工程測(cè)量技術(shù)-大比例尺地形圖測(cè)繪課件

1、 大比例尺地形圖測(cè)繪6.1 地形圖的比例尺6.2 地形圖的分幅與編號(hào)6.3 地形圖上的符號(hào)6.4 測(cè)圖前的準(zhǔn)備工作6.5 地形圖的施測(cè)方法6.6 地形圖的繪制6.7 數(shù)字化測(cè)圖概述6.8 數(shù)字化測(cè)圖實(shí)施浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)6.1. 地形圖的基本知識(shí) 6.1.1地形圖的比例尺分子為1，分母為整數(shù)的分?jǐn)?shù)。書(shū)寫(xiě)形式：1:500、1:2000、1:10000、1:1000000等 2.圖示比例尺 圖解距離，可抵消圖紙伸縮變形的影響。1.數(shù)字比例尺比例尺：圖上長(zhǎng)度與相應(yīng)實(shí)際長(zhǎng)度之比。1:2000浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3.地形圖按比例尺分類大比例尺：

2、1:500 1:1000 1:2000 1:5000 城建、工程使用，采用外業(yè)實(shí)測(cè)或航測(cè)。中比例尺： 1:1萬(wàn) 1:2.5萬(wàn) 1:5萬(wàn) 使用航測(cè)測(cè)繪的國(guó)家基本圖。小比例尺： 1:10萬(wàn) 1:25萬(wàn)(1:20萬(wàn)) 1:50萬(wàn) 1:100萬(wàn) 由大中比例尺圖編繪。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)大、中城市城區(qū)基本圖，一般用于圖城市詳細(xì)規(guī)劃、管理、地下工程竣工圖和工程項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)等1：500小城市、城鎮(zhèn)街區(qū)基本圖，一般用于圖城市詳細(xì)規(guī)劃、管理和工程項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)等1：1000城市郊區(qū)基本圖，一般用于城市詳細(xì)規(guī)劃及工程項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)等1：20001：5000城市管轄區(qū)范圍的基本圖，一般用于城市總體

3、規(guī)劃、廠址選擇、區(qū)域位置、方案比較等1：10000用 途比例尺5.地形圖比例尺的選用浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)2.地形圖分幅兩大類： （1）按經(jīng)緯度分幅，圖幅呈梯形，用于中小比例尺圖分幅。例如 1:10萬(wàn)每幅圖為經(jīng)差30、緯差20 ，呈梯形狀。 （2）按坐標(biāo)格網(wǎng)分幅，圖幅呈矩形或正方形，用于大比例尺圖分幅。1.目的：便于測(cè)繪、管理與使用6.2 地形圖的分幅與編號(hào)浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)(1)圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法 (2)以1:5000編號(hào)為基礎(chǔ)后面加羅馬數(shù)字的編號(hào)法：如右圖以1:5000地形圖西南坐標(biāo)公里數(shù)為基礎(chǔ)圖號(hào)，后面再加羅馬數(shù)字、組成。 矩形分幅的編號(hào)法浙江同濟(jì)科技職業(yè)

4、學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù) xy1:5000圖 坐標(biāo)取至1km如 32-561:2000、1:1000圖 坐標(biāo)取至0.1km 如 32.0-56.01:500 圖 坐標(biāo)取至0.01km 如 32.00-56.00圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法舉例：浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3. 數(shù)字順序編號(hào)法。帶狀測(cè)區(qū)或小面積測(cè)區(qū)，可按測(cè)區(qū)統(tǒng)一用順序進(jìn)行標(biāo)號(hào)，一般從左到右，從上到下用數(shù)字1，2，3，4， 編定，如圖所示，其中“新鎮(zhèn)-8”為測(cè)區(qū)新鎮(zhèn)的第8幅圖編號(hào)。4.行列編號(hào)法。行列編號(hào)法的橫行是指以A、B、C、D、編排，由上到下排列；縱列以數(shù)字1、2、3、，從左到右排列來(lái)編排。編號(hào)是“行號(hào)-列號(hào)”

5、，如圖所示，“C-4”為其中3行4列的一輻圖幅編號(hào)。 北京市大比例尺地形圖采用象限行列編號(hào)法，把北京市分成四個(gè)象限，每個(gè)象限內(nèi)再按行列編號(hào)。 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 把北京市分為4個(gè)象限，順時(shí)針排列、和。在每個(gè)象限內(nèi)，以縱4公里，橫5公里為110000比例的一個(gè)圖幅，例如編號(hào)-2-1表示在第2象限第2列第1行，見(jiàn)下圖(a)。各象限內(nèi)行列均自原點(diǎn)向外延伸。 15000比例尺的圖幅大小是把110000圖幅再分為4個(gè)象限，見(jiàn)下圖(b)剪頭所指的編號(hào)為-2-1(1)。 12000比例尺圖幅大小是把110000圖幅分成25幅，下圖(c) 剪頭所指的編號(hào)為-2-1-15。 11000比例尺圖幅大

