數(shù)字地形測(cè)量學(xué)課件第十二章-大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪

《數(shù)字地形測(cè)量學(xué)》編寫小組第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪主講老師：聯(lián)系電話：電子郵件：《數(shù)字地形測(cè)量學(xué)》第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)

通常所指的大比例尺測(cè)圖系指1:500～1:5000比例尺測(cè)圖

1:10000～1:50000比例尺測(cè)圖，目前多用航測(cè)法成圖。

小于1:50000的小比例尺測(cè)圖，則是根據(jù)較

大比例尺地圖及各種資料編繪而成。

1.大比例尺數(shù)字測(cè)圖概述大比例尺測(cè)圖的用途：

測(cè)繪地形圖，地籍圖，房產(chǎn)圖等特點(diǎn)：

基本測(cè)繪方法是相同的，并具有本地統(tǒng)一的平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和圖幅分幅方法。

§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)地籍圖表示的內(nèi)容有地籍要素和必要的地形要素。地籍要素包括行政境界、土地權(quán)屬界線、界址點(diǎn)及編號(hào)、土地編號(hào)、房產(chǎn)情況、土地利用類別、土地等級(jí)、土地面積等。必要的地形要素包括測(cè)量控制點(diǎn)、房屋、道路、水系以及與地籍有關(guān)的地物、地理名稱等。房產(chǎn)圖是地形圖和地籍圖的派生圖，主要內(nèi)容包括控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、房屋權(quán)屬界線、房屋結(jié)構(gòu)及層次、房產(chǎn)類別及用途、用地界線、附屬設(shè)施、圍護(hù)物、道路、水系以及與房產(chǎn)有關(guān)的其它地形要素等。

§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)

2.數(shù)字測(cè)圖的技術(shù)設(shè)計(jì)書有關(guān)測(cè)量規(guī)范現(xiàn)有資料技術(shù)設(shè)計(jì)書測(cè)量任務(wù)書

在測(cè)圖開始前，應(yīng)編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書，擬定作業(yè)計(jì)劃，以保證測(cè)量工作在技術(shù)上合理、可行，在經(jīng)濟(jì)上節(jié)省人力、物力，有計(jì)劃、有步驟地開展工作。

§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)大比例尺測(cè)圖的作業(yè)規(guī)范和圖式主要有：《城市測(cè)量規(guī)范》、《工程測(cè)量規(guī)范》、《地籍測(cè)繪規(guī)范》、《房產(chǎn)測(cè)量規(guī)范》、《1:5001:10001:2000外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》、《國家基本比例尺地形圖圖式第1部分：1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》、《地籍圖圖式》、《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》等?！?2.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)書的主要內(nèi)容有：

任務(wù)概述，

測(cè)區(qū)情況，

已有資料及其分析，

技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，

組織與勞動(dòng)計(jì)劃，

儀器配備及供應(yīng)計(jì)劃，

進(jìn)度安排和財(cái)務(wù)預(yù)算，

檢查驗(yàn)收計(jì)劃

安全措施等§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)

大比例尺測(cè)圖的平面坐標(biāo)系統(tǒng)，采用國家統(tǒng)一平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。但在工程建設(shè)中，一般面積多為幾至十幾平方公里，這時(shí)可利用國家控制網(wǎng)一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和一條邊的方向。當(dāng)沒有國家控制點(diǎn)時(shí)，可采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。

高程系統(tǒng)則應(yīng)與國家高程系統(tǒng)一致。即采用“1985國家高程基準(zhǔn)”的高程系統(tǒng)。

注：一個(gè)測(cè)區(qū)只能用一種坐標(biāo)系統(tǒng)?！?2.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)資料+線程踏勘情況地形控制的布設(shè)方案精度估算技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)核算等全面分析確定最終方案實(shí)地選點(diǎn)局部修改方案編制組織措施和勞動(dòng)計(jì)劃提出儀器配備計(jì)劃，經(jīng)費(fèi)預(yù)算計(jì)劃工作計(jì)劃進(jìn)度檢查驗(yàn)收計(jì)劃§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.2圖根控制測(cè)量1.圖根控制點(diǎn)的精度要求和密度

圖根點(diǎn)的精度要求是：圖根點(diǎn)相對(duì)于鄰近高等級(jí)控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)大于圖上0.1mm，高程中誤差不應(yīng)大于測(cè)圖基本等高距的1/10。

圖根控制點(diǎn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)測(cè)圖比例尺、測(cè)圖方法、地形復(fù)雜程度或隱蔽情況，以滿足

測(cè)圖需要為原則。根據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007），圖根控制點(diǎn)（包括高級(jí)控制點(diǎn)）

的密度，一般應(yīng)不少于表12-1的要求。

2.圖根控制測(cè)量測(cè)量方法圖根控制測(cè)量平面控制高程控制圖根導(dǎo)線GNSSRTK邊角交會(huì)法圖根水準(zhǔn)電磁波測(cè)距三角高程§12.2圖根控制測(cè)量GNSSRTK圖根控制測(cè)量宜直接測(cè)定圖根點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，其作業(yè)半徑不宜超過5km，每個(gè)圖根點(diǎn)均應(yīng)進(jìn)行兩次獨(dú)立測(cè)量，其點(diǎn)位較差不應(yīng)大于圖上0.1mm，高程較差不應(yīng)大于基本等高距的1/10。

§12.2圖根控制測(cè)量§12.2圖根控制測(cè)量3.測(cè)站點(diǎn)的增補(bǔ)測(cè)站點(diǎn)：測(cè)圖時(shí)各級(jí)控制點(diǎn)（高等級(jí)控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)）采用自由設(shè)站時(shí)的待定點(diǎn)增設(shè)測(cè)站點(diǎn)的原因：由于地表上的地物、地貌有時(shí)極其復(fù)雜零碎，在各級(jí)控制點(diǎn)上測(cè)繪所有碎部點(diǎn)往往是很困難的，因此，除了利用各級(jí)控制點(diǎn)外，還要增設(shè)測(cè)站點(diǎn)。

§12.2圖根控制測(cè)量增設(shè)測(cè)站點(diǎn)是在各級(jí)控制點(diǎn)上，采用極坐標(biāo)法、交會(huì)法和支導(dǎo)線測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。數(shù)字測(cè)圖時(shí)測(cè)站點(diǎn)的精度：

相對(duì)于附近圖根點(diǎn)的中誤差不應(yīng)大于

圖上0.2mm

高程中誤差不應(yīng)大于測(cè)圖基本等高距

的1/6。

§12.2圖根控制測(cè)量第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法1.碎部點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算在地面數(shù)字測(cè)圖中，測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法：

