第四章 数字地形图的测绘

第四章数字(shùzì)地形图的测绘

数字(shùzì)测图（digitalsurveyingandmapping，简称DSM）是一种机助的测图方法，它以野外观测数据为基础，将地物地貌特征点用数字的形式表达。测量成果是地形特征点的数字集合形态，不仅是绘制在纸上的地形图，更重要的是提交可供传输、处理、共享的数字地形信息，即以计算机磁盘或光盘为载体的数字地形图。§4－1数字测图概述共四十三页二、数字测图的技术特点点位精度高便于成果的更新避免因图纸(túzhǐ)伸缩带来的各种误差能以各种形式输出成果

便于应用

易于发布、传输和共享共四十三页三、数字测图的作业方式(fāngshì)

“草图法”作业方式

；

“简码法”作业方式

；

“测图精灵”作业方式

；

“电子平板”作业方式

。共四十三页1、“草图法”作业方式草图法要求外业工作时，除了测量员和跑尺员外，还要安排一名绘草图的人员，在跑尺员跑尺时，绘图员要标注(biāozhù)出所测的是什么地物（属性信息）及记下所测的点号（位置信息），理想的方法是先绘草图再测量。在测量过程中，绘图员要和测量员及时联系，使草图上标注(biāozhù)的某点点号和全站仪里记录的点号一致。而在测量一个碎部点时，不用在电子手簿或全站仪里输入地物编码，所以又称为“无码方式”。

草图法成图直观，初学者易于掌握但测图速度慢，野外记草图麻烦共四十三页2、“简码(jiǎnmǎ)法”作业方式这种工作方式也称作“带简编码格式的坐标数据文件自动绘图方式”，与“草图法”在野外测量时不同的是，每测一个地物点时都要在电子手簿或全站仪上输入地物点的简编码，简编码一般由一位字母和一或两位数字组成，可参考附录Ａ，也可根据自己的需要通过JCODE.DEF文件定制野外操作简码。绘图时通过“简码识别”将带简编码格式的坐标数据文件转换成计算机识别的程序内部码。这种方式可自动绘图，成图速度快，但要求野外测量人员要有熟练的编码技能。

共四十三页3、“测图精灵”野外采集成图方式这种工作方式是将带有“测图精灵”软件的掌上测绘通（SPDA）与全站仪连接，在碎部点观测过程中，直接在掌上通上通过点选“测图精灵”中的地物来给测得的实体赋属性，十分方便快捷。用此法测量时，要启动测图精灵工具栏中的“掌上平板”，然后根据全站仪通讯得到各点观测数据，直接对各点赋属性，并当场绘制(huìzhì)平面图。在测完图形后，点击“保存图形”，根据提示输入文件名，确认后，在测图精灵的“ＭyDocuments”目录下保存了扩展名为.SPD的文件。

这种作业方式外业得“草图法”的便捷，内业得“简码法”的轻松。共四十三页4、“电子平板”测图工作(gōngzuò)方式“电子平板”测图工作方式是将存有“CASS”软件的笔记本电脑在野外与全站仪连接，边测边绘，是一种外业内业一体化的成图作业方式。这种方式投入大，便携式电脑在野外工作受环境影响，所以较少采用。共四十三页§4－2地形图的基本(jīběn)绘制流程数据采集全站仪、测图精灵、原始数据选择定点方式点号、坐标绘制地物符号建立DTM，绘制等高线修剪、注记等高线数据输出图幅整饰、打印出图转入GIS其他交换格式共四十三页

全站仪数字(shùzì)测图的工作过程

全站仪数字化测图，主要分为准备工作、数据采集、数据传输、数据处理、图形编辑、图形输出等六个阶段。1）准备工作阶段包括资料准备、控制点数据输入、测区分幅、人员安排等。2）野外数据采集记录碎部点的三维坐标（x，y，H）及其绘图信息。既要记录测站参数、距离、水平角和竖直角的碎部点位置信息，还要记录点号、编码、连接点和连接线型四种信息，在采集碎部点时要及时绘制观测草图。3）数据传输用数据通讯线连接电子手薄和计算机，把野外观测数据传输到计算机中，每次观测的数据要及时传输，避免数据丢失。4）数据处理数据处理是对野外采集的数据进行格式转换，检查可能出现的各种错误，使测量数据转化成绘图系统所需的编码格式。5）图形编辑

当测量数据输入计算机后，生成平面图形、建立图形文件、绘制等高线。6）图形输出编辑、整理经数据处理后所生成的图形数据文件，对照外业草图，修改整饰(zhěnɡshì)新生成的地形图，补测重测存在漏测或测错的地方。然后加注高程、注记等，进行图幅整饰，最后成图输出。共四十三页§4－3

