测量学第讲野外采集数据精选PPT.ppt
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1、测量学第讲野外采集数据第1页,此课件共53页哦1 1、水准测量的误差因素有哪些?如何消除或减弱?、水准测量的误差因素有哪些?如何消除或减弱?2 2、绘图说明水准仪的主要轴线及应满足的条件。、绘图说明水准仪的主要轴线及应满足的条件。3 3、绘图说明什么是、绘图说明什么是I I角误差,如何消除或减弱?角误差,如何消除或减弱?4 4、什么是交叉误差?交叉误差为何会转化为、什么是交叉误差?交叉误差为何会转化为I I角误差?如何消除或减弱?角误差?如何消除或减弱?5 5、什么是水准尺的零点差?、什么是水准尺的零点差?第2页,此课件共53页哦一、野外数据采集模式一、野外数据采集模式大比例尺数字测图野外数据
2、采集:全站仪测量方法和大比例尺数字测图野外数据采集:全站仪测量方法和GPSRTK测量方法。目前,主要采用全站仪测量方法。测量方法。目前,主要采用全站仪测量方法。在控制点、加密的图根点或测站点上架设全站仪,全站仪经定向后,在控制点、加密的图根点或测站点上架设全站仪,全站仪经定向后,观测碎部点上放置的棱镜,得到方向、竖直角(或天顶距)和距离等观测碎部点上放置的棱镜,得到方向、竖直角(或天顶距)和距离等观测值,记录在电子手簿或全站仪内存;或者是由记录器程序计算碎观测值,记录在电子手簿或全站仪内存;或者是由记录器程序计算碎部点的坐标和高程,记入电子手簿或全站仪内存。部点的坐标和高程,记入电子手簿或全站
3、仪内存。采用采用GPSRTK测定碎部点时,将直接得到碎部点的坐标和高程。测定碎部点时,将直接得到碎部点的坐标和高程。11.3野外数据采集野外数据采集第3页,此课件共53页哦数字测图:将野外采集的碎部点坐标数据、地形要素名称和连接线数字测图:将野外采集的碎部点坐标数据、地形要素名称和连接线型等成图信息通过计算机软件自动处理,经过编辑,自动绘出数字型等成图信息通过计算机软件自动处理,经过编辑,自动绘出数字地形图。地形图。(一)地形点位描述(一)地形点位描述1、地面数字测图中对地形点的描述必须同时具备下列三类信息:、地面数字测图中对地形点的描述必须同时具备下列三类信息:点位信息(碎部点坐标):即点的
4、三维坐标,所有测点按一定规则点位信息(碎部点坐标):即点的三维坐标,所有测点按一定规则编号,根据此编号可自动提取点位坐标。编号,根据此编号可自动提取点位坐标。点的属性信息(地形要素名称):包括地物名称和相应的图式符号,以点的属性信息(地形要素名称):包括地物名称和相应的图式符号,以地形编码表示。地形编码表示。连接关系信息(连接线型):是指计算机可通过测点的连接信息连接关系信息(连接线型):是指计算机可通过测点的连接信息识别点与点的对应连接关系和以什么线形(直线、曲线、圆弧线识别点与点的对应连接关系和以什么线形(直线、曲线、圆弧线等)连接。等)连接。第4页,此课件共53页哦2、野外数据采集的工作
5、程序有二:、野外数据采集的工作程序有二:一是观测碎部点时,绘制工作草图,在工作草图记录地形要素一是观测碎部点时,绘制工作草图,在工作草图记录地形要素名称、碎部点连接关系。然后在室内将碎部点显示在计算机屏名称、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部点,输入图幕上,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。形信息码和生成图形。一是采用笔记本电脑和一是采用笔记本电脑和PDA掌上电脑作为野外数据采集记录掌上电脑作为野外数据采集记录器,在观测碎部点之后,对照实际地形输入图形信息码和生器,在观测碎部点之后,对照实际地形输入图形
