高職《數(shù)字化測圖》全書教學課件

模塊1數(shù)字化測圖概述學習目標（1）了解數(shù)字地圖與數(shù)字化測圖的概念及特點。（2）掌握數(shù)字化測圖的作業(yè)模式和作業(yè)過程。本模塊主要介紹數(shù)字地圖的概念及優(yōu)點、數(shù)字化測圖技術(shù)的概念及特點、數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢，以及數(shù)字化測圖的作業(yè)模式與作業(yè)過程等。通過對本模塊的學習，學生應能夠正確陳述數(shù)字化測圖的基本概念和主要特點，了解數(shù)字化測圖的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢，理解數(shù)字化測圖各種作業(yè)模式的優(yōu)缺點，能夠根據(jù)具體條件正確選擇合適的數(shù)字化測圖作業(yè)模式。1?1數(shù)字化測圖的基礎(chǔ)知識54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.

傳統(tǒng)的地形圖測繪是由經(jīng)緯儀（平板儀）通過測量角度、距離、高差并記錄，在室內(nèi)進行適當?shù)挠嬎?、處理，繪制成地形圖的過程。由于用此方法繪制的地形圖是由測繪人員利用比例尺或量角器等工具模擬測量數(shù)據(jù)，并按照圖式符號展繪到白紙或塑料薄膜上的，所以被稱為白紙測圖或模擬法測圖。

近年來，隨著計算機技術(shù)、光電測繪儀器、數(shù)字化繪圖軟件的產(chǎn)生與發(fā)展，數(shù)字化測圖應運而生，并被廣泛應用于測繪生產(chǎn)、土地管理、環(huán)境保護、城市規(guī)劃、水利水電工程和軍事工程等。數(shù)字化測圖作為一種全解析機助測圖技術(shù)，與白紙測圖相比具有明顯的優(yōu)勢，是近些年來測繪發(fā)展的前沿技術(shù)。作為反映測繪技術(shù)現(xiàn)代化水平的標志之一，數(shù)字化測圖技術(shù)已經(jīng)逐步取代了白紙測圖，成為大比例尺測圖的主流。目前幾乎所有的測繪部門都已形成了數(shù)字地圖的規(guī)?；a(chǎn)。1?1?1數(shù)字地圖的概念及優(yōu)點1.數(shù)字地圖的概念數(shù)字地圖是指以數(shù)字形式存儲在磁盤、磁帶或光盤等介質(zhì)上的地圖。通常我們看到的地圖（以下稱為“傳統(tǒng)地圖”）是繪制在紙、塑料薄膜或其他實物上的，而數(shù)字地圖是存儲在計算機的軟盤、硬盤、光盤或磁帶等介質(zhì)上的，其內(nèi)容是以數(shù)字形式表示的，需要通過特定的計算機軟件、計算機屏幕進行顯示、讀取、檢索和分析。數(shù)字地圖的信息量遠大于傳統(tǒng)地圖。2.數(shù)字地圖的優(yōu)點數(shù)字地圖的優(yōu)點如下：(1)可以非常方便地對數(shù)字地圖的內(nèi)容進行任意形式的要素組合、拼接，形成新的地圖。(2)可以以任意比例尺、任意范圍繪圖輸出，且易于修改，極大地縮短了成圖時間。(3)可以很方便地與衛(wèi)星影像、航空攝影像片等信息源相結(jié)合，生成新的圖種。(4)可以利用其記錄的信息派生新的數(shù)據(jù)。例如，地圖上等高線表示地貌形態(tài)，但非專業(yè)人員很難看懂，利用數(shù)字地圖的等高線和高程點可以生成數(shù)字高程模型，將地表起伏狀態(tài)以數(shù)字的形式表現(xiàn)出來，可以直觀立體地表現(xiàn)地貌形態(tài)，這是傳統(tǒng)地圖不可能達到的表現(xiàn)效果。1?1?1數(shù)字地圖的概念及優(yōu)點

在人類所接觸到的信息中約有80%與地理位置和空間分布有關(guān)。因此，因特網(wǎng)（Internet）和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對空間信息服務軟件和提供服務的方式、方法的要求越來越高。運用空間信息技術(shù)的工具和手段，可為監(jiān)測全球變化、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和社會各階層服務。隨著空間信息為全球變化與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究提供獲取時空變化信息的技術(shù)方法、為政府部門提供空間分析和決策支持、為普通大眾提供日常信息服務的功能逐漸受到人們的重視，“數(shù)字地球”應運而生。數(shù)字地圖是“數(shù)字地球”的重要組成部分，它實現(xiàn)了地球資源的數(shù)字化和信息化，解決了目前存在的海量地學數(shù)據(jù)分散、保存方法落后、查詢困難、利用率低等問題。2.數(shù)字地圖的優(yōu)點1?1?1數(shù)字地圖的概念及優(yōu)點54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.作為數(shù)字化測圖的主要產(chǎn)品，數(shù)字地圖與傳統(tǒng)地圖相比具有以下特點：（1）自動化程度高。白紙測圖在外業(yè)基本完成地圖的繪制，地形測圖的主要成果是以一定比例尺繪制在圖紙或薄膜上的地形圖。地形圖的質(zhì)量除與點位精度有關(guān)外，往往與地形圖的手工繪制有關(guān)。數(shù)字化測圖由外業(yè)完成觀測，記錄觀測值或坐標，輸入信息碼，不需手工繪制地形圖，這使地形測量的自動化程度得到明顯的提高。（2）碎部測圖和圖根加密一體化。白紙測圖先完成圖根加密，按坐標將控制點和圖根點展繪在圖紙上，然后進行地形測圖；數(shù)字化測圖的地形測圖和圖根加密可同時進行，即在未知坐標的測站點上設(shè)站，利用電子手簿測站點的坐標計算功能觀測計算測站點的坐標后，就可進行碎部測量。這樣就實現(xiàn)了碎部測圖和圖根加密一體化作業(yè)。1.1.2數(shù)字地圖與傳統(tǒng)地圖的比較54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.（3）測量范圍大、圖根點密度小。數(shù)字化測圖主要采用極坐標法測量地形點，根據(jù)紅外測距儀的觀測精度，要求幾百米距離內(nèi)的誤差均為幾厘米，因此在通視良好、定向邊較長的情況下，地形點到測站點的距離相比白紙測圖可以放長。同時，圖根點密度比白紙測圖也要小得多。（4）分區(qū)分幅自由、接邊少。數(shù)字化測圖在測區(qū)內(nèi)部不受圖幅的限制，作業(yè)小組的任務可按照河流、道路等自然分界來劃分，以便于施測，減少白紙測圖的接邊問題。（5）角析點多。數(shù)字化測圖直接測量地形點的數(shù)目仍然比白紙測圖要多。在白紙測圖中，作業(yè)員可以對照實地用簡單的幾何作圖繪制一些規(guī)則的地物輪廓，用眼估測并繪制細小的地物形狀；而數(shù)字化測圖對需要表示的細部也必須立尺測量。1.1.2數(shù)字地圖與傳統(tǒng)地圖的比較54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.1.數(shù)字化測圖的概念隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展及其在測繪領(lǐng)域中的廣泛應用，20世紀80年代產(chǎn)生了全站型電子速測儀（以下簡稱“全站儀”），20世紀90年代產(chǎn)生了全球定位系統(tǒng)（globalpositioningsystem，GPS）、實時動態(tài)差分（realtimekinematic，RTK），并逐步形成了野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。測繪軟件開發(fā)人員將其與內(nèi)業(yè)機助制圖系統(tǒng)相結(jié)合，形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖全過程數(shù)字化和自動化的測量制圖系統(tǒng)，人們通常稱其為數(shù)字化測圖或機助成圖。廣義的數(shù)字化測圖一般包括利用全站儀或GPSRTK等測量儀器進行野外數(shù)字化測圖，利用手扶跟蹤數(shù)字化儀或掃描數(shù)字化儀將紙質(zhì)地形圖數(shù)字化，利用航空攝影像片或遙感影像進行數(shù)字化測圖等。利用上述技術(shù)將采集到的地形數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，再由成圖軟件對其進行處理、編輯、繪圖，最后即可生成數(shù)字地圖。在實際應用中，我們所說的大比例尺數(shù)字化測圖主要是指利用全站儀等儀器進行野外采集并在室內(nèi)成圖，即野外數(shù)字化測圖。1.1.3數(shù)字化測圖的概念及特點2.

