数字测图课件

数字测图概述1.1数字测图概念一.数字测图概述

20世纪80年代产生的电子速测仪、电子数据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统，将其与内外业机助制图系统结合，形成了一套从野外数据采集到内业制图全过程的、实现数字化和自动化的测量制图系统，人们通常称为数字化测图(简称数字测图)或机助成图。广义的数字测图主要包括：全野外数字测图(或称地面数字测图、内外一体化测图)、地图数字化成图、摄影测量和遥感数字测图。1.1数字测图概念二.数字测图的基本思想

传统的地形测图（白纸测图）数字测图数字测图的基本过程三.数字测图必需采集的测图信息地图图形的描述测量的基本工作是测定点位数字测图时必须采集测图信息地图图形的数据格式1.1数字测图概念四.数字测图需要解决的问题归纳起来，数字测图所要解决的问题是：

1.使采集的图形信息和属性信息为计算机识别。

2.由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列的处理。

3.将经过处理的数据和文字信息转换成图形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需的图形。

4.按照一定的要求自动实现图形数据的应用问题。1.2数字测图系统一.数字测图系统的定义数字测图系统数字测图系统是以计算机为核心，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。二.数字测图系统的分类按输入方法分类按硬件配置分类按输出成果内容分类1.2数字测图系统三.数字测图系统的组成及配置

数据输入数据处理数据输出四.数字测图系统与GIS的关系

1.3数字测图的优点

点位精度高便于成果更新避免因图纸伸缩带来的各种误差能以各种形式输出成果成果的深加工利用作为GIS的重要信息源1.4数字测图的基本过程一.数据采集GPS法，即通过GPS接收机采集野外碎部点的信息数据；航测法，即通过航空摄影测量和遥感手段采集地形点的信息数据；数字化仪法，即通过数字化仪在已有地图上采集信息数据；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。

1.4数字测图的基本过程二.数据处理

数据处理阶段是指在数据采集以后到图形输出之前对图形数据的各种处理。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、图形编辑与整饰、图形信息的管理与应用等。

三.成果输出

输出图形是数字测图的主要目的，通过对层的控制，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），以满足不同用户的需要。1.5数字测图作业模式一、主要作业模式测记式，为绝大部分软件所支持。该模式使用电子手簿自动记录观测数据，作业自动化程度较高，可以较大地提高作业工作的效率。它采用手工健入观测数据到电子手簿，其它与第一种作业模式相同先用平板测图方法测出白纸图，然后在室内用数字化仪将白纸图转为数字地图。我国早期的数字测图的主要作业模式。平板模式，它的基本思想是用计算机屏幕来模拟图板，用软件中内置的功能来模拟铅笔、直线笔、曲线笔，完成曲线光滑、符号绘制、线性生成等工作。将现代化通讯手段与电子平板结合起来，又持便携式电脑的作业员在跑点现场指挥立镜员跑点，并发出指令遥控驱动全站仪观测，观测结果通过无线传输到便携机，并在屏幕上自动展点。用解析测图仪或经过改造的立体坐标量测仪量测像片点的坐标，并将量测结果传送到计算机，形成数字化测图软件能支持的数据文件。1.5数字测图作业模式二、我国数字测图主要作业模式

1．全站仪+电子手簿测图模式

2．普通经纬仪+电子手簿测图模式

3．平板仪测图+数字化仪数字化测图模式

4．旧图数字化成图模式

5．测站电子平板测图模式

6．镜站遥控电子平板测图模式

7．航测像片量测成图模式1.6数字测图的发展与展望一、数字测图的发展数字测图发展概述我国大比例尺数字化测图系统的发展历程二、数字测图的展望目前要在我国全面实现数字测图还有许多困难，主要问题是资金问题、人才问题和观念问题，而不是技术问题。今后数字化测图软件的发展方向应该是一种无点号、无编码的镜站电子平板测图系统。测－编－绘－管理一体化

数字测图系统硬件2.1硬件设备计算机全站仪电子手薄数字化仪扫描仪打印机、绘图仪自动制图对计算机的要求数字计算数据处理数据库管理设备控制2.2全站仪概述2.2全站仪概述2.2.1全站仪的发展2.2.2全站仪的概念2.2.3

全站仪的基本组成2.2.4

全站仪的分类2.2.5

防水等级2.2.1全站仪的发展1、游标经纬仪

20年代，游标盘

2、光学经纬仪

40年代。光电测距、激光测距仪

3、红外测距仪

70年代

4、电子经纬仪+测距仪=电子速测仪器

目标：自动化

5、全站型电子速测仪=全站仪

电子经纬仪+测距仪+电子记录

测量、显示、记录水平角、竖直角、水平距离、斜距、高差、高程、坐标2.2.2全站仪的概念

１速测法它是指一种从仪器站同时测定某一点的平面位置和高程的方法。有时，这种方法也称作“速测术”。２光学速测仪是指带有视距丝的经纬仪，被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定，而高程则是用三角测量方法来确定的。由于其快速、简易，而在短距离（100米以内）、低精度（l／200~1／500）的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛的应用。３电子速测仪

用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。４半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为“测距经纬仪”。可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差。５全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。2.2.3

全站仪的基本组成全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储系统等组成，它本身就是一个带有特殊功能的计算机控制系统。总体上全站仪组成：１为采集数据而设置的专用设备：主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统，还有自动补偿设备等。２过程控制机：包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机。只有上面两大部分有机结合，才能真正地体现“全站”功能，即既要自动完成数据采集，又要自动处理数据和控制整个测量过程。如拓普康GTS-710系列全站仪的基本组成包括：控制部分、全站仪部分和电池部分。2.2.4

全站仪的分类结构形式：组合式：电子经纬仪、红外测距仪、微处理器、电子记录装置通过连接器构成一个整体整体式：组装在一个仪器外壳内，共用一个望远镜，测角和测距只需瞄准一次信息输入方式全站型：自动记录角度和距离半全站型：人工读取积木式整体式普及型防水型防爆型电动型内存型电脑型整体式2.2.5

防水等级电子测量仪器的防水级别同时也反映了仪器防潮和防尘的能力，为此，国际上制订IEC529标准。日本工业标准中将电子仪器的防水保护分为10个等级，分别以IPX1、IPX2……表示；见表l－2。表l－2

防水等级2.3全站仪测量原理1电子测距原理2电子测角原理和方法2.3.1、电子测距原理1、电磁波的基本知识

2、电磁波测距的基本原理

3、电子测距基本方法

4、电子测距仪的基本组成

1、电磁波的基本知识电磁波的正弦参数

i=lm·sin（ωt+φ0）（2-1）波速

C＝29979245m／s(2-2)V＝

C／nn=f(λ,t,p,e)(2-3)电磁波的传播特性

电磁波的发射

电磁波的接收

2电磁波测距的基本原理

D＝V·t2D／2(2—4)电子测距：利用仪器直接或间接地测出电磁波在被测距离上往返传播所需的时间t2D，同时测出大气温度、湿度、压力，利用公式（2－2）、（2－3）、（2－4）求出距离。

