第四章数字测图的野外数据采集优秀PPT.ppt
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1、第四章数字测图的野外第四章数字测图的野外数据采集数据采集第一页,本课件共有71页第一节概述数字测图中地形点的描述必须具备3类信息:1、测点的三维坐标;2、测点的连接关系,据此可将相关的点连成一个 地物;3、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(房角、消火栓、电线杆)点?有什么特征等等。第二页,本课件共有71页野外测量时,知道测的是什么点,是房屋还是道路等,当场记下该测点的属性和连接信息;显示成图时,利用测图系统中的图式符号库成图,也就是说,如果测得点位,又知道该测点应与那个测点相连,还知道它们对应的图式符号,那么,就可以将所测的地形图绘出来了。第三页,本课
2、件共有71页第二节 大比例尺数字测图的技术设计技术设计是技术设计是数字测图最基本的工作,数字测图最基本的工作,它是依据国家有关规定定(规程规程)及数字图的用途、用户的要求、本单位的仪器设及数字图的用途、用户的要求、本单位的仪器设备状况等对数字测图工作进行具体设计。因此,在测图开始前,应编写技术设计书,拟订作业计划,以保证测量工始前,应编写技术设计书,拟订作业计划,以保证测量工作在技术上合理、可靠,在经济上节省人力、物力,有计作在技术上合理、可靠,在经济上节省人力、物力,有计划、有步骤地开展工作。划、有步骤地开展工作。第四页,本课件共有71页一、数字测图技术设计的依据一、数字测图技术设计的依据1
3、 1、数字测图测量规范、数字测图测量规范(规程规程)数字测图测量规范数字测图测量规范(规程规程)是国家测绘管理部门或行业部门制定的技是国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法规,目前数字测图技术设计依据的规范术法规,目前数字测图技术设计依据的规范(规程规程)有:有:1)1)15001500、1100011000、1200012000地形图图式地形图图式(GB(GBT7929-1995)T7929-1995);2)2)15001500、1100011000、1200012000地形图数字化规范地形图数字化规范(GB(GBT17160T171601997)1997);3)3)15001500、l10
4、00l1000、1200012000地形图要素分类与代码地形图要素分类与代码(GBl4804(GBl480493)93);4)4)大比例尺地形图机助制图规范大比例尺地形图机助制图规范(GBl4912(GBl491294)94);5)5)工程测量规范、城市测量规范、地籍测绘规范、房地工程测量规范、城市测量规范、地籍测绘规范、房地产测量规范、地籍图图式等;产测量规范、地籍图图式等;6)6)测量任务书中要求执行的有关技术规范测量任务书中要求执行的有关技术规范(规程规程)。第五页,本课件共有71页2 2测量任务书测量任务书测量任务书或测量合同是测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部门或合同甲方下
5、测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达的技术要求文件。达的技术要求文件。这种技术文件是指令性的,它这种技术文件是指令性的,它包含包含工程项目或编号、设计阶段及测工程项目或编号、设计阶段及测量目的、测区范围量目的、测区范围(附图附图)及工作量、对测量工作的主要技术要求和及工作量、对测量工作的主要技术要求和特殊要求以及上交资料的种类和时间等内容。特殊要求以及上交资料的种类和时间等内容。数字测图方案设计,数字测图方案设计,一般是依据测量任务书提出的数字测图的目的、精度、控制点密一般是依据测量任务书提出的数字测图的目的、精度、控制点密度、提交的成果和经济指标等,结合规范度、提交的成果和经济指标等,结合