數(shù)字化測圖的特點

數(shù)字化測圖的基本思想是將地面上的地形要素和地理要素轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后由計算機對其進行處理，得到內(nèi)容豐富的數(shù)字地圖，需要時由圖形輸出設(shè)備輸出地圖或各種專題圖。將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的過程通常稱為數(shù)據(jù)采集。目前數(shù)據(jù)采集的方法主要有野外地面數(shù)據(jù)采集法、航空數(shù)據(jù)采集法、原圖數(shù)字化法。隨著科技的發(fā)展，白紙測圖逐步被數(shù)字化測圖所取代，這是因為數(shù)字化測圖與白紙測圖相比具有以下特點：1.1.3數(shù)字化測圖的概念及特點2.

數(shù)字化測圖的特點（1）點位精度高。白紙測圖圖面上的點位精度主要受到展繪誤差和測定誤差的影響。展繪誤差主要受到刺點等誤差的影響，測定誤差主要受到測角和測距的影響。實際上，圖上的誤差可達±05mm。利用經(jīng)緯儀以三角高程測量的方法測定地形點的高程時，當視距為150m時，高程測定誤差可達±6cm。利用全站儀進行數(shù)據(jù)采集時，雖然測角、測距的精度大大提高，但若依舊采用白紙測圖，受到展繪誤差的影響，其繪制的地圖中點位精度仍然不會明顯提高。而數(shù)字化測圖則不同，其測定地物點位的誤差在300m內(nèi)為±15cm，測定地形點的高程誤差為±18cm。將全站儀所測的數(shù)據(jù)作為電子信息，可以實現(xiàn)自動記錄、存儲、傳輸、處理、成圖，在全過程中原始數(shù)據(jù)的精度無損失，從而可以獲得高精度的測量成果。因此，數(shù)字化測圖集中體現(xiàn)了測繪儀器的更新、繪圖工具的發(fā)展所帶來的地圖成果精度的提高。1.1.3數(shù)字化測圖的概念及特點2.

數(shù)字化測圖的特點（2）測圖、繪圖的自動化。數(shù)字化測圖實現(xiàn)了野外測量數(shù)據(jù)的自動結(jié)算與記錄，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)自動處理、自動繪圖，地圖以數(shù)字的形式被存儲，方便了用戶的查詢與使用。其作業(yè)效率高、勞動強度小，產(chǎn)生錯誤的概率小，繪制的地圖準確、美觀、規(guī)范。（3）改進了作業(yè)方式。白紙測圖主要是通過手工操作，外業(yè)數(shù)據(jù)采集時需要人工記錄、人工繪制地圖；對地圖的應用（如量算距離或面積）都是使用人工的方式。而數(shù)字化測圖可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動記錄、自動結(jié)算處理、內(nèi)業(yè)自動成圖，在相應的繪圖軟件中能夠自動提取坐標、量算距離與面積、提取方位角等信息。1.1.3數(shù)字化測圖的概念及特點2.

數(shù)字化測圖的特點（4）便于圖件成果的更新。經(jīng)濟的快速發(fā)展加速了城鄉(xiāng)建設(shè)的速度，建筑物變化頻繁，采用數(shù)字化測圖可克服白紙測圖更新困難的缺點，由于數(shù)字化測圖的成果是以數(shù)字的形式存儲于計算機內(nèi)的，當測區(qū)內(nèi)的房屋、道路等地物發(fā)生變化時，只需對變化的地物進行修補，然后在原有數(shù)字地圖的基礎(chǔ)上進行補繪即可。這避免了數(shù)據(jù)的重復采集，節(jié)省了大量的人力和物力。（5）避免圖紙變形帶來的誤差。隨著時間的推移，傳統(tǒng)地圖會產(chǎn)生形變，從而使地圖產(chǎn)生誤差。數(shù)字地圖的成果是以數(shù)字信息的形式保存的，即使隨著時間的推移，也不會造成精度的損失。（6）成果的輸出形式多種多樣。繪制好的數(shù)字地圖不僅可以在屏幕中顯示出來，還可以通過打印機、繪圖儀等設(shè)備輸出，并可根據(jù)不同用戶的需要繪制各種比例尺的地形圖、專題圖。1.1.3數(shù)字化測圖的概念及特點2.

數(shù)字化測圖的特點（7）方便成果的深加工?，F(xiàn)階段的繪圖軟件均可以實現(xiàn)地物的分層存儲，可以在一幅數(shù)字地圖上無限制地存放信息。信息的分層存儲方便了生產(chǎn)者對數(shù)據(jù)的深加工。通過打開、關(guān)閉圖層，提取感興趣的信息，便可方便地獲取、制作滿足用戶需要的各種專題圖、綜合圖，拓展了測繪工作的服務領(lǐng)域。（8）作為地理信息系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)源。地理信息系統(tǒng)（geographicinformationsystem，GIS）具有方便的空間信息查詢檢索功能、空間分析功能及輔助決策功能，這些功能在國民經(jīng)濟、辦公自動化及人們的日常生活中都有廣泛的應用。然而，要建立GIS，花在數(shù)據(jù)采集上的時間、精力及費用約占整個工作的80%，并且要使GIS發(fā)揮輔助決策功能，需要現(xiàn)勢性強的信息地理資料。數(shù)字地圖能提供現(xiàn)勢性強的基礎(chǔ)地理信息，經(jīng)過轉(zhuǎn)換格式，其成果即可直接被導入GIS數(shù)據(jù)庫，對GIS數(shù)據(jù)庫進行更新。1.1.3數(shù)字化測圖的概念及特點54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.1.數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史20世紀50年代，美國國防制圖局開始研究制圖自動化，即將地圖資料轉(zhuǎn)換成計算機可識別的形式，在計算機中進行存儲、處理，并實現(xiàn)自動繪制地形圖的工作。這一研究同時推動了與制圖相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)的研制，包括數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖儀及各類計算機接口技術(shù)。20世紀70年代，制圖自動化已經(jīng)形成了規(guī)?；a(chǎn)，美國、加拿大等發(fā)達國家建立了自動制圖系統(tǒng)，并逐步得以應用。此時的自動化制圖設(shè)備主要包括數(shù)字化儀、掃描儀、計算機及顯示設(shè)備。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢1.

數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史與此同時，光電測量儀器的問世使大比例尺數(shù)字化測圖開始發(fā)展。20世紀80年代，全站儀的迅猛發(fā)展加快了數(shù)字化測圖的研究與應用，并于80年代末期出現(xiàn)了全站儀采集、電子手簿記錄、繪圖軟件繪圖的數(shù)字化測圖系統(tǒng)。20世紀80年代，數(shù)字攝影測量的發(fā)展為數(shù)字化測圖提供了多種數(shù)字化產(chǎn)品，如數(shù)字地形圖、專題圖、數(shù)字地面模型等。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢1.

數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史我國對數(shù)字化測圖的研究開始于20世紀80年代初，其發(fā)展過程大體分為以下兩個階段：（1）第一階段主要實現(xiàn)全站儀野外數(shù)據(jù)采集、電子手簿記錄、人工繪制草圖，將測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，然后按照草圖的標注編輯圖形文件，生成數(shù)字地形圖，最后由繪圖儀繪制地形圖。（2）第二階段雖然仍采用野外測記模式進行野外數(shù)據(jù)的采集工作，但繪圖軟件有了實質(zhì)性的進展，一方面，出現(xiàn)了智能化的外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件，另一方面，計算機成圖軟件能夠直接對接收到的數(shù)據(jù)進行處理。20世紀90年代，GPSRTK技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了野外數(shù)據(jù)采集的速度，已成為野外開闊地區(qū)數(shù)字化測圖數(shù)據(jù)采集的主要方法。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢2.數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢

在白紙測圖過程中，數(shù)字的精度由于刺點、圖紙伸縮變形等因素的影響會有較大程度的降低，而且存在工序多、勞動強度大、質(zhì)量管理難等問題。特別是在當今的信息時代，傳統(tǒng)地圖已難承載過多的圖形信息，圖紙更新也極為不便，難以適應時代經(jīng)濟發(fā)展的需要。

隨著科學技術(shù)的進步和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展及其向各個領(lǐng)域的滲透，以及全站儀和GPSRTK等先進測量儀器與技術(shù)的廣泛應用，數(shù)字化測圖技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展，并以高自動化、全數(shù)字化、高精度的顯著優(yōu)勢逐漸取代了傳統(tǒng)的白紙測圖技術(shù)。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢2.數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢

數(shù)字化測圖實質(zhì)上是一種全解析機助測圖方法，在地形測繪發(fā)展過程中是一次根本性和技術(shù)的變革，這種變革主要體現(xiàn)在：白紙測圖的最終目的是得到地形圖，圖紙是地形信息的唯一載體；數(shù)字化測圖中地形信息的載體是計算機的存儲介質(zhì)（磁盤或光盤），其提交的成果是可供計算機處理、遠距離傳輸、多方共享的數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)控繪圖儀可輸出數(shù)字地形圖。另外，利用數(shù)字地形圖可以生成電子地圖和數(shù)字地面模型，以數(shù)字和圖像描述的數(shù)字地形表達方式，可實現(xiàn)對客觀世界的三維描述。其更深遠的意義是：數(shù)字地形信息作為地理空間數(shù)據(jù)的基本信息之一，已成為GIS的重要組成部分。大比例尺數(shù)字地圖可分為正射影像圖、數(shù)字地面模型、數(shù)字線劃圖和數(shù)字柵格圖，即“4D”產(chǎn)品，一般經(jīng)過邏輯與幾何拼接處理后可以直接入庫。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.2.數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢隨著科技的進步和GIS的發(fā)展，數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢如下：（1）全站儀與GPSRTK技術(shù)相結(jié)合。數(shù)字化測圖技術(shù)的一個發(fā)展趨勢是全站儀與GPSRTK技術(shù)相結(jié)合。在野外數(shù)據(jù)采集過程中，全站儀與GPSRTK技術(shù)相結(jié)合可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補：GPSRTK技術(shù)具有定位精度高、作業(yè)速度快、不需要點間通視、能夠全天候作業(yè)等突出優(yōu)點，可使測一個點的時間縮短為幾秒鐘，定位精度達到厘米級，作業(yè)效率相對于全站儀有很大程度的提高；但是在建筑物密集區(qū)，由于建筑物的遮擋容易產(chǎn)生衛(wèi)星失鎖現(xiàn)象，使GPSRTK作業(yè)難以進行，此時需要利用全站儀進行數(shù)據(jù)采集工作。也就是說，在野外數(shù)據(jù)采集過程中，對于開闊的、便于GPSRTK進行作業(yè)的地區(qū)采用GPSRTK技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集，對于遮蔽較強、不便于GPSRTK作業(yè)的地區(qū)，利用GPSRTK快速建立圖根控制點，再利用全站儀進行碎部點的采集。這樣降低了傳統(tǒng)導線測量建立圖根控制網(wǎng)的工作強度，有效地控制了測量誤差的積累，提高了野外碎部點采集的精度。最后將兩種儀器采集的數(shù)據(jù)整合，形成完整的數(shù)據(jù)文件，在特定的繪圖軟件下完成地圖的編輯、整飾工作。因此，該作業(yè)模式的最大優(yōu)勢為在保證作業(yè)精度的前提下，可以極大地提高作業(yè)效率。隨著GPSRTK技術(shù)的普及和繪圖軟件功能的不斷完善，全站儀與GPSRTK技術(shù)相結(jié)合的作業(yè)模式必將在野外數(shù)據(jù)采集中得到越來越廣泛的應用。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.2.數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢（2）建設(shè)規(guī)范化的數(shù)字化測圖系統(tǒng)。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，其空間查詢與分析功能將不斷增強與完善，數(shù)字化測圖技術(shù)作為GIS的主要數(shù)據(jù)源，必須更好地滿足GIS對數(shù)據(jù)的需求。為了實現(xiàn)GIS的查詢與分析功能，數(shù)字地圖不僅要有空間信息，還要包括屬性信息。因此，在野外數(shù)據(jù)采集時，不僅要采集空間數(shù)據(jù)，還必須采集相應的屬性數(shù)據(jù)。目前用于生產(chǎn)的各種數(shù)字化測圖系統(tǒng)中大多只包含簡單的圖形繪制軟件，這造成了前期數(shù)據(jù)采集和后期GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的脫節(jié)，使GIS數(shù)據(jù)建設(shè)復雜化。因此，建設(shè)規(guī)范化的數(shù)字化測圖系統(tǒng)（包括科學的編碼體系、標準的數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一的分層標準、完善的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換交換工程）越來越受到測繪作業(yè)單位的重視。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢2.數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢（3）數(shù)字化測圖系統(tǒng)的高度集成。發(fā)展創(chuàng)造需求，需求指引發(fā)展，測圖系統(tǒng)的集成是必然趨勢。GPS和全站儀相結(jié)合的新型全站儀已被用于多種測量工作中。隨著掌上電腦和全站儀的結(jié)合及全站儀自身功能的不斷完善，如果全站儀的無反射鏡測量技術(shù)進一步發(fā)展，測量精度達到標準要求，那么測量工作只需一名操作員攜帶一臺新型全站儀和一個三腳架即可完成。展望未來，隨著科技的進一步發(fā)展，大比例尺測圖系統(tǒng)將沒有全站儀和三腳架，只在操作員的工作帽上安裝用于測距和測角的GPS接收器及激光發(fā)射和接收器，眼前搭小巧的照準鏡，手中拿著帶握柄、用于處理數(shù)據(jù)和顯示圖形的掌上電腦，腰上掛著用于將測得的數(shù)據(jù)實時傳回測量中心的無線數(shù)據(jù)傳輸器，測量中心收集來自各個測區(qū)的測量數(shù)據(jù)，即可生成整體大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫。這就是大比例尺數(shù)字化測圖的美好明天。今后數(shù)字化測圖應采用一種無點號、無編碼的鏡站電子平板測圖系統(tǒng)。測站上的儀器照準鏡站反光鏡后，自動將經(jīng)處理的三維坐標形式的數(shù)據(jù)用無線電傳輸?shù)诫娮悠桨?，并展點和注記高程。這種自動化測圖系統(tǒng)解決了當今困擾人們的編碼困難和數(shù)據(jù)在編碼機內(nèi)處理麻煩的問題，成為今后數(shù)字化測圖的主要系統(tǒng)。1.1.4數(shù)字化測圖的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢1.2數(shù)字化測圖的作業(yè)模式與作業(yè)過程54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式數(shù)字化測圖的作業(yè)模式是數(shù)字化測圖內(nèi)業(yè)和外業(yè)作業(yè)流程的總和。數(shù)字化測圖根據(jù)使用的儀器設(shè)備、繪圖軟件不同可分為不同的作業(yè)模式，如圖1-1所示。但總體來說，數(shù)字化測圖的作業(yè)模式主要包括測記模式、電子平板測繪模式、地圖數(shù)字化模式、解析法模式和編碼模式等。54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式1.測記模式（1）全站儀(或GPSRTK)測記模式全站儀(或GPSRTK)測記模式是目前測繪生產(chǎn)單位運用最多的一種全野外數(shù)字化測圖模式。它是通過全站儀或GPSRTK在野外測量地形或地物特征點的平面與高程坐標，并自動記錄這些數(shù)據(jù)，同時繪制草圖描述觀測點的幾何信息和屬性信息，在室內(nèi)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，并利用相應的繪圖軟件編輯成數(shù)字地圖。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.1.

測記模式全站儀(或GPSRTK)測記模式的優(yōu)點是自動化程度較高，可以顯著提高外業(yè)工作的作業(yè)效率，內(nèi)業(yè)成圖較方便。在工作過程中，需要配備儀器操作者和草圖繪制者各一人。如果使用全站儀測量，還需要增設(shè)跑棱鏡者一人或兩人。其中，草圖繪制者在工作中占有核心地位，這是因為繪制草圖在這種作業(yè)模式中非常重要。在采集數(shù)據(jù)過程中，采用全站儀或GPSRTK只是測得地形或地物點的三維坐標，雖然這些點位在計算機中可以確定或顯示其位置，但是如果不知道這些點的屬性和相互之間的連接關(guān)系，將很難繪制成圖。因此，在野外采集數(shù)據(jù)過程中必須繪制草圖，標注點的屬性和連接關(guān)系，并保證草圖中的點號和全站儀中記錄的點號完全一致。若草圖繪制不正確，則會給后期繪圖帶來很大麻煩。如果利用全站儀采集數(shù)據(jù)，那么由于測站和棱鏡間距離較遠，測站上很難看清測點的屬性和連接關(guān)系，會給繪制草圖帶來困難。解決的方法是：草圖繪制者盡量接近鏡站，并時刻保持與測站之間的聯(lián)系，實時核對點號。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.（2）經(jīng)緯儀測記模式經(jīng)緯儀測記模式適用于沒有全站儀但又要提供數(shù)字地圖的情況。它使用經(jīng)緯儀測角，用視距測量或測距儀、鋼尺量距，再通過計算獲得觀測點的坐標與高程。為了提高作業(yè)效率與精度，可以將原始觀測值輸入相應的計算機程序或軟件，完成測量數(shù)據(jù)的計算。這種作業(yè)模式的人員配置為：經(jīng)緯儀操作者一人、繪制草圖者一人、記錄觀測數(shù)據(jù)者一人、跑尺者一人或兩人。這種作業(yè)模式用手工輸入數(shù)據(jù)，因而數(shù)據(jù)的可靠性和工作效率會受到很大影響，但由于其對儀器設(shè)備要求較低，一些生產(chǎn)單位仍然還在采用。1.

