《数字化测图》教学教案

PAGEPAGE1项目一数字化测图概述【项目介绍】本模块主要介绍数字地图的概念及其优点、数字化测图技术的概念及其特点、数字化测图的发展历程与发展趋势，以及数字化测图的作业模式与作业过程等。通过学习，学生应能够正确陈述数字化测图的基本概念和主要特点，了解数字化测图的发展历程及发展趋势，理解数字化测图各种作业模式的优缺点，能够根据具体条件正确选择合适的数字化测图作业模式。学习目标（1）了解数字地图与数字化测图的概念及特点。（2）掌握数字化测图的作业模式和作业也过程。课时分配讲授4学时。1.1数字地图与数字化测图的基础知识知识目标：⊙数字地图的概念及优点；⊙数字化测图的概念及特点；⊙数字化测图的发展历史及发展趋势。传统的地形图测绘是由经纬仪（平板仪）通过测量角度、距离、高差并记录，在室内进行适当的计算、处理，绘制成地形图的过程。由于用此方法绘制的地形图是由测绘人员利用比例尺或量角器等工具模拟测量数据，并按照图式符号展绘到白纸或塑料薄膜上的，所以被称为白纸测图或模拟法测图。近年来，随着计算机技术、光电测绘仪器、数字化绘图软件的产生与发展，数字化测图应运而生，并被广泛应用于测绘生产、土地管理、水利水电工程、环境保护、城市规划、军事工程等部门。数字化测图作为一种全解析机助测图技术，与白纸测图相比具有明显的优势，是近些年来测绘发展的前沿技术。作为反映测绘技术现代化水平的标志之一，数字化测图技术已经逐步取代了白纸测图，成为大比例尺测图的主流。目前几乎所有的测绘部门都已形成了数字地图的规模生产。1.2数字化测图的作业模式与作业过程知识目标：⊙数字化测图的作业模式；⊙数字化测图的作业过程；⊙理解地下工程测量的作用。一.数字化测图的作业模式数字化测图的作业模式是数字化测图内、外业作业流程的总和。在数字化测图的作业过程中，根据使用的仪器设备、绘图软件不同，数字化测图可分为不同的作业模式，如下图所示：各种全站仪各种全站仪测距仪+电子经纬仪测距仪+光学经纬仪钢尺量距+光学经纬仪光学经纬仪测角+读视距平板仪自动输入自动输入手工跟踪自动输入半自动输入手工输入手工输入航片数字化仪解析测图仪普通地图微机电子手簿便携机自动输入自动输入各种输出设备自动传输自动传输自动传输图形数据库地理信息系统规划、工程应用二.数字化测图的作业过程1.数据采集通常，野外调查资料、测量数据、航空航天遥感影像、已有的地形图、图形图像数据等都可以作为数字化测图的信息源。2.数据处理数据处理是指在数据采集以后到图形输出之前，对数据、图形的各种处理过程。数据处理主要包括数据传输、数据预处理、数据转换、数据计算、图形生成、图形编辑、图形整饰、地图的管理和应用等。数据预处理主要包括坐标转换、图形比例尺的统一、数据结构的转换、数据资料的匹配等。其中，坐标转换是空间实体的位置描述，是从一种坐标系统变换到另一种坐标系统的过程，主要通过建立两个坐标系统之间的一一对应关系来实现。数据计算主要是利用采集的数据绘制等高线、建立数字地面模型时，需要进行的插值计算、插值模型建立、等高线光滑处理等工作。在计算过程中，需要给计算机输入必要的计算数据，如插值的等高距、曲线光滑的拟合步距等，必要时需要对插值模型进行修改，其他工作全由计算机自动完成。3.成果输出经过处理后的数字地图可由磁盘、磁带或光盘等存储介质做永久保存，也可将数字地图转换成GIS所需的数据格式，用于建立或更新GIS图形数据库。数字地图的输出是数字化测图的主要目的，通过对图层的控制与图形的编辑，可以编制成满足不同用户需要的专题地图，如地籍图、平面图、规划图等。为了使用方便，还可利用打印机、绘图仪等输出设备进行输出。在使用绘图仪输出图形时，可以设置图层并设置线条的粗细与颜色，使输出的图形美观、实用。项目二数字化测图作业前的准备【项目介绍】本模块主要介绍数字化测图软、硬件的基础知识，常用的数字化测图软、硬件的特点及操作方法，以及数字化测图技术设计书的编制方法与主要内容，旨在使学生了解数字化测图作业前的准备工作，包括根据测区的特点选择相应的数字化测图软、硬件，编制数字化测图技术设计书等。学习目标（1）掌握全站仪、GPS及常用的数字化测图软、硬件的基础知识。（2）掌握数字化测图技术设计书的编制方法。课时分配讲授4学时，实训4学时。2.1数字化测图的仪器设备知识目标：⊙掌握GPS控制测量原理及施测过程；⊙掌握导线测量方法；⊙了解三角测量法。一、计算机硬件系统1.计算机主机。计算机主机是硬件系统的核心部分，主要包括主机、服务器、桌面工作站等，可实现对数据的输入、处理、管理、地形图得绘制和专题图的制作等。2.输入及输出设备。输入及输出设备主要包括键盘、数字化仪、扫描仪、显示器、绘图仪、打印机等。3.存储设备。存储设备主要有硬盘、磁带、光盘、磁盘阵列等。4.网络设备。网络设备主要有集线器、交换机、路由器、调制解调器等。二、全站仪全站仪是随着光电测距技术、电子技术及计算机技术的发展而产生的集光、电、机为一体并且具有水平角测量、竖直角测量、距离测量、高差测量等功能的测绘仪器。1.全站仪的发展历程全站仪的发展经历了组合式（光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合）、整体式（将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪）等阶段。2.全站仪的分类全站仪采用光电扫描测角系统，其类型主要有编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统等三种。全站仪按不同的方法可分为不同的类型。1）按外观结构分类按外观结构分类，全站仪可分为积木型（组合型）全站仪和整体型全站仪两种。2）按测量功能分类按测量功能分类，全站仪可分为经典型全站仪、机动型全站仪、无合作目标型全站仪和智能型全站仪。3）按测距仪测程分类按测距仪测程分类，全站仪可分为短测程全站仪、中测程全站仪和长测程全站仪。3.全站仪的结构全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通信接口、显示屏、键盘等组成。这里介绍其中部分较重要的部件。4.全站仪的使用全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。内置专用软件后，其功能还可进一步拓展。全站仪的基本操作步骤包括如下几项：1）仪器架设仪器架设的操作步骤如下：（1）架设。将仪器架设到稳固的三脚架上，旋紧中心螺旋。（2）对中。利用光学对准器（激光对准器）使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。（3）粗平。观察圆水准器的气泡（精度相对较低），分别旋转仪器的三个脚螺旋，将仪器大致整平。（4）精平。使仪器照准部上的管水准器平行于任意一对脚螺旋，旋转这一对脚螺旋使气泡居中（最好采用左拇指法，即左右手同时转动两个脚螺旋，并且两拇指移动方向相向，左手大拇指方向与管水准器的气泡移动方向相同）；然后将照准部旋转90°，旋转另外一个脚螺旋使管水准器的气泡居中。（5）精对中。松开三脚架的中心螺旋，观察光学对准器（激光对准器），使仪器精确对中。（6）检验。精平和精对中应反复进行，直到对中和整平都达到要求。2）水平角测量水平角测量的操作步骤如下：（1）按“角度测量”键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。（2）设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。（3）照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。3）距离测量距离测量的操作步骤如下：（1）设置棱镜常数。测距前将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。（2）设置大气改正值或气温、气压值。光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和标准大气压是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。（4）测量距离。