數(shù)字化測圖-第一講

課程名稱：數(shù)字化測圖

【英文譯名】：TheDigitizingtopographicalsurveyanddraw教學(xué)環(huán)節(jié)：2學(xué)分1.理論教學(xué)（32學(xué)時）一、本課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)

大比例尺地形圖測量是工程測量單位主要的測量工作之一，目前國內(nèi)大比例尺地形測量已實現(xiàn)數(shù)字化測繪，數(shù)字化地形圖取代了傳統(tǒng)的紙質(zhì)地形圖。本課程作為講授數(shù)字化測圖技術(shù)的專業(yè)課程，是地信專業(yè)最重要的專業(yè)必修課程之一。一、本課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)本課程在測繪學(xué)基本理論基礎(chǔ)上，講授數(shù)字化野外地形數(shù)據(jù)采集、記錄及計算機編輯成圖的理論與方法。通過學(xué)習本課程，學(xué)生要掌握數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)采集，計算機地形圖編輯、制作及大比例尺數(shù)字地形圖的工程應(yīng)用方法。

二、本課程的基本要求熟悉大比例尺數(shù)字化測圖的基本理論，掌握野外地形定位點及地形、地物屬性數(shù)據(jù)采集、記錄方法，能運用流行地形、地籍繪圖軟件編輯、制作數(shù)字地形圖。

三、本課程與其他課程的關(guān)系先修課程：《測量學(xué)》、《控制測量學(xué)》、《AUTOCAD》等。后繼課程：《電子地圖原理及應(yīng)用》、《地理信息系統(tǒng)》等。四、課程教學(xué)內(nèi)容（1）、基本知識點：大比例尺數(shù)字化測圖基本理論：講授大比例數(shù)字化測圖方法、原理，要求深刻理解。計算機繪圖理論：講授數(shù)字化地形圖編輯成圖的算法，要求深刻理解。野外數(shù)據(jù)采集方法：講授數(shù)字化測圖的外業(yè)作業(yè)方法，要求熟練掌握。數(shù)字地形圖計算機編輯成圖方法：講授計算機地形圖編輯成圖方法，要求熟練掌握。四、課程教學(xué)內(nèi)容（2）、重點與難點1、地形、地貌的表示方法及合理的取舍問題：重點、難點。2、計算機等值線繪制的理論與方法：重點、難點。五、教學(xué)方法理論結(jié)合實際，實驗課間插在理論課中間進行。授課采用多媒體教室，通過地形圖編輯的實際演示，幫助學(xué)生深入理解。六、考核方式筆試考試，試題取自題庫。卷面成績占總成績的比例，比例為60％，其余40％由課堂作業(yè)、實習、出勤等給出。七、選用教材及主要參考書1、教材：《大比例尺數(shù)字化測圖技術(shù)》李玉寶曹志翔等，西南交通大學(xué)出版社。

2、參考書：《CASS地形地籍成圖軟件參考手冊》南方測繪儀器公司第1章數(shù)字化測圖概述1.1數(shù)字化測圖概念1.2數(shù)字化測圖系統(tǒng)的組成1.3數(shù)字測圖的優(yōu)勢1.4全野外數(shù)字測圖的現(xiàn)狀與展望1.1數(shù)字化測圖概念1.1.1數(shù)字化測圖是地形測量技術(shù)的革命性進步地形測量：是指測量地球表面局部區(qū)域內(nèi)各種地形、地物在確定的參照系統(tǒng)中的位置和幾何形狀，以一定的比例尺縮小，并按特定的符號繪制成平面圖形的測量工作。白紙測圖（模擬法測圖）傳統(tǒng)的大比例尺地形測量是測量地形、地物特征點到測站的距離及其相對某一參考方向的角度，使用量角器、比例尺等繪圖工具，直接在繪圖紙上定點，并按規(guī)定的繪圖符號手工繪制地形圖。這種測圖方法，因為直接在繪圖紙上繪圖，被稱為白紙測圖或模擬法測圖。

回顧結(jié)合大一地形測量實習總結(jié)白紙測圖的作業(yè)流程。數(shù)字化測圖全站型電子速測儀及計算機輔助制圖系統(tǒng)，兩者結(jié)合逐步形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖，實現(xiàn)了全過程數(shù)字化的大比例尺地形測圖方法，即所謂野外數(shù)字測圖技術(shù)，簡稱為數(shù)字化測圖。數(shù)字化測圖實質(zhì)上是一種全解析計算機輔助測圖的方法。請同學(xué)們思考一下，說說大比例尺數(shù)字化測圖與白紙測圖的共同點有哪些？請同學(xué)們思考一下，說說大比例尺數(shù)字化測圖比白紙測圖的優(yōu)越性所在。1.1.2數(shù)字化測圖的基本原理數(shù)字化測圖的基本原理是采集地面上的地形、地物要素的三維坐標以及描述其性質(zhì)與相互關(guān)系的信息，然后錄入計算機，借助于計算機繪圖系統(tǒng)處理，顯示、輸出與傳統(tǒng)地形圖表現(xiàn)形式相同的地形圖。

數(shù)據(jù)采集：將地形、地物要素轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的過程。數(shù)據(jù)采集完成后，要使計算機軟件能識別所采集的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出傳統(tǒng)意義的地形圖，野外測繪時除點位的三維坐標外，還必須采集點位的連接信息和描述其性質(zhì)的屬性信息。數(shù)據(jù)采集的信息包括：1.圖形信息（幾何信息），它包括：定位信息和連接信息2.屬性信息（非幾何信息），它包括：定性信息和定量信息連接信息與屬性信息只能靠觀測員實地觀察確定，沒有準確、完整的連接與屬性信息，點位信息作為孤立的點，是沒有價值的。所以，對于大比例尺數(shù)字化測圖而言，觀察與記錄連接與屬性信息，是細致、復(fù)雜的工作，需要觀測員具有良好的地形表現(xiàn)能力和專業(yè)素質(zhì)。1.1.3數(shù)字地形信息的表述作為面向人的數(shù)字地形信息，其輸出形式應(yīng)是用戶已經(jīng)習慣的傳統(tǒng)地形圖形式。數(shù)字地形信息要經(jīng)過計算機繪圖系統(tǒng)處理，借助于顯示屏幕或繪圖儀，才能顯現(xiàn)為傳統(tǒng)形式的地形圖。計算機繪圖系統(tǒng)顯示出的一切都和傳統(tǒng)地形圖一樣，所不同的是，顯示屏或繪圖儀輸出的僅僅是數(shù)字地圖信息的一種表現(xiàn)形式，而不像傳統(tǒng)的紙質(zhì)地形圖，所看到的即是它的全部。1.1.4數(shù)字地形圖的數(shù)據(jù)格式地圖圖形要素按照數(shù)據(jù)獲取和成圖方法的不同，可區(qū)分為矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)格式。矢量數(shù)據(jù)采用定位信息（x，y）的有序集合，來描述點、線、面等三種基本類型的圖形元素，并結(jié)合屬性信息實現(xiàn)地形元素的表述；柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是將整個繪圖區(qū)域劃分成一系列大小一致的柵格，形成柵格數(shù)據(jù)矩陣，按照地理實體是否通過或包含某個柵格，使其以不同的灰度值表示，從而形成不同的圖像。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是人們最熟悉的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，各類數(shù)字圖的工程應(yīng)用基本上都使用矢量格式數(shù)字