6、小是把110000圖幅分成100幅，剪頭所指編號(hào)為-2-1-73。 1500比例尺圖幅大小是把一幅11000圖幅再分為4幅，它的編號(hào)是-2-1-73(4)，見(jiàn)下圖(d)。北京市大比例尺地形圖采用象限行列編號(hào)法：浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 41 3 2-2-1-1-1-1-1-2-3100999897969594939291908988878685848382818079787776757447271706968676665646362616059585756555453525150494847464544434241403938373635343332313029282726252423

7、22212019181716151413121110987654321(a)1:10000-2-1(b)1:5000-2-1(1)(c)1:2000 -2-1-15(d)1:1000 -2-1-73 1:500 -2-1-73(4)32125242322211514131211 5 4 3 2 16789105km4km浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 1、比例符號(hào)：地物較大，可按測(cè)圖比例尺縮小描繪的符號(hào)。如房屋、稻田和湖泊等 。 6.3 地形圖上的符號(hào)6.3.1 地物的表示方法浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3、半比例符號(hào)：對(duì)于延帶狀延伸的地物（如道路、通訊線管道等），其長(zhǎng)度依比例縮繪，寬度

8、不依比例的符號(hào)。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)4.注記 文字、數(shù)字、特殊符號(hào)等對(duì)地物加以說(shuō)明，稱為地物注記。諸如城鎮(zhèn)、工廠。河流、道路的名稱，橋梁沿長(zhǎng)寬及載重量，公路路面路基寬度及鋪筑材料，果園果樹(shù)名稱等。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 等高距 h ： 相鄰等高線的高差等高線平距 d ：相鄰等高線間的水平距離地面坡度 i ：兩點(diǎn)的高差h與其相應(yīng)水平距離d的比值。等高距與等高線平距(M:地形圖比例尺分母)h從圖上等高線讀出hDAB浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)2 .幾種典型地貌山頭洼地浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)山脊、山谷、鞍部浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)懸崖、沖溝浙江同濟(jì)科技職業(yè)

9、學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)某區(qū)域等高線圖浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)(1)首曲線 也稱基本等高線，按規(guī)定的基本等高距描繪的等高線稱首曲線，用寬度為0.15mm的細(xì)實(shí)線表示。3 等高線分類(2) 間曲線:按二分之一基本等高距所加繪的等高線，稱為間曲線，用長(zhǎng)虛線表示。(3) 助曲線:按四分之一基本等高距所加繪的等高線，稱為助曲線，用短曲線表示。(4) 計(jì)曲線:每5倍等高距的等高線加粗描繪，稱為計(jì)曲線。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)對(duì)角線法繪制方格網(wǎng)浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)對(duì)角線法繪制方格網(wǎng)10005006007008009006007008009001000標(biāo)注X軸坐標(biāo)值：根據(jù)控制點(diǎn)X值最大值

10、與最小值標(biāo)注Y軸坐標(biāo)值：根據(jù)控制點(diǎn)Y值最大值與最小值浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 常用的測(cè)圖儀器有大平板儀、中平板儀、小平板儀、經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀、全站儀等。本節(jié)重點(diǎn)介紹大、中、小平板儀的構(gòu)造及平板儀安置。6.4.1測(cè)圖儀器簡(jiǎn)介浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)1.大平板儀的構(gòu)造大平板儀由平板、照準(zhǔn)儀、和若干附件組成。定向羅盤(pán)用于平板的粗略定向。圓水準(zhǔn)器用于整平平板對(duì)點(diǎn)器可使平板上的點(diǎn)與相應(yīng)的地面點(diǎn)安置在同一鉛垂線上。照準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、豎盤(pán)和直尺組成。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)2.中平板儀的構(gòu)造 中平板儀與大平板儀基本相同，主要不同點(diǎn)在于照準(zhǔn)儀，左圖為大平板儀的照準(zhǔn)儀，右圖為中平板儀的照

