数字测图的作业过程.ppt

中国矿业大学环测学院,Principle and Methods of Digital Mapping,数字测图原理及方法,第二章 数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,明确任务，调查测区 编写技术设计书 地形控制测量 地形测图 地形图的编辑、整饰与输出 质量检查与验收 编写技术总结，提交有关资料 组织、管理、人员、业务技术,一、 技术设计,1.比例尺定义,1)、大比例尺 1 : 500 1 : 5 000,2)、中比例尺 1 : 10 000 1 : 50 000,3)、小比例尺 小于1 : 100 000,2.大比例尺数字测图的作业范围,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，它们的基本测绘方法是相同的，并具有本地统一的平面坐标系统、高程系统和图幅分幅方法。,数字测图的作业过程,地籍图表示的内容有地籍要素和必要的地形要素。地籍要素包括行政境界、土地权属界线、界址点及编号、土地编号、房产情况、土地利用类别、土地等级、土地面积等。必要的地形要素包括测量控制点、房屋道路、水系以及与地籍有关的地物、地理名称等。,房产图是地形图和地籍图的派生图，主要内容包括控制点、界址点、房屋权界线、房屋结构及层次、房产类别及用途、用地界线、附属设施、围护物、道路、水系以及与房产有关的其他地形要素等。,地下管线图的主要内容是各类地下管线的地面特征点、地下管线探测点、地下管线尺寸及用途、地下管线的附属设施以及地下管线周边的地形要素等。,数字测图的作业过程,3.大比例尺数字测图的作业规范,-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 : 1 000 1 : 2 000 地形图图式 - 1 : 5 000 1 : 10 000 地形图图式 -地籍图图式 -1 : 500 1 : 1 000 1 : 2 000 地形图要素分类与代码等。,数字测图的作业过程,4.大比例尺数字测图技术设计的内容,1、任务概述 2、测区情况,实地踏勘,了解测区地形特点考察图根控制的布设条件 3、已有资料及其分析需要的测绘资料：控制点,已有地形图 4、技术方案的设计 5、组织与劳动计划 6、仪器配备及供应计划 6、财务预算 7、检查验收计划以及安全措施等。,数字测图的作业过程,二、 图根控制测量和测站点测定,1.图根控制测量,图根平面控制点的布设，可采用图根导线、图根三角、交会方法和GPS RTK等方法。 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0.1 mm， 高程中误差不应大于测图基本等高距的1/10。,数字测图的作业过程,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。 对一般平坦而开阔地区，每平方千米图根点的密度为： 常规成图：1：200015个 1：100050个 1：500150个 数字成图：1：20004个 1：100016个 1：50064个,数字测图的作业过程,2.测站点的测定,在控制点或图根点上，增设测站点可采用极坐标法、交会法和支导线。 数字测图测站点的点位精度要求： 中误差，图上0.2mm，高程，测图基本等高距的1/6,数字测图的作业过程,三、野外采集数据,传统地形图的测绘：测定点位，现场依据展绘的点位按图式符号描绘,数字测图是经过计算机软件自动处理（自动识别、自动检查、自动连接、自动调用图式符号等），自动绘出所测的地形图。因此，对地形点必须同时给出点位信息及绘图信息。 野外数据采集 1、GPS法 即通过GPS接受机采集野外碎部点的信息数据； 2、航测法 航空摄影测量和遥感手段采集地形点的信息数据； 3、大地测量仪器法 即通过全站仪、测距仪、经纬仪等大地测量仪器实现碎部点野外数据采集。,数字测图的作业过程,数字测图中地形点的描述必须具备3类信息： （1）测点的三维坐标（点号）； （2）测点的属性，即地形点的特征信息（地形编码）； （3）测点的连接关系（连接点和连接线型）。,野外测量时，知道测的是什么，当场记下该点的编码和连接信息；显示成图时，利用测图系统中的图式符号库，根据编码，就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。 即，如果测得点位，又知道该测点应与哪个测点相连，还知道它们对应得图式符号，就可以将所测的地形图绘出。这一简洁明了的测绘系统工作原理，正是由面向目标的系统编码、图式符号、连接信息一一对应的设计原理所实现的。