數(shù)字化測(cè)圖概述

目錄

序言課程概況及基本要求

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述第二章全站儀的認(rèn)識(shí)及使用

第三章數(shù)字地形圖的測(cè)繪

第四章地形圖數(shù)字化

第五章數(shù)字化成圖軟件的使用方法

第六章數(shù)字地形圖的應(yīng)用

目錄第一章數(shù)字化測(cè)圖概述大綱要求1.了解數(shù)字化測(cè)圖的概念。

2．理解數(shù)字地圖與傳統(tǒng)地圖的區(qū)別。3．了解數(shù)字測(cè)圖的基本程序4．了解數(shù)字測(cè)圖的發(fā)展第一章數(shù)字化測(cè)圖概述主要內(nèi)容§1.1

數(shù)字化測(cè)圖概述§1.2數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)構(gòu)成§1.3數(shù)字測(cè)圖的工作過程與作業(yè)模式§1.4數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展歷史與展望第一章數(shù)字化測(cè)圖概述§1.1數(shù)字化測(cè)圖概述第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.1.1地形圖與數(shù)字化地形圖地圖是一種古老而有效并一直沿用至今的精確表達(dá)地表現(xiàn)象的方式，是記錄和傳達(dá)關(guān)于自然世界、社會(huì)和人文的位置與空間特性信息最卓越的工具。地形圖是利用測(cè)量儀器將地球表面局部區(qū)域內(nèi)各種地物、地貌的空間位置和幾何形狀，按一定的比例尺，用規(guī)定的圖示符號(hào)繪制成的正射投影圖。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述傳統(tǒng)的圖解法測(cè)圖是利用測(cè)量儀器對(duì)地球表面局部區(qū)域內(nèi)的各種地物、地貌特征點(diǎn)的空間位置進(jìn)行測(cè)定，并以一定的比例尺按圖示符號(hào)將其繪制在圖紙上。（白紙測(cè)圖或模擬法測(cè)圖）在測(cè)圖過程中，數(shù)字的精度由于刺點(diǎn)、繪圖及圖紙伸縮變形等因素的影響會(huì)有較大的降低，而且工序多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量管理難。特別是在當(dāng)今的信息時(shí)代，紙質(zhì)地形圖己難以承載更多的圖形信息，圖紙更新也極為不便，難以適應(yīng)信息時(shí)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展及其向各個(gè)領(lǐng)域的滲透，以及電子全站儀和GPS-RTK等先進(jìn)測(cè)量儀器和技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字測(cè)圖技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并以高自動(dòng)化、全數(shù)字化、高精度的顯著優(yōu)勢(shì)逐步取代了傳統(tǒng)的手工圖解法測(cè)圖的方法。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字地形圖是以數(shù)字形式描述地形圖要素的屬性、定位和關(guān)系信息的數(shù)據(jù)集合，是存儲(chǔ)具有直接存取性能介質(zhì)（磁盤、硬盤和光盤等）上的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)文件。（也稱電子地圖）第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字地形圖與傳統(tǒng)地形圖的區(qū)別(1)數(shù)字地形圖的載體不是紙張而是適合于計(jì)算機(jī)存取的軟盤、硬盤和光盤等。(2)數(shù)字地形圖不像傳統(tǒng)地形圖那樣以線劃、顏色、符號(hào)、注記來表示地物類別和地形，而是以一定的計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字代碼系統(tǒng)來反映地表各類地埋屬性特征。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述(3)數(shù)字地形圖是以數(shù)字形式儲(chǔ)存的1:1的數(shù)宇地形圖，沒有比例尺的限定和固定的圖幅大小。

