数字测图的野外数据采集学习教案.pptx

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1、会计学1数字测图的野外数字测图的野外(ywi)数据采集数据采集第一页，共36页。本讲重点本讲重点(zhngdin)、难点、难点n n重点：n n野外数据采集方式(fngsh)n n野外采集信息种类n n野外采集数据的技术设计方法n n难点：n n测记法n n一步测量法第2页/共36页第二页，共36页。3.1 大比例尺数字测图的技术大比例尺数字测图的技术(jsh)设计设计 n n一、数字测图的技术设计的依据一、数字测图的技术设计的依据n n二、数字测图的外业准备二、数字测图的外业准备(zh(zh nbi)nbi)及技术设计书编写及技术设计书编写第3页/共36页第三页，共36页。3.1 大比例尺数

2、字测图的技术大比例尺数字测图的技术(jsh)设计设计n n一、数字测图的技术设计的依据一、数字测图的技术设计的依据n n1 1：500500、1 1：10001000、1 1：20002000地形图图式地形图图式(t sh)(t sh)n n1 1：500500、1 1：10001000、1 1：20002000地形图数字化规范地形图数字化规范n n1 1：500500、1 1：10001000、1 1：20002000地形图要素分类与代码地形图要素分类与代码n n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n n测量任务书中要求执行的有关技术要求和规范测量任务书中要求执行的有关技术要

3、求和规范第4页/共36页第四页，共36页。第5页/共36页第五页，共36页。3.1 大比例尺数字大比例尺数字(shz)测图的技术设计测图的技术设计n n二、数字测图的外业准备及技术设计书编写二、数字测图的外业准备及技术设计书编写n n在数字测图作业开始之前，必须做好测区踏勘在数字测图作业开始之前，必须做好测区踏勘(tkn)(tkn)、资料收集、拟定、资料收集、拟定作业计划、仪器设备的选型及检验及设计书编写等工作。作业计划、仪器设备的选型及检验及设计书编写等工作。第6页/共36页第六页，共36页。3.1 大比例尺数字大比例尺数字(shz)测图的技术设计测图的技术设计n n二、数字测图的外业准备及

4、技术设计书编写二、数字测图的外业准备及技术设计书编写(binxi)(binxi)n n1.1.测区踏勘测区踏勘n n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：n n（1 1）交通情况）交通情况n n（2 2）水系分布情况）水系分布情况n n（3 3）植被情况）植被情况n n（4 4）控制点分布情况）控制点分布情况n n（5 5）居民点分布情况）居民点分布情况n n（6 6）当地风俗民情）当地风俗民情第7页/共36页第七页，共36页。数字数字(shz)测图的外业准备测图的外业准备n n1.测区踏勘(tkn)第8页/共36页第八页，共36页。数字数字(shz)测图的外业准备测图的

5、外业准备n n2.资料(zlio)收集n n根据踏勘测区掌握的情况，收集下列资料(zlio)：n n(1)各类图件n n(2)其他资料(zlio)第9页/共36页第九页，共36页。数字数字(shz)测图的外业准备测图的外业准备n n3.3.拟定作业计划拟定作业计划n n拟定作业计划的主要依据是：拟定作业计划的主要依据是：n n（1 1）测量任务书及有关规程（规范）；）测量任务书及有关规程（规范）；n n（2 2）投入的仪器设备；）投入的仪器设备；n n（3 3）参加的人员数据，技术状况；）参加的人员数据，技术状况；n n（4 4）使用的软件）使用的软件(ru(ru n jin)n jin)及采

6、用的作业模式；及采用的作业模式；n n（5 5）测区资料收集情况；）测区资料收集情况；n n（6 6）测区及附近的交通、通讯及后勤保障等。）测区及附近的交通、通讯及后勤保障等。第10页/共36页第十页，共36页。数字数字(shz)测图的外业准备测图的外业准备n n3.拟定作业计划n n拟定作业计划的主要内容包括：n n（1）测区控制的具体实施计划；n n（2）野外数据采集及实施计划；n n（3）仪器配备、经费预算计划；n n（4）提交资料的时间计划以及检查(jinch)验收计划等。第11页/共36页第十一页，共36页。数字数字(shz)测图的外业准备测图的外业准备n n4.仪器设备的选型及检验