測記模式1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式2.電子平板測繪模式（1）測站電子平板測繪模式此作業(yè)模式使用計算機屏幕來替代圖板，在野外測量的同時將采集到的數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)接嬎銠C中，并利用繪圖軟件繪出相應的地物。這種工作模式的優(yōu)點是可以在現(xiàn)場邊測邊繪，不需要代碼，也不需要繪制草圖；其缺點是需要配備便攜式計算機，若測站距離棱鏡較遠則難以看清觀測點的屬性和連接關(guān)系。由于便攜式計算機價格較高、體積大，因而難以適應野外的作業(yè)環(huán)境。掌上電腦的出現(xiàn)很好地解決了這個問題，如南方測繪儀器公司利用掌上電腦開發(fā)出的測圖精靈就可以很好地適應這種作業(yè)模式。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.2.

電子平板測繪模式（2）鏡站遙控電子平板測繪模式這種作業(yè)模式將通信手段與電子平板相結(jié)合，改變了傳統(tǒng)的測圖觀念。作業(yè)員持便攜式計算機或掌上電腦在鏡站上指揮立鏡員跑點，并發(fā)出指令遙控全站儀或人工操作全站儀觀測，而觀測的結(jié)果通過無線電傳輸?shù)奖銛y式計算機或掌上電腦，并在屏幕上自動展繪測點，作業(yè)員根據(jù)測點的屬性及連接關(guān)系現(xiàn)場繪圖。這種作業(yè)模式的優(yōu)點是走到、看到即可繪到，能夠同步實現(xiàn)測、繪、注，從而提高了測量工作的效率與質(zhì)量，代表了未來野外測圖的發(fā)展方向；其主要缺點是需要輔以無線電通信設(shè)備，儀器的投入較大。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式3.

地圖數(shù)字化模式地圖數(shù)字化是20世紀90年代初生成數(shù)字地圖的主要方式。20世紀末，我國很多地區(qū)已有精度較高的地圖，加上當時全野外數(shù)字化測圖技術(shù)還不夠成熟，為了滿足數(shù)字地圖的需求，將原有傳統(tǒng)地圖數(shù)字化不失為一個好辦法。地圖數(shù)字化主要有兩種方法，即手扶跟蹤數(shù)字化儀數(shù)字化和屏幕掃描數(shù)字化。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.3.

地圖數(shù)字化模式（1）手扶跟蹤數(shù)字化儀數(shù)字化利用手扶跟蹤數(shù)字化儀可以獲取傳統(tǒng)地圖中點地物、線地物及多邊形邊界的坐標，通?？梢圆捎命c方式和流方式兩種方式。其中，流方式又分為距離流方式和時間流方式。其作業(yè)過程為：首先將數(shù)字化儀與計算機正確連接，把準備數(shù)字化的地圖放置于數(shù)字化儀上并固定，用手持定標器（游標）對地圖進行定向，建立數(shù)字化儀設(shè)備坐標系和測量坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；然后用手持定標器對準地圖上的每個特征點進行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)軟件編輯后獲得最終的矢量數(shù)據(jù)，即數(shù)字地形圖。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.3.

地圖數(shù)字化模式

概括地說，手扶跟蹤數(shù)字化儀數(shù)字化就是使用手扶跟蹤數(shù)字化儀在傳統(tǒng)地圖上采集地物、地貌的特征點數(shù)據(jù)，然后輸入計算機中，利用繪圖軟件編制成圖。手扶跟蹤數(shù)字化儀數(shù)字化是地圖數(shù)字化技術(shù)發(fā)展初期地圖數(shù)字化的主要方式，但由于其存在精度低、速度慢、勞動強度大、自動化程度低、容易造成點的重復采集等缺點，目前已不適合用于大批量的地圖數(shù)字化作業(yè)，一般只適用于小批量或簡單地圖的數(shù)字化工作。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.3.

地圖數(shù)字化模式（2）屏幕掃描數(shù)字化屏幕掃描數(shù)字化也稱為掃描矢量化，首先利用掃描儀得到地形圖的柵格圖像，再利用矢量化軟件將柵格圖像轉(zhuǎn)換成矢量地圖。其實質(zhì)上是一個解譯柵格圖像并用矢量元素代替的過程。將柵格圖像轉(zhuǎn)換為矢量圖形一般都是在計算機屏幕上采用人機交互和自動跟蹤相結(jié)合的方法進行的。屏幕掃描數(shù)字化的工作主要包括傳統(tǒng)地圖掃描、拼接子圖塊、圖像幾何校正、屏幕跟蹤矢量化、矢量圖合成接邊、矢量圖編輯、存入空間數(shù)據(jù)庫等。屏幕掃描數(shù)字化具有精度可靠、速度快、自動化程度高等優(yōu)點，適用于各種比例尺地圖的數(shù)字化操作，且對大批量、復雜度高的地圖具有明顯的優(yōu)勢。隨著掃描數(shù)字化相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，該方法已成為地圖數(shù)字化的主要方法。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式4.解析法模式

解析法模式是利用解析測圖儀等測量影像上地物、地貌特征點的坐標，并將獲取的結(jié)果傳輸?shù)接嬎銠C中，并利用特定的繪圖軟件編輯成地圖。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.5.編碼模式這里僅介紹全站儀(或GPSRTK)編碼模式。全站儀(或GPSRTK)編碼模式與全站儀(或GPSRTK)測記模式基本相同，不同之處在于編碼模式不需要繪制草圖，而是在記錄數(shù)據(jù)的同時利用代碼表示觀測點的屬性和連接關(guān)系。在室內(nèi)成圖時，根據(jù)點的代碼和測量人員的記憶來編輯成圖。全站儀(或GPSRTK)編碼模式的優(yōu)點是可以減少草圖繪制者的數(shù)量，提高外業(yè)工作的效率。外業(yè)測量的工作需要儀器操作者一人，跑棱鏡者一人或兩人。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式Y(jié)ourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.5.

編碼模式

在輸入代碼的過程中，涉及繪圖軟件的數(shù)據(jù)編碼問題，而目前國內(nèi)的繪圖軟件一般都是根據(jù)各自的需要、作業(yè)習慣、儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)處理方法等設(shè)計自己的數(shù)據(jù)編碼方案，還沒有形成統(tǒng)一的標準。總體來說，數(shù)據(jù)編碼按結(jié)構(gòu)和輸入方法不同可分為全要素編碼、塊結(jié)構(gòu)編碼、簡編碼和二維編碼等。這些編碼都具有一定的優(yōu)點和科學性，但是在測繪生產(chǎn)工作中運用都不太方便。這種作業(yè)模式的主要問題，一方面是當測站和棱鏡間的距離過遠時，難以看清楚觀測點的屬性和連接關(guān)系，從而難以給出正確的編碼；另一方面是在室內(nèi)成圖時憑借觀測點的代碼和測量人員的記憶容易編錯圖形。為了保證所編圖形的正確性，最好將繪制好的圖拿到野外再復核一遍。測繪生產(chǎn)單位可以根據(jù)自身條件選擇上述某種數(shù)字化測圖的作業(yè)模式生產(chǎn)數(shù)字地圖，以求獲得最好的經(jīng)濟效益。1.2.1數(shù)字化測圖的作業(yè)模式1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程