6、信息码和生成图形。成图形。数据采集除硬件设备外,需要有数字测图软件支持。数据采集除硬件设备外,需要有数字测图软件支持。第5页,此课件共53页哦(二)地形编码方法(二)地形编码方法为便于计算机识别,碎部点的地形要素名称、碎部点为便于计算机识别,碎部点的地形要素名称、碎部点连接线型信息也都用数字代码或英文字母代码来表示,连接线型信息也都用数字代码或英文字母代码来表示,称为图形信息码。称为图形信息码。用来说明地形点的属性信息,以便计算识别地形点是哪一用来说明地形点的属性信息,以便计算识别地形点是哪一类特征点,用何图式符号来表示。类特征点,用何图式符号来表示。按照按照GB14804931:5001:1
7、0001:2000地形地形图要素分类与代码图要素分类与代码标准,地形图地形要素属性分为标准,地形图地形要素属性分为9大类。大类。第6页,此课件共53页哦(三)图形信息的分层(三)图形信息的分层图形信息按属性分类,存放在不同层上。由不同层面上的属性信息叠置即形成地形图。图形信息按属性分类,存放在不同层上。由不同层面上的属性信息叠置即形成地形图。按照按照GB14804931:5001:10001:2000地形图要素分类与代码地形图要素分类与代码标准分为标准分为9个个信息层:信息层:1层为测量控制点层为测量控制点2层为居民地和垣栅层为居民地和垣栅3层为工矿建(构)筑物及其它设施层为工矿建(构)筑物及
8、其它设施4层为交通及附属设施层为交通及附属设施5层为管线及附属设施层为管线及附属设施6层为水系及附属设施层为水系及附属设施7层为境界层为境界8层为境界,地貌和土质层为境界,地貌和土质9层为地貌及土质,植被层为地貌及土质,植被第7页,此课件共53页哦(四)几种编码方案(四)几种编码方案1、三位整数编码、三位整数编码2、四位编码、四位编码3、全要素编码、全要素编码第8页,此课件共53页哦二、数据记录内容和格式二、数据记录内容和格式大比例尺数字测图野外采集的数据包括:大比例尺数字测图野外采集的数据包括:一般数据,如测区代号、施测日期、小组编号等。一般数据,如测区代号、施测日期、小组编号等。仪器数据,
9、如仪器类型、仪器误差、测距仪加常数、乘常数等。仪器数据,如仪器类型、仪器误差、测距仪加常数、乘常数等。测站数据,如测站点号、零方向点号、仪器高、零方向读数等。测站数据,如测站点号、零方向点号、仪器高、零方向读数等。方向观测数据,如方向点号、目标的觇标高、方向、天顶距和斜距的方向观测数据,如方向点号、目标的觇标高、方向、天顶距和斜距的观测值等。观测值等。碎部点观测数据,如点号、连接点号、连接线型、地形要素分类码,碎部点观测数据,如点号、连接点号、连接线型、地形要素分类码,方向、天顶距和斜距的观测值,以及觇标高方向、天顶距和斜距的观测值,以及觇标高(或者是计算的经或者是计算的经x、y坐标和高程坐标
10、和高程)等。等。控制点数据,如点号、类别、控制点数据,如点号、类别、x、y坐标和高程等。坐标和高程等。第9页,此课件共53页哦不同的记录类别码放在每条记录的开头表示记录类别。不同的记录类别码放在每条记录的开头表示记录类别。规定各种数据的字长,根据数据字长和数据之间的关系,确定一条记录的长度。规定各种数据的字长,根据数据字长和数据之间的关系,确定一条记录的长度。每条记录具有相同的长度和相同的数据段,按记录类别码可以确定一每条记录具有相同的长度和相同的数据段,按记录类别码可以确定一条记录中各数据段的内容,不用的数据段可用零填充。条记录中各数据段的内容,不用的数据段可用零填充。野外数据记录格式:分为
