第四章 野外數(shù)據(jù)采集

第四章野外數(shù)據(jù)采集測繪工程教研室第一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室野外數(shù)字測圖作業(yè)通常分為野外數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理編輯兩大部分，其中野外數(shù)據(jù)采集極其重要，它直接決定成圖質量與效率。野外數(shù)據(jù)采集就是在野外直接測定地形特征點的位置，并記錄地物的連接關系及其屬性，為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提供必要的繪圖信息及便于數(shù)字地圖深加工利用。野外數(shù)據(jù)采集主要是通過全站儀或RTKGPS接收機實地測定地形特征點的平面位置和高程，將這些點位信息自動存貯在儀器內(nèi)存貯器或電子手簿中。野外數(shù)據(jù)采集第二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室§4.1測圖前的準備工作一、控制測量控制測量包括高程控制測量和平面控制測量。其作業(yè)方法、精度要求與白紙測圖法中的控制測量基本相同。數(shù)字測圖既可采用傳統(tǒng)的先控制測量后碎部測圖、從整體到局部的作業(yè)方法；也可采用數(shù)字測圖的高等級控制測量（仍遵循從整體到局部、分級布設逐級加密的測量原則）做完以后，采用圖根控制測量與碎部測量同步進行的“一步測量法”。二、儀器器材與資料準備三、測區(qū)劃分四、人員配備第三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室一、控制測量控制測量包括高程控制測量和平面控制測量。其作業(yè)方法、精度要求與白紙測圖法中的控制測量基本相同。高程控制測量一般用四等（或等外）水準測量做首級高程控制測量，圖根高程控制測量通常使用全站儀三角高程測量或GPS水準。目前平面控制測量，當測圖面積較大（10km2以上，帶狀5km以上）時，通常先用GPS進行首級控制測量，再用全站儀導線測量加密二級或三級導線點；當測圖面積較小時，直接用全站儀或GPS測定幾個首級控制點供圖根平面控制使用。平面控制測量只要保證在每平方公里有一個等級控制點，就能足以滿足數(shù)字測圖需要。

圖根控制第四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室由于數(shù)字測圖主要采用全站儀采集數(shù)據(jù)，測站點到地物、地形點的距離即使1km，也能保證測量精度，故對圖根點密度要求已不很嚴格。一般以在500m以內(nèi)能測到碎部點為原則。通視條件好的地方，圖根點可稀疏些；地物密集、通視困難的地方，圖根點可密些。采用全站儀采集數(shù)據(jù)，通常用“輻射法”直接測定圖根控制點。輻射法就是在某一通視良好的等級控制點上安置全站儀，用極坐標測量方法，按全圓方向觀測方式直接測定周圍幾個圖根點坐標，點位精度可在1cm以內(nèi)。圖根控制第五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室有些數(shù)據(jù)采集軟件有“一步測量法”功能，不需要單獨進行圖根控制測量。一步測量法是一種少安置一輪儀器，少跑一輪路，大大提高外業(yè)工作效率的測量方法。如圖所示，A，B，C，D為已知點；1，2，3…為圖根導線；1′，2′，3′…為碎部點，一步測量法作業(yè)步驟如下：

AB123CD1′2′3′4′5′6′7′8′一步測量法第六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室1.全站儀置于B點，先后視A點，再照準1點測水平角、垂直角和距離，可求得1點坐標。2.不搬運儀器，再施測B站周圍的碎部點1′，2′，3′…。根據(jù)B點坐標可得到碎部點的坐標。3.B站測量完畢，儀器搬到1點，后視B點，前視2點，測角、測距，得2點坐標（近似坐標），再施測1點周圍碎部點，根據(jù)1點坐標可得周圍碎部點坐標（近似坐標）。同理，可依次測得各導線點坐標和該站周圍的碎部點坐標，但要注意及時勾繪草圖、標注點號。4.待測至C點，則可由B點起至C點的導線數(shù)據(jù)，計算附合導線閉合差。若超限，則找出錯誤，重測導線；若在限差以內(nèi)，用計算機重新對導線進行平差處理。然后利用平差后的導線坐標，再重新改算各碎部點的坐標一步測量法提高功效是明顯的，尤其適合于線路測量。

一步測量法第七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室二、儀器器材與資料準備實施數(shù)字測圖前，應準備好儀器、器材、控制成果和技術資料。儀器、器材主要包括全站儀、對講機、充電器、電子手簿或便攜機、備用電池、通訊電纜、花桿、反光棱鏡、皮尺或鋼尺、記錄本、工作底圖等。目前多數(shù)數(shù)字測圖系統(tǒng)在野外進行數(shù)據(jù)采集時，要求繪制較詳細的草圖。繪制草圖一般在專門準備的工作底圖上進行。這一工作底圖最好用舊地形圖、平面圖的曬藍圖或復印件制作，也可用航片放大影像圖制作。在數(shù)據(jù)采集之前，最好提前將測區(qū)的全部已知成果輸入電子手簿或便攜機，以方便調(diào)用。第八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室三、測區(qū)劃分為了便于多個作業(yè)組作業(yè)，在野外采集數(shù)據(jù)之前，通常要對測區(qū)進行“作業(yè)區(qū)”劃分。數(shù)字測圖不需按圖幅測繪，而是以道路、河流、溝渠、山脊線等明顯線狀地物為界，將測區(qū)劃分為若干個作業(yè)區(qū)，分塊測繪。對于地籍測量來說，一般以街坊為單位劃分作業(yè)區(qū)。分區(qū)的原則是各區(qū)之間的數(shù)據(jù)（地物）盡可能地獨立（不相關），并各自測繪各區(qū)邊界的路邊線或河邊線。對于跨區(qū)的地物，如電力線等，會增加內(nèi)業(yè)編圖的麻煩。第九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室四、人員配備一個作業(yè)小組一般需配備：測站觀測員（兼記錄員）1人，鏡站跑尺員1～3人，領尺（圖）員1人；如果配套使用測圖精靈（掌上電子平板），則一般設測站1人（既是觀測員，又是繪圖員），跑尺員1～3人即可。領尺員負責畫草圖或記錄碎部點屬性。內(nèi)業(yè)繪圖一般由領尺員承擔，故領尺員是作業(yè)組的核心成員，需技術全面的人擔任。

第十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室§4.2碎部點測算原理與方法

“測算法”的基本思想在野外數(shù)據(jù)采集時，使用全站儀適當采用儀器法（主要是極坐標法）測定一些“基本碎部點”，再用勘丈法（只丈量距離）測定一部分碎部點的位置，最后充分利用直線、直角、平行、對稱、全等等幾何特征，在室內(nèi)計算出所有碎部點的坐標。“基本碎部點”指用儀器法測定的，能滿足其他測定碎部點方法的必要起算點。一、儀器法二、勘丈法三、計算法第十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室1.極坐標法2.直線延長偏心法3.距離偏心法4.角度偏心法儀器法5.方向直線交會法第十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室Xi＝XZ＋Di·cosαZi

Yi＝YZ＋Di·sinαZiHi＝HZ＋Di·cotTi＋I-Ri

或Hi＝HZ＋Di·tanAi＋I-Ri

式中，αZi＝αZo＋Li

（αij為坐標方位角）

適用于全站儀使用平距觀測或平距丈量法,若用全站儀觀測斜距Si，則：Di=Si·cosAi；若使用視距法，設視距間距為li，則：Di＝100·li·cos2Ai儀器法--------1.極坐標法第十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室ＢＡＢ′dZ儀器法--------2.直線延長偏心法

