地面數(shù)字測圖

8.3地面數(shù)字測圖當設備和軟件條件許可時，可以直接采用地面數(shù)字測圖方法，該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖方法。內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖方法需要的生產(chǎn)設備為全站儀[或測距+經(jīng)緯儀+電子手簿（或掌上電腦)］、計算機和數(shù)字化測圖軟件。根據(jù)所使用設備的不同，內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖方法有兩種實現(xiàn)形式。1)草圖法：室內(nèi)，下載記錄數(shù)據(jù)到計算機內(nèi)，將外業(yè)觀測的碎部點坐標讀入數(shù)字化測圖系統(tǒng)直接展點，根據(jù)現(xiàn)場繪制的地物屬性關系草圖在顯示屏幕上連線成圖，經(jīng)編輯和注記后成圖。在野外利用全站儀或測距儀配合經(jīng)緯儀加電子手簿采集并記錄外業(yè)數(shù)據(jù)或坐標，同時手工勾繪現(xiàn)場地物屬性關系草圖。2)電子平板法：在野外用安裝了數(shù)字化測圖軟件的筆記本電腦或掌上電腦直接與全站儀相連，現(xiàn)場測點，電腦實時展繪所測點位，作業(yè)員根據(jù)實地情況，現(xiàn)場直接連線、編輯和加注記成圖。8.3.1內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖方法的特點：1.白紙測圖方法是采用視距法測距，測距相對誤差只有約1/300，數(shù)字測圖方法是采用EDM測距，幾百米的距離測量誤差均在1cm左右。在通視良好、定向邊較長的情況下，地形點到測站的距離可以比常規(guī)測圖法長。