3电子测距基本方法

脉冲法测距

相位法测距

干涉法测距

脉冲法测距

脉冲法测距就是直接测定间断脉冲信号在被测距离上往返传播所需的时间t2D；利用公式(2-4)计算距离D相位法测距

相位法测距，又叫间接法测距，它不直接测定电磁波往返传播的时间。而是测定由仪器发出的连续正弦电磁波信号在被测距离上往返传播而产生的相位变化（即相位差），根据相位差求得传播时间，从而求得距离D。

D=λ/2（N+△N）

干涉法测距

干涉法测距不需要测时，它是通过光学比对（或光学信乘）的办法来测距。两束相干光i1=A1sin(ωt)i2＝A2sin(ωt+δ)在空中相遇将产生干涉现象，叠加后产生合成光Asin(ωt+φ)，其中A2=A12+A22+2A1A2cosδ。

干涉法测距的精度很高，可以达到E-7级，这种测距技术一般用于计量部门的长度检定及野外基线的测定等工作。

目前，大多数测距仪利用红外线作为载波，采取相位法测距方式。

4电子测距仪的基本组成

电子测距仪一般由四个部分组成，即发射部分、反射部分、接收部分、测相部分，各部分又由不同部件组成。

发射部分

发射部分由晶体振荡器、发光二极管、发射光路组成。

反射部分

红外测距仪的反射部分很简单，一般均采用角反射棱镜

这种反射镜利用了全反射原理，而且具有平行反射的特性，当任一方向的人射光从四面体的第四面人射时，出时光将平行于人射光。

接收部分

红外测距仪的接收部分由接收光路和光电二极管组成，其关键部分是光电二极管。光电二极管是一个光敏器件，能把光信号转变为电信号。

测相部分

测相部分由本机振荡器、基准混频器、测距混频器、测相器组成。

参考信号：由晶体振荡器产生的未向外发射的晶振信号；测距信号：由晶体振荡器产生的向外发射晶振信号，其在被测距离上进行了往返传播。

2.3.2、电子测角原理和方法

1、电子测角概述

2、编码盘测角

3、光栅盘测角

4、动态测角

编码度盘测角原理

用四位二进制表示角值，全圆刻成

24=16个扇形

2增量式光栅度盘测角原理

W=cosθ＝d／θ

增量式光栅度盘测角原理

拓普康GTS-211D全站仪2.4全站仪部件名称及功能常见全站仪列表拓普康GTS-211D简介SET系列全站仪简介1常见全站仪列表常见全站仪列表2拓普康GTS－211D电子全站仪有两面操作按键及显示窗，能自动进行水平和垂直倾斜改正，补偿范围为±3″。测角最小读数为1″，测角精度为5″，采用增量法读数。测距的最小读数为1mm，测距精度为（3mm±2×10-6

），单棱镜测距为1.1～1.2km，三棱镜测距为1.6～1.8km。内有自动记录装置，可记录2000个测量点。除能进行角度测量、距离测量、坐标测量、偏心测量、悬高测量和对边测量外，还能进行数据采集，放样及存储管理。GTS－2100系列全站仪操作面板按键名称及功能显示窗口内常用符号的意义3SET系列全站仪简介SET系列是日本索佳出产的一种全站型电子速测仪系列产品，有SET2，SET3，SET4，SET2C，SET2B等品种；只是测角精度有2″，3″，5″之分；测距精度有3mm＋2x10－6D、5mm＋3x10－6D和5mm＋5x10－6D之别。仪器在正反两侧均分别安置上、下两段式液晶显示器和功能键盘，既能即时显示水平距离、高差、角度等测定数据，又能进行正、倒镜观测。垂直度盘补偿器能检测出主机的微小倾斜并自动给予修正；棱镜常数改正、两差和改正测距单位等均可由内部开关进行选定；有自动断电装置和自检校装置。仪器测量的数据能通过RS－232C标准接口被电子手簿自动记录和处理。SET2C电子速测仪

的部件及其名称操作面板操作面板显示窗口内常用符号的意义PPM：气象改正值PROG：程序模式

P．C．：棱镜改正常数REC：记录模式

┴十：倾角进行补偿RCL：调阅模式

SHFT：第一功能Stn：测站坐标

SO：放样测量模式BS：后视坐标

MENU：菜单模式Pt：坐标放样数据主显示窗

选取选择项 X：照准方向倾角ZA：天顶距 Y：横轴方向倾角S：斜距HAR：右水平角 H：平距HAL：左水平角 V：高差HARp：复倾角 Ht：仪器高／目标高HAh：水平角锁定 D：距离放样数据／偏心距1.照准部水准器的检验与校正2.圆水准器的检验与校正3.十字丝竖丝与水平轴垂直的检验与校正4.十字丝位置的检验与校正5.测距轴与视准轴同轴的检查6.光学对点器的检校7.距离加常数的测定2.5全站仪的检校1.照准部水准器的检验与校正与普通经纬仪照准部水准器检校相同，即水准轴垂直于垂直轴的检校。2.圆水准器的检验与校正照准部水准器校正后，使用照准部水准器仔细地整平仪器，检查圆水准气泡的位置，若气泡偏离中心，则转动其校正螺旋，使其气泡居中。注意应使三个校正螺旋的旋松紧程度相同。3.十字丝竖丝与水平轴垂直的检验与校正十字丝竖丝与水平轴垂直的检查方法与普通经纬仪的此项检查相同。校正方法：旋开望远镜分划权校正盖，用校正针轻微地松开垂直和水平方向的校正螺旋，将一小塑料片或木片垫在校正螺旋顶部的一端，作为缓冲器，轻轻地敲动塑料片或木片，使分划板微微地转动，使照准点返回偏离十字丝量的一半，即使十字丝竖丝垂直水平轴。最后以同样的程度旋紧校正螺旋丝。4.十字丝位置的检验与校正在距离仪器50～100m处，设置一清晰目标，精确地整平仪器。打开开关设置垂直和水平度盘指标，盘左照准目标，读取水平角al和垂直度盘读数b1，用盘右再照准同一目标，读取水平角a2和垂直度盘读数b2。计算a2－a1，此差值在180°±20″以内，计算b2＋b1，此和值在360°±20″以内，说明十字丝位置正确，否则应校正。5.测距轴与视准轴同轴的检查6.光学对点器的检校整平仪器：将光学对点器十字丝中心精确地对准测点（地面标志），转动照准部180˚，若测点仍位于十字丝中心，则无需校正。若偏离中心，则按下述步骤进行校正。校正方法：用脚螺旋校正偏离量的一半，旋松光学对点器的调焦环，用四个校正螺丝校正剩余一半的偏差，致使十字丝中心精确地与测点吻合。另外，当测点看上去有一绿色（灰色）区域时，轻轻地松开上（下）校正螺丝，以同样程度固紧下（上）螺丝；若测点看上去位于绿线（灰线）上，轻轻地旋转右（左）螺丝，以同样程度固紧左（右）螺丝。7.距离加常数的测定在A点设置仪器，B点安置棱镜，精确测定A、B之间的距离10次。将仪器移至C点，精确测定C，A和C，B间的距离各10次，分别计算出各点之间的平均距离AB、CA和CB，用下述公式计算距离加常数C。C=AB－（CA＋CB）对C值测定若干次，若绝大多数都不超过±3mm，取若干次的平均值作为距离加常数；否则，应与厂商联系。注意：⑴若有棱镜常数，上式计算结果为仪器加常数与棱镜常数之和。⑵要确保棱镜高度与仪器物镜中心高度相同。2.6使用全站仪测图1示意2常用术语3地面控制点的作用4全站仪数据采集步骤5测量前的准备6角度测量7距离测量8坐标测量9专用测量10存储数据卡的使用1示意2常用术语1)控制点（导线点）2)测站点3)后视点