(4)數(shù)字地形圖的使用必須借助于計(jì)算機(jī)及其配套的外部設(shè)備。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述地形圖是為滿足城市和工程建設(shè)的需要而施測(cè)的。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的復(fù)雜性日益增長，城市人口的密集帶來住宅、交通和各種管線的迅速增加。城市各管理部門迫切要求有城市環(huán)境的綜合信息系統(tǒng)，也就是需要建立城市地理信息系統(tǒng)。而城市測(cè)繪工作所提供的地形圖和其它測(cè)量成果資料是城市地理信息系統(tǒng)酌基礎(chǔ)。為適應(yīng)建立城市地埋信息系統(tǒng)的需要，從事城市測(cè)量的測(cè)繪部門應(yīng)該提供數(shù)字形式的地形圖。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.1.2數(shù)字化測(cè)圖數(shù)字化測(cè)圖分類數(shù)字化測(cè)圖基本思想數(shù)字化測(cè)圖的特點(diǎn)作業(yè)流程地面數(shù)字化測(cè)圖發(fā)展與展望第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字化測(cè)圖的分類廣義的數(shù)字化測(cè)圖又稱為計(jì)算機(jī)成圖主要包括：地面數(shù)字測(cè)圖、地圖數(shù)字化成圖、航測(cè)數(shù)字測(cè)圖、計(jì)算機(jī)地圖制圖。在實(shí)際工作中，大比例尺數(shù)字化測(cè)圖主要指野外實(shí)地測(cè)量即地面數(shù)字測(cè)圖，也稱野外數(shù)字化測(cè)圖。

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述

數(shù)字化測(cè)圖概述

大比例尺數(shù)字化測(cè)圖

是近幾年隨著電子計(jì)算機(jī)、地面測(cè)量儀器、數(shù)字測(cè)圖軟件和GIS技術(shù)的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的全新內(nèi)容，廣泛用于測(cè)繪生產(chǎn)、土地管理、城市規(guī)劃等部門，并成為測(cè)繪技術(shù)變革的重要標(biāo)志。大比例尺數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)逐步替代傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖，促進(jìn)了測(cè)繪行業(yè)的自動(dòng)化、現(xiàn)代化、智能化。測(cè)量的成果不僅有繪在紙上的地形圖，還有方便傳輸、處理、共享的數(shù)字信息，即數(shù)字地形圖，它將為信息時(shí)代地理信息的發(fā)展產(chǎn)生積極的意義。數(shù)字測(cè)圖作為一種全解析機(jī)助測(cè)圖方法，與模擬測(cè)圖相比具有顯著優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景，是測(cè)繪發(fā)展的技術(shù)前沿。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述

數(shù)字化測(cè)圖

數(shù)字化測(cè)圖是以計(jì)算機(jī)為核心，在外連輸入輸出設(shè)備硬件、軟件的條件下，通過計(jì)算機(jī)對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到數(shù)字地圖,需要時(shí)也可用數(shù)控繪圖儀繪制所需的地形圖或各種專題地圖。

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字化測(cè)圖的基本思想傳統(tǒng)的地形測(cè)圖（白紙測(cè)圖）是將測(cè)得的觀測(cè)值用圖解的方法轉(zhuǎn)化為圖形，這一轉(zhuǎn)化過程幾乎都是在野外實(shí)現(xiàn)的，即使是原圖的室內(nèi)整飾一般也要在測(cè)區(qū)駐地完成。另外白紙測(cè)圖一紙難載諸多圖形信息，變更修改也極不方便，實(shí)在難以適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。數(shù)字化測(cè)圖則不同，它希望盡可能縮短野外的作業(yè)時(shí)間，減輕野外的勞動(dòng)強(qiáng)度，將大量的手工操作轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)控制下的機(jī)械操作，不僅減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且不會(huì)損失應(yīng)有的觀測(cè)精度。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述

數(shù)字化測(cè)圖就是將采集的各種有關(guān)的地物和地貌信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到內(nèi)容豐富的電子地圖，需要時(shí)由計(jì)算機(jī)的圖形輸出設(shè)備（如顯示器、繪圖儀）繪出地形圖或各種專題圖圖形。這就是數(shù)字化測(cè)圖的基本思想。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述繪草圖數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位信息特征信息數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)處理地貌模型地物模型屏幕編輯存盤地圖繪圖文件數(shù)字化測(cè)圖示意圖數(shù)宇化測(cè)圖技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)宇化測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展改變了人們對(duì)地形圖本質(zhì)、地形圖功能、成圖萬法以及成圖。工藝等諸多方面的認(rèn)識(shí)，為地形圖制圖領(lǐng)域帶來了新的生機(jī)。從應(yīng)用角度來看，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)圖技術(shù)相比較，在以下幾個(gè)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)：