2.白紙測圖方法是將控制點和碎部點坐標手工展繪在聚脂薄膜上，受人眼最小分辨距離為圖上0.1mm的限制，存在展點誤差。數(shù)字測圖方法是采用計算機自動展點，沒有展點誤差。數(shù)字化測圖在打印輸出時，受打印機分辨率的影響，存在著繪圖誤差，一般可達0.01mm。3.白紙測圖方法先完成圖根加密，按坐標將控制點展繪在聚脂薄膜上，然后進行地形測圖。數(shù)字測圖方法可以使圖根點加密和地形測圖同時進行。例如采用自由設站方法，用全站儀的邊角后方交會功能觀測2個或2個以上的已知點，就可以精確測定出測站點的三維坐標。4.白紙測圖方法是以一幅地形圖為單元組織施測，這容易給圖幅邊緣測圖帶來困難。數(shù)字測圖方法不受圖幅的限制，作業(yè)小組的任務可以按照河流、道路和自然分界來劃分，方便地形測圖的施測，也減少了常規(guī)測圖的接邊問題。5.數(shù)字地形圖便于修測。由于數(shù)字地圖的碎部點精度較高且分布均勻，重要地物點相對于臨近控制點的點位誤差小于5cm，所以當數(shù)字地圖需要修測而圖內(nèi)大部分控制點已遭破壞時，可以自由設站，使用全站儀的邊角后方交會功能觀測圖內(nèi)已知的重要地物點就可以快速獲得測站點的三維坐標?！稖y繪工程產(chǎn)品價格》的規(guī)定，對于困難類別為最高的Ⅲ類測區(qū)，測繪1:500圖解地形圖的取費標準是179387.50元/km2，而測繪1:500數(shù)字地形圖的取費標準是309445.12元/km2，后者比前者高出1.725倍。6.收費較高7.生成的數(shù)字地形圖可以直接被規(guī)劃設計部門使用?！?.3.2CASS7地形地籍成圖軟件簡介市場上比較成熟的大比例尺數(shù)字化測圖軟件：(1)廣州南方測繪儀器公司(South)公司開發(fā)的CASS7.1；(2)北京威遠圖儀器公司(WelTop)開發(fā)的SV300；(3)廣州開思測繪軟件公司(SCS)開發(fā)的SCSGIS2000。(4)武漢大學瑞得（Read)開發(fā)的瑞得測圖軟件。(5)歐亞公司開發(fā)的SV-300數(shù)字化測圖軟件數(shù)字化測圖軟件一般都應用了數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)并具有GIS前端數(shù)據(jù)采集功能，其生成的數(shù)字地圖可以多種格式文件輸出并可以供某些GIS軟件讀取。國內(nèi)數(shù)字化測圖軟件都是在AutoCAD平臺上開發(fā)的，其優(yōu)點是可以充分利用AutoCAD強大的圖形編輯功能。1.CASS7.0運行環(huán)境(2)軟件環(huán)境(1)硬件環(huán)境一般能流暢地運行WindowsXP操作系統(tǒng)即可。WindowsXP或以上版本的操作系統(tǒng)，安裝有AutoCAD2006。2.地形信息編碼(1)編碼原則一致性（唯一性）靈活性不但用于數(shù)字測圖還可以用于地理信息管理、規(guī)劃設計。易于掌握符合地形測量的工作習慣簡單高效容易被計算機識別(2)編碼方法①碼長：8位12345678地形要素碼信息Ⅰ信息Ⅱ②地形要素碼三位數(shù)字編碼（機內(nèi)碼）第1位為類別代碼，23位為信息元代碼。如：001為一般地形點，002為山脊點、003山谷點……101三角點、102小三角點、103導線點……301紀念碑、303、327路燈……三位字符編碼（外碼）使用3個符號名稱的漢語拼音縮寫，不足3位補“.”；或1位類別編碼＋2位漢語拼音縮寫。如：DXD為導線點、SZD為水準點、YBF為一般房屋……或：1SZ為水準點、2YB為一般房屋、2JF簡單房屋……②信息Ⅰ編碼用于描述該點與其它點的相對位置關系也稱為連接碼連接點號或斷點號編碼法：用本點點號加連接點號或斷點號編碼。分區(qū)號加測點號編碼法。③信息Ⅱ編碼用于描述符號的線型如0表示不連線、1直線連接、2曲線連接……測點號編碼120101000220102011320103021420104031520105041620106057…………11437100001243712111134371312314437141313.草圖法數(shù)字測圖草圖法數(shù)字測圖的流程是：外業(yè)使用全站儀測量碎部點三維坐標的同時，領圖員繪制碎部點構(gòu)成的地物形狀和類型并記錄下碎部點點號。草圖中點號必須與全站儀自動記錄的點號一致)。內(nèi)業(yè)將全站儀或電子手簿記錄的碎部點三維坐標，通過CASS傳輸?shù)接嬎銠C、轉(zhuǎn)換成CASS坐標格式文件并展點，根據(jù)野外繪制的草圖在CASS中繪制地物。優(yōu)點：不需要記憶繁多的地形符號編碼。缺點：當草圖編號有錯誤時，可能還需要到實地查錯。負責操作全站儀，觀測并記錄觀測數(shù)據(jù)。(1)人員組織1)觀測員1人：當全站儀無內(nèi)存或PC卡時，必須加配電子手簿，此時觀測員還負責操作電子手簿并記錄觀測數(shù)據(jù)。觀測中應注意經(jīng)常檢查零方向，與領圖員核對點號。2)領圖員1人：負責指揮跑尺員，現(xiàn)場勾繪草圖，要求熟悉地形圖圖式。

