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数字测图技术与原理

数字测图技术与原理. 学习情景 1: 数字测图概述. 石家庄铁路职业技术学院 测绘工程系. 学习的重点难点. 重点 数字测图的基本思想 数字测图的特点 数字采集的方式 数字测图的作业过程 难点 数字测图的基本思想. 学 习 课 题. 课题 1: 数字测图的概念 课题 2: 数字测图的作业过程 课题 3: 数字测图的作业模式 课题 4: 数字测图的特点 课题 5: 数字测图展望. 课题 1: 数字测图的概念. 一、基本概念

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数字测图技术与原理

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  1. 数字测图技术与原理 学习情景1:数字测图概述 石家庄铁路职业技术学院 测绘工程系

  2. 学习的重点难点 • 重点 • 数字测图的基本思想 • 数字测图的特点 • 数字采集的方式 • 数字测图的作业过程 • 难点 • 数字测图的基本思想

  3. 学 习 课 题 • 课题1:数字测图的概念 • 课题2:数字测图的作业过程 • 课题3:数字测图的作业模式 • 课题4:数字测图的特点 • 课题5:数字测图展望

  4. 课题1:数字测图的概念 • 一、基本概念 • 数字化测图是以计算机为核心,在外连输入输出设备、硬件、软件的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图,需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。 • 广义的数字化测图又称为计算机成图，主要包括:地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图.在实际工作中,大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图,也称野外数字化测图。

  5. 课题1:数字测图的概念 二、数字测图原理 数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数据接口传输给计算机进行处理,得到内容丰富的电子地图,需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。 数字化测图演示: 目前数据采集的方法主要由野外地面数据采集法、原图数字化法、航片数据采集法。

  6. 课题1:数字测图的概念 数据采集 点位信息 特征信息 数据传输 绘制草图 数据处理 地物模型 地貌模型 屏幕编辑 数据输出 存储 地图 数字化测图的基本思路

  7. 课题1:数字测图的概念 • 三、 数字测图系统 • 以计算机为核心，在外连输入、输出设备硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。 • 数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成。 • 利用全站仪、GPS等获取地形数据的采集。再利用计算机传输软件将数据从外业采集设备中传输下来，利用数据处理软件、图形编辑软件完成地形数据的处理及图形的编辑，最后利用绘图仪等设备进行图形的输出。 地形数据采集 （硬、软件） 数据处理与成图 （硬、软件） 成果与图形输出 （硬、软件）

  8. 课题1:数字测图的概念 广义数字测图系统框架

  9. 课题1:数字测图的概念 • 四、地图图形的描述 一切地图图形可以描述为点、线、面三种图形要素。 测量的基本工作是测定点位。 数字测图必须采集的绘图信息：点的定位信息、连接信息、属性信息（定性、定量）。 定位信息 几何信息 绘图信息 连接信息 属性信息

  10. 课题1:数字测图的概念 • 五、地图图形的数据格式 • 基本上可分为两大类：矢量结构和栅格结构。两类结构都可用来描述地理实体的点、线、面三种基本类型。

  11. 课题1:数字测图的概念

  12. 课题1:数字测图的概念 1、栅格数据结构 • （1）定义：栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。。因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。如图所示，在栅格结构中，点用一个栅格单元表示；线状地物沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上；面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。遥感影像属于典型的栅格结构，每个象元的数字表示影像的灰度等级。

  13. 课题1:数字测图的概念 1、栅格数据结构 （2）图形表示 在栅格结构中，地表被分成相互邻接、规则排列的矩形方块（特殊的情况下也可以是三角形或菱形、六边形等），每个地块与一个栅格单元相对应。也就是说栅格结构用密集正方形（或三角形，多边形）将地理区域划分为网格阵列。 位置由行，列号定义，属性为栅格单元的值。 点：由单个栅格表达。 线：由沿线走向有相同属性取值的一组相邻栅格表达。 面：由沿线走向有相同属性取值的一片栅格表达。

  14. 课题1:数字测图的概念 2、矢量图形表示 离散点坐标（X/Y）的有序几何。 矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体

  15. 课题1:数字测图的概念 • 六、数字测图需要解决的问题 • 1、采集的数字或图形信息为计算机识别 • 2、由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列处理。 • 3、经过处理的数字和文字转换成图形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需要的图形。 • 4、按照一定的要求自动实现图形数据的应用问题。

  16. 课题2:数字测图的作业过程 一、数字测图基本过程 数字化测图由于数据的来源不同,采集的仪器和方法也不同,但不管测绘哪种数字图，都必须包括数据采集、数据处理和图形输出三个基本阶段。　 地形数据采集 （硬、软 件） 数据处理与成图 （硬、软件） 成图与图形输出 （硬、软件） 数字测图基本过程 演示