XB＝XB′＋d.cosαAB′

YB＝YB′＋d.sinαAB′

第十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室儀器法--------3.距離偏心法①當偏心點位于目標前方或后方（B1、B2）時XB＝XZ＋（DZBi±⊿Di）cosαZB

YB＝YZ＋（DZBi±⊿Di）sinαZB

式中，αZB＝αZO＋LB,αZO為定向線坐標方位角。（式中，當i＝1時，取“＋”，當i＝2時，取“—”）②當偏心點位于目標點B的左或右邊（B3、B4）時，偏心點至目標點的方向和偏心點至測站點Z的方向應成直角XB＝XBi+⊿Di.cosαBiBYB＝YBi+⊿Di.sinαBiB式中，αBiB＝αZO＋Li±90°（當i＝3時，取“＋”，當i＝4時，取“—”注：當偏心距大于0.5m時，直角必須用直角棱鏡設定。第十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室儀器法--------3.距離偏心法③當偏心點位于目標點B的左或右邊（B1、B2）時，選擇偏心點至測站點的距離與目標點B至測站點的距離相等處（等腰偏心測量法），可先測得Bi的坐標和BiB之間的距離，如圖，B點的坐標可按式求得。第十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室儀器法--------4.角度偏心法XB＝XZ＋DZB.cosαZBYB＝YZ＋DZB.sinαZB式中，αZB＝αZ0＋LB

第十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室5.方向直線交會法

第十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室1.直角坐標法2.距離交會法3.距離直線交會法4.直線內(nèi)插法

5.直角折線法（微導線法）

（1）定向微導線（2）無定向微導線勘丈法

勘丈法指利用勘丈的距離及直線、直角的特性測算出待定點的坐標。勘丈法對高程無效。第十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室勘丈法-------1.直角坐標法

Xi＝XA＋Di.cosαi

Yi＝YA＋Di.sinαi當碎部點位于軸線（AB方向）左側時，取“－”，右側時，取“＋”。式中：a3ABd1d2a1b1a2b2d3b3123第二十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室勘丈法-------2.距離交會法D1D2iαβ第二十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室勘丈法-------3.距離直線交會法123iBLi

DiAC

Xi＝XA＋d.cosαAB

Yi＝YA＋d.sinαAB式中：當Li＜90°時，取“+”；Li＞90°時，取“-”；

Li接近90°時有二義性，應盡量避免。第二十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室勘丈法-------4.直線內(nèi)插法

A123iB

Xi＝XA＋DAi.cosαAB

Yi＝YA＋DAi.sinαAB式中：DAi＝DA1＋D12＋…＋Di-1,i第二十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室勘丈法-------5.直角折線法（微導線法）

ABD1D21234D3D5D4當i為左折點時取“-”,右折點時取“+”,如1點位于AB方向的左側，稱為左折點；2點位于B1方向的右側，稱為右折點。當推求點數(shù)超過三個時，最好計算一下閉合差

（1）定向微導線第二十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室（2）無定向微導線勘丈法-------5.直角折線法（微導線法）

第二十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室1.矩形計算法2.垂足計算法

3.直角點計算法（微導線中的隔一點）4.直線相交法5.平行曲線定點法6.對稱點法

7.平移圖形法

計算法計算法不需要外業(yè)觀測數(shù)據(jù)，僅利用圖形的幾何特性計算碎部點的坐標。第二十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------1.矩形計算法

ABC4第二十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------2.垂足計算法

AB12341′2′3′4′式中：；平距Dij和坐標方位角αij由坐標反算得到。使用此法確定規(guī)則建筑群內(nèi)樓道口點、道路折點十分有利。第二十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------3.直角點計算法（微導線中的隔一點）ZABPD式中：第二十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------

4.直線相交法

ADCBiαβ

式中：

第三十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------5.平行曲線定點法對于直線部分，其坐標公式為:式中，

當所求點位于已知邊的左側時取“-”；當所求點位于已知邊的右側時取“+”。②對于曲線部分，其坐標公式為：式中，

當所求曲線點位于已知邊的左側，且時，或當所求點時，當所求曲線點位于已知邊的右側，且時，或當所求點時，位于右側，且位于左側，且第三十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------

6.對稱點法

11′2345A2′3′4′5′B式中：αi＝2αAB－αAi+180°

許多人工地物的平面圖形是軸對稱圖形，運用該法，可大量減少實測點第三十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室計算法------7.平移圖形法

AB

4′

3′

1′

2′

4

3

1

2

該方法用于確定規(guī)則建筑群位置是非常有利第三十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室§4.3數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼概念地形編碼設計應遵循的原則國家標準地形要素分類與編碼全要素編碼方案簡編碼方案塊結構編碼方案二維編碼方案第三十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室一般用按一定規(guī)則構成的符號串來表示地物屬性和連接關系等信息，這種有一定規(guī)則的符號串稱為數(shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編碼的基本內(nèi)容包括：地物要素編碼（或稱地物特征碼、地物屬性碼、地物代碼）、連接關系碼（或連接點號、連接序號、連接線型）、面狀地物填充碼等。

數(shù)據(jù)編碼概念第三十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室符合國標圖式分類，符合地形圖繪圖規(guī)則；簡練，便于操作和記憶，比較符合測量員的習慣；便于計算機處理；便于GIS等軟件的使用。

地形編碼設計應遵循的原則第三十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室國家標準地形要素分類與編碼按照《大比例尺地形圖機助制圖規(guī)范》（GB/T14912-2005）的規(guī)定，野外數(shù)據(jù)采集編碼的總形式為：地形碼+信息碼。地形碼是表示地形圖要素的代碼。在《基礎地理信息要素分類與代碼》（GB/T13923-2006）和《城市基礎地理信息系統(tǒng)技術規(guī)范》（CJJ100-2004）中對比例尺為1：500、1：1000、1：2000的代碼位數(shù)的規(guī)定是6位，如下圖。代碼的每一位均用0～9表示，例如對于大類：1為定位基礎（含測量控制點和數(shù)學基礎）；2為水系；3為居民地及設施；4為交通；5為管線；6為境界與政區(qū)；7為地貌；8為植被與土質。××××××大類中類小類子類第三十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室

1:5001：10001:200基礎地理信息要素部分代碼分類代碼要素名稱分類代碼要素名稱100000定位基礎310000居民地110000測量控制點310100城鎮(zhèn)、村莊110101大地原點310300普通房屋…………310500高層房屋110103圖根點310600棚房110202水準點311002地下窯洞110300衛(wèi)星定位控制點340503郵局…………380201圍墻300000居民地及設施380403涼臺第三十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室全要素編碼通常是由若干個十進制數(shù)組成，其中每一位數(shù)字都按層次分，都具有特定的含義。有的采用五位，有的采用六位、七位、八位，甚至十一位編碼的都有。各種編碼都有各自的特點，但一般都是用其中三位表示地物編碼，其他是將一些不是最基本的、規(guī)律的連接及繪圖信息都納入編碼。這種編碼方式的優(yōu)點是各點編碼具有惟一性，計算機易識別與處理，但外業(yè)直接編碼輸入較困難。目前多數(shù)測圖系統(tǒng)采用圖標菜單自動給出地形符號編碼，即選定屏幕菜單的繪圖圖標，就給定了對應的地形符號編碼。

全要素編碼方案第三十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室

塊結構編碼方案塊結構編碼將整個編碼分成幾個部分，如分為點號、地形編碼、連接點和連接線型四部分，分別輸入。清華山維的EPSW測繪系統(tǒng)就是采用這種數(shù)據(jù)編碼。

