测量与地图学3章地图数据源

第三章

地图数据源第三章

地图数据源回忆：地图的成图方法有哪些？实测成图编绘成图地面测量成图高空测量成图常规编图遥感制图数字制图－地图、航空像片、统计数据、文字资料－航空数据、航天数据－数据、制图软件（计算机软硬件支撑）－地面实测数据－摄影测量数据归纳：地图的数据源有哪些？实测数据资料数据－地图、统计数据、文字资料、航空和航天数据－地面实测数据、摄影测量数据、GPS数据第三章地图数据源主要内容地面测量数据多源遥感数据全球定位系统(GPS)数据制图数据与处理地理数据库§1地面测量数据一、地面测量的仪器二、小区域控制测量三、碎部测量§1地面测量数据一、地面测量的仪器1.水准仪自动安平水准仪DS3水准仪水准尺与尺垫：

利用水准仪提供的水平视线，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。大地水准面

hABA

BHAHB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向水准测量的原理：hAB=h1+h2+……+hn

=(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn)=a-b

转点TP(turningpoint)：

若A、B两点间布设一些过渡点1、2、3…，将其分为n段，则用水准仪分别测得各段高差为h1，h2…hn，则有：

BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543水准测量的实施与记录：123BMA1.134TP11.677-0.543TP11.444TP21.324+0.120TP21.822TP30.876+0.946水准测量记录

仪器型号

日期

年

月

日

天气

观测者

记录者

.

测站测点后视读数(m)前视读数(m)高差(m)高程（m）备注+-1A1.6521.1021556.482HA已知HB=HA+hAB=1557.793

TP10.5502TP11.5480.306TP21.2423TP20.9100.462TP31.3724TP31.8650.3651557.793B1.500计算校核∑a=5.975∑b=4.664∑h=+1.311∑a-∑b=5.975-4.664=+1.311

hAB=HB-HA=+1.311§1地面测量数据一、地面测量的仪器2.经纬仪§1地面测量数据经纬仪的作用：测角水平角(horizontalangle)

：概念：

从一点出发的两条空间直线在水平投影面上的夹角。范围：顺时针0~360°。

水平面abcABC0ca水平度盘(horizontalcircle)090180270竖直角(verticalangle)：天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°

概念：在同一竖直面内，倾斜视线与水平视线间的夹角。

范围：=090度，仰角为正，俯角为负。测回法记录格式：254

24

06180

05

0074

1906右ABO左AB00

04

1874

2342

74

192474

19

15ABO测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值示意图角度测量记录表（测回法）§1地面测量数据一、地面测量的仪器3.全站仪§1地面测量数据一、地面测量的仪器3.全站仪仪器特点：

1.功能丰富2.数字键盘操作快速

3.强大的内存管理

4.自动化数据采集

5.望远镜镜头更轻巧

6.特殊测量程序

7.中文界面和菜单数字化测图的作业流程：数据采集地图数字化野外数据采集数据处理图形输出扫描数字化数字化仪地图数字化数据处理数据预处理绘图仪自动绘图图形显示与编辑图形截幅§1地面测量数据二、小区域控制测量（一）平面控制测量（二）高程控制测量§1地面测量数据三、碎部测量§1地面测量数据三、碎部测量（一）展绘坐标点（二）距离量测（三）碎部点的选择与施测碎部点应选择在地物特征点上；地形点选山脊线、谷底线的坡度变换点。（四）绘图绘图规范、地图质量检查、野外验证和修测。主要内容地面测量数据多源遥感数据全球定位系统(GPS)数据制图数据与处理地理数据库§2多源遥感数据一、遥感的概念二、航空像片三、卫星像片四、多源遥感数据§2多源遥感数据一、遥感的概念思考：人类是通过哪些感官认识世界的？§2多源遥感数据一、遥感的概念在一定距离上，通过探测地表或近地表地物所发射或反射的电磁波，识别地物的理论和方法。间接－－非直接接触遥感数据获取原理示意图接收预处理用户应用处理分析结果、图表输出§2多源遥感数据一、遥感的概念思考：人类还可以通过哪些方法，间接地认识世界？

遥感(RemoteSensing)

广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义：是从远处探测感知物体，即不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。

遥感的特性：空间特性：视域范围大，具有宏观特性。光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。

航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相数据。例如Landsat5每天环绕地球14.5圈，覆盖地球一遍所需时间仅16天，而气象卫星的周期更短。

由于探测距离远，传感器所获得的地面影像覆盖的空间范围较大。以美国陆地卫星5号（Landsat5）为例，它距离地表的高度是705.3km，对地球表面的扫描宽度是185km，一幅TM图像可以全部覆盖我国海南岛大小的面积。

目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波等。

遥感的特点：大面积的同步观测。时效性。数据的综合性和可比性。经济性。局限性。

遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星8~9天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感方法具有很好的时效性。遥感在天气预报、火灾和水灾监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时效性优势。如一幅Landsat图像，覆盖面积185km×185km，

在5~6min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形阻隔等限制。

遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强。同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性。

从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。如Landsat卫星的投入与效益比估计为1:80。

信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。

遥感的平台：

航空与航天遥感航空遥感平台航天遥感平台区域重叠§2多源遥感数据二、航空像片§2多源遥感数据二、航空像片§2多源遥感数据二、航空像片不同航空像片都带有某些标记§2多源遥感数据三、卫星图像§2多源遥感数据三、卫星图像三维模型§2多源遥感数据三、卫星图像（一）资源卫星和遥感数据1.近年主要的资源遥感卫星2.主要的遥感资料（二）遥感数据处理1.辐射预处理2.图像几何校正（三）图像解译1.解译标志2.解译步骤3.影像绘图§2多源遥感数据四、多源遥感数据（一）源于不同传感器（二）源于不同波段（三）源于不同时相运用：

——多源数据融合主要内容地面测量数据多源遥感数据全球定位系统(GPS)数据制图数据与处理地理数据库§3全球定位系统(GPS)数据一、概念二、系统组成§3全球定位系统(GPS)数据一、概念1234S1S3S4S2（X、Y、Z）§3全球定位系统(GPS)数据一、概念全球定位系统，简写为GPS，即GlobalPositioning

System

,它是以人造地球卫星为基础的无线电导航系统，可以为航空、航天、海洋、陆地等用户提供高精度、实时、全天候、全球性三维坐标的定位、导航、定时服务。

GPS卫星星座﹙空间部分﹚

GPS地面监控系统﹙地面控制部分﹚

GPS信号接收机﹙用户设备部分﹚§3全球定位系统（GPS）数据二、系统组成

空间部分

地面控制部分Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajalein1个主控站:Coloradosprings(科罗拉多.斯平士)。3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、DiegoGarcia(迭哥伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。5个监控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。双频机单频机

用户设备部分主要内容地面测量数据多源遥感数据全球定位系统(GPS)数据制图数据与处理地理数据库§4制图数据与处理一、地理资料二、数据的预处理§4制图数据与处理一、地理资料（一）数据类型1.定性数据和定量数据2.自然资源和社会经济数据3.空间数据（二）数据变换1.定性数据转换成定量数据2.数据本身变换§4制图数据与处理二、数据预处理（一）数据分布的量表1.定名量表2.顺序量表3.间距量表4.比率量表（二）两种现象的相关分析1.通过数值分布图了解它的相关分布2.通过相关分析取得定量数据（三）回归残差制图主要