  17. 课题2:数字测图的作业过程 • 二、数据采集 • 1、野外数据采集: • 用于没有底图的地区,用全站仪、GPS接收机等测量仪器野外进行实地测量,精度最高,费用也高。根据仪器的不同分为大地测量仪器法和GPS接收机采集法 • （1）大地测量仪器法即通过全站仪、测距仪、经纬仪等大地测量仪器实现碎部点野外数据采集。 • （2）GPS接收机采集法 即通过GPS接受机采集野外碎部点的信息数据应用前景广泛　

  18. 课题2:数字测图的作业过程 • 2、原图数字化法： • 以旧的地形图为底图，进行数字化。数字化的方法有两种： （1）跟踪数字化：用数字化仪对原图的地形特征点逐点进行跟踪采集，将数据自动传输到计算机，处理成数字地形图的过程。它的精度比较低，现在几乎不再使用。 （2）扫描数字化：用扫描仪扫描原图,将数据输入计算机，存储、处理并可再回放成图。扫描数字化仪有平台式和滚动式两种。它比使用手扶数字化仪数字化的精度要高，故在地形图数字化生产中常用之

  19. 课题2:数字测图的作业过程 • 3、航片数据采集： 以航空相片作数据源，在解析测图仪或立体量测仪采集地形特征点。

  20. 课题2:数字测图的作业过程 • 三、数据处理

  21. 课题2:数字测图的作业过程 • 四、成果输出 • 输出图形是数字测图的主要目的，通过对图层的控制，可以编制和输出各种专题地图（包括平面图、地籍图、地形图、管网图、带状图、规划图等），以满足不同的用户需求。

  22. 课题3：数字化测图的作业模式 全站仪 便携机 成图软件 室外 室内 成图 ＋ 草图

  23. 课题3：数字化测图的作业模式 • 根据设备、软件、作业等不同大致细分为以下7种模式： • 1、 “全站仪＋电子手薄”测图模式； • 2、“普通经纬仪＋电子手薄”测图模式； • 3、“平板仪测图＋数字化仪”测图模式； • 4、地图数字化测图模式； • 5、测站电子平板模式； • 6、镜站遥控电子平板测图模式； • 7、航测相片量测成图模式。 • 各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式如图：

  24. 课题3：数字化测图的作业模式 自动输入 各类全站仪 自动传输 便携机 自动输入 测距仪＋电子经纬仪 自动传输 各类输出设备 半自动输入 测距仪＋光学经纬仪 电子手薄 手工输入 自动传输 量距＋光学经纬仪 已有图形 手工输入 光学经纬仪读数据 自动传输 手工输入 自动输入 微机 数字化仪 平板仪 自动输入 解析测图仪 航片 各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式

  25. 1 2 3 4 5 6 测图作业实现自动 化和智能化 测图精度高 测图作业劳动强度小 图形实现数字化 便于图件的更新和修补 避免图纸伸缩引起的误差 课题4：数字化测图的特点

  26. 课题4：数字化测图的特点 便于保存和管理 7 8 9 10 11 可以多种形式输出成果 方便成果的深加工利用 易于发布和实现远程传输 可作为GIS的重要信息源

  27. 课题5：数字化测图的展望 • 一、全站仪自动跟踪模式

  28. 课题5：数字化测图的展望

  29. 课题5：数字化测图的展望

  30. 课题5：数字化测图的展望

  31. 课题5：数字化测图的展望

  32. 课题5：数字化测图的展望

  33. 课题5：数字化测图的展望

  34. 课题5：数字化测图的展望

  35. 课题5：数字化测图的展望

  36. 课题5：数字化测图的展望

  37. 本课程的学习要求

  38. 本课程的学习要求

  39. 本课程的学习要求

  40. 小 结 • 课题1:数字测图的概念 • 数字化测图的概念 • 数字化测图的原理 • 课题2:数字测图的作业过程 • 数据采集 • 数据处理 • 数据输出

  41. 小 结 • 课题3:数字测图的作业模式 • 七种主要模式 • 课题4:数字测图的特点 • 十一个特点 • 课题5:数字测图展望 • 全站仪自动跟踪模式 • GPS测量模式 • 3S与4D技术

  42. 本章结束！ 下次再会！

  43. 课题5：数字化测图的展望

  44. 课题2:数字测图的作业过程 电脑 绘图仪 全站仪 GPS(RTK) 打印机 其他测量仪器 扫描仪 数字化仪 其他输入设备

  45. 数字化测图演示 内业处理 数据采集 电子地图 绘图输出

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