照准目标棱镜中心，按“测距“键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约为2.5s，最小显示单位为1mm；跟踪模式常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，测距时间约为0.3s，最小显示单位一般为1cm；粗测模式的测距时间约为0.7s，最小显示单位为1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按“测距模式”键选择不同的测距模式。应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。4）坐标测量坐标测量的操作步骤如下：（1）设定测站点的三维坐标。（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。（3）设置棱镜常数。（4）设置大气改正值或气温、气压值。（5）测量仪器高、棱镜高并输入全站仪。（6）照准目标棱镜，按“坐标测量”键，全站仪开始测距并计算、显示测点的三维坐标。5）数据通信全站仪的数据通信是指全站仪与计算机之间进行的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通信方式主要有两种：一种是利用全站仪配置的PC卡（也称为存储卡）进行数字通信，其特点是通用性强，各种电子产品间均可互换使用；另一种是利用全站仪的通信接口，通过电缆进行数据传输。6）全站仪盘左、盘右的设置方法全站仪的盘左和盘右，实际上是沿用老式光学经纬仪的称谓，是根据竖盘相对于观测人员所处的位置而言的，观测时当竖盘在观测人员的左侧时称为盘左，反之称为盘右。对应于盘左和盘右，分别称为正镜和倒镜，或F1(FACE1）面和F2(FACE2）面。对于测量来讲，通过盘左、盘右测量，有消除某些人为误差及固定误差的作用。对于可定义盘左和盘右称谓的仪器而言，给用户增加了应用仪器的可选操作界面，对测量作业和测量结果没有影响。三、GPSRTK技术GPS是美国陆海空三军于20世纪70年底开始联合研制的新一代卫星导航定位系统，其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并且收集情报、监测核爆和进行应急通信等。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星已布设完成。1.GPS的组成GPS由空间卫星部分、地面控制系统和用户设备组成。1）空间卫星部分2）地面控制系统3）用户设备2.GPS定位的基本原理由于卫星的位置精确，因此在GPS观测中便可得到卫星到信号接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，即X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。3.GPS的定位方式1）静态定位和动态定位2）绝对定位、相对定位和差分定位4.RTK技术1）RTK技术简介RTK是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。RTK技术采用载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图、各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。2）RTK技术的特点（1）使用RTK技术作业集成化程度高、测绘功能强大、可实现自动化。RTK移动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作大大减少，减小了人为误差，保证了作业精度。（2）作业条件要求低。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足电磁波通视和对天基本通视。因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，即可轻松地进行快速的高精度定位作业。（3）定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。全站仪等测量仪器在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的次数越多，误差累积越大；而RTK技术不存在这种情况，只要满足RTK技术的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，其平面精度和高程精度都能达到厘米级。（4）作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完半径为10km左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬站次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一个点的坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。（5）操作简便、数据处理能力强。3）RTK技术在数字化测图中的应用采用RTK技术进行数字化测图时，仅需一个人手持移动站在待测的碎部点采集1～2s，并同时输入特征码（或绘制草图），数据将自动被处理、存储于手簿中。室内将数据传输到计算机中，并利用特定的绘图软件绘制地形图。由于RTK技术不需测点间通视，测定范围大、观测速度快、点位精度高，一人就可完成野外数据的采集工作，极大地提高了数字测图的效率。因此，RTK技术已经成为全野外数字化测图的主要手段之一。2.2数字化测图的软件一、计算机软件1.系统软件系统软件是指控制和协调计算机及外部设备、支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，其主要功能是调度、监控和维护计算机系统，负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。2.应用软件应用软件是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。3.数字化测图软件1）南方CASS成图系统南方CASS成图系统是南方测绘仪器有限公司基于AutoCAD平台技术的GIS前端数据采集、处理系统，被广泛应用于地形成图、地籍成图、工程测量应用、空间数据建库等领域，全面面向GIS，彻底打通了数字化成图系统与GIS接口，使用了骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。自CASS成图系统推出以来，其已经成长成为用户量最大、升级最快、服务最好的主流成图系统。2）EpsW全息测绘系统EpsW全息测绘系统是清华山维公司开发的集电子平板测图、掌上机测图、电子手簿、全站仪内存记录、动态GPS等多种测图方法及数据库管理、内业编辑、查询统计、打印出图、工程应用于一体的完全面向GIS的野外数据采集软件。它所采集的数据不仅符合国标图式规范的数字成图和专业制图的需求，而且满足GIS对基础地理数据信息化和地理信息的完整性、拓扑性、图属一致性等各项性能的要求，以及系统查询、统计、分析应用的需求。EpsW全息测绘系统以国标、规范为依据，可实现信息化地理数据的采集与处理。3）RDMS数字化测图系统RDMS数字化测图系统是一套集数据采集、数据处理、图形编辑于一体的数字化测图系统。RDMS数字化测图系统具有灵活的数据采集方式、强大的图形及数据处理功能、图数合一的立体化操作能力、高效的事务性管理及多接口数据输出功能，已被广泛应用于城市规划、土地管理、交通、水利、地矿、房产等行业，不仅可以满足地形测量、地籍测量、房产测量、管线测量等方面，还可进行三维图形的显示与漫游、土方工程量计算等。4）SV300R2002数字制图软件SV300R2002是威远图公司于2003年推出的全新测绘软件。该软件采用AutoCAD2002开发技术全面升级，可与AutoCAD2002实现无缝集成，继承了AutoCAD强大的绘图编辑功能。SV300R2002将地形测绘、地籍测绘、扫描矢量化等统一到同一环境中，兼备土方量计算、线路测设等工程量算功能，满足了大、中比例尺地形图成图的全部规范要求，成图方法有草图法成图、野外电子平板成图、扫描矢量化成图等。