11、野外数据记录格式:分为8个数据段个数据段A1表示记录类别,后面的记录按记录类别表示相应的内容。表示记录类别,后面的记录按记录类别表示相应的内容。如如A1表示的一条碎部点记录,表示的一条碎部点记录,A2表示点号,表示点号,A3表示连接点号,表示连接点号,A4表示表示线型和线序,线型和线序,A5表示地形要素代码,表示地形要素代码,A6、A7、A8分别表示碎部点的分别表示碎部点的x、y坐标和高程。坐标和高程。A1A2A3A4A5A6A7A8第10页,此课件共53页哦三、地形图要素分类和代码三、地形图要素分类和代码按照按照GB14804931:5001:10001:2000地形图要素分类与代地形图要素
12、分类与代码码标准,地形图要素分为标准,地形图要素分为9个大类:个大类:测量控制点测量控制点居民地和垣栅居民地和垣栅工矿建(构)筑物及其它设施工矿建(构)筑物及其它设施交通及附属设施交通及附属设施管线及附属设施管线及附属设施水系及附属设施水系及附属设施境界境界地貌和土质地貌和土质植被植被第11页,此课件共53页哦地形图要素代码:四位数字码组成,从左到右,地形图要素代码:四位数字码组成,从左到右,第一位是大类码,用第一位是大类码,用19表示表示第二位是小类码第二位是小类码第三位是一级代码第三位是一级代码第四位是二级代码第四位是二级代码例:一般房屋代码为例:一般房屋代码为2110,简单房屋为,简单房
13、屋为2120,围墙代码为,围墙代码为2430,高速公路为,高速公路为4310,等级公路为,等级公路为4320,等外公路为,等外公路为4330等等。等等。第12页,此课件共53页哦四、连接线代码四、连接线代码除独立地物外,线状地物和面状地物符号是由两个或更多的除独立地物外,线状地物和面状地物符号是由两个或更多的点连接起来构成。点连接起来构成。对于同一种地物符号,连接线的形状也可以不同。例如房屋的轮廓线对于同一种地物符号,连接线的形状也可以不同。例如房屋的轮廓线多数为直线段的连线,也有圆弧段。多数为直线段的连线,也有圆弧段。点与点连接时,需要有连接线的编码。点与点连接时,需要有连接线的编码。连接线
14、分为直线、圆弧、曲线,分别以连接线分为直线、圆弧、曲线,分别以1、2、3表示,称为连接表示,称为连接线型码。线型码。为使一个地物上的点由点记录按顺序自动连接起来,形成一个图为使一个地物上的点由点记录按顺序自动连接起来,形成一个图块,需要给出连线的顺序码,例如用块,需要给出连线的顺序码,例如用0表示开始,表示开始,1表示中间,表示中间,2表示结束。表示结束。第13页,此课件共53页哦五、图形信息码的输入五、图形信息码的输入1 1、输入方式、输入方式u输入图形信息码是在数据采集过程中完成的。输入图形信息码是在数据采集过程中完成的。u可可外外业业完完成成后后,根根据据草草图图将将有有关关的的图图形形
15、信信息息码码输输入入到到相相应应的的点点记记录录中中,这这种种方方式式,可可减减少少野野外外观观测测时时间间,在在野野外外不不需需要要有有显显示示图图形形功功能能的的记记录录器,但不直观,在地形要素复杂情况下易于出错。器,但不直观,在地形要素复杂情况下易于出错。u也也可可采采用用笔笔记记本本电电脑脑或或PDAPDA掌掌上上电电脑脑,在在现现场场输输入入图图形形信信息息码码和和显显示图形,及时发现数据采集中的错误。示图形,及时发现数据采集中的错误。第14页,此课件共53页哦2 2、公共点记录的增加、公共点记录的增加u在连接线状地物面状地物轮廓边界线时,遇到同一点有在连接线状地物面状地物轮廓边界线