極坐標(biāo)法

方向交會(huì)法

量距法

方向距離交會(huì)法

直角坐標(biāo)法等

1.極坐標(biāo)法：即在已知坐標(biāo)的測(cè)站點(diǎn)(P)上安置全站儀，在測(cè)站定向后，觀測(cè)測(cè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)的方向、天頂距和斜距，進(jìn)而計(jì)算碎部點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)。

棱鏡中心能安置在待測(cè)碎部點(diǎn)上

棱鏡只能安置在碎部點(diǎn)的周圍

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

棱鏡中心能安置在待測(cè)碎部點(diǎn)上如圖(a)所示的0點(diǎn)，則該點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)為：

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

棱鏡只能安裝在碎部點(diǎn)的周圍棱鏡相對(duì)于待定碎部點(diǎn)的位置可設(shè)為4種情況，如圖(b)所示。

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法Si、li(i=0,1,2,3,4)分別為棱鏡所在位置到測(cè)站點(diǎn)和待定點(diǎn)間的距離，由實(shí)測(cè)得到。由各棱鏡位置計(jì)算碎部點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)的公式如下：

1位置碎部點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算

注：xP、yP為測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)，αi為測(cè)站點(diǎn)至棱鏡位置的坐標(biāo)方位角

2位置碎部點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法3位置碎部點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算4位置碎部點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算

注：xP、yP為測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)，αi為測(cè)站點(diǎn)至棱鏡位置的坐標(biāo)方位角

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法2.方向交會(huì)法實(shí)際測(cè)量中當(dāng)有部分碎部點(diǎn)不能到達(dá)時(shí)，可利用方向交會(huì)法計(jì)算碎部點(diǎn)的坐標(biāo)。方向交會(huì)法分為：

兩個(gè)測(cè)站的前方交會(huì)

一個(gè)測(cè)站觀測(cè)方向和一個(gè)已知方向的交會(huì)

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法如圖12-2所示，A、B為已知控制點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為xA

、yA和xB、yB，J為待定碎部點(diǎn)，A、B和J構(gòu)成逆時(shí)針方向排列，則其坐標(biāo)可用余切公式計(jì)算，或按下列公式計(jì)算：

兩個(gè)測(cè)站的前方交會(huì)式中：αAJ、αBJ

分別為AJ、BJ的坐標(biāo)方位角；SAJ是測(cè)站點(diǎn)A到碎部點(diǎn)J的計(jì)算距離；α、β為觀測(cè)角。

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

一個(gè)測(cè)站觀測(cè)方向和一個(gè)已知方向的交會(huì)如圖12-3所示，P為測(cè)站點(diǎn)，其坐標(biāo)為xP、yP，由測(cè)站觀測(cè)J的方位角為αPJ。已知方向由AB確定，A點(diǎn)的坐標(biāo)為xA、yA,A點(diǎn)到B點(diǎn)的坐標(biāo)方位角為αAB，則J點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算公式為：

式中：§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

一個(gè)測(cè)站觀測(cè)方向和一個(gè)已知方向的交會(huì)若PJ與AB正交，J點(diǎn)為垂足，當(dāng)P點(diǎn)位于AB方向線的左側(cè)時(shí)，有L2=?M1、M2=L1、

LA=L1?xP+M1?yA

、LP=M1xP?L1yP，則式（12-7）可變?yōu)椋?/p>

當(dāng)P點(diǎn)位于AB方向線的右側(cè)時(shí)，有L2=M1、M2=?L1、LA=?L1?xP

?M1?yA

、LP=M1xP?L1yP，則式（12-7）可變?yōu)椋?/p>

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

距離交會(huì)法

偏距法

插點(diǎn)法3.量距法如果部分碎部點(diǎn)受到通視條件的限制，不能用全站儀直接觀測(cè)計(jì)算坐標(biāo)，則可根據(jù)周圍已知點(diǎn)通過丈量距離計(jì)算碎部點(diǎn)的坐標(biāo)。

量距法分為：§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

距離交會(huì)法如右圖所示，由已知碎部點(diǎn)A和B量至待定碎部點(diǎn)的距離為SAJ和SBJ，A和B的坐標(biāo)分別為xA、yA和xB、yB

，當(dāng)A、B、J按逆時(shí)針編號(hào)時(shí)，則碎部點(diǎn)J的坐標(biāo)計(jì)算公式為：

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

偏距法如右圖所示，A、B為已測(cè)碎部點(diǎn),其坐標(biāo)為xA、yA和xB、yB

，待測(cè)碎部點(diǎn)為J，JA和JB之間的夾角為直角，量出短邊距離SBJ,則碎部點(diǎn)J的坐標(biāo)計(jì)算公式為：

當(dāng)J在AB的左側(cè)時(shí)，則當(dāng)J在AB的右側(cè)時(shí)，則

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法

插點(diǎn)法位于同一條直線上的碎部點(diǎn)，在已測(cè)定其中兩點(diǎn)位置(如下圖中的JA、JB)的情況下，可以用直線插點(diǎn)法，通過量取距離s1、s2…以求得J1、J2…的坐標(biāo)。其計(jì)算公式如下：

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法4.方向距離交會(huì)法如右圖所示，P點(diǎn)為坐標(biāo)已知的測(cè)站點(diǎn)，A點(diǎn)為坐標(biāo)已知的碎部點(diǎn)，J點(diǎn)為待定碎部點(diǎn)，若量取AJ的平距SAJ=S，測(cè)取PJ的方向角αPJ，則J點(diǎn)坐標(biāo)為：

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法5.直角坐標(biāo)法如右圖所示，由已知點(diǎn)A和B確定的方向線為AB，A點(diǎn)的坐標(biāo)為xA、yA

，在方向線一側(cè)有一待定碎部點(diǎn)J，由J向AB作垂線JM，量取距離SAM和SMJ，則點(diǎn)M的坐標(biāo)計(jì)算公式為：

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法當(dāng)J點(diǎn)在AB的左側(cè)時(shí)，則

當(dāng)J點(diǎn)在AB的右側(cè)時(shí)，則

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法2.碎部點(diǎn)的高程計(jì)算在采用全站儀進(jìn)行地面數(shù)字測(cè)圖時(shí)，計(jì)算碎部點(diǎn)高程的公式為：

H=H0+D?sinα+i

?v0

式中：

H0為測(cè)站點(diǎn)高程，i

為儀器高，v為鏡高，D為斜距，α為垂直角。

§12.3全站儀測(cè)定碎部點(diǎn)的基本方法第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.4地物和地貌測(cè)繪1.地物設(shè)計(jì)的一般原則地物、地貌可分為表12-5所示的幾種類型。