數(shù)字化測圖的作業(yè)過程主要與使用的儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)源、繪圖軟件及地圖的使用目的有關(guān)。雖然地圖及其轉(zhuǎn)換的形式多種多樣（如各種專題圖、行業(yè)管理用圖等），但只要是通過測繪得到的數(shù)字地圖，都必須經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和成果輸出3個階段。391.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程1.數(shù)據(jù)采集通常來說，野外調(diào)查資料、測量數(shù)據(jù)、航空航天遙感影像、已有的地形圖、圖形圖像數(shù)據(jù)等都可以作為數(shù)字化測圖的信息源。Yourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.（1）野外數(shù)據(jù)采集野外數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)階段大比例尺數(shù)字化測圖獲取數(shù)據(jù)的主要方法，野外數(shù)據(jù)采集的方法根據(jù)使用的儀器設(shè)備和作業(yè)方法不同可以分為以下3種形式：①光學儀器測記法。傳統(tǒng)的野外數(shù)據(jù)采集方法是使用光學測量儀器（如經(jīng)緯儀、水準儀、平板儀等）將外業(yè)觀測成果以人工記錄的方式記錄于手簿中，再經(jīng)過必要的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算，最后輸入計算機中。②全站儀或GPSRTK數(shù)據(jù)采集法。利用全站儀或GPSRTK進行野外數(shù)據(jù)采集時，采集到的數(shù)據(jù)將自動存儲于儀器自帶的內(nèi)存中，而后將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳至計算機中。這種方法便于實現(xiàn)從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理直至測繪成果輸出整個流程的自動化。③航空攝影或遙感數(shù)據(jù)采集法。由于航空攝影與遙感獲取信息具有速度快、范圍廣且信息豐富等特點，已成為當今空間信息獲取和更新的重要手段與方法。航片或衛(wèi)片中含有豐富的屬性信息，為GIS提供了廣闊的數(shù)據(jù)源。1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程1.數(shù)據(jù)采集（2）地圖的數(shù)字化信息采集在電子儀器被廣泛應用在野外數(shù)據(jù)采集之前，地圖數(shù)字化是一種方便快捷地獲得數(shù)字地圖的方法（詳見1.2.1節(jié)）。1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程1.數(shù)據(jù)采集Yourbiggertitlehere54%Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Proincondimentumvelitintortorposuereposuere.(3）航片數(shù)據(jù)采集這是一種以航空攝影像片作為數(shù)據(jù)源，在解析測圖儀上采集地物、地貌的特征點，然后將其自動傳輸?shù)接嬎銠C，經(jīng)軟件處理后生成數(shù)字地形圖的方法。這種方法工作量小、速度快、效率高，是我國野外數(shù)據(jù)采集的重要方法。而目前該方法已經(jīng)逐漸被全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)所取代，國內(nèi)外已有多家廠商推出了全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，如武漢大學的VirtuoZo系統(tǒng)、北京測繪科學研究院的JX4系統(tǒng)、美國Intergraph公司的ImageStation系統(tǒng)及Leica公司的Helava系統(tǒng)等。全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的作業(yè)過程主要包括獲取數(shù)字攝影、定向數(shù)字攝影、建立核線影像、匹配影像與建立數(shù)字地面模型、自動繪制等高線、制作數(shù)字正射影像、數(shù)字化測圖、地圖的編輯與注記。近年來，全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)在我國得到了迅速推廣和普及。1.

數(shù)據(jù)采集1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程2.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是指在數(shù)據(jù)采集以后到圖形輸出之前，對數(shù)據(jù)、圖形的各種處理過程。數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算、圖形生成、圖形編輯、圖形整飾、地圖的管理和應用等。

數(shù)據(jù)預處理主要包括坐標轉(zhuǎn)換、圖形比例尺的統(tǒng)一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)資料的匹配等。其中，坐標轉(zhuǎn)換是空間實體的位置描述，是從一種坐標系統(tǒng)變換到另一種坐標系統(tǒng)的過程，主要通過建立兩個坐標系統(tǒng)之間的一一對應關(guān)系來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)計算主要是指利用采集的數(shù)據(jù)繪制等高線、建立數(shù)字地面模型時，需要進行的插值計算、插值模型建立、等高線光滑處理等工作。在計算過程中，需要給計算機輸入必要的計算數(shù)據(jù)（如插值的等高距、曲線光滑的擬合步距等），必要時需要對插值模型進行修改，其他工作全由計算機自動完成。1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程2.

數(shù)據(jù)處理

經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，即可產(chǎn)生圖形數(shù)據(jù)文件或數(shù)字地形模型文件。為了得到符合規(guī)范的數(shù)字地圖，還需對處理后的圖形進行修改、編輯、整理，加入文字注記、高程注記等，并填充各種地物符號，最后對整個測區(qū)的圖幅進行拼接、分幅及圖廓的整飾等工作。1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程3.成果輸出經(jīng)過處理后的數(shù)字地圖可由磁盤、磁帶或光盤等存儲介質(zhì)做永久保存，也可將數(shù)字地圖轉(zhuǎn)換成GIS所需的數(shù)據(jù)格式，用于建立或更新GIS圖形數(shù)據(jù)庫。數(shù)字地圖的輸出是數(shù)字化測圖的主要目的，通過對圖層的控制與圖形的編輯，可以編制成滿足不同用戶需要的專題地圖，如地籍圖、平面圖、規(guī)劃圖等。為了使用方便，還可利用打印機、繪圖儀等輸出設(shè)備將數(shù)字地圖輸出。在使用繪圖儀輸出圖形時，可以設(shè)置圖層和線條的粗細與顏色，使輸出的圖形美觀、實用。1.2.2數(shù)字化測圖的作業(yè)過程思考與練習一、名詞解釋數(shù)字化測圖數(shù)字地圖掃面矢量化

二、填空題1.數(shù)字測圖的基本思想是將地面上的——要素和——要素轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后由計算機對其進行處理，得到內(nèi)容豐富的——，需要時由圖形輸出設(shè)備輸出地圖或各種專題圖。2.數(shù)字化測圖的基本過程包括——，——和成果輸出。3.常說的“4D”產(chǎn)品主要是指——、——、——和——。4.地圖數(shù)字化主要有兩種方法，即——和——。思考與練習三、選擇題1.數(shù)字化測圖是一種（）測圖技術(shù)。A.圖解法B.全解析法C.半解析法D.文字解析法2.大比例尺地面數(shù)字化測圖是20世紀（）年代電子速測儀問世后發(fā)展起來的。A.60B.70C.80D.903.數(shù)字化測圖以（）的形式表達地形特征點的集合形態(tài)，其實質(zhì)是一種全解析機助測圖的方法。A.文字B.數(shù)字C.圖像D.影像思考與練習四、判斷題1.數(shù)字化測圖可以實現(xiàn)作業(yè)自動化，信息數(shù)字化，以及采集、繪圖、用圖一體化。（）2.野外數(shù)字化測圖比白紙測圖精度高。（）3.使用普通經(jīng)緯儀也可以進行數(shù)字化測圖。（）4.數(shù)字地圖可以作為GIS的數(shù)據(jù)源。（）五、簡答題1.與白紙測圖相比，數(shù)字化測圖有哪些特點？2.簡述數(shù)字化測圖的主要作業(yè)過程及數(shù)據(jù)采集的方法。3.簡述數(shù)字化測圖中的作業(yè)模式及其特點。4.結(jié)合對“數(shù)字化測圖”這門課程的認識闡述數(shù)字化測圖的發(fā)展趨勢THANKS謝謝觀看數(shù)字化測圖作業(yè)前的準備LOREMIPSUMDOLORLOREM1掌握全站儀、GPS及常用的數(shù)字化測圖軟、硬件的基礎(chǔ)知識。2掌握數(shù)字化測圖技術(shù)設(shè)計書的編制方法。學習目標content數(shù)字化測圖作業(yè)前的準備

本模塊主要介紹數(shù)字化測圖軟、硬件的基礎(chǔ)知識，常用的數(shù)字化測圖軟、硬件的特點及操作方法，以及數(shù)字化測圖技術(shù)設(shè)計書的編制方法與主要內(nèi)容，旨在使學生了解數(shù)字化測圖作業(yè)前的準備工作，包括根據(jù)測區(qū)的特點選擇相應的數(shù)字化測圖軟、硬件，編制數(shù)字化測圖技術(shù)設(shè)計書等。2?1數(shù)字化測圖的儀器設(shè)備及軟件技術(shù)

