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1、数字测图原理与应用,郑 平 元 地球科学学院,第一章 数字测图概述,1.1 数字测图概述 比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。 白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。,数字测图的概念,数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。数字测图实质上是一种全解析机助测图方法。它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。 （1）比例尺的分类 小比例尺：1:25万、1:50万、1:
2、100万 中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万 大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、 1:5000、1:1万,（2）白纸测图 图解地图 平板仪测图,经纬仪测图,（3）数字测图 数字地图, 测量仪器 计算机等硬件系统 自动化成图软件系统 广州南方测绘CASS； 清华山维EPSW； 武汉瑞得RDMS； 北京威远图SV300； 广州开思SCSG。,（4）大比例尺数字地图,贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。,一、数字测图的优点,数字地图是以数字的形式表达地形特征点的集合形态，数字测图实质是一种全解析机助测图的方法。与模拟测图相比，具有显而易见的优势和广
3、阔的发展前景，是地形测绘发展的技术前沿。 1.数字测图使大比例尺测图走向自动化 2.数字测图使大比例尺测图走向数字化 3.数字测图使大比例尺测图实现了高精度 4.数字测图使大比例尺测图进入了新时期,二、数字测图技术特点,精度高 自动化程度高、劳动强度小 更新方便、快捷 便于保存与管理 便于应用 易于发布和实现远程传输,二、数字化测图的发展历程,50年代初期，机助成图技术蓬勃发展； 50年代到60年代中期，图数转换装置和数控绘图机问世； 70年代，计算机地图制图系统迅猛发展及电子速测仪面世； 80年代后，计算机技术和信息技术迅速发展，地图数据库和地理信息系统相继建立，全数字化测图系统面世，遥感（
4、RS）和全球定位系统（GPS）广泛应用，数字化测图必将朝自动化、数字化、智能化和信息化方向发展。,两模式、三阶段,综观国际、国内地面数字测图技术，其发展的进程大体是“两模式”、“三阶段”。 （1）数字测记模式：野外测记，室内成图。 第一阶段（20世纪70年代末至80年代初） 第二阶段（80年代中后期） （2）电子平板测绘模式：内外业一体化，所显即所测，实时成图。（第三阶段）,三、数字测图技术的发展趋势,全站仪自动跟踪测量模式 GPS测量模式 数字摄影测量模式,1-1. 全站仪自动跟踪测量模式,1-2. 全站仪自动跟踪测量模式,1-3. 全站仪自动跟踪测量模式,1. 全站仪自动跟踪测量模式,徕卡
5、TPS1100系列全站仪 马达驱动与自动目标识别。 自动跟踪。 镜站遥控测量。 无反射棱镜测量。 支持用户自编应用程序。,2-1. GPS测量模式,GPS(global positioning system)是全球定位系统的简称。它是美国国防部于1973年组织研制的军用导航定位系统，80年代商品化并推广到民用，引起各界广泛的注意。GPS定位方法精度高，方便灵活。GPS定位技术在测绘中的应用和普及，是测绘科技的一个重大的突破性进展。,2-2. RTK 作业模式,20世纪90年代出现了载波相位差分技术，又称RTK（Real Time Kinematic）实时动态定位技术，能够实时提供测点（用户站）
6、在指定坐标系的三维坐标成果，在20km测程内可以达到厘米级的精度。 RTK作业模式的测程（基准点与流动站的距离）可以达到10-20km，适用于视野开阔的区域。,2-3. RTK 作业模式,3-1.数字摄影测量模式,利用全站仪进行数据采集时，每次只能测定一个点，而利用摄影测量的方法则可同时测定多个点，这是摄影测量方法的最大优点。,3-2.数字摄影测量模式,3D激光扫描仪采用主动式激光发射，所以它不受周围光线的影响，可以实现白天和黑夜作业，被广泛应用于军事侦察、变形监测、地质灾害防治等方面，它必将在目标数据的采集及快速成图方面愈发显示出其它测量方法不可替代的优势。 总之，野外数字测图系统未来的发展主要在改进野外数据采集手段方面，从而不断提高野外数字测图的作业效率。,四、大比例尺数字地图的特点,大比例尺数字地图以数字形式表示地图的内容。 大比例尺数字地图具有良好的现势性。 大比例尺数字地图是以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。 大比例尺数字地图具有较高的位置精度且精度均匀。,四、大比例尺数字地图的特点,大比例尺数字地图为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。 大比例尺数字地图的建立需要较大的费用和较长的时间。 大比例尺数字地图的读写需要相应的软硬件的支持。,