等進(jìn)行了新的研究，并進(jìn)行大范圍多種圖（地形圖、地籍圖、管線圖、工程竣工圖等）的試驗(yàn)和生產(chǎn)，在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)推出了成熟的、商品化的數(shù)字測圖系統(tǒng)，并在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著數(shù)字測圖的科學(xué)技術(shù)理論與實(shí)踐的進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)也逐步應(yīng)用到地籍測量中。一些數(shù)字成圖軟件的研制和開發(fā)進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)字地籍測量的發(fā)展。數(shù)字地籍測量作為一種先進(jìn)的測量方法，其自動(dòng)化程度和測量精度均是其它方法難以達(dá)到的。目前，數(shù)字地籍測量已經(jīng)逐步成為地籍測量的主流，正處于蓬勃發(fā)展的時(shí)期，其理論和

11、方法也在實(shí)踐中逐步得到創(chuàng)新和完善。三、數(shù)字地籍測量的特點(diǎn)數(shù)字地籍測量是一種先進(jìn)的測量方法，與模擬測圖相比具有明顯的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景。1. 自動(dòng)化程度高數(shù)字地籍測量的野外測量能夠自動(dòng)記錄，自動(dòng)解算處理，自動(dòng)成圖、繪圖，并向用圖者提供可處理的數(shù)字地圖。數(shù)字地籍測量自動(dòng)化的效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，錯(cuò)誤機(jī)率小，繪制的地圖精確、美觀、規(guī)范。2. 精度高模擬測圖方法的比例尺精度決定了圖的最高精度，圖的質(zhì)量除點(diǎn)位精度外，往往和圖的手工繪制有關(guān)。無論所采用的測量儀器精度多高，測量方法多精確，都無法消除手工繪制對地籍圖精度的影響。數(shù)字地籍測量在記錄、存儲(chǔ)、處理、成圖的全過程中，觀測值是自動(dòng)傳輸，數(shù)字地籍圖毫無損

12、失地體現(xiàn)外業(yè)測量精度。3. 現(xiàn)勢性強(qiáng)數(shù)字地籍測量克服了紙質(zhì)地籍圖連續(xù)更新的困難。地籍管理人員只需將數(shù)字地籍圖中變更的部分輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理即可對原有的數(shù)字地籍圖和相關(guān)的信息作相應(yīng)的更新，保證地籍圖的現(xiàn)勢性。數(shù)字地籍測量的這種優(yōu)勢在城鎮(zhèn)變更地籍中能得到充分的體現(xiàn)。4. 整體性強(qiáng)常規(guī)地籍測量是以幅圖為單位組織施測。數(shù)字地籍測量在測區(qū)內(nèi)部不受圖幅限制，作業(yè)小組的任務(wù)可按照河流、道路的自然分界來劃分，也可按街道或街坊來劃分，當(dāng)測區(qū)整體控制網(wǎng)建立后，就可以在整個(gè)測區(qū)內(nèi)的任何位置進(jìn)行實(shí)測和分組作業(yè)，成果可靠性強(qiáng)，精度均勻，減少了常規(guī)測量接邊的問題。5. 適用性強(qiáng)數(shù)字地籍測量是以數(shù)字形式儲(chǔ)存的，可以根

13、據(jù)用戶的需要在一定范圍內(nèi)輸出不同比例尺和不同圖幅大小的地籍圖，輸出各種分層疊加的專用地籍圖。數(shù)字地籍圖可以方便地傳輸、處理和多用戶共享，可以自動(dòng)提取點(diǎn)位坐標(biāo)、兩點(diǎn)距離、方位角、量算宗地面積、輸出各種地籍表格等等；通過接口，數(shù)字地籍圖可以供地理信息系統(tǒng)建庫使用；可依軟件的性能，方便地進(jìn)行各種處理、計(jì)算，完成各項(xiàng)任務(wù)；數(shù)字地籍測量既保證了高精度，又提供了數(shù)字化信息，可以滿足建立地籍信息系統(tǒng)及各專業(yè)管理信息系統(tǒng)的需要。但是，數(shù)字地籍測量也有缺點(diǎn)是：硬件要求高，一次性投入太大，成本高；二是利用全站式電子速測儀或GPS與電子手簿野外采集數(shù)據(jù)時(shí)，必須繪制草圖，這在一定程度上會(huì)影響工作效率，增加野外操作人員

14、的負(fù)擔(dān)。但是，隨著便攜式計(jì)算機(jī)和掌上電腦在野外測繪的應(yīng)用，這種狀況已經(jīng)得到改進(jìn)，并使數(shù)字地籍測量工作向內(nèi)外業(yè)一體化方向發(fā)展。四、數(shù)字地籍測量的作業(yè)流程數(shù)字地籍測量可以分為三個(gè)階段：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)的輸出。如圖11-1所示，是數(shù)字地籍測量的作業(yè)流程。數(shù)據(jù)采集是在野外和室內(nèi)電子測量與記錄儀器獲取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)要按照計(jì)算機(jī)能夠接受的和應(yīng)用程序所規(guī)定的格式記錄。從采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地圖數(shù)據(jù)，需要借助計(jì)算機(jī)程序在人機(jī)交互方式下進(jìn)行復(fù)雜的處理，如坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、地圖符號(hào)的生成和注記的配置等，這就是數(shù)據(jù)處理階段。地圖數(shù)據(jù)的輸出以圖解和數(shù)字方式進(jìn)行。圖解方式是自動(dòng)繪圖儀繪圖，數(shù)字方式是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，建立數(shù)據(jù)庫。

15、第二節(jié) 數(shù)字地籍測量的軟硬件環(huán)境一、數(shù)字地籍測量系統(tǒng)硬件的組成數(shù)字地籍測量系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的，它的硬件由計(jì)算機(jī)主機(jī)、全站型電子速測儀、數(shù)據(jù)記錄器（電子手簿）、數(shù)字化儀、打印機(jī)、繪圖儀及其輸出輸入設(shè)備組成。圖11-1數(shù)字地籍測量硬件全站型電子速測儀采集野外數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)記錄器（電子手簿、PC卡、掌上電腦）輸入到計(jì)算機(jī)。功能較全的全站型電子速測儀可以直接與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。計(jì)算機(jī)包括臺(tái)式、便攜式PC機(jī)等。若用便攜機(jī)作電子平板，則可將其帶到現(xiàn)場，直接與全站儀通信，記錄數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)成圖。繪圖儀和打印機(jī)是機(jī)組成圖系統(tǒng)不可缺少的輸出設(shè)備。數(shù)字化儀通常用于現(xiàn)有地圖的數(shù)字化工作。其它輸入輸出設(shè)備還有圖像/文