地形編碼

連接信息第四十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室編碼名稱編碼名稱100101102103104105106天文點三角點小三角點土堆上三角點土堆上小三角點導線點埋石圖根點200201202207209…一般房屋一般房屋（混凝土）一般房屋（磚）簡單房屋特殊房屋…對測量人員，使用編碼的主要障礙是難記，但對數(shù)字測圖及其應用來講，不論用什么方式、方法，地物編碼系統(tǒng)是絕對必要的，編碼是計算機自動識別地物的唯一途徑。為解決這一矛盾，EPSW系統(tǒng)采用了“無記憶編碼”輸入法。即將每一個地物編碼和它的圖式符號及漢字說明都編寫在一個圖塊里，形成一個圖式符號編碼表(分主次頁)，使用時，只要用鼠標或光筆選取所要的符號，其編碼就自動送入測量記錄中，用戶無需記憶編碼，隨時可以查找。實際上對于一些常用的編碼，像導線點105、一般房角點200等，多用幾次也就記熟了。地形編碼地形編碼是參考圖式的分類，用3位整數(shù)將地形要素分類編碼。每一個地形要素都賦予一個編碼，使編碼和圖式符號一一對應。如：100代表測量控制點類；104代表導線點；200代表居民地類，又代表堅固房屋；210代表建筑中的房屋。表為部分編碼舉例。由于3位編碼中的第一位代表大類，每一大類中的符號編碼不能多于99個。通過統(tǒng)計，符號最多的是第7類(水系及附屬設施)，超過99個，有130多個；符號最少的是第1類(控制點)，只有9個。此外，測圖系統(tǒng)中，一些特殊的線、層也需要系統(tǒng)編碼；一些制作符號的圖元及線型(虛線、點畫線……)也需要設編碼。因此，在實際測圖軟件的編碼系統(tǒng)中，為了用三位編碼概括以上需要，在上述十大分類的基礎上做適當?shù)恼{(diào)整。如在EPSW系統(tǒng)中，水系及附屬設施的編碼就分為兩段，由700～799；再有850～899。第l類(控制點)的編碼少，就將植被放在第1類編碼中，編碼為120～189，而將繪制符號的圖元都放在0類。這樣每個地物符號都對應一個3位地形編碼(簡稱編碼)。第四十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室連接信息-------連接點和連接線型當測點是獨立地物時。要用地形編碼來表明它的屬性，如地形編碼218，即知道這個地物為蒙古包，應該用符號來表示。如果測的是一個線狀或面狀地物，這時需要明確本測點與哪個點相連，以什么線型相連，才能形成一個地物。如圖所示的建筑物，測點2需與1點以直線相連，3點需與2點以直線相連，5點與4點、4點與3點則以圓弧相連（圓弧至少需測3個點才能繪出），5點與1點以直線相連。有了點位、編碼．再加上連接信息，就可以正確地繪出建筑物（地物）了。為了便于計算機的自動識別和輸入，在EPSW中規(guī)定：l為直線；2為曲線；3為圓?。豢諡楠毩Ⅻc。連接線只有4種，一般是容易區(qū)別和記憶的，有時圓弧或曲線不容易分辨，均可以曲線處理，對繪圖影響不大。

12345第四十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室簡編碼方案簡編碼就是在野外作業(yè)時僅輸入簡單的提示性編碼，經(jīng)內(nèi)業(yè)簡碼識別后，自動轉換為程序內(nèi)部碼。CASS系統(tǒng)的有碼作業(yè)模式，是一個有代表性的簡碼輸入方案。CASS系統(tǒng)的野外操作碼（也稱為簡碼或簡編碼）可區(qū)分為類別碼、關系碼和獨立符號碼3種，每種只有1~3位字符組成。其形式簡單、規(guī)律性強，無需特別記憶，并能同時采集測點的地物要素和拓撲關系；它也能夠適應多人跑尺(鏡)、交叉觀測不同地物等復雜情況

類別碼

關系碼獨立符號碼第四十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室類別碼（亦稱地物代碼或野外操作碼）如表4-2所示，是按一定的規(guī)律設計的，不需要特別記憶。有1～3位，第一位是英文字母，大小寫等價，后面是范圍為0～99的數(shù)字，如代碼F0，F(xiàn)1，…，F(xiàn)6分別表示特種房(堅固房)，普通房，一般房屋……簡易房。F取“房”字的漢語拼音首字母，0～6表示房屋類型由“主”到“次”。另外，K0表示直折線型的陡坎，U0表示曲線型的陡坎；X1表示直折線型內(nèi)部道路，Q1表示曲線型內(nèi)部道路。由U、Q的外形很容易想象到曲線。類別碼后面可跟參數(shù)，如野外操作碼不到3位，與參數(shù)間應有連接符“—”，如有3位，后面可緊跟參數(shù)，參數(shù)有下面幾種：控制點的點名，房屋的層數(shù)，陡坎的坎高等，如Y0-12.5表示以該點為圓心，半徑為12.5m的圓

類別碼第四十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室類別碼第四十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室關系碼(亦稱連接關系碼)，共有4種符號：“+”、“-”、“A$”和“Ｐ”配合來描述測點間的連接關系。其中“+”表示連接線依測點順序進行；“-”表示連接線依測點相反順序進行連接，“P”表示繪平行體；“A$”表示斷點識別符。符號

含義+本點與上一點相連，連線依測點順序進行-本點與下一點相連，連線依測點順序相反方向進行n+本點與上n點相連，連線依測點順序進行n-本點與下n點相連，連線依測點順序相反方向進行p本點與上一點所在地物平行np本點與上n點所在地物平行+A$斷點標識符,本點與上點連-A$斷點標識符,本點與下點連關系碼第四十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室獨立符號碼第四十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室二維編碼方案GB/T14804-1993規(guī)定的地形圖要素代碼只能滿足制圖的需要，不能滿足GIS圖形分析的需要。因此，有些測圖系統(tǒng)在GB/T14804-1993規(guī)定的地形要素代碼的基礎上進行了擴充，以反映圖形的框架線、軸線、骨架線、標識點(Label點)等。二維編碼(亦稱主附編碼)對地形要素進行了更詳細的描述，一般由6～7位代碼組成。二維編碼沒有包含連接信息，連接信息碼由繪圖操作順序反映。二維編碼數(shù)位多，觀測員很難記住這些編碼，故SCSG2000測圖系統(tǒng)的電子平板采用無碼作業(yè)。測圖時對照實地現(xiàn)場利用屏幕菜單和繪圖專用工具或用鼠標提取地物屬性編碼，繪制圖形。

第四十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室§4.5測記法野外數(shù)據(jù)采集測記法就是用全站儀（或其他測量儀器）在野外測量地形特征點的點位，用電子手簿(或內(nèi)存貯器)記錄測點的定位信息，用草圖、筆記或簡碼記錄其他繪圖信息，到室內(nèi)將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，經(jīng)人機交互編輯成圖。由于測記法外業(yè)設備輕便，操作方便，野外作業(yè)時間短，是測繪人員常采用的作業(yè)方法。測記法野外數(shù)據(jù)采集一般情況下在已知點（等級控制點、圖根點或支站點）上安置全站儀，對中、整平、設站定向、定向檢查后，開始采集數(shù)據(jù)。特殊情況下可在通視良好、測圖范圍廣的地點安置全站儀，利用“自由設站”（后方交會）的功能，先測算出測站點坐標，再用該點作為已知點采集數(shù)據(jù)。測記法數(shù)據(jù)采集主要分為無碼作業(yè)和簡碼作業(yè).