數(shù)字化測圖系統(tǒng)數(shù)字化測圖系統(tǒng)是以計算機為核心，在外連的輸入、輸出硬件和軟件設(shè)備的支持下對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、成圖、處理、輸出、管理的測繪系統(tǒng)。其中，硬件主要包括計算機硬件系統(tǒng)、全站儀、GPSRTK、掃描儀、繪圖儀及其他輔助輸入、輸出設(shè)備等，如圖21所示。是以計算機為核心，在外連的輸入、輸出硬件和軟件設(shè)備的支持下對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、成圖、處理、輸出、管理的測繪系統(tǒng)。其中，硬件主要包括計算機硬件系統(tǒng)、全站儀、GPSRTK、掃描儀、繪圖儀及其他輔助輸入、輸出設(shè)備等，計算機硬件系統(tǒng)主要包括計算機主機、輸入及輸出設(shè)備、存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，系統(tǒng)的功能、精度、速度、規(guī)模、使用方法甚至軟件都與硬件有極大的關(guān)系，受硬件指標的支持與制約。2?1數(shù)字化測圖的儀器設(shè)備及軟件技術(shù)

（1）計算機主機。計算機主機是硬件系統(tǒng)的核心部分，主要包括主機、服務器、桌面工作站等，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的輸入、處理、管理、地形圖的繪制和專題圖的制作等。

（2）輸入及輸出設(shè)備。輸入及輸出設(shè)備主要包括鍵盤、數(shù)字化儀、掃描儀、顯示器、繪圖儀、打印機等。（3）存儲設(shè)備。存儲設(shè)備主要有硬盤、磁帶、光盤、磁盤陣列等。（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要有集線器、交換機、路由器、調(diào)制解調(diào)器等。2?1數(shù)字化測圖的儀器設(shè)備及軟件技術(shù)20152?1數(shù)字化測圖的儀器設(shè)備及軟件技術(shù)

全站儀是隨著光電測距技術(shù)、電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的集光、電、機為一體并且具有水平角測量、豎直角測量、距離測量、高差測量等功能的測繪儀器。2?1?2全站儀1?全站儀的發(fā)展歷程

全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了組合式（光電測距儀與光學經(jīng)緯儀組合或光電測距儀與電子經(jīng)緯儀組合）、整體式（將光電測距儀光波發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準軸組合為同軸的整體式全站儀）等階段。2?1?2全站儀

速測儀的發(fā)展。用電磁波測距儀代替光學經(jīng)緯儀進行視距測量，使得測程更大、測量時間更短、測量精度更高。使用電磁波測定距離的速測儀籠統(tǒng)地稱為電子速測儀。然而，隨著電子測角技術(shù)的出現(xiàn)，電子速測儀的概念又發(fā)生了變化。根據(jù)測角方法的不同，電子速測儀分為半站型電子速測儀和全站型電子速測儀。半站型電子速測儀是指用光學方法測角的電子速測儀，也稱為測距經(jīng)緯儀。這種速測儀出現(xiàn)較早，并且得到了不斷的改進，可將光學角度讀數(shù)通過鍵盤輸入測距儀，對斜距進行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐標差，這些結(jié)果都可自動地傳輸?shù)酵獠看鎯ζ髦小Ｈ拘碗娮铀贉y儀則是由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲單元等組成的三維坐標測量儀器，其測量結(jié)果能自動顯示，并能與外圍設(shè)備交換信息。?1?全站儀的發(fā)展歷程LOREMLOREMLOREMLOREMIPSUM2?1?2全站儀2?全站儀的分類

全站儀采用光電掃描測角系統(tǒng)，其類型主要有編碼盤測角系統(tǒng)、光柵盤測角系統(tǒng)及動態(tài)（光柵盤）測角系統(tǒng)3種。全站儀按不同的方法可分為不同的類型。（1）按外觀結(jié)構(gòu)分類（2）按測量功能分類（3）按測距儀測程分類1—顯示窗；2—目鏡；3—電源開關(guān)鍵；4—支架座；5—支架；6—測量鍵；7—主機；8—豎直制動螺旋；9—豎直微動螺旋；10—電源電纜插座；11—發(fā)射接（1）按外觀結(jié)構(gòu)分類按外觀結(jié)構(gòu)分類，全站儀可分為積木型（組合型）全站儀和整體型全站儀兩種。①積木型（組合型）全站儀。早期的全站儀大部分是積木型結(jié)構(gòu)，即電子速測儀、電子經(jīng)緯儀、電子記錄器相互獨立為一個整體，既可以分離使用，也可以通過電纜或接口把它們組合起來，形成完整的全站儀，2?全站儀的分類1—提柄；2—望遠鏡目鏡；3—望遠鏡調(diào)焦環(huán)；4—管水準器；5—操作面板；6—底板；7—三角基座制動控制桿；8—三角基座；9—光學對準器；10—儀器中心標志；11—粗瞄器；12—提柄固定螺絲；13—垂直制動/微動螺旋；14—電池；15—數(shù)據(jù)通信插口；16—水平制動/微動螺旋；17—腳螺旋；18—物鏡②整體型全站儀。隨著電子測距儀向輕巧化方向發(fā)展，現(xiàn)代全站儀大多把測距、測角和記錄單元在光學、機械等方面設(shè)計成一個不可分割的整體，其中測距儀的發(fā)射軸、接收軸和望遠鏡的視準軸為同軸結(jié)構(gòu)，稱為整體型全站儀(見圖23)，這對保證較大垂直角條件下的距離測量精度非常有利。2?全站儀的分類(2）按測量功能分類2?全站儀的分類

按測量功能分類，全站儀可分為經(jīng)典型全站儀、機動型全站儀、無合作目標型全站儀和智能型全站儀。①經(jīng)典型全站儀。經(jīng)典型全站儀也稱為常規(guī)全站儀，它具備全站儀電子測角、電子測距和數(shù)據(jù)自動記錄等基本功能，有的還可以運行廠家或用戶自主開發(fā)的機載測量程序。具有代表性的為徠卡公司生產(chǎn)的TCR系列全站儀，如圖2-4所示。②機動型全站儀。在經(jīng)典全站儀的基礎(chǔ)上安裝軸系步進電機，可自動驅(qū)動全站儀照準部和望遠鏡旋轉(zhuǎn)。在計算機的在線控制下，機動型全站儀可按計算機給定的方向值自動照準目標，并可實現(xiàn)自動正、倒鏡測量。徠卡TCM系列全站儀就是典型的機動型全站儀。③無合作目標型全站儀。無合作目標型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下，可對一般的目標直接測距的全站儀。因此，對不便安置反射棱鏡的目標進行測量時，無合作目標型全站儀具有明顯的優(yōu)勢。例如，徠卡TCR系列全站儀的無合作目標距離測程可達1000m，可廣泛用于地籍測量、房產(chǎn)測量和施工測量等。2?全站儀的分類圖2-5徠卡TCA1100全站儀④智能型全站儀。在機動型全站儀的基礎(chǔ)上，安裝具有目標自動識別與照準功能的裝置，便可克服需要人工照準目標的重大缺陷，實現(xiàn)全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下，智能型全站儀在無人干預的條件下可自動完成多個目標的識別、照準與測量。因此，智能型全站儀又稱為測量機器人，具有代表性的為徠卡TCA系列全站儀，。2?全站儀的分類①短測程全站儀。短測程全站儀的測程小于3km，一般精度為±（5mm+5ppm），主要用于普通測量和城市測量。其中，ppm是一個比例單位，為百萬分之一，代表1km(1000000mm)距離的最大比例誤差是1mm，下同。2?全站儀的分類

按測距儀測程分類，全站儀可分為短測程全站儀、中測程全站儀和長測程全站儀。(3）按測距儀測程分類②中測程全站儀。中測程全站儀的測程為3~15km，一般精度為±（5mm+2ppm）、±（2mm+2ppm），通常用于一般等級的控制測量。LOREMIPSUM③長測程全站儀。長測程全站儀的測程大于15km，一般精度為±（5mm+1ppm），通常用于國家三角網(wǎng)及特級導線的測量。2?全站儀的分類存儲器鍵盤同軸望遠鏡雙軸傾斜自動補償裝置2?1?2全站儀3?全站儀的結(jié)構(gòu)

全站儀幾乎可以用在所有的測量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通信接口、顯示屏、鍵盤等組成。這里介紹其中部分較重要的部件。通信接口3?全站儀的結(jié)構(gòu)(1）同軸望遠鏡全站儀的望遠鏡實現(xiàn)了視準軸、測距光波的發(fā)射與接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能，即可瞄準目標，使其在十字絲分劃板上成像，進行角度測量，同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收。為了測量距離，需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一個內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳送給光電二極管,進而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差，間接計算光的傳播時間，計算實測距離。

