数字测图原理与方法知识点.pdf

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1、第一章 数字测图概述 1、什么是模拟测图、数字测图？ 模拟测图：是野外采集数据地意思 ,D 是全站仪 或者测距仪实际测量地距离值,单位是公里 4、简述红外线测距仪原理 不利用时间 ,利用红外线载波相位地相位差来计算距离. 5、了解编码度盘测角原理、勘丈法 ( 只测距 离测定一部分碎部点地位置( 坐标 , 最后充分利用直线、直角、平行、对称、全等等几何特征, 在室内 ( 或现场 计算 出所有碎部点地坐标.p1EanqFDPw 2、碎部点坐标测算方法中主要有哪5 大类 , 其原理各为什么？ 全站仪法 =0.025mm 、精度 =0.1mm 、幅面大小、速度 4、测量坐标系与屏幕坐标系 测量坐标系采

2、用高斯-吕克格坐标系或者是独立坐标系,是一种平面直角坐标系统X 轴为纵轴 ,用它表示南北方向,Y 轴作 为横轴,表示东南方向. 屏幕坐标系地Y 轴向下为正 ,且屏幕坐标都为正值,坐标原点在屏幕地左上角.xHAQX74J0X 他俩之间坐标地数值范围不同. 5、正交线性变换、仿射变换、投影变换地原理式什么,如何进行 ,各需几个控制点？ 6、矢量数据地优点：表示地理数据地精度高,数据结构严密,数据量小 ,用网络连接法能完整地描述拓扑结构,图形输出 精确美观 ,图形数据和属性数据地恢复、更新、综合都能够实现.LDAYtRyKfE 缺点：数据结构复杂,多边形或多边形网很难用叠置方法与栅格图进行组合,显示

3、和绘图费高,数学模拟比较困难,技术复 杂,多边形内地空间分析不容易实现.Zzz6ZB2Ltk 栅格数据地优点：数据结构简单,空间数据地叠置和组合十分容易进行,各类空间分析比较容易,数学模拟方便,技术开发 费用低dvzfvkwMI1 缺点：图形数据量大,用大像元减少数据量时,可识别地现象结构损失信息多,地图输出不精美,难以建立网络连接关系,投 影变换花费时间多.rqyn14ZNXI 7、定位号：对地物符号插入点对应地测量点地位置. 8、栅格数据到矢量数据地转换： 基于图像数据地矢量化：a、二值化 b、预处理c、细化 d、跟踪 基于再生栅格数据地矢量化：a、识别内边界b、识别公共边界c、追踪外边界

4、d、建立绘图数据文件. 9、图幅接边就是将两幅图上地地物拼接,并恢复相关信息地过程. 接边时 ,除了几何接边,还要进行属性接边,保持接边地物属性地一致性. 逻辑接边包含两个方面地内容： 1）检查同一目标在想邻图幅内地地物编码和属性数据是否一致. 2）将同一目标在相邻图幅地空间实体,在逻辑上连接在一起. 第五章 计算机制图地数学基础 1、测量坐标系到屏幕坐标系地转换 2、同一坐标系内地变换：1、平移 2、比例缩放3、旋转 3、地图符号分类：点状符号,线状、面状 设计思想：与其图形系统地实现方法一样,1、以CAD 为基础 ,2、根据自己地图形数据结构和应用平台自由开发 EmxvxOtOco 4、w

5、block 与 block 地区别： WBLOCK 是生成外部文件,BLOCK 是生成内部块 5、如何设置线型和填充样式： 填充图案为 .pat格式为： * 图案名 角度 ,x 起点 ,y 起点 ,x 增量 ,y 增量 6、DTM ：以数字形式,按一定地结构组织在一起,表示实际地形特征地空间分布,即地形形状大小及起伏状况地数字描 述.SixE2yXPq5 DEM ：用一组有序数值阵列形式表示地面高程地一种实体地面模型, 是 DTM地一个分支 . 7、影响 DTM地精度有哪些？ DTM精度：样点点位及密度、插值算法、数据结构地选择 评价 DTM 性能地参数：精度、计算速度、处理数据量、用户界面、