16、字掃描儀、磁帶機(jī)等。計(jì)算機(jī)與外接輸入輸出設(shè)備的連接，可通過自身的串行接口、并行接口及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)。二、數(shù)字地籍測量的硬件功能與使用（一）計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)是數(shù)字地籍測量系統(tǒng)的核心。計(jì)算機(jī)的硬件由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備組成。硬件性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)性能的主要依據(jù)。中央處理器是計(jì)算機(jī)硬件的核心，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算是由CPU完成的。CPU還控制著存儲(chǔ)器和輸入輸出設(shè)備，其運(yùn)算速度和處理能力決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和處理能力。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部存放指令和數(shù)據(jù)的部件，又稱為內(nèi)存。程序必須放在內(nèi)存中才能被CPU讀出和執(zhí)行。外部存儲(chǔ)設(shè)備有和磁盤，它們是利用磁性介質(zhì)來記錄信息。此外還有只讀光

17、盤和可讀寫光盤也應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。輸入設(shè)備包括鍵盤和鼠標(biāo)等。鍵盤是計(jì)算機(jī)的基本輸入設(shè)備，可以直接輸入西文字母和數(shù)字。利用鼠標(biāo)可以簡單快捷的輸入指令，而不需要通過鍵盤敲入復(fù)雜的命令。計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備包括顯示器和打印機(jī)。利用顯示器可以直接進(jìn)行顯示和人機(jī)交互。打印機(jī)可輸出表格、文字?jǐn)?shù)據(jù)和圖件，但出圖質(zhì)量差，精度較低，適合草圖的輸出。（二）全站型電子速測儀1. 全站型電子速測儀簡介全站型電子速測儀，簡稱全站儀，是指在測站上一經(jīng)觀測，必要的觀測數(shù)據(jù)如斜距、天頂距、水平角均能自動(dòng)顯示而且?guī)缀跏窃谕凰查g內(nèi)得到平距、高差和點(diǎn)的坐標(biāo)。全站型電子速測儀由電子經(jīng)緯儀、紅外測距儀和數(shù)據(jù)記錄裝置組成。世界上第一臺(tái)電

18、子速測儀Elta14于1968年由西德奧普托廠研制成功。近幾十年來，由于引用微電子技術(shù)，使新一代的全站型電子速測儀不論在外形、結(jié)構(gòu)、體積和重量方面，還是在功能效率方面，都出現(xiàn)了驚人的進(jìn)步。目前，全站儀產(chǎn)品已有幾十種型號(hào)，且其精度、測程、重量、體積各項(xiàng)指標(biāo)都穩(wěn)步提高、以滿足各項(xiàng)工程的需要。國內(nèi)常用的一些知名廠家的部分全站型電子速測儀的主要技術(shù)指標(biāo)見表111，供讀者參考。表111 全站型電子速測儀的主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)項(xiàng)測角精度(標(biāo)準(zhǔn)差)/測距精度/mm+D×10-6測程(單棱鏡)/km自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)補(bǔ)償范圍/補(bǔ)償精度/數(shù)據(jù)記錄裝置內(nèi)置應(yīng)用程序徠卡(Leica)TC600 553+31.1雙軸

19、±3±2內(nèi)置內(nèi)存或RS-232接口有TC110032+23.5雙軸±3±1PCMCIA存儲(chǔ)卡或RS-232接口有TC150022+23.5雙軸±3±0.3PCMCIA存儲(chǔ)卡或RS-232接口有拓普康(Topcon)GTS-70012+22.7雙軸±31PCMCIA存儲(chǔ)卡有GTS-301S22+22.7雙軸±31RS-232接口有GTS-211D53+21.2雙軸±31RS-232接口有索佳(Sokkia)SET2C/2B23+22.7雙軸±3±1SDC4存儲(chǔ)卡或RS-232接口有SET

20、5F53+21.5雙軸±3 1內(nèi)置內(nèi)存或RS-232接口有NET2B21+0.7雙軸±31RS-232接口有尼康(Nikon)DTM-A10LG53+32.0單軸±3±1RS-232接口或NK-NET接口有DTM-A5LG22+21.80.7單軸±3±1RS-232接口或NK-NET接口有賓得(Pentax)PTS-V225+33.6雙軸±3不詳RS-232接口有PCS-21555+32.0無±3RS-232接口有全站型電子速測儀的優(yōu)勢就在于它采集的全部數(shù)據(jù)能自動(dòng)傳輸給記錄卡、電子手簿、掌上電腦到室內(nèi)成圖，或傳輸給

21、電子平板，在現(xiàn)場自動(dòng)成圖，再經(jīng)過少量的室內(nèi)編輯，即可由電子平板（或臺(tái)式計(jì)算機(jī)）控制繪圖儀出圖。2. 全站型電子速測儀數(shù)據(jù)通信全站型電子速測儀通信是指全站型電子速測儀和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。目前全站型電子速測儀主要用兩種方式與計(jì)算機(jī)通信：一是利用全站型電子速測儀原配置的PCMCIA卡；另一種是利用全站型電子速測儀的輸出接口，通過電纜傳輸數(shù)據(jù)。（1）PCMCIA記錄卡PCMCIA(personal computer memory card international association，個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì))（簡稱PC卡）是該會(huì)確定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)設(shè)備的一種配件，目的在于提高不同計(jì)算機(jī)型以及其

22、它電子產(chǎn)品之間的互換性，當(dāng)前它已成為筆記本式計(jì)算機(jī)的擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)有PC卡接口全站型電子速測儀上，只要插入PC卡，全站型電子速測儀的測量的數(shù)據(jù)將按規(guī)定格式記錄到PC卡上。取出該卡后，可直接插入帶PC記錄卡接口的計(jì)算機(jī)上，與之直接通信。（2）電纜傳輸通信的另一種方式是指全站型電子速測儀將測得或處理的數(shù)據(jù)，通過電纜直接傳輸?shù)诫娮邮植净螂娮悠桨逑到y(tǒng)。由于全站型電子速測儀每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，所以幾乎所有的全站型電子速測儀都采用串行通信方式。串行通信方式是數(shù)據(jù)依次一位一位地傳遞，每一位數(shù)據(jù)占用一個(gè)固定的時(shí)間長度，只需一條線傳輸。最常用的串行通信接口是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（Electronic Indu

23、stries Association）規(guī)定的RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口，它是一個(gè)25針（或9針）的插頭，每一針的傳輸功能都有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，傳輸測量數(shù)據(jù)最常用的只有3條傳輸線，即發(fā)送數(shù)據(jù)線、接收數(shù)據(jù)線和地線，其余的線供控制傳輸用。（3）幾種常用全站型電子速測儀數(shù)據(jù)通信徠卡（Lecica）全站型電子速測儀設(shè)有數(shù)據(jù)接口，配專用5針插頭，賓得（Pentax）、索佳（Sokkia）、拓普康（Topcon）的全站型電子速測儀都配6針接口。如圖113。圖113 6針接口（三）掌上電腦PDA（個(gè)人數(shù)字助理）是在筆記本電腦和手機(jī)之外的移動(dòng)數(shù)字設(shè)備，這類產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是幾乎全部使用筆式輸入，通過觸摸屏來操作。PDA可以

