《數(shù)字測圖外業(yè)》課件

數(shù)字測圖外業(yè)數(shù)字測圖外業(yè)是數(shù)字化測圖的重要環(huán)節(jié)，涉及數(shù)據(jù)采集、處理和分析。by課程概述數(shù)字測圖外業(yè)課程數(shù)字測圖外業(yè)是測繪專業(yè)的重要組成部分，涉及野外數(shù)據(jù)采集、處理和分析，為地形圖繪制、城市規(guī)劃和資源管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實(shí)用性強(qiáng)本課程將介紹最新的測繪技術(shù)和儀器設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握數(shù)字測圖外業(yè)操作技能，提升實(shí)踐能力。理論與實(shí)踐結(jié)合課程內(nèi)容涵蓋測圖基本概念、儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)處理與分析等，理論與實(shí)踐相結(jié)合。測圖基本概念1定義數(shù)字測圖是利用現(xiàn)代電子測量技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，以獲取、處理、存儲(chǔ)和表達(dá)地理空間信息。2目標(biāo)數(shù)字測圖的目標(biāo)是建立地理空間信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對地球表面的數(shù)字化表達(dá)和管理。3內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集、處理、分析、存儲(chǔ)、管理和輸出等環(huán)節(jié)，最終形成數(shù)字化地圖和地理空間數(shù)據(jù)庫。4意義數(shù)字測圖具有高精度、高效率、可更新的特點(diǎn)，為土地管理、城市規(guī)劃、資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域提供了重要支撐。測圖儀器設(shè)備數(shù)字測圖需要使用各種專業(yè)設(shè)備，包括GNSS接收機(jī)、全站儀、數(shù)碼相機(jī)等。這些設(shè)備能夠精確地獲取地物點(diǎn)坐標(biāo)、地形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等。此外，還需要一些輔助設(shè)備，例如數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理軟件等。GNSS接收機(jī)的使用1準(zhǔn)備工作檢查設(shè)備設(shè)置參數(shù)2測量步驟定位目標(biāo)接收信號記錄數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)計(jì)算4結(jié)果應(yīng)用地圖繪制工程應(yīng)用全站儀的使用1儀器準(zhǔn)備首先，檢查全站儀的完好性，確保所有部件齊全，并檢查電池電量是否充足。接著，將全站儀架設(shè)在測量點(diǎn)上，并進(jìn)行粗略的水平和垂直定向。2數(shù)據(jù)采集在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前，需要選擇合適的測量模式，并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定測量參數(shù)。接下來，將全站儀對準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，并進(jìn)行精確的瞄準(zhǔn)和測距，獲得目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)信息。3數(shù)據(jù)處理采集完數(shù)據(jù)后，需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到相應(yīng)的軟件進(jìn)行處理，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)校正等操作。最后，將處理后的數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的成果文件，例如測繪圖、坐標(biāo)數(shù)據(jù)等。數(shù)碼相機(jī)的使用1相機(jī)設(shè)置分辨率、曝光模式、白平衡、ISO感光度等2拍攝技巧構(gòu)圖、對焦、光線、角度等3后期處理照片裁剪、調(diào)整亮度、色彩、對比度等使用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，需要掌握正確的使用方法和技巧，才能獲得高質(zhì)量的照片素材。數(shù)據(jù)采集方法直接法測量直接測量法，例如GNSS測量，直接獲取空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并用于繪制地形圖。間接法測量間接測量法，例如導(dǎo)線測量，通過測量邊長和角度間接獲取坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后用于繪制地形圖。影像測量影像測量法，例如航空攝影或無人機(jī)攝影，獲取覆蓋區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并利用圖像處理技術(shù)，提取地形信息。直接法測量直接法測量概述直接法測量是利用測量儀器直接測量點(diǎn)位坐標(biāo)的方法。常用的方法包括：GNSS測量、全站儀測量和水準(zhǔn)測量。GNSS測量利用衛(wèi)星信號接收機(jī)確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。精度較高，適用于大范圍控制測量。全站儀測量利用全站儀測量地面點(diǎn)的水平距離、垂直距離和高程。精度較高，適用于地形圖測繪、工程測量等。水準(zhǔn)測量利用水準(zhǔn)儀測量地面點(diǎn)的相對高程。精度較高，適用于工程測量、地形圖測繪等。