数字测图 第3版 课件 项目1 绪论

数字测图测绘地理信息学院专业基础核心课课程性质4人一组，设组长1名；女生分配到各组。实训分组考试课期末考试理论课程、课内实训（外业数据采集、内业图形编辑）、实习。教学方法AutoCAD2007、2008及CASS9.1（破解版无需软件狗）CAD2016及CASS10.1.6安装程序软件准备虚拟仿真测图技能大赛重庆市职业院校技能大赛工程测量赛项（高职组）全国职业院校技能大赛工程测量赛项（高职组）对接技能大赛1.不迟到、不早退、不旷课2.请假需提前履行手续3.实习实训时注意各项安全上课要求4.不得将除水以外的食物带进教室和实训场地5.课后带走垃圾，保持课桌整洁上课要求能够正确陈述数字测图的基本概念和数字测图的主要特点能够了解数字测图的发展历程能够正确陈述数字测图的主要硬件系统的构成、数字测图的主要软件及其系统的功能。能够正确陈述常见的作业模式知识目标掌握数字化地形图数据采集掌握大比例尺数字地形图的工程应用方法掌握计算机地形图编辑、制作在地形测量的基本理论基础上，讲授数字化野外地形数据采集、记录及计算机编辑成图的理论与方法。相关规范数字测图规程地形图图示ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.城市测量规范ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.理论分析能力和实践动手能力；较为流畅的语文和文字表达能力、业务组织能力和公共关系能力基本能力要发扬测绘界吃苦耐劳、一丝不苟的优良传统要具备执着的敬业精神、积极主动的工作态度和善于协作的开放意识。基本素质认真学习理论知识，加强实际操作，一步一个脚印，测绘基础是专业课的基础，要求同学们要奠定坚实的基础，以图有所发展。学习要求《数字测图》第3版，冯大福主编重庆大学出版社参考教材《数字测图》，崔书珍、李建主编机械工业出版社参考教材《数字地形测量学》，潘正风、程效军编著武汉大学出版社参考教材模拟法测图与数字测图的基本原理和特点知识点1知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点1：5000的地形图常用于各种工程勘察、规划的初步设计和方案的比较等1：2000和1：1000的地形图主要供各种工程建设的技术设计、施工设计和工业企业的详细规划之用1：500的地形图用于精度较高的工程的施工设计及中小厂矿或单体工程。我们所指的白纸测图以及数字化测图通常指大比例尺测图，大比例尺地形测量的特点：测区的范围较小、精度要求较高、比例尺大。通常所指的大比例尺测图是指1：500～1：5000比例尺测图。知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点传统的大比例尺地形测量是测量地形、地物特征点到测站的距离及其相对某一参考方向的水平角，使用半圆仪、比例尺等绘图工具，直接在绘图纸上定点，并按规定的绘图符号手工绘制地形图。

这种测图方法，因为直接在绘图纸（白纸或聚脂薄膜）上绘图，被称为白纸测图或模拟法测图。白纸测图方法大平板仪小平板仪经纬仪加半圆仪知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点D01D20D01D20X图纸白纸测图或模拟法测图

知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点传统方式大比例尺地形测图使用仪器和工具：经纬仪、图板、塔尺、皮尺、计算器、半圆仪、直尺、铅笔、绘图笔、图纸等经纬仪+半圆仪模式作业流程和方法：