24、分為電子詞典、電子記事本、掌上電腦、手持電腦和智能手機(jī)等多種形態(tài)。掌上電腦是PDA的主流，它具有完善的操作系統(tǒng)，但受空間的限制，一般沒有硬盤，而通過Flash來存儲(chǔ)系統(tǒng)文件和數(shù)據(jù)；目前市場上的掌上電腦主流操作系統(tǒng)主要有Palm OS 5、Pocket PC、EPOC系統(tǒng)。掌上電腦一般使用3.8英寸的LCD屏，其色彩有灰度屏、256色、4096色和64K色彩屏。屏幕分辨率也從160×160至320×320或240×320。LCD屏的照明有兩種方式：背光式和反射式。前者在正常光線及暗光線下，顯示效果都很好，在日光下效果較差，且耗電量大；后者不需要外加照明電源，只需使用

25、周圍環(huán)境的光線，在戶外或光線充足的室內(nèi)，顯示效果很好。掌上電腦多采用紅外通訊端口、RS-232串行通訊端口或底座上的USB端口非常方便與臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦交換數(shù)據(jù)，還可以通過這些端口連接一些標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)與存儲(chǔ)設(shè)備。在掌上電腦上安裝測圖軟件，利用電纜與全站儀進(jìn)行連接進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集，在采集的同時(shí)就可進(jìn)行空間與屬性數(shù)據(jù)的編輯操作，內(nèi)業(yè)時(shí)再將數(shù)據(jù)傳入臺(tái)式機(jī)中。掌上電腦體積小、重量輕，便于攜帶；低能耗，工作時(shí)間長，保持了作業(yè)的連續(xù)性，在最佳的測量條件下進(jìn)行最多的測量作業(yè)，減少測量環(huán)境對測量數(shù)據(jù)精度的影響；掌上電腦使用圖形用戶操作界面的操作系統(tǒng)，具有良好的圖形顯示和交互操作的特性，實(shí)現(xiàn)即測即顯。（四）掃

26、描儀目前應(yīng)用的掃描儀多數(shù)為電荷耦合器件（CCD）陣列構(gòu)成的光電掃描儀。基本工作原理是用激光源經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)照射原稿，使反射光反射到CCD感光陣列，CCD陣列產(chǎn)生的電子信號(hào)經(jīng)過處理得到原稿的數(shù)字化信息，傳送給主機(jī)。對黑白圖像，掃描儀可產(chǎn)生包含不同灰度等級(jí)信息的是數(shù)字信號(hào)。對于彩色圖像，一般用紅、綠、藍(lán)三種顏色分別進(jìn)行處理，得到三種顏色比例信息的結(jié)果。掃描數(shù)字化儀，按結(jié)構(gòu)分為滾動(dòng)式和平臺(tái)式兩種類型，按掃描方式可分為以柵格形式掃描的柵格掃描儀和直接沿線掃描的矢量掃描儀。滾動(dòng)式掃描數(shù)字化儀主要由滾動(dòng)、掃描頭和X方向?qū)к壗M成，圖紙固定在滾動(dòng)上，滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周，掃描頭沿X導(dǎo)軌移動(dòng)一個(gè)行寬，直至整幅圖掃描結(jié)束，

27、即得到原圖的像元矩陣數(shù)據(jù)。平臺(tái)式掃描數(shù)字化儀由平臺(tái)、掃描頭和X、Y導(dǎo)軌組成，圖紙固定在平臺(tái)上，掃描頭在X導(dǎo)軌上移動(dòng)，X導(dǎo)軌可沿Y導(dǎo)軌方向移動(dòng)，這樣掃描頭作逐行掃描，同樣獲得原圖的像元矩陣數(shù)據(jù)。（五）繪圖儀繪圖儀是計(jì)算機(jī)制圖系統(tǒng)常用的圖形輸出設(shè)備，它可以將計(jì)算機(jī)中以數(shù)字形式表示的圖形繪在圖紙上?，F(xiàn)在市場上的繪圖儀主要分筆式和無筆式兩類。筆式有滾筒式和平板式兩種；無筆式繪圖儀主要有噴墨、熱敏、激光、靜電式繪圖儀。噴墨繪圖儀由于其價(jià)格較低、速度快、分辨率高成為數(shù)字地籍測量系統(tǒng)中最理想的選擇，并得到廣泛的應(yīng)用。目前噴墨打印機(jī)按打印頭工作方式可以分為壓電噴墨和熱噴墨兩大類型。用壓電噴墨技術(shù)制作的噴墨打印

28、頭成本比較高，為了降低用戶的使用成本，一般都將打印噴頭和墨盒做成分離的結(jié)構(gòu)，更換墨水時(shí)不必更換打印頭。它對墨滴的控制力強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)高精度的打印。缺點(diǎn)是噴頭堵塞的更換成本非常昂貴。用熱噴墨技術(shù)制作的噴頭工藝比較成熟成本也很低廉，但由于噴頭中的電極始終受電解和腐蝕的影響，對使用壽命會(huì)有不少影響。所以采用這種技術(shù)的打印噴頭通常都與墨盒做在一起，更換墨盒時(shí)即同時(shí)更新打印頭。圖114 惠普Designjet 5000噴墨式繪圖儀三、數(shù)字地籍測量軟件的功能 數(shù)字地籍測量軟件是數(shù)字地籍測量系統(tǒng)的關(guān)鍵。一個(gè)完整的數(shù)字地籍測量軟件應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、成圖、圖形編輯與修改和繪圖功能。軟件必

29、須通用性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，數(shù)據(jù)的表示和編輯直觀、簡潔，使用時(shí)應(yīng)該給用戶盡可能的提供方便，采用菜單驅(qū)動(dòng)方式和鼠標(biāo)工作方式，并且對漢字的支持也是必不可少的。處理后的結(jié)果可以列表方式、文件方式或以圖件方式輸出，繪制出的圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)圖式。（一）數(shù)據(jù)采集功能 它可以用全站型電子速測儀、紅外測距儀或電子經(jīng)緯儀與掌上電腦組合，按一定格式的特征編碼采集數(shù)據(jù)。也可以利用已有的航攝像片對地物點(diǎn)進(jìn)行量測計(jì)算，然后把坐標(biāo)和特征編碼一起存放?；蛘咴谠械丶畧D上進(jìn)行數(shù)字化采集。（二）數(shù)據(jù)輸入功能數(shù)據(jù)輸入即是采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成成圖軟件所能接受圖形數(shù)據(jù)文件，即按點(diǎn)、線、面的X、Y坐標(biāo)分層次輸入計(jì)算機(jī)，并自動(dòng)生成各種特征文件。同