11、準(zhǔn)儀。后者雖有望遠(yuǎn)鏡與豎盤(pán)，但豎盤(pán)不是光學(xué)玻璃度盤(pán)，而是一個(gè)豎直安置的金屬盤(pán)，與羅盤(pán)儀相同，用游標(biāo)直讀豎直角，精度較低。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3.小平板儀的構(gòu)造 由照準(zhǔn)器、圖板、三腳架和對(duì)點(diǎn)器組成，如圖所示，與大、中平板儀最大的不同就是照準(zhǔn)的部分，僅僅是一個(gè)瞄準(zhǔn)目標(biāo)用的照準(zhǔn)器，靠近眼晴一端稱接目覘板（有3個(gè)孔眼），向目標(biāo)端稱接物覘板（中間有一根絲）。直尺上有水準(zhǔn)器，作為整平平板之用。長(zhǎng)盒羅盤(pán)作為粗略定向之用。 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)平板儀測(cè)量實(shí)質(zhì)上是在圖板上圖解畫(huà)出縮小的地面上圖形，圖板方位要與實(shí)地相同，因此，在測(cè)站上不僅要對(duì)中、整平，并且要定向。對(duì)中、整平、定向，這三步工

12、作互相有影響。為了做好安置工作，首先初步安置，然后精確安置。4.平板儀的安置 (1)初步安置用長(zhǎng)盒羅盤(pán)將平板粗略定向，移動(dòng)腳架目估使平板大致水平，再移動(dòng)平板使平板概略對(duì)中。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)對(duì)中：使用對(duì)點(diǎn)器，對(duì)中允許誤差為0.05mmM(M為測(cè)圖比例尺分母)。整平：用圓水準(zhǔn)器或照準(zhǔn)儀直尺上的水準(zhǔn)器。定向：它的目的是使圖上的直線與地面上相應(yīng)的直線在同一個(gè)豎面內(nèi)。 精確定向應(yīng)使用已知邊定向，如圖所示，將照準(zhǔn)器緊靠圖上的已知邊ab，轉(zhuǎn)動(dòng)圖板，當(dāng)精確照準(zhǔn)地面目標(biāo)b時(shí)，把圖板固定住。(2)精確安置：與初步安置步驟正相反。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 要把地面上的地物、地貌測(cè)繪到圖紙上，

13、關(guān)鍵在于測(cè)定地物特征點(diǎn)和地貌特征點(diǎn)的位置。地物特征點(diǎn)和地貌特征點(diǎn)統(tǒng)稱碎部點(diǎn)。測(cè)定碎部點(diǎn)的平面位置和高程的工作稱碎部測(cè)量。地物的特征點(diǎn)：即地物輪廓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)地貌的特征點(diǎn)：即地面坡度變換點(diǎn)與方向變換點(diǎn)。121236.4.2碎部點(diǎn)的選擇浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)直角坐標(biāo)法BAaDAax1y1極坐標(biāo)法x2y2(1)極坐標(biāo)法：測(cè)水平角，A至a的水平距。6.4.3碎部點(diǎn)位測(cè)定的基本方法 (2)直角坐標(biāo)法：當(dāng)?shù)孛孑^平坦，并靠近已知點(diǎn)時(shí)，量x、 y來(lái)確定點(diǎn)位。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)角度交會(huì)法（方向交會(huì)法）距離交會(huì)法aEDAEDBEAB(3)角度交會(huì)法：當(dāng)?shù)匚稂c(diǎn)距控制點(diǎn)較遠(yuǎn)，或不便于量距時(shí)，測(cè)角度

14、前方交會(huì)定點(diǎn)。(4)距離交會(huì)法：當(dāng)?shù)孛孑^平坦，地物靠近已知點(diǎn)時(shí)，可量D1、D2來(lái)確定點(diǎn)位。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)ABa巳測(cè)繪12(5)方向距離交會(huì)法：實(shí)地可測(cè)定控制點(diǎn)至未知點(diǎn)方向，但不便于由控制點(diǎn)量距，可以先畫(huà)一方向線，由臨近已測(cè)定地物量距交會(huì)定點(diǎn)。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)6.4.4測(cè)圖方法1.經(jīng)緯儀測(cè)繪法(1)觀測(cè)者工作在測(cè)站點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，對(duì)中，整平后，量取儀器高i。啟始方向?qū)?zhǔn)00000。瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)塔尺中線，首先讀水平度盤(pán)讀數(shù)，只要讀至分。然后讀上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù)v，豎盤(pán)讀數(shù)L。(2)立尺員工作立尺員將塔尺立在地物、地貌的特征點(diǎn)上。(3)記錄者工作記錄觀測(cè)的結(jié)

