地面數(shù)字測(cè)圖

8.3地面數(shù)字測(cè)圖當(dāng)設(shè)備和軟件條件許可時(shí)，可以直接采用地面數(shù)字測(cè)圖方法，該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖方法。內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖方法需要的生產(chǎn)設(shè)備為全站儀[或測(cè)距+經(jīng)緯儀+電子手簿（或掌上電腦)］、計(jì)算機(jī)和數(shù)字化測(cè)圖軟件。根據(jù)所使用設(shè)備的不同，內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖方法有兩種實(shí)現(xiàn)形式。1)草圖法：室內(nèi)，下載記錄數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)內(nèi)，將外業(yè)觀測(cè)的碎部點(diǎn)坐標(biāo)讀入數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)直接展點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)繪制的地物屬性關(guān)系草圖在顯示屏幕上連線成圖，經(jīng)編輯和注記后成圖。在野外利用全站儀或測(cè)距儀配合經(jīng)緯儀加電子手簿采集并記錄外業(yè)數(shù)據(jù)或坐標(biāo)，同時(shí)手工勾繪現(xiàn)場(chǎng)地物屬性關(guān)系草圖。2)電子平板法：在野外用安裝了數(shù)字化測(cè)圖軟件的筆記本電腦或掌上電腦直接與全站儀相連，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)，電腦實(shí)時(shí)展繪所測(cè)點(diǎn)位，作業(yè)員根據(jù)實(shí)地情況，現(xiàn)場(chǎng)直接連線、編輯和加注記成圖。8.3.1內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖方法的特點(diǎn)：1.白紙測(cè)圖方法是采用視距法測(cè)距，測(cè)距相對(duì)誤差只有約1/300，數(shù)字測(cè)圖方法是采用EDM測(cè)距，幾百米的距離測(cè)量誤差均在1cm左右。在通視良好、定向邊較長(zhǎng)的情況下，地形點(diǎn)到測(cè)站的距離可以比常規(guī)測(cè)圖法長(zhǎng)。

