数字化测图技术与原理简单课件.ppt

数字化测图技术与原理简单第1页，此课件共45页哦学习的重点难点学习的重点难点重点u数字测图的基本思想u数字测图的特点u数字采集的方式u数字测图的作业过程难点 u数字测图的基本思想 第2页，此课件共45页哦课题1:数字测图的概念课题2:数字测图的作业过程课题3:数字测图的作业模式课题4:数字测图的特点课题5:数字测图展望学学 习习 课课 题题第3页，此课件共45页哦课题1:数字测图的概念一、基本概念一、基本概念 数字化测图是以数字化测图是以计算机计算机为为核心核心,在外连在外连输入输出设备输入输出设备、硬件硬件、软件软件的条件下的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图数字地图,需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。广义的数字化测图又称为计算机成图，广义的数字化测图又称为计算机成图，主要包括主要包括:地面数字地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图.在实际在实际工作中工作中,大比例尺数字化大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图测图主要指野外实地测量即地面数字测图,也称野外数字化测图。也称野外数字化测图。第4页，此课件共45页哦二、数字测图原理二、数字测图原理 数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式数字形式,通过通过数据接口数据接口传输给传输给计算机进行处理计算机进行处理,得到内容丰富的得到内容丰富的电子地图电子地图,需要时由电子计算机的需要时由电子计算机的图形输出设备图形输出设备(如显示器、绘图仪如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。绘出地形图或各种专题地图。数字化测图演示数字化测图演示:目前数据采集的方法主要由目前数据采集的方法主要由野外地面数据采集法野外地面数据采集法、原图数字化原图数字化法法、航片数据采集法航片数据采集法。课题1:数字测图的概念第5页，此课件共45页哦数据采集数据采集点位信息点位信息 特征信息特征信息数据传输数据传输数据处理数据处理地物模型地物模型 地貌模型地貌模型 屏幕编辑屏幕编辑数据输出数据输出存储存储地图地图绘制草图绘制草图数字化测图的基本思路数字化测图的基本思路课题1:数字测图的概念第6页，此课件共45页哦三、数字测图系统 以计算机为以计算机为核心核心，在，在外连外连输入、输出设备硬件和软件的输入、输出设备硬件和软件的支持支持下，对地形空间数据进下，对地形空间数据进行行采集、输入、成图、处理、绘图、输出、管理采集、输入、成图、处理、绘图、输出、管理的的测绘系统。测绘系统。数字测图系统主要由数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出数据输入、数据处理和数据输出3部分组成。部分组成。利用全站仪、利用全站仪、GPS等获取地形数据的采集。再利用计算机传输软件将数据从外业等获取地形数据的采集。再利用计算机传输软件将数据从外业采集设备中传输下来，利用数据处理软件、图形编辑软件完成地形数据的处理及图形采集设备中传输下来，利用数据处理软件、图形编辑软件完成地形数据的处理及图形的编辑，最后利用绘图仪等设备进行图形的输出。的编辑，最后利用绘图仪等设备进行图形的输出。课题1:数字测图的概念地形数据采集（硬、软件）数据处理与成图（硬、软件）成果与图形输出（硬、软件）第7页，此课件共45页哦广义数字测图系统框架广义数字测图系统框架课题1:数字测图的概念第8页，此课件共45页哦四、地图图形的描述 一切地图图形可以描述为点、线、面三种图形要素。测量的基本工作是测定点位。数字测图必须采集的绘图信息：点的定位信息、连接信息、属性信息（定性、定量）。课题1:数字测图的概念绘图信息绘图信息几何信息几何信息属性信息属性信息定位信息定位信息连接信息连接信息第9页，此课件共45页哦五、地图图形的数据格式 基本上可分为两大类：基本上可分为两大类：矢量结构矢量结构和和栅格结栅格结构构。两类结构都可用来描述地理实体的点、。两类结构都可用来描述地理实体的点、线、面三种基本类型。线、面三种基本类型。课题1:数字测图的概念第10页，此课件共45页哦课题1:数字测图的概念第11页，此课件共45页哦（1）定义：定义：栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个个网格网格作为一个作为一个象元或象素象元或象素由由行、列行、列定义，并包含一个定义，并包含一个代码代码表示该象素的表示该象素的属性类型或量值属性类型或量值，或仅仅包括指，或仅仅包括指向其属性记录的指针。向其属性记录的指针。因此，。