30、時(shí)，還可以輸入屬性數(shù)據(jù)，即按用途要求輸入所需的物體特征，如建筑物的類別、注記、說明等有關(guān)屬性。（三）編輯處理功能程序?qū)斎氲耐鈽I(yè)采集和數(shù)字化方法得到的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行存儲(chǔ)、檢索、提取、復(fù)制、合并、刪除和生成符合規(guī)范要求的地圖符號(hào)，從而保證了數(shù)據(jù)的正確性和完善性。對地物、地貌特征的再分類，各種特征的歸一化、分解和合并，曲線光滑，畸變消除，投影改變，直角改正，以及根據(jù)同一級(jí)數(shù)據(jù)生成不同需要的專題圖等。（四）數(shù)據(jù)管理功能數(shù)據(jù)的管理靠數(shù)據(jù)庫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容包括：特征碼，制圖要素的坐標(biāo)串，制圖要素的屬性，以及要素間的相互關(guān)系等。其功能主要有數(shù)據(jù)的添加、修改與刪除的功能；漢字的輸入與輸出功能；進(jìn)行分類

31、統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)處理功能；顯示和打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表的功能；繪制地籍圖的功能；具有分層檢索的功能。（五）整飾功能具有圖幅間的拼接，繪制圖廓、方格網(wǎng)、圖名、圖廓坐標(biāo)、比例尺、測量單位和日期等功能，并可根據(jù)需要取整飾項(xiàng)目。其特點(diǎn)是用戶界面良好，操作簡便，只要使用常規(guī)的幾種命令就能達(dá)到上述要求，方便靈活，易于掌握。（六）數(shù)據(jù)的輸出功能數(shù)據(jù)輸出包括數(shù)據(jù)打印、數(shù)據(jù)分析和圖形輸出等方面的功能。圖形輸出是將存貯于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的用數(shù)字表示的圖轉(zhuǎn)換成可視圖形。通過圖形顯示器和數(shù)控繪圖機(jī)來實(shí)現(xiàn)，并具有圖形按比例放大和縮小的功能。圖11-5 數(shù)字地籍測繪軟件功能框圖四、國內(nèi)幾種測圖軟件簡介目前，在國內(nèi)市場上有許多數(shù)字測量軟件都具

32、有數(shù)字地籍測量的功能，其中較為成熟，且應(yīng)用較廣泛的主要有SZCT數(shù)字測圖系統(tǒng)、CASS地形地籍成圖軟件，RDMS數(shù)字測圖系統(tǒng)，MAPSUR數(shù)字測圖系統(tǒng)等。這幾種軟件均可用于地籍圖的測繪，并能按要求生成相應(yīng)的圖件和報(bào)表等。下面簡介其中兩種軟件：（一）SZCT數(shù)字測圖系統(tǒng)SZCT數(shù)字測圖系統(tǒng)是武漢大學(xué)測繪學(xué)院和廣西第一測繪院聯(lián)合研制開發(fā)的數(shù)字測圖軟件。該系統(tǒng)以AutoCAD為系統(tǒng)平臺(tái)，具有強(qiáng)大的外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、繪圖功能，在全國許多城市和地區(qū)的測繪部門和土地管理部門都得到應(yīng)用。系統(tǒng)在充分利用AutoCAD最新技術(shù)成果，充分吸收了數(shù)字化成圖、GIS、GPS的最新技術(shù)思想，其測繪成果可以作為

33、用戶深層次應(yīng)用開的前端數(shù)據(jù)。SZCT數(shù)字測圖系統(tǒng)分為野外采集模塊、繪制編輯模塊、高程模型模塊、地籍處理模塊、工程計(jì)算模塊、圖幅管理模塊六大模塊，其中地籍處理模塊具有以下地籍測繪功能：1. 繪制帶權(quán)屬的界址線， 權(quán)屬數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入地籍?dāng)?shù)據(jù)庫。2. 插入界址點(diǎn)、刪除界址點(diǎn)、修改權(quán)屬線、宗地分割、宗地合并。3. 對某界址線的界址點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。3. 完全自動(dòng)的宗地圖生成，包括四至處理、自動(dòng)比例變換、自動(dòng)選擇圖幅大?。灰约笆謩?dòng)繪制宗地圖等功能。4. 將成果表以圖形形式插入宗地圖中。5. 統(tǒng)計(jì)選定界址線的面積。6. 地類號(hào)、單位名、宗地號(hào)、面積范圍等對某街坊的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。7. 利用本功能，可快速將某宗地

34、定位在當(dāng)前屏幕中。 8. 快速查找到重名、重號(hào)宗地，以便進(jìn)一步處理。9. 街坊界址點(diǎn)成果表的自動(dòng)生成；街坊宗地面積匯總表的自動(dòng)生成等等。10. 包括單個(gè)生成、單個(gè)編輯、批量生成、批量打印宗地面積量算表等功能。（二）CASS地形地籍成圖軟件南方公司的CASS系列數(shù)字地籍測量系統(tǒng)是我國開發(fā)較早的數(shù)字地籍測量軟件之一，在全國許多城市和地區(qū)具有廣泛的影響。該系統(tǒng)采用AutoCAD為系統(tǒng)平臺(tái)，并不斷的升級(jí)。CASS地籍版集地形地籍測繪與管理于一體，它依據(jù)國家最新頒布的有關(guān)地形及地籍調(diào)查測量的標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)的，提供的成果標(biāo)準(zhǔn)而且規(guī)范，真正做到了圖形管理與地籍屬性數(shù)據(jù)管理的有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了圖數(shù)交互查詢（即由宗地

35、的屬性可查詢宗地的圖形，由宗地圖形可查詢該宗地的所有屬性數(shù)據(jù)），為地籍管理提供了非常直觀的圖形化界面，其地籍模塊的技術(shù)特色有：1. 根據(jù)權(quán)屬文件自動(dòng)生成地籍圖。2. 修改界址點(diǎn)號(hào)、重排界址點(diǎn)號(hào)、注記界址點(diǎn)點(diǎn)名、刪除界址點(diǎn)注記、調(diào)整界址點(diǎn)順序、界址點(diǎn)修圓等。3. 實(shí)現(xiàn)宗地的合并、分割、重構(gòu)。4. 完全自動(dòng)的宗地圖生成，可以單個(gè)宗地圖的生成或批量生成。5. 地籍信息數(shù)據(jù)庫的建立。用戶可以在“當(dāng)前街道”編輯框中直接輸入數(shù)據(jù)庫的路徑及文件名；也可以在已有街道中用鼠標(biāo)選擇；用戶還可以新建街道，并在對話框中輸入數(shù)據(jù)庫的路徑及文件名。然后輸入宗地信息，包括宗地上建筑物的信息。6. 地籍信息數(shù)據(jù)庫的操作。利用