整个系统将数据采集、地图的编辑加工、等高线的生成、数据的存储、面向对象的符号实体进行了集成，并依据图式规范设计了文字注记工具，理想地实现了不同比例尺图形的变换，实现了自动分幅和灵活的图廓定制和图廓外整饰。5）SCSG200X多用途数字测绘与管理系统SCSG200X多用途数字测绘与管理系统是广州开思数字测绘技术有限公司开发的具有完善设计、持续发展成熟的测绘CAD软件系统。其突出表现是：把野外信息采集并成图与信息动态更新并入库有机地结合起来，在数据与管理这两个不可分割的研究主题中首先打好数据的研究基础，再进入管理领域。6）常用的扫描矢量化软件国外常用的扫描矢量化软件国外常用的扫描矢量化软件有VPStudio图形矢量化软件、R2Vv5.5自动矢量化软件和WinTopov2.52等。国内常用的扫描矢量化软件国内常用的扫描矢量化软件有清华山维的EPSCAN2003扫描矢量化软件、南方测绘的CASSCAN扫描矢量化软件、武汉瑞得的RDScan扫描矢量化软件和北京迪瑞斯新的DrScan扫描矢量化软件。二、掌上平板测图软件1.清华山维的EPSCE掌上平板测图系统EPSCE掌上平板测图系统可以完成各种比例尺的地形图、地籍图、管网图等专业测图，且与EPS系列软件的数据双向完全兼容，与EPS系列软件配套使用，可灵活、便捷、高效地实现GIS数据库的更新与修测。2.南方测绘的测图精灵测图精灵是南方测绘仪器有限公司推出的野外测绘数据采集与成图一体化软件，实现了坐标、图形、属性的同步采集、现场成图，做到了真正的内、外业一体化。3.PalmRSPPalmRSP（测绘熊掌）是广州开思测绘软件有限公司研发的，主要用于大比例尺野外数字化测绘、地形修补测量及工程放样的成图系统。它是广州开思测绘软件有限公司研发的信息化测绘软件SCSG2002的配套系统，提供了与其他测绘数据采集系统数据交换的接口，主要用于完成空间数据与属性数据的野外采集。2.3数字化测图技术设计数字化测图的技术设计是数字化测图最基本的工作，是指依据国家有关规定（规程）及数字地图的用途、用户的要求、本单位的仪器设备情况等对数字化测图工作进行具体设计。因此，在数字化测图作业开始前，应编制数字化测图技术设计书。一、数字化测图技术设计概述进行数字化测图技术设计是为了制定切实可行的技术方案，保证测绘成果（数字地图）符合数字测图的技术标准和用户的要求，并获得最佳的经济效益和社会效益。因此，在每个数字测图项目实施前均需进行技术设计。1.数字化测图技术设计的原则（1）进行技术设计时应先考虑整体后考虑局部，兼顾发展；还要根据作业区域的实际情况，考虑作业单位的自身条件（如人员的技术能力、软硬件配置情况等），选择最合适的方案。（2）积极采用适用的新技术、新方法和新工艺。（3）充分分析和利用测区已有的测绘成果和资料，对于测绘外业工作，必要时需要进行实地踏勘，并编写踏勘报告。2.踏勘调查和收集资料（1）调查作业区的自然地理情况，如水系、山脉、主要地貌类型与特征、平均高程、地貌的自然坡度等。（2）调查作业区的行政区划、经济水平、踏勘时间、踏勘的人员组成与分工、踏勘的路线与范围等。（3）调查作业区的交通情况。（4）根据作业任务的具体情况，考察作业区内影响作业的气候因素（如气温、气压、能见度等）、气象因素、农作物种类、每年可作业的月份、平均作业天数等。（5）调查作业区内的土壤、水系、沼泽、土质等情况。（6）调查作业区内植被的种类与分布情况。（7）调查作业区内电力、生活用品、食品、饮用水、燃料等生活必需品的供应情况，就地取材的可能性，消耗品、材料、工具的采购地点。（8）调查作业区内的治安、卫生等情况及预防措施。（9）收集作业区的交通、水系、山体、居民地、管线、境界线等综合图。（10）调查作业区内已有的测绘成果及其质量情况，测量标志的完好情况。（11）收集典型地物、地貌调绘及影像资料。（12）根据作业区内的地貌特征、作业难度划分作业区的困难类别和具体图幅的困难类别。（13）收集其他需补充说明的作业区信息。（14）对技术设计方案和作业的建议。二、数字化测图技术设计书的编制为了保证数字化测图的顺利实施，在作业前必须对整个测绘工作进行统筹安排与合理规划。从测绘仪器的配置到绘图软件的选择，再到测绘方案、测绘方法、测绘精度的确定，以及数据的处理、图形的生成，各项工作之间均需要相互协调与密切配合，这样才能保证数字化测图的各类成果数据和图形文件符合规范（标准）和用户的要求。因此，数字化测图作业前需要进行技术设计，编制数字化测图技术设计书。数字化测图技术设计书是根据测图比例尺、测图面积、测图方法及用户的具体要求，结合测区的自然地理条件和本单位仪器设备、技术力量、资金等情况，灵活运用测绘相关的理论与方法，制定出的经济上合理、技术上可行的技术方案、作业方法和实施计划。编制好的技术设计书需报呈上级主管部门或测绘任务的委托单位进行审批，经审批后的技术设计书是该测绘作业的技术依据和成果文件之一。在作业过程中，若需要对技术设计书的内容做原则性改动，则需由生产单位提出修改意见，报原审批单位批准后实施，未经批准，技术设计书不得擅自实施。项目三全野外数字测图的外业【项目介绍】本项目主要介绍了数字测图外业的工作，主要包括平面与高程控制测量的方法与实施过程，全站仪的操作方法与野外数据采集的过程，GPSRTK的操作方法与野外数据采集的过程，以及利用电子平板进行野外数据采集的方法与过程。学习目标：1．要求学生能够完成测图区域的图根控制测量工作。2．熟练掌握利用全站仪、GPSRTK进行数字测图的野外数据采集与草图绘制、利用电子平板进行野外数据采集等工作。课时分配讲授6学时，实训6学时。3.1图根控制测量知识目标：⊙图根点的布设；⊙全站仪导线测量的实施；⊙高程控制测量。⊙GPS-RTK图根控制测量一、图根点的布设1.图根点的密度要求采用全站仪测距，测站点到地物点、地形点的距离即使达1km也能保证测量的精度，因此对图根点密度的要求应视测区的实际情况而定。通视条件好的地方，图根点可稀疏些；通视困难、地物密集的地方，图根点可以密些。数字测图时，图根点密度要求一般如表。数字测图中平坦开阔地区图根点密度项目测图比例尺1︰5001︰10001︰2000点密度（点数/每平方公里）64164解析图根点的数量，一般地区不宜少于表的规定。一般地图解析图根点密度测图比例尺图幅尺寸（cm×cm）解析图根点个数/个全站仪测图RTK测图平板仪测图1︰50050×502181︰100050×5031～2121︰200050×5042151︰500040×4063302.图根控制点的选点与埋石1）选点野外选点应遵循通视良好、视野开阔、利于长期保存、地表稳定、交通便利、便于观测等原则，因此图根点一般选在路口或道路的边缘，山区一般选择在山头或制高点上，GPS点应选在对空通视的空旷区。2）埋石图根点标志尽量采用固定标志。位于水泥地、沥青地的普通图根点应刻十字或用水泥钉作其中心标志，周围用红油漆绘出圈（或方框）及点名，坐好点之记。二、全站仪导线测量的实施1.工具与资料利用全站仪进行导线测量需要的工具与资料主要包括：全站仪、棱镜、三脚架、小钢尺、对讲机、导线测量记录手簿、已知控制点坐标数据、图根点标志、锤子、油漆、毛笔、皮尺、计算器等。2.导线点的选择导线测量的首要任务是踏勘选点，也就是根据测区的实际情况，选择一定数量的导线点作为测图的控制点。选点前应收集测区内已有的控制点、地形图等资料，并根据已有控制点的情况和工程需要，初步拟定出导线的布网方案。踏勘选点过程中，需要注意以下几点：1）导线点一般选在土质坚实、四周开阔、控制范围广、便于长期保存、方便安置仪器的地方。2）相邻导线点之间通视良好，便于测角与量边。3）导线点一般在测区内均与分布，边长应根据测图比例尺及工程精度要求而定，相邻边长度不宜相差太大，以免影响测角精度。点位选定后，用木桩或钢钉打入地面，重要点位应埋设水泥桩。桩顶做标记，并绘制点之记。3.导线测量的技术要求导线测量的技术指标应遵循GB50026-2007的规定，主要技术指标如表所示，导线测量的主要技术指标。等级导线长度/km平均边长/km测角中误差/（″）测距中误差/mm测距相对中误差测回数/（″）方位角闭合差/（″）导线全长相对闭合差1″级仪器2″级仪器6″级仪器四等91.52.5181/80000465≤1/35000一级40.55151/300002410≤1/15000二级2.40.258151/140001316≤1/10000三级1.20.112151/70001224≤1/5000因地形条件的限制，布设附合（闭合）图根导线确有困难时，可布设支导线。