4)碎部点

5)距离（平距、斜距）DHDSD

6)水平角H

7)竖直角(天顶距)VACBbαβV0c902701803地面控制点的作用121110151413181716ABECD5612347894全站仪数据采集步骤1数据采集准备(1)测站设置

(2)参数设置

(3)检查内存空间

2数据采集操作步骤(1)输入控制点坐标

(2)整置仪器

(3)输入数据采集文件名

(4)输入测站点数据

(5)输入后视点数据

(6)定向

(7)碎部测量

(8)数据记录5测量前的准备1．电池的安装与检查2．垂直度盘和水平度盘指标的设置3．倾角的自动补偿与使用倾角显示进行整平4．参数设置6角度测量地面点的相对位置，在传统的地面测量中都是通过测量点与点之间的方位（角度）、距离和高差，根据几何图形来确定，因此地面测量的几何要素就是方位、距离和高差。7距离测量测量距离的方法主要有两种：钢尺丈量和光波测量仪测量（全站仪测量距离的原理与此相同）。具体使用那种方法主要看现场的情况，因为现在绝大多数的测量单位都已经装备了全站仪，所以钢尺丈量就比较少用了。

8坐标测量地面点的高程都是相对于某一起算点的垂直距离。从实用出发，通常是采用平均海水面为基准。地球表面上任何一点都受到重力的作用，作用力的方向就是垂线方向。等位面上任何点的垂线都与等位面正交。在小范围内，可以忽略相邻等位面的不平行性，所要测的高差就是两点等位面之间的间距。由已知高程的点通过测量得到被观测点的高程的测量通常称为水准测量，使用的仪器是水准仪和水准标尺，现在由于全站仪的使用，在地形测量中，可以同时得到一个点的大地坐标和高程值（或者是水平角、天顶距和距离），所以水准仪使用的比较少。

9专用测量专用测量主要包括：后方交会、导线型坐标测量、目标偏心测量、悬高测量、对边测量、放样测量。具体操作详见使用说明书。10存储数据卡的使用2数据记录示例

00NMSDR33V04-04.0223-Feb-9908:4011111110NM10412111106NM1.0000000001NM:SET2110V00-21023881SET2110V00-21023881310.00003NM1.23008TP123241.56156498.783-0.376WT08TP223241.23956504.8150.02811.25WT08TP323241.23956506.8710.256WT08TP423240.90056513.7350.144WT08TP523223.58056510.638-1.116WT08TP623223.30756515.252-1.203WT08TPD123228.36756737.582-0.80011.25WT08TP723216.04856734.335-1.50445WT08TP823213.59656731.741-1.73845WT08TP923213.51356730.082-1.869ST02TPM9223217.67755936.3550.0001.45011.25WT08TP1023230.62656055.244-0.765WT……§2.7数据通讯

2.7.1数据通信的基本概念

1数据通信方式

2数据信息的表示

3数据信息的校验

4数据信息的传输方式

5同步传输与异步传输

6有无应答的数据传输

7数据传输速度

2.7.2全站仪通信参数的设置

1数据通信方式1单工方式

2半双工方式

3全双工方式

(1)单工方式发送单元接收单元任一时刻只允许在规定的方向上传输数据，而不允许向相反方向传输数据。

(2)半双工方式通信双方中，每一方都具备发送和接收功能，但当一方是发送单元时，另一方必须是接收单元。

(3)全双工方式任何时刻都允许在两个方向上传输数据。

2数据信息的表示用二进制来表示字母、数字和一些特殊符号，国际上通常使用美国标准信息交换码，即ASCll码。数据通信时所传输的数据信息的二进制位数叫做数据位。它通常用7位二进制数表示，但有时也用8位二进制数表示。例如：字母A

ASCll为41H（或065）二进制信息为：1000001数字4

ASCll为34H（或052）

二进制信息为：01101003数据信息的校验校验位，又称奇偶校验位，是指数据传输时接在每个7位二进制数据信息后面发送的第八位，它是一种检查传输数据正确与否的方法。即将1个二进制数（校验位）加到发送的二进制信息串后，让所有二进制数（包含校验位）的总和总保持是奇数或是偶数，以便在接收单元检核传输的数据是否有误。校验位通常有五种校验方式：

1．无校验（NONE）

2．偶校验（EVEN）

3．奇校验（ODD）

4．标记校验（MARK）

5．空号校验（SPACE）

4数据信息的传输方式数据传输有串行传输和并行传输两种方式

(1)串行传输(COM1COM2)当采用串行方式通信时，数据信息是按二进制位的顺序由低到高一位一位地在一条信号线上传送。这种方式传输速度慢，但设备要求简单，价格低廉，同时由于是在一条线上传输，每一个二进制数无论传输快慢，但最终均能组成完整而准确的信息，信号质量高，因此是常用的信息交换方法。

与串行传输相对应，在计算机主机上都配有COM1，COM2等接口。(2)并行传输(LPT1LPT2)

所谓并行传输，是指通过多条数据线将数据信息的各位二进制数同时并行传送，每位数要各占用一条数据线。

并行传输特点这种方式通信速度快，但各位数据必须要求同时发送，并按同一速度传送，接收单元才能收到完整而准确的信息，若各位数据发送速度快慢不一时，就可能收到错误信息。因而，必须使用专门技术和专门设备进行接收，制作成本较大。与并行传输相对应，在计算机主机上都配有适用于多种打印机、绘图仪的并行接口，如

LPT1，

LPT2等。

5同步传输与异步传输1．同步传输

2．异步传输（1）同步传输

同步传输是指每一个数据位都是用相同的时间间隔发送，而接收时也必须以发送时的相同时间间隔接收每一位信息。

（2）异步传输串行通信常采用异步传输方式。由于接收单元不能准确预计什么时候要接收下一个数据串，因此发送单元在发送任意数据串之前首先发送一位二进制数进行报警，称为起始位，起始位之值为“0”。在发送起始位“0”后，马上就接着发送数据串。当发送数据信息完毕后，相应地在其后加上1位或2位二进制数，用来表示数据传送结束，叫做停止位，其值为“1”。