地物的類別、形狀、大小及其在圖上的位置，是用地物符號(hào)表示的。地物在地形圖上表示的原則是：1.凡能按比例尺表示的地物，則將它們的水平投影位置的幾何形狀依照比例尺繪在地形圖上，如房屋、雙線河等，或?qū)⑵溥吔缥恢冒幢壤弑硎驹趫D上，邊界內(nèi)繪上相應(yīng)的符號(hào)，如果園、森林、耕地等；

2.不能按比例尺表示的地物，在地形圖上是用規(guī)定的地物符號(hào)表示在地物的中心位置上，如水塔、煙囪、紀(jì)念碑等；

3.凡是長度能按比例尺表示，而寬度不能按比例尺表示的地物，則其長度按比例尺表示，寬度以相應(yīng)符號(hào)表示。

地物測(cè)繪必須根據(jù)規(guī)定的比例尺，按規(guī)范和圖式的要求，進(jìn)行綜合取舍，將各種地物表示在地形圖上?！?2.4地物和地貌測(cè)繪2.地物測(cè)繪—居民地測(cè)繪在居民地測(cè)繪時(shí)，應(yīng)在地形圖上表示出居民地的類型、形狀、質(zhì)量和行政意義等。

測(cè)繪居民地時(shí)根據(jù)測(cè)圖比例尺的不同，在綜合取舍方面有所不同。對(duì)于居民地的外部輪廓，都應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)繪。

房屋以房基角為準(zhǔn)立鏡測(cè)繪，并按建筑材料和質(zhì)量分類予以注記，對(duì)于樓房還應(yīng)注記層數(shù)。

§12.4地物和地貌測(cè)繪2.地物測(cè)繪—點(diǎn)狀地物測(cè)繪多數(shù)點(diǎn)狀地物具有判定方位、確定位置、指定目標(biāo)的意義，必須準(zhǔn)確測(cè)繪并按規(guī)定的符號(hào)予以正確表示?！?2.4地物和地貌測(cè)繪§12.4地物和地貌測(cè)繪2.地物測(cè)繪—道路測(cè)繪道路包括鐵路、公路及其他道路。所有鐵路、有軌電車道、公路、大車路、鄉(xiāng)村路均應(yīng)測(cè)繪。車站及其附屬建筑物、隧道、橋涵、路塹、路堤、里程碑等均須表示。在道路稠密地區(qū)，次要的人行路可適當(dāng)取舍。

(1)鐵路測(cè)繪鐵路測(cè)繪應(yīng)立鏡于鐵軌的中心線，對(duì)于1∶1000或更大比例尺測(cè)圖，依比例繪制鐵路符號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩為1.435m；鐵路線上應(yīng)測(cè)繪軌頂高程，曲線部分測(cè)取內(nèi)軌頂面高程。路堤、路塹應(yīng)測(cè)定坡頂、坡腳的位置和高程；鐵路兩旁的附屬建筑物，如信號(hào)燈、扳道房、里程碑等都應(yīng)按實(shí)際位置測(cè)繪；

鐵路與公路或其他道路在同一水平面內(nèi)相交時(shí)，鐵路符號(hào)不中斷，而將另一道路符號(hào)中斷表示；不在同一水平面相交的道路交叉點(diǎn)處，應(yīng)繪以相應(yīng)的橋梁、或涵洞、隧道等符號(hào)。

§12.4地物和地貌測(cè)繪(3)其它道路測(cè)繪，其他道路有大車路、鄉(xiāng)村路和小路等，測(cè)繪時(shí)，一般在中心線上取點(diǎn)立鏡。

道路寬度能依比例表示時(shí)，按道路寬度的二分之一在兩側(cè)繪平行線。

對(duì)于寬度在圖上小于0.6mm的小路，選擇路中心線立鏡測(cè)定，并用半比例符號(hào)表示。

(2)公路應(yīng)實(shí)測(cè)路面位置，并測(cè)定道路中心高程。

(4)橋梁測(cè)繪?！?2.4地物和地貌測(cè)繪

永久性的電力線、通訊線的電桿、鐵塔位置應(yīng)實(shí)測(cè)。

同一桿上架有多種線路時(shí)，應(yīng)表示其中主要線路，并要做到各種線路走向連貫、線類分明。

居民地、建筑區(qū)內(nèi)的電力線、通訊線可不連線，但應(yīng)在桿架處繪出連線方向。

電桿上有變壓器時(shí)，變壓器的位置按其與電桿的相應(yīng)位置繪出。

地面上的、架空的、有堤基的管道應(yīng)實(shí)測(cè)，并注記輸送的物質(zhì)類型。

當(dāng)架空的管道直線部分的支架密集時(shí)，可適當(dāng)取舍。

地下管線檢修井測(cè)定其中心位置按類別以相應(yīng)符號(hào)表示。

2.地物測(cè)繪—管線測(cè)繪§12.4地物和地貌測(cè)繪2.地物測(cè)繪—水系測(cè)繪水系測(cè)繪時(shí)，海岸、河流、溪流、湖泊、水庫、池塘、溝渠、泉、井以及各種水工設(shè)施均應(yīng)實(shí)測(cè)。

河流的兩岸一般不大規(guī)則，在保證精度的前提下，對(duì)于小的彎曲和岸邊不甚明顯的地段可進(jìn)行適當(dāng)取舍。

湖泊的邊界經(jīng)人工整理、筑堤、修有建筑物的地段是明顯的，在自然耕地的地段大多不甚明顯，測(cè)繪時(shí)要根據(jù)具體情況和用圖單位的要求來確定以湖岸或水崖線為準(zhǔn)。

水渠應(yīng)測(cè)注渠邊和渠底高程。

§12.4地物和地貌測(cè)繪2.地物測(cè)繪

—境界測(cè)繪、植被與土質(zhì)測(cè)繪境界線應(yīng)測(cè)繪至縣和縣級(jí)以上。鄉(xiāng)與國營農(nóng)、林、牧場(chǎng)的界線應(yīng)按需要進(jìn)行測(cè)繪。兩級(jí)境界重合時(shí)，只繪高一級(jí)符號(hào)。右圖為中緬邊界測(cè)繪樁。

植被測(cè)繪時(shí)，對(duì)于各種林地，樹林要測(cè)出其邊界。地形圖上要測(cè)繪沙地、巖石地、龜裂地、鹽堿地等。

§12.4地物和地貌測(cè)繪3.地貌測(cè)繪

—地貌測(cè)繪的一般流程地貌特征線（地性線）：地球表面的形態(tài)，可被看作是一些不同方向、不同傾斜面的不規(guī)則曲面組成，兩相鄰傾斜面相交的棱線，稱之為地貌特征線（或稱為地性線）。