無碼作業(yè)

簡碼作業(yè)第四十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室無碼作業(yè)就是用全站儀測定碎部點的定位信息（xi，yi，Hi），并自動記錄于內(nèi)存貯器，手工記錄碎部點的屬性信息與連接信息。該法適合兩人甚至三人同時立鏡跑點，因此野外采集數(shù)據(jù)速度快，野外作業(yè)時間短，效率高。此作業(yè)法需要一個有較強業(yè)務能力的人繪制觀測草圖或記錄碎部點信息。無碼作業(yè)無碼作業(yè)-----無碼作業(yè)觀測第五十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室進入測區(qū)后，領尺員首先對測站周圍的地形、地物分布情況大概看一遍，認清方向，及時按近似比例勾繪一份含主要地物、地貌的草圖（若在放大的舊圖上可更準確的標明），便于觀測時在草圖上標明所測碎部點位置及點號。儀器觀測員指揮立鏡員到事先選好的某已知點上準備立鏡定向，自己快速安置儀器，量取儀器高；然后啟動操作全站儀，選擇測量狀態(tài)，輸入測站點號和定向點號、定向點起始方向值（一般把起始方向值置零）和儀器高；瞄準定向棱鏡，定好方向后，鎖定全站儀度盤，通知立鏡者開始跑點。立鏡員在碎部點立棱鏡后，觀測員及時瞄準棱鏡，用對講機聯(lián)系確定鏡高（一般設在一個固定的高度，如2.0m）及所立點的性質，輸入鏡高（鏡高不變時直接按回車鍵），在要求輸入地物代碼時，對于無碼作業(yè)直接按回車鍵。在確認準確照準棱鏡后，再測量鍵。無碼作業(yè)-----無碼作業(yè)觀測無碼作業(yè)現(xiàn)場不輸入地物代碼（編碼），而用草圖或筆記記錄繪圖信息。領圖員在鏡站把所測點的屬性及連接關系在草圖上反映出來，供內(nèi)業(yè)處理、圖形編輯時用。草圖的繪制要遵循清晰、易讀、相對位置準確、比例一致的原則。草圖示例如圖4-21所示。圖中為某測區(qū)在測站1上施測的部分點。另外，需要提醒一下，在野外采集時，能測到的點要盡量測，實在測不到的點可利用皮尺或鋼尺量距，將丈量結果記錄在草圖上；室內(nèi)用交互編輯方法成圖或利用電子手簿的量算功能，及時計算這些直接測不到的點的坐標。對于有豐富作業(yè)經(jīng)驗的領尺員，可以將繪制觀測草圖改為用記錄本記錄繪圖信息，這將大大地方便外業(yè)。采用表4-6的記錄形式，可以較全面地準確地反映采集點的屬性、方向、方位、連接關系和是否參與建模等信息。第五十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室野外數(shù)據(jù)采集觀測草圖第五十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室繪圖信息記錄第五十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室在進行地貌采點時，可以用一站多鏡的方法進行。一般在地性線上要有足夠密度的點，特征點也要盡量測到。例如在山溝底測一排點，也應該在山坡邊再測一排點，這樣生成的等高線才真實。測量陡坎時，最好坎上坎下同時測點或準確記錄坎高，這樣生成的等高線才沒有問題。在其他地形變化不大的地方，可以適當放寬采點密度。在一個測站上所有的碎部點測完后，要找一個已知點重測進行檢核，以檢查施測過程中是否存在因誤操作、儀器碰動或出故障等原因造成的錯誤。檢查完，確定無誤后，關掉儀器電源，中斷電子手簿，關機、搬站。到下一測站，重新按上述采集方法、步驟進行施測。地貌采點第五十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室測記式簡碼作業(yè)與無碼作業(yè)的測量方法相同，所不同的是現(xiàn)場輸入簡碼（地物特征碼），這樣可以不繪草圖或僅繪簡單的草圖。帶簡碼的數(shù)據(jù)經(jīng)內(nèi)業(yè)識別自動轉換為繪圖程序內(nèi)部碼，以實現(xiàn)自動繪圖。CASS系統(tǒng)的簡碼可分為(線面狀)地物代碼、關系碼和點狀地物代碼三種，每種只有1～3位字符組成。其形式簡單、規(guī)律性強，無需特別記憶，并能同時采集測點的地物要素和連接關系。簡碼作業(yè)

CASS的簡碼使用規(guī)則第五十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室CASS的簡碼使用規(guī)則數(shù)據(jù)采集時現(xiàn)場對照實地輸入野外操作碼（也可自己定義野外操作碼，內(nèi)業(yè)編輯索引文件），圖中點號旁的括號內(nèi)容為每個采集點輸入的操作碼1.對于地物的第一點，操作碼＝地物代碼2.連續(xù)觀測某一地物時，操作碼為“+”或“-”3.交叉觀測不同地物時，操作碼為“n+”或“n-”。其中n表示該點應與以上n個點前面的點相連。還可用“+A＄”或“-A＄”標識斷點，“A＄”是任意助記字符4.觀測平行體時，操作碼為“p”或“np”。其中，“p”的含義為通過該點所畫的符號應與上點所在地物的符號平行且同類，“np”的含義為通過該點所畫的符號應與以上跳過n個點后的點所在的符號平行且同類5.若要對同一點賦予兩類代碼信息，應重測一次或重新生成一個點，分別賦予不同的代碼第五十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室(A70)(A14)水井路燈對于地物的第一點，操作碼＝地物代碼;連續(xù)觀測某一地物時，操作碼為“+”或“-”交叉觀測不同地物時，操作碼為“n+”或“n-”。其中n表示該點應與以上n個點前面的點相連。還可用“+A＄”或“-A＄”標識斷點，“A＄”是任意助記字符簡碼使用規(guī)則（1、2、3）第五十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室43(X1)44+46(1+)47(+)45(P)觀測平行體時，操作碼為“p”或“np”。其中，“p”的含義為通過該點所畫的符號應與上點所在地物的符號平行且同類，“np”的含義為通過該點所畫的符號應與以上跳過n個點后的點所在的符號平行且同類簡碼使用規(guī)則（4）第五十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室46(+)45(F1)47(+)48(W0)49(+)

若要對同一點賦予兩類代碼信息，應重測一次或重新生成一個點，分別賦予不同的代碼簡碼使用規(guī)則（5）第五十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室§4.6電子平板法野外數(shù)據(jù)采集電子平板法數(shù)字測圖就是將裝有測圖軟件的便攜機或掌上電腦用專用電纜在野外與全站儀相連，把全站儀測定的碎部點實時地傳輸?shù)诫娔X并展繪在計算機屏幕上，用軟件的繪圖功能，現(xiàn)場邊測邊繪。外業(yè)連線繪制平面圖，其他工作一般由內(nèi)業(yè)完成。電子平板法數(shù)字測圖的特點是直觀性強，在野外作業(yè)現(xiàn)場“所測即所得”；若出現(xiàn)錯誤時，可以及時發(fā)現(xiàn)，立即修改。電子平板法野外數(shù)據(jù)采集主要作業(yè)流程包括輸入控制點坐標、設置通訊參數(shù)、測站設置、碎部測圖。

EPSW電子平板CASS電子平板測圖精靈（掌上電子平板）第六十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室EPSW電子平板------軟件簡介EPSW電子平板------EPSW電子平板的基本操作第六十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室