6有无应答的数据传输数据发送单元可以要求接收单元在接收到数据后发出回答信号，也可以不要求发出回答信号。如果是前者，发送单元在发送一组数据后，必须等待接收单元的回答信号，即承认信号（ACK）或不承认信号（NCK），当收到承认信号后，再传送下一组数据，如果收到不承认信号，发送单元将原数据再传送一次。如果是后者，发送单元将不考虑接收单元的反应，一个接一个地发送数据。7数据传输速度数据传输速度（也叫波特率）的快慢，用位／秒（b/s）表示，即每秒钟传输数据的位数。例：如果数据传送的速率为120个字符／S，而每个字符又包含10位（起始位1位，数据位7位，校验位1位，停止位1位），则波特率为1200（b/s）。常见的波特率有：75，150，300，600，1200，1800，2400，4800，9600等。

2.7.2全站仪通信参数的设置

1确认全站仪数据是存放到内存中还是传输到外设，如果是传输到外设，就需设置打开RS－232C串口；2设置全站仪测量方式，一般为“水平角、天顶距、斜距”测量方式；3设置全站仪测量边长的观测次数，一般为l次；4设置全站仪的边长观测方式，一般在“精测、粗测、跟踪”中选择“精测”’或“跟踪”模式；5设置通信参数的波特率：有1200，2400，4800，……；6设置通信参数的校验方式：有N（无），O（奇），E（偶）等；7设置通信参数的数据位：有7位、8位两种；8设置通信参数的停止位：有1位、2位；9设置通信的数据流控制（XON／XOFF）：选“是”或“否”；10设置通信的数据段落结束或换行标志：有“回车／换行（CR／LF）、回车（CR）、换行（LF）”等提供选择。11设置计算机的通信口是否打开，一般设为COM1，并使计算机的各项通信参数与全站仪一致。徕卡（Leica）全站仪数据通信

1．设置波特率语句为：

SETMODE70RUNnoRUNno—0,1,2，…，6，72．设置校验项语句为：

SETMODE71RUNnlRUNnl＝

0，1，23．设置终止符语句为：

SETMODE73RUNn2RUNn2＝

0，1MAPSUV测图软件中全站仪数据通信设置

数字测图外业3.1野外数据采集3.1.1测图前的准备工作1控制测量2仪器器材与资料准备3.1.2野外数据采集1测记法施测2电子平板法施测3一步测量法野外数据采集数据采集就是采集供自动绘图用的绘图信息，是数字测图的一项重要工作。不同的数据源、不同的作业模式有不同的数据采集方式，有内业数据采集与外业数据采集之分，有手工输入、半自动输入、自动输入之分。一个优秀的数字测图系统通常支持多种数据采集方式。目前大比例尺野外数字测图主要使用全站仪采集数据，故本课程主要介绍使用全站仪实施野外数据采集的方法。

3.1.1测图前的准备工作1控制测量2仪器器材与资料准备1控制测量控制测量和地形特征点（碎部点）采集。

2仪器器材与资料准备仪器、器材主要包括：全站仪、对讲机、电子手簿或便携机、备用电池、通讯电缆（若使用全站仪的内存或内插式记录磁卡，不用此电缆）、花杆、反光棱镜、皮尺或钢尺等。全站仪、对讲机应提前充电。在野外采集数据之前，通常要对测区进行“作业区”划分。

在数据采集之前，最好提前将测区的全部已知成果输入电子手簿或便携机，以方便调用。

3.1.2野外数据采集使用全站仪实施大比例尺野外数字测图，作业方式可区分为测记法电子平板法1测记法施测测记法数据采集，每作业组一般需:仪器观测员（兼记录员）1名绘草图领镜（尺）员1名立镜（尺）员1～2名其中绘草图领镜员是作业组的指挥者，需技术全面的人担任。

2电子平板法施测电子平板法测图时，作业人员一般配置为：观测员1名电子平板（便携机）操作人员1名跑尺员1～2名其中电子平板操作员为测图小组的指挥。

3一步测量法

利用电子平板测图，还可以采用图根导线与碎部测量同时作业的“一步测量法”。即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点。这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。3.2碎部点坐标测算方法

及数学原理

3.2.1全仪器法3.2.2半仪器法（方向交会法）3.2.3勘丈法3.2.4计算法

3.2.1全仪器法1南方全站仪提供的测量功能2极坐标法3照准偏心法延长偏心法距离偏心法角度偏心法

1南方全站仪提供的测量功能

三维坐标测量

悬高测量

距离放样

2极坐标法

Xi=Xz+Di·cos(ai)Yi=Yz＋Di·sin(ai)Hi=Hz＋Di·cos(Ti)＋I－Razi=az0+Li（aij为坐标方位角）

Dzi=Szi·sin(Ti)若使用视距法，设视距间距为l，则Dzi=kl·sin2(Ti)，其k=1003直线延长偏心法

Z为测站点，欲测定B点，但Z，B间不通规。此时可在地物边线方向找B′(或B″)点作为辅助点，先用极坐标法测定其坐标，再用钢尺量取BB´（或BB″

）的距离DBB´，即可求出B点的坐标：

距离偏心法欲测定B点，但B点不能立标尺或反光镜，可先用极坐标法测定偏心点Bi（水平角读数为Li，水平距离为SZBi），再丈量偏心点Bi到目标点B的距离△Si，即可求出目标点B的坐标。

角度偏心法欲测定目标点B，由于B点无法到达或B点无法立镜，将棱镜安置在离仪器到目标B相同水平距离的另一个合适的目标点Bi上进行测量，先测定至棱镜的距离(DZB=DZBi)，然后转动望远镜照准待测目标点Bi，读取水平角LB，则测得B点坐标为：

3.2.2半仪器法（方向交会法）1方向直线交会法2方向直角交会法

1方向直线交会法

A，B为已知点，欲测定i点，照准i点，读取方向值Li，用戎格公式可计算出i点坐标，

2方向直角交会法

测出两个房角点A、B后，只要连续照准角点1，2，3，…，分别读取方向值Li，就可连续求出照准点的坐标3.2.3勘丈法

1直角坐标法2距离交会法3距离直线交会法4直线内插法5定向直角拆线法6无定向直角拆线法

1直角坐标法

已知A、B两点，欲测碎部点i，则以AB为轴线，自碎部点i向轴线作垂线（由直角棱镜定垂足）。假设以A为原点，只要量测得到原点A至垂足di的距离ai和垂线的长度bi，就可求得碎部点i的位置。