6、规范(规程规程)规定和本单位的仪规定和本单位的仪器设备、技术人员状况,通过现场踏勘,具体确定加密控制方案、器设备、技术人员状况,通过现场踏勘,具体确定加密控制方案、数字测图的方式、野外数字采集的方法以及时间、人员安排等数字测图的方式、野外数字采集的方法以及时间、人员安排等内容。内容。第六页,本课件共有71页二、数字测图的外业准备及技术设计书编写 第七页,本课件共有71页、测区踏勘主要调查了解的内容有:、测区踏勘主要调查了解的内容有:1)1)交通情况交通情况。包含公路、铁路、乡村便道的分布及通行情况。包含公路、铁路、乡村便道的分布及通行情况等。等。2)2)水系分布情况。水系分布情况。包含江河、湖
7、泊、池塘、水渠的分布,桥包含江河、湖泊、池塘、水渠的分布,桥梁、码头及水路交通情况等。梁、码头及水路交通情况等。3)3)植被情况。植被情况。包含森林、草原、农作物的分布及面积等。包含森林、草原、农作物的分布及面积等。4)4)控制点分布情况。控制点分布情况。包含三角点、水准点、包含三角点、水准点、GPSGPS点、导线点的点、导线点的等级、坐标、高程系统,点位的数量及分布,点位标志的保等级、坐标、高程系统,点位的数量及分布,点位标志的保存状况等。存状况等。5)5)居民点分布情况。居民点分布情况。包含测区内城镇、乡村居民点的分布,包含测区内城镇、乡村居民点的分布,食宿及供电情况等。食宿及供电情况等。
8、6)6)当地风俗民情。当地风俗民情。包含民族的分布、习俗和地方方言、习惯和包含民族的分布、习俗和地方方言、习惯和社会治安情况等。社会治安情况等。第八页,本课件共有71页、资料收集、资料收集1)1)各类图件。各类图件。测区及测区附近已有的测量成果等资料,其内容应具备施测单位、施测年代、等级、精度、比例尺、内容应具备施测单位、施测年代、等级、精度、比例尺、规范依据范围、平面和高程坐标系统、投影带号、标石保存情况以及可利用的程度等。存情况以及可利用的程度等。2)2)其他资料。其他资料。包含测区有关的地质、气象、交通、通讯等包含测区有关的地质、气象、交通、通讯等方面的资料及城市与乡、村行政区划表等。方
9、面的资料及城市与乡、村行政区划表等。第九页,本课件共有71页、拟定作业计划、拟定作业计划3.13.1、数字测图通常分外业数据采集和内业编辑处理,拟数字测图通常分外业数据采集和内业编辑处理,拟订作业计划的主要依据是:订作业计划的主要依据是:1)1)测量任务书及有关技术规范测量任务书及有关技术规范(规程规程);2)投入的仪器设备;3)参加的人员数量、技术状况;4)使用的软件及采用的作业模式;5)5)测区资料收集情况;测区资料收集情况;6)6)测区及附近的交通、通讯及后勤保障测区及附近的交通、通讯及后勤保障(食宿、供电等食宿、供电等)。第十页,本课件共有71页.2、拟定作业计划的主要内容作业计划的主
10、要内容应包括:(1)测区控制的具体实施计划;(2)野外数据采集及实施计划;(3)仪器配备、经费预算计划;(4)提交资料的时间计划以及检查验收计划等。第十一页,本课件共有71页5、技术设计书的编写资料收集齐全后,要编写技术设计书。主要编写内容有:主要编写内容有:任务概述任务概述测区情况,已有资料及其分析,已有资料及其分析,技术方案的设计,技术方案的设计,组织与劳动计划,组织与劳动计划,仪器配备及供应计划,仪器配备及供应计划,财务预算,财务预算,检查验收计划以及安全措施等。检查验收计划以及安全措施等。第十二页,本课件共有71页一、测图前的准备工作1、图根控制测量:图根导线、图根三角、交会方法和()