間接法測量1距離測量使用全站儀或GNSS接收機(jī)測量兩點(diǎn)之間的距離。2角度測量使用全站儀測量兩條直線之間的夾角。3高程測量使用水準(zhǔn)儀或GNSS接收機(jī)測量兩點(diǎn)之間的高差。4坐標(biāo)計(jì)算根據(jù)測量結(jié)果，使用坐標(biāo)計(jì)算公式計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。間接法測量利用距離、角度和高程等數(shù)據(jù)，通過坐標(biāo)計(jì)算得出目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。這種方法適用于測量距離較遠(yuǎn)或地形復(fù)雜的區(qū)域。導(dǎo)線測量原理定義導(dǎo)線測量是一種利用一系列連接點(diǎn)的方向和距離，來確定未知點(diǎn)坐標(biāo)的方法。原理通過測量相鄰點(diǎn)之間的距離和方向，建立一系列三角形，利用三角形幾何關(guān)系計(jì)算未知點(diǎn)坐標(biāo)。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于地形圖測繪、工程測量、礦山測量等領(lǐng)域，用于確定控制點(diǎn)坐標(biāo)和繪制地形圖。導(dǎo)線網(wǎng)設(shè)計(jì)與布設(shè)1控制點(diǎn)控制點(diǎn)選擇要合理，分布均勻，能滿足精度要求。2網(wǎng)型選擇根據(jù)地形條件和測量任務(wù)，選擇合適的網(wǎng)型。3布設(shè)方法根據(jù)地形條件和測量儀器，選擇合適的布設(shè)方法。4計(jì)算分析對導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算分析，確保其精度和可靠性。導(dǎo)線網(wǎng)測量儀器準(zhǔn)備使用全站儀和GNSS接收機(jī)。確保儀器已校準(zhǔn)并處于良好狀態(tài)。檢查電池電量，準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡和測量所需的工具。測量開始根據(jù)已設(shè)計(jì)的導(dǎo)線網(wǎng)方案，依次測量各導(dǎo)線點(diǎn)。使用全站儀測量導(dǎo)線點(diǎn)之間的距離和角度，并使用GNSS接收機(jī)測量各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。數(shù)據(jù)記錄將測量數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)記錄本上，并同時(shí)保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡上。注意檢查數(shù)據(jù)是否完整，并確保數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。質(zhì)量控制測量過程中要進(jìn)行必要的質(zhì)量控制，如角度閉合差計(jì)算、坐標(biāo)閉合差計(jì)算等，以確保測量數(shù)據(jù)的精度。導(dǎo)線網(wǎng)平差計(jì)算導(dǎo)線網(wǎng)平差計(jì)算是數(shù)字測圖外業(yè)的重要環(huán)節(jié)。通過平差計(jì)算，可以消除測量誤差，提高測量精度。1誤差測量過程中不可避免的誤差包括儀器誤差、觀測誤差和計(jì)算誤差。2平差通過平差計(jì)算，將誤差分配到各個(gè)觀測值，使它們符合一定的數(shù)學(xué)模型。3精度平差后得到的坐標(biāo)值更接近真實(shí)值，提高了測量的精度。4模型常用的平差模型包括最小二乘法平差和條件平差。地物點(diǎn)測量地物點(diǎn)測量概述地物點(diǎn)測量是數(shù)字測圖外業(yè)的重要環(huán)節(jié)，用于獲取地物點(diǎn)坐標(biāo)和屬性信息。通過測量，可以準(zhǔn)確地描繪地物形狀、位置和屬性，為地形圖的繪制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地物點(diǎn)測量方法常用的地物點(diǎn)測量方法包括直接法和間接法。直接法利用全站儀或GNSS接收機(jī)直接測定地物點(diǎn)坐標(biāo)。間接法通過測量其他已知點(diǎn)，并根據(jù)幾何關(guān)系推算地物點(diǎn)坐標(biāo)。地形圖繪制1數(shù)據(jù)處理測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和處理，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。2圖紙制作使用專業(yè)軟件繪制地形圖，包含等高線、地物點(diǎn)、注記等要素。3圖紙校對檢查圖紙內(nèi)容和格式是否符合規(guī)范，并進(jìn)行必要的修改。地形圖投影定義地形圖投影是將地球表面上的地理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)系的過程。它將地球橢球面上的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)。類型常見的投影類型包括高斯投影、UTM投影、蘭伯特投影等。不同的投影方式具有不同的投影特點(diǎn)，適合不同的地理區(qū)域和比例尺。地形圖編碼編碼類型地形圖編碼分為經(jīng)緯度編碼和投影坐標(biāo)編碼。分幅編碼每個(gè)圖幅都有唯一的編碼，方便查找和管理。編碼規(guī)則編碼規(guī)則統(tǒng)一規(guī)范，確保編碼的唯一性和可讀性。地形圖符號點(diǎn)狀符號點(diǎn)狀符號表示地物點(diǎn)，例如居民點(diǎn)、橋梁、水井等。線狀符號線狀符號表示線狀地物，例如道路、河流、鐵路等。面狀符號面狀符號表示面積較大的地物，例如耕地、林地、水域等。地形圖分幅分幅原則確保地圖完整便于管理和使用滿足不同比例尺需求分幅方式通常采用經(jīng)緯網(wǎng)分幅，將地圖劃分為若干個(gè)大小相同的方格。分幅編號每個(gè)分幅都有唯一的編號，便于查找和定位。分幅線分幅線是地圖上重要的參考線，用于標(biāo)識不同分幅的邊界。