地貌特征點(diǎn)：在地性線上比較顯著的點(diǎn)有：山頂點(diǎn)、洼地的中心點(diǎn)、鞍部的最低點(diǎn)、谷口

點(diǎn)、山腳點(diǎn)、坡度變換點(diǎn)等，這些點(diǎn)被稱之為地貌特征點(diǎn)。

§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.4地物和地貌測(cè)繪地貌測(cè)繪的一般流程是：

測(cè)定地貌特征點(diǎn)；

連接地貌特征線（地性線）；

根據(jù)地性線勾繪等高線。

§12.4地物和地貌測(cè)繪等高線：把高程相等的點(diǎn)用光滑曲線連接起來，即為等高線。

等高線整飾：按規(guī)定每隔四條基本等高線加粗一條計(jì)曲線，并在計(jì)曲線上注記高程。高程注記的字頭應(yīng)朝向高處，但不能倒置。在山頂、鞍部、凹地等坡向不明顯處的等高線應(yīng)沿坡度降低的方向加繪示坡線。

§12.4地物和地貌測(cè)繪3.地貌測(cè)繪

—幾種典型地物的測(cè)繪1.山頂

山頂要按實(shí)地形狀來測(cè)繪。

2.山脊山脊是山體延伸的最高棱線。山脊的等高線均向下坡方向凸出，兩側(cè)基本對(duì)稱。山脊的坡度變化反映了山脊縱斷面的起伏狀況，山脊等高線的尖圓程度反映了山脊橫斷面的形狀。

測(cè)繪山脊要真實(shí)地表現(xiàn)其坡度和走向，特別是大的分水線、坡度變換點(diǎn)和山脊、山谷轉(zhuǎn)折點(diǎn)，應(yīng)形象地表示出來。

§12.4地物和地貌測(cè)繪3．山谷

山谷等高線表示的特點(diǎn)與山脊等高線所表示的相反。山谷的形狀可分為尖底谷、圓底谷和平底谷。

§12.4地物和地貌測(cè)繪4．鞍部

鞍部是兩個(gè)山脊的會(huì)合處，呈馬鞍形的地方，是山脊上一個(gè)特殊的部位?？煞譃檎贪安?、窄長鞍部和平寬鞍部。鞍部往往是山區(qū)道路通過的地方，有重要的方位作用。測(cè)繪時(shí)，在鞍部的最底處必須有立鏡點(diǎn)，以便使等高線的形狀正確。

§12.4地物和地貌測(cè)繪5．盆地盆地是四周高中間低的地形，其等高線的特點(diǎn)與山頂?shù)雀呔€相似，但其高低相反，即外圈等高線的高程高于內(nèi)圈等高線。測(cè)繪時(shí)，除在盆底最低處立鏡外，對(duì)于盆底四周及盆壁地形變化的地方均應(yīng)適當(dāng)選擇立鏡點(diǎn)，才能正確顯示出盆地的地貌。

6．山坡

山坡是山脊、山谷等基本地貌間的連接部位。是由坡度不斷變化的傾斜面組成。測(cè)繪時(shí)，應(yīng)在山坡上坡度變化處立鏡。必須特別注意選擇立鏡點(diǎn)的位置，以顯示出微小地貌來。7．梯田

梯田是在高山上、山坡上及山谷中經(jīng)人工改造的地貌。測(cè)繪時(shí)，沿梯坎立鏡，在地形圖上一般以等高線、梯田坎符號(hào)和高程注記（或比高注記）相配合表示梯田。

§12.4地物和地貌測(cè)繪4.地形圖上各要素配合表示的一般原則地形圖上各要素配合表示是地形圖繪制的一個(gè)重要問題。配合表示的原則是：

(1)當(dāng)兩個(gè)地物重合或接近難以同時(shí)準(zhǔn)確表示時(shí)，可將重要地物準(zhǔn)確表示，次要地物移位0.2mm或縮小表示；

(2)點(diǎn)狀地物與其他地物（如房屋、道路、水系等）重合時(shí)，可將獨(dú)立地物完整繪出，而將其他地物符號(hào)中斷0.2mm表示；兩獨(dú)立地物重合時(shí)，可將重要獨(dú)立地物準(zhǔn)確表示，次要

獨(dú)立地物移位表示，但應(yīng)保證其相關(guān)位置正確；

(3)房屋或圍墻等高出地面的建筑物，直接建筑在陡坎或斜坡上的建筑物，應(yīng)按正確位置繪出，坡坎無法準(zhǔn)確繪出時(shí)，可移位0.2mm表示；懸空建筑在水上的房屋輪廓與水涯線

重合時(shí)，可間斷水涯線，而將房屋完整表示；

§12.4地物和地貌測(cè)繪(7)地類界與地面上有實(shí)物的線狀符號(hào)重合時(shí)，可省略不繪。與地面無實(shí)物的線狀符號(hào)（如架空的管線、等高線等）重合時(shí)，應(yīng)將地類界移位0.2mm繪出；(4)水涯線與陡坎重合時(shí)，可用陡坎邊線代替水涯線；水涯線與坡腳重合時(shí)，仍應(yīng)在坡腳將水涯線繪出；(5)雙線道路與房屋、圍墻等高出地面的建筑物邊線重合時(shí)，可用建筑物邊線代替道路邊線，且在道路邊線與建筑物的接頭處，應(yīng)間隔0.2mm；(6)境界線以線狀地物一側(cè)為界時(shí)，應(yīng)離線狀地物0.2mm按規(guī)定符號(hào)測(cè)繪境界線；若以線狀地物中心為界時(shí)，境界線應(yīng)盡量按中心線測(cè)繪，確實(shí)不能在中心線繪出時(shí)，可沿兩側(cè)每隔3～5mm交錯(cuò)繪出3～4節(jié)符號(hào)。在交叉、轉(zhuǎn)折及與圖邊交接處須繪出符號(hào)以表示走向；§12.4地物和地貌測(cè)繪山頂、鞍部、山脊、山腳、谷底、谷口、溝底、溝口、凹地、臺(tái)地、河岸和湖岸旁、水涯線上以及其它地面傾斜變換處，均應(yīng)有高程注記點(diǎn)。城市建筑區(qū)的高程注記點(diǎn)應(yīng)測(cè)注在街道中心線、交叉口、建筑物墻基腳、管道檢查井井口、橋面、廣場(chǎng)、較大的庭院內(nèi)，或空地上以及其它地面傾斜變換處。