支导线的布设参照图根导线平均边长及边数。测图比例尺平均边长/m导线边数1︰50010031︰100015031︰200025041︰500035044.导线测量外业导线测量的外业观测主要包括测角和量边，并将观测数据记录于手簿。测角就是利用全站仪观测相邻导线边所夹的水平角，测角时应满足规定。为了计算方便，应统一观测左角（右角）。量边是利用全站仪测定每条导线边的水平距，量边时应满足规定。将所测数值记录于观测手簿中。全站仪导线测量记录表工程名称：仪器编号：观测者：记录者：日期：天气：测站照准点盘左读数/（°′″）盘右读数/（°′″）2C/（″）中数/（°′″）测回角值/（°′″）平距/m平均距离/m备注全站仪在进行导线测量前应进行检校，保证仪器的各项指标应满足规范要求。多测回观测水平角应按照规范每测回配置水平度盘；多方向水平角观测应注意选择好零方向，一测站观测方向数超过3个时，应严格按照全圆方向观测法操作程序进行观测。导线的折角，一般以导线的前进方向为准，统一观测左角或右角，并在手簿上注明起始方向点号。由于连接角不参与闭合差的计算，因此观测过程中需在手簿中注明，以免计算闭合差时发生错误。图根导线边长通常较短，仪器的对中误差或目标偏心差对水平角观测产生的误差影响较大，所以在仪器架设过程中，要注意仪器的对中与目标的对中。水平角观测的各种限差应满足规范要求，不合格的成果需要重测。3.2全站仪野外数据采集知识目标：⊙全站仪数据采集的通用方法；⊙全站仪的数据采集与数据通信方法—以拓普康GTS-210为例；⊙野外数据采集。一、两井定向过程1.采集前的准备工作1）仪器设备、资料的准备数字测图实施前，应根据项目技术指导书的要求以及单位的实际情况准备测图所需的仪器设备及相关资料。其中，仪器设备包括：全站仪、三脚架、棱镜、小钢尺、皮尺、钉子、锤子、油漆、对讲机、通信电缆、铅笔、草图纸、便携计算机等。需要准备的相关资料包括：测区内已有的地形图、已知控制点数据，合理估算工作量并制定合理的工作计划。2.人员配备1）测量员每个测量小组一般配备测量员1名，负责全站仪的操作，观测并记录采集的数据并对数据编码。在数据采集的过程中，测量员需要经常与草图员核对点号和编码，以免给内业成图带来错误。2）草图员每个测量小组至少配备草图员1名，负责指挥跑尺员跑点，现场绘制草图。草图员要求熟悉地物在地图图式中的表示方法，复杂地物需辅以文字说明。草图绘制应正确、简洁，其质量直接影响到内业成图的速度与质量。3）跑尺员每个观测小组一般配置1～2名跑尺员，负责现场跑尺。跑尺员应熟悉测区内地物地貌，并能够对地物地貌进行合理取舍。跑尺前应制定合理的跑尺顺序以提高效率。跑尺员经验不足的情况下，草图员应指挥跑尺工作。在人员充足的情况下可以多设跑尺员以提高工作效率。4）制图员制图员负责外业数据采集后的内业成图，通常可由草图员担任。有条件的单位可以配备两名草图员，每天轮换进行绘草图和内业成图。对于那些经验丰富、水平较高的测绘小组只需要配备测量员和若干跑尺员，数据采集过程中加入地物编码，内业成图过程中，由跑尺员和测量员一起根据测点编码和记忆连线成图。对于经验丰富的测量组这种方法非常有效。3.草图法野外数据采集模式草图法野外数据采集模式是利用全站仪（RTK）采集数据，同时现场绘制草图，表示出测点之间的关系以及地物的属性，回到室内手工或自动成图。草图法实用、快速、高效，其优点是可以大大缩短野外作业时间、降低野外劳动强度，从而提高作业效率。由于这种作业模式不需要对测点进行编码，更容易被测量人员接受。其缺点是，此作业模式在内业成图时受到草图影响很大，如果草图绘制错误，将直接影响内业成图的质量与速度。1）作业的步骤（1）野外数据采集在野外，测量员利用全站仪采集地物地貌点并记录观测数据，草图员现场绘制草图，标注地物属性及测点之间的关系。（2）数据下载室内将全站仪内存或存储卡中的观测数据传输到计算机形成数据文件，并将数据文件编辑成绘图软件可识别的数据格式。（3）草图法外业注意事项定向时，需测量定向点或另外的已知点，并将其测量值与已知值进行比较，如果差异较大说明测站点或定向点已知坐标错误，需找出问题重新定向。测量员与草图员每隔一段时间应核对点号，使仪器中记录的点号与草图上标注的点号相一致。发现点号不对应时要及时更正，防止内业出错。草图纸上应包含日期、测站、后视、绘图员、测量员等信息，换站时尽量更换草图纸。草图应注意保存，防止丢失。不要试图在一张草图纸上画过多内容，地物密集或复杂地区可以单独绘制一张草图，以保证草图的清晰整洁。4.一步法野外数据采集模式当测区内事先没做图根控制网或碎部点较少时，可以采用一步法数据采集模式。一步法野外数据采集模式是指野外采集过程中图根导线测量与碎步测量同时进行，外业完成后将外业采集的原始数据传输到计算机，利用专用软件进行平差处理，同时得到控制点和碎步点的坐标，并在绘图软件中展绘碎部点、绘制地形图。一步测量法作业步骤如下图3-10：76A76A9854985432132110D10DE1E1E3E3BBE2E2C一步测量法C在已知点B上架设仪器，照准后视点A，定向、检核无误后，照准E1点完成一测回的导线测量内容（点名、仪器高、棱镜高、水平角、边长、竖直角等）。在本测站观测周围碎部点1、2、3控制点B周围的碎部点测完后，将仪器搬至E1点，照准后视B点，定向、检核无误后，观测E2点，完成一测回导线测量的全部内容，再施测E1点周围的碎部点。同理，完成整个附合导线测量及碎步测量，如图3-10所示。观测过程中绘制草图，标注好点号及属性。测量完毕后，在室内将原始测量数据传输至计算机，并利用专用平差软件对导线测量数据进行平差处理，然后利用平差处理后的控制点坐标计算各碎部点坐标并绘制地形图。3.3GPSRTK野外数据采集知识目标：⊙安置基准站；⊙设置移动站；⊙手簿设置⊙数据采集；⊙数据的传输。一、安置基准站1.基准站的安置架设基准站有2种方式：一种是将基准站架设在未知点，另一种是将基准站架设在已知点，动态测量一般采取将基准站架设在未知点的方式。基准站架设应具备的条件：1）在10°截止高度角以上的空间不应没有障碍物；2）邻近不应有强电磁辐射源，比如电视发射塔、雷达发射天线等，以免对RTK电信号造成干扰，离其距离不得小于200m；3）基准站最好选在地势相对高的地方以利于增加电台的作用距离；4）地面稳固，易于点的保存。用户如果在树木、高大建筑物、高压线等对电磁传播影响较大的物体下设站，当接收机工作时，接收的卫星信号将产生畸变，影响RTK的差分质量，使得移动站很难得到固定解。基准站主机基准站主机电台外接电源电缆线外置电台天线外置电台基准站安置图2.基准站的设置RTK主机控制面板的指示灯包括：TX:发信号指示灯RX:收信号指示灯BT:蓝牙灯DATA:数据传输灯1）开机。按键进入“初始界面”（打开S86电源后进入程序初始接口，初始接口有两种模式选择：设置模式、采集模式）。2）设置工作模式（1）选择“设置工作模式”。开机后显示“初始界面”时按F2键进入设置模式主接口（不选择则进入自动采集模式），按F1或F2，选择“设置工作模式”，选好后按确定，。⑵设置“基准站工作模式”：按F1或F2键，选择“基准站工作模式”（工作模式有静态模式，如图3-13，基准站工作模式，移动站工作模式），然后返回设置模式主菜单。设置工作模式设置静态模式（3）基准站模式参数设置：进入基准站模式可选择模式参数设置，如图3-14(a)：（a）（b）基准站模式参数设置①参数设置：选择“修改”进入参数设置接口，如图3-14(b)。按可分别进入“差分格式”（选“CMR”或“RTCA”）、“发射间隔”（选“1”）、“记录数据”（选“是”）的设置。基准站模式参数设置②模块设置：设置完参数后返回图3-14(a)界面，选择“开始”，则进入“模块设置”界面。模块设置选择“修改”，即进入“数据链”修改界面如图（a）。按可分别选择内置“电台”、“外接模块”、“GPRS”网络、“CDMA”网络等模式，如图（b）。（a）（b）数据链修改界面（3）其他模式的设置再次按进入各种模式设置界面：=1\*GB3①“电台模式”设置：如图（a）。（a）设置电台模式按F1或F2选择“通道”（一般选“5”“8”），按确认所选通道，如图（b）。