准备图纸→绘制坐标格网→展点→安置仪器→定向（实地和图纸对应）→读数（水平角、垂直角、视距）→量角→计算平距和高程→量距刺点、上高程→连线→清绘等成果：纸质地形图（底图和蓝图）知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点传统地形测量方法的缺点和不足成果载体为纸张，不能满足信息化时代计算机处理图形和数据的要求。为了利用要将其扫描矢量化成为数字化图。劳动强度大、作业效率低。质量难以保证。成图过程的读数、记数、量角、距离换算、展点绘图等众多环节精度不高，出错机率大，使得地形图成果质量难以保证知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点传统地形测量方法的缺点和不足数据利用率低。以图纸为载体受图面负载能力局限，只能按一种比例尺作业，数据利用率低。受人眼分辨能力的局限，即使采用高精度测量仪器测量，碎部点点位误差也不会小于图面0.1mm所代表的实际距离。成图周期长、不便于更新维护、图纸会产生伸缩变形、影响成果精度。知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点数字地形图：用数字形式存储全部地形图信息的地图，用数字形式描述地形图要素的属性、定位和关系信息的数据集合，是存储在具有直接存取性能的介质上的关联数据文件。传统地形图数字地形图载体纸张或聚酯薄膜软盘、光盘、硬盘等表示方法线划、颜色、符号、注记数字代码比例尺有限定无限定生产费用低高图解法测图数字测图知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点yx矢量图形栅格图像知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点绘图信息定位信息连接信息属性信息数字测图就是要实现丰富的地形信息、地理信息数字化和作业过程的自动化或半自动化，尽可能缩短野外测图时间，减轻野外劳动强度，而将大部分作业内容安排到室内去完成，与此同时，将大量手工作业转化为计算机控制下的自动操作，这样不仅减轻劳动强度，而且不会损失观测值精度。知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点数字化大比例尺测图使用仪器和工具:全站仪（GPS等）、棱镜（杆）、电子手簿、对讲机等；计算机和专业软件（成图系统）、绘图仪等作业流程和方法：野外数据采集→数据传输→展点→编辑→显示及绘图输出成果：数字地形信息、可绘图输出纸质地形图知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点数字化测图的特点数字测图就是要实现丰富的地形信息、地理信息数字化和作业过程的自动化或半自动化。尽可能缩短野外测图时间，减轻野外劳动强度，而将大部分作业内容安排到室内去完成。将大量手工作业转化为计算机控制下的自动操作，这样不仅减轻劳动强度，而且不会损失观测值精度。知识点1模拟法测图与数字测图的基本原理和特点D01D20001002003草图法数字化测图示例1.4数字测图的优点数字测图的优点点位精度高测图过程自动化图形数字化改进作业方式便于成果更新能以各种形式输出成果方便成果的深加工利用可作为GIS的重要信息源数字测图系统概述知识点2知识点2数字测图系统概述数字测图系统数字测图系统（DigitalMappingSystem）：以计算机为核心，在外连输入、输出硬件和软件设备的支持下，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。广义地讲，数字测图系统是硬件、软件、人员、数据的总和知识点2数字测图系统概述数字测图系统基于现有地形图的数字成图系统基于影像的数字测图系统