11、、自由设站法和一步测量法、地形特征点(碎部点)采集第三节 大比例尺数字测图的野外数据采集第十三页,本课件共有71页1 1)自由设站法)自由设站法 实质:使用全站仪及具有自由设站程序功能的电子手薄,在一个未知坐标的测站上对在一个未知坐标的测站上对2 25 5个控制点进行方向和个控制点进行方向和(或或)距离观测,便可自动计算出测站点的坐标,接着即进行地距离观测,便可自动计算出测站点的坐标,接着即进行地形点的测量工作。形点的测量工作。进行自由设站时,根据连测控制点数的不同,进行自由设站时,根据连测控制点数的不同,分为三种情分为三种情况:况:一、是用方向和距离连测两个控制点一、是用方向和距离连测两个控
12、制点 ;二、是用方向连测三个控制点;二、是用方向连测三个控制点;三、是用多余观测进行自由设站。第十四页,本课件共有71页当通过方向测量或方向和距离测量当通过方向测量或方向和距离测量(包括用方向和距离连包括用方向和距离连测两个控制点测两个控制点)进行自由设站时,设站点坐标计算进行自由设站时,设站点坐标计算分以下分以下几步骤进行:几步骤进行:1)1)设站点近似坐标的计算设站点近似坐标的计算 2)权的确定权的确定 3)3)设站点平差坐标的计算 4)精度评定精度评定 第十五页,本课件共有71页2 2)一步测量法)一步测量法 实质:图根控制与碎部测量同步进行的测量方法实质:图根控制与碎部测量同步进行的测
13、量方法步骤步骤1)1)先在已知坐标的控制点上设测站,在该测站上先测出下一导线点先在已知坐标的控制点上设测站,在该测站上先测出下一导线点(图根点)的坐标。图根点)的坐标。2)2)仪器不动,然后再施测本测站的碎部点的坐标,根据碎部点的坐标、仪器不动,然后再施测本测站的碎部点的坐标,根据碎部点的坐标、编码及连接信息,显示屏上实时展绘碎部点并连接成图。编码及连接信息,显示屏上实时展绘碎部点并连接成图。3)3)搬到下一测站,其坐标已知,后视前一导线点,测得水平角及前视搬到下一测站,其坐标已知,后视前一导线点,测得水平角及前视天顶距、斜距和觇标高,测出下一导线点的坐标。紧接着进行本站天顶距、斜距和觇标高,
14、测出下一导线点的坐标。紧接着进行本站的碎部测量,测本站碎部点的坐标,并根据测站点的坐标,算得各的碎部测量,测本站碎部点的坐标,并根据测站点的坐标,算得各碎部点坐标,实时展绘碎部点成图。同理,依次测得各导线点和碎碎部点坐标,实时展绘碎部点成图。同理,依次测得各导线点和碎部点坐标。部点坐标。4)4)待导线测完,计算闭合差并平差,再从新改算各碎部点的坐标。待导线测完,计算闭合差并平差,再从新改算各碎部点的坐标。第十六页,本课件共有71页“一步测量法”的步骤归结为:先在已知坐标的控制点上设测站,在该测站上测出下一导线点(图根点)的坐标,然后再施测本测站的碎部点坐标,并可实时展点绘图。搬到下一测站,其坐
15、标已知,测出下一导线点的坐标,再次测本站碎部点。第十七页,本课件共有71页3)增设测站点是在控制点或图根点上,采用极坐标法、支导线法、自由设站法等方法测定测站点的坐标和高程。数字测图时,测站点的点位精度,相对于附近图根点的中误差不应大于图上0.2mm,高程中误差不应大于测图基本等高距的16。第十八页,本课件共有71页4)仪器器材、资料准备以及人员的安排)仪器器材的准备)资料的准备)外业作业人员的组织测记法施测时,作业人员一般配置为:观测员1人,领尺员1人,跑尺员13人(依测量作业熟练情况而定)。电子平板法施测时,作业人员一般配置为:观测员1人,电子平板(便携机)操作人员1人(记录与成图),跑尺