36、地籍?dāng)?shù)據(jù)庫，用戶可以實(shí)現(xiàn)由圖查庫、由庫查圖或根據(jù)宗地號(hào)查詢宗地信息，如宗地面積、界址點(diǎn)坐標(biāo)、建筑物等。并對宗地信息或建筑物信息進(jìn)行修改。7. 報(bào)表輸出?？梢暂敵鲆越值罏閱挝坏淖诘孛娣e匯總表、界址點(diǎn)坐標(biāo)表、街道分類面積匯總表等。第三節(jié) 全野外數(shù)字地籍測量一、野外數(shù)據(jù)采集的原理（一）點(diǎn)的描述從普通測量學(xué)得知，測圖最基本的測量工作是測定點(diǎn)位。傳統(tǒng)的測圖方法在外業(yè)只測得點(diǎn)的三維坐標(biāo)，然后有繪圖員按坐標(biāo)（或角度、距離）將點(diǎn)展繪到圖紙上，再根據(jù)測點(diǎn)與其他點(diǎn)的關(guān)系連線，按點(diǎn)（地物）的類別加繪圖示符號(hào)，通過這樣逐點(diǎn)的測繪，生產(chǎn)出一幅幅地圖。數(shù)字地籍測量是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)的完成。因此，對于點(diǎn)必須同時(shí)給出點(diǎn)位信息及繪

37、圖信息。數(shù)字地籍測量中的點(diǎn)測繪必須具備三類信息：1. 測點(diǎn)的三維坐標(biāo)；2. 測點(diǎn)的屬性，即點(diǎn)的特征信息（地貌點(diǎn)？地物點(diǎn)？）；有什么特征等。3. 測點(diǎn)的連接關(guān)系，按照這個(gè)連接關(guān)系，即可將相關(guān)的點(diǎn)連成一個(gè)地物。測點(diǎn)的三維坐標(biāo)使用儀器、工具、在外業(yè)測量得到的，最終以X，Y，H（Z）坐標(biāo)表示。測點(diǎn)的屬性是用編碼表示的，有編碼就知道它是什么點(diǎn)，圖式符號(hào)是什么。反之，外業(yè)測量時(shí)知道測的是什么點(diǎn)，就可以給出該點(diǎn)的編碼并記錄下來。因此數(shù)字地籍測量軟件必須建立了一套完整的圖式符號(hào)庫，只要知道編碼，就可以從庫中調(diào)出圖式符號(hào)并繪制成圖。測點(diǎn)的連接信息，是用連接點(diǎn)和連接線型表示的。若在外業(yè)測量時(shí)，將上述三類信息都記錄

38、下來，經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件的處理(自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)檢索、自動(dòng)調(diào)用圖示符號(hào)等)將自動(dòng)繪出所測的地形圖或地籍圖。（二）地籍信息編碼計(jì)算機(jī)是通過測點(diǎn)的屬性信息來識(shí)別測點(diǎn)是哪一類特征點(diǎn)，用什么符號(hào)來表示的，為此，在數(shù)字地籍測量系統(tǒng)中必須設(shè)計(jì)一套完整的地籍信息編碼來替代地籍要素和地物要素相應(yīng)的圖式符號(hào)，以表明測點(diǎn)的屬性信息。1. 地籍信息編碼的原則科學(xué)性和系統(tǒng)性地籍以適合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用和管理為目標(biāo)，地籍信息的編碼首先要遵從國家標(biāo)準(zhǔn)，按國家基礎(chǔ)地理信息的屬性或特征進(jìn)行嚴(yán)密的科學(xué)分類，形成系統(tǒng)的分類體系。 適用性和開放性編碼要充分考慮地籍圖的需要，既要能制作標(biāo)準(zhǔn)的地籍圖，同時(shí)，也要能夠滿足LIS和GIS

39、分析的需要。分類名稱盡量沿用習(xí)慣名稱，編碼盡可能簡短和便于記憶，易于觀測員掌握。不同地區(qū)、不同的LIS和GIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的要求有差別，這就要求系統(tǒng)具有較大的靈活性和開放性，用戶可根據(jù)需要定制實(shí)體代碼、實(shí)體屬性、實(shí)體分層等。 完整性和可擴(kuò)展性分類既反映要素的類型特征，又反映要素的屬性、要素相互關(guān)系及要素的作用，具有完整性。代碼結(jié)構(gòu)留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充余地。2. 地籍信息編碼的內(nèi)容。地籍信息是一種多層次、多門類的信息，對地籍信息如何分類、編碼，目前尚無充分的論證和統(tǒng)一的規(guī)定，根據(jù)有效組織數(shù)據(jù)和充分利用數(shù)據(jù)的原則，對地籍信息的編碼至少考慮如下4個(gè)信息系列： 行政系列。包括?。ㄊ校?、市（地）、縣（市）、區(qū)（

40、鄉(xiāng)）、村等有行政隸屬關(guān)系的系列，這個(gè)系列的特點(diǎn)是呈樹狀結(jié)構(gòu)。 圖件系列。包括地籍圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖、宗地圖（即權(quán)屬界線圖）等。這些圖件均是地籍信息的重要內(nèi)容。 符號(hào)系列。包括各種獨(dú)立符號(hào)、線狀符號(hào)、面狀符號(hào)以及各種注記。 地類系列。包括土地利用現(xiàn)狀分類和城鎮(zhèn)土地利用現(xiàn)狀分類。3. 地籍信息編碼的方法目前，數(shù)字地籍測量成圖軟件編碼時(shí)可以采用的國家標(biāo)準(zhǔn)主要有：1500 11000 12000地形圖要素分類與代碼（GB 14804-93）、1500 11000 12000地形圖圖式（GB/T7929-1995）、國土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼（GB13923-92）。1500 11000 1

41、2000地形圖要素分類與代碼（GB 14804-93）分類編碼體系與國土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼（GB13923-92）一致的，與1500 11000 12000地形圖圖式（GB/T7929-1995）兼容。表11-1 地形信息大類碼表大類碼名稱1測量控制點(diǎn)2水系3居民地4交通5管線與垣柵6境界7地形與地質(zhì)8植被9其它如國土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼（GB13923-92）中對國土信息數(shù)據(jù)分成九大類（見表10-1），代碼由六位數(shù)字碼組成，其結(jié)構(gòu)為：大類碼+小類碼+一級(jí)代碼+二級(jí)代碼識(shí)別碼。大類碼、小類碼、一級(jí)代碼和二級(jí)代碼分別用數(shù)字順序排列。識(shí)別位由用戶自行定義，以便于擴(kuò)充，一般為“0”。圖116編