地形圖裝訂紙張選擇根據(jù)地形圖尺寸和精度要求選擇合適紙張，確保圖紙平整、耐用，并方便后續(xù)使用。裝訂方式選擇合適的裝訂方式，例如膠裝、線裝或螺旋裝訂，確保圖紙牢固、美觀，便于翻閱和保存。圖紙排列根據(jù)地形圖的比例尺和內(nèi)容進(jìn)行合理的圖紙排列，確保圖紙完整、清晰，并方便用戶查閱。封面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)專業(yè)的封面，包含地形圖的名稱、比例尺、測繪時(shí)間等信息，增強(qiáng)地圖的整體觀感。地形圖質(zhì)量檢查11.幾何精度檢查檢查圖紙是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)的精度要求，包括比例尺精度、坐標(biāo)精度、距離精度等。22.圖面內(nèi)容完整性檢查檢查圖面上的所有信息是否完整，包括圖名、圖號、比例尺、坐標(biāo)系、圖例、文字說明等。33.圖面表達(dá)一致性檢查檢查圖面上的符號、線型、顏色等是否一致，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)。44.圖面清晰度檢查檢查圖紙的清晰度，包括文字、線條、符號等是否清晰可見。數(shù)據(jù)建庫1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備整理測繪數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)完整性、準(zhǔn)確性、一致性。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)根據(jù)測繪項(xiàng)目需求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，確定數(shù)據(jù)類型、關(guān)系、索引等。3數(shù)據(jù)錄入將整理好的測繪數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫中，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。數(shù)據(jù)處理1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可用于后續(xù)處理的格式。2數(shù)據(jù)校正消除測量誤差，提高數(shù)據(jù)精度。3數(shù)據(jù)平差利用數(shù)學(xué)方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，提高數(shù)據(jù)可靠性。4數(shù)據(jù)分析提取數(shù)據(jù)特征，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律。數(shù)據(jù)處理是數(shù)字測圖外業(yè)的重要環(huán)節(jié)，通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以得到更準(zhǔn)確、可靠的成果。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理1數(shù)據(jù)備份定期備份所有數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失。使用多種備份方式，例如云存儲(chǔ)、本地硬盤等。2數(shù)據(jù)安全設(shè)置訪問權(quán)限，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。加密數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)安全。3數(shù)據(jù)管理建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，方便查詢、分析和管理數(shù)據(jù)。定期維護(hù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)輸出與應(yīng)用多種格式輸出數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為多種格式，如SHP、DXF、GeoTIFF等，滿足不同應(yīng)用需求。地理信息系統(tǒng)集成可與ArcGIS、QGIS等地理信息系統(tǒng)平臺(tái)無縫集成，用于地理空間分析、制圖、管理等。典型案例分析本課程將介紹數(shù)字測圖外業(yè)中常見案例，例如山區(qū)地形測繪，城市道路測量，橋梁工程測繪等。通過案例分析，加深對數(shù)字測圖外業(yè)理論和實(shí)踐的理解，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。案例內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、成果應(yīng)用等方面，幫助學(xué)生掌握數(shù)字測圖外業(yè)全流程。常見問題與解決方法外業(yè)作業(yè)過程中，常遇到各種問題，如儀器故障、環(huán)境干擾、數(shù)據(jù)誤差等。針對這些問題，需要掌握相應(yīng)的解決方法。例如，GNSS接收機(jī)信號弱或丟失，可嘗試更換天線位置，調(diào)整接收機(jī)設(shè)置，或使用其他輔助測量手段。全站儀測量時(shí)，需注意對中誤差、水平角和豎直角的校正，確保測量精度。此外，還應(yīng)注意數(shù)據(jù)采集過程中的質(zhì)量控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤，確保最終數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。課程總結(jié)與展望課程總結(jié)本課程系統(tǒng)地介紹了數(shù)字測圖外業(yè)的相關(guān)知識，包括測圖基本概念、儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)處理