作業(yè)準備和測站設置EPSW電子平板------EPSW電子平板的基本操作碎部測量------極坐標測量碎部測量------十字尺測量碎部測量------房屋測量進行碎部測圖之前，一般先將測區(qū)內(nèi)已有的圖根控制點坐標錄入計算機，并進行有關設置，如工程名設定、全站儀設置、作業(yè)參數(shù)設置、繪圖參數(shù)設置、測區(qū)劃定以及其他設置；在測站點整置好全站儀后，通過“測站設置”對話框輸入測站設置信息：測站點號、后視點號以及儀器高。碎部測量通常用極坐標法采集數(shù)據(jù)，可采用角、距記錄模式，也可采用坐標記錄模式；如遇特殊情況，則選用電子平板系統(tǒng)所提供的其他碎部點測量方法（如：十字尺法、延長量邊法、垂足法、直線方向交會法、直線距離交會法等）施測。記錄完點的全部信息后，自動計算出碎部點坐標，并可實時展點顯示，隨時連線和調(diào)用圖式符號，及時成圖。碎部測量第六十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室作業(yè)準備和測站設置第六十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室碎部測量碎部測量------極坐標測量解釋第六十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室極坐標測量是利用全站儀采集碎部點主要方法，用極坐標法采集數(shù)據(jù)，可采用角、距記錄模式，也可采用坐標記錄模式。在極坐標測量對話框中各項含義及有關操作如下：EPSW電子平板------EPSW電子平板的基本操作碎部測量------極坐標測量地物號：在測量過程中，每測完一個地物，系統(tǒng)自動為其進行統(tǒng)一的順序編號，稱之為地物號。地物號由系統(tǒng)統(tǒng)一管理。只有對地物進行編輯，捕捉到地物時，用戶才能看到地物號。地物號編輯框不必輸入或更改，由系統(tǒng)自動生成。點號：碎部點的順序號。系統(tǒng)默認從100開始計數(shù)，每測完一個點，點號自動加一。一般情況下不必人工輸入，除非有特殊理由。一定要特殊編號時，也要以字母開頭編寫點號，這樣可以防止點號重復，出現(xiàn)錯誤。連接：指與當前點相連接的點的點號，其必須是已測碎部點或其他已知點?？砂匆韵滤姆N方法獲得連接點號。①默認值，系統(tǒng)自動連接前一點。②用功能鍵(如F2，F(xiàn)3，F(xiàn)9等)自動“回憶”。③用鼠標在屏幕中捕捉，即當光標位于“連接”編輯框中時，滑動鼠標，把光標箭頭指向圖中需要連接的點，單擊鼠標左鍵，連接點號將自動在連接框中顯示出來。④當光標位于“連接”框時，手工輸入連接點號。第六十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室編碼：用來區(qū)分地物類別的一種代碼。編碼的輸入有四種方法。①默認值，系統(tǒng)自動提取前一點的編碼。②直接用鍵盤輸入。③利用F4功能鍵回憶。④在此編輯框中輸入小寫字母“a”，進入編碼查詢窗口,在此窗口中查找所需編碼，查到后左鍵單擊此編碼，該編碼自動進入編碼編輯框中。

EPSW電子平板------EPSW電子平板的基本操作碎部測量------極坐標測量“直線”：該按鈕是用來確定用什么樣的線型將當前點與連接點連接起來。單擊“直線”按鈕，此按鈕變?yōu)椤扒€”，再單擊變?yōu)椤皥A弧”，再單擊又變?yōu)椤罢麍A”，再單擊又變回“直線”?！胺较颉保涸摪粹o是用來確定有向地物的方向的。單擊“方向”按鈕，此按鈕變?yōu)椤胺础?，再擊一下又變?yōu)椤罢薄H當?shù)匚镉蟹较驎r，此按鈕才有意義，如畫陡坎時，先連線，再選擇方向的正反切換，就可以看到陡坎方向的變化。第六十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室水平角：測站到當前測點方向與后視方向的水平夾角（用右角）。豎直角：采用天頂距方式。斜距：測站點到當前測點的傾斜距離。以上三個參數(shù)由全站儀直接傳輸。全站儀照準觀測點時，按F1，全站儀開始觀測（有些儀器需要按儀器鍵盤上的數(shù)據(jù)發(fā)送鍵如“REC”才能開始觀測或發(fā)送數(shù)據(jù)），水平角編輯框中出現(xiàn)“Wait…”顯示，表示等待接收全站儀的觀測數(shù)據(jù)。若接收成功，以上編輯框中就出現(xiàn)所測數(shù)據(jù)；若接收失敗，在水平角編輯框中顯示出“Fail”表示通訊失敗。如果沒有通訊電纜，也可以用鍵盤鍵入這三項數(shù)據(jù)。EPSW電子平板------EPSW電子平板的基本操作碎部測量------極坐標測量桿高（標桿高簡寫）：觀測棱鏡的高度。一般標桿高定好后就不要改變，這樣可以提高作業(yè)效率。標桿高可以在兩個地方輸入。一是在“作業(yè)準備”菜單下的“作業(yè)參數(shù)設置”中設置。二是在出現(xiàn)有標桿高的對話框時，可在相應的編輯框中修改。復選框有“參加建模”和“高程注記”。參加建模是指是否參加等高線計算，其中“×”表示參加建模，“”表示不參加建模。高程注記表示是否要標注點的高程，其中“×”表示高程注記，“”表示不進行高程注記。以上各參數(shù)全部輸入完畢后，把光標移到對話框外，單擊鼠標右鍵確認或按回車鍵確。確認后，各編輯框被清空，即可按同樣的方法進行下一個碎部點的采集工作。若要結束測量，則按ESC鍵或單擊對話框右上角的×按鈕。

第六十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室碎部測量碎部測量------十字尺測量第六十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室在EPSW電子平板中“十字尺測量”是極具特點的碎部測圖功能。它模仿平板測圖中的“推尺”方法，將直角關系放到屏幕上，上下左右地隨意推尺。對測站上觀測不到的、且以直角推進的多邊形地物點（如房角點），用十字尺施測十分方便。選擇“細部測量”下的“十字尺測量”，彈出如圖對話框。選擇原點及方向點相當于“靠尺”，輸入距離相當于“推尺”，各項參數(shù)輸入并確認后，被測點將自動求得。具體操作如下：地物號、點號、連接、編碼、線型、方向等概念均與極坐標測量中的相同，操作方法也一樣。碎部測量碎部測量------十字尺測量“原點”是指十字尺的交叉點，應是一個已測（已知）點，當字符光標顯示在“原點”編輯框中，用鼠標在屏幕上捕捉原點，其點號將顯示在對話框中。用同樣的方法得到“方向點”，屏幕將出現(xiàn)一個十字，如圖所示。當字符光標停在“dx方向”或“dy方向”對話框時，用鼠標在圖中十字的欲前進方向上單擊鼠標左鍵，選定前進方向，對話框中出現(xiàn)“+”或“-”（一定不要人工鍵入方向，以確保正確）。當字符光標跳到“dx距離”或“dy距離”框中時，輸入所推距離值，被測點出現(xiàn)在屏幕上。最后把原點與被測點之間的高差輸入（9999表示不測高差），用鼠標右鍵確認即可。重復以上步驟，可實現(xiàn)連續(xù)“推尺”。第六十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室碎部測量碎部測量------房屋測量第七十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室房屋測量也是常使用的碎部測圖功能，它提供了四個功能：1點房、2點房、3點房及對角房測量。如在“細部測量”菜單下的“房屋測量”下選擇“2點房”，彈出窗口如圖4-31所示。假定已經(jīng)測得起點100、終點101兩點，作為矩形的一條邊，利用“2點房”功能，可自動生成矩形的其余兩個點，并自動連成矩形。具體操作方法如下：當光標停在起點編輯框時，用鼠標箭頭指向100點，單擊左鍵，點號100將自動進入起點編輯框中；輸入光標將自動跳到“終點”編輯框中，再捕捉101點。起點、終點點號也可手工輸入。當輸入光標在“朝向”編輯框時，用鼠標箭頭指向被測房屋所在線段的一側，單擊鼠標左鍵，“朝向”編輯框中會出現(xiàn)“0”或“1”（注意一般不要手工輸入朝向數(shù)值，以免出錯）；輸入光標又自動跳到“邊長”框中。手工鍵入用測尺量取的房屋的另一邊長即可。此時如果發(fā)現(xiàn)房子的方向反了，可重新選擇朝向，房子的方向將隨之更正。編碼可以另行輸入，也可以采用默認值。參數(shù)輸入完畢后，在對話框外任何地方單擊鼠標右鍵，即可確認此次操作。關閉對話框后返回EPSW平臺。碎部測量碎部測量------房屋測量第七十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室CASS電子平板------軟件簡介