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1）精度高傳統(tǒng)的測(cè)圖技術(shù)以光學(xué)儀器和視距測(cè)量方法為基礎(chǔ)，且控制測(cè)量采用從整體到局部、逐級(jí)布設(shè)的原則，等級(jí)過多造成精度損失，手工繪圖的精度很難高于圖上0.2mmn，這些都在不同程度上限制了地形圖的精度。數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)則不然，當(dāng)采用草圖法數(shù)字測(cè)記模式作業(yè)時(shí)，全部碎部點(diǎn)均用全站儀測(cè)量，控制層次也相對(duì)減少，其成圖精度比傳統(tǒng)成圖萬法耍高許多。另外，由于數(shù)字地形圖產(chǎn)品不存在圖紙變形，用繪圖儀輸出的紙基地形圖圖面精度也高于傳統(tǒng)成圖方法得到的地形圖產(chǎn)品。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述2）自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度較小在傳統(tǒng)測(cè)圖技術(shù)中，地形原圖必須在野外手工繪制。數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)將成圖這一繁瑣的工作轉(zhuǎn)到室內(nèi)，在計(jì)算機(jī)上以人機(jī)交互的方式繪制地形圖，部分工作可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。當(dāng)采用全站儀觀測(cè)碎部點(diǎn)時(shí)，測(cè)距的精度較高，碎部點(diǎn)觀測(cè)可以在很大范圍內(nèi)進(jìn)行，從而減少了搬站工作。另外，電子測(cè)量儀器用內(nèi)存或電子記錄手簿儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)，可以省卻測(cè)站記錄工作。所有這些部在不同程度上減輕了測(cè)繪工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述3）更新方便、快捷數(shù)字化測(cè)圖工作得到的是---數(shù)字地形圖以某種格式存放的地形圖數(shù)據(jù)文件。其調(diào)用、顯示都十分萬便。一般數(shù)字化成圖軟件部具有"圖形編輯"功能，例如"增加"、"刪除"、"修改"等，這些功能都能充分滿足地形圖修測(cè)和補(bǔ)測(cè)的耍求。利用這些功能進(jìn)行原有數(shù)字化地形圖的修、補(bǔ)測(cè)是十分萬便的。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述4）便于保存與管理數(shù)字地形圖產(chǎn)品以數(shù)字形式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)上，僅占很少的空間。一般情況下，一片1·4MB的軟盤能存放2幅~4幅地形圖，一片65OMB的光盤能存放1000多幅。這與傳統(tǒng)成圖技術(shù)得到的紙質(zhì)地形圖相比是極其優(yōu)越的。另外，數(shù)字地形圖產(chǎn)品也沒有紙質(zhì)地形圖產(chǎn)品保存過程中的霉?fàn)€、變形等問題。數(shù)宇地形圖產(chǎn)品易于復(fù)制，這也給保存的安全性提供了可靠的保證。數(shù)字地形圖產(chǎn)品不僅便于保存，而且管理也十分萬便。目前，己有不少專用軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)字地形圖的計(jì)算機(jī)管理，將數(shù)宇化成圖與數(shù)字地形圖的管埋功能集成在一起，使用極其萬便。