6、数据采集工作量 8、什么是TIN, 矩形格网 TIN：直接利用测区内野外实测地所有特征特征点, 构造出邻接三角形组成地格网型结构. 矩形格网：将离散地原始点, 依照插值计算法归纳出规则形状格网地结点坐标, 有规律地存放在DTM 中. 9、建立 TIN 地方法有哪些 , 如何处理一些特殊情况,比如断裂线处理 建立 TIN 地方法：泰森多边形算法、最近距离算法、最小边长法. 断裂线处理：在输入数据及预处理和分类过程中, 把断裂线提取出来并扩展成以格极窄地条形闭合域. 10、请简述登高线地生成过程及基本思想 先建立 TIN, 再等高线跟踪 , 最后拟合 11、高程插值：根据给定地平面坐标P,利用邻近

7、地已知高程地离散点作为参考点, 计算 P点高程 算法：线性插值、高次多项式插值和最小二乘法插值、距离加权平均插值 12、判断格网中是否有等高线：从矩形格网地某格单元边上开始, 由等高线地延伸方向据矩形格网地结点地高程值决 定6ewMyirQFL 13、等高线平滑处理：线形迭代法、分段三次多项式、张力样条插值、二次多项式加权平均. 14、计算土方量地三种方法： (1等高线法 应用等高线计算体积地基本方法是,先量出各等高线所包围地面积,相邻两等高线包围地面积平均值乘以等高距,就是两 等高线间地体积(即土石方量. (2方格网法 该法主要用于施工场地范围较大,地形起伏不大且地面坡度有规律地区域.kav

8、U42VRUs (3断面法 在地形图上求公路,渠道等带状土工建筑物地挖,填方时 ,一般都采用断面法 15、TIN 优点： a、以原始数据作为网结点b、不改变原始数据及其精度c、保存原有地关键地形特征d、利用TIN 追 踪等高线地算法相对简单.y6v3ALoS89 补充： 5 目前我国数据采集方法主要有哪几种：目前我国主要采用数字化仪法、航测法和大地测量仪器法采集数据. 前两者主要是室内作业采集 数据 , 大地测量仪器法是野外采集数据.M2ub6vSTnP 6 数字测图系统与地理信息系统地关系 地理信息系统 (Geographic Informantion System 简称 GIS是在计算机软

9、硬件支持下地与采集、存储、管理、描述及分析地球表面与 空间地理分布有关地数据地空间信息系统. 它已在城市规划、管理、监测、建设和决策等方面得到了广泛运用. 现阶段利用基础GIS 平台建立一个应用系统, 通常有以下步骤：a周密完善地系统设计, 根据实际情况 , 面向最终目标进行底层地工 作； b面向最终目标 , 利用基础 GIS 进行二次开发 , 使 GIS 数据得到广泛应用；c数据地输入与更新工作. 而 GIS 数据地获取、更新、维护工作主要由测绘行业承担. 地面数字测图就是在这种背景下发展起来地, 它日益成为获取大比例尺数字 地图及城市各类地理信息系统以及为保持其现势性所进行地空间地理信息系

10、统数据更新地主要手段.0YujCfmUCw 8 数字测图地展望 目前要在我国全面实现数字测图还有许多困难, 主要问题是资金问题、人才问题和观念问题, 而不是技术问题. 进口仪器 ( 全站仪和自 动绘图仪等 价格昂贵 , 使测绘成本提高. 我国测绘技术人员对传统测绘技术掌握较好, 但由于缺少进修机会, 很多测绘技术人员对数字测图 技术很陌生 ,数字测图产品地使用与管理更缺乏人才. 另外在推广数字化测图过程中, 一定要更新观念, 应充分认识数字化测图地优点. 数字 测图必须突破 “ 图“地概念 , 而突出 “数“ 地概念 ,测量数据一定要全息保存. 测量数据应全社会共享. 今后数字化测图软件地发展

11、方向应该是一种无点号、无编码地镜站电子平板测图系统.测站上地仪器照准镜站反光镜后, 自动将经处 理地以三维坐标形式地数据, 用无线电传输入电子平板, 并展点和注记高程. 这种自动化测图系统, 走出了当今困扰我们地编码困难和编码 机内处理麻烦地圈子, 可能成为今后数字化测图地主要系统. 今后数字化测图软件地界面一定很友好, 操作很简单 , 一学就会 .eUts8ZQVRd 第二章 4 简述红外线测距仪测距原理？ 光电测距仪地种类比较多, 如按载波来分 ,采用可见光或红外光作为载波地称为光电测距, 采用微波段地无线电波作为载波地称为微波测距. 光电测距仪是通过测量光波在待测距离上往、返一次所经过地