CASS電子平板測圖的基本操作CASS電子平板使用注意事項第七十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室CASS電子平板-------CASS電子平板測圖的基本操作

測圖前的準備工作進行碎部測圖之前，一般先在室內(nèi)“編輯文本”狀態(tài)錄入測區(qū)的控制點坐標。在野外測站點先安置全站儀，并用專用電纜將便攜機與全站儀相連。當設置好全站儀的通訊參數(shù)后，在CASS下拉菜單選取“文件”中的“CASS60參數(shù)配置”菜單項后，再選擇“電子平板”選項，出現(xiàn)如圖對話框，選定所使用的全站儀類型，并檢查全站儀的通訊參數(shù)與軟件中設置是否一致，單擊“確定”按鈕確認所選擇的儀器。若“地物繪制”、“高級設置”等參數(shù)沒有設定，還要進一步設置，以便后面測圖。用已知坐標數(shù)據(jù)文件“定顯示區(qū)”，再點擊屏幕菜單之“電子平板”項，彈出如圖所示的對話框，輸入測站設置有關信息。若事前已經(jīng)在屏幕上展出了控制點，則直接點“拾取”按鈕，再在屏幕上捕捉作為測站、定向點的控制點；若屏幕上沒有展控制點，則手工輸入測站點點號及坐標、定向點點號及坐標、定向起始值、檢查點點號及坐標、儀器高等參數(shù)。單擊“檢查”按鈕，彈出檢查信息，如圖所示。全站儀照準定向點，設置定向起始角度（通常為0°00′00″），再照準檢查點，查看全站儀顯示的水平角與檢查角值是否相符，一般在20″以內(nèi)便可開始測圖。單擊“確定”按鈕，完成測站設置。

測圖操作第七十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室測圖前的準備工作第七十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室在測圖的過程中，主要是利用系統(tǒng)右側屏幕菜單功能，用鼠標選取屏幕菜單相應圖層中的圖標符號，根據(jù)命令區(qū)的提示進行相應的操作即可將地物點的坐標測下來，并在屏幕編輯區(qū)里展繪出地物的符號，實現(xiàn)“所測即所得”；也可以同時使用系統(tǒng)的其他編輯功能，繪制圖形，注記文字。CASS系統(tǒng)中所有地形符號都是根據(jù)最新國家標準地形圖圖式規(guī)范編制的，并按照一定的規(guī)律分成各種圖層。如：控制點層，所有表示控制點的符號都放在此圖層﹙三角點、導線點、GPS點等﹚；居民地層，所有表示房屋的符號都放在此圖層﹙房屋、樓梯、圍墻、柵欄、籬笆等﹚。在CASS測圖系統(tǒng)，不需要輸入“編碼”，而由操作菜單和圖標系統(tǒng)自動給出“內(nèi)部編碼”，供計算機自動繪圖用。點狀地物測量四點房屋測繪多棱鏡測量測圖操作第七十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室測圖操作第七十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室CASS電子平板使用注意事項①當測三點房時，要注意立鏡（尺）的順序，必須按順時針或逆時針立鏡。②當測有輔助符號﹙如陡坎的毛刺﹚，輔助符號生成在立鏡前進方向的左側。如果方向與實際相反，可用“線型換向”功能換向。③測陡坎時要在坎頂立鏡，并量取坎高。④鏡高是默認為上一次的值。當因通視等原因，需要變動鏡高時，要及時輸入鏡高。當測某些不需參與等高線計算的地物﹙如房角點﹚時，則應在輸入鏡高時輸入0。⑤跑尺員在野外立鏡時，盡可能將同一地物編碼的地物連續(xù)立鏡，以減少在計算機上來回切換。⑥如果圖面上已經(jīng)存在某實體，可以用“圖形復制（F）”功能繪制相同的實體，這樣就避免了在屏幕菜單中查找的麻煩。第七十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室⑦如果某地物還沒測完就中斷了，轉而去測另一個地物，可利用“加地物名”功能添加地物名備查，待繼續(xù)測該地物時利用“測單個點”功能下的“輸入要連接本點地物名”項繼續(xù)連接測量，即多棱鏡測量。⑧利用右側菜單“找測站點”，使測站點出現(xiàn)在屏幕的中央。⑨測圖過程中，為防止意外應該每隔20～40min存一下盤，這樣即使在中途因特殊情況出現(xiàn)死機，也不致前功盡棄。⑩測碎部點的定點方式分全站儀定點和鼠標定點兩種，可通過屏幕菜單的“方式轉換”項切換。全站儀定點方式是根據(jù)全站儀傳來的數(shù)據(jù)算出坐標后成圖；鼠標定點方式是利用鼠標在圖形編輯區(qū)內(nèi)直接繪圖。

CASS電子平板使用注意事項第七十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室新建圖形文件控制點坐標輸入測站點整置全站儀用電纜連接全站儀和PDA測站定向全站儀進行連接

測圖精靈（掌上電子平板）

測圖操作測圖前的準備第七十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室進入掌上平板測量選擇地物所在的圖層設置該地物的屬性選擇設尺為“1”，點擊測新線，然后點擊連接棱鏡高及編碼由用戶輸入測一段陡坎多鏡測量保存圖形

測圖精靈（掌上電子平板）測圖操作第八十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室§4.6數(shù)據(jù)通訊一、數(shù)據(jù)通訊的基本概念

1、數(shù)據(jù)信息的表示

2、數(shù)據(jù)通訊方式

3、同步傳輸與異步傳輸

4、數(shù)據(jù)信息的校驗

5、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽鸱绞?/p>

6、數(shù)據(jù)傳輸速度

7、終止符(換行標志)二、全站儀的數(shù)據(jù)通訊方式三、全站儀通訊參數(shù)的設置四、全站儀的數(shù)據(jù)格式及控制指令格式五、通信程序的設計第八十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室數(shù)據(jù)通訊是把實現(xiàn)數(shù)字信息的處理、傳輸、接收和存儲，并對信息流加以控制、校驗和管理的一種通訊形式。數(shù)字測圖的數(shù)據(jù)通訊是指數(shù)據(jù)采集設備（全站儀、GPS接收機等）、圖形輸出設備與計算機（包括PDA）間的數(shù)據(jù)處理與傳輸。本節(jié)主要介紹全站儀與計算機間的數(shù)據(jù)通訊。數(shù)據(jù)通訊第八十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室1.數(shù)據(jù)信息的表示數(shù)據(jù)通訊所要傳輸?shù)男畔⑹怯梢幌盗凶帜负蛿?shù)字組成的。而沿著傳輸線傳送時，信息以電信號形式傳送。因此，實際上先要把傳送的字符信息轉換為二制形式，再把二進制信息轉換為一系列離散的電子脈沖信號，用于表示二進制信息。用二進制來表示字母、數(shù)字和一些特殊符號，國際上通常使用美國標準信息交換碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange),即ASCII碼。數(shù)據(jù)通訊所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息的二進制位數(shù)叫做數(shù)據(jù)位，它通常用7位二進制數(shù)表示，但有時也用8位二進制數(shù)表示。