地面数字测图系统知识点2数字测图系统概述基于现有地形图的数字成图系统数字化仪扫描仪计算机数控绘图仪现有地形图知识点2数字测图系统概述航空像片卫星像片解析测图仪数字摄影测量系统计算机数控绘图仪基于影像的数字测图系统知识点2数字测图系统概述全站仪GPS接收机数字终端计算机便携式计算机数控绘图仪地面数字测图系统知识点2数字测图系统概述常用数字测图软件-基于PC机“数字化地形地籍成图系统CASS”—南方测绘仪器有限公司“EPSW2003全息测绘系统”—北京清华山维新技术开发有限公司“RDMS数字测图系统”—武汉瑞得信息工程有限责任公司“CitoMap地理信息数据采集”—北京威远图易数字科技有限公司“SCSG200X多用途数字测绘与管理系统”—广州开思测绘软件有限公司THANKS重庆工程职业技术学院测绘地理信息学院数字测图测绘地理信息学院数字测图作业模式知识点3知识点3数字测图作业模式数字测图的作业模式1.数字测记模式2.电子平板测绘模式3.地图数字化作业模式数字测记模式知识点3数字测图作业模式全站仪数字测记模式GNSS-RTK数字测记模式草图法编码法地物连接关系较为简单电子平板作业模式知识点3数字测图作业模式全站仪便携机测图软件掌上电子平板-测图精灵知识点3数字测图作业模式掌上电子平板-测图精灵知识点3数字测图作业模式工具菜单： 打开、保存 常用查询 对象捕捉 图形变换测量菜单： 仪器测试 测站设置 碎部测量 地物连接 信息输入数字测图发展历程、现状与展望知识点4知识点4数字测图发展历程、现状与展望计算机辅助制图的发展历程数字测图的发展和应用，首先得益于机助成图技术的发展：1950年第一台能显示简单图形的图形显示器问世；1958年美国Calcomp（卡尔康）公司将联机数字记录仪发展为滚筒式绘图仪，Gerber公司把数控机床发展为平台式绘图机，1964年，第一次在数控绘图机上绘出了地图；1956~1970年，第一批计算机地图制图系统（如英国牛津自动制图系统）开始运行，并模拟手工制图方法绘制了一些地图；以上图数转换装置和数控绘图机的问世，使传统地图制图工艺有了实现自动化的可能，为计算机地图制图的发展奠定立了基础。知识点4数字测图发展历程、现状与展望1970~1980年，在新的技术条件下，有关计算机制图的理论和应用问题，诸如地图图形的数字表示和数学描述，地图资料的数字化和数据处理方法，地图数据库和图形输出等的研究取得了长足进展，许多国家相继建立了硬软件相结合的交互式计算机地图制图系统。进入80年代后，世界上各种类型的地图数据库和地理信息系统（GIS）都相继建立起来，计算机制图得到了极大的发展和广泛应用。知识点4数字测图发展历程、现状与展望我国计算机机助制图的研究工作始于60年代，经历了设备研制、软件开发、应用实验和系统建立等阶段。20世纪80年代末以来，我国的机助制图技术无论在理论研究和规范制定方面，还是在实际应用的深度和广度方面，都得到了全面发展和提高。为我国开展大比例尺地面数字测图工作创造了条件。知识点4数字测图发展历程、现状与展望80年代初到87年为起步阶段，参研人员和单位较少，对许多问题还模糊不清，如测量数据通讯技术、外业数据的采集方法和步骤、地图符号的数字表示形式等，加之当时测图系统的硬件（包括计算机及绘图设备、电子速测仪、电子手簿等）和软件（计算机语言、操作系统软件）的限制，所研制的测图系统还很不成熟，外业借助电子速测仪所配电子手簿或PC1500袖珍机进行数据采集，对每一点都要进行观测；内业经过数据处理后即向绘图仪输出，无法进行人机交互编辑，绘出图后一旦发现测错或漏测者必须到外业再从头开始，称为“被动式”机助制图，很难在生产中推广。知识点4数字测图发展历程、现状与展望1988~1991年为第二阶段：研究单位数量猛增，举办了各类培训班、研讨会，成功研制出十几套大比例尺数字测图系统，并在生产中得到了一定应用。

野外数据采集开始采用国内自行研制的电子手簿进行自动记录、计算和图形信息输入、修改等，并在手簿中装有野外测量常用计算程序。

测记法和编码法都开始使用。内业图形编辑已有了全部自行研制开发的地图图形编辑系统，可在屏幕上编辑图形和汉字、字符注记等，另一种是直接利用AutoCAD进行图形编辑。知识点4数字测图发展历程、现状与展望1992年以后，是我国大比例尺地面数字测图全面发展和广泛应用阶段。随着大范围数字化测图尤其是数字地籍测量的生产和应用，人们对数字测图的认识进一步提高，并提出了一些新的更高要求，已不再局限于前一阶段只生产数字化图，还需更多地考虑数字地图产品如何与各类专题GIS进行数据交换、如何应用数字地图产品进行工程计算和工程设计。知识点4数字测图发展历程、现状与展望人们开始考虑系统的数据结构、开放性、可扩充性等，并进行大范围、多图种（地形图、地籍图、管线图、竣工图等）的试验生产，在此基础上国内推出了较为成熟的、商品化的大比例尺地面数字测图系统，并在生产中得到了广泛应用。

