測量與地圖學3章地圖數(shù)據(jù)源

第三章

地圖數(shù)據(jù)源第三章

地圖數(shù)據(jù)源回憶：地圖的成圖方法有哪些？實測成圖編繪成圖地面測量成圖高空測量成圖常規(guī)編圖遙感制圖數(shù)字制圖－地圖、航空像片、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、文字資料－航空數(shù)據(jù)、航天數(shù)據(jù)－數(shù)據(jù)、制圖軟件（計算機軟硬件支撐）－地面實測數(shù)據(jù)－攝影測量數(shù)據(jù)歸納：地圖的數(shù)據(jù)源有哪些？實測數(shù)據(jù)資料數(shù)據(jù)－地圖、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、文字資料、航空和航天數(shù)據(jù)－地面實測數(shù)據(jù)、攝影測量數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)第三章地圖數(shù)據(jù)源主要內容地面測量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§1地面測量數(shù)據(jù)一、地面測量的儀器二、小區(qū)域控制測量三、碎部測量§1地面測量數(shù)據(jù)一、地面測量的儀器1.水準儀自動安平水準儀DS3水準儀水準尺與尺墊：

利用水準儀提供的水平視線，測量兩點間高差，從而由已知點高程推算出未知點高程。大地水準面

hABA

BHAHB=HA+hAB水平視線水準尺水準尺ab前進方向水準測量的原理：hAB=h1+h2+……+hn

=(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn)=a-b

轉點TP(turningpoint)：

若A、B兩點間布設一些過渡點1、2、3…，將其分為n段，則用水準儀分別測得各段高差為h1，h2…h(huán)n，則有：

BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進方向1.1341.677TP1h1=-0.543水準測量的實施與記錄：123BMA1.134TP11.677-0.543TP11.444TP21.324+0.120TP21.822TP30.876+0.946水準測量記錄

儀器型號

日期

年

月

日

天氣

觀測者

記錄者

.

測站測點后視讀數(shù)(m)前視讀數(shù)(m)高差(m)高程（m）備注+-1A1.6521.1021556.482HA已知HB=HA+hAB=1557.793

TP10.5502TP11.5480.306TP21.2423TP20.9100.462TP31.3724TP31.8650.3651557.793B1.500計算校核∑a=5.975∑b=4.664∑h=+1.311∑a-∑b=5.975-4.664=+1.311

hAB=HB-HA=+1.311§1地面測量數(shù)據(jù)一、地面測量的儀器2.經緯儀§1地面測量數(shù)據(jù)經緯儀的作用：測角水平角(horizontalangle)

：概念：

從一點出發(fā)的兩條空間直線在水平投影面上的夾角。范圍：順時針0~360°。

水平面abcABC0ca水平度盤(horizontalcircle)090180270豎直角(verticalangle)：天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°

概念：在同一豎直面內，傾斜視線與水平視線間的夾角。

范圍：=090度，仰角為正，俯角為負。測回法記錄格式：254

24

06180

05

0074

1906右ABO左AB00

04

1874

2342

74

192474

19

15ABO測站豎盤位置目標水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值示意圖角度測量記錄表（測回法）§1地面測量數(shù)據(jù)一、地面測量的儀器3.全站儀§1地面測量數(shù)據(jù)一、地面測量的儀器3.全站儀儀器特點：

1.功能豐富2.數(shù)字鍵盤操作快速

3.強大的內存管理

4.自動化數(shù)據(jù)采集

5.望遠鏡鏡頭更輕巧

6.特殊測量程序

7.中文界面和菜單數(shù)字化測圖的作業(yè)流程：數(shù)據(jù)采集地圖數(shù)字化野外數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理圖形輸出掃描數(shù)字化數(shù)字化儀地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)預處理繪圖儀自動繪圖圖形顯示與編輯圖形截幅§1地面測量數(shù)據(jù)二、小區(qū)域控制測量（一）平面控制測量（二）高程控制測量§1地面測量數(shù)據(jù)三、碎部測量§1地面測量數(shù)據(jù)三、碎部測量（一）展繪坐標點（二）距離量測（三）碎部點的選擇與施測碎部點應選擇在地物特征點上；地形點選山脊線、谷底線的坡度變換點。（四）繪圖繪圖規(guī)范、地圖質量檢查、野外驗證和修測。主要內容地面測量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念二、航空像片三、衛(wèi)星像片四、多源遙感數(shù)據(jù)§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念思考：人類是通過哪些感官認識世界的？§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念在一定距離上，通過探測地表或近地表地物所發(fā)射或反射的電磁波，識別地物的理論和方法。間接－－非直接接觸遙感數(shù)據(jù)獲取原理示意圖接收預處理用戶應用處理分析結果、圖表輸出§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念思考：人類還可以通過哪些方法，間接地認識世界？

遙感(RemoteSensing)

廣義：泛指一切無接觸的遠距離探測，包括對電磁場、力場、機械波（聲波、地震波）等的探測。狹義：是從遠處探測感知物體，即不直接接觸物體，從遠處通過探測儀器接收來自目標地物的電磁波信息，經過對信息的處理，判別出目標地物的屬性。

遙感的特性：空間特性：視域范圍大，具有宏觀特性。光譜特性：探測的波段從可見光向兩側延伸,擴大了地物特性的研究范圍。時相特性：周期成像，有利于進行動態(tài)研究和環(huán)境監(jiān)測。