,数字测图的作业过程,四、数据编码,一）、数据编码的概念 表示地物的属性（地物类别等）和连接关系等信息按照一定规则构成的符号串来，称为数据编码。,二）、全要素编码,全要素编码要求对每个碎部点都要进行详细的说明。全要素编码通常是由若干个十进制数组成。其中每一位数字都按层次分，都具有特定的含义。首先参考图式符号，将地形要素分类。如：1代表测量控制点；2代表居民地；3代表独立地物14代表道路；5代表管线和垣栅；6代表水系；7代表境界；8代表地貌；9代表植被。然后，再在每一类中进行次分类，如居民地又分为：01代表一般房屋；02代表简单房屋；03代表特种房屋等等。另外。再加上类序号(测区内同类地物的序号)、特征点序号(同一地物中特征点连接序号)。如某一碎部点的编码为20101503，各位数字的含义如下： 第一位数字(2)表示：地形要素分类； 第二、第三位数字(01)表示：地形要素次分类； 第四、第五、第六位数字(015)表示：类序号； 第七、第八位数字(03)表示：特征点序号。 如 20101503,三）、块结构编码方案,块结构编码将整个编码分成几大部分，如分为：点号、地形编码、连接点和连接线型四部分，分别输入。地形编码是参考图式的分类，用3位整数将地形要素分类编码。如：100代表测量控制点类；104代表导 线点；200代表居民地类，又代表坚固房屋；210代表建筑中的房屋。点号表示测量的先后顺序，用4位数字表示；连接点是记录与碎部点相连接的点号；连接线型是记录碎部点与连接点之间的线型(直线、曲线、圆弧及独立点)，用一位数字表示。,四）、简编码输入方案,外业作业只输入简单的提示性编码，经内业识别自动转换为程序内部码。 可分为：类别码、独立符号码和关系码3种，每种由13位字符组成。 特点：形式简单，规律性强，无需特别记忆，同时采 集测点的地物要素和拓扑关系码。 缺点：需要有草图辅助。,1. 类别码符号及含义,类别码符号及含义（续）,2。点状地物符号代码表(A00-A23),点状地物符号代码表(A24-A44),点状地物符号代码表(A45-A67),点状地物符号代码表(A68-A99),3。描述连接关系的符号的含义,地物起点的操作码,示例,连续观测点的操作码,交叉观测点的操作码,平行体观测点的操作码,野外测点简码法，随着测点的流水号增大，避免编错是关键的。 为此，也可以用编码引导法，利用草图，内业编辑编码引导文件，生成带简码的数据文件，再自动成图,编码引导文件： D1，53，56，165，164，163 D3，52，54，55，161，160 X2，51，57，58 X0，13，14，181 F2，46，45，127 F2，67，170，171 A30，137 (2007-10-8stop),五、野外数据采集方法及成图方法 目前大比例尺野外数字测图主要使用全站仪采集数据。 由于采用光电测距，测站点到地物、地形点的距离即使在米以内也能保证测量精度，故对图根点的密度要求已不很严格，视测区的地形情况而定一般以在米以内能测到碎部点为原则通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些（相对白纸测图时的密度）等级控制点尽量选在制高点控制测量主要使用导线测量，观测结果（方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等）自动或手工输入电子手簿，或电子计算机，并且结算出控制点坐标与高程对于图根控制点，还可采用“辐射法”和“一步测量法”。,数字测图的作业过程,辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测定几个图根点这种方法无须平差计算，直接测出坐标为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。 一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业，即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。,数字测图的作业过程,、测记法施测 在观测碎部点时，绘制工作草图，在工作草图记录地形要素名称、碎部点连接关系，然后在室内将碎部点显示在计算机屏幕上，根据工作草图，采用人机交互方式连接碎部点，输入图形信息码和生成图形。 