确认后回到图（a），按F2即进入“电台设置”完成界面，如图（c），选择开始，电台模式设置完成。=2\*GB3②GPRS模式设置：如图(a)(a)(b)GPRS模式设置按F2切换至“GPRS设置”完成界面，选择“开始”按“GPRS模式”设置完成,如图(b)。=3\*GB3③CDMA模式设置，如图、(a)。（a）(b)图3-20CDMA模式设置图3-21移动站安置按F2切换至“CDMA设置”完成界面，如图3-20(b)，选择开始按“CDMA模式”设置完成。图3-21移动站安置=4\*GB3④外接模块设置：方法和GPRS、CDMA模式设置方法一样。3.基准站正常工作状态要求1）“TX”“DATA”同时按发射间隔闪烁，当卫星数大于5颗，PDOP值小于3，表明基准站开始正常工作。2）如用外挂电台，则电台上的TX灯开始每秒钟闪1次，表明基准站开始正常工作。二、设置移动站1.移动站安装将移动站主机连接到碳纤对中杆上，并将接收天线接在主机顶部，同时将手簿使用托架夹在对中杆的适合位置，如图3-21。1）打开主机轻按电源键打开主机，主机开始自动初始化和搜索卫星。（1）RX灯按发射间隔闪烁（必须在基准站正常发射差分信号的前提下），表明已经收到基准站差分信号；（2）DATA灯在收到差分数据后按发射间隔闪烁。（3）BT(蓝牙)灯在蓝牙接通时长亮。2.移动站模式参数设置移动站模式参数设置和基站模式设置方法相同，且参数设置必须与基准站相应参数一致。三、手簿设置1.打开手簿按住<ENTER/ON>1秒以上即可打开手簿。2.工程之星软件操作1）启动工程之星软件用光笔双击手簿桌面上“工程之星”即可启动工程之星软件。（1）连通蓝牙和主机。启动软件后，软件一般会自动通过蓝牙和主机连通。如果没连通则需要进行设置蓝牙，方法为：设置->连接仪器->选中“输入端口：0”->点击“连接”。（2）设置电台。软件和主机连通后，软件首先会让移动站主机自动去匹配基准站发射时使用的通道。如果自动搜频成功，则软件主界面左上角会有差分信号在闪动，并在左上角有个数字显示，要与电台上显示一致。如果自动搜频不成功，则需要进行电台设置，方法为：“设置”->“电台设置”，在“切换通道号”后选择与基准站电台相同的通道，点击“切换”。2）新建工程⑴新建的工程。点击“工程”->“新建工程”，如图3-22。在作业名称里面输入所要建立工程的名称，新建的工程将保存在默认的作业路径为“系统存储器（FlashDisk）->Jobs”里面，选择新建作业的方式为“向导”，然后单击“OK”；、新建工程输入工程名⑵设置投影参数单击“椭球系名称”后面下拉的按钮，选择工程所用的椭球系，一般选择1980西安或北京54椭球，然后单击“下一步”，进入如图所示界面，输入中央子午线、X坐标加常数、Y坐标加常数、投影比例尺等参数后单击“确定”按钮。观测前，首先需架设并设置基准站。基准站可以架设在未知点，也可架设于已知点。3）将基准站设置在未知点的测量模式利用RTK进行野外数据采集，首先需要解求坐标转换参数。利用“求转换参数”模块计算四参数的步骤如下：（1）已知至少两个控制点的国家80坐标或北京54坐标（点名为P1、P2…），测量并储存其WGS-84坐标（点名为PT1、PT2…）。（2）点击“设置”->“控制点坐标库（新版本工程之星上为求转换参数）”，进入控制点坐标库（如图）。求参数转化界面（3）点击“增加”按钮，弹出图所示对话框。输入P1点坐标，点“确定（OK）”按钮，则弹出图所示对话框，输入对应的原始坐标。增加已知坐标（北京54或国家80坐标）增加原始坐标（WGS84坐标）（4）单击“从坐标管理库选点”，弹出图对话框，选取测量点PT1，点“OK(确定)”，弹出图对话框，继续点击“OK”，弹出图对话框。（若图的坐标管理库中没有数据，则单击“导入”，选取刚才测得的原始数据文件(*result.RTK)，导入原始坐标观测值。坐标管理库增加原始坐标（5）重复（2）（3）（4）步，将所有控制点/已知点全部导入（最少两个）。（6）在图中检查所有关联数据是否正确，然后单击“保存”->“应用”，解求出转换参数。此时，点击右上角的“OK”按钮即可应用四参数。为了查看解求出的转换参数，可执行以下步骤：点击“设置”->“测量参数”->“四参数”，弹出如3-31所示对话框。其中：△X、△Y：不需要理会。旋转角：单位为度，若使用北京54或80坐标系一般不超过1。使用地方坐标系不作参考。比例：大小在1.0005～0.9995之间比较好，能保证在较大的范围内都有较高精度，否则重新求取。增加点完成设置四参数4）基准站架设在已知点的测量模式如果将基准站架设在已知点，利用基准站上的已知点进行校正即可。利用“校正向导”计算三参数和高程改正参数，步骤如下：（1）选择“工具”->“校正向导”，在“校正模式选择”对话框中，选择“基准站架设在已知点”。（2）点击“下一步”，在弹出的“基准站架设在已知点（向导1）”对话框中输入基准站设点的已知坐标及天线高。天线高应量至测高片的量测点，并且选择天线高形式为斜高，输入完毕后点击“校正”按钮，系统会提示是否校正，并显示相关帮助信息。检查无误后点击“确定”按钮，完成点校正过程。四、数据采集无论是将基准站架设在未知点，还是架设在已知点，参数解求完毕后就可直接进行碎步点的数据采集工作。将移动站对中杆放置于待测点（图根点或碎部点），保持对中杆上的圆水准气泡居中，待出现固定解后，静止数秒即可采集待定点的平面坐标与高程。操作步骤为：在手簿中选中“测量”->“目标点测量”（如图3-33），在弹出对话筐中输入“点号”和“天线高”，选择“确定”按钮（如图）。按手簿上“A”键进行测量，然后在弹出对话筐中输入“点号”和“天线高”，按“Enter”确定（保存）。测量界面测量点存储界面当前存储的点名默认为TP1，测量员根据需要修改点名、输入天线高。连续观测时，测点点名将自动累加。作业完成后，分别在基站和移动站退出采集软件，关闭电源，拆除连接电缆，最后将仪器装箱。五、数据的传输用RTK测量，所有的文件都保存在以工程文件名命名的文件夹中，比如新建工程时，建了一个20130527的工程，那么在Flashdisk中，就创建了一个20130527的文件夹。在该文件夹中，20130527.ini是工程文件。当进入工程之星时，会默认打开上次打开过的工程，若是要打开其它工程，就找到要打开的工程的文件夹中的*.ini文件就可以了。20130527.rtk是数据的原始观测值文件，进行rtk测量时，没有任何转换参数的rtk值都保存在该文件中。它记录的是原始经纬度值。20130527.dat是坐标文件，它记录的是经过转换的平面坐标值。除了平面坐标外，还有记录该点时的精度因子以及其它信息。如下：2，990.9388，981.8199，99.976，00000000，10，0.009，0.011，8，2.10，11:41:28.00我们在使用坐标值时，所需要的坐标格式并不是像20130527.dat文件中那样的格式，往往是需要如下的格式：2，00000000，990.9388，981.8199，99.976即：点号，编码，Y,X,Z。这就需要在工程之星软件中进行转换。点击“工程”->“文件输出”，弹出如图所示界面。文件输出在“数据格式”中，选择你所需要的数据格式，其中，Pn为点号，Pc为编码，y，x，h为三维坐标源文件，点击它就可以选择坐标源文件，如20130527.dat文件。目标文件：点击它就可以输入转换后的文件的名字。最后点击“转换”按钮即可。3.4电子平板野外数据采集知识目标：⊙测图前的准备；⊙测图操作；⊙掌握陀螺经纬仪的原理与使用方法。⊙学会应用铅直仪、陀螺经纬仪联合定向法完成联系测量工作；⊙学会使用陀螺经纬仪。一、测图前的准备1.人员配备电子平板法测图的人员组成主要包括：观测员1名、电子平板（便携机）操作人员1名、跑尺员1～2名。2.仪器准备1）安装好CASS软件的便携计算机一台；2）全站仪一套﹙主机、三角架、棱镜和对中杆若干﹚；3）数据传输电缆一条；4）对讲机若干。3.已知数据准备在进行野外数据采集前，一般先在室内将测区的控制点坐标、测图边界线输入至便携计算机中。方法为：在新建的文本文件中按照固定格式输入已知点数据，具体格式如下：1点点名，1点编码，1点Y﹙东﹚坐标，1点X﹙北﹚坐标，1点高程2点点名，2点编码，2点Y﹙东﹚坐标，2点X﹙北﹚坐标，2点高程