2.白紙測(cè)圖方法是將控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)坐標(biāo)手工展繪在聚脂薄膜上，受人眼最小分辨距離為圖上0.1mm的限制，存在展點(diǎn)誤差。數(shù)字測(cè)圖方法是采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)展點(diǎn)，沒(méi)有展點(diǎn)誤差。數(shù)字化測(cè)圖在打印輸出時(shí)，受打印機(jī)分辨率的影響，存在著繪圖誤差，一般可達(dá)0.01mm。3.白紙測(cè)圖方法先完成圖根加密，按坐標(biāo)將控制點(diǎn)展繪在聚脂薄膜上，然后進(jìn)行地形測(cè)圖。數(shù)字測(cè)圖方法可以使圖根點(diǎn)加密和地形測(cè)圖同時(shí)進(jìn)行。例如采用自由設(shè)站方法，用全站儀的邊角后方交會(huì)功能觀測(cè)2個(gè)或2個(gè)以上的已知點(diǎn)，就可以精確測(cè)定出測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。4.白紙測(cè)圖方法是以一幅地形圖為單元組織施測(cè)，這容易給圖幅邊緣測(cè)圖帶來(lái)困難。數(shù)字測(cè)圖方法不受圖幅的限制，作業(yè)小組的任務(wù)可以按照河流、道路和自然分界來(lái)劃分，方便地形測(cè)圖的施測(cè)，也減少了常規(guī)測(cè)圖的接邊問(wèn)題。5.數(shù)字地形圖便于修測(cè)。由于數(shù)字地圖的碎部點(diǎn)精度較高且分布均勻，重要地物點(diǎn)相對(duì)于臨近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差小于5cm，所以當(dāng)數(shù)字地圖需要修測(cè)而圖內(nèi)大部分控制點(diǎn)已遭破壞時(shí)，可以自由設(shè)站，使用全站儀的邊角后方交會(huì)功能觀測(cè)圖內(nèi)已知的重要地物點(diǎn)就可以快速獲得測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)?！稖y(cè)繪工程產(chǎn)品價(jià)格》的規(guī)定，對(duì)于困難類別為最高的Ⅲ類測(cè)區(qū)，測(cè)繪1:500圖解地形圖的取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是179387.50元/km2，而測(cè)繪1:500數(shù)字地形圖的取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是309445.12元/km2，后者比前者高出1.725倍。6.收費(fèi)較高7.生成的數(shù)字地形圖可以直接被規(guī)劃設(shè)計(jì)部門(mén)使用?！?.3.2CASS7地形地籍成圖軟件簡(jiǎn)介市場(chǎng)上比較成熟的大比例尺數(shù)字化測(cè)圖軟件：(1)廣州南方測(cè)繪儀器公司(South)公司開(kāi)發(fā)的CASS7.1；(2)北京威遠(yuǎn)圖儀器公司(WelTop)開(kāi)發(fā)的SV300；(3)廣州開(kāi)思測(cè)繪軟件公司(SCS)開(kāi)發(fā)的SCSGIS2000。(4)武漢大學(xué)瑞得（Read)開(kāi)發(fā)的瑞得測(cè)圖軟件。(5)歐亞公司開(kāi)發(fā)的SV-300數(shù)字化測(cè)圖軟件數(shù)字化測(cè)圖軟件一般都應(yīng)用了數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)并具有GIS前端數(shù)據(jù)采集功能，其生成的數(shù)字地圖可以多種格式文件輸出并可以供某些GIS軟件讀取。國(guó)內(nèi)數(shù)字化測(cè)圖軟件都是在AutoCAD平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的，其優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用AutoCAD強(qiáng)大的圖形編輯功能。1.CASS7.0運(yùn)行環(huán)境(2)軟件環(huán)境(1)硬件環(huán)境一般能流暢地運(yùn)行WindowsXP操作系統(tǒng)即可。WindowsXP或以上版本的操作系統(tǒng)，安裝有AutoCAD2006。2.地形信息編碼(1)編碼原則一致性（唯一性）靈活性不但用于數(shù)字測(cè)圖還可以用于地理信息管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)。易于掌握符合地形測(cè)量的工作習(xí)慣簡(jiǎn)單高效容易被計(jì)算機(jī)識(shí)別(2)編碼方法①碼長(zhǎng)：8位12345678地形要素碼信息Ⅰ信息Ⅱ②地形要素碼三位數(shù)字編碼（機(jī)內(nèi)碼）第1位為類別代碼，23位為信息元代碼。如：001為一般地形點(diǎn)，002為山脊點(diǎn)、003山谷點(diǎn)……101三角點(diǎn)、102小三角點(diǎn)、103導(dǎo)線點(diǎn)……301紀(jì)念碑、303、327路燈……三位字符編碼（外碼）使用3個(gè)符號(hào)名稱的漢語(yǔ)拼音縮寫(xiě)，不足3位補(bǔ)“.”；或1位類別編碼＋2位漢語(yǔ)拼音縮寫(xiě)。如：DXD為導(dǎo)線點(diǎn)、SZD為水準(zhǔn)點(diǎn)、YBF為一般房屋……或：1SZ為水準(zhǔn)點(diǎn)、2YB為一般房屋、2JF簡(jiǎn)單房屋……②信息Ⅰ編碼用于描述該點(diǎn)與其它點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系也稱為連接碼連接點(diǎn)號(hào)或斷點(diǎn)號(hào)編碼法：用本點(diǎn)點(diǎn)號(hào)加連接點(diǎn)號(hào)或斷點(diǎn)號(hào)編碼。分區(qū)號(hào)加測(cè)點(diǎn)號(hào)編碼法。③信息Ⅱ編碼用于描述符號(hào)的線型如0表示不連線、1直線連接、2曲線連接……測(cè)點(diǎn)號(hào)編碼120101000220102011320103021420104031520105041620106057…………11437100001243712111134371312314437141313.草圖法數(shù)字測(cè)圖草圖法數(shù)字測(cè)圖的流程是：外業(yè)使用全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)的同時(shí)，領(lǐng)圖員繪制碎部點(diǎn)構(gòu)成的地物形狀和類型并記錄下碎部點(diǎn)點(diǎn)號(hào)。草圖中點(diǎn)號(hào)必須與全站儀自動(dòng)記錄的點(diǎn)號(hào)一致)。內(nèi)業(yè)將全站儀或電子手簿記錄的碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)，通過(guò)CASS傳輸?shù)接?jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)換成CASS坐標(biāo)格式文件并展點(diǎn)，根據(jù)野外繪制的草圖在CASS中繪制地物。優(yōu)點(diǎn)：不需要記憶繁多的地形符號(hào)編碼。缺點(diǎn)：當(dāng)草圖編號(hào)有錯(cuò)誤時(shí)，可能還需要到實(shí)地查錯(cuò)。負(fù)責(zé)操作全站儀，觀測(cè)并記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)。(1)人員組織1)觀測(cè)員1人：當(dāng)全站儀無(wú)內(nèi)存或PC卡時(shí)，必須加配電子手簿，此時(shí)觀測(cè)員還負(fù)責(zé)操作電子手簿并記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)。觀測(cè)中應(yīng)注意經(jīng)常檢查零方向，與領(lǐng)圖員核對(duì)點(diǎn)號(hào)。2)領(lǐng)圖員1人：負(fù)責(zé)指揮跑尺員，現(xiàn)場(chǎng)勾繪草圖，要求熟悉地形圖圖式。

為保證草圖的簡(jiǎn)潔、正確，應(yīng)注意經(jīng)常與觀測(cè)員對(duì)點(diǎn)號(hào)(一般每測(cè)50個(gè)點(diǎn)就要與觀測(cè)員對(duì)一次點(diǎn)號(hào))。