(8)等高線遇到房屋及其它建筑物、雙線路、路堤、路塹、陡坎、斜坡、湖泊、雙線河及其注記，均應(yīng)斷開。(9)為了表示出等高線不能顯示的地貌特征點(diǎn)的高程，在地形圖上要注記適當(dāng)?shù)母叱套⒂淈c(diǎn)。高程注記點(diǎn)應(yīng)均勻分布，其密度為每平方分米8～20點(diǎn)。

基本等高距為0.5m時(shí)，高程注記點(diǎn)應(yīng)注記至厘米，基本等高距大于0.5m時(shí)，高程注記點(diǎn)應(yīng)注記至分米。第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.5野外數(shù)據(jù)采集野外數(shù)據(jù)采集基本概念地形數(shù)據(jù)采集的目的：獲得地物特征點(diǎn)和地貌特征點(diǎn)的空間位置和屬性信息。大比例尺數(shù)字測(cè)圖地形數(shù)據(jù)采集按碎部點(diǎn)測(cè)量方法，分為全站儀測(cè)量方法和GNSSRTK測(cè)量方法。

圖形信息碼：為了便于計(jì)算機(jī)識(shí)別，碎部點(diǎn)的地形要素名稱、碎部點(diǎn)連接線型信息也都用數(shù)字代碼或英文字母代碼來表示，這些代碼稱為圖形信息碼。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集1.數(shù)據(jù)采集模式1.編碼法

在測(cè)站上將全站儀或GNSSRTK測(cè)得碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo)及編碼信息記錄到儀器的內(nèi)存或電子手簿中,室內(nèi)連接裝有成圖軟件的計(jì)算機(jī)編輯成圖。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)硬件要求不高。缺點(diǎn)：要求作業(yè)員熟記各種復(fù)雜的地物編碼（或簡碼）,當(dāng)?shù)匚锉容^凌亂或者地形較復(fù)雜時(shí),用此法作業(yè)速度慢且容易輸錯(cuò)編碼。應(yīng)用：只適用于地形較簡單、地物較規(guī)整的場(chǎng)合使用。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集2.草圖法

在測(cè)站上用儀器內(nèi)存或電子手簿記錄碎部點(diǎn)坐標(biāo)，繪圖員現(xiàn)場(chǎng)繪制碎部點(diǎn)的連接信息草圖,在室內(nèi)利用數(shù)字成圖軟件，根據(jù)碎部點(diǎn)坐標(biāo)和草圖進(jìn)行計(jì)算機(jī)編輯成圖。優(yōu)點(diǎn)：彌補(bǔ)了編碼法的不足,觀測(cè)效率較高,外業(yè)觀測(cè)時(shí)間較短,硬件配置要求低。缺點(diǎn)：內(nèi)業(yè)工作量大。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集3.電子平板法

將裝有數(shù)字成圖軟件的筆記本電腦或掌上電腦（統(tǒng)稱電子平板），通過電纜線（或藍(lán)牙）與儀器連接，所測(cè)的碎部點(diǎn)直接在屏幕上顯示，如同傳統(tǒng)測(cè)圖，繪圖員可在電子平板屏幕上繪圖。優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)成圖，效果直觀。

缺點(diǎn)：一般的筆記本電腦或掌上電腦在野外屏幕不易看清,實(shí)際作業(yè)中使用受到限制。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集2.數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容和格式大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容包括：

一般數(shù)據(jù)，如測(cè)區(qū)代號(hào)等。

儀器數(shù)據(jù)，如測(cè)距儀加常數(shù)、乘常數(shù)等。

測(cè)站數(shù)據(jù)，如測(cè)站點(diǎn)號(hào)、儀器高、覘標(biāo)高等。

方向觀測(cè)數(shù)據(jù)，如方向點(diǎn)號(hào)等。

碎部點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，如點(diǎn)號(hào)、地形要素分類碼等。

控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，如點(diǎn)號(hào)、類別、x、y坐標(biāo)和高程等。§12.5野外數(shù)據(jù)采集圖12–16是一種數(shù)據(jù)記錄格式，分為8個(gè)字段。A1表示記錄類別，后面的記錄按記錄類別表示相應(yīng)的內(nèi)容。例如一條碎部點(diǎn)記錄，A2表示點(diǎn)號(hào)，A3表示連接點(diǎn)號(hào)，A4表示線型和線序，A5表示地形要素代碼，A6、A7、A8分別表示碎部點(diǎn)的x、y坐標(biāo)和高程。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集3.地物要素分類和代碼地物要素分類：

按照《國家基本比例尺地形圖圖式第1部分：1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》（GB/T20257.1-2007）標(biāo)準(zhǔn)，地形圖要素分為8個(gè)大類：測(cè)量控制點(diǎn)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質(zhì)。地物要素代碼：

按照《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》（GBT13923-2006），地物要素為六位編碼。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集4.連接線代碼除獨(dú)立地物外，線狀地物和面狀地物符號(hào)是由兩個(gè)或更多的點(diǎn)連接起來構(gòu)成。對(duì)于同一種地物符號(hào)，連接線的形狀也可能不同。例如房屋的輪廓線多數(shù)為直線段的連線，也有圓弧段。因此在點(diǎn)與點(diǎn)連接時(shí)，需要有連接線的編碼。連接線型碼：連接線分為直線、圓弧、曲線，可以分別用1、2、3表示，稱為連接線型碼。為了使一個(gè)地物上的點(diǎn)與點(diǎn)記錄按順序自動(dòng)連接起來，形成一個(gè)圖塊，需要給出連線的順序碼，例如用0表示開始，1表示中間，2表示結(jié)束。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集5.圖形信息碼圖形信息碼的作用：如果只有碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，計(jì)算機(jī)處理時(shí)無法識(shí)辨碎部點(diǎn)是哪一種地形要素，以及碎部點(diǎn)之間的連接關(guān)系。因此要將測(cè)量的碎部點(diǎn)生成數(shù)字地形圖，就必須給碎部點(diǎn)記錄輸入圖形信息碼。

1.輸入方式

輸入圖形信息碼是在數(shù)據(jù)采集過程中完成的。

草圖：根據(jù)草圖將有關(guān)的圖形信息碼輸入到相應(yīng)的點(diǎn)記錄中，這種方式，可減少野外觀測(cè)時(shí)間，在野外不需要有顯示圖形功能的記錄器，但不直觀，在地形要素復(fù)雜的情況下易于出錯(cuò)。