同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定。加之全站儀強大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使用極其方便。3?全站儀的結(jié)構(gòu)(2）雙軸傾斜自動補償裝置測量作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜，則會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能將其抵消。而全站儀特有的雙軸傾斜自動補償裝置可對縱軸的傾斜進行監(jiān)測，并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正（某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′），也可通過微處理器將由縱軸傾斜引起的角度誤差自動按縱軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即縱軸傾斜自動補償。3?全站儀的結(jié)構(gòu)

雙軸傾斜自動補償裝置的原理為：使用一個水泡（該水泡不能從外部看到，與檢驗校正中所描述的不是一個水泡）來標定絕對水平面，該水泡中間填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部兩側(cè)各放置一個發(fā)光二極管，而在水泡的下部兩側(cè)各放置一個光電管，用于接收發(fā)光二極管透過水泡發(fā)出的光。然后通過運算電路比較兩個二極管獲得的光的強度：當在初始位置（絕對水平）時，將運算值置零；當作業(yè)中全站儀傾斜時，運算電路實時計算出光強度的差值，從而換算成傾斜的位移，將此信息傳達給控制系統(tǒng)，以確定自動補償?shù)闹?。自動補償?shù)姆绞匠晌⑻幚砥饔嬎愫笮拚敵鐾?，還可通過步進馬達驅(qū)動微型絲桿將此軸方向上的偏移進行補正，從而使軸時刻保證絕對水平。鍵盤是用全站儀進行測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站儀的鍵盤均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時操作。(3）鍵盤(4）存儲器3?全站儀的結(jié)構(gòu)全站儀存儲器的作用是將實時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來，再根據(jù)需要傳送到其他設(shè)備（如計算機等）進行進一步的處理或利用。全站儀的存儲器分為內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。內(nèi)存儲器相當于計算機的內(nèi)存（RAM）；存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，其作用相當于計算機的磁盤。(5）通信接口3?全站儀的結(jié)構(gòu)

全站儀可以通過RS232C通信接口和通信電纜將存儲器中存儲的數(shù)據(jù)輸入計算機，或?qū)⒂嬎銠C中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通信電纜傳輸給全站儀，實現(xiàn)雙向信息傳輸。LOREMLOREM水平角測量坐標測量全站儀盤左、盤右的設(shè)置方法儀器架設(shè)距離測量數(shù)據(jù)通信2?1?2全站儀4?全站儀的使用全站儀具有角度測量、距離（斜距、平距、高差）測量、三維坐標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，其功能還可進一步拓展。全站儀的使用方法如下：(1）儀器架設(shè)儀器架設(shè)的操作步驟如下：4?全站儀的使用

①

架設(shè)。將儀器架設(shè)到穩(wěn)固的三腳架上，旋緊中心螺旋。②對中。利用光學對準器（激光對準器）使儀器中心與測站點位于同一鉛垂線上。③粗平。觀察圓水準器的氣泡（精度相對較低），分別旋轉(zhuǎn)儀器的3個腳螺旋，將儀器大致整平4?全站儀的使用④精平。使儀器照準部上的管水準器平行于任意一對腳螺旋的連線，旋轉(zhuǎn)這一對腳螺旋，使氣泡居中（最好采用左拇指法，即左右手同時轉(zhuǎn)動兩個腳螺旋，并且兩拇指移動方向相向，左手大拇指方向與管水準器的氣泡移動方向相同）；然后將照準部旋轉(zhuǎn)90°，旋轉(zhuǎn)另外一個腳螺旋，使管水準器的氣泡居中。⑤精對中。松開三腳架的中心螺旋，觀察光學對準器（激光對準器），使儀器精確對中。⑥檢驗。精平和精對中應反復進行，直到對中和整平都達到要求。

設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00″。2

按“角度測量”鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準第一個目標A。3

照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平角。14?全站儀的使用(2）水平角測量水平角測量的操作步驟如下：設(shè)置棱鏡常數(shù)。測距前將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。①②設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和標準大氣壓是儀器設(shè)置的一個標準值，此時的大氣改正值為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結(jié)果進行改正。4?全站儀的使用(3）距離測量距離測量的操作步驟如下：量儀器高、棱鏡高并將其輸入全站儀。③④4?全站儀的使用測量距離。照準目標棱鏡中心，按“測距”鍵，距離測量開始，測距完成時儀器顯示斜距、平距、高差。4?全站儀的使用

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式和粗測模式3種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約為25s，最小顯示單位為1mm；跟蹤模式常用于跟蹤移動目標或放樣時連續(xù)測距，測距時間約為03s，最小顯示單位一般為1cm；粗測模式的測距時間約為07s，最小顯示單位為1cm或1mm。在進行距離測量或坐標測量時，可按“測距模式”鍵選擇不同的測距模式。應注意的是，有些型號的全站儀在距離測量時不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。設(shè)定測站點的三維坐標。1

設(shè)定后視點的坐標或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當設(shè)定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。2設(shè)置棱鏡常數(shù)。3設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。44?全站儀的使用

(4）坐標測量

坐標測量的操作步驟如下

測量儀器高、棱鏡高并將其輸入全站儀。5

照準目標棱鏡，按“坐標測量”鍵，全站儀開始測距并計算、顯示測點的三維坐標。64?全站儀的使用全站儀的數(shù)據(jù)通信是指全站儀與計算機之間進行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計算機之間的數(shù)據(jù)通信方式主要有兩種：一種是利用全站儀配置的PC卡進行數(shù)字通信，其特點是通用性強，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通信接口通過電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。LOREM4?全站儀的使用(5）數(shù)據(jù)通信4?全站儀的使用(6）全站儀盤左、盤右的設(shè)置方法全站儀的盤左和盤右實際上是沿用老式光學經(jīng)緯儀的稱謂，是根據(jù)豎盤相對于觀測人員所處的位置而言的，觀測時當豎盤在觀測人員的左側(cè)時稱為盤左，反之稱為盤右。對應于盤左和盤右，分別有正鏡和倒鏡，或F1(FACE1）面和F2(FACE2）面。對于測量來講，盤左、盤右測量可以消除某些人為誤差及固定誤差，對于可定義盤左和盤右稱謂的儀器而言，這給用戶增加了應用儀器的可選操作界面，對測量作業(yè)和測量結(jié)果沒有影響。2?1?3GPSRTK技術(shù)

GPS是美國陸?？杖娪?0世紀70年底開始聯(lián)合研制的新一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，其主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并且收集情報、監(jiān)測核爆和進行應急通信等。經(jīng)過20余年的研究實驗，其耗資300億美元，到1994年全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星已布設(shè)完成。用戶設(shè)備空間衛(wèi)星部分地面控制系統(tǒng)2?1?3GPSRTK技術(shù)1?GPS的組成

1?GPS的組成(1)空間衛(wèi)星部分GPS的空間衛(wèi)星部分是由24顆衛(wèi)星（21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星）組成的，它們位于距地表20200km的上空，運行周期為12h。衛(wèi)星均勻分布在6個軌道面上，每個軌道面4顆，這樣的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星，并能在衛(wèi)星中預存導航信息。GPS的衛(wèi)星因為大氣摩擦等問題，隨著時間的推移，導航精度會逐漸降低。每顆GPS衛(wèi)星都可發(fā)出用于導航定位的信號，GPS用戶正是利用這些信號來進行工作的。1?GPS的組成(2)地面控制系統(tǒng)GPS的地面控制系統(tǒng)由分布在全球的以若干個跟蹤站所組成的監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，根據(jù)作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。GPS地面控制系統(tǒng)包括1個主控站、4個監(jiān)控站和3個注入站。主控站位于美國科羅拉多（Colorado）的法爾孔（Falcon）空軍基地，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對GPS的觀測數(shù)據(jù)計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入衛(wèi)星中去；同時它還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，當工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的衛(wèi)星進行工作；另外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。4個監(jiān)控站分別位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（DiegoGarcia）和卡瓦加蘭（Kwajalein），其作用是接收衛(wèi)星信號、監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)。3個注入站分別位于阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（DiegoGarcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein），其作用是將主控站計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等注入衛(wèi)星中去。1?GPS的組成(3）用戶設(shè)備用戶設(shè)備即GPS信號接收機，其主要功能是捕獲按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當信號接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后，就可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，從而解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。接收機中的微處理計算機根據(jù)這些數(shù)據(jù)就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高程、速度、時間等信息。

