1、數(shù)字測圖,第三章 數(shù)字測圖外業(yè),內(nèi)容提要,3.1 野外數(shù)據(jù)采集 3.2 碎部點坐標測算方法及數(shù)學原理 3.3 數(shù)據(jù)編碼 3.4 連接信息 本章小結,3.1 野外數(shù)據(jù)采集,3.1.1 測圖前的準備工作 1 控制測量 2 儀器器材與資料準備 3.1.2 野外數(shù)據(jù)采集 1 測記法施測 2 電子平板法施測 3 一步測量法,野外數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)采集就是采集供自動繪圖用的繪圖信息，是數(shù)字測圖的一項重要工作。 不同的數(shù)據(jù)源、不同的作業(yè)模式有不同的數(shù)據(jù)采集方式，有內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集與外業(yè)數(shù)據(jù)采集之分，有手工輸入、半自動輸入、自動輸入之分。 一個優(yōu)秀的數(shù)字測圖系統(tǒng)通常支持多種數(shù)據(jù)采集方式。 目前大比例尺野外數(shù)字測圖主要

2、使用全站儀采集數(shù)據(jù)，故本課程主要介紹使用全站儀實施野外數(shù)據(jù)采集的方法。,3.1.1 測圖前的準備工作,1 控制測量 2 儀器器材與資料準備,1 控制測量,控制測量和地形特征點（碎部點）采集。,2 儀器器材與資料準備,儀器、器材主要包括：全站儀、對講機、電子手簿或便攜機、備用電池、通訊電纜（若使用全站儀的內(nèi)存或內(nèi)插式記錄磁卡，不用此電纜）、花桿、反光棱鏡、皮尺或鋼尺等。全站儀、對講機應提前充電。 在野外采集數(shù)據(jù)之前，通常要對測區(qū)進行“作業(yè)區(qū)”劃分。 在數(shù)據(jù)采集之前，最好提前將測區(qū)的全部已知成果輸入電子手簿或便攜機，以方便調(diào)用。,3.1.2 野外數(shù)據(jù)采集,使用全站儀實施大比例尺野外數(shù)字測圖，作業(yè)方

3、式可區(qū)分為 測記法 電子平板法,1 測記法施測,測記法數(shù)據(jù)采集，每作業(yè)組一般需: 儀器觀測員（兼記錄員）1名 繪草圖領鏡（尺）員1名 立鏡（尺）員12名 其中繪草圖領鏡員是作業(yè)組的指揮者，需技術全面的人擔任。,2 電子平板法施測,電子平板法測圖時，作業(yè)人員一般配置為： 觀測員1名 電子平板（便攜機）操作人員1名 跑尺員12名 其中電子平板操作員為測圖小組的指揮。,3 一步測量法,利用電子平板測圖，還可以采用圖根導線與碎部測量同時作業(yè)的“一步測量法”。 即在一個測站上，先測導線的數(shù)據(jù)，接著就測碎部點。這是一種少安置一輪儀器、少跑一輪路，大大提高外業(yè)工作效率的測量方法。,3.2 碎部點坐標測算方法

4、及數(shù)學原理,3.2.1 全儀器法 3.2.2 半儀器法（方向交會法） 3.2.3 勘丈法 3.2.4 計算法,3.2.1全儀器法,1 南方全站儀提供的測量功能 2 極坐標法 3 照準偏心法 延長偏心法 距離偏心法 角度偏心法,1 南方全站儀提供的測量功能,三維坐標測量,懸高測量,距離放樣,2 極坐標法,Xi = Xz+Dicos(ai) Yi = Yz Disin(ai) Hi = Hz Dicos(Ti) I R azi=az0+Li（aij為坐標方位角） Dzi = Szisin(Ti) 若使用視距法，設視距間距為l，則Dzi=klsin2(Ti)，其k=100,3 直線延長偏心法,Z為測

5、站點，欲測定B點，但Z，B間不通規(guī)。此時可在地物邊線方向找B(或B)點作為輔助點，先用極坐標法測定其坐標，再用鋼尺量取BB（或BB ）的距離DBB，即可求出B點的坐標：,距離偏心法,欲測定B點，但B點不能立標尺或反光鏡，可先用極坐標法測定偏心點Bi（水平角讀數(shù)為Li，水平距離為SZBi），再丈量偏心點Bi到目標點B的距離Si，即可求出目標點B的坐標。,角度偏心法,欲測定目標點B，由于B點無法到達或B點無法立鏡，將棱鏡安置在離儀器到目標B相同水平距離的另一個合適的目標點Bi上進行測量，先測定至棱鏡的距離(DZB =DZBi)，然后轉(zhuǎn)動望遠鏡照準待測目標點Bi，讀取水平角LB，則測得B點坐標為：,