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述5）便于應(yīng)用地形圖測(cè)繪是測(cè)繪工作的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，它的主要目的是為工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃或各級(jí)國土信息管理部門提供基礎(chǔ)信息，目前，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益普及，工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃部門大都采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)部要求采用數(shù)字化地形圖作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的工作底圖。目前在各個(gè)行業(yè)與地理有關(guān)的信息管理，正在迅速發(fā)展和使用GIS技術(shù)，數(shù)字地形圖產(chǎn)品可以是GIS的一種理想的數(shù)據(jù)源。數(shù)字地形圖的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)地形圖應(yīng)用的概念，傳統(tǒng)的地形圖應(yīng)用一般以圖面圖解或目視為基礎(chǔ)，得到的只能是“粗糙”的結(jié)果，對(duì)于數(shù)字地形圖產(chǎn)品，由于包含了詳細(xì)和精確的地理信息，利用它得到的應(yīng)用結(jié)果可以是十分精確的。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述6）易于發(fā)布和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸對(duì)于傳統(tǒng)地形圖來說，時(shí)發(fā)布和遠(yuǎn)程傳輸是難以實(shí)現(xiàn)的。然而，對(duì)于數(shù)字地形圖產(chǎn)品，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及網(wǎng)上地形圖發(fā)布系統(tǒng)的逐步完善，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)地形圖產(chǎn)品的實(shí)時(shí)發(fā)布和遠(yuǎn)程傳輸己經(jīng)成為可能。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述缺陷：主要是費(fèi)用、人員和系統(tǒng)可靠性等方面的問題。在費(fèi)用方面，一個(gè)不容爭(zhēng)議的事實(shí)是數(shù)字化測(cè)圖比傳統(tǒng)測(cè)圖的費(fèi)用高，這主要體現(xiàn)在設(shè)備(包括軟件)費(fèi)用和人力成本兩個(gè)方面。數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)對(duì)人員的素質(zhì)提出了新的要求，最起碼要求具有操作計(jì)算機(jī)的能力。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述§1.2數(shù)字化測(cè)圖的構(gòu)成數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)圖功能的所有因素的集合，廣義地講，數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)是硬件、軟件、人員和數(shù)據(jù)的總和。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.2.1數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的硬件1）計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)是數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中不可替代的主體設(shè)備。它的主要作用是運(yùn)行數(shù)字化成圖軟件，連接數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中的各種輸入輸出設(shè)備2）全站儀全站儀是由測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀和微處埋器組成的一個(gè)智能性測(cè)量儀器。全站儀的基本功能是在儀器照準(zhǔn)目標(biāo)后，通過微處理器的控制自動(dòng)地完成距離、水平萬向和天頂距的觀測(cè)、顯示與存儲(chǔ)。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述

3）數(shù)字化儀

數(shù)字化儀是數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中的一種圖形錄入設(shè)備。它的主要功能是將圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，所以，有時(shí)它又被稱為圖數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。