7、n n仪器设备是保证完成测量任务的关键所在。仪器设备的性能、型号精度、数量与测量的精度、测区的范围、采用的作业(zuy)模式等有关。第12页/共36页第十二页，共36页。数字测图的外业准备及技术设计数字测图的外业准备及技术设计数字测图的外业准备及技术设计数字测图的外业准备及技术设计(shj)(shj)书编书编书编书编写写写写n n5.5.技术设计书编写技术设计书编写n n资料收集资料收集(shuj)(shuj)齐全后，要编写技术设计书，主要编写内容有：齐全后，要编写技术设计书，主要编写内容有：任务概述，测区情况，已有资料及其分析，技术方案的设计，组任务概述，测区情况，已有资料及其分析，技术方案

8、的设计，组织与劳动计划，仪器配备及供应计划，财务预算，检查验收计划织与劳动计划，仪器配备及供应计划，财务预算，检查验收计划及安全措施等。及安全措施等。第13页/共36页第十三页，共36页。数字数字数字数字(shz)(shz)测图的外业准备及技术设计书编写测图的外业准备及技术设计书编写测图的外业准备及技术设计书编写测图的外业准备及技术设计书编写任务概述任务概述dhfsdkcnkdefskfscnkdfskasdasdasdasdasddssscccsfeefff测区概况测区概况sdsdfsdfsdsvcxcccccxscvcvvdfgfhjfhbhhhdfgddbdfyyeg已有资料已有资料及其

9、分析及其分析asdfgafgasgagagaggggsddgtrrrrrr方案设计方案设计fgfgdsfgdsfgdfgdfgfhbsdfhsfjfjask组织与劳组织与劳动计划动计划sdfsdfsdfvrvtyglghwhgwig财务预算财务预算ergtegkgfhwrehgfsdfgsdfgsdfgsrrqhtighghghalgigirssdhfjskiure检查验收检查验收ergtegkgfhwrehgfsdfgsdfgsdfgsrrqhtighghghalgigirdfegterkjgkg仪器配备仪器配备与供应计与供应计划划ergtegkgfhwrehgfsdfgsdfgsdfgsr

10、rqhtighghghalgigir安全措施安全措施ergtegkgfhwrehgfsdfgsdfgsdfgsrrqhtighghghalgigirsfsdfgggrryy第14页/共36页第十四页，共36页。3.2 3.2 大比例尺数字大比例尺数字大比例尺数字大比例尺数字(shz)(shz)测图的野外数据采集测图的野外数据采集测图的野外数据采集测图的野外数据采集n n一一.概述概述n n二二.图根控制测量图根控制测量(cling)n n三三.测站点的测定测站点的测定第15页/共36页第十五页，共36页。一、概述一、概述(i sh)(i sh)数字化测图与传统白纸测图的野外作业过程基本相同，都

11、是先控制测量，后碎部测量，先整体后局部。碎部测量都是在图根点设站，地形、地物特征点都要跑点或立镜，但是由于数字测图中，测绘仪器及内业处理手段先进，因此，在某些测量方法上有一些改进，以更大限度的发挥数字化测图的优势(yush)，提高工作效率。本讲内容着重介绍数字测图中数据采集的特点及新的测量方法。第16页/共36页第十六页，共36页。一、控制测量数据一、控制测量数据(shj)(shj)采集采集大比例尺地面数字测图控制与传统白纸测图控制的区别：大比例尺地面数字测图控制与传统白纸测图控制的区别：1、打破了分级布网、逐级控制的原则，一般一个测区一次性整体布网，整、打破了分级布网、逐级控制的原则，一般一

12、个测区一次性整体布网，整体平差，所需的少量已知控制点可以用体平差，所需的少量已知控制点可以用GPS确定。这就保证了测区各控制确定。这就保证了测区各控制点精度比较均匀点精度比较均匀(jnyn)。2、由于目前与大比例尺数字测图系统相配套的都有一套地面控制测量数据、由于目前与大比例尺数字测图系统相配套的都有一套地面控制测量数据采集与处理一体化自动系统，从而使得地面控制的数据采集、预处理（包采集与处理一体化自动系统，从而使得地面控制的数据采集、预处理（包括测站平差与粗差检核，近似坐标自动推算、概算等）、平差、精度评定括测站平差与粗差检核，近似坐标自动推算、概算等）、平差、精度评定与分析、成果输出与管理