数字化测图的数据(shùjù)采集数据采集操作过程数据采集在菜单模式下分三步进行，首先选择一个文件，用来保存采集数据，然后：第一步设置(shèzhì)测站点坐标；第二步设置后视点方位角；第三步进行碎部点的数据采集。

共四十三页§4－4数字化测图的内业工作(gōngzuò)

利用CASS测图软件测绘数字地形图的方法：

CASS是在AUTOCAD的基础上开发起来(qǐlái)的一种较理想的数字成图软件，安装CASS之前要先安装AUTOCAD。共四十三页CASS7.0主界面(jièmiàn)菜单栏CASS工具栏CAD工具栏命令(mìnglìng)栏状态栏图1-1CASS7.0界面屏幕菜单共四十三页一、CASS运行环境

1）硬件环境：

CPU：Pentium133

以上内存64MB的RAM（最少32MB）硬盘存储空间：至少130MB的硬盘存储空间，至少64MB的剩余空间显示驱动：至少256色，800×600的分辨，支持Windows的显示适配器鼠标或其他指点(zhǐdiǎn)设备实际上，许多计算机的硬件都超过上述要求。2）软件环境：

操作系统：Windows98/Me/2000/XP/Vista/Win7AUTOCAD2008/AUTOCAD2006

/AUTOCAD2004

共四十三页二、数据通讯

全站仪可以非常方便地将存储器中的文件数据传输到计算机中，同时也可以接收计算机中的数据文件，这一双(yīshuānɡ)向过程称为全站仪的数据通讯。共四十三页数据(shùjù)输入

数据进入(jìnrù)CASS都要通过“数据”菜单。一般是读取全站仪数据。还能通过测图精灵和手工输入原始数据来输入。共四十三页读取全站仪数据(shùjù)○将全站仪与电脑(diànnǎo)连接后，选择“读取全站仪数据”。○选择正确的仪器类型。○选择”CASS坐标文件”，输入文件名。○点击“转换”，即可将全站仪里的数据转换成标准的CASS坐标数据。共四十三页PS

如果仪器类型里无所(wúsuǒ)需型号或无法通讯，先用该仪器自带的传输软件将数据下载。将“联机”去掉，“通讯临时文件”选择下载的数据文件，“CASS坐标文件”输入文件名。点击“转换”，也可完成数据的转换。共四十三页三、数字(shùzì)地形图的成图方法

数据通讯结束后，计算机硬盘里就保存了全站仪传来的坐标数据文件，再由CASS进行成图。根据数据(shùjù)采集的方式不同也有不同的成图方法。分别有“草图法”、“简码法”、“测图精灵成图法”和“电子平板成图法”。本文将详细介绍“草图法”，并对其他方法作简要介绍。共四十三页§4.1“草图法”成图

“草图法”根据作图方式不同，又可分为(fēnwéi)“点号定位”、“坐标定位”和“编码引导”几种作业流程。

共四十三页（一）、“点号定位”法作业流程：

“点号定位”法作业流程是：

定显示区—选择测点点号定位成图法(túfǎ)—展点—绘平面图—绘等高线—加注记—加图框—成图结束。

下面以CASS中的例子Study.dat数据文件说明图形文件的生成过程。

共四十三页1.定显示区定显示区的作用是根据输入坐标数据文件的数据大小(dàxiǎo)定义屏幕显示区域的大小(dàxiǎo)，以保证所有点可见。需输入碎部点坐标数据文件名。可直接通过键盘输入，如在“文件（N）:”（即光标闪烁处）输入C:＼CASS70＼DEMO＼STUDY.DAT后再移动鼠标至“打开（O）”处，按左键。这时，命令区显示：最小坐标（米）X=31056.221，Y=53097.691最大坐标（米）X=31237.455，Y=53286.090共四十三页2、选择测点点(diǎndiǎn)号定位成图将鼠标移至屏幕右侧菜单内“测点点号”项，按左键，即出现如图所示的对话框，选择Study.dat文件名，点击“打开”后，命令区提示：读点完成！

共读入106个点。共四十三页3、展野外测点点号

点击(diǎnjī)“绘图处理”下的“展野外测点点号”，便出现如图所示的对话框。选择Study.dat文件名，点击“打开”后，便可在屏幕上展出野外测点的点号。共四十三页4、绘平面图

下面(xiàmian)可以灵活使用工具栏中的缩放工具进行局部放大以便绘图，例如先把左上角放大，选择右侧屏幕菜单的“交通设施”按钮，弹出如下菜单，找到“平行等外公路”并选中，点击“OK”，命令区提示：绘图比例尺1：输入500，回车。点P/<点号>输入92，回车。点P/<点号>输入45，回车。点P/<点号>输入46，回车。点P/<点号>输入13，回车。点P/<点号>输入47，回车。点P/<点号>输入48，回车。点P/<点号>回车。拟合线<N>？输入Y，回车。这样就画好公路的一边了。