15、果，并計(jì)算出碎部點(diǎn)的水平距離和高程。 (4)繪圖員工作：展繪碎部點(diǎn) 小平板安置在測(cè)站旁，用大頭針將量角器的圓心插在圖上測(cè)站點(diǎn)處，根據(jù)觀測(cè)得碎部點(diǎn)水平角，用量角器畫(huà)出碎部點(diǎn)的方向，然后在碎部點(diǎn)的方向上，按所測(cè)得距離定出碎部點(diǎn)的位置。同法，展繪出其余各碎部點(diǎn)的位置。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)實(shí)地距離D換算為圖上距離d的簡(jiǎn)便算法：例1:500： 例1:2000 本例圖中A1實(shí)際距離D=53.93m，測(cè)圖比例尺1:500，按公式很容易心算得圖上距離d=107.9mm，然后按量角器直徑邊的毫米分劃展繪碎部點(diǎn)。 展繪碎部點(diǎn)用量角器，在精度方面損失較大，如有可能，直接用AutoCAD來(lái)繪圖可大大提高精

16、度，并可獲得數(shù)字化的成果，操作法如下： 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 用AutoCAD繪圖時(shí)，當(dāng)然不必預(yù)先打方格展繪控制點(diǎn)，而是直接將控制點(diǎn)按其坐標(biāo)輸入計(jì)算機(jī)中，但應(yīng)注意原測(cè)量X、Y值互換后輸入。經(jīng)緯儀測(cè)繪法測(cè)得水平角及距離，相當(dāng)于極坐標(biāo)法的角度與向徑。輸入時(shí)由控制點(diǎn)用AutoCAD的相對(duì)坐標(biāo)輸入。主要步驟如下：1.設(shè)置圖形界限 AutoCAD繪圖區(qū)域可看一幅無(wú)窮大的圖紙，左下角一般為0，0，右上角根據(jù)實(shí)際測(cè)區(qū)，輸入一對(duì)較大的數(shù)值。選定范圍，便于輔助檢查繪圖的正確性。 2.設(shè)置繪圖單位 繪圖單位包括：(1)長(zhǎng)度類型與精度設(shè)置，長(zhǎng)度選小數(shù)，精度選0.000，即毫米。(2)角度類型與精度設(shè)置，

17、類型選：度/分/秒，精度選0d0000。方向順時(shí)針應(yīng)打。(3)基準(zhǔn)角度，即 0角度方向應(yīng)選北。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入 原測(cè)量X、Y值互換后輸入。4碎部點(diǎn)輸入 從控制點(diǎn)開(kāi)始，繪碎部點(diǎn)幅射線，用AutoCAD的相對(duì)坐標(biāo)輸入，以極坐標(biāo)形式，如 22.0195d1512，見(jiàn)圖，即表示從控制點(diǎn)1開(kāi)始距離22.01m，角度為951512展得碎部點(diǎn)。繪圖時(shí)注意：測(cè)站實(shí)測(cè)零方向至碎部點(diǎn)的角度為111512應(yīng)加上零方向的坐標(biāo)方位角8500，故極坐標(biāo)法輸入角度應(yīng)為951512。根據(jù)野外草圖把相關(guān)的碎部點(diǎn)相連接便得地物，最后把繪碎部點(diǎn)的幅射線刪去。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)小平板安置

18、在測(cè)站點(diǎn)上，經(jīng)緯儀安置在測(cè)站旁。2.小平板配合經(jīng)緯儀測(cè)圖法浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)小平板安置在測(cè)站點(diǎn)上，經(jīng)緯儀安置在測(cè)站旁。小平板配合經(jīng)緯儀測(cè)圖法(另一操作法）浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 用照準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)畫(huà)方何線，并測(cè)定距離及高程，直接在圖紙上定出碎部點(diǎn)。3 .大平板儀測(cè)圖法浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 首先用鉛筆畫(huà)地性線，山脊線用虛線，山谷線用實(shí)線。然后用目估內(nèi)插等高線通過(guò)的點(diǎn)。圖中ab、ad為山脊線，ac、ae為山谷線。圖中，a點(diǎn)高程為48.5m，b點(diǎn)高程為43.1m，若等離距為1m，則ab間有44、45、46、47、48共5條等高線通過(guò)。 實(shí)際工作中目估即可，方法是先

19、“目估首尾，后等分中間” 6.6地形圖繪制浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)地形圖拼接的方法 將相鄰兩幅圖銜接邊處的地形分別蒙于透明紙上，將兩張紙條拼接起來(lái)，即可看出地物與等高線銜接情況。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 如果相鄰圖幅地物與等高線接后差不超過(guò)下表規(guī)定中誤差的 時(shí)，在透明紙上取其平均位置，然后再轉(zhuǎn)繪到相鄰圖鄰圖紙。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)整飾的格式如下： （0.45-0.40 ）表示本圖幅編號(hào)，它是以圖幅西南角坐標(biāo)公里數(shù)表示的。 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)平面圖實(shí)例浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)1.數(shù)字化測(cè)圖的基本原理 數(shù)字化測(cè)圖（Digital Surveying