16、员13人。第十九页,本课件共有71页二、野外数据采集方式、测记法、测记法在观测碎部点时,绘制工作草图,在工作草图上记录地形要素名称、碎部点连接关系。然后在室内将碎部点显示在要素名称、碎部点连接关系。然后在室内将碎部点显示在计算机屏幕上,根据工作草图,采用人机交互方式连接碎计算机屏幕上,根据工作草图,采用人机交互方式连接碎部点,输入图形信息码和生成图形。测记法数据采集通常区分为有码作业和无码作业,有码作测记法数据采集通常区分为有码作业和无码作业,有码作业需要现场输入野外操作码。无码作业现场不输入数据编码,而用草图记录绘图信息,绘草图人员在镜站把所测点的属性及连接关系在草图上反映出来,以供内业处理
17、、图的属性及连接关系在草图上反映出来,以供内业处理、图形编辑时用。形编辑时用。第二十页,本课件共有71页、电子平板法、电子平板法采用笔记本电脑和采用笔记本电脑和PDAPDA掌上电脑作为野外数据采集记录器,可以在掌上电脑作为野外数据采集记录器,可以在观测碎部点之后,对照实际地形输入图形信息码和生成图形。观测碎部点之后,对照实际地形输入图形信息码和生成图形。电子平板法的基本操作过程如下电子平板法的基本操作过程如下1)1)利用计算机将测区的已知控制点及测站点的坐标传输到全站仪的利用计算机将测区的已知控制点及测站点的坐标传输到全站仪的内存或笔记本电脑内存或笔记本电脑(或或PDAPDA掌上电脑掌上电脑)
18、中,或手工输入控制点及测站中,或手工输入控制点及测站点的坐标到全站仪的内存中。点的坐标到全站仪的内存中。2)2)在测站点上架好仪器,并把笔记本电脑或在测站点上架好仪器,并把笔记本电脑或PDAPDA与全站仪用相应的与全站仪用相应的电缆连接好,开机后进入测图系统;设置全站仪的通讯参数;选定电缆连接好,开机后进入测图系统;设置全站仪的通讯参数;选定所使用的全站仪类型。分别在全站仪和笔记本电脑或所使用的全站仪类型。分别在全站仪和笔记本电脑或PDAPDA上完成测上完成测站、定向点的设置工作。站、定向点的设置工作。3)3)全站仪照准碎部点,利用计算机控制全站仪的测角和测距,每测全站仪照准碎部点,利用计算机
19、控制全站仪的测角和测距,每测完一个点,屏幕上都会及时地展绘显示出来。完一个点,屏幕上都会及时地展绘显示出来。4)4)根据被测点的类型,在测图系统上找到相应的菜单项,将被测点根据被测点的类型,在测图系统上找到相应的菜单项,将被测点绘制出来,现场成图。绘制出来,现场成图。第二十一页,本课件共有71页三、点位信息的采集数字测图要求先测定所有碎部点的坐标及记录碎部点的绘图信息数字测图要求先测定所有碎部点的坐标及记录碎部点的绘图信息 (即数据采集即数据采集),并记录在全站仪的内存中,而后传输到计算机,利,并记录在全站仪的内存中,而后传输到计算机,利用计算机辅助成图。在野外数据采集中,若用全站仪测定所有独
20、立用计算机辅助成图。在野外数据采集中,若用全站仪测定所有独立地物的定位点,线状地物、面状地物的折点地物的定位点,线状地物、面状地物的折点(统称碎部点统称碎部点)的坐标,的坐标,不仅工作量大,而且有些是无法直接测定的。因此,必须灵活运用不仅工作量大,而且有些是无法直接测定的。因此,必须灵活运用“测、算测、算”法,测算结合,测定碎部点坐标。法,测算结合,测定碎部点坐标。碎部点坐标碎部点坐标“测算法测算法”的基本思想是:在野外数据采集时,利用全站的基本思想是:在野外数据采集时,利用全站仪适当用极坐标法测定一些仪适当用极坐标法测定一些“基本碎部点基本碎部点”,再用勘丈法,再用勘丈法(只测距离只测距离)