4）掃描儀掃描儀是以“柵格方式”實(shí)現(xiàn)圖數(shù)轉(zhuǎn)換的設(shè)備。所謂柵格方式就是以一個(gè)虛擬的格網(wǎng)對(duì)圖形進(jìn)行劃分，然后對(duì)每個(gè)格網(wǎng)內(nèi)的圖形按一定的規(guī)則進(jìn)行量化。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述5）繪圖儀繪圖儀是數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中一種重要的圖形輸出設(shè)各輸出《紙質(zhì)地形圖"，又稱"可視地形圖“或數(shù)字地形圖的”硬拷貝“。6）GPS接收機(jī)GPS是全球定位系統(tǒng)(GlobalPositionSystem)的英文縮寫。該系統(tǒng)能連續(xù)向地面發(fā)射信號(hào)，供地面或海陸空各種固定或移動(dòng)接收機(jī)(天線)接收，從而實(shí)現(xiàn)任何地萬和任何時(shí)刻的自動(dòng)定位。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述7）電子手簿電子手簿是數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中連接外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作的一道橋梁，它的主要作用是:在外業(yè)與全站儀連接，記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)并作必要的處理，在內(nèi)業(yè)與計(jì)算機(jī)連接，將記錄數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，供進(jìn)一步處理。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.2.2數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的軟件從一般意義上講，數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的軟件包括為完成數(shù)字化成圖工作用到的所有軟件，即各種系統(tǒng)軟件(如操作系統(tǒng):Windows)、支撐軟件(如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD)和實(shí)現(xiàn)數(shù)字化成圖功能的應(yīng)用軟件或者叫專用軟件(90南方測(cè)繪儀器公司的CASS成圖軟件)。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字化成圖軟件是數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的組成部分，軟件的優(yōu)劣直接影響數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的效率、可靠性、成圖精度和操作的難易程度。選擇一種成熟的、技術(shù)先進(jìn)的數(shù)字測(cè)圖軟件是進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖工作必不可少的關(guān)鍵問題。目前，市場(chǎng)上比較成熟的數(shù)字化成圖軟件主要有如下凡種:(1)南方測(cè)繪儀器有限公司的"數(shù)字化地形地籍成圖系統(tǒng)CASS"。(2)清華山維新技術(shù)開發(fā)公司的"GIS數(shù)據(jù)采集處理與管理系列軟件"。(3)武漢瑞得測(cè)繪自動(dòng)化公司的"數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)RDMS"。(4)北京威遠(yuǎn)圖公司的“CitoMap地理信息數(shù)據(jù)采集”。(5)廣州開思測(cè)繪軟件公司的"SCSGIS2000"。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.2.2數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的人員與數(shù)據(jù)數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的人員是指參與完成數(shù)字化成圖任務(wù)的所有工作與管理人員。數(shù)字化測(cè)圖對(duì)人員提出了較高的技術(shù)要求，他們應(yīng)該是既掌握了現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)又具有一定的計(jì)算機(jī)操作和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的綜合性人才。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要指系統(tǒng)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)流，它包括:采集(原始)數(shù)據(jù)、處理(過渡)J據(jù)和數(shù)字地形(產(chǎn)品)數(shù)據(jù)。采集數(shù)據(jù)可能是野外測(cè)量與調(diào)查結(jié)果(如控制點(diǎn)、碎部點(diǎn)坐標(biāo)、地物屬性等)，也可能是內(nèi)業(yè)直接從己有的紙質(zhì)地形圖或圖像數(shù)字化或矢量化得到的結(jié)果(如地形圖數(shù)字化數(shù)據(jù)和掃描矢量化數(shù)據(jù))。處理數(shù)據(jù)主要是指系統(tǒng)運(yùn)行中的一些過渡性數(shù)據(jù)文件。數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)是指生成的數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)文件，一般包括空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)兩大部分，有時(shí)也考慮時(shí)間數(shù)據(jù)。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.3數(shù)字測(cè)圖的工作過程與作業(yè)模式第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.3.1數(shù)字測(cè)圖的工作過程數(shù)字化測(cè)圖的工作過程主要有:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和圖形輸出。一般經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編碼和計(jì)算機(jī)處理、自動(dòng)繪制兩個(gè)碎和編碼是計(jì)算機(jī)繪圖的基礎(chǔ)，這一工作主要在外業(yè)期間完成。內(nèi)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)的圖形處理，在人機(jī)交互萬式下進(jìn)行圖形編輯，生成繪圖文件，由繪圖儀繪制地形圖。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)過程解析測(cè)圖儀或坐標(biāo)量測(cè)儀數(shù)字化儀掃描儀全站儀或其它測(cè)量儀器成圖軟件打印機(jī)計(jì)算機(jī)電子手簿電子平板(便攜機(jī))繪圖機(jī)顯示屏PC卡圖1-2數(shù)字化測(cè)圖框圖第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集的目的是獲取數(shù)字化成圖所必需的數(shù)據(jù)信息，包括描述地形圖實(shí)體的空間位置和形狀所必需的點(diǎn)的坐標(biāo)和連接方式，以及地形圖實(shí)體的地理屬性。數(shù)據(jù)采集主要有兩大類方法:外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)采集。

外業(yè)采集就是在野外完成地形圖的數(shù)據(jù)采集工作。外業(yè)采集主要用測(cè)量儀器進(jìn)行(全站儀、GPS等)，借助于電子手搏、全站儀存儲(chǔ)器或掌上電腦的幫助，將測(cè)量數(shù)據(jù)(一般為測(cè)點(diǎn)坐標(biāo))傳入計(jì)算機(jī)供進(jìn)一步處理。

內(nèi)業(yè)采集主要是指對(duì)己有地形圖的數(shù)字化。內(nèi)業(yè)采集主要用數(shù)字化儀或掃描儀完成。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述2）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是指將采集數(shù)據(jù)處埋成成圖所需數(shù)據(jù)的過程，包括數(shù)據(jù)格式或結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換、投影變換、圖幅處理、訣差檢驗(yàn)等內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理分?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理、地物點(diǎn)的圖形處理和地貌點(diǎn)的等高線處埋。數(shù)據(jù)預(yù)處理是對(duì)原始記錄數(shù)據(jù)作檢查。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述3）圖形編輯