测量中需要绘草图必须把所测点的属性在草图上显示出来，以供处理、图形编辑时用草图的绘制要遵循清晰、易读、相对位置准确，比例一致的原则,数字测图的作业过程,1） “草图法”（作业二，按此法进行） “草图法”工作方式要求外业工作时，除了测量员和跑尺员外，还要安排一名绘草图的人员，在跑尺员跑尺时，绘图员要标注出所测的是什么地物（属性信息）及记下所测点的点号（位置信息），在测量过程中要和测量员及时联系，使草图上标注的某点点号要和全站仪里记录的点号一致，而在测量每一个碎部点时不用在电子手簿或全站仪里输入地物编码，故又称为“无码方式”。,2） “简码法”工作方式： 此种工作方式也称作“带简编码格式的坐标数据文件自动绘图方式”，与“草图法”在野外测量时不同的是，每测一个地物点时都要在电子手簿或全站仪上输入地物点的简编码，简编码一般由一位字母和一或两位数字组成。 3） “编码引导”法作业流程 此方式也称为“编码引导文件+无码坐标数据文件自动绘图方式”。,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,、电子平板法施测,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,数字测图的作业过程,（3）电子平板法PDA 采用PDA掌上电脑作为野外数据采集记录器，可以在观测碎部点之后，对照实际地形输入图形信息码和生成图形。,数字测图的作业过程,图式符号库,数据浏览,数字测图的作业过程,注意事项: 1、 作业员进入测区后，根据事先的分工，各负其职。 2、 绘图人员首先对测站周围的地形、地物分布情况熟悉一 下，便于开始观测 后及时在图上标明所测碎部点的位置及点号 3、 仪器观测员指挥跑镜员到事先选好的已知点上准备立镜 定向；自己快速架 好仪器，连接便携机，量取仪器高，选择测量状态，输入测站 点号和方向 点号、定向点起始方向值，一般把起始方向值置零；瞄准棱镜 ，定好方向 通知持镜者开始跑点；用对讲机确定镜高及所立点的性质，准确瞄准，待 测点进入手簿坐标被记录下来。一般来讲，施测的第一点选在某已知点上 （手簿中事先已输入）。,数字测图的作业过程,测后从以下几方面查找原因： 已知点、定向点的点号是否输错； 坐标是否输错； 所调用于检查的已知点的点号、坐标是否有误； 检查仪器、设备是否有故障等。 在野外采集时，能测到的点要尽量测，实在测不到的点可利用皮尺或钢尺量距，利用电子手簿的间接量算功能，生成这些直接测不到的点的坐标 在一个测站上所有的碎部点测完后，还要找一个已知点重测，以检查施测过程中是否存在因误操作，仪器碰动或出故障等原因造成的错误检查确定无误后，关机、搬站。 到下一测站,重新按上述采集方法、步骤进行施测,数字测图的作业过程,野外采集的碎部数据，在计算机上显示图形，经过计算机人机交互编辑，生成数字地形图。 计算机地形图编辑是操作测图软件（或菜单）来完成的。大比例尺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。 地形图的编辑，包括地物图形文件生成、等高线文件生成、图形修改、地形图注记、图廓生成等。 地形图输出，包括地形图的绘制、数字地形图数据库处理及储存。,数字测图的作业过程,一）大比例尺数字地形图的基本要求 平面坐标系: “1980西安坐标系” ; 大地基准 ; 高斯-克吕格投影的平面直角坐标系 3度带 ; 特殊情况下:1:500-1:2000采用独立坐标系 高程基准: 1985国家高程基准 精度: 平面:地物点相对最近野外控制点的 图上的点位中误差 为:0.6mm 高程:高程注记点相对最近野外控制点的高程中误差: 1:500 0.4m 1:1000 1:2000 0.5m 等高线:等高线相对最近野外控制点的高程中误差: 1:500 0.5m 1:1000 1:2000 0.7m,数字测图的作业过程,五、质量控制,二）大比例尺数字地形图的质量要求 对产品的数据说明、数学基础、数据分类与代码、位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性等质量特性描述。 数据说明：成品名称和范围说明，存储说明、数学基础说明、采用标准说明、 数据采集方法说明、数据分层说明、产品生产说明，产品检验说明、 产品归属说明和备注等。 数学基础：地形图采用的平面坐标和高程基准等高线等高距 位置精度：控制点地形点图廓点格网点的平面、高程精度，接边精度 数据分类与代码：按照GB14804-931：500 1：1000 1：2000地形图要素分类与代码等标准 执行，补充的要素及代码应在数据说明备注中加以说明。 属性精度： 指描述每个地形要素特征的各种属性数据必须正确无误。 逻辑一致性：各要素相关位置正确，并能正确反映各要素的分布特征及密度特 征。面状区域必须封闭等。 完备性： 各种要素不能有遗漏或重复现象，数据分层正确，各种注记要完整,数字测图的