筆記本電腦或掌上電腦：采用筆記本電腦或掌上電腦，可在現(xiàn)場(chǎng)輸入圖形信息碼和顯示圖形，及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集中的錯(cuò)誤?！?2.5野外數(shù)據(jù)采集2.公共點(diǎn)記錄的增加

在連接線狀地物面狀地物輪廓邊界線時(shí)，遇到同一點(diǎn)有3個(gè)或多于3個(gè)連接方向（這種點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)），或者是同一個(gè)點(diǎn)屬于不同的地形要素，在這種情況下就需要增加公共點(diǎn)記錄。公共點(diǎn)記錄增加原則：

每個(gè)公共點(diǎn)記錄只輸點(diǎn)號(hào)和圖形信息碼

公共點(diǎn)記錄的點(diǎn)號(hào)和原點(diǎn)號(hào)相同

圖形信息碼按實(shí)際輸入

其他各項(xiàng)記錄為零，但實(shí)際的值和原點(diǎn)號(hào)記錄相應(yīng)的記錄項(xiàng)

相同。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集3.圖塊各點(diǎn)連接方向

除控制點(diǎn)以及無方位的獨(dú)立符號(hào)表示的地物外，應(yīng)將所測(cè)地物點(diǎn)連接成圖塊。

根據(jù)測(cè)圖系統(tǒng)繪制地形圖符號(hào)的要求，圖塊上各點(diǎn)應(yīng)按規(guī)定的方向順序連接。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集6.工作草圖工作草圖的作用：工作草圖是圖形信息編碼，碎部點(diǎn)間接坐標(biāo)計(jì)算和人機(jī)交互編輯修改的依據(jù)。

在進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖時(shí)，如果測(cè)區(qū)有相近比例尺的地圖，則可利用舊圖或影像圖并適當(dāng)放大復(fù)制，裁成合適的大?。ㄈ鏏4幅面）作為工作草圖。在這種情況下，作業(yè)員可先進(jìn)行測(cè)區(qū)調(diào)查，對(duì)照實(shí)地將變化的地物反映在草圖上，同時(shí)標(biāo)出控制點(diǎn)的位置，這種工作草圖也起到工作計(jì)劃圖的作用。

§12.5野外數(shù)據(jù)采集在沒有合適的地圖可作為工作草圖的情況下，應(yīng)在數(shù)據(jù)采集時(shí)繪制工作草圖。工作草圖應(yīng)繪制地物的相關(guān)位置、地貌的地性線、點(diǎn)號(hào)、丈量距離記錄、地理名稱和說明注記等。草圖可按地物相互關(guān)系分塊繪制，也可按測(cè)站繪制，地物密集處可繪制局部放大圖。草圖上點(diǎn)號(hào)標(biāo)注應(yīng)清楚正確，并和儀器或電子手簿記錄點(diǎn)號(hào)一一對(duì)應(yīng)，如圖12–18所示。

第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出1.數(shù)據(jù)的圖幅分幅和圖像文件生成

一個(gè)碎部點(diǎn)記錄文件可能涉及幾幅圖，或者是一幅圖由多個(gè)記錄文件拼接而成。完整的碎部點(diǎn)記錄文件應(yīng)該包含碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和編碼等信息，坐標(biāo)計(jì)算和編碼可以在記錄手簿上完成，或者是在計(jì)算機(jī)上完成。

如圖12–19所示，一幅圖的圖形文件由三個(gè)碎部點(diǎn)記錄文件拼接生成，其中D01、D02、D03是碎部點(diǎn)記錄文件。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出不同的數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)圖形文件的格式不同。下面以圖12–20為例，介紹一種由坐標(biāo)文件、圖塊點(diǎn)鏈文件和圖塊索引文件表示的圖形文件。

從表12–6、表12–7和表12–8可得到繪制圖塊的全部信息。如圖塊2所對(duì)應(yīng)的起始點(diǎn)鏈序號(hào)為8，圖塊由4個(gè)點(diǎn)組成，它們的點(diǎn)序號(hào)分別是5、7、8、6，由點(diǎn)序號(hào)從坐標(biāo)文件中可讀取對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，然后按地形要素代碼380201和線型1繪制圖形，即為4個(gè)點(diǎn)連接的直線段圍墻。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出2.等高線繪制

等高線繪制時(shí)，由等高線索引文件獲取某一等高線的起始點(diǎn)鏈序號(hào)和特征點(diǎn)數(shù)，在點(diǎn)鏈文件中，從起始點(diǎn)鏈序號(hào)開始，根據(jù)點(diǎn)數(shù)逐一讀取特征點(diǎn)的坐標(biāo)，然后用曲線光滑方法并根據(jù)等高線高程值繪制首曲線或者是計(jì)曲線。

按圖幅形成離散高程點(diǎn)臨時(shí)文件，離散點(diǎn)經(jīng)構(gòu)網(wǎng)、等高線追蹤，得到表示等高線特征點(diǎn)的有序點(diǎn)列，存入等高線文件。

等高線文件由點(diǎn)鏈文件和索引文件表示。

等高線點(diǎn)鏈文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：特征點(diǎn)鏈序號(hào)、x、y。

等高線索引文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：等高線序號(hào)、起始點(diǎn)鏈序號(hào)、特征點(diǎn)數(shù)、高程值、等高線代碼?！?2.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出3.圖形修改圖形修改的基本功能包括刪除、平移、旋轉(zhuǎn)等。

3、旋轉(zhuǎn)

有方向要求的獨(dú)立符號(hào)、某些土質(zhì)符號(hào)和植被符號(hào)、注記，當(dāng)其方向不合要求時(shí)，可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)是圍繞符號(hào)的定位點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。在選中旋轉(zhuǎn)對(duì)象后，給出方向線到合適的位置。設(shè)旋轉(zhuǎn)角為Δα

，則圖形各點(diǎn)新的坐標(biāo)為然后，刪除原來的圖形，按新的坐標(biāo)重新繪制圖形，并存入文件。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出4.注記注記：地形圖上起說明作用的文字和數(shù)字。

注記是地形圖內(nèi)容的基本要素之一。注記分為專有名稱注記（如居民地、河流等）、說明注記（如房屋結(jié)構(gòu)、樹種等）和數(shù)字注記（如地面點(diǎn)高程、比高、房屋層數(shù)等）。