16、时,遇到同一点有3 3个个或多于或多于3 3个连接方向(这种点为结点),或者是同一个点属于不同的个连接方向(这种点为结点),或者是同一个点属于不同的地形要素,在这种情况下就需要增加公共点记录。地形要素,在这种情况下就需要增加公共点记录。u每个公共点记录只输点号和图形信息码,公共点记录的点号和原每个公共点记录只输点号和图形信息码,公共点记录的点号和原点号相同,图形信息码按实际输入,其他各项记录为零,但实际的点号相同,图形信息码按实际输入,其他各项记录为零,但实际的值和原点号记录相应的记录项相同。值和原点号记录相应的记录项相同。第15页,此课件共53页哦3、图块各点连接方向、图块各点连接方向除控制
17、点及无方位的独立符号表示的地物外,应将所测地物点连接成图块。图块上各点除控制点及无方位的独立符号表示的地物外,应将所测地物点连接成图块。图块上各点应按规定的方向顺序连接,如某一测图系统对图块各点连接方向作如下规定:应按规定的方向顺序连接,如某一测图系统对图块各点连接方向作如下规定:有方位的独立地物,如窑洞、矿井中的斜井和平峒等,在对应于地物符号中心的两有方位的独立地物,如窑洞、矿井中的斜井和平峒等,在对应于地物符号中心的两侧对称各测一点,所绘地物符号位于连线的右侧。侧对称各测一点,所绘地物符号位于连线的右侧。对于围墙、陡坎、栏杆等线状地物,连接各轮廓点,短线符号绘在连接方向的对于围墙、陡坎、栏
18、杆等线状地物,连接各轮廓点,短线符号绘在连接方向的右侧。而对双线道路、河流等两侧应分别连接,并使另一侧位于连接方向的右右侧。而对双线道路、河流等两侧应分别连接,并使另一侧位于连接方向的右侧。侧。对于房屋、池塘、地类界等闭合的面状符号,按顺时针方向连接各轮廓点。对于房屋、池塘、地类界等闭合的面状符号,按顺时针方向连接各轮廓点。对于一些特殊图块,必须按系统规定的顺序连接,如台阶、双线桥、依比例的地下出对于一些特殊图块,必须按系统规定的顺序连接,如台阶、双线桥、依比例的地下出入口等图块。入口等图块。第16页,此课件共53页哦六、工作草图六、工作草图在数字测图野外数据采集中,绘制工作草图是保证数字测图
19、质量的一项措施。工在数字测图野外数据采集中,绘制工作草图是保证数字测图质量的一项措施。工作草图是图形信息编码,碎部点间接坐标计算和人机交互编辑修改的依据。作草图是图形信息编码,碎部点间接坐标计算和人机交互编辑修改的依据。在进行数字测图时,如果测区有相近比例尺的地图,则可利用旧图或影像图并适当放在进行数字测图时,如果测区有相近比例尺的地图,则可利用旧图或影像图并适当放大复制,裁成合适的大小(如大复制,裁成合适的大小(如A4幅面)作为工作草图。在这种情况下,作业员可幅面)作为工作草图。在这种情况下,作业员可先进行测区调查,对照实地将变化的地物反映在草图上,同时标出控制点的位置,先进行测区调查,对照
20、实地将变化的地物反映在草图上,同时标出控制点的位置,这种工作草图也起到工作计划图的作用。这种工作草图也起到工作计划图的作用。在没有合适的地图可作为工作草图的情况下,应在数据采集时绘制工作在没有合适的地图可作为工作草图的情况下,应在数据采集时绘制工作草图。工作草图应绘制地物的相关位置、地貌的地性线、点号、丈量距草图。工作草图应绘制地物的相关位置、地貌的地性线、点号、丈量距离记录、地理名称和说明注记等。草图可按地物相互关系一块块绘制,离记录、地理名称和说明注记等。草图可按地物相互关系一块块绘制,也可按测站绘制,地物密集处可绘制局部放大图。草图上点号标注应清也可按测站绘制,地物密集处可绘制局部放大图