12、时间t, 间接地确定两点间距离D地一种仪器 . 如图 2.2.1,测定两点间地距 离时 , 在 A点安置光电测距仪, 在 B安置反光棱镜 , 仪器发出地光束由A到达 B, 经反光棱镜反射后又返回到仪器一设光速. 为已知 , 如果再知 道光束在待测距离刀上往、返传播地时间f, 则距离 D就可由下式求得；sQsAEJkW5T D=t2dc/2 这就是光电测距仪工作地基本原理, 也即红外测距仪测距原理. 5 编码度盘测角原理在玻璃圆盘上刻划几个同心圆带, 每一个环带表示一位二进制编码, 称为码道 ( 如下图所示 ）. 如果再将全圆划成若干 扇区 , 则每个扇形区有几个梯形, 如果每个梯形分别以“亮”

13、和“黑”表示“0”和“1”地信号, 则该扇形可用几个二进数表示其角值. 例 如, 用四位二进制表示角值, 则全圆只能刻成2416 个扇形 , 则度盘刻划值为360 o/16=22.5o, 如图所示 , 这显然是没有什么实际意义地 . 如果 最小值为 20” , 则需刻(3606060/20=64800个扇形区 , 而 648002 16 个码道 . 因为度盘直径有限, 码道愈多 , 靠近度盘中心地扇形间隔 愈小 , 又缺乏使用意义 , 故一般将度盘刻成适当地码道, 再利用测微装置来达到细分角值地目地.GMsIasNXkA 6 简述动态光栅度盘测角原理 动态光栅度盘测角原理如下图所示. 度盘光栅

14、可以旋转, 另有两个与度盘光栅交角为 地指标光栅S和 R,S为固定光栅 , 位于度 盘外侧； R为可动光栅 , 位于度盘内侧 . 同时 , 度盘上还有两个标志点a 和 b,S 只接收 a 地信号 ,R 只接收 b 地信号 , 测角时 ,S 代表任一原方 向,R 随着照准部旋转 , 当照准目标后 ,R 位置已定 , 此时启动测角系统, 使度盘在马达地带动下, 始终以一定地速度逆时针旋转,b 点先通过 R, 开始计数 . 接着 a 通过 S,计数停止 , 此时计下了RS之间地栅距 输入控制点坐标：输入便于记忆地文件名 整置仪器：在测站点上对中、整平仪器, 按下仪器电源开关POWER,转动望远镜 ,

15、 使全站仪进入观测状态, 再按MENU键, 进入主菜单 .(3 输入数据采集文件名：在主菜单下, 选择 数据采集 输入测站点数据：在数据采集菜单下, 选择 F1 输入后视点数据：在数据采集菜单下,按 F2 定向：当测站点数据和后视点数据输入完成后, 按 F3 碎部测量：照准目标 数据记录：文件状态 ,O( 奇,E( 偶等.zvpgeqJ1hk 9 波特率 : 数据传输速度 、勘丈法 ( 只测距离 测定一部分碎部点地位置( 坐标 , 最后充分利用直线、直角、平行、对称、全等等几何特征, 在室内 ( 或现 场计算出所有碎部点地坐标. 也可以直接在测图软件地作图环境下绘出图形来.NrpoJac3v1

16、 3 极坐标法 极坐标法是测量碎部点最常用地方法. 如下图所示 ,Z 为测站点 ,O 为定问点 ,P 为待求点 . 在 Z点安置好仪器 , 量取仪器高i ；照准 O点, 读取定向点O 地方向值L0,( 常配置为零 , 以下设定向点地方向值为零, 然后照准待求点P 量取觇标高 ( 镜高 读取方向值LP, 再测出 Z 至 P点间地距离 ( 斜距SZP和竖角 (全站仪大部分以天顶距T 表示 ,T=90 0- , 则待定点坐标和高程可由下式求得： 1nowfTG4KI 式中：ZP=ZO-LP4 欲测定一房角点, 由于其附近 、面状地物填充码等. 地形编码设计应遵循地原则：(1 符合国标图式分类, 符合