20、 and Mapping，簡(jiǎn)稱DSM）是以電子計(jì)算機(jī)為核心，以測(cè)繪儀器和打印機(jī)等輸入、輸出設(shè)備為硬件，在測(cè)繪軟件的支持下，對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、編輯處理、入庫(kù)管理和成圖輸出的一整套過(guò)程。 利用電子全站儀在野外進(jìn)行數(shù)字化地形數(shù)據(jù)采集，并機(jī)助繪制大比例尺地形圖的工作，簡(jiǎn)稱為數(shù)字測(cè)圖。6.7 數(shù)字化測(cè)圖概述浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 數(shù)字測(cè)圖則由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成這樣的測(cè)繪過(guò)程。不難看出，要完成自動(dòng)繪圖，必須賦于點(diǎn)的三類信息： (1)點(diǎn)的三維坐標(biāo)； (2)點(diǎn)的屬性，告訴計(jì)算機(jī)這個(gè)點(diǎn)是什么點(diǎn)（地物點(diǎn)，還是地貌點(diǎn)，）； (3)點(diǎn)的連接關(guān)系，與哪個(gè)點(diǎn)相連，連實(shí)線或虛線，從而得到相應(yīng)的地物。 在外

21、業(yè)測(cè)量時(shí)，將上述信息記錄存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件處理（自動(dòng)識(shí)別、檢索、連接、調(diào)用圖式符號(hào)等），最后得到地形圖。一幅圖的各種圖形都是以數(shù)字形式來(lái)存儲(chǔ)。根據(jù)用戶的需要，可以輸出不同比例尺和不同圖幅大小的地形圖。除基本地形圖外，還可輸出各種專題地圖，例如交通圖、水系圖、管線圖、地藉圖、資源分布圖等。傳統(tǒng)的測(cè)圖的方法是：外業(yè)測(cè)量地物地貌的特征點(diǎn) 在圖紙上展繪碎部點(diǎn)按點(diǎn)之間關(guān)系連線，顯示地物地貌按碎部點(diǎn)高程，手工內(nèi)插描繪等高線浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)2.數(shù)字化測(cè)圖的基本配置 (1)硬件配置 (a)野外測(cè)量數(shù)據(jù)采集：全站儀、電子手薄等。 (b)內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)：微機(jī)、繪圖儀等。 (2)軟

22、件配置 (a)系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)和操作計(jì)算機(jī)所需的其他軟件。 (b)應(yīng)用軟件：AutoCAD，MicroStation PC系統(tǒng)，或南方測(cè)繪的CASS5.0，或清華山維的EPSW電子平板測(cè)圖系統(tǒng)，或武漢瑞得的RDMS測(cè)圖系統(tǒng)等。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3.數(shù)字化測(cè)圖的基本作業(yè)過(guò)程(1)數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集方法有：攝影測(cè)量法 對(duì)現(xiàn)有地圖進(jìn)行數(shù)字化法 野外地面測(cè)量法(2)數(shù)據(jù)處理 在數(shù)據(jù)采集到成果輸出之間要進(jìn)行的各種處理 (3)成果輸出 生成的圖形文件存貯在磁盤(pán)上 通過(guò)自動(dòng)繪圖儀打印出紙質(zhì)地圖浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)全站儀或其它測(cè)量?jī)x器手扶數(shù)字化儀或掃描數(shù)字化儀立體坐標(biāo)量測(cè)儀或解析測(cè)

23、圖儀電子平板（便攜機(jī)）PCMCIA卡電子手簿微型計(jì)算機(jī)及成圖軟件磁 盤(pán)顯示器打印機(jī)繪圖儀數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)組成浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)4.數(shù)字測(cè)圖的主要特點(diǎn) (1)自動(dòng)化程度高 自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，直接傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、繪圖，由計(jì)算機(jī)建立數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，生成數(shù)字地圖，便于成果應(yīng)用和信息管理工作。 (2)精度高 精度取決于對(duì)地物和地貌點(diǎn)的野外數(shù)據(jù)采集的精度。 (3)使用方便 測(cè)量成果的精度均勻一致，與繪圖比例尺無(wú)關(guān)，分層繪制，實(shí)現(xiàn)了一測(cè)多用，同時(shí)便于地形圖的檢查、修測(cè)和更新。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)5. 數(shù)字化測(cè)圖的現(xiàn)狀與發(fā)展 發(fā)展過(guò)程大致可以分為以下兩個(gè)階段： (1)全站儀在野