…N点点名，N点编码，N点Y﹙东﹚坐标，N点X﹙北﹚坐标，N点高程

值得注意的是：1）编码可输可不输，即使编码为空，其后的逗号也不能省略；2）每个点

的Y坐标、X坐标、高程的单位是米。3）文件中间不能有空行。4.安置仪器，设置全站仪通讯参数在控制点上架好仪器，并把便携机与全站仪用相应的电缆连接好，开机后进入CASS，并设置全站仪参数。5.全站仪及CASS参数的配置当设置好全站仪的通信参数后，启动CASS软件，点击“文件”->“CASS参数配置”命令。在选择“电子平板”选项卡弹出图3-37对话框。选择所用的全站仪类型，并检查全站仪的通信参数与CASS软件中设置是否一致。若“地物绘制”、“高级设置”等选项卡的参数没有设置，还需进一步设置，以便后面的测图。图3-37CASS电子平板参数设置6.定显示区，设置测站先用已知坐标数据文件定显示区，再点击“电子平板”菜单项，弹出如图3-38所示对话框，输入测站设置相关信息。如果事先已经在屏幕上展绘出了控制点，则直接点击“拾取”按钮，然后在屏幕上捕捉测站点、定向点，如图3-39所示；如果在屏幕上没有展绘出控制点，则手工输入测站点与定向点的点号及坐标、定向起始值、检查点点号及坐标、仪器高、棱镜高等参数。然后点击“检查”按钮，弹出检查信息。确认无误后，用全站仪照准定向点，设置定向起始角度，再照准检查点，检查全站仪上显示的水平角与检查角值是否一致，一般在20″内即可开始测图。最后，点击“确定”按钮完成测站的设置。二、野外编码的分类1.类别码类别码（亦称地物代码或野外操作码）是按一定的规律设计的，不需要特别记忆。有1～3位，第一位是英文字母，大小写等价，后面是范围为0～99的数字，如代码F0，F1，F2，…，F6分别表示坚固房，普通房，一般房屋……简易房。F取“房”字的汉语拼音首字母，0～6表示房屋类型由“主”到“次”。另外，K0表示直折线型的陡坎，U0表示曲线型的陡坎；X1表示直折线型内部道路，Q1表示曲线型内部道路。由U、Q的外形很容易想象到曲线。类别码后面可跟参数，如简码不到3位，与参数间应有连接符“-”，如有3位，后面可紧跟参数，参数有下面几种：控制点的点名、房屋的层数、陡坎的坎高等，如Y0-12.5表示以该点为圆心，半径为12.5m的圆。2.关系码关系码（亦称连接关系码），共有4种符号：“+”、“-”、“A$”和“P”配合来描述测点间的连接关系。其中“+”表示连接线依测点顺序进行；“-”表示连接线依测点相反顺序进行连接，“P”表示绘平行体；“A$”表示断点识别符。3.独立符号码对于只有一个定位点的独立地物，用A××表示，如A14表示水井，A70表示路灯等。三、简编码法数据采集和成图1.简码的编写1）对于地物的第一点，简码=地物代码。2）连续观测某一地物时，操作码为“+”或“-”。其中“+”号表示连线依测点顺序进行；“-”号表示连线依测点顺序相反的方向进行。在CASS中，连线顺序将决定类似于坎类的齿牙线的画向，齿牙线及其他类似标记总是画向连线方向的左边，因而改变连线方向就可改变其画向。2.编码数据格式按照上述的方式给每个地物点编码后，所采集的数据既有坐标又有编码，如果要对所采集的数据进行修改，先要弄清楚采集完数据后传输到电脑中的格式，图3-46为野外数据格式。格式如下：

1点点名，1点编码，1点Y（东）坐标，1点X（北）坐标，1点高程

……

N点点名，N点编码，N点Y（东）坐标，N点X（北）坐标，N点高程

3.编码成图野外采集的数据传输到电脑里面以后，需要对一些观测过程有错误的数据进行修改、编辑，数据的保存格式为*.dat，然后在执行以下命令：

1)点击“绘图处理”->“定显示区”，在弹出的“输入坐标文件名”对话框中，选择野外测量的简编码数据文件名。

2)点击“绘图处理”->“简码识别”，在弹出的“输入简编码坐标文件名”对话框中选择野外观测的简编码数据文件名。

点击“确定”按钮，绘图区自动生成地形图，绘图完成。项目四数字测图内业【项目介绍】本项目主要介绍数字测图内业的工作，包括CASS软件介绍、绘制平面图的基本流程、点线面状地物的绘制方法、等高线绘制过程、等高线编辑与注记方法、地形图的编辑及整饰等。课时分配讲授6学时，实训6课时。4.1绘制平面图知识目标：⊙数字测图的软件；一、数字测图的软件1.计算机软件计算机系统包括硬件系统和软件系统两部分。硬件是指组成计算机的各种物理设备，也就是我们所看得见、摸得着的实际物理设备，主要包括输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器等。计算机软件（ComputerSoftware）是指计算机系统中的程序、数据及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。计算机的软件可分为“系统软件”和“应用软件”两种。1)系统软件系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度、监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件主要包括操作系统和操作计算机所需的其他软件。目前微型计算机上常用的操作系统包括Windows系列操作系统、Unix操作系统和Linux操作系统。2)应用软件应用软件是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合，供多用户使用。应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件，它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能。办公软件如微软的Office、图像处理软件如Photoshop、媒体播放软件如Realplayer等。2.数字测图软件数字测图软件是数字测图系统的重要组成部分，一个完整的数字测图软件系统应具有以下功能及特点：1）数据（图形）输入、处理、存储、图形生成、图形编辑、数据或图形输出等功能。2）通用性强、稳定性好，符合测量人员的操作习惯。3）系统中所使用的地物符号、注记、地物编码等需符合国家（行业）的统一规范。4）包括多种作业模式，如“测记法”模式、“编码成图法”模式等。5）能够识别常用仪器设备的数据格式，能够直接与这些仪器设备进行数据传输，提供数据交换接口，以方便与其他软件进行数据共享6）输出的成果应美观、符合规范要求。现阶段，国内测绘行业使用较广泛的数字测图软件主要包括以下几种：3.EPSW全息测绘系统EPSW全息测绘系统是清华山维公司开发的集电子平板测图、掌上机测图、电子手簿、全站仪内存记录、动态GPS等多种测图方法及数据库管理、内业编辑、查询统计、打印出图、工程应用于一体的完全面向GIS的野外数据采集软件，EPSW所采集的数据不仅符合国标图式规范的数字成图和专业制图的需求，同时满足GIS对基础地理数据信息化和地理信息的完整性、拓扑性、图属一致性等各项性能要求，满足系统的查询、统计、分析应用的需求。软件以国标、规范为依据，实现信息化地理数据的采集与处理，功能包括多种数据采集模式；一步到位的实测方案，支持测站碎部坐标重算，控制和碎部测绘可同时进行；各种平面网高程网的智能平差；自动提取纵横断面数据并生成纵横断面；支持多种方法的土方计算；支持多义线、复合面、支持曲线桥、转弯楼梯等超复杂地物符号表示，支持三维显示和空间查询；快速DTM数字高程模型等。软件功能细致与使用简约浑然一体，历经生产实践检验，易学易用、生产高效。EPSW的主要特点为：1）面向测绘和地理信息系统，支持多种模式和多种行业的数据采集。2）工程模板使数据生产标准化和规范化，保证大规模生产时各作业小组的作业规格一致。3）支持编码符号自定义以适应不同地区的要求。4）直接利用数据库存储技术，突破数据量的瓶颈。5）支持测站碎部坐标重算，控制和碎部测绘可同时进行。6）自动提取纵横断面数据并生成纵横断面，支持多种方法的土方计算。7）灵活的分层、分类和分比例显示，交互操作灵活方便。8）支持多媒体属性和OLE链接与嵌入，支持三维显示和空间查询。9）系统支持二次开发。4.RDMS数字测图系统瑞得数字测图系统（RDMS）是一套集数字采集、数据处理、图形编辑于一体的数字测图系统。RDMS数字测图系统具有灵活的数据采集方式、强大的图形及数据处理功能、图数合一的立体化操作、高效的事务性管理以及多接口数据输出，已被广泛应用于城市规划、土地管理、交通、水利、地矿、房产等行业，不仅可以满足地形测量、地籍测量、房产测量、管线测量等方面，还可进行三维图形的显示与漫游、土方工程计算等（图4-2）。RDMS数字测图系统的主要特点：1）灵活多样的数据采集方式。电子手簿作业、可移动式电子图板作业、直接读取全站仪内存数据成图；支持全站仪数据的多样化以及其他方式采集数据，如使用地面摄影、GPS等方式采集的数据成图。

