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1、数字测图原理与应用数字测图原理与应用第一章第一章 数字测图概述数字测图概述1.1 数字测图概述数字测图概述比例尺比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。称为该图的比例尺。白纸测图白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地球表面局部区域内的各种地物地物、地貌地貌（总称（总称地形地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。常所称的白纸测图。数字测图的概念数字测图
2、的概念数字测图数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。数字测图实质上是一种过程就是数字测图。数字测图实质上是一种全全解析机助测图解析机助测图方法。它以方法。它以计算机计算机为核心，在相为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。行采集、存贮、处理、输出和管理。（1）比例尺的分类）比例尺的分类小比例尺：小比例尺：1:25万、万、1:50万、万、1:100万万中比例尺：中比例尺：1:2.5万、万、1:5万、万、1:10万万大比例尺：大比例尺：1:500、1:1000、1
3、:2000、1:5000、1:1万万（2 2）白纸测图）白纸测图 图解地图图解地图 平板仪测图平板仪测图经纬仪测图经纬仪测图（3 3）数字测图）数字测图 数字地图数字地图 测量仪器测量仪器 计算机等硬件系统计算机等硬件系统 自动化成图软件系统自动化成图软件系统u 广州南方测绘广州南方测绘CASSCASS；u 清华山维清华山维EPSWEPSW；u 武汉瑞得武汉瑞得RDMSRDMS；u 北京威远图北京威远图SV300SV300；u 广州开思广州开思SCSGSCSG。（4 4）大比例尺数字地图）大比例尺数字地图 贮存在数据载体贮存在数据载体(磁带、磁盘磁带、磁盘或光盘或光盘)上的数字形式的大比例尺上
4、的数字形式的大比例尺地图。地图。一、数字测图的优点一、数字测图的优点 数字地图是以数字地图是以数字的形式数字的形式表达地形特征点的表达地形特征点的集合形态，数字测图实质是一种集合形态，数字测图实质是一种全解析机助测图全解析机助测图的方法。与模拟测图相比，具有显而易见的优势的方法。与模拟测图相比，具有显而易见的优势和广阔的发展前景，是地形测绘发展的技术前沿。和广阔的发展前景，是地形测绘发展的技术前沿。1.1.数字测图使大比例尺测图走向自动化数字测图使大比例尺测图走向自动化 2.2.数字测图使大比例尺测图走向数字化数字测图使大比例尺测图走向数字化 3.3.数字测图使大比例尺测图实现了高精度数字测图
5、使大比例尺测图实现了高精度 4.4.数字测图使大比例尺测图进入了新时期数字测图使大比例尺测图进入了新时期二、数字测图技术特点二、数字测图技术特点1.1.精度高精度高2.2.自动化程度高、劳动强度小自动化程度高、劳动强度小3.3.更新方便、快捷更新方便、快捷4.4.便于保存与管理便于保存与管理5.5.便于应用便于应用6.6.易于发布和实现远程传输易于发布和实现远程传输二、数字化测图的发展历程二、数字化测图的发展历程1.50年代初期年代初期，机助成图技术蓬勃发展；，机助成图技术蓬勃发展；2.50年代到年代到60年代中期年代中期，图数转换装置和数控绘，图数转换装置和数控绘图机问世；图机问世；3.70
6、年代年代，计算机地图制图系统迅猛发展及电子，计算机地图制图系统迅猛发展及电子速测仪面世；速测仪面世；4.80年代后年代后，计算机技术和信息技术迅速发展，计算机技术和信息技术迅速发展，地图数据库和地理信息系统相继建立，全数字地图数据库和地理信息系统相继建立，全数字化测图系统面世，遥感（化测图系统面世，遥感（RS）和全球定位系）和全球定位系统（统（GPS）广泛应用，数字化测图必将朝自动）广泛应用，数字化测图必将朝自动化、数字化、智能化和信息化方向发展。化、数字化、智能化和信息化方向发展。两模式、三阶段两模式、三阶段 综观国际、国内地面数字测图技术，其发展综观国际、国内地面数字测图技术，其发展的进程