圖塊文件生成后可進(jìn)行人機(jī)交互方式下的地形圖編輯。在人機(jī)交互萬式下的地形圖編輯，主要包括刪除錯(cuò)誤的圖形和不需要表示的圖形，修正不合理的符號(hào)表示，增添植被、土壤等配置符號(hào)以及進(jìn)行地形圖注記。編輯過程中，在屏幕上的"圖形修改"會(huì)對(duì)相應(yīng)的圖塊做出修改，形成新的圖塊文件。人機(jī)交互編輯必須根據(jù)測(cè)量的地形點(diǎn)和草圖進(jìn)行修改。在編輯中發(fā)現(xiàn)的間題應(yīng)按地形測(cè)量規(guī)范合埋解決，必要時(shí)要通過外業(yè)復(fù)查后修改。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述4）圖形輸出圖塊文件經(jīng)過人機(jī)交互編輯生成數(shù)字地形圖的圖形文件。圖形文件根據(jù)數(shù)字地形圖的用途不同有不同的要求。為滿足計(jì)算機(jī)制圖的數(shù)字地形圖文件，就是編輯后新的圖塊文件，這種圖形文件按一幅圖為單元儲(chǔ)存，用于繪制某一規(guī)定比例尺的地形圖。而滿足數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)庫的圖形文件還需要在上述圖形文件的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步處理。例如，地物分層處理、閉合圖塊處埋、圖形屬性處理以及數(shù)字地面模型的處理等。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.3.2數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)模式作業(yè)模式是數(shù)字化測(cè)圖內(nèi)、外作業(yè)方法、接口方式和流程的總稱。數(shù)字化測(cè)圖的不同作業(yè)方法的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集階段，所以其作業(yè)模式主要根據(jù)數(shù)據(jù)采集的方法進(jìn)行劃分。目前，數(shù)字化測(cè)圖在實(shí)際工作中主要有如下凡種不同的作業(yè)模式:數(shù)字測(cè)記模式、電子平板測(cè)繪模式和內(nèi)業(yè)數(shù)字化。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述

數(shù)字測(cè)記模式是一種野外數(shù)據(jù)采集、室內(nèi)成圖的作業(yè)方法，根據(jù)是用編碼還是用草圖來描述記錄連接關(guān)系和地形圖實(shí)體的地理屬性，又可進(jìn)一步分為有碼作業(yè)和無碼作業(yè)。這種作業(yè)模式的特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確，便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。

電子平板是一種基本上將所有工作放在外業(yè)完成的數(shù)字化成圖方法，它用筆記本電腦模擬測(cè)圖平板，將其與全站儀連接在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯現(xiàn)場(chǎng)同步完成。這種作業(yè)模式的特點(diǎn)是精度高、現(xiàn)場(chǎng)成圖實(shí)現(xiàn)了“所見即所測(cè)”，從而具有較高的可靠性。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述

內(nèi)業(yè)數(shù)字化是指用數(shù)字化儀或掃描儀在室內(nèi)采集數(shù)據(jù)。這種作業(yè)模式的特點(diǎn)是工作較簡單、效率較高，但精度較低，且必須有較完整的滿足要求的紙基地形圖可供利用，但采用掃描儀數(shù)字化時(shí)，還必須進(jìn)行矢量化處理。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述§1.4數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展歷史與展望1.4.1數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展1.4.2數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的展望1.4.3數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的研究內(nèi)容第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.4.1數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展隨著全站型電子速測(cè)儀（簡稱全站儀）的問世和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，大比例尺數(shù)字測(cè)圖的研究取得了可喜的成果，并且在生產(chǎn)中發(fā)揮了愈來愈重要的作用。從八十年初，北京市測(cè)繪院、武漢測(cè)繪大學(xué)、上海市測(cè)繪院、解放軍測(cè)繪學(xué)院和清華大學(xué)等幾十家單位相繼開展了數(shù)字測(cè)圖的應(yīng)用研究工作?？v觀國內(nèi)外地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展，大體可分為“三個(gè)階段”、“兩種模式”。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述⒈數(shù)字測(cè)記模式：野外測(cè)記與室內(nèi)成圖