地形圖上注記的字體、大小、字向、字空、字列和字位均有規(guī)定。

如果注記的位置不合適，可以通過平移、旋轉(zhuǎn)、改變注記位置來調(diào)整。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出5.圖廓生成圖廓的內(nèi)容包括內(nèi)外圖廓線、方格網(wǎng)、接圖表、圖廓間和圖廓外的各種注記等。其中，圖形部分按圖幅的大小由程序自動(dòng)繪制。各種注記，其內(nèi)容有些從文件中調(diào)出（如比例尺、圖廓間的方格網(wǎng)注記等），有些通過鍵盤輸入，然后按注記規(guī)定的位置、字體、大小、字空繪制。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出6.地形圖輸出大比例尺數(shù)字地形圖在完成編輯后，可儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)或其它介質(zhì)上，由計(jì)算機(jī)控制繪圖儀繪制成紙質(zhì)地形圖，也可進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后供其他專用系統(tǒng)（如GIS）使用，或者在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布。

大比例尺數(shù)字地形圖繪制成紙質(zhì)地形圖，主要是通過繪圖儀實(shí)現(xiàn)。繪圖儀可分為矢量繪圖儀和點(diǎn)陣?yán)L圖儀。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出矢量繪圖儀又稱有筆繪圖儀，繪圖時(shí)逐個(gè)繪制圖形，繪圖的基本元素是直線段。點(diǎn)陣?yán)L圖儀又稱無筆繪圖儀，這類繪圖儀有噴墨繪圖儀、激光繪圖儀等，繪圖時(shí)，將整幅矢量圖轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖像，逐行繪出，繪圖的基本元素是點(diǎn)。

由于點(diǎn)陣?yán)L圖儀的繪圖速度較矢量繪圖儀快，因此，目前大比例尺數(shù)字地形圖多采用噴墨繪圖儀繪制。

§12.6數(shù)字地形圖的編輯和輸出矢量繪圖儀又稱有筆繪圖儀，繪圖時(shí)逐個(gè)繪制圖形，繪圖的基本元素是直線段。點(diǎn)陣?yán)L圖儀又稱無筆繪圖儀，這類繪圖儀有噴墨繪圖儀、激光繪圖儀等，繪圖時(shí)，將整幅矢量圖轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖像，逐行繪出，繪圖的基本元素是點(diǎn)。

由于點(diǎn)陣?yán)L圖儀的繪圖速度較矢量繪圖儀快，因此，目前大比例尺數(shù)字地形圖多采用噴墨繪圖儀繪制。

第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制1.大比例尺數(shù)字地形圖的基本要求大比例尺數(shù)字地形圖：主要指1:500、1:1000和1:2000比

例尺地形圖?；疽螅?.平面坐標(biāo)：

“2000國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)”為大地基準(zhǔn)

高斯–克呂格投影的平面直角坐標(biāo)系

按3°分帶，亦可選擇任意經(jīng)度作為中央子午線的高斯克呂格投影

特殊情況下可采用獨(dú)立坐標(biāo)系

2.高程基準(zhǔn)：

“1985國家高程基準(zhǔn)”

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制《城市測(cè)量規(guī)范》規(guī)定了大比例尺數(shù)字地形圖地物點(diǎn)的平面

位置精度，高程精度

例如，表12-9中規(guī)定了其它地區(qū)高程精度以等高線插求點(diǎn)的高程中誤差

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制2.大比例尺數(shù)字地形圖的質(zhì)量要求描述大比例尺數(shù)字地形圖的質(zhì)量要求的特性：

產(chǎn)品的數(shù)據(jù)說明

數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(地形圖采用的平面坐標(biāo)和高程基準(zhǔn)、等高線等高距)

數(shù)據(jù)分類與代碼

位置精度

屬性精度

邏輯一致性

完備性

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制數(shù)字地形圖模擬顯示時(shí)的要求：

其線劃應(yīng)光滑、自然、清晰、無抖動(dòng)、重復(fù)等現(xiàn)象。

符號(hào)應(yīng)符合相應(yīng)比例尺地形圖圖式規(guī)定。

注記應(yīng)盡量避免壓蓋地物，其字體、字大、字向等一般應(yīng)符合地形圖圖式規(guī)定。

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制3.大比例尺數(shù)字地形圖平面和高程精度檢查與質(zhì)量評(píng)定1.檢測(cè)方法和一般規(guī)定

野外測(cè)量采集數(shù)據(jù)的數(shù)字地形圖，當(dāng)比例尺大于1:5000時(shí)，檢測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程采用外業(yè)散點(diǎn)法按測(cè)站點(diǎn)精度施測(cè)，每幅圖一般各選取20～50個(gè)點(diǎn)。

用鋼尺或測(cè)距儀量測(cè)相鄰地物點(diǎn)間距離，量測(cè)邊數(shù)每幅圖一般不少于20處。

平面檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)是均勻分布、隨機(jī)選取的明顯地物點(diǎn)。

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制2.檢測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程中誤差計(jì)算

地物點(diǎn)的平面坐標(biāo)中誤差按下式計(jì)算：

式中，

Mx為坐標(biāo)X的中誤差，My為坐標(biāo)Y的中誤差，Xi?為坐標(biāo)X的檢測(cè)值，Xi為坐標(biāo)X的原測(cè)值。Yi?為坐標(biāo)Y的檢測(cè)值，Yi為坐標(biāo)Y的原測(cè)值。n為檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制

相鄰地物點(diǎn)之間間距中誤差Ms按式計(jì)算：

式中，△Si

為相鄰地物點(diǎn)實(shí)測(cè)邊長與圖上同名邊長較差，n為量測(cè)邊條數(shù)。

高程中誤差Mh按式計(jì)算：

式中，Hi?為檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)高程，Hi為數(shù)字地形圖上相應(yīng)內(nèi)插點(diǎn)高程。n為高程檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制4.大比例尺數(shù)字地形圖的檢查驗(yàn)收

對(duì)大比例尺數(shù)字地形圖的檢查驗(yàn)收實(shí)行“兩級(jí)檢查，一級(jí)驗(yàn)收”制度。

兩級(jí)檢查指的是過程檢查和最終檢查，驗(yàn)收工作應(yīng)經(jīng)最終檢查合格后進(jìn)行。

在驗(yàn)收時(shí)，一般按檢驗(yàn)批中的單位產(chǎn)品數(shù)量的10%抽取樣本。

在驗(yàn)收中對(duì)樣本進(jìn)行詳查，并進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量核定，對(duì)

樣本以外的產(chǎn)品一般進(jìn)行概查。

如樣本中經(jīng)驗(yàn)收有質(zhì)量為不合格產(chǎn)品時(shí)，須進(jìn)行二次

抽樣詳查。

驗(yàn)收工作完成后，編寫驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，隨產(chǎn)品歸檔。