24、外測(cè)量，電子手薄記錄，人工畫(huà)草圖，室內(nèi)將數(shù)據(jù)用電子手薄傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，配以成圖軟件編輯成數(shù)字地圖，最后由繪圖儀輸出。 (2)仍然采用野外數(shù)字測(cè)記模式，但成圖軟件有了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是開(kāi)發(fā)了智能化外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件；二是自動(dòng)成圖軟件能直接針對(duì)電子手薄記錄的地形信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)一步發(fā)展，地面數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)發(fā)展為更自動(dòng)化的模式： (1)全站儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量模式 測(cè)站上安置自動(dòng)跟蹤式全站儀，棱鏡站則有司鏡員和電子平板操作員（或由一人兼擔(dān)）。 (2)GPS測(cè)量模式 近幾年發(fā)展起來(lái)的GPS載波相位差分技術(shù)，又稱RTK（Real Time K

25、inematic），即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，能夠?qū)崟r(shí)給出厘米級(jí)的定位結(jié)果。 在RTK作業(yè)模式，若與電子平板測(cè)圖系統(tǒng)連接，就可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)成圖，避免了測(cè)后返工問(wèn)題。 隨著RTK技術(shù)的不斷發(fā)展和系列化產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，一些更輕小、更廉價(jià)的RTK模式的GPS接收機(jī)正在不斷地推向市場(chǎng)?，F(xiàn)在有一些廠家還生產(chǎn)出了用于地形測(cè)量的GPS產(chǎn)品，稱為GPS Total Station（GPS全站儀）。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)6.8 數(shù)字化測(cè)圖實(shí)施6.8.1 地面數(shù)字化測(cè)圖 1.數(shù)據(jù)采集的作業(yè)模式 (1)數(shù)字測(cè)記法模式： 將野外采集的地形數(shù)據(jù)傳輸給電子手簿，利用電子手簿的數(shù)據(jù)和野外詳細(xì)繪制的草圖，室內(nèi)在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行人

26、機(jī)交互編輯、修改，生成圖形文件或數(shù)字地圖。 ( 2)數(shù)字測(cè)繪法模式（又稱電子平板模式）： 在野外利用電子全站儀測(cè)量，將數(shù)據(jù)傳輸給便攜式計(jì)算機(jī)，測(cè)量工作者在野外實(shí)時(shí)地在屏幕上進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，對(duì)數(shù)據(jù)、圖形進(jìn)行處理、編輯，最后生成圖形文件或數(shù)字地圖，所顯即所測(cè)，實(shí)時(shí)成圖，內(nèi)外業(yè)一體化。 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)測(cè)站點(diǎn) Aba便攜式電子計(jì)算機(jī)（電子平板）或電子手簿全站儀草圖已知控制點(diǎn) B數(shù)字測(cè)繪法模式（又稱電子平板模式）浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 2.地形信息的編碼 （1）地形信息編碼應(yīng)包含的信息 (a)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo) (b)測(cè)點(diǎn)的屬性，即點(diǎn)的特征信息 (c)測(cè)點(diǎn)間的連接關(guān)系 （2）地形信

27、息編碼的原則 (a)規(guī)范性 (b)簡(jiǎn)易實(shí)用性 (c)便于計(jì)算機(jī)處理，且具有唯一性 （3）地形編碼的方案 (a)三位整數(shù)編碼 (b)四位整數(shù)編碼浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3.地面數(shù)字化測(cè)圖的實(shí)施（1）施測(cè)方法 傳統(tǒng)的測(cè)圖作業(yè)步驟是先控制后碎部。數(shù)字測(cè)圖同樣可以采取相同的作業(yè)步驟，但考慮到全站儀數(shù)字測(cè)圖的特點(diǎn)，充分發(fā)揮其優(yōu)越性，圖根控制測(cè)量與碎部測(cè)量可以同步進(jìn)行。 在采用圖根控制測(cè)量與碎部測(cè)量同步進(jìn)行的作業(yè)過(guò)程中，圖根控制測(cè)量與傳統(tǒng)的作業(yè)方法相同；所不同的是在施測(cè)每個(gè)圖根點(diǎn)的測(cè)站上，同步測(cè)量圖根點(diǎn)站周?chē)牡匦?，并?shí)時(shí)計(jì)算出各圖根點(diǎn)和碎部點(diǎn)坐標(biāo)。這時(shí)的圖根點(diǎn)坐標(biāo)是未經(jīng)平差的。 待圖根控制導(dǎo)線測(cè)