7、大体是的进程大体是“两模式两模式”、“三阶段三阶段”。（1）数字测记模式：野外测记，室内成图。）数字测记模式：野外测记，室内成图。第一阶段第一阶段（20世纪世纪70年代末至年代末至80年代初）年代初）第二阶段第二阶段（80年代中后期）年代中后期）（2）电子平板测绘模式：）电子平板测绘模式：内外业一体化，所显即内外业一体化，所显即所测，实时成图。所测，实时成图。（第三阶段第三阶段）三、数字测图技术的发展趋势三、数字测图技术的发展趋势1.全站仪自动跟踪测量模式全站仪自动跟踪测量模式2.GPS测量模式测量模式3.数字摄影测量模式数字摄影测量模式1-1.全全站站仪仪自自动动跟跟踪踪测测量量模模式式1-
8、2.全全站站仪仪自自动动跟跟踪踪测测量量模模式式1-3.全全站站仪仪自自动动跟跟踪踪测测量量模模式式1.全站仪自动跟踪测量模式全站仪自动跟踪测量模式徕卡徕卡TPS1100系列全站仪系列全站仪 马达驱动与自动目标识别。马达驱动与自动目标识别。自动跟踪。自动跟踪。镜站遥控测量。镜站遥控测量。无反射棱镜测量。无反射棱镜测量。支持用户自编应用程序。支持用户自编应用程序。2-1.GPS测量模式测量模式 GPS(global positioning system)是全球定是全球定位系统的简称。它是美国国防部于位系统的简称。它是美国国防部于1973年组织年组织研制的军用导航定位系统，研制的军用导航定位系统，
9、80年代商品化并年代商品化并推广到民用，引起各界广泛的注意。推广到民用，引起各界广泛的注意。GPS定位定位方法精度高，方便灵活。方法精度高，方便灵活。GPS定位技术在测绘定位技术在测绘中的应用和普及，是测绘科技的一个重大的突中的应用和普及，是测绘科技的一个重大的突破性进展。破性进展。2-2.RTK 作业模式作业模式 20世纪世纪90年代出现了载波相位差分技术，又年代出现了载波相位差分技术，又称称RTK（Real Time Kinematic）实时动态定位技实时动态定位技术，能够实时提供测点（用户站）在指定坐标术，能够实时提供测点（用户站）在指定坐标系的三维坐标成果，在系的三维坐标成果，在20k
10、m测程内可以达到厘测程内可以达到厘米级的精度。米级的精度。RTK作业模式的测程（基准点与流动站的距作业模式的测程（基准点与流动站的距离）可以达到离）可以达到10-20km，适用于视野开阔的区域。，适用于视野开阔的区域。2-3.RTK 作业模式作业模式3-1.数字摄影测量模式数字摄影测量模式 利用全站仪进行数据采集时，利用全站仪进行数据采集时，每次只能测定一个点，而利用摄影每次只能测定一个点，而利用摄影测量的方法则可同时测定多个点，测量的方法则可同时测定多个点，这是摄影测量方法的最大优点。这是摄影测量方法的最大优点。3-2.数字摄影测量模式数字摄影测量模式 3D激光扫描仪采用主动式激光发射，所以
11、激光扫描仪采用主动式激光发射，所以它不受周围光线的影响，可以实现白天和黑夜它不受周围光线的影响，可以实现白天和黑夜作业，被广泛应用于作业，被广泛应用于军事侦察军事侦察、变形监测变形监测、地地质灾害防治质灾害防治等方面，它必将在目标数据的采集等方面，它必将在目标数据的采集及快速成图方面愈发显示出其它测量方法不可及快速成图方面愈发显示出其它测量方法不可替代的优势。替代的优势。总之，野外数字测图系统未来的发展主要总之，野外数字测图系统未来的发展主要在改进野外在改进野外数据采集手段数据采集手段方面，从而不断提高方面，从而不断提高野外数字测图的作业效率。野外数字测图的作业效率。四、大比例尺数字地图的特点
12、四、大比例尺数字地图的特点1.大比例尺数字地图以大比例尺数字地图以数字形式数字形式表示地图的内表示地图的内容。容。2.大比例尺数字地图具有大比例尺数字地图具有良好的现势性良好的现势性。3.大比例尺数字地图是以数字形式贮存的大比例尺数字地图是以数字形式贮存的1:1的的数字地图，数字地图，不受比例尺和图幅的限制不受比例尺和图幅的限制。4.大比例尺数字地图具有大比例尺数字地图具有较高的位置精度且精较高的位置精度且精度均匀度均匀。四、大比例尺数字地图的特点四、大比例尺数字地图的特点5.大比例尺数字地图为与空间位置有大比例尺数字地图为与空间位置有关的信息系统关的信息系统提供基础数据提供基础数据。6.大比例尺数字地图的建立需要大比例尺数字地图的建立需要较大较大的费用和较长的时间的费用和较长的时间。7.大比例尺数字地图的大比例尺数字地图的读写需要相应读写需要相应的软硬件的支持的软硬件的支持。