21、测定一部分碎部点的位置测定一部分碎部点的位置(坐标坐标),最后充分利用直线、直角、平,最后充分利用直线、直角、平行、对称、全等等几何特征,在室内行、对称、全等等几何特征,在室内(或现场或现场)计算出所有碎部点的计算出所有碎部点的坐标,也可以直接在测图软件的作图环境下绘出图形来。坐标,也可以直接在测图软件的作图环境下绘出图形来。第二十二页,本课件共有71页1、碎部测量的步骤 1 1测站设置与检核测站设置与检核 测站设置即安置仪器,包括对中、整平、定向,如果是全站仪的话测站设置即安置仪器,包括对中、整平、定向,如果是全站仪的话要输入测站点的坐标、高程和仪器高等。要输入测站点的坐标、高程和仪器高等。
22、有的测图软件本身具有测站设置功能,要求用户在对话框中输入测有的测图软件本身具有测站设置功能,要求用户在对话框中输入测站点号、后视点号以及安置仪器的高度,由程序自动提取测站点及站点号、后视点号以及安置仪器的高度,由程序自动提取测站点及后视点的坐标,并反算后视方向的方位角。后视点的坐标,并反算后视方向的方位角。为确保设站正确,必须要选择其他已知点做检核,不通过检核不能为确保设站正确,必须要选择其他已知点做检核,不通过检核不能继续测量。继续测量。2 2碎部点测量碎部点测量 地面数字测图最常用的碎部测量方法是地面数字测图最常用的碎部测量方法是极坐标法,极坐标法,分别观测碎部点分别观测碎部点的方向值,垂
23、直角、斜距、给出镜高的方向值,垂直角、斜距、给出镜高(对全站仪来讲,可直接显示对全站仪来讲,可直接显示出碎部点的坐标出碎部点的坐标),此时用户输入点号和编码后,数据可直接存储,此时用户输入点号和编码后,数据可直接存储在全站仪的内存、在全站仪的内存、PCPC卡中,或直接传输给便携机卡中,或直接传输给便携机(电子平板测图电子平板测图)、掌上电脑,或记录到电子手簿等记录器中掌上电脑,或记录到电子手簿等记录器中 )。第二十三页,本课件共有71页四、数据(地形)编码在数字测图系统中必须设计一套完整的地物编码来替代地在数字测图系统中必须设计一套完整的地物编码来替代地物的名称和代表相应的图式符号,以表明测点
24、的属性信物的名称和代表相应的图式符号,以表明测点的属性信息。数据数据(地形地形)编码是一种人为的约定,一般用按一定规则构编码是一种人为的约定,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定规则的符号串称为数据(地形)编码。它是联系内业与外编码。它是联系内业与外业的一种纽带,在外业,人们用编码来描述地形点的属性业的一种纽带,在外业,人们用编码来描述地形点的属性特征,在内业,测图软件通过解译编码来识别地形点,决特征,在内业,测图软件通过解译编码来识别地形点,决定该点采用什么符号来绘制,如何进行进一步数据
25、处理。定该点采用什么符号来绘制,如何进行进一步数据处理。第二十四页,本课件共有71页数据编码的基本内容包括:地物要素编码(或称地物特征码、地物属性码、地物代码)、连接关系码(或连接点号、连接序号、连接线型)、面状地物填充码等。地形码:是表示地形图要素的代码。第二十五页,本课件共有71页按照按照500500、1 1 10001000、1 1 20002000地形图要素分类地形图要素分类与代码(GB l4804(GB l480493)标准,地形图要素分为标准,地形图要素分为9 9个大个大类:测量控制点、测量控制点、居民地和垣栅、工矿建工矿建(构构)筑物及其他筑物及其他设施、设施、交通及附属设施、管
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