2距离交会法

已知碎部点A，B，欲测碎部点P，则可分别量取P至A，B点的距离D1，D2，即可求得P点的坐标再根据戎格公式即可求得XP、YP

3距离直线交会法

A，B，C为已知碎部点，欲测1，2，3，…，i各点，量取C至各待测点的距离D1，D2，D3，…，Di即可求出各点的坐标：4直线内插法

已知A，B两点，欲测定AB直线上1，2，3，…，i各点，可分别量取相邻点间的距离DA1，D12，D23等，从而求出各内插点的坐标。DAi=DA1+D12+D23+…+Di-1,i

5定向直角拆线法

已知A，B两点，欲求1，2，3…，i各点，可分别量取各边边长D1，D2，…，Di即可依次推出各点坐标：6无定向直角拆线法

已知碎部点A，B，求其它房角点，只要丈量出各边的边长，即可求出各角点的坐标。假设同方向的边长代数和分别为a，b，其中a为1，3，5，7，9各边的代数和；b为2，4，6，8，10各边的代数和，则3.2.4计算法

1矩形计算法2垂足计算法3直线相交法4平行线法5对称点法6平移图形法1矩形计算法

已知A，B，C三个房角点，求第四个房角点2垂足计算法

已知碎部点A，B，3，4，5，6，且33′⊥AB，44′⊥AB，55′⊥AB，66′⊥AB，求3′，4′，5′，6′各点，则可由式（3－21）计算得到其坐标：

A3′4′5′6′B3456

3直线相交法

A，B，C，D为四个已知碎部点，且AB与CD相交于i，则交点i的坐标为：4平行线法

A，B，C，D，E为曲线AE上的已知点，求与该线间距为R的曲线上1，2，3，4，5各点的坐标。5对称点法

一轴对称他物，测出1，2，3…，7和A点后，再测出A点的对称点B，即可分别求出各对称点1′，2′，3′…，7′的坐标。

6平移图形法

图形B与图形A全等且方位一致，若已知图形A上各点和图形B上一个点(如1´)的坐标，就可根据下式求得图形B上各点的坐标：3.3数据编码

3.3.1数据编码概念

3.3.2地形编码设计应遵循的原则

3.3.3全要素编码方案

3.3.4块结构编码方案

3.3.5无编码系统

3.3.6无记忆编码系统

3.3.7二级编码方案

3.3.1数据编码概念

野外数据采集仅用全站仪或其它大地测量仪器测定碎部点的位置（坐标）是不能满足计算机自动成图要求的，还必须将地物点的连接关系和地物属性信息（地物类别等）记录下来。一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息，这种有一定规则的符号串称为数据编码。3.3.2地形编码设计应遵循的原则

(1)符合国标图式分类，符合地形图绘图规则；(2)简练，便于操作和记忆，比较符合测量员的习惯；(3)便于计算机处理；(4)便于GIS等软件的使用。3.3.3全要素编码方案

全要素编码要求对每个碎部点都要进行详细的说明。全要素编码通常是由若干个十进制数组成。其中每一位数字都按层次分，都具有特定的含义。如某一碎部点的编码为20101503，各位数字的含义如下：第一位数字（2）表示：地形要素分类；第二、第三位数字（01）表示：地形要素次分类；第四、第五、第六位数字（015）表示：类序号；第七、第八位数字（03）表示：特征点序号。3.3.4块结构编码方案

块结构编码将整个编码分成几大部分，如分为：点号、地形编码、连接点和连接线型四部分，分别输入。EPSW3位地形编码MAPSUV4位整数编码其它编码3.3.5无编码系统

外业不用编码，通过相应的符号图标或菜单逐级索引，由系统内部转换为编码。这种方法虽然不用记忆编码，但每次都去逐级搜索图标，菜单也太繁琐。对数字测图作业员来讲，对编码没有概念，也不利于以后的处理。

3.3.6无记忆编码系统

在测图系统中，将每一个地物编码和它的图式符号及汉字说明都编写在一个图块里，形成一个图式符号编码表，存储在计算机内。只要按一个键，编码表就可以显示出来。用光笔或鼠标点中所要的符号，其编码将自动送人测量记录中。用户无需记忆编码，随时可以查找。

3.3.7二级编码方案

GB14804-93规定的地形图要素代码只能满足制图的需要，不能满足GIS图形分析的需要。因此有些测图系统在GB14804-93规定的地形要素代码的基础上进行扩充，以反映图形的框架线、轴线、骨架线、标识点（Label点）等。二维编码（亦称主附编码）对地形要素进行了更详细的描述，一般由6～7位代码组成。3.4连接信息

连接信息可分解为连接点和连接线型。当测点是独立地物时，只要用地形编码来表明它的属性，即知道这个地物是什么，应该用什么样的符号来表示。如果测的是一个线状或面状地物，这时需要明确本测点与哪个点相连，以什么线型相连，才能形成一个地物。所谓线型是指直线、曲线或圆弧线等。

计算机地图制图的数学基础4.1

坐标变换测量坐标系到计算机屏幕坐标系的换算和测量坐标系到绘图仪坐标系的换算，是计算机地图制图中的两个最基本的数学变换。1、测量坐标系到计算机

屏幕坐标系的换算大比例尺数字测图中的测量坐标系采用高斯-克吕格坐标系或者是独立坐标系。计算机屏幕坐标系和笛卡尔坐标系的差别是计算机屏幕坐标系的Y轴向下为正，且屏幕坐标都为正值，坐标原点在屏幕的左上角。在计算机地图制图中对实地某点P转换到计算机屏幕坐标系中的坐标可按下式计算：2、测量坐标系到绘图仪