草圖紙應(yīng)有固定格式，不應(yīng)隨便畫(huà)在幾張紙上；當(dāng)遇到搬站時(shí)，盡量換張草圖紙，不方便時(shí)，應(yīng)記錄本草圖紙內(nèi)哪些點(diǎn)隸屬哪個(gè)測(cè)站，一定要標(biāo)示清楚。每張草圖紙應(yīng)包含日期、測(cè)站、后視、測(cè)量員、繪圖員信息；草圖繪制，不要試圖在一張紙上畫(huà)足夠多的內(nèi)容，地物密集或復(fù)雜地物均可單獨(dú)繪制一張草圖，既清楚又簡(jiǎn)單。3)跑尺員1人：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)跑尺，要求對(duì)跑點(diǎn)必須有經(jīng)驗(yàn)，以保證內(nèi)業(yè)制圖的方便。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足者，可由領(lǐng)圖員指揮跑尺，以防引起內(nèi)業(yè)制圖的麻煩。4)內(nèi)業(yè)制圖員1人：對(duì)于無(wú)專業(yè)制圖人員的單位，通常由領(lǐng)圖員擔(dān)負(fù)內(nèi)業(yè)制圖任務(wù)；對(duì)于有專業(yè)制圖人員的單位，通常將外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)制圖人員分開(kāi)，領(lǐng)圖員只負(fù)責(zé)繪草圖，內(nèi)業(yè)制圖員得到草圖和坐標(biāo)文件，即可在CASS上連線成圖；這時(shí)領(lǐng)圖員繪制的草圖好壞將直接影響到內(nèi)業(yè)成圖的速度和質(zhì)量。(2)數(shù)據(jù)采集設(shè)備數(shù)據(jù)采集設(shè)備一般為全站儀。主流全站儀大多帶有可以存儲(chǔ)3000個(gè)以上碎部點(diǎn)的內(nèi)存或PC卡，可直接記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)。內(nèi)業(yè)操作步驟：(1)野外采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并保存為數(shù)據(jù)文件。(2)將保存的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為CASS格式的坐標(biāo)文件格式3)展高程點(diǎn)(3)展碎部點(diǎn)展碎部點(diǎn)分定顯示區(qū)、展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和展高程點(diǎn)三步進(jìn)行。1)定顯示區(qū)2)展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)

(4)根據(jù)草圖繪制地物4.電子平板法數(shù)字測(cè)圖用通訊電纜將安裝了CASS7.1的筆記本電腦與測(cè)站上安置的全站儀連接起來(lái)(注意，不同品牌及型號(hào)的全站儀使用的通訊電纜是不一樣的)，全站儀測(cè)得的碎部點(diǎn)坐標(biāo)自動(dòng)傳輸?shù)焦P記本電腦并展繪在CASS的繪圖區(qū)，完成一個(gè)地物的碎部點(diǎn)測(cè)量工作后，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)繪制地物。其特點(diǎn)是直觀性強(qiáng)，在野外作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)“所測(cè)即所得”，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，立即修改。

電子平板法數(shù)字測(cè)圖的流程是：(1)人員組織觀測(cè)員1人，負(fù)責(zé)操作全站儀，觀測(cè)并將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦P記本電腦中。制圖員1人，負(fù)責(zé)指揮跑尺員、現(xiàn)場(chǎng)操作筆記本電腦、內(nèi)業(yè)后繼處理整飾地形圖。跑尺員1～2人，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)跑尺。(2)數(shù)據(jù)采集設(shè)備全站儀與筆記本電腦除采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232C接口通訊電纜連接外，也可以采用加配兩個(gè)數(shù)傳電臺(tái)(數(shù)據(jù)鏈)，分別連接于全站儀、筆記本電腦上，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳送。但數(shù)傳電臺(tái)的價(jià)格較貴，當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)約為1.8萬(wàn)/只。(3)創(chuàng)建測(cè)區(qū)已知點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件可以直接使用Windows的記事本，也可以執(zhí)行CASS下拉菜單“編輯\編輯文本文件”命令調(diào)用Windows的記事本創(chuàng)建測(cè)區(qū)已知點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件。(4)測(cè)站準(zhǔn)備測(cè)站準(zhǔn)備的工作內(nèi)容是：參數(shù)設(shè)置、定顯示區(qū)、展已知點(diǎn)、確定測(cè)站點(diǎn)、定向點(diǎn)、定向方向水平度盤(pán)值、檢查點(diǎn)、儀器高、檢查。(5)測(cè)圖操作4.等高線的處理在數(shù)字測(cè)圖中，等高線是在CASS中通過(guò)創(chuàng)建數(shù)字地面模型DTM(DigitalTerrestrialModel)后自動(dòng)生成的。DTM是指在一定區(qū)域范圍內(nèi)，規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)或三角形點(diǎn)的平面坐標(biāo)(X，Y)和其它地形屬性的數(shù)據(jù)集合。如果該地形屬性是該點(diǎn)的高程坐標(biāo)H，則此數(shù)字地面模型又稱為數(shù)字高程模型DEM(DigitalElevationModel)。(