28、畢，由系統(tǒng)對(duì)圖根導(dǎo)線進(jìn)行平差計(jì)算。若閉合差在允許范圍之內(nèi)，則認(rèn)可計(jì)算的各點(diǎn)的坐標(biāo)，不必重新計(jì)算。 如兩者相差很大,則根據(jù)平差后的坐標(biāo)值重新計(jì)算各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)，然后再顯示成圖。若閉合差超限，則應(yīng)查找出錯(cuò)誤的癥結(jié)所在，進(jìn)行返工，直至閉合差在限差允許的范圍之內(nèi)，然后根據(jù)平差所得各圖根導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)值重算各碎部點(diǎn)坐標(biāo)。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) （2）碎部測(cè)量 (a)測(cè)站設(shè)置與檢校 將電子全站儀安置在測(cè)站點(diǎn)上，對(duì)中、整平、量?jī)x器高，連接電子手簿或便攜機(jī)，啟動(dòng)野外數(shù)據(jù)采集軟件，按菜單提示鍵盤(pán)輸入測(cè)站信息。 根據(jù)所輸入的點(diǎn)號(hào)即可提取相應(yīng)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并反算出后視方向的坐標(biāo)方位角，以此角值設(shè)定全站儀的水

29、平度盤(pán)起始讀數(shù)。 然后，用全站儀瞄準(zhǔn)檢核點(diǎn)反光鏡，測(cè)量水平角、豎直角及距離，輸入反光鏡高度。即可自動(dòng)算出檢核點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并與該點(diǎn)已知信息比較，若檢核通過(guò)則繼續(xù)碎部測(cè)量。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) (b)碎部點(diǎn)的信息采集 數(shù)字化測(cè)圖野外數(shù)據(jù)的采集方式，常用的方法是極坐標(biāo)法。 在完成好測(cè)站設(shè)置和檢核后，即可用全站儀瞄準(zhǔn)選定的碎部點(diǎn)反光鏡進(jìn)行測(cè)量；同時(shí)按菜單提示輸入碎部點(diǎn)信息；全站儀自動(dòng)測(cè)量測(cè)站點(diǎn)至待測(cè)碎部點(diǎn)間的坐標(biāo)方位角、豎直角和距離。經(jīng)軟件的自動(dòng)處理，即可算出待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)，以數(shù)據(jù)文件的形式存儲(chǔ)或在便攜機(jī)屏幕上顯示點(diǎn)位，實(shí)時(shí)展點(diǎn)成圖。 現(xiàn)在的電子測(cè)圖軟件，能夠在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)完成成圖，測(cè)完后

30、圖也全部顯示出來(lái)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的編輯、修改，可確保測(cè)圖的正確性，真正做到內(nèi)外業(yè)一體化。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)4. 地形圖的處理與輸出 (1)圖形截幅 對(duì)所采集的數(shù)據(jù)范圍應(yīng)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(duì)自動(dòng)成圖來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)工作就稱為圖形截幅。 基本思路： 根據(jù)四個(gè)圖廓點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)，確定圖幅范圍。 判斷坐標(biāo)，將屬于圖幅內(nèi)的數(shù)據(jù)，組成該圖幅相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)文件，而圖幅外的數(shù)據(jù)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法。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)(2)圖形的顯示與編輯 高斯

31、直角坐標(biāo)向屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換 只需將高斯坐標(biāo)系的原點(diǎn)平移至圖幅左上角，在按順時(shí)針?lè)较蛐D(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。 高斯直角坐標(biāo)系屏幕坐標(biāo)系xyxy浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù) 對(duì)在屏幕上顯示的圖形，可根據(jù)野外實(shí)測(cè)的草圖或記錄的信息進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，用程序可對(duì)其進(jìn)行屏幕編輯和修改，同時(shí)按成圖比例尺完成各類文字注記、圖式符號(hào)以及圖名圖號(hào)、圖廓等成圖要素的編輯。 經(jīng)檢查和編輯修改成為準(zhǔn)確無(wú)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)的信息編碼保存在圖形數(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)所代替）或組成新的數(shù)據(jù)文件，