13、等全部实现了一体化和自动化。控制网的网形可与分析、成果输出与管理等全部实现了一体化和自动化。控制网的网形可以是任意混合，如测边网、测角网、边角网、导线网、线性锁、多边形等。以是任意混合，如测边网、测角网、边角网、导线网、线性锁、多边形等。3、测区控制点的密度与传统白纸测图相比可以大大减少，图根控制的加密、测区控制点的密度与传统白纸测图相比可以大大减少，图根控制的加密可以与碎部测量同时进行，随时应用自由设站法或导线法（外业电子手簿可以与碎部测量同时进行，随时应用自由设站法或导线法（外业电子手簿包括图根控制加密程序）进行加密。包括图根控制加密程序）进行加密。第17页/共36页第十七页，共36页。图

14、根控制图根控制(kngzh)测量测量n n（1 1）图根控制布设）图根控制布设n n 图根点布设是在各等级控制下加密，一般不超过两次附和。在较小的独图根点布设是在各等级控制下加密，一般不超过两次附和。在较小的独立测区测图，图根控制可作为首级控制。立测区测图，图根控制可作为首级控制。n n（2 2）图根点密度分布）图根点密度分布n n 图根点在平坦而开阔地区的密度分布，每平方千米相对图根点在平坦而开阔地区的密度分布，每平方千米相对(xingdu)(xingdu)于于1 1：20002000，1 1：10001000，1 1：500500分别不少于分别不少于4 4个，个，1616个，个，6464个

15、图根点。个图根点。n n（3 3）图根点布设方法）图根点布设方法n n 自由设站法和一步测量自由设站法和一步测量第18页/共36页第十八页，共36页。（一）自由（一）自由(zyu)(zyu)设站法设站法自由设站是大比例尺地面数字测图常用的建立测站的一种方法，使用自由设站是大比例尺地面数字测图常用的建立测站的一种方法，使用全站仪及具有自由设站程序功能的电子手簿，在一个未知坐标的测站全站仪及具有自由设站程序功能的电子手簿，在一个未知坐标的测站上对上对25个控制点进行方向和（或）距离个控制点进行方向和（或）距离(jl)观测，便可自动计算观测，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。出

16、测站点的坐标，接着即进行地形点的测量工作。自由设站的优点：自由设站的优点：自由设站要求的控制点数目少，设站基本不受图形限制；自由设站要求的控制点数目少，设站基本不受图形限制；自由设站的平面自由设站的平面(pngmin)坐标按间接平差计算，具有较高的坐标按间接平差计算，具有较高的平面平面(pngmin)精度，其高程可按测距三角高程测量方法求得。精度，其高程可按测距三角高程测量方法求得。第19页/共36页第十九页，共36页。（一）自由（一）自由(zyu)(zyu)设站法设站法自由设站的步骤：自由设站的步骤：设在一个自由设站点设在一个自由设站点P上观测了上观测了N个控制点（观测方向数受个控制点（观测

17、方向数受电子手簿提供的程序电子手簿提供的程序(chngx)限制，一般不超过限制，一般不超过5个方），根个方），根据观测值（方向值和距离）和控制点坐标先计算出设站点据观测值（方向值和距离）和控制点坐标先计算出设站点P的的近似坐标，然后列出方向和边长的误差方程式，再组成法方程，近似坐标，然后列出方向和边长的误差方程式，再组成法方程，解算法方程式，计算坐标。解算法方程式，计算坐标。自由设站的分类（根据连测控制点数的不同）：自由设站的分类（根据连测控制点数的不同）：用方向和距离用方向和距离(jl)连测两个控制点；连测两个控制点；用多余观测进行自由设站；用多余观测进行自由设站；用方向连测三个控制点，该方

18、法和通常的后方交会相同，没有多余观测和用方向连测三个控制点，该方法和通常的后方交会相同，没有多余观测和检查条件，一般不宜采用。检查条件，一般不宜采用。第20页/共36页第二十页，共36页。自自由由(z(zyyuu)设设站站程程序序框框图图第21页/共36页第二十一页，共36页。（二）一步（二）一步(y b)(y b)测量法测量法概念：概念：在电子平板在电子平板(pngbn)中提出了图根控制与碎部测量同步进行的测中提出了图根控制与碎部测量同步进行的测量方法，称为一步测量法。量方法，称为一步测量法。一步测量法步骤：一步测量法步骤：在一个测站上，先测导线在一个测站上，先测导线(doxin)的数据（角