因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。如图所示，在栅格结构中，如图所示，在栅格结构中，点点用一个栅格单元表示；用一个栅格单元表示；线线状地状地物沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上；物沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上；面或区域面或区域用记有区域属性用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。遥感影像遥感影像属于典型的栅格结构属于典型的栅格结构，每个象元的数字表示影像的灰度等级。，每个象元的数字表示影像的灰度等级。1、栅格数据结构、栅格数据结构课题1:数字测图的概念第12页，此课件共45页哦 在在栅栅格格结结构构中中，地地表表被被分分成成相相互互邻邻接接、规规则则排排列列的的矩矩形形方方块块（特特殊殊的的情情况况下下也也可可以以是是三三角角形形或或菱菱形形、六六边边形形等等），每每个个地地块块与与一一个个栅栅格格单单元元相相对对应应。也也就就是是说说栅栅格格结结构构用用密密集集正正方方形形（或或三三角角形形，多多边边形形）将将地理区域地理区域划分划分为网格阵列。为网格阵列。位置由行，列号定义，属性为栅格单元的值。位置由行，列号定义，属性为栅格单元的值。（2）图形表示）图形表示22122332333233323332点点：由：由单个栅格单个栅格表达。表达。线线：由沿线走向有相同属性取值的：由沿线走向有相同属性取值的一组相邻栅格一组相邻栅格表达。表达。面面：由沿线走向有相同属性取值的：由沿线走向有相同属性取值的一片栅格一片栅格表达。表达。3331、栅格数据结构、栅格数据结构课题1:数字测图的概念第13页，此课件共45页哦2 2、矢量图形表示、矢量图形表示 课题1:数字测图的概念离散点坐标（X/Y）的有序几何。矢量结构矢量结构是通是通过过记录坐标记录坐标的的方式来表示点、方式来表示点、线、面等地理线、面等地理实体实体第14页，此课件共45页哦六、数字测图需要解决的问题1、采集的数字或图形信息为计算机识别2、由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列处理。3、经过处理的数字和文字转换成图形，由屏幕输出或绘图仪输出各种所需要的图形。4、按照一定的要求自动实现图形数据的应用问题。课题1:数字测图的概念第15页，此课件共45页哦课题2:数字测图的作业过程 数字化测图由于数数字化测图由于数据的来源不同据的来源不同,采集的采集的仪器和方法也不同仪器和方法也不同,但但不管测绘哪种数字图，不管测绘哪种数字图，都必须包括都必须包括数据采集、数据采集、数据处理和图形输出数据处理和图形输出三三个基本阶段。个基本阶段。地形数据采集地形数据采集（硬、软（硬、软 件）件）数据处理与成图数据处理与成图（硬、软件）（硬、软件）成图与图形输出成图与图形输出（硬、软件）（硬、软件）数字测图基本过程数字测图基本过程 演示演示一、数字测图基本过程一、数字测图基本过程第16页，此课件共45页哦二、数据采集二、数据采集1、野外数据采集、野外数据采集:用于没有底图的地区用于没有底图的地区,用用全站仪全站仪、GPS接收机接收机等测量仪器野等测量仪器野外进行实地测量外进行实地测量,精度最高精度最高,费用也高。根据仪器的不同分为大地费用也高。根据仪器的不同分为大地测量仪器法和测量仪器法和GPS接收机采集法接收机采集法（1）大地测量仪器法大地测量仪器法即通过全站仪、测距仪、经纬仪等即通过全站仪、测距仪、经纬仪等大地测量仪器实现碎部点野外数据采集。大地测量仪器实现碎部点野外数据采集。（2）GPS接收机采集法接收机采集法 即通过即通过GPS接受机采集野外碎部点的接受机采集野外碎部点的信息数据应用前景广泛信息数据应用前景广泛课题2:数字测图的作业过程第17页，此课件共45页哦2、原图数字化法：、原图数字化法：以旧的地形图为底图，进行数字化。数字化的方法有两种：以旧的地形图为底图，进行数字化。数字化的方法有两种：（1）跟踪数字化跟踪数字化：用数字化仪对原图的地形特征点逐点进行跟踪采集，：用数字化仪对原图的地形特征点逐点进行跟踪采集，将数据自动传输到计算机，处理成数字地形图的过程。它的精度比较低，将数据自动传输到计算机，处理成数字地形图的过程。它的精度比较低，现在几乎不再使用。现在几乎不再使用。（2）扫描数字化扫描数字化：用扫描仪扫描原图：用扫描仪扫描原图,将数据输入计算机，存储、处理并可再将数据输入计算机，存储、处理并可再回放成图。扫描数字化仪有平台式和滚动式两种。它比使用手扶数字化仪数字化回放成图。扫描数字化仪有平台式和滚动式两种。它比使用手扶数字化仪数字化的精度要高，故在地形图数字化生产中常用之的精度要高，故在地形图数字化生产中常用之课题2:数字测图的作业过程第18页，此课件共45页哦3、航片数据采集：以航空相片作数据源，在解析测图仪或立体量测仪采集地形特征点。