1.边点式/2.边宽式<1>：回车（默认1）对面一点点P/<点号>输入19，回车。

共四十三页

下面作一个多点砼房。选择右侧屏幕菜单的“居民地”选项，点击“多点砼房”，再点击“OK”，命令(mìnglìng)区提示：第一点：点P/<点号>输入49，回车。指定点：点P/<点号>输入50，回车。闭合C/隔一闭合G/隔一点J/微导线A/曲线Q/边长交会B/回退U/点P/<点号>输入51,回车。闭合C/隔一闭合G/隔一点J/微导线A/曲线Q/边长交会B/回退U/点P/<点号>输入J,回车。点P/<点号>输入52，回车。闭合C/隔一闭合G/隔一点J/微导线A/曲线Q/边长交会B/回退U/点P/<点号>输入53,回车。闭合C/隔一闭合G/隔一点J/微导线A/曲线Q/边长交会B/回退U/点P/<点号>输入C,回车。输入层数：<1>回车（默认输入1层）。这样一个多点砼房便画好了。

共四十三页PS

从以上绘图说明，要绘一个地物时，首先选择右侧屏幕菜单中对应(duìyìng)的选项，然后从该选项弹出的界面中选择所需的地物类别，点击后，根据弹出的提示输入相应的点号进行绘制。共四十三页5、绘制(huìzhì)等高线

绘制等高线按如下步骤进行(jìnxíng)：○展高程点菜单下的“展高程点”○建立数字地面模型（DTM）○绘等高线

○等高线的修剪、注记PS：DTM（数字地面模型）是按一定结构组织在一起的数据组，它代表着地形特征的空间分布。共四十三页○建立(jiànlì)DTM模型共四十三页○绘制(huìzhì)等高线共四十三页共四十三页6、加注记点击右侧屏幕菜单的“文字注记”弹出如图所示界面，点击“注记文字”，点取“OK”，依命令提示(tíshì)，输入注记大小、注记内容，并点击注记位置，即可完成文字注记。

共四十三页7、加图框

点击“绘图处理”菜单(càidān)下的“标准图幅（50×50）”，弹出如图的对话框，依提示分别填入图名、测量员、绘图员、检查员姓名、图廓西南角点坐标，并在“删除图框外实体”栏前打勾，然后按确认，这样一幅图就绘完了。共四十三页（二）、“坐标定位”法作业流程这种作业流程与“点号定位”法作业流程不同在于，在定显示区后，在右侧屏幕菜单中点击“坐标定位”，然后在绘平面图时，不是输入点号，而是用鼠标在屏幕上捕捉(bǔzhuō)点位，完成平面图的绘制。共四十三页（三）、“编码引导”法作业流程

这种方式也称为“编码引导文件+无码坐标数据文件自动绘图”。1、编辑引导文件

根据野外草图，选择“编辑”菜单下的“编辑文本文件”项，根据提示输入要编辑的文件名，如“C：\CASS5.0\DEMO\WMSJ.YD回车。屏幕上弹出一个记事本，这时参考附录A的地物代码以及文件格式，编好此文件。(也可以根据保存在C：\CASS50\SYSTEM\JCODE.DEF文件自行定制野外操作(cāozuò)简编码)，2、编码引导

编码引导的作用是将“引导文件”与“无码坐标数据文件”合并生成一个新的带简编码的坐标数据文件。

选择“绘图处理”下的“编码引导”项，依提示分别输入编码引导文件名如C：\CASS5.0\DEMO\WMSJ.YD——文件1

及坐标数据文件名：如C：\CASS5.0\DEMO\WMSJ.DAT——文件2当命令提示编码完毕！表示编码引导操作完成。共四十三页§4.2“简码法”成图

此种方法也称为“带简编码格式的坐标数据文件自动绘图”，但在野外测量时每测一个点都要输入地物点的简编码。

此法操作简单，其步骤如下：在“绘图处理”的“简码识别”下输入(shūrù)带简编码格式的坐标数据文件：

C：\CASS5.0\DEMO\YMSJ.DAT，通过“简码识别”，简码则转换为绘图码，就可以在屏幕上自动绘出平面图。

共四十三页§4.3“测图精灵”野外采集CASS内业成图法

测图精灵是南方测绘仪器公司研制开发的便捷野外采集成图软件，它以掌上电脑（PDA）为载体，便于野外使用。既可当作野外电子手簿，也可作为野外电子平板。在野外测量时，大部分的地物直接在PDA上绘出，并写进了图形文件，同时采集了坐标数据文件和原始测量数据。内业成图时，先进行测图精灵与CASS的数据通讯，当数据通讯结束(jiéshù)后，只要“打开”从测图精灵传输过来的图形数据文件，计算机就会自动绘出图形来，并且与测图精灵中看到的完全一致。其余绘等高线步骤与前述一样。共四十三页电子(diànzǐ)平板法成图电子(di