19、度、边长等），紧的数据（角度、边长等），紧接着在该测站进行碎部测量。接着在该测站进行碎部测量。“一步测量法一步测量法”也同时满足现场实时成也同时满足现场实时成图的需要。图的需要。第22页/共36页第二十二页，共36页。（二）一步（二）一步(y b)(y b)测量法测量法以附合导线以附合导线(doxin)为例，说明一步测量法。如下图所示，为例，说明一步测量法。如下图所示，J、K、Q、T为已知点，为已知点，m、n、o、p为图根点，为图根点，1、2、3为碎部点。为碎部点。第23页/共36页第二十三页，共36页。测站点的测定测站点的测定(cdng)n n（1）增设测站点的条件n n数字测图时应尽量利用

20、各级控制点作为测站点。在地物、地貌复杂零碎的特殊情况下，可利用控制点增设测站点。n n（2）增设测站点的方法n n增设测站点是在控制点或图根点上，采用(ciyng)极坐标法，支导线法，辐射法等测定。第24页/共36页第二十四页，共36页。二、碎部测量二、碎部测量(cling)(cling)数据采集数据采集大比例尺地面数字测图与传统白纸测图相比，在碎部测量方面大比例尺地面数字测图与传统白纸测图相比，在碎部测量方面具有以下具有以下(yxi)特点：特点：1、白纸测图通常是在外业直接成图；数字测图的外业工作是、白纸测图通常是在外业直接成图；数字测图的外业工作是记录观测数据或计算的坐标。记录观测数据或计

21、算的坐标。2、数字测图中，碎部测量时可较多地应用自由设站方法建立、数字测图中，碎部测量时可较多地应用自由设站方法建立测站点。一般地图图根点的密度相对于白纸测图的要求可减少。测站点。一般地图图根点的密度相对于白纸测图的要求可减少。3、碎部测量时不受图幅边界的限制，外业不再分幅作业，内、碎部测量时不受图幅边界的限制，外业不再分幅作业，内业图形生成时由软件根据内业图幅分幅表示及坐标范围自动进业图形生成时由软件根据内业图幅分幅表示及坐标范围自动进行分幅和接边处理。行分幅和接边处理。第25页/共36页第二十五页，共36页。二、碎部测量二、碎部测量(cling)(cling)数据采集数据采集大比例尺地面数

22、字测图与传统白纸测图相比，在碎部测量大比例尺地面数字测图与传统白纸测图相比，在碎部测量(cling)方方面具有以下特点：面具有以下特点：4、白纸测图是在图根加密后进行碎部测量、白纸测图是在图根加密后进行碎部测量(cling)。数字测图的碎。数字测图的碎部测量部测量(cling)可在图根控制加密后进行，也可在图根控制点观测同可在图根控制加密后进行，也可在图根控制点观测同时进行，然后在内业计算图根点坐标后再进行碎部点坐标计算。时进行，然后在内业计算图根点坐标后再进行碎部点坐标计算。5、数字测图由数控绘图机绘制地形图，所有的地形轮廓转点都要有坐、数字测图由数控绘图机绘制地形图，所有的地形轮廓转点都要

23、有坐标才能绘出地物的轮廓线来。对必须表示的细部地貌也要按实测地貌标才能绘出地物的轮廓线来。对必须表示的细部地貌也要按实测地貌点才能绘出。因此数字测图直接测量点才能绘出。因此数字测图直接测量(cling)地形点的数目比白纸测地形点的数目比白纸测图会有所增加。图会有所增加。第26页/共36页第二十六页，共36页。（一）碎部测量（一）碎部测量(cling)(cling)步骤步骤 测站设置与检核 测站设置即安置仪器，包括对中、整平、定向，如果是全站仪的话要输入测站点的坐标、高程和仪器高等。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

24、及后视点的坐标，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，不通过检核不能继续测量(cling)。碎部点测量(cling)地面数字测图最常用的碎部测量(cling)方法是极坐标法，分别观测碎部点的方向值、垂直角、斜距、给出镜高（对全站仪来讲，可直接显示出碎部点的坐标），此时用户输入点号和编码后，数据可直接存储在全站仪的PC卡中，或直接传输给便携机（电子平板测图），或记录到电子手簿等记录器中。第27页/共36页第二十七页，共36页。（二）碎部测量方法与坐标（二）碎部测量方法与坐标(zubio)(zubio)计算计算 数字测图由绘图仪绘制地形图，需要绘制的地物轮廓特征点必须