32、供自動(dòng)繪圖時(shí)調(diào)用。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)(3)等高線的自動(dòng)繪制 根據(jù)實(shí)測(cè)的離散高程點(diǎn)自動(dòng)建立不規(guī)則的三角網(wǎng)數(shù)字高程模型，并在該模型上內(nèi)插等值點(diǎn)生成等高線； 依已建立的規(guī)則網(wǎng)格數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)點(diǎn)生成等高線。 由于不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程模型點(diǎn)（三角形的頂點(diǎn)）全為實(shí)測(cè)的碎部點(diǎn)，地形特征數(shù)據(jù)得到充分利用，完全依據(jù)碎部點(diǎn)高程的原始數(shù)據(jù)插繪等高線，幾何精度高，且算法簡(jiǎn)單。等高線和碎部點(diǎn)的位置關(guān)系與原始數(shù)據(jù)完全相符，減少了模型中錯(cuò)誤的發(fā)生。因此，數(shù)字化測(cè)圖中生成等高線，多數(shù)采用建立不規(guī)則的三角網(wǎng)數(shù)字高程模型生成等高線。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)(4)繪圖儀自動(dòng)繪圖 平臺(tái)式繪圖儀： 具有性能良好

33、的x導(dǎo)軌和y導(dǎo)軌、固定光滑的繪圖面板，故應(yīng)用最為普及，但繪圖速度較慢。 滾筒式繪圖儀： 圖紙裝在滾筒上，前后滾動(dòng)作為x方向，電機(jī)驅(qū)動(dòng)筆架作為y軸方向，因此圖紙幅面在x軸方向不受限制，繪圖速度快，但繪圖精度相對(duì)較低。 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)6.8.2 地形圖手扶跟蹤數(shù)字化1. 手扶跟蹤數(shù)字化儀的原理 采用電磁感應(yīng)元件制作，在數(shù)字化平板的表層下有相互垂直的x和y兩組柵格線，作為測(cè)量x和y方向坐標(biāo)值的依據(jù)；鼠標(biāo)器內(nèi)設(shè)有一個(gè)圓形線圈，線圈發(fā)射正弦交流信號(hào)，柵格線接受線圈的發(fā)射信號(hào)，通過(guò)對(duì)鼠標(biāo)器下方附近柵格線感應(yīng)信號(hào)的處理，即可確定線圈中心在平板上的坐標(biāo)，其坐標(biāo)值是相對(duì)于零柵格線的坐標(biāo)值。 數(shù)

34、字化板鼠標(biāo)器46.4247.1846.6245.7849.7444.37第一小學(xué) 影響圖形數(shù)字化采集精度的主要因素有儀器本身的硬件誤差、人為的采樣誤差、圖紙伸縮變形及定位誤差等。數(shù)字化儀坐標(biāo)系的坐標(biāo) 地圖坐標(biāo)系的坐標(biāo)2. 數(shù)字化儀坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地圖測(cè)量坐標(biāo)系數(shù)的確定 利用原圖數(shù)字化采集的數(shù)據(jù)，應(yīng)考慮圖紙的伸縮變形和平面坐標(biāo)的變換。 通過(guò)四個(gè)定向元素確定，即x、y坐標(biāo)的平移值、旋轉(zhuǎn)角和長(zhǎng)度比。通常在圖幅內(nèi)選擇35個(gè)均勻分布的已知點(diǎn)（或四個(gè)圖廓點(diǎn)）作為定向點(diǎn)。定向元素可以按間接平差原理求出。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)3. 圖形數(shù)字化的方法 圖形數(shù)字化的具體步驟如下： (a)固定圖紙 (b)檢查設(shè)

35、備、開(kāi)機(jī) (c)地圖定位 (d)菜單定位 (e)地圖符號(hào)的數(shù)字化 (f)全圖數(shù)字化結(jié)束后，應(yīng)再次數(shù)字化四個(gè)圖廓點(diǎn)或選定的控制點(diǎn)，以檢核數(shù)字化成果的質(zhì)量。 手扶跟蹤數(shù)字化由于速度較慢，工作強(qiáng)度較大、精度較低等因素，正在逐步喪失數(shù)字化方法的主導(dǎo)地位，取而代之的是掃描屏幕數(shù)字化。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院工程測(cè)量技術(shù)6.8.3 地形圖掃描屏幕數(shù)字化1掃描儀簡(jiǎn)介 按色彩輻射分辨率分為： 黑白掃描儀和彩色掃描儀 按照儀器的結(jié)構(gòu)分為： 滾筒式和平臺(tái)式掃描儀 數(shù)據(jù)形式：掃描區(qū)域內(nèi)每個(gè)象素的灰度或色彩值，屬于柵格數(shù)據(jù)。 通過(guò)掃描儀生成的地形圖要能精確地由繪圖儀輸出，方便地提供給規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程CAD和GIS使用，關(guān)鍵問(wèn)題是必須具有功能完善、方便