坐标系的换算绘图仪的坐标原点，对不同的绘图仪硬件缺省值不尽相同，有的位于绘图仪的左下角，有的位于绘图仪的中心，但一般都可通过软件将绘图仪的坐标原点设于绘图仪有效绘图区的任一位置。绘图仪的坐标单位为绘图仪脉冲当量，多数绘图仪的一个脉冲当量等于0.025mm或0.00098英寸。对实地某点P转换到绘图仪坐标系中的坐标可按下式计算：4.2二维图形裁剪裁剪是用于描述某一图形要素（如直线、圆等）是否与一多边形窗口（如矩形窗口）相交的过程，其主要用途是确定某些图形要素是否全部位于窗口之内，若只有部分在窗口内又如何裁剪去窗口外的图形，从而只显示窗口内的内容。裁剪窗口可以为任意多边形，但在实际工作中大多是矩形窗口，这里只讨论窗口为矩形的情况。1、线段的矢量裁剪在裁剪时不同的线段可能被窗口分成几段，但其中只有一段位于窗口内可见。线段的裁剪算法就是要找出位于窗口内部的起始点和终止点的坐标。因矢量裁剪法对寻找起点和终点坐标的处理方法相同，下面以起始点坐标为例来说明线段矢量裁剪方法。窗口的四条边界把XOY平面分成九个区域，分别用１到９对这九个窗编号具体参见电子教材2、线段的编码裁剪法这种方法将窗口的边界分成的九个区按一定的规则用四位二进制编码来表示。这样，当线段的端点位于某一区时，该点的位置可以用其所在区域的四位二进制码来唯一确定，通过对线段两端点的编码进行逻辑运算，就可确定线段相对于窗口的关系。3、多边形的裁剪多边形的裁剪比直线要复杂得多。因为经过裁剪后，多边形的轮廓线仍要闭合，而裁剪后的边数可能增加，也可能减少，或者被裁剪成几个多边形，这样必须适当地插入窗口边界才能保持多边形的封闭性。对于多边形的裁剪，人们研究出多了多种算法，其中萨瑟兰德－霍奇曼（Sutherland-Hodgman）算法根据相对于一条边界线裁剪多边形比较容易这一点，把整个多边形先相对于窗口的第一条边界裁剪，然后再把形成的新多边形相对于窗口的第二条裁剪，如此进行到窗口的最后一条边界，从而把多边形相对于窗口的全部边界进行了裁剪。4、圆和曲线的裁剪对圆的裁剪思路是，首先通过圆的外接矩形判断来确定圆是否全部位于窗口的外边，若全部位于窗口外边，则裁剪过程结束。否则，将圆分解成一组短线段，然后按照直线裁剪的方法来进行。由于曲线在实际绘制时是采用短直线来逼近曲线的方法实现，故曲线的裁剪也采用一般直线裁剪方法对每一短线段进行裁剪，从而实现对整个曲线的裁剪。4.3地图符号的自动绘制地图上的各种地形要素是用相应的地图符号来表示的。地图符号可以分为3类，即独立符号、线状符号和面状符号。1、独立符号和汉字字符的

自动绘制独立符号以点定位，在一定比例尺范围内，图上的大小是固定的，如各种控制点符号。它们常常不能用某一固定的数学公式来描述，必须首先建立表示这些符号特征点信息的符号库，才能实现计算机的自动绘制。汉字字符的自动绘制和独立符号相仿。1）独立符号库的建立按照国家测绘局发布的《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》，将图式上的独立符号和说明符号等放大20倍绘毫米格网纸上，进行符号特征点的坐标采集。也可以在CAD软件符号库编辑系统中进行制作。对于规则符号，可直接计算符号特征点的坐标，对于圆，采集圆心坐标和半径，对于圆弧，则采集圆心坐标、半径、起始角和终止角，对于填充符号，则采集边界信息，并给出填充信息。2）汉字字符库的建立汉字字符库的建立，一般采用建立字模，在字模上选取汉字的特征点。作为采集信息的标准汉字字模，不仅要字体美观，而且还要具有足够的大小，这样才能保证在读取汉字笔划特征点的坐标时有足够的精度。在字模上标出每一汉字笔划特征点，对于直线，以首末端点为特征点；对于撇、捺、折等则用若干直线来逼近。坐标采集时都是以汉字的左下角作为坐标原点，除了读取特征点的坐标外，还要规定抬落笔信息。3）独立符号和汉字字符

的自动输出（1）独立符号的自动输出根据符号的代码，在独立符号库中检索出该符号的信息数据。（2）汉字字符的自动输出汉字字符的自动输出，和独立符号类似。国标汉字中的每一个汉字都有一个唯一的机内码；对于字符，每一个字符也都有一个唯一的ASCII编码。2、线状符号的自动绘制1）线型2）线状符号1）线型线型的设置及其绘制地图上用到的线型尽管很复杂，但归结起来，它们可以用以下绘图参数来表示：定位点数N和定位点坐标(Xi,Yi)，i=1,2,3,…，n，实步长D1，虚步长D2和点步长D3。2）线状符号线状符号除了在每两个离散点之间有趋势性的直线、曲线等符号以外，有些线状符号中间还配置有其它的符号。如陡坎符号，除了定位中心线以外，还配置有短齿线。对于这些沿中心轴线按一定规律进行配置的线状符号，可以用比较简单的数学关系表达式来描述。3、面状符号的自动绘制面状符号通常是在一定轮廓区域内用填绘晕线或一系列某种密度的点状符号来表示。在轮廓区域内填绘点状符号，最终也可归结到首先用计算晕线的方法计算出点状符号的中心位置，然后再绘制符号。

4.4曲线的绘制抛物线加权平均法张力样条函数插值法1、抛物线加权平均法根据给定的曲线特征点顺序，每相邻三点作一条抛物线，而每相邻两点之间前后两条抛物线弧的重合部分用加权平均曲线作为最终的插值光滑曲线。根据每三点之间建立抛物线方法的不同，又可分为正轴抛物线加权平均法斜轴抛物线加权平均法1）正轴抛物线加权平均法

的基本思想对给定的n个曲线特征点序列，从首点开始，顺序取四点，过四点中的前三点可作一正轴抛物线，过四点中的后三点又可作一正轴抛物线，对过中间两点的两条正轴抛物线取加权平均，作为过中间两点的最终曲线。2）正轴抛物线加权平均法

的特点正轴抛物线加权平均法在数学上是严密的，计算过程也较为简单，能保证光滑曲线严格通过每个特征点，并且在整条线上具有一阶连续导数。曲线的拐点不一定正好在特征点上，也即曲线的最大曲率点有可能偏离节点。为此，人们提出了一种改进算法，即斜轴抛物线加权平均法。3）近似斜轴抛物线加权平均法的基本思想在离散点序列中，顺序取相邻三点，建立顶点位于中间点的斜轴抛物线，对于相邻两点之间前后两条抛物线弧段的重叠部分，采用加权平均曲线作为最终的插值曲线。使用的权函数要保证插值曲线向两边节点过渡时分别逼近以该点为顶点的斜轴抛物线弧，保证插值曲线的明显转弯点位于原始数据点。对于首点和末点，需要在首末点处各补插一点。4）近似斜轴抛物线加权平均法的特点能获得比较满意的图形效果，且保证了最终曲线的拐点位于给出的节点上。曲线通过全部节点，两节点间的曲线较短。缺点是计算复杂，使得在微机上实现比较困难。为此，人们提出了一种近似斜轴抛物线加权平均法，以简化斜轴抛物线方程的建立。2、张力样条函数插值法张力样条函数是描述样条曲线的一种函数。它的主要特征是在一般的三次样条函数中引入一个张力系数δ。当δ→0时，张力样条函数就等同于三次样条函数；当δ→1时，张力样条函数就退化为分段线性函数，即相邻节点之间以直线连接。可以选择适当的张力系数，以改变曲线的松紧程度，使曲线的走向更加合理和美观。4.5等高线的绘制等高线的绘制主要有两种方法：网格法三角网法