由于衛(wèi)星的位置精確，因此在GPS觀測中便可得到衛(wèi)星到信號接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式和3顆衛(wèi)星就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X，Y，Z）?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差(鐘差)，實際上有4個未知數(shù)，即X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。事實上，信號接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星。這時，信號接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用于定位，從而提高精度。LOREMLOREMLOREMLOREMIPSUM2?1?3GPSRTK技術(shù)2?GPS定位的基本原理由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及美國實施的SA保護政策，使得民用GPS的定位精度只有100m。為提高定位精度，普遍采用差分GPS（DGPS）技術(shù)建立基準站（差分臺）進行GPS觀測，將已知基準站的精確坐標與觀測值進行比較，從而得出修正數(shù)，并對外發(fā)布。信號接收機收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。LOREMLOREMLOREMLOREMIPSUM2?GPS定位的基本原理①靜態(tài)定位。靜態(tài)定位是指待定點相對于周圍固定點無相對運動的GPS定位方式。它通過大量的重復觀測，高精度地測定GPS信號傳播的時間，根據(jù)已知GPS衛(wèi)星的瞬間位置，準確確定信號接收機的三維坐標。靜態(tài)定位多余觀測量大、可靠性強、定位精度高，是測量工程中精密定位的基本方法。LOREMLOREMIPSUMDOLOR2?1?3GPSRTK技術(shù)3?GPS的定位方式按待定點的狀態(tài)不同，GPS的定位方式可分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位；按定位模式不同，GPS的定位方式可分為絕對定位、相對定位和差分定位。(1）靜態(tài)定位和動態(tài)定位動態(tài)定位。動態(tài)定位是指待定點相對于周圍固定點顯著運動（相對于地球運動）的GPS定位方式。它以車輛、艦船、飛機和航天器為載體，實時測定GPS信號接收機的瞬間位置。動態(tài)定位發(fā)展速度最快，應用較廣，尤其與實時動態(tài)（RTK）測量系統(tǒng)結(jié)合，是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的一種新的定位方法。②3?GPS的定位方式

在測得運動載體的實時位置的同時，測得運動載體的速度、時間和方位等狀態(tài)參數(shù)，進而引導運動載體駛向預定的后續(xù)位置，此過程稱為導航。導航是一種廣義的動態(tài)定位。絕對定位。絕對定位又稱為單點定位，即在一個待定點上用一臺信號接收機獨立跟蹤GPS衛(wèi)星，測定待定點（天線）的絕對坐標。其優(yōu)點是作業(yè)方式簡單，可以單機作業(yè)。由于受衛(wèi)星星歷誤差、大氣延遲誤差等影響，絕對定位的定位精度較低，一般為25~30m。因此，絕對定位多用于導航和精度要求不高的情況，如船舶、飛機導航，勘探、海洋作業(yè)等方面。①②相對定位。相對定位是采用兩臺或兩臺以上的信號接收機同步跟蹤相同的衛(wèi)星信號，以確定接收機天線間的相對位置（三維坐標或基線向量）的方法。只要給出一個測點的坐標值，其余各測點的坐標即可求得。由于各臺信號接收機同步觀測相同的衛(wèi)星，因而衛(wèi)星的時鐘誤差、衛(wèi)星星歷誤差、大氣延遲誤差幾乎相同，并且解算各測點坐標時可有效消除或大幅度削弱這些誤差，具有較高的定位精度。相對定位一般采用載波相位測量，相對精度可達±5mm，一般在大地測量、精密工程測量等領(lǐng)域有廣泛的應用。(2）絕對定位、相對定位和差分定位3?GPS的定位方式差分定位。差分定位是在已知三維坐標的基準站上設(shè)置GPS接收機，求出觀測值的校正值并將其通過無線電通信實時發(fā)送到各待測點上，通過對其信號接收機的觀測值進行修正來提高實時定位精度的一種方法。差分定位采用的是單點定位模型，但同時需要用多臺信號接收機在基準站和移動站之間進行同步觀測，利用誤差的相關(guān)性來提高定位精度。因此，差分定位是同時具有單點定位和相對定位特性的定位模式。③(2）絕對定位、相對定位和差分定位3?GPS的定位方式2?1?3GPSRTK技術(shù)4?RTK技術(shù)

RTK是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎(chǔ)上的。它能實時提供觀測點的三維坐標，并達到厘米級的高精度。RTK技術(shù)采用載波相位動態(tài)實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖、各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。RTK技術(shù)的作業(yè)集成化程度高、測繪功能強大、可實現(xiàn)自動化。RTK移動站利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，無須人工干預便可自動實現(xiàn)多種測繪功能，使輔助測量工作大大減少，減小了人為誤差，保證了作業(yè)精度。①②作業(yè)條件要求低。RTK技術(shù)不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足電磁波通視和對天基本通視。因此，和傳統(tǒng)測量相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。在地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，即可輕松地進行快速的高精度定位作業(yè)。4?RTK技術(shù)（1）RTK技術(shù)的特點RTK技術(shù)具有以下幾個特點：定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。全站儀等測量儀器在多次搬站后，都存在誤差累積的狀況，搬的次數(shù)越多，誤差累積越大；而RTK技術(shù)不存在這種情況，只要滿足RTK技術(shù)的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)其平面精度和高程精度都能達到厘米級。③④作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測完半徑為10km左右的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的搬站次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一個點的坐標，作業(yè)速度快，勞動強度低，節(jié)省了外業(yè)費用，提高了測量效率。4?RTK技術(shù)操作簡便、數(shù)據(jù)處理能力強。⑤4?RTK技術(shù)4?RTK技術(shù)（2）RTK技術(shù)在數(shù)字化測圖中的應用采用RTK技術(shù)進行數(shù)字化測圖時，僅需一個人手持移動站在待測的碎部點采集1～2s，并同時輸入特征碼（或繪制草圖），數(shù)據(jù)將自動被處理、存儲于手簿中。在室內(nèi)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，并利用特定的繪圖軟件繪制地形圖。由于RTK技術(shù)不需測點間通視，測定范圍大、觀測速度快、點位精度高，一人就可完成野外數(shù)據(jù)的采集工作，極大地提高了數(shù)字化測圖的效率。因此，RTK技術(shù)已經(jīng)成為全野外數(shù)字化測圖的主要手段之一。

2?2數(shù)字化測圖的軟件

數(shù)字化測圖所用到的軟件包括計算機軟件和數(shù)字化測圖軟件，以及其他為數(shù)字化測圖服務的應用軟件，如圖形、圖像處理軟件等。2?2?1計算機軟件

計算機軟件是指計算機系統(tǒng)中的程序、數(shù)據(jù)及其文檔。程序是計算任務的處理對象和對處理規(guī)則的描述；文檔用于讓人了解程序所需的闡明性資料。程序必須裝入機器內(nèi)部才能工作，文檔一般是給人看的，不一定裝入機器。計算機的軟件可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩種。1?系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計算機及外部設(shè)備、支持應用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，是無須用戶干預的各種程序的集合，其主要功能是調(diào)度、監(jiān)控和維護計算機系統(tǒng)，負責管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)和操作計算機所需的軟件。目前，微型計算機上常用的操作系統(tǒng)包括Windows操作系統(tǒng)、UNIX操作系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)。2?應用軟件

應用軟件是用戶可以使用的各種程序設(shè)計語言，以及用各種程序設(shè)計語言編制的應用程序的集合，分為應用軟件包和用戶程序。應用軟件包是為了利用計算機解決某類問題而設(shè)計的程序的集合，供多用戶使用。用戶程序是為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問題的應用需求而提供的軟件，它可以拓寬計算機系統(tǒng)的應用領(lǐng)域，放大硬件的功能。應用軟件有辦公軟件（如微軟的Office）、圖像處理軟件（如Photoshop）、媒體播放軟件（如RealPlayer）等。2?2?2數(shù)字化測圖軟件

數(shù)字化測圖軟件是數(shù)字化測圖系統(tǒng)的重要組成部分，一個完整的數(shù)字化測圖軟件系統(tǒng)應具有的功能及特點是：數(shù)據(jù)（圖形）輸入、處理、存儲、圖形生成、圖形編輯、數(shù)據(jù)或圖形輸出等功能；通用性強、穩(wěn)定性好，符合測量人員的操作習慣；系統(tǒng)中所使用的地物符號、注記、地物編碼等需符合國家（行業(yè)）規(guī)范的規(guī)定；包括多種作業(yè)模式，如