航空與航天飛行器運行快、周期短，可獲得多時相數(shù)據(jù)。例如Landsat5每天環(huán)繞地球14.5圈，覆蓋地球一遍所需時間僅16天，而氣象衛(wèi)星的周期更短。

由于探測距離遠，傳感器所獲得的地面影像覆蓋的空間范圍較大。以美國陸地衛(wèi)星5號（Landsat5）為例，它距離地表的高度是705.3km，對地球表面的掃描寬度是185km，一幅TM圖像可以全部覆蓋我國海南島大小的面積。

目前用于遙感的電磁波段有紫外線、可見光、紅外線和微波等。

遙感的特點：大面積的同步觀測。時效性。數(shù)據(jù)的綜合性和可比性。經濟性。局限性。

遙感探測可以在短時間內對同一地區(qū)進行重復探測，監(jiān)測地球上許多事物的動態(tài)變化。一般地球資源衛(wèi)星8~9天可重復一次，氣象衛(wèi)星每天兩次，而傳統(tǒng)的地面調查需要花費大量的人力和物力，且周期很長。因此，遙感方法具有很好的時效性。遙感在天氣預報、火災和水災監(jiān)測以及軍事行動等領域的應用，反映了遙感方法的時效性優(yōu)勢。如一幅Landsat圖像，覆蓋面積185km×185km，

在5~6min內可完成掃描，實現(xiàn)對地的大面積同步觀測。所取得的數(shù)據(jù)可進行大面積資源和環(huán)境調查，并且不受地形阻隔等限制。

遙感獲得的地物電磁波特性數(shù)據(jù)綜合地反映了地球上許多自然、人文信息，客觀地記錄了地面的實際狀況，數(shù)據(jù)綜合性很強。同時，不同的衛(wèi)星傳感器獲得的同一地區(qū)的數(shù)據(jù)以及同一傳感器在不同時間獲得的同一地區(qū)的數(shù)據(jù)，均具有可比性。

從投入的費用與所獲取的效益看，遙感與傳統(tǒng)的方法相比，可以大大地節(jié)省人力、物力、財力和時間，具有很高的經濟效益和社會效益。如Landsat衛(wèi)星的投入與效益比估計為1:80。

信息的提取方法不能滿足遙感快速發(fā)展的要求。數(shù)據(jù)的挖掘技術不完善，使得大量的遙感數(shù)據(jù)無法有效利用。

遙感的平臺：

航空與航天遙感航空遙感平臺航天遙感平臺區(qū)域重疊§2多源遙感數(shù)據(jù)二、航空像片§2多源遙感數(shù)據(jù)二、航空像片§2多源遙感數(shù)據(jù)二、航空像片不同航空像片都帶有某些標記§2多源遙感數(shù)據(jù)三、衛(wèi)星圖像§2多源遙感數(shù)據(jù)三、衛(wèi)星圖像三維模型§2多源遙感數(shù)據(jù)三、衛(wèi)星圖像（一）資源衛(wèi)星和遙感數(shù)據(jù)1.近年主要的資源遙感衛(wèi)星2.主要的遙感資料（二）遙感數(shù)據(jù)處理1.輻射預處理2.圖像幾何校正（三）圖像解譯1.解譯標志2.解譯步驟3.影像繪圖§2多源遙感數(shù)據(jù)四、多源遙感數(shù)據(jù)（一）源于不同傳感器（二）源于不同波段（三）源于不同時相運用：

——多源數(shù)據(jù)融合主要內容地面測量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§3全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)一、概念二、系統(tǒng)組成§3全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)一、概念1234S1S3S4S2（X、Y、Z）§3全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)一、概念全球定位系統(tǒng)，簡寫為GPS，即GlobalPositioning

System

,它是以人造地球衛(wèi)星為基礎的無線電導航系統(tǒng)，可以為航空、航天、海洋、陸地等用戶提供高精度、實時、全天候、全球性三維坐標的定位、導航、定時服務。

GPS衛(wèi)星星座﹙空間部分﹚

GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)﹙地面控制部分﹚

GPS信號接收機﹙用戶設備部分﹚§3全球定位系統(tǒng)（GPS）數(shù)據(jù)二、系統(tǒng)組成

空間部分

地面控制部分Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajalein1個主控站:Coloradosprings(科羅拉多.斯平士)。3個注入站:Ascencion(阿森松群島)、DiegoGarcia(迭哥伽西亞)、kwajalein(卡瓦加蘭)。5個監(jiān)控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。雙頻機單頻機

用戶設備部分主要內容地面測量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§4制圖數(shù)據(jù)與處理一、地理資料二、數(shù)據(jù)的預處理§4制圖數(shù)據(jù)與處理一、地理資料（一）數(shù)據(jù)類型1.定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)2.自然資源和社會經濟數(shù)據(jù)3.空間數(shù)據(jù)（二）數(shù)據(jù)變換1.定性數(shù)據(jù)轉換成定量數(shù)據(jù)2.數(shù)據(jù)本身變換§4制圖數(shù)據(jù)與處理二、數(shù)據(jù)預處理（一）數(shù)據(jù)分布的量表1.定名量表2.順序量表3.間距量表4.比率量表（二）兩種現(xiàn)象的相關分析1.通過數(shù)值分布圖了解它的相關分布2.通過相關分析取得定量數(shù)據(jù)（三）回歸殘差制圖主要