42、碼舉例現(xiàn)在，商業(yè)化的數(shù)字地籍測量軟件中都采用“無記憶編碼”。即將每一個(gè)地物編碼和它的圖式符號(hào)及漢字說明都編寫在一個(gè)圖塊里，形成一個(gè)圖式符號(hào)編碼表，存儲(chǔ)在計(jì)算內(nèi)，只要按一個(gè)鍵，編碼表就可以顯示出來；用光筆或鼠標(biāo)點(diǎn)中所要的符號(hào)，其編碼將自動(dòng)送入測量記錄中，用戶無需記憶編碼，隨時(shí)可以查找，還可以對輸入的實(shí)體的編碼進(jìn)行修改。隨著GIS的廣泛的建立，數(shù)字地籍測量的編碼如何適應(yīng)GIS的要求，如何形成統(tǒng)一的國標(biāo)，還有待進(jìn)一步的探討。（三）連接信息連接信息可分解為連接點(diǎn)和連接線型。當(dāng)測點(diǎn)是獨(dú)立地物時(shí)，只要用地形編碼來表明它的屬性，即知道這個(gè)地物是什么，應(yīng)該用什么樣的符號(hào)來表示。如果測的是一個(gè)線狀或面狀地物，這

43、時(shí)需要明確本測點(diǎn)與哪個(gè)點(diǎn)相連，以什么線型相連，才能形成一個(gè)地物。所謂線型是指直線、曲線或圓弧線等。 如圖10-7所示，測第2點(diǎn)，必須與1點(diǎn)以直線相連，3點(diǎn)須與2點(diǎn)直線相連，5點(diǎn)與4點(diǎn)，4點(diǎn)與3點(diǎn)則以圓弧相連（圓弧至少需要測3個(gè)點(diǎn)才能繪出），5點(diǎn)與1點(diǎn)以直線相連。有了點(diǎn)位、編碼，再加上連接信息，就可以正確地繪出地物了。 圖11-7 點(diǎn)的連接方式為了便計(jì)算機(jī)的自動(dòng)識(shí)別，對線型可作數(shù)字代碼的規(guī)定。如1為直線；2為曲線；3為圓??；空為獨(dú)立點(diǎn)。二、野外數(shù)據(jù)采集（一）點(diǎn)信息的野外采集傳統(tǒng)的外業(yè)測量都按一定的格式提供了記錄表格，測量人員使用起來很方便，很習(xí)慣。碎部點(diǎn)記錄格式的基本項(xiàng)如下：測站點(diǎn)測站點(diǎn)坐標(biāo)測站

44、點(diǎn)坐標(biāo)測站點(diǎn)高程定向點(diǎn)X坐標(biāo)定向點(diǎn)Y坐標(biāo)定向水平角儀器高（S）（X站）（Y站）（Z站）（X定）（Y定）（H）（I）（ CASS測圖精靈測站點(diǎn)記錄格式）點(diǎn)號(hào)編碼水平角天頂距斜距覘標(biāo)高（P）（C）（H）（V）（D）（h）（CASS測圖精靈碎部點(diǎn)原始記錄格式）在上述記錄格式中：點(diǎn)號(hào)：即點(diǎn)的測量順序號(hào)。第一個(gè)點(diǎn)號(hào)輸入以后，其后不必再人工輸入。每觀測一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)號(hào)自動(dòng)累加1，也可以手工輸入，一個(gè)測區(qū)內(nèi)點(diǎn)號(hào)不能重復(fù)，點(diǎn)號(hào)是唯一的。編碼：順序測量時(shí)，同類編碼只需輸入一次，其后編碼有程序自動(dòng)默認(rèn)。只有在編碼改變時(shí)，再鍵入新的編碼。H，V，D各項(xiàng)：由全站儀觀測后自動(dòng)輸入。覘標(biāo)高：由人工鍵入，輸入一次以后，其余測點(diǎn)

45、的覘標(biāo)高則由程序自動(dòng)默認(rèn)，如覘標(biāo)高改變了，才需再鍵入新覘標(biāo)值。連接點(diǎn)：凡與上一測點(diǎn)相連時(shí)，程序自動(dòng)默認(rèn)上一點(diǎn)點(diǎn)號(hào)；當(dāng)需與其他點(diǎn)相連時(shí)，則需輸入該連接點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)；在便攜機(jī)的顯示屏上，用鼠標(biāo)或光筆捕捉連接點(diǎn)，則其點(diǎn)號(hào)將自動(dòng)填入記錄框。記錄連接點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)有時(shí)是比較困難的。用測記法（野外測記，室內(nèi)成圖模式）時(shí)，必須查看現(xiàn)場繪制的草圖上已標(biāo)注的點(diǎn)號(hào)來幫助連接。線型由系統(tǒng)默認(rèn)。（二）野外數(shù)據(jù)采集的步驟傳統(tǒng)的測圖作業(yè)步驟是先控制測量后碎部測量、先整體后局部。數(shù)字地籍測量可以采用同樣的測量步驟，有的數(shù)字成圖軟件也可以圖根控制測量和碎部測量同步進(jìn)行，稱為“一步測量法”或“一步法測量”。1. 圖根控制點(diǎn)測量“一步測量

46、法”。在圖根導(dǎo)線選點(diǎn)埋樁后，圖根導(dǎo)線和碎部測量同步進(jìn)行：即在一測站上，先測記導(dǎo)線的數(shù)據(jù)（角度、邊長等），緊接著在該測站上進(jìn)行碎部測量?，F(xiàn)以附合導(dǎo)線為例加以說明。如圖10-8，A、B、C、D為已知點(diǎn)；a，b，為圖根導(dǎo)線點(diǎn)；1，2，為碎部點(diǎn)。全站儀安置與B測站（坐標(biāo)已知），后視A點(diǎn)，前視a點(diǎn)，測得水平角，及前視的天頂距和斜距。由B點(diǎn)坐標(biāo)，即可算得a點(diǎn)的坐標(biāo)。施測B測站周圍的碎部點(diǎn)1，2，并依據(jù)B點(diǎn)的坐標(biāo)，算得各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)。同理，依次測得各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)和碎部點(diǎn)坐標(biāo)，即在一測站上，先測出下一導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，然后再測本站的碎部點(diǎn)坐標(biāo)。現(xiàn)場還可進(jìn)行修改。圖118 一步測量法待導(dǎo)線測到C點(diǎn)，則根據(jù)B點(diǎn)至C點(diǎn)的導(dǎo)