1、网格法绘制等高线它的基本思想是利用有限的离散点数据建立一个曲面去逼近地形表面，然后在这个曲面上内插网格点高程。地形表面不同于一般的数学曲面，它们在形态上是错综复杂的，不能用某一确定的数学公式来表达，也无法用严格的解析算式去处理。自50年代数字高程模型方法提出后，人们对网络化的理论和方法进行了大量的研究，相继出现了多种插值算法，同时积累了丰富的经验。1）离散点的网格法2）在网格上追踪等高线离散点经过网格化以后，形成一个矩形区域，该区域大体上相当于离散点的分布区间。该区间沿X方向上的方格划分记为j=1,2,…,n，在Y方向上方格划分记为i=1,2,…,m，则整个区域共划分成m×n个网格点。对于每个网格点的高程可用Z0(i,j)来表示，网格的横边长设为nx，纵边长设为ny。2、三角网法绘制等高线

三角网法是直接利用原始离散点建立数字高程模型。它直接利用原始数据，对保持原始数据精度，引用各种地性线信息非常有用。对于地面测量获得的数据，其数据点大多为地形特征点、地物点，它们的位置含有重要的地形信息。对于大比例尺数字测图直接利用原始离散点建立数字高程模型是比较合适的。建立三角网数字高程模型的算法有多种，其中以Delaunay三角形的算法理论严密，最终三角形网具有唯一性，因而最为理想。

数字测图软件系统

（MAPSUV）的设计5.1野外数据采集原理

测点的三维坐标；测点的属性，即地形点的特征信息，绘图时必须知道该点是什么点：地貌点？地物点（屋角、电线杆…）？有什么特征等等；测点的连接关系，据此可将相关的点连成一个地物。5.2大比例尺数字测图系统设计

5.2.1系统设计目标5.2.2设计原则5.2.3系统模块结构5.2.4系统主要功能5.2.5系统数据组织5.2.1系统设计目标数字测图系统总的设计目标是构造一个完整的数字测图成图软件：它既可以采用野外测记，室内成图；也可以采用电子平板测绘模式，内外业一体化，实时成图。它具有数据采集、输入、数据处理、成图、图形编辑与修改及绘图等功能。可以自动生成和维护拓扑关系，输入图形属性信息，同时可以输出符合国家标准图式的图形。

5.2.2设计原则（1）系统性（2）规范化（3）兼容性和可扩展性（4）科学性（5）开放性（6）先进性5.2.3系统模块结构符号库编码表数据成图碎部测量导线测量电子全站数据输出图形编辑GPS

扫描仪等全站仪以及其他测量仪器扫描矢量化数字化仪其他测图软件数据和文本数据数据输入数据输出MAPGIS标准的点、线、面文件建立数字高程模型的DTM文件地籍管理界址点线文件、报表用户指定的其他GIS软件系统标准的数据5.2.4系统主要功能数据采集数据处理与成图数据输出

测量准备控制测量碎部测量编辑控制点划定测区图幅命名修改图幅参数安装全站仪测站设置测站检核导线测量支导线测量导线平差坐标输入极坐标测量平鱼极坐标测量十字尺测量相对极坐标测量偏心点测量目标遥测偏心距测量求交会点垂直量边坎类测量中心道路测量水深测量房屋测量……计算坐标、提取并整理图形信息原始外业数据地形数据库5.2.5系统数据组织测点名北坐标X东坐标Y高程Z编码建模Z注记高程作业区号宗地号楼层地类号结构地物编码点数地物号测点名列

5.3数据编码

目前，国内开发的测图软件已经很多，一般都是根据各自的需要、作业习惯、仪器设备及数据处理方法等设计自己的数据编码方案，还没有形成固定的标准。数据编码从结构和输入方法上区分，主要有全要素编码、块结构编码、简编码和二维编码。5.4MAPSUV数据编码的设计

采用的标准GB14804-931：5001：10001：2000地形图要素分类与代码GB/T7929-19951:5001：10001：2000地形图图式GB14804-93主题内容与适用范围GB14804-93分类、编码原则5.4.4编码方法XXXX大小一二类类级级码码代代码码5.4.5编码设计

5.4.6数据编码的输入

系统默认值；直接用键盘输入；按[编码]按钮或快捷键从常用编码中选取；按[编码]按钮或快捷键从全部编码中选取；利用符号箱时，直接在可视面板上选取。5.5图式符号库的设计

5.5.1建立图式符号库的一般原则5.5.2图式符号库的设计原理5.5.1建立图式符号库的一般原则提供各种地物符号的绘制方法；对这些符号的组织、检索、管理和应用的方法；对符号库进行增加、删除、修改等操作的维护功能，符号库应具有自我更新和调整的能力。5.5.2图式符号库的设计原理1设计思想2编码与符号的分类1设计思想

沿用通用CAD图形软件的符号库系统，并实现与之兼容的应用程序；另一种是根据自己的图形数据结构和图形应用平台，开发专门的符号库结构和实现方法，并专门设计各种符号。难以用一般化的描述

斜坡、广告牌、台阶等，只能分别编写专门的绘制程序，并形成各自的应用方法。2编码与符号的分类

符号库根据编码来组织查询方法符号分类各种符号可分作点状、线状、面状三大类点状符号点状符号只有一个定位点，对应一个固定的、不依比例尺而变化的图形符号。根据朝向不同，其又可以分为垂直于南图廓和按真实方向描绘两类。线状符号线状符号的特点是根据定位线绘制比较简单的（用抬、落笔即可控制的）线型，如大车路、境界线比较复杂的（需要用独立符号进行组合的）线型，如行树、高压电力线。面状面状符号的定位线要求构成封闭的区域。根据填充方式的不同，又可分成点填充方式（如草地，树林）及线填充方式（如房屋的晕线）。5.6连接信息的设计连接信息可分解为连接点和连接线型。独立地物只要用地形编码来表明它的属性。线状或面状地物，这时需要明确本测点与哪个点相连，以什么线型相连。

相连线型

MAPSUV包括如下几种关系：独立地物、直线、曲线、圆弧、整圆、直线过渡、曲线过渡、圆弧过渡和整圆过渡。

规定连接关系是当前点与前一点的连接关系，这样第一点无连接关系，一般表示为与下一点的连接关系。

测第2点，必须与1点以直线相连，3点须与2点直线相连，5点与4点，4点与3点则以圆弧相连，5点与1点以直线相连。

总结对每一个点来说，获取了描述点的三类信息，就具备了计算机自动成图的必要条件：点位编码连接线型5.7分幅与接边

5.7.1分幅的意义容量限制出图的需要

提高计算效率的需要

数据管理的需要

组织作业的需要

5.7.2地形图的分幅

比例尺图幅尺寸/cm实地面积/km2一张1：5000图幅包含分幅图幅数1：500040×40411：200050×50141：100050×500.25161：50050×500.0625641）正方形图幅分幅及编号