17、地形图绘图规则；(2 简练 , 便于操作和记忆 , 比较符合测量员地习惯；(3 便于计算机处理；(4 便于 GIS 等软件地使用 . 编码类型 ：目前 , 国内开发地测图软件已经 很多 , 一般都是根据各自地需要、作业习惯、仪器设备及数据处理方法等设计自己地数据编码方案, 还没有形成固定地标准. 数据编码从结 构和输入方法上区分, 主要是有全要素编码、块结构编码、简编码和二维编码.HbmVN777sL 1、全要素编码方案：全要素编码要求对每个碎部点都要进行详细地说明. 全要素编码通常是由若干个十进制数组成. 其中每一位数字都 按层次分 , 都具有特定地含义.V7l4jRB8Hs 如某一碎部点地

18、编码为20181503, 各位数字地含义如下：第一位数字 式计算 .IAg9qLsgBX 为点 P在测量坐标系中地坐标,(minXg,minYg 为要显示区域地最小测量坐标 为 最大测量坐 为点 P在计算机屏幕显示区地屏幕坐标,(minXs ,minYs 为屏幕显示区地最小屏幕坐标( 左上角 , (maxXs ,maxYs 为屏幕显示区地最大屏幕坐标 式计算出地两个系数中地较小者, 即 SXYminSX,SY. 因而 , 在实际坐标变换中,(4-1-1式中地 SX,SY应都用 SXY代 替.asfpsfpi4k 测量坐标系到绘图仪坐标系地换算 绘图仪坐标系和数学中地笛卡尔坐标系是相同地, 它地

19、坐标原点 , 对不同地绘图仪硬件缺省值不尽相同, 有地位于绘图仪地左下角, 有地位于绘图仪地中心, 但一般都可通过软件将绘图仪地坐标原点设于绘图仪有效绘图区地任一位置. 绘图仪地坐标单位为绘图仪脉冲当 量, 多数绘图仪地一个脉冲当量等于0.025mm或 0.00098 英寸 .ooeyYZTjj1 同样 , 对实地某点P 转换到绘图仪坐标系中地坐标可按(4-1-2式计算 . 其 中,(Xg,Yg 、(minXg,minYg 地意义同前所述 ,(Xp,Yp 为点 P 在绘图仪坐标系中 地坐标 ,(minX p ,minYp 为绘图左下角在绘图仪上地定位坐标, M为测量坐标到 绘图仪坐标换算地比例

20、系数, 即地图比例分母 .BkeGuInkxI 3 地图符号分类：可以分为 3 类, 即独立符号、线状符号和面状符号. 课本 P113 8TIN：直接利用测区内野外实测地所有特征特征点离散数据点） , 构造出邻接三角形组成地格网型结构. 总结纸）PgdO0sRlMo 10 简述等高线地绘制方法及其基本思想？：绘制等高线地方法主要有离散点网格化和三角网法两种. 离散点 网格化地过程实际上是一个 建立方格网数字高程模型地过程, 它地基本思想是利用有限地离散点数据建立一个曲面去逼近地形表面, 然后在这个曲面上内插网格点高 程. 三角网法 是直接利用原始离散点建立数学高程模型,和网格法相比 , 它具有

21、以下一些优点：它直接利用原始数据, 对保持原始数据精度, 引用各种地性线信息非常有用；尤其是对于地面测量获得地数据, 其数据点大多为地形特征点、地物点, 它们地位置含有重要地地形信息. 因此对于大比例尺数字测图直接利用原始离散点建立数字高程模型是比较合适地.3cdXwckm15 考题： 30 分地填空 , 基本是基础概念 , 包括 4D等 15 分地名词解释 ,5 个,1 、数字测图 2、数字编码3、电子平板4、DTM 5 、TIN 25 分简答 ,5 个大概） , 1、手扶跟踪数字化仪地操作及定位地意义 2、绘制草图地重要性, 及草图地要求 3、数字地图地应用 4、简述等高线地绘制过程及其基本思想 5、数字地图地未来与发展 30 分计算题 ,4 题： 1、考照准偏心法中地直线延长偏心法7 分） 2、考简编码 , 及编辑简编码地引导文件7 分） 3、比例转换 4 分）数字地图1：500 和什么图地1：1000 4、详述草图法中地全站仪测碎部点地步骤及室内成图地步骤12 分） , 这个最晕了 , 根本就没计算 4-1-2 ）