第一階段：用全站儀或測(cè)距儀配合經(jīng)緯儀測(cè)量，電子手薄記錄，同時(shí)配有人工草圖。

室內(nèi)將測(cè)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，繪圖機(jī)繪制數(shù)字地形圖。通常使用的電子手薄可以是全站儀原配套的電子手?。ㄈ鏕RE3/4，F(xiàn)C5…），也可以是PC-1500或PC-E500改造的電子手薄。由于后兩者價(jià)格低，操作簡單，大部分單位都使用過這類記錄器。初級(jí)階段外業(yè)電子記錄仍然模擬白紙測(cè)圖的單點(diǎn)測(cè)量記錄，要求野外大量繪制人工草圖便于室內(nèi)對(duì)照編輯圖形文件，因此整體工作量比白紙測(cè)圖還要大。但達(dá)到了繪制數(shù)字地形圖的目標(biāo)，人們看到了數(shù)字測(cè)圖的美好前景。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述第二階段：測(cè)記模式不變，成圖軟件向?qū)嵱没l(fā)展。開發(fā)了智能化的外業(yè)采集軟件，它不僅作單點(diǎn)點(diǎn)位記錄，而且記錄成圖所需的全部信息，并且有一些記錄內(nèi)容可由軟件自動(dòng)記錄，減少了鍵入數(shù)據(jù)的工作量。計(jì)算機(jī)也初步具備了自動(dòng)檢索編輯圖形文件的功能，減免了人工畫草圖的工作。如果再配置一個(gè)（A3/A4）小型繪圖儀，現(xiàn)場(chǎng)就可以按坐標(biāo)實(shí)時(shí)展點(diǎn)繪圖，及時(shí)檢查和糾正繪圖錯(cuò)誤。

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述2、電子平板測(cè)繪模式：內(nèi)外業(yè)一體化，實(shí)時(shí)成圖

優(yōu)化應(yīng)用推廣階段

九十年起，人們?cè)跀?shù)字化測(cè)圖的生產(chǎn)的實(shí)踐中不斷地改進(jìn)測(cè)量方法和作業(yè)手段，研制開發(fā)出不少受用戶歡迎的數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)。主要有：“南方CASS內(nèi)外業(yè)一體化成圖系統(tǒng)”、“武漢瑞得RDMS數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)”、“清華三維EPSW電子平板測(cè)圖系統(tǒng)”、“廣州開思SCS成圖系統(tǒng)”等。便攜式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用給數(shù)字測(cè)圖提供了新的發(fā)展機(jī)遇。94年清華大學(xué)與山維開發(fā)公司聯(lián)合研制電子平板測(cè)繪模式——全站儀+便攜機(jī)+測(cè)圖軟件，并將安裝了平板測(cè)繪軟件的便攜機(jī)命名為電子平板。電子平板測(cè)圖軟件既有與全站儀通信和數(shù)據(jù)記錄的功能，又在測(cè)量方法、解算建模、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)成圖和圖形編輯、修正等方面超越了傳統(tǒng)平板測(cè)圖的功能，從硬件意義上講，完全替代了圖板、圖紙等繪圖工具。便攜式計(jì)算機(jī)高分辨率的顯示屏作畫面，顯示屏上所顯即所測(cè)。數(shù)字測(cè)圖真正實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化，測(cè)量出現(xiàn)的錯(cuò)誤現(xiàn)場(chǎng)可以及時(shí)地糾正。從而使數(shù)字測(cè)圖的質(zhì)量與效率全面超過了白紙測(cè)圖。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.4.2數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的展望全站儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量模式

測(cè)站架設(shè)自動(dòng)跟蹤式全站儀，如選擇瑞典捷創(chuàng)力（Geotronic）、日本拓普康(Topcon)等相應(yīng)型號(hào)的測(cè)量儀器。全站儀能自動(dòng)跟蹤照準(zhǔn)立在測(cè)點(diǎn)上的棱鏡，通過無線數(shù)字通信將測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸給棱鏡站的電子平板記錄成圖。最近徠卡公司（Leica）又推出TCA全站儀+RCS1000遙控器的測(cè)量模式，實(shí)現(xiàn)了測(cè)站無人值守的遙控測(cè)量。可以在棱鏡站遙控開機(jī)測(cè)量，全站儀自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)照準(zhǔn)、自動(dòng)記錄。TCA遙控測(cè)量系統(tǒng)與電子平板連接可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤模式的電子平板數(shù)字測(cè)圖。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述GPS測(cè)量模式