為保證草圖的簡潔、正確，應注意經(jīng)常與觀測員對點號(一般每測50個點就要與觀測員對一次點號)。

草圖紙應有固定格式，不應隨便畫在幾張紙上；當遇到搬站時，盡量換張草圖紙，不方便時，應記錄本草圖紙內(nèi)哪些點隸屬哪個測站，一定要標示清楚。每張草圖紙應包含日期、測站、后視、測量員、繪圖員信息；草圖繪制，不要試圖在一張紙上畫足夠多的內(nèi)容，地物密集或復雜地物均可單獨繪制一張草圖，既清楚又簡單。3)跑尺員1人：負責現(xiàn)場跑尺，要求對跑點必須有經(jīng)驗，以保證內(nèi)業(yè)制圖的方便。對于經(jīng)驗不足者，可由領圖員指揮跑尺，以防引起內(nèi)業(yè)制圖的麻煩。4)內(nèi)業(yè)制圖員1人：對于無專業(yè)制圖人員的單位，通常由領圖員擔負內(nèi)業(yè)制圖任務；對于有專業(yè)制圖人員的單位，通常將外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)制圖人員分開，領圖員只負責繪草圖，內(nèi)業(yè)制圖員得到草圖和坐標文件，即可在CASS上連線成圖；這時領圖員繪制的草圖好壞將直接影響到內(nèi)業(yè)成圖的速度和質(zhì)量。(2)數(shù)據(jù)采集設備數(shù)據(jù)采集設備一般為全站儀。主流全站儀大多帶有可以存儲3000個以上碎部點的內(nèi)存或PC卡，可直接記錄觀測數(shù)據(jù)。內(nèi)業(yè)操作步驟：(1)野外采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C并保存為數(shù)據(jù)文件。(2)將保存的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為CASS格式的坐標文件格式3)展高程點(3)展碎部點展碎部點分定顯示區(qū)、展野外測點點號和展高程點三步進行。1)定顯示區(qū)2)展野外測點點號

(4)根據(jù)草圖繪制地物4.電子平板法數(shù)字測圖用通訊電纜將安裝了CASS7.1的筆記本電腦與測站上安置的全站儀連接起來(注意，不同品牌及型號的全站儀使用的通訊電纜是不一樣的)，全站儀測得的碎部點坐標自動傳輸?shù)焦P記本電腦并展繪在CASS的繪圖區(qū)，完成一個地物的碎部點測量工作后，現(xiàn)場實時繪制地物。其特點是直觀性強，在野外作業(yè)現(xiàn)場“所測即所得”，當出現(xiàn)錯誤時，可以及時發(fā)現(xiàn)，立即修改。

電子平板法數(shù)字測圖的流程是：(1)人員組織觀測員1人，負責操作全站儀，觀測并將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦P記本電腦中。制圖員1人，負責指揮跑尺員、現(xiàn)場操作筆記本電腦、內(nèi)業(yè)后繼處理整飾地形圖。跑尺員1～2人，負責現(xiàn)場跑尺。(2)數(shù)據(jù)采集設備全站儀與筆記本電腦除采用標準的RS232C接口通訊電纜連接外，也可以采用加配兩個數(shù)傳電臺(數(shù)據(jù)鏈)，分別連接于全站儀、筆記本電腦上，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送。但數(shù)傳電臺的價格較貴，當前市場價約為1.8萬/只。(3)創(chuàng)建測區(qū)已知點坐標數(shù)據(jù)文件可以直接使用Windows的記事本，也可以執(zhí)行CASS下拉菜單“編輯\編輯文本文件”命令調(diào)用Windows的記事本創(chuàng)建測區(qū)已知點坐標數(shù)據(jù)文件。(4)測站準備測站準備的工作內(nèi)容是：參數(shù)設置、定顯示區(qū)、展已知點、確定測站點、定向點、定向方向水平度盤值、檢查點、儀器高、檢查。(5)測圖操作4.等高線的處理在數(shù)字測圖中，等高線是在CASS中通過創(chuàng)建數(shù)字地面模型DTM(DigitalTerrestrialModel)后自動生成的。DTM是指在一定區(qū)域范圍內(nèi)，規(guī)則格網(wǎng)點或三角形點的平面坐標(X，Y)和其它地形屬性的數(shù)據(jù)集合。如果該地形屬性是該點的高程坐標H，則此數(shù)字地面模型又稱為數(shù)字高程模型DEM(DigitalElevationModel)。(