2）强大的图形及数据处理功能。全新的操作界面，支持多视图的编辑操作，多方式的窗口排列；菜单配合工具条、对话框，易学易用，无需记忆任何命令和操作；操作可视化、图数合一；符号库开放；动态属性连接；自动拓扑检查；逼真的三维漫游；在生成等高线时，可任意选择三维显示或二维平面显示，无须任何特殊处理，系统自动形成逼真的三维图形，并可自由地进行漫游、水面淹没等模拟操作。

3）完备的事务处理功能。标准数据交换；开放的数据接口；地籍、房产及管线数据的自动处理。

4）支持一体化的地类体系。地籍报表的输出支持一体化地类，可使用瑞得报表格式进行编辑和输出，亦可直接导入到EXCEL表格中输出。5.SV300R2002数字制图软件SV300R2002是威远图公司于2003年推出的全新测绘软件。采用AutoCAD2002开发技术全面升级，SV300R2002与AutoCAD2002实现无缝集成，继承了AutoCAD强大的绘图编辑功能。

SV300R2002将地形测绘、地籍测绘、扫描矢量化等统一到同一环境中，兼备土方计算、线路测设等工程量算功能。实现了大中比例尺地形图成图的全部规范要求，图式图例包括从1:500到1:10000，成图方法有草图法成图、野外电子平板、扫描矢量化等成图方法。整个系统将数据采集、地图的编辑加工、等高线生成、数据的存储、面向对象的符号实体进行了集成，并依据图式规范设计了文字注记工具，理想地实现了不同比例尺图形变换，实现了自动分幅，实现了灵活的图廓定制和图廓外整饰。系统主要特性：

1）采用最新的ObjectARX、ObjectDBXSDK技术。SV300R2002应用了AutoCAD2002的ObjectARX、ObjectDBXSDK技术。ObjectDBXSDK是AutoCAD2002为宿主程序（ACAD）、图形文件（DWG）、用户应用程序（ARX）和用户对象文件（DBX）之间的接口。SV300R2002应用这种手段，开发了从1:500到1:10000比例尺的国标地形图图式符号，增强了符号的可移植性和开放性；

2）多种数据采集方式。3）提供ASCII格式的接口文件。软件中包括了空间数据和属性数据及空间实体的连接关系，在此基础上，同时提供转换接口，可进行与主流数据的交换。6.SCSG200X多用途数字测绘与管理系统广州开思数字测绘技术有限公司开发的多用途数字测绘与管理系统（SCSG200X）是一套具有完善设计、持续发展成熟的测绘CAD软件系统。其突出表现是：把野外信息采集并成图与信息动态更新并入库有机地结合起来，在“数据”与“管理”这两个不可分割研究主题中，首先打好“数据”的研究基础，再进入“管理”领域。SCSG200X是定位为“数据采集、更新、交换”的多用途数字测绘成图和入库系统。它面向的专业是通用的，包括地形、地籍、详查、管线、房产、工程放样等，其出发点为外业数字测绘成图，而成果是尽可能多的采集和生产信息，包括空间和属性。该软件设计特点为：1）在设计上是一个“数据采集和更新工具集”，是一个“数据平台”，是一个包含空间数据和属性数据的“数据仓库”，是一个数据整合交换的“接插件”或“GIS前端工具”，是一个通用、统一的集成平台；2）在信息交换上，创造出“二维编码体系”，满足信息交换，又满足国标。3）在操作应用上，创造出“智能操作”。通俗的说，就是除了右菜单、下拉菜单、图标菜单、快捷命令外，“图”就是菜单。点击已有的图，能自动派生出编码属性和功能。大大的提高了工作效率，也从根本上解决了信息采集质量的难题；4）在采集手段上，可连接各种硬件设备的功能：电子手薄、全站仪内存或磁卡、掌上平板、遥控掌上平板、电子平板、遥控电子平板、数字化仪、扫描仪、摄影测量设备等；把外业、内业、陆上、水上、数字化、矢量化、陆测、航测、矢量数据、栅格数据、二维、三维等所有采集方法统一起来；把地形、地籍、详查、房产、放样、工程、缩编、管理等统一在一个平台之上。这就从生产工艺上，解决了信息采集的外业与内业统一、不同专业统一和通用等特点。5）信息化处理上，可以记载、表达和修改地物特征信息、地物属性信息和扩展信息，并以集成的形式放在一个文件中。扩展信息可以自定义种类和记录方式。6）专业内容结合上，地形图是基本数据，是人文景观数据的载体；附载管线数据，就表达了城市管线设施的分布和属性；负载地籍数据，就记载了土地分类和权属的内容；负载房产数据，就描述了房屋产权关系和分布；至此还可快速形成城市立体景观图。实现了基础与专业的结合，信息完整记载，一图多用和通用，是数据共享，资源多方应用和沿用的有效构建方法；7）数据交换上，由于数据分类（细到图元）和数据定义（框架线、骨架线、轴线、标识点和线）的新做法，以及扩展属性的自定义，方便与各种信息系统（如：ArcInfo等）进行互逆和无损的数据交换。SCSG200X测绘与管理系统的主要操作特点为：1）智能化的操作命令。包括连续“图”操作记忆菜单、集成化的操作命令（通用工具箱）；