课题2:数字测图的作业过程第19页，此课件共45页哦第20页，此课件共45页哦三、数据处理课题2:数字测图的作业过程图形图形生成数据转换数据转换数据数据传输传输数据数据处理处理数据数据预处理预处理图形编辑图形编辑与整饰与整饰数据计算数据计算第21页，此课件共45页哦四、成果输出 输出图形是数字测图的主要目的，通过对图层的控制，可以编制输出图形是数字测图的主要目的，通过对图层的控制，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），以满足不同的用户需求。图、规划图等），以满足不同的用户需求。课题2:数字测图的作业过程第22页，此课件共45页哦课题3：数字化测图的作业模式 室外草图室内全站仪便携机成图软件成图数字测图的作业模式侧记式电子平板式第23页，此课件共45页哦根据设备、软件、作业等不同大致细分为以下根据设备、软件、作业等不同大致细分为以下7种模式：种模式：1、“全站仪电子手薄全站仪电子手薄”测图模式；测图模式；2、“普通经纬仪电子手薄普通经纬仪电子手薄”测图模式；测图模式；3、“平板仪测图数字化仪平板仪测图数字化仪”测图模式；测图模式；4、地图数字化测图模式；、地图数字化测图模式；5、测站电子平板模式；、测站电子平板模式；6、镜站遥控电子平板测图模式；、镜站遥控电子平板测图模式；7、航测相片量测成图模式。、航测相片量测成图模式。各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式如图：各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式如图：课题3：数字化测图的作业模式 第24页，此课件共45页哦课题3：数字化测图的作业模式 各类全站仪测距仪电子经纬仪测距仪光学经纬仪量距光学经纬仪光学经纬仪读数据自动输入自动输入半自动输入手工输入手工输入便携机电子手薄各类输出设备微机微机平板仪数字化仪手工输入自动输入已有图形航片解析测图仪自动输入自动传输自动传输自动传输自动传输各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式各种作业模式的硬件连接方式和数据输出方式第25页，此课件共45页哦课题4：数字化测图的特点 1测图作业实现自动测图作业实现自动 化和智能化化和智能化2测图精度高测图精度高3测图作业劳动强度小测图作业劳动强度小4图形实现数字化图形实现数字化5便于图件的更新和修补便于图件的更新和修补6避免图纸伸缩引起的误差避免图纸伸缩引起的误差第26页，此课件共45页哦7可以多种形式输出成果可以多种形式输出成果8方便成果的深加工利用方便成果的深加工利用9便于保存和管理便于保存和管理10易于发布和实现远程传输易于发布和实现远程传输11可作为可作为GIS的重要信息源的重要信息源课题4：数字化测图的特点 第27页，此课件共45页哦一、全站仪自动跟踪模式课题5：数字化测图的展望 第28页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第29页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第30页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第31页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第32页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第33页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第34页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第35页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第36页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第37页，此课件共45页哦本课程的学习要求第38页，此课件共45页哦本课程的学习要求第39页，此课件共45页哦本课程的学习要求第40页，此课件共45页哦第41页，此课件共45页哦小 结课题1:数字测图的概念数字化测图的概念数字化测图的原理课题2:数字测图的作业过程数据采集数据处理数据输出第42页，此课件共45页哦课题3:数字测图的作业模式七种主要模式课题4:数字测图的特点十一个特点课题5:数字测图展望全站仪自动跟踪模式全站仪自动跟踪模式GPS测量模式测量模式3S与与4D技术技术小 结第43页，此课件共45页哦第44页，此课件共45页哦课题5：数字化测图的展望 第45页，此课件共45页哦