较早的有武汉瑞得数字测图系统RDMS。现在占据市场较大的有南方CASS、清华山维自主开发的EPSW及武汉瑞得RDMS。知识点4数字测图发展历程、现状与展望全野外数字测图的现状数字化测图技术的日趋成熟和野外数字化测绘设备价格的大幅度下降，国内各测绘单位普遍采用野外直接数字化测图的作业方法进行大比例尺地形图的测绘。但另一方面，数字化测图技术相对于传统白纸测图方法，虽然极大地提高了成图质量和作业效率，但其毕竟是一种人工小规模作业的模式，其固有的作业时间长、费用高的劣势，使其不太可能在幅员辽阔的我国大规模、大面积的采用。知识点4数字测图发展历程、现状与展望数字测图的展望数字化摄影测量技术发展很快，发达地区已经广泛使用摄影测量方法测绘比例尺小于1：1000的数字地形图。其显著的优势是成图速度快，成本低。但缺点是精度较低，尤其是高程精度不能满足工程应用的要求。

所以今后总的趋势是，采用数字化摄影测量方法，周期性的完成大区域的地形图测绘任务，用于整体的规划设计及资源管理；野外数字化测绘方法将更多地用于小区域、大比例尺、高精度的地形测绘，满足工程施工用途的需要。知识点4数字测图发展历程、现状与展望数字测图的展望摄影测量是利用影像进行测绘的学科，它经历了模拟、解析、数字三个发展阶段，模拟摄影测量用的是结构非常复杂的精密光学—机械仪器，解析摄影测量用的是由计算机控制的精密光学-机械仪器，这两种方式的测量都是仪器价格昂贵、测量人员工作量大、效率底。知识点4数字测图发展历程、现状与展望数字测图的展望数字摄影测量是利用计算机代替解析测图仪、用数字影像代替模拟像片、用数字光标代替光学光标，直接在计算机上进行数字化测图的作业方法。该交互式数字影像测图系统主要用于地物量测。用户可在立体影像或正射影像上，进行地物数据采集及编辑，生成数字测图文件，并按标准的制图符号将之输出为矢量地形图。知识点4数字测图发展历程、现状与展望数字摄影测量系统知识点4数字测图发展历程、现状与展望激光扫描采集1.机载激光扫描2.车载激光扫描3.地面激光扫描4.星载三维成像仪知识点4数字测图发展历程、现状与展望机载激光扫描基本原理利用主动遥感的原理，机载激光扫描系统发射出激光信号，经由地面反射后到系统的接收器，通过计算发射信号与反射信号自己的相位差或时间差，来得到地面的地形信息。知识点4数字测图发展历程、现状与展望DGPS高精度动态定位系统INS高精度实时测姿测向系统POSECCD摄影系统Lidar系统其它传感器系统1km?300m?获取三维成像仪在空中的精确三维位置

获取三维成像仪的姿态参数

知识点4数字测图发展历程、现状与展望根据2008年5月31日机载激光扫描影像制作/cjrb/html/2008-06/20/content_367346.htm知识点4数字测图发展历程、现状与展望62知识点4数字测图发展历程、现状与展望63知识点4数字测图发展历程、现状与展望机载激光扫描优缺点获取数据精度高（高程精度10cm到60cm，平面精度从1mm到3cm)方便、快捷价格昂贵数据处理复杂知识点4数字测图发展历程、现状与展望车载激光扫描数据采集知识点4数字测图发展历程、现状与展望地面激光扫描仪获取地面目标三维模型，结合全站仪和GNSS可进行三维测图。知识点4数字测图发展历程、现状与展望67地面激光扫描应用范围文物保护现场重构工业设备建筑物三维测量采矿工程现场重构雕塑房屋建筑地面模型知识点4数字测图发展历程、现状与展望文物扫描输油管道扫描知识点4数字测图发展历程