2）图形图像平差（拼装七巧板、凑整）、文字/图形消影（识别、矩形、多边形）；

3）操作状态集（屏幕、坐标、点号、点名、简码、自由码、数字化、矢量化、影像、线符号化）；

4）自动处理悬挂点和交叉点等GIS功能。7.南方CASS成图系统CASS成图系统是南方公司基于AutoCAD平台技术的GIS前端数据采集、处理系统，广泛应用于地形成图、地藉成图、工程测量应用、空间数据建库等领域，全面面向GIS，彻底打通数字化成图系统与GIS接口，使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。自CASS软件推出以来，已经成长成为用户量最大、升级最快、服务最好的主流成图系统。CASS绘图系统的主要功能包括：1）数据处理。可以实现数据的录入，查看、添加数据的编码，生成、读取数据交换文件，数据通讯，数据的格式转化等功能。2）绘图处理。CASS绘图系统提供了“草图法”、“简码法”、“电子平板法”、“数字化仪录入法”等多种成图作业方式，并可实时地将地物定位点和邻近地物点、地形点显示在当前图形编辑窗口中，操作十分方便，如图4-3所示。3）地籍成图。CASS绘图系统能够实现地籍调查数据的录入、权属线的绘制、权属文件的生成、宗地图的绘制、地籍图的编辑、界址点的编辑与管理、地籍成果的输出等功能。4）地物编辑。编辑地物过程中，可以轻松实现线型换向，修改墙宽、坎高，植被、土质、图案填充，图形接边，测站改正，直角纠正等功能。5）工程应用。可以实现属性的查询，土方量计算，数据文件生成等功能。4.2绘制等高线知识目标：⊙展绘高程点；⊙建立数字地面模型（DTM）。⊙修改DTM。⊙培绘制等高线。⊙等高线编辑⊙高程点注记密度控制与处理一、展绘高程点绘制等高线之前，需要先进行“定显示区”及“展点”。定显示区的作用是根据输入坐标数据文件的数据大小定义屏幕显示区域的大小，以保证所有点可见。操作方法与“点号定位”法绘平面图工作流程中的“定显示区”的操作相同。展高程点单击“绘图处理”->“展高程点”，在弹出“输入坐标数据文件名”对话框中，打开坐标数据文件“\ProgramFiles\CASS80\DEMO\DGX.DAT”，命令区提示：注记高程点的距离（m）：根据规范要求输入高程点注记距离（即注记高程点的密度），回车默认为注记全部高程点的高程。这时，所有高程点和控制点的高程均自动展绘到图上。二、建立数字地面模型（DTM）首先需要选择建立DTM的方式。CASS系统中提供给用户两种建立DTM的方法：“由数据文件生成”和“由图面高程点生成”。选择“由数据文件生成”，则在坐标数据文件名中选择坐标数据文件；选择“由图面高程点生成”，则在绘图区选择参加建立DTM的高程点。其次需要选择结果显示的方式：显示建三角网结果、显示建三角网过程和不显示三角网。最后选择在建立DTM的过程中是否考虑陡坎和地性线。三、修改DTM1.删除三角形如果在某局部内没有等高线通过的，则可将其局部内相关的三角形删除。删除三角形的操作方法是：先将要删除三角形的地方局部放大，再选择“等高线”下拉菜单的“删除三角形”项，命令区提示选择对象，这时便可选择要删除的三角形；如果误删，可用“U”命令将误删的三角形恢复。2.过滤三角形用户可根据需要输入条件，过滤三角形。命令行提示：请输入最小角度（0-30）<10度>请输入三角形最大边长最多大于最小边长的倍数<10倍>如果在建立三角网后点无法绘制等高线，或生成的等高线不光滑，可过滤掉部分形状特殊的三角形，再生成等高线。3.增加三角形如果要增加三角形时，可选择“等高线”->“增加三角形”菜单命令，依照屏幕的提示在要增加三角形的地方用鼠标点取，如果点取的地方没有高程点，系统会提示输入高程。4.三角形内插点选择此命令，可根据提示输入要插入的点:在三角形中指定点（可输入坐标或用鼠标直接点取），命令行提示：高程(米)=输入此点高程，系统可将此点与相邻的三角形顶点相连构成三角形，同时原三角形会自动被删除。5.删三角形顶点用此功能可将所有由该点生成的三角形删除。由于一个点会与周围很多点构成三角形，如果手工删除三角形，不仅工作量较大而且容易出错。此功能常用在发现某一点坐标错误时，要将它从三角网中剔除的情况下。6.重组三角形指定两相邻三角形的公共边，系统自动将两三角形删除，并将两三角形的另两点连接起来构成两个新的三角形，这样做可以改变不合理的三角形连接。如果因两三角形的形状特殊无法重组，会有出错提示。7.删三角网生成等高线后就不再需要三角网了，这时如果要对等高线进行处理，三角网比较碍事，可以用此功能将整个三角网全部删除。8.修改结果存盘通过以上命令修改了三角网后，选择“等高线”菜单中的“修改结果存盘”项，把修改后的数字地面模型存盘。这样，绘制的等高线不会内插到修改前的三角形内。四、绘制等高线建立DTM后就可进行等高线绘制。等高线的绘制可以在绘平面图的基础上叠加，也可以在“新建图形”的状态下绘制。操作过程为：选择下拉菜单“等高线”->“绘制等高线”命令：对话框中会显示参加生成DTM的高程点的最小高程和最大高程。如果只生成单条等高线，那么就在单条等高线高程中输入此条等高线的高程；如果生成多条等高线，则在等高距框中输入相邻两条等高线之间的等高距。然后选择等高线的拟合方式。总共有四种拟合方式：不拟合（折线）、张力样条拟合、三次B样条拟合和SPLINE拟合。最后根据实际需要输入等高距。五、等高线编辑1.注记等高线注记等高线可以有两种方式：单个高程注记和沿直线高程注记。1）单个高程注记单击屏幕下拉菜单“等高线”->“单个高程注记”命令，当命令行提示“选择需注记的等高（深）线：”时，在绘图区单击需注记的等高线计曲线（粗绿实线）；当命令行提示“依法线方向指定相邻一条等高（深）线：”时，在绘图区单击其高程值比计曲线大的首曲线（细黄实线），以便等高线高程注记文字字头朝向上坡方向。2）沿直线高程注记首先使用Pline多段线命令，绘制一条与等高线正交的多段线，且该多段线的起点至终点的方向，须由高程低至高程高的方向，以便注记的高程文字字头朝向上坡方向。选择屏幕下拉菜单“等高线”->“等高线注记”->“沿直线高程注记”命令。命令行提示：“请选择：（1）只处理计曲线（2）处理所有等高线<1>”回车默认只注记计曲线，完成等高线计曲线高程注记。2.修剪等高线CASS系统提供给用户多种等高线修剪的方法，包括：批量修剪等高线、切除制定二线间等高线、切除制定区域等高线。1）批量修剪等高线单击下拉菜单“等高线”->“等高线修剪”->“批量修剪等高线”，在弹出的“等高线修剪”对话框：首先选择是消隐还是修剪等高线，然后选择是整图处理还是手工选择需要修剪的等高线，最后选择地物和注记符号。单击“确定”按钮后会根据输入的条件修剪等高线。其中：“消隐”选项不会对等高线进行实际的剪断，而只是将穿越地物和注记的等高线进行视觉上的隐藏，单条等高线还是连续和完整的；“剪断”选项是对等高线进行实际的剪断或打断。2）切除指定二线间等高线制图规范规定，等高线不应该穿过陡坎、建筑物、公路等地物。单击下拉菜单“等高线”->“等高线修剪”->“切除制定二线间等高线”命令，命令行提示：选择第一条线：（选择道路、河流、沟渠等双线条地物的一侧线条）选择第二条线：（选择道路、河流、沟渠等双线条地物的另一侧线条）完成穿越二线间等高线的修剪。3）切除指定区域内等高线选择一封闭复合线，系统将该复合线内所有等高线切除。需要注意的是，封闭区域的边界一定要是复合线，否则系统将无法处理。3.等高线局部替换等高线绘好后，需要对生成的等高线中不合理的位置进行修改，可以选择已有线或新画线两种方法完成。1）已有线选择屏幕下拉菜单“等高线”->“等高线局部替换”->“已有线”命令，命令行提示：选择要处理的等高线：（选择需要进行替换的等高线）选择新等高线段：（选择事先画好的修改后的线段）2）新画线选择屏幕下拉菜单“等高线”->“等高线局部替换”->“新画线”命令，命令行提示：选择要处理的等高线：（选择需要进行替换的等高线）4