例如字母AASCII為41H(或065)

二進制信息為：1000001

數(shù)字1ASCII為31H(或049)二進制信息為：0110001

第八十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室電子設備之間的數(shù)字數(shù)據(jù)交換通訊主要有：有線的并行通訊（傳輸）和串行通訊（傳輸）無線的紅外線通訊（IrDA）與藍牙通訊（Bluetooth）利用設備配置的CF、PC卡、USB接口進行數(shù)據(jù)交換按照數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向，數(shù)據(jù)通訊方式可分為：單工通訊、半雙工通訊與全雙工通訊2、數(shù)據(jù)通訊方式第八十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室并行傳輸(LPT1LPT2)并行傳輸，是指通過多條數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)信息的各位二進制數(shù)同時并行傳送，每位數(shù)要各占用一條數(shù)據(jù)線。

這種方式通訊速度快，但各位數(shù)據(jù)必須要求同時發(fā)送，并按同一速度傳送，接收單元才能收到完整而準確的信息，若各位數(shù)據(jù)發(fā)送速度快慢不一時，就可能收到錯誤信息。因而，必須使用專門技術和專門設備進行接收，制作成本較大。與并行傳輸相對應，在計算機主機上都配有適用于多種打印機、繪圖儀的并行接口，如

LPT1，

LPT2等。

2.數(shù)據(jù)通訊方式第八十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室串行傳輸(COM1COM2)串行方式通訊時，數(shù)據(jù)信息是按二進制位的順序由低到高一位一位地在一條信號線上傳送。這種方式傳輸速度慢，但設備要求簡單，價格低廉，同時由于是在一條線上傳輸，每一個二進制數(shù)無論傳輸快慢，但最終均能組成完整而準確的信息，信號質量高，因此是常用的信息交換方法。與串行傳輸相對應，在各種輸入、輸出設備和計算機系統(tǒng)上常裝有串行通信接口。計算機系統(tǒng)最常用的串行接口是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA（ElectronicIndustriesAssociation）規(guī)定的RS（RecommenededStandard）－232C標準。計算機主機上的COM1和COM2兩個標準接口。串行接口用于對通訊速度要求不是很高的設備，如數(shù)字化儀、全站儀、GPS以及鼠標等，在這些輸入輸出設備上都有串行接口，可以很方便地用電纜直接與主機連接。全站儀上的串行接口常采用專用圓形接口，接口的結構、針數(shù)和各針的功能各廠家的設計也不盡相同。2.數(shù)據(jù)通訊方式第八十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室紅外線通訊利用紅外線來傳輸信號的通信方式。紅外線通訊保密性強，不受無線電干擾，設備結構簡單，價格低廉；目前，紅外通訊技術多數(shù)情況下傳輸距離短（最長為3米，接收角度為30度），要求通信設備的位置固定。藍牙（10世紀丹麥國王哈拉爾德的別名）通訊技術是使用內(nèi)制在芯片上的短程射頻鏈接來替代電子設備上使用的電纜或連線的短距離無線數(shù)據(jù)通訊技術。它能夠在10米（通過增加發(fā)射功率可達到100米）的半徑范圍內(nèi)實現(xiàn)單點對多點的無線數(shù)據(jù)和聲音傳輸，其數(shù)據(jù)傳輸速率每秒1M字節(jié)。藍牙技術使用全雙向天線實現(xiàn)全雙工數(shù)據(jù)傳輸，支持數(shù)據(jù)終端的移動性性。2.數(shù)據(jù)通訊方式第八十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室單工方式只允許在規(guī)定的方向上傳輸數(shù)據(jù)，而不允許向相反方向傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送單元接收單元任一時刻半雙工方式通信雙方中，每一方都具備發(fā)送和接收功能，但當一方是發(fā)送單元時，另一方必須是接收單元。

全雙工方式任何時刻都允許在兩個方向上傳輸數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)通訊方式第八十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室3.同步傳輸與異步傳輸同步傳輸同步傳輸是指每一個數(shù)據(jù)位都是用相同的時間間隔發(fā)送，而接收時也必須以發(fā)送時的相同時間間隔接收每一位信息。也就是說，在同步方式下，接收單元與發(fā)送單元都必須在每一個二進制位上保持同步，而不論是否傳輸數(shù)據(jù)。同步傳輸時，接收單元的時間間隔判別是根據(jù)傳過來的信息中開頭的幾個同步信號來判斷的，后面的數(shù)據(jù)就不再需要加同步信號。第八十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室異步傳輸串行通信常采用異步傳輸方式。由于接收單元不能準確預計什么時候要接收下一個數(shù)據(jù)串，因此發(fā)送單元在發(fā)送任意數(shù)據(jù)串之前首先發(fā)送一位二進制數(shù)進行報警，稱為起始位，起始位之值為“0”。在發(fā)送起始位“0”后，馬上就接著發(fā)送數(shù)據(jù)串。當發(fā)送數(shù)據(jù)信息完畢后，相應地在其后加上1位或2位二進制數(shù)，用來表示數(shù)據(jù)傳送結束，叫做停止位，其值為“1”。3.同步傳輸與異步傳輸?shù)诰攀摚惨话僖皇?，編輯?023年，星期五測繪工程教研室發(fā)送一個字母A,其數(shù)據(jù)信息用7位ASII碼表示，為1000001，假定采用偶校驗，在考慮數(shù)據(jù)的起始位和一位停止位，則數(shù)據(jù)信息應表示為1010000010，假設數(shù)據(jù)信息發(fā)送前后線路都是空的，則數(shù)據(jù)在線路中發(fā)送形勢如圖3.同步傳輸與異步傳輸異步傳輸?shù)诰攀豁?，共一百一十六頁，編輯?023年，星期五測繪工程教研室4.數(shù)據(jù)信息的校驗校驗位，又稱奇偶校驗位，是指數(shù)據(jù)傳輸時接在每個7位二進制數(shù)據(jù)信息后面發(fā)送的第8位，它是一種檢查傳輸數(shù)據(jù)正確與否的方法。即將1個二進制數(shù)（校驗位）加到發(fā)送的二進制信息串后，讓所有二進制數(shù)（包含校驗位）的總和總保持是奇數(shù)或是偶數(shù)，以便在接收單元檢核傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否有誤。校驗位通常有五種校驗方式：