25、有坐标，但由于受到地形和通视条件的影响，实际测量中将有部分点不能用仪器在测站上直接进行观测，因此碎部点测量除主要采用极坐标法外，还要采用其它一些测量方法测定碎部点的坐标。在大多数的测图软件(run jin)中都具有此功能。第28页/共36页第二十八页，共36页。（二）碎部测量方法与坐标（二）碎部测量方法与坐标(zubio)(zubio)计算计算 极坐标法 视距法 延长量边法 垂直量边法 垂足法 直线方向(fngxing)交会 直线距离交会 两直线求交 平行线交会(jio hu)两点前方交会(jio hu)后方交会(jio hu)距离交会(jio hu)第29页/共36页第二十九页，共36页。1

26、 1、极坐标法、极坐标法已知：P1（x1，y1，z1），P2（x2，y2，z2);待求：PQ点的坐标（xQ，yQ，zQ);测法：测站(c zhn)在P1点后视P2，后视方向方位角为H0，量得仪器高为Hi;测得PQ点的水平角H、天顶距Z和斜距S及觇标高Th。算法(sun f)：xQx1+SsinZcos(H0+H)yQy1+SsinZsin(H0+H)zQz1+ScosZ+Hi-Th第30页/共36页第三十页，共36页。2 2、视距法、视距法当使用(shyng)经纬仪施测时，采用极坐标法测量的数据项与全站仪不同，同时数据要由人工键入。其中水平角：H竖直角：V视距切尺读数（上下丝读数）：M，N中丝

27、读数：Th 为已知。算法算法(sun f)：D=100|M-N|cos2VxQx1+Dcos(H0+H)yQy1+Dsin(H0+H)zQz1+DtgV+Hi-Th第31页/共36页第三十一页，共36页。3 3、延长、延长(ynchng)(ynchng)量边法量边法已知：起始点P1，方向(fngxing)点P2；测法：丈量边长D；待求：PQ点坐标。算法算法(sun f)：xQx2+r(x2-x1)yQy2+r(y2-y1)注意：自注意：自注意：自注意：自P1P1开始，沿开始，沿开始，沿开始，沿P1P1 P2P2方向，距离方向，距离方向，距离方向，距离D D为正，反之为负；高程无效。为正，反之为

28、负；高程无效。为正，反之为负；高程无效。为正，反之为负；高程无效。第32页/共36页第三十二页，共36页。4 4、垂直、垂直(chuzh)(chuzh)量边法量边法已知：起始点P1，方向(fngxing)点P2；测法：量得过P2的垂直距离D；待求：PQ点坐标。算法算法(sun f)：r=D/dxQx2+r(y2-y1)yQy2+r(x2-x1)注意：自注意：自注意：自注意：自P2P2开始，沿开始，沿开始，沿开始，沿P1P1 P2P2方向，右转方向，右转方向，右转方向，右转9090度度度度D D为正，左转为正，左转为正，左转为正，左转9090度度度度D D为负；为负；为负；为负；高程无效。高程无

29、效。高程无效。高程无效。第33页/共36页第三十三页，共36页。三、外业作业人员三、外业作业人员(rnyun)(rnyun)的组的组织织外业作业是对数字测图而言，着重(zhuzhng)指碎部测量及其人员的组织。（1）测记法施测时，作业人员一般配置为：45人。观测员1人，记录员1人，草图员1人，跑尺员12人。（2）电子平板施测时，作业人员一般配置为：34人。观测员1人、电子平板（便携机）操作人员1人（记录与成图），跑尺员12人。第34页/共36页第三十四页，共36页。数字测图中地形点的描述必需具备数字测图中地形点的描述必需具备3 3类信息：类信息：1.1.测点的三维坐标；测点的三维坐标；2.2.

30、测测点点的的信信息息，即即地地形形点点的的特特征征信信息息，绘绘图图时时必必须须知知道道该该点点是是什什么么点点：地地貌貌点点？地地物物（房房屋屋、消消火火栓栓、电电线线杆杆 )点点？有有什什么么特征等等特征等等(dn dn)(dn dn)；3.3.测测点点的的连连接接信信息息，据据此此可可将将相相关关的的点点连连成成一一个个地地物物。前前一一项项是是定位信息，后两项是绘图信息。定位信息，后两项是绘图信息。一、地形一、地形(dxng)(dxng)点的信息点的信息描述描述测点的点位是用仪器在外业测量中测得的，最终以X，Y，Z三维坐标(zubio)表示。测点时要表明点号，点号在测图系统中是唯一的，根据它可以提取点位坐标(zubio)。第35页/共36页第三十五页，共36页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第36页/共36页第三十六页，共36页。