第十二章大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪§12.1大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪的技術(shù)設(shè)計(jì)§12.2圖根控制測(cè)量§12.3全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的基本方法§12.4地物和地貌測(cè)繪§12.5野外數(shù)據(jù)采集§12.6數(shù)字地形圖編輯和輸出§12.7大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.9數(shù)字?jǐn)z影地形測(cè)量§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用三維激光掃描儀是無合作目標(biāo)激光測(cè)距儀與角度測(cè)量系統(tǒng)組合的自動(dòng)化快速測(cè)量系統(tǒng),在復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)和空間對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行快速掃描測(cè)量,直接獲得激光點(diǎn)所接觸的物體表面的水平方向、天頂距、斜距和反射強(qiáng)度,自動(dòng)存儲(chǔ)并計(jì)算,獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后,結(jié)合CAD可快速重構(gòu)出被測(cè)物體的三維模型及線、面、體、空間等各種制圖數(shù)據(jù)。

1.地面三維激光掃描儀測(cè)量原理§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用1.地面三維激光掃描儀測(cè)量原理三維激光掃描儀的主要構(gòu)造和基本原理：

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用地面三維激光掃描儀測(cè)量原理主要分為測(cè)距、掃描、測(cè)角、定向四個(gè)方面。

1.測(cè)距原理測(cè)距方法主要有：脈沖法和相位法。

優(yōu)點(diǎn)：脈沖測(cè)量的距離最長

缺點(diǎn)：精度隨距離的增加而降低

脈沖測(cè)距法是通過測(cè)量發(fā)射和接收激光脈沖信號(hào)的時(shí)間差來間接獲得被測(cè)目標(biāo)的距離。

激光發(fā)射器向目標(biāo)發(fā)射一束脈沖信號(hào)，經(jīng)目標(biāo)漫光速為c，測(cè)反射后到達(dá)接收系統(tǒng)，設(shè)測(cè)量距離為S，得激光信號(hào)往返傳播的時(shí)間差為Δt

，則有：S=c*Δt，可以看出，影響距離精度的因素主要有c和Δt?！?2.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用

相位法測(cè)距是用無線電波段的頻率，對(duì)激光束進(jìn)行幅度調(diào)制，通過測(cè)定調(diào)制光信號(hào)在被測(cè)距離上往返傳播所產(chǎn)生的相位差，間接測(cè)定往返時(shí)間，并進(jìn)一步計(jì)算出被測(cè)距離。相位型掃描儀可分為調(diào)幅型，調(diào)頻型，相位變換型等。這種測(cè)距方式是一種間接測(cè)距方式，通過檢測(cè)發(fā)射和接收信號(hào)之間的相位差，獲得被測(cè)目標(biāo)的距離。優(yōu)點(diǎn)：適合于中程測(cè)量，測(cè)距精度較高，主要應(yīng)用在精密測(cè)量和醫(yī)學(xué)研究，精度可達(dá)到毫米級(jí)。

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用2.掃描和測(cè)角原理

掃描原理

三維激光掃描儀通過內(nèi)置伺服驅(qū)動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)精密控制多面掃描棱鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)，決定激光束出射方向，從而使脈沖激光束沿橫軸方向和縱軸方向快速掃描。目前，掃描控制裝置主要有：擺動(dòng)平面掃描鏡和旋轉(zhuǎn)正多面體掃描鏡。

測(cè)角原理區(qū)別于電子經(jīng)緯儀的度盤測(cè)角方式，激光掃描儀通過改變激光光路獲得掃描角度。把兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)和掃描棱鏡安裝在一起，分別實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向掃描。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的控制微電機(jī)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光掃描儀的精確定位?！?2.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用3.定向原理

三維激光掃描儀的定向：三維激光掃描儀掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)都在其自定義的掃描坐標(biāo)系中，但是數(shù)據(jù)的后處理要求是大地坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)，這就需要將掃描坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系下，這個(gè)過程就稱為三維激光掃描儀的定向。

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用2.地面三維激光掃描儀特點(diǎn)(

1)非接觸測(cè)量

(

2)數(shù)據(jù)采樣率高采用脈沖激光或時(shí)間激光的三維激光掃描儀采樣點(diǎn)速率可達(dá)數(shù)十萬點(diǎn)/秒，而采用相位激光方法測(cè)量的三維激光掃描儀甚至可以達(dá)到數(shù)百萬點(diǎn)/秒。

(

3)高分辨率、高精度(

4)數(shù)字化采集，兼容性好三維激光掃描技術(shù)所采集的數(shù)據(jù)是直接獲取的數(shù)字信號(hào)，具有全數(shù)字化特征，易于后期處理及輸出。§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用3.地面三維激光掃描儀的點(diǎn)云數(shù)據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)是指通過3D掃描儀獲取的海量點(diǎn)數(shù)據(jù)。

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用一般掃描儀采用內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)如圖12-22所示。每個(gè)激光脈沖橫向掃描角度觀測(cè)值α和縱向掃描角度觀測(cè)值θ，因此任意一個(gè)被測(cè)云點(diǎn)P的三維坐標(biāo)為

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用4.地面三維激光掃描儀用于等高線地形測(cè)量地面三維激光掃描儀是以掃描儀中心為原點(diǎn)建立的獨(dú)立局部掃描坐標(biāo)系。

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用1.數(shù)據(jù)采集

地面點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集主要分為包括踏勘、控制網(wǎng)布設(shè)、靶標(biāo)布設(shè)、掃描作業(yè)四個(gè)步驟。

(1)場(chǎng)地踏勘

場(chǎng)地踏勘的目的是根據(jù)掃描目標(biāo)的范圍、形態(tài)及需要獲取的重點(diǎn)目標(biāo)等，完成掃描作業(yè)方案的整體設(shè)計(jì)，其中主要是掃描儀設(shè)站位置的選擇。

(2)控制網(wǎng)布設(shè)

平面控制可按二級(jí)導(dǎo)線技術(shù)要進(jìn)求行測(cè)量，高程可按三等水準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)過平差后得到各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

§12.8三維激光掃描儀及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用(3)靶標(biāo)布設(shè)

現(xiàn)有靶標(biāo)主要有平面靶標(biāo)、球形靶標(biāo)、自制靶標(biāo)，如下圖所示。

優(yōu)點(diǎn)：球形靶標(biāo)是一個(gè)球體，從四周任意角度掃描都不會(huì)產(chǎn)生變形，靶標(biāo)坐標(biāo)精度較高，配準(zhǔn)誤差較小。不足：平面靶標(biāo)與自制靶標(biāo)屬于單面靶標(biāo)，當(dāng)入射偏角較大時(shí)，容易產(chǎn)生較大的測(cè)量偏差或無反射信