無校驗（NONE）

偶校驗（EVEN）

奇校驗（ODD）

標記校驗（MARK）

空號校驗（SPACE）例：若規(guī)定數(shù)據(jù)校驗方式為奇校驗，則字母A和數(shù)字4的數(shù)據(jù)信息應表示為11000001和00110100。在全站儀的通訊中，一般采用前三種校驗方式，占一位，用N、E或O表示（分別代表NONE、EVEN和ODD）。第九十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室NONE(無校驗)。這種方式規(guī)定發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，不使用校驗位。這樣就使原來校驗位所占用的第8位成為可選用的位，這種方法通常用來傳送由8位二進制數(shù)(而不是7位ASII碼數(shù)據(jù))組成的數(shù)據(jù)信息。這時，數(shù)據(jù)信息就占用了原來由校驗位使用的位置。EVEN(偶校驗)。這是一種最常用的方法，它規(guī)定校驗位的值與前面所傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)信息有關，并且應使校驗位和7位二進制數(shù)據(jù)信息中“1”的總和總為偶數(shù)。換而言之，如果二進制數(shù)據(jù)信息中“1”的總數(shù)是偶數(shù)，則校驗位是“0”；如果二進制數(shù)據(jù)信息中“1”的總數(shù)是奇數(shù)，則校驗位是“1”。4.數(shù)據(jù)信息的校驗第九十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室ODD(奇校驗)。這種方式規(guī)定校驗位的值與它所伴隨的二進制數(shù)據(jù)信息有關，并且應使校驗位和7位二進制數(shù)據(jù)信息中“1”的總數(shù)是偶數(shù)，則校驗位為“1”；如果所有二進制數(shù)據(jù)信息中“1”的總數(shù)是奇數(shù)，則校驗位為“0”。MARK(標記校驗)。這種方式規(guī)定校驗位總是二進制數(shù)“1”，而與所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息無關。因此，這種方式下二進制數(shù)“1”僅僅是簡單地填補了這個位置，并不能校驗數(shù)據(jù)傳輸正確與否。它的存在并無實際意義。SPACE（空號校驗）。這種方法規(guī)定校驗位總是二進制數(shù)“0”，它也只是簡單地填補位置，雖有校驗位存在，但并不用來作傳送質量的檢驗，其存在也無實際意義。4.數(shù)據(jù)信息的校驗第九十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室如果兩個設備之間傳輸多個數(shù)據(jù)塊（每塊含有n個字符）時，這就要求接收設備能夠控制數(shù)據(jù)傳輸。若接收設備能夠接收和處理更多的數(shù)據(jù)，則就通知發(fā)送設備發(fā)送數(shù)據(jù)；若不能及時地接收和處理數(shù)據(jù)，就通知發(fā)送器停止數(shù)據(jù)發(fā)送，以保證數(shù)據(jù)沒有丟失，實現(xiàn)這一過程的方式稱為應答方式。5.數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽鸱绞降诰攀屙?，共一百一十六頁，編輯?023年，星期五測繪工程教研室5.數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽鸱绞絏ON/XOFF:當接收方內(nèi)部緩沖區(qū)滿時，接收器發(fā)出一個XOFF信號，發(fā)送器停止數(shù)據(jù)發(fā)送，并等待一個XON信號，然后恢復發(fā)送；ACK/NAK:發(fā)送器一探測到CR或LF信息時，它就立即停止數(shù)據(jù)發(fā)送，然后等待來自接收器的ACK信號，恢復發(fā)送。如果接收器收到不正確的信號時，它就發(fā)送一個NAK信號，要求發(fā)送器重新發(fā)送一次數(shù)據(jù)GSI：發(fā)送器發(fā)送一個數(shù)據(jù)塊和存儲數(shù)據(jù)的指令，接收器確認后發(fā)送一個“？”；RTS/CTS：這是一種硬件應答方式，RTS即請求發(fā)送，CTS即清除發(fā)送。若使接收器不能接收多余的數(shù)據(jù)時，置RTS/CTS線為低電平，發(fā)送器自動中止數(shù)據(jù)流。若接收器準備接收多余的數(shù)據(jù)時，則置RTS/CTS線為高電平；None“此為無應答方式，這時接收器僅按指定地波特率接收數(shù)據(jù)。第九十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室6.數(shù)據(jù)傳輸速度（也叫波特率）數(shù)據(jù)傳輸速度（也叫波特率）的快慢，用位／秒（b/s）表示，即每秒鐘傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)(bit)。例：如果數(shù)據(jù)傳送的速率為120個字符／S，而每個字符又包含10位（起始位1位，數(shù)據(jù)位7位，校驗位1位，停止位1位），則波特率為1200（b/s）。異步串行通訊常用的波特率有300b/s、600b/s、1200b/s、1800b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s和19200b/s等。全站儀中多采用1200b/s以上的波特率第九十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室發(fā)送器在發(fā)送一個數(shù)據(jù)塊(數(shù)據(jù)段落)后，還要發(fā)送一個數(shù)據(jù)塊(數(shù)據(jù)段落)終止符(換行標志)，通常為CR（回車）和CR/LF（回車/換行）。終止符(換行標志)意味著傳輸數(shù)據(jù)、指令、信息的結束，這對發(fā)送接收數(shù)據(jù)都有效。7.終止符(換行標志)第九十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室二、全站儀的數(shù)據(jù)通訊方式有線的串行通訊---RS-232C1.利用專用傳輸程序傳輸數(shù)據(jù)2.利用超級終端傳輸數(shù)據(jù)3.自編數(shù)據(jù)通訊程序無線的紅外線通訊（IrDA）與藍牙通訊（Bluetooth）利用設備配置的CF、PC卡、USB接口進行數(shù)據(jù)交換第九十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室二、全站儀通信參數(shù)的設置設置通信參數(shù)的波特率：有1200，2400，4800，……；設置通信參數(shù)的數(shù)據(jù)位：有7位、8位兩種；設置通信參數(shù)的校驗方式：有N（無），O（奇），E（偶）等；設置通信參數(shù)的停止位：有1位、2位；設置通信的數(shù)據(jù)流控制（應答方式）：選“是”或“否”；設置通信的數(shù)據(jù)段落結束或換行標志：有“回車／換行（CR／LF）、回車（CR）、換行（LF）”等提供選擇。設置計算機的通信口是否打開，一般設為COM1，并使計算機的各項通信參數(shù)與全站儀一致。全站儀與計算機通信時,為了實現(xiàn)全站儀與計算機之間的正常通信,全站儀與計算機兩端的通信參數(shù)設置必須一致。通信參數(shù)的設置一般包括以下幾項(各儀器說明書中都有具體的規(guī)定)。

拓普康GPT—2005

尼康DTM—330

第一百頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室尼康DTM—330

第一百零一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室尼康DTM—330

第一百零二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室尼康DTM—330

第一百零三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室4.用MENU菜單進行一些設置：

⑴GRIDFACTOR操作見P54⑵ILLUMINATION操作見P55⑶PARAMETERS1（MINIMUMREADING、AUTOPOWEROFF、TITLE、ERRORCORRECTION、BATTERYTYPE）操作見P56、57、58、59

⑷MEMORYMGR中的DATATRANSFER操作見P109⑸DATACOLLECT中的CONFIG操作見P78拓普康GPT—2005

第一百零四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室三、全站儀的數(shù)據(jù)格式及控制指令格式以Topcon全站儀為例，其數(shù)據(jù)格式及控制指令的ASCII字符串的基本組成：ID數(shù)據(jù)/單位BBCEXTCR/LF其中：

ID為測量模式標記；

BBC為塊檢驗碼；

EXT為結束標記。塊檢驗碼BBC的構成方法：第一步：將每一位字符轉換為7位或8位ASCII碼；第二步：取現(xiàn)有的BBC（初始值設為00H）與第一個字符進行異或邏輯運算；第三步：將上一結果作為下一BBC：第四步：取該BBC與下一個字符異或運算，結果作為下一BBC；第五步：重復第三、四步直到最后一個字符；第六步：將最后的BBC結果轉換為3位十進制數(shù)。如斜距模式（SD）數(shù)據(jù)格式如下：Topcon全站儀可由計算機來控制進行測量、記錄、更改測量模式等工作，主要有以下5類控制指令。第一百零五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期五測繪工程教研室①為ID：數(shù)據(jù)識別符=3FH；②為SD：斜距=1178.481m；③為m/f：距離單位=m；④為V：垂直角=85°20′30″；⑤為