47、線測量數(shù)據(jù)，計(jì)算附合導(dǎo)線閉合差。若在限差范圍內(nèi)，則平差計(jì)算出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)值。如有必要（即平差前、后的導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)值相差較大時(shí)），可根據(jù)平差后的坐標(biāo)值重新計(jì)算各站碎部點(diǎn)坐標(biāo)，然后再作繪圖處理。若閉合差超限，則找出錯(cuò)誤，重測導(dǎo)線，再對碎部點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)重算。然后繪制地形圖，打印成果表。2. 碎部點(diǎn)測繪步驟測碎部時(shí)，圖根控制點(diǎn)及其坐標(biāo)都是已知的，且存入坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫中，這是實(shí)時(shí)成圖的必要條件。測站設(shè)置與檢核碎部測量時(shí)，首先要進(jìn)行測站的設(shè)置，即首先要輸入測站點(diǎn)號(hào)、后視點(diǎn)號(hào)、儀器高。接著選擇定向點(diǎn)，照準(zhǔn)好后，輸入定向點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和水平度盤讀數(shù)。然后選擇一已知點(diǎn)（或以測點(diǎn)）進(jìn)行檢核，輸入檢核點(diǎn)點(diǎn)號(hào)，照準(zhǔn)后進(jìn)行測量。測完

48、之后將顯示x、y、H的差值，如果不通過檢核則不能繼續(xù)測量。檢核定向是一項(xiàng)十分重要的工作，切不可忽視。碎部點(diǎn)測量野外數(shù)字地籍測量的碎部點(diǎn)測量的方法主要有極坐標(biāo)法和丈量法。通常采用極坐標(biāo)法進(jìn)行碎部測量，并記錄全部測點(diǎn)信息。當(dāng)在測量碎部點(diǎn)并不關(guān)心碎部點(diǎn)點(diǎn)號(hào)時(shí)，或者碎部點(diǎn)點(diǎn)號(hào)沒有特定要求時(shí)，可以選擇點(diǎn)號(hào)自動(dòng)累計(jì)方式，這樣將可以避免同一數(shù)據(jù)中出現(xiàn)重復(fù)點(diǎn)號(hào)；當(dāng)不能采用自動(dòng)累計(jì)方式時(shí)，可以采用點(diǎn)號(hào)手工輸入方式。丈量法丈量法是碎部測量的另一種作業(yè)方法，是由測圖軟件所提供的。它能夠根據(jù)外業(yè)所測的基本點(diǎn)及丈量的邊長或觀測方向，用解析法求出其它碎部點(diǎn)的坐標(biāo)，并記入碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)區(qū)。碎部測量時(shí)許多隱蔽的點(diǎn)是無法利用極坐標(biāo)

49、法測量出來的，特別是在居民區(qū)，實(shí)際作業(yè)中很多點(diǎn)往往需要用尺丈量計(jì)算出來，因此丈量法在實(shí)際作業(yè)中顯得非常重要。丈量法的方法主要有：邊長交會(huì)、直角折線、線上一點(diǎn)、矩形兩點(diǎn)、矩形第四點(diǎn)、兩點(diǎn)距離、直角偏距、折線平行線、垂線足點(diǎn)、兩直線交點(diǎn)等。以下是丈量法的原理：a. 直角折線。已知起點(diǎn)P1（x1，y2），止點(diǎn)P2（x2，y2），P1P2兩點(diǎn)間水平距離為d，野外測得過P2的垂直距離D，用以下公式可求得Q點(diǎn)坐標(biāo)。注意：自P2開始，沿P1至P2方向，右轉(zhuǎn)90ºD為正，左轉(zhuǎn)90ºD為負(fù)。 b. 垂線足點(diǎn)。已知起點(diǎn)P1（x1，y2），止點(diǎn)P2（x2，y2），參考點(diǎn)P3（x3，y3），用以下

50、公式可求得Q點(diǎn)坐標(biāo)。圖11-9 直角折線 圖11-10 垂線足點(diǎn)3. 野外數(shù)字地籍測量數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)綜上所述，采用全野外數(shù)字地籍測量時(shí)，碎部測量有以下特點(diǎn)：1. 數(shù)字地籍測量是記錄的碎部點(diǎn)的坐標(biāo)、編碼、點(diǎn)號(hào)和連接信息；2. 除采用極坐標(biāo)法外，還可以采用測圖軟件提供的丈量法進(jìn)行碎部測量；3. 碎部測量可以在圖根控制測量后進(jìn)行，也可以與圖根控制測量同時(shí)進(jìn)行；4. 碎部測量時(shí)不受圖幅的限制，分幅由軟件自動(dòng)完成。當(dāng)采用測記模式進(jìn)行外業(yè)測量時(shí)，必須繪制標(biāo)注測點(diǎn)點(diǎn)號(hào)的人工草圖，到室內(nèi)將測量數(shù)據(jù)直接由記錄器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再由人工按草圖編輯圖形文件。當(dāng)采用電子平板測繪模式時(shí)可以進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)成圖和圖形編輯、修正

51、，保證數(shù)字地籍測量外業(yè)測繪的正確性，到內(nèi)業(yè)僅做一些整飾和修改后，即可繪圖輸出。三、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是數(shù)字地籍測量系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)閿?shù)字地籍測量中數(shù)據(jù)類型涉及面廣，信息編碼復(fù)雜，其數(shù)據(jù)采集方式和通訊方式形式多樣，坐標(biāo)系統(tǒng)往往不一致，這對數(shù)據(jù)的應(yīng)用和管理是不利的。因此，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，統(tǒng)一格式，統(tǒng)一坐標(biāo)，形成結(jié)構(gòu)合理、調(diào)用方便的分類數(shù)據(jù)文件，將是數(shù)字地籍測量軟件中不可缺少的組成部分。數(shù)據(jù)處理軟件通常由數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成。（一）數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的主要是對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種限差檢驗(yàn)，消除矛盾并統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。其具體內(nèi)容大體上包括以下幾個(gè)部分：1. 對野外采集并傳

52、輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的篩選、科學(xué)的分類處理，并對外業(yè)觀測值的完整性以及各項(xiàng)限差進(jìn)行檢驗(yàn)。2. 對于未經(jīng)平差計(jì)算的外業(yè)成果實(shí)施平差計(jì)算，從而求出點(diǎn)位坐標(biāo)。（二）數(shù)據(jù)處理經(jīng)預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)，已進(jìn)行了分類，形成了各自的文件。但這些數(shù)據(jù)文件還不能直接用來繪圖，真正可用來繪圖的文件，尚需進(jìn)一步處理才行。數(shù)據(jù)處理模塊主要應(yīng)包含以下幾個(gè)部分：1. 對碎部地物點(diǎn)數(shù)據(jù)文件作進(jìn)一步處理，檢驗(yàn)其地物信息編碼的合法性和完整性，組成以地物號(hào)為序的新的數(shù)據(jù)文件，并對某些規(guī)則地物進(jìn)行直角化處理，以方便圖形數(shù)據(jù)文件的形成。2. 對界址點(diǎn)數(shù)據(jù)文件作進(jìn)一步處理，界址點(diǎn)測量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一般采用拓樸結(jié)構(gòu)，界址點(diǎn)信息編碼亦應(yīng)按