21、。草图上点号标注应清楚正确,并和电子手簿记录点号一一对应,如下图所示。楚正确,并和电子手簿记录点号一一对应,如下图所示。第17页,此课件共53页哦野外碎部测量绘制的工作草图野外碎部测量绘制的工作草图野外碎部测量绘制的工作草图野外碎部测量绘制的工作草图 第18页,此课件共53页哦1 1、光学经纬仪的主要部件是什么?、光学经纬仪的主要部件是什么?2 2、分微尺的读数规则是什么?、分微尺的读数规则是什么?3 3、叙述测回法对一个单角进行两个测回的观测步骤。、叙述测回法对一个单角进行两个测回的观测步骤。4 4、用、用J2J2的仪器进行方向观测法时需要计算哪些限差?的仪器进行方向观测法时需要计算哪些限差
22、?5 5、什么是竖盘指标差,如何计算?如何消除?、什么是竖盘指标差,如何计算?如何消除?第19页,此课件共53页哦野外采集的碎部数据,在计算机上显示图形,经过计算机人机交野外采集的碎部数据,在计算机上显示图形,经过计算机人机交互编辑,生成数字地形图。计算机地形图编辑是操作测图软件互编辑,生成数字地形图。计算机地形图编辑是操作测图软件(或菜单)来完成的。(或菜单)来完成的。大比例尺地面数字测图软件具有以下功能:大比例尺地面数字测图软件具有以下功能:碎部数据的预处理:包括在交互方式下碎部点的坐标计算及编码、碎部数据的预处理:包括在交互方式下碎部点的坐标计算及编码、数据的检查及修改、图形显示、数据的
23、图幅分幅等。数据的检查及修改、图形显示、数据的图幅分幅等。地形图的编辑:包括地物图形文件生成、等高线文件生成、图地形图的编辑:包括地物图形文件生成、等高线文件生成、图形修改、地形图注记、图廓生成等。形修改、地形图注记、图廓生成等。地形图输出:包括地形图的绘制、数字地形图数据库处理及储存。地形图输出:包括地形图的绘制、数字地形图数据库处理及储存。11.4 11.4 数字地形图编辑和输出数字地形图编辑和输出第20页,此课件共53页哦一、数据的图幅分幅和图形文件生成一、数据的图幅分幅和图形文件生成地面数字测图的碎部记录文件,通常不是以一幅图的范围作为一个地面数字测图的碎部记录文件,通常不是以一幅图的
24、范围作为一个文件来记录的,这是由于作业小组的测量范围是按河流、道路的自然文件来记录的,这是由于作业小组的测量范围是按河流、道路的自然分界来划分,同时记录文件的大小也取决于电子手簿的记录容量。分界来划分,同时记录文件的大小也取决于电子手簿的记录容量。因此,一个碎部记录文件可能涉及几幅图,或者是一幅图由多个因此,一个碎部记录文件可能涉及几幅图,或者是一幅图由多个记录文件拼接生成。完整的碎部记录文件应该完成碎部点的坐标记录文件拼接生成。完整的碎部记录文件应该完成碎部点的坐标计算和编码,坐标计算和编码可以在原来的记录手簿上完成,或计算和编码,坐标计算和编码可以在原来的记录手簿上完成,或者是在计算机上完
25、成。当碎部记录文件在计算机上显示的图形和者是在计算机上完成。当碎部记录文件在计算机上显示的图形和实地地形(或工作草图)对照符合后,再按图幅生成图形文件。实地地形(或工作草图)对照符合后,再按图幅生成图形文件。第21页,此课件共53页哦 图图图图11111111 3 3 3 3 碎部记录文件的图幅拼接碎部记录文件的图幅拼接碎部记录文件的图幅拼接碎部记录文件的图幅拼接 图图图图11111111 4 4 4 4 图块构成图块构成图块构成图块构成u如图所示,一幅图的图形文件由三个碎部记录文件拼接生成,其中如图所示,一幅图的图形文件由三个碎部记录文件拼接生成,其中D01、D02、D03是碎部点记录文件。
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