大比例尺地形图大多采用正方形分幅，即按统一的直角坐标格网分幅，其编号方法一般采用图幅西南角坐标公里数编号法

在小测区或带状地区，也可选用自左至右由上至下的流水编号法

行列编号法

图幅编号不同比例尺地形图的编号法

2）矩形图幅的分幅及编号

1：5000～l：

500地形图采用矩形分幅时，不论比例尺大小皆为40cm×50cm。

3）任意分幅及编号

如要将整个测区画到一张图纸上，或要将测区放在图幅的中心，或绘带状条图等等，都可根据需要自行定幅及编号。

5.7.3分幅的步骤

（l）测区的划定

（2）分幅

（l）测区的划定

（2）分幅当测区较大时，必须进行分幅处理

5.7.4图幅间的接边处理

平面图的接边处理等高线的接边处理

平面图的接边处理分组测量时采用了按自然地界分工，最后合并统一分幅；按图幅分工，对接边处的房屋等地物测绘，则进一步规定“右下负责制”右下负责制直（弧）线接边处理的原理

形成统一的一套点位坐标和绘图信息

等高线的接边处理依据自然地界为分界线的

接边处理5.7.5图廓划定测区，按图幅大小进行分幅

填写接图表

填写图廓注记表

自动绘制图廓

5.8层如果一个工程数据量过大，可以采取数据分割的手段来减少处理的负荷，减少占用有限的内存，提高数据处理效率。常用的数据分割手段有分片和分层两种方法。

在数字测图系统中可按地物的属性编码分层。

层是地形特征属性在同一坐标平面的逻辑意义上的集合，在构造层时每一种属性数据可形成一个独立的层。在数字测图系统中可按地物的属性编码分层。在分层时要考虑地物的特征类别和应用的目的。可以将一种地物要素定义为一层，也可以将同一类的地物要素组合到一层内。0 自由层1 图廓信息2 测量控制点3 普通房屋4 特殊房屋5 房屋附属6 垣栅7 地矿设施8 工业设施9 农业设施10 科文体卫11 公共设施12 纪念建筑13 文物宗教14 其它设施15 铁路轨道16 火车站设施17 公路18 其它道路19 道路及设施20 桥梁21 渡口码头22 航行标志23 电力设施24 通信设施25 管道井等26 河溪27 湖塘水库28 沟渠29 人工水利30 井泉瀑布31 海洋要素32 行政区界33 其它界线34 等高线35 高程注记36 崩残地貌37 坡坎38 其它地貌39 土质40 耕地41 园地42 林草花圃43 规划道路44 控制点注记45 居民地注记46 单位名称注记47 地籍说明注记48 道路及附属注记49 工矿及公共设施注记50 管线和垣栅注记51 水系注记52 境界注记53 地貌及土质注记54 植被注记55其它说明注记56 其它层5.9建立DTM的原理和方法数据的获取数据的转换数据的预处理构网建模存储和管理数模的应用DTMDTM（DigitalTerrainModel）即数字地面模型，简称数模、是以数字的形式按一定的结构组织在一起，表示实际地形特征的空间分布，也就是地形形状大小和起伏的数字描述。只有在DTM的基础上才能绘制等高线。数字表示方式包括离散点的三维坐标（测量数据）、由离散点组成的规则或不规则的格网结构、依据数模及一定的内插和拟合算法自动生成的等高线（图）、断面（图）、坡度（图）等等。数据的获取完善的DTM系统应具有各种类型数据输入的接口：它可以接受野外测量仪器直接传输的数据，还可以接受由人工键入的测量数据；也可以接受航测照片经立体坐标量测仪或解析测图仪等量测的三维地形数据；遥感图像经图像处理系统处理后也可得到地形数据。DTM数据获取部分应包括计算机与不同的设备，如全站仪、电子手薄、数字化仪……进行数据传送的接口。数据的转换不同来源的原始数据类型可以是各种各样的，例如三维坐标或距离、方位角等。数据中除了离散点的坐标信息，还包含离散点之间的地形关系及地物特征等信息。DTM系统还要有数据格式转换的功能：不同类型的原始数据经过处理之后，转换成DTM系统的标准格式（一般为三维坐标）数据，但不能影响原始数据精度。数据的预处理首先要对原始数据进行必要的预处理，如数据过滤，剔除几乎重合的数据，给定高程限值，剔除粗差数据，进行必要的数据加密等等，同时程序还应提供编辑数据的工具。除地面坐标数据之外，地形和地物的特征信息，如地性线、山脊线、山谷线、断裂线等，是DTM不可缺少的要素。DTM系统的特征提取部分功能包括：识别原始数据记录中的特征编码；将地性线特征编码和相关的空间定位数据转换成DTM标准数据格式；提取地性线、断裂线以及处理特殊地形（如陡坎等）；数据编辑。5.10地形图的绘制

经过外业测量和相关的数据处理，就可以建立起测区的地形数据库。地形数据库中保存有全部地物、地貌特征的准确描述数据，但提交给用户应用的测量成果，一般还是采取可视的地形图的形式。绘制地形图流程

5.11图形应用接口

选择合适的图形应用接口，最关键的因素是数据的交换能力。输入AutoCADdxfdwg瑞得、清华山维、南方测绘、威远图等交换文件MAPGISwlwpwt输出AutoCADdxfdwgMicrostationDGNMAPGISwlwpwt明码文件Arc/InfoE00

数字测图成果的三维可视化(可选）6.1三维可视化研究背景主要从三维可视化的实现方法，当前实现三维可视化的主要软件和当前三维可视化存在的主要问题等方面来描述。6.1.1系统研究背景随着计算机三维图形技术的日益成熟，人们对三维信息的需求与日俱增。对数字测图的三维可视化研究是顺应时代的需求。在当前地面数字测图技术广泛采用的情况下，研究地面数字测图成果的三维可视化是迫切的。数字测图成果的三维可视化研究具有重要的意义。三维可视化设计为管理者审查设计方案提供了直观的方案形象。对于一个已开发区域的平面图，三维可视化设计可以模拟、表示、管理、分析该区域中的三维空间实体及其相关信息。另一方面，它是三维可视化地图的一个雏形，是实现数字地球的基础，是三维GIS实现的基础，可应用于军事、交通、旅游、通信、城市规划、房产等方面。6.1.2三维可视化的方法一、建模方法1、基于图形的三维可视化方法2、基于图像的三维可视化3、基于图形与基于图像相结合的三维可视化二、开发语言1、基于OpenGL与DirectX的三维可视化2、基于Internet的三维可视化6.1.3三维可视化的主要软件当前Arc/info、MapInfo、MAPGIS、SuperMap、GeoStar等这些国内外专业二维GIS软件都有自己专有的三维GIS子系统。目前，三维可视化比较专业的系统软件或平台有：

1、ERDAS公司的IMAGINEVirtualGIS2、国内适普软件有限公司的IMAGISClassic3、国内灵图VRMap4、国内武汉吉奥公司的CyberCity5、国内上海杰图三维展示系统目前比较专业的三维建模软件主要有：3DMAX、MAYA和MultiGenCreator。WWW上3D漫游浏览比较常用的是基于VRML的一系列浏览器：Parallelgraphics推出的VRML浏览插件：CortonaVRMLClient