53、此結(jié)構(gòu)的要求設(shè)計(jì)和輸入。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，軟件首先對信息編碼的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)，然后連接成界址鏈。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不僅體現(xiàn)了多邊形的形狀，而且便于根據(jù)觀測數(shù)據(jù)計(jì)算出各宗地的面積，通過輸入界址鏈的左、左宗地號(hào)，可清楚地反映各示地的毗鄰關(guān)系。3. 根據(jù)新組成的數(shù)據(jù)文件，由文件中的信息編碼和定位坐標(biāo)，再按照繪制各個(gè)矢量符號(hào)的程序，計(jì)算出自動(dòng)繪制這些圖形符號(hào)所需要的全部繪圖坐標(biāo)形成圖形數(shù)據(jù)文件。四、圖形輸出繪制出清晰、準(zhǔn)確的地圖是數(shù)字地籍測量工作的主要目的之一，因此圖形輸出軟件也就成為數(shù)字化成圖軟件中不可缺少的重要組成部分。各種測量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后所形成的圖形數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)是以高斯直角坐標(biāo)的形

54、式存放的，而圖形輸出無論是在顯示器上圖形顯示，還是在繪圖儀上自動(dòng)繪圖，都存在一個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問題。另外，還有圖形截幅、繪圖比例尺確定、圖式符號(hào)注記及圖廓整飾等內(nèi)容，都是計(jì)算機(jī)繪圖不可缺少的內(nèi)容，現(xiàn)簡介如下：1、圖形截幅因?yàn)樵跀?shù)字化地籍測量野外數(shù)據(jù)采集時(shí)，常采用全站儀等設(shè)備自動(dòng)記錄或手工鍵入實(shí)測數(shù)據(jù)，并未在現(xiàn)場成圖，因此對所采集的數(shù)據(jù)范圍需要按照標(biāo)準(zhǔn)圖幅的大小或用戶確定的圖幅尺寸進(jìn)行截取，對自動(dòng)成圖來說，這項(xiàng)工作就稱為圖形截幅。也就是將圖幅以外的數(shù)據(jù)內(nèi)容截除，把圖幅以內(nèi)的數(shù)據(jù)保留，并考慮成圖比例尺和圖名圖號(hào)等成圖要素，按圖幅分別形成新的圖形數(shù)據(jù)文件。圖形截幅的基本思路是首先根據(jù)四個(gè)圖廓點(diǎn)的高斯直角

55、坐標(biāo)，確定圖幅范圍；然后，對數(shù)據(jù)的坐標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行判斷，利用在圖幅矩形框內(nèi)的數(shù)據(jù)及由其組成的線段或圖形，組成該圖幅相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)文件，而在圖幅以外的數(shù)據(jù)及由其組成的線段或圖形，則仍保留在原數(shù)據(jù)文件中，以供相鄰圖幅提取。圖形截幅的原理和軟件設(shè)計(jì)的方法很多，常用的有四位碼判斷截幅、二位碼判斷截幅和一位碼判斷截幅等方式。2、圖形顯示與編輯要實(shí)現(xiàn)圖形屏幕顯示，首先要將用高斯直角坐標(biāo)形式存放的圖形定位，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)屏幕坐標(biāo)。高斯直角坐標(biāo)系X軸向北為正，Y軸向東為正；對于一幅圖來說，向上為X軸正方向，向右為Y軸正方向。而計(jì)算機(jī)顯示器則以屏幕左上角為坐標(biāo)系原點(diǎn)（0，0），X軸向右為正，Y軸向下為正，X

56、、Y坐標(biāo)值的范圍則以屏幕的顯示方式?jīng)Q定。因此，只需將高斯坐標(biāo)系的原點(diǎn)平移至圖幅左上角，再按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°，并考慮兩種坐標(biāo)系的變換比例，即可實(shí)現(xiàn)由高斯直角坐標(biāo)向屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換在屏幕上顯示的圖形可根據(jù)野外草圖或原有地圖進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)問題，用程序可對其進(jìn)行屏幕編輯和修改。經(jīng)檢查和編輯修改而準(zhǔn)確無誤的圖形，軟件能自動(dòng)將其圖形定位點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)再轉(zhuǎn)換成高斯坐標(biāo)，連同相應(yīng)的信息編碼保存圖形數(shù)據(jù)文件中（原有誤的圖形數(shù)據(jù)自動(dòng)被新的數(shù)據(jù)所取代）或組成新的圖形數(shù)據(jù)文件，供自動(dòng)繪圖時(shí)調(diào)用。3、繪圖儀自動(dòng)繪圖采用噴墨繪圖儀進(jìn)行圖形輸出，適合于對柵格數(shù)據(jù)或經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后形成的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。輸出時(shí)，每

57、個(gè)柵格像元對應(yīng)一個(gè)“墨點(diǎn)”，最后輸出一幅比例準(zhǔn)確、表現(xiàn)精美的彩色地圖。圖形輸出時(shí)，也應(yīng)考慮其圖形整飾、圖形符號(hào)管理和繪圖輸出三個(gè)部分的內(nèi)容。第四節(jié) 地籍圖原圖數(shù)字化隨著信息技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用，各地相繼建立城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫、土地利用數(shù)據(jù)庫及地籍信息系統(tǒng)。在建庫時(shí)往往要對大量的現(xiàn)有白紙地籍圖進(jìn)行數(shù)字化。目前，對模擬地籍?dāng)?shù)字化的方法有掃描數(shù)字化、手扶數(shù)字化兩種，其中掃描數(shù)字化效率高，應(yīng)用也最普及。一、地籍圖原圖掃描數(shù)字化掃描儀獲取的是數(shù)據(jù)是大量記錄為“黑”和“白”以及一些中間色的像元，必須經(jīng)過大量的處理工作才能變成有用的地籍圖數(shù)據(jù)，如房屋、道路和權(quán)屬界線等。像元的大小的取決于掃描儀的步進(jìn)距離等因素，有的掃描儀的步進(jìn)距離可以按需要調(diào)整。地籍原圖掃描數(shù)字化其流程框圖如1111。（一）圖面預(yù)處理在進(jìn)行掃描數(shù)字化前首先進(jìn)行圖面預(yù)處理。圖面預(yù)處理主