GPS是美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的簡稱。它是美國組織研制的用于軍事上導(dǎo)航定位設(shè)備，八十年代推廣到民用。GPS定位方法靈活方便、精度高，目前應(yīng)用非常廣泛。隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)將在普通測(cè)量與工程測(cè)量中將得到進(jìn)一步的普及應(yīng)用。近些年推出的GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（RTK），能夠?qū)崟r(shí)提供測(cè)點(diǎn)在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果。在RTK作業(yè)模式下，測(cè)程可達(dá)到10km--30km。通?；鶞?zhǔn)站的GPS接收機(jī)安置于測(cè)區(qū)的高點(diǎn)以保證數(shù)字通信的暢通。通過數(shù)據(jù)鏈將基準(zhǔn)站的觀測(cè)值及站點(diǎn)坐標(biāo)信息一起發(fā)給流動(dòng)站的GPS接收機(jī)。此時(shí)流動(dòng)站的GPS不僅接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要同時(shí)接收衛(wèi)星發(fā)射的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)組成相位差分觀測(cè)值，經(jīng)處理隨時(shí)得到厘米級(jí)的定位結(jié)果。若現(xiàn)場(chǎng)連接電子平板測(cè)圖系統(tǒng)就可實(shí)時(shí)成圖，及時(shí)解決測(cè)圖中的問題，實(shí)現(xiàn)一步測(cè)圖。這將極大的提高開闊地區(qū)野外測(cè)圖的準(zhǔn)確性和勞動(dòng)效率。

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1.4.3數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的研究內(nèi)容

數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)圖形與技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的主要研究對(duì)象是制圖對(duì)象信息的獲取(采集)、加T(處理)、傳輸、系統(tǒng)分析、圖形顯示與存儲(chǔ)的技術(shù)手段和萬法，主要研究內(nèi)容包括:第一章數(shù)字化測(cè)圖概述1）數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的構(gòu)成隨著電子技術(shù)、儀器制造技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)繪儀器和計(jì)算機(jī)設(shè)備的性能得到了空前的提高。測(cè)繪儀器正在朝著自動(dòng)化、數(shù)宇化、高效率、全天候等方向發(fā)展。電子經(jīng)緯儀、全站儀、GPS接收機(jī)則是其中的典型代表。數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)首先耍從原理上研究如何利用這些現(xiàn)代化測(cè)繪儀器和計(jì)算機(jī)設(shè)備構(gòu)成一個(gè)完整的數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)，包括為了連接這些設(shè)備而進(jìn)行的軟、硬件開發(fā)工作以及從萬法上研究與數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)相適應(yīng)的工作模式和工作方法。

第一章數(shù)字化測(cè)圖概述2）數(shù)字地形圖的數(shù)據(jù)采集設(shè)備與方法數(shù)字地形圖與傳統(tǒng)地形圖最本質(zhì)的區(qū)別在于地理屬性特征的表達(dá)萬法。前者是數(shù)字形式的，后者是圖解形式的。這種差別直接影響到數(shù)據(jù)采集的設(shè)備與萬法，因此有必要研究、開發(fā)、選擇相應(yīng)的采集設(shè)備和采集方法。數(shù)字地形圖的數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)該能直接得到數(shù)字化結(jié)果，如電子經(jīng)緯儀、全站儀等，即使不能在野外得到數(shù)字化結(jié)果，也必須在進(jìn)入數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)前加以轉(zhuǎn)換，如用數(shù)字化儀或掃描儀進(jìn)行數(shù)字化處理。第一章數(shù)字化測(cè)圖概述3）數(shù)字地形圖的表示方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)字地形圖是以數(shù)字形式來表示和存儲(chǔ)地埋屬性特征的，這就要求研究地埋屬性特征的數(shù)字化表示萬法。在數(shù)字化成圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(地形圖數(shù)據(jù)庫)中，制圖實(shí)體的屬性是以代碼來袁示的，而在可視化輸出(如屏幕顯示和繪圖儀輸出紙質(zhì)地形圖)時(shí)，又必須采用與傳統(tǒng)地形圖相同的符號(hào)來表示。這就既要研究科學(xué)的代碼體系又要研究