6、3.2.2 半儀器法（方向交會法）,1方向直線交會法 2方向直角交會法,1方向直線交會法,A，B為已知點，欲測定i點，照準i點，讀取方向值Li，用戎格公式可計算出i點坐標，,2方向直角交會法,測出兩個房角點A、B后，只要連續(xù)照準角點1，2，3，分別讀取方向值Li，就可連續(xù)求出照準點的坐標,3.2.3 勘丈法,1 直角坐標法 2 距離交會法 3 距離直線交會法 4 直線內(nèi)插法 5 定向直角拆線法 6 無定向直角拆線法,1 直角坐標法,已知A、B兩點，欲測碎部點i，則以AB為軸線，自碎部點i向軸線作垂線（由直角棱鏡定垂足）。假設以A為原點，只要量測得到原點A至垂足di的距離ai和垂線的長度bi，就

7、可求得碎部點i的位置。,2 距離交會法,已知碎部點A，B，欲測碎部點P，則可分別量取P至A，B點的距離D1，D2，即可求得P點的坐標 再根據(jù)戎格公式即可求得XP、YP,3 距離直線交會法,A，B，C為已知碎部點，欲測1，2，3，i各點，量取C至各待測點的距離D1，D2，D3，Di即可求出各點的坐標：,4 直線內(nèi)插法,已知A，B兩點，欲測定AB直線上1，2，3，i各點，可分別量取相鄰點間的距離DA1，D12，D23等，從而求出各內(nèi)插點的坐標。 DAi= DA1+ D12+ D23+Di-1,i,5 定向直角拆線法,已知A，B兩點，欲求1，2，3，i各點，可分別量取各邊邊長D1，D2，Di即可依次

8、推出各點坐標：,6 無定向直角拆線法,已知碎部點A，B，求其它房角點，只要丈量出各邊的邊長，即可求出各角點的坐標。 假設同方向的邊長代數(shù)和分別為a，b，其中a為1， 3， 5， 7， 9各邊的代數(shù)和； b為2， 4， 6， 8， 10各邊的代數(shù)和，則,3.2.4計算法,1 矩形計算法 2 垂足計算法 3 直線相交法 4 平行線法 5 對稱點法 6 平移圖形法,1 矩形計算法,已知 A， B， C三個房角點，求第四個房角點,2 垂足計算法,已知碎部點A，B，3，4，5，6，且33AB，44AB，55AB，66AB，求3，4，5，6各點，則可由式（321）計算得到其坐標： A 3 4 5 6 B

9、3 4 5 6,3 直線相交法,A，B，C，D為四個已知碎部點，且AB與CD相交于i，則交點i的坐標為：,4 平行線法,A，B，C，D，E為曲線AE上的已知點，求與該線間距為R的曲線上1，2，3，4，5各點的坐標。,5 對稱點法,一軸對稱他物，測出1，2，3，7和A點后，再測出A點的對稱點B，即可分別求出各對稱點1，2，3，7的坐標。,6 平移圖形法,圖形B與圖形A全等且方位一致，若已知圖形A上各點和圖形B上一個點(如1)的坐標，就可根據(jù)下式求得圖形B上各點的坐標：,3.3 數(shù)據(jù)編碼,3.3.1 數(shù)據(jù)編碼概念 3.3.2 地形編碼設計應遵循的原則 3.3.3 全要素編碼方案 3.3.4 塊結構

10、編碼方案 3.3.5 無編碼系統(tǒng) 3.3.6 無記憶編碼系統(tǒng) 3.3.7 二級編碼方案,3.3.1 數(shù)據(jù)編碼概念,野外數(shù)據(jù)采集僅用全站儀或其它大地測量儀器測定碎部點的位置（坐標）是不能滿足計算機自動成圖要求的，還必須將地物點的連接關系和地物屬性信息（地物類別等）記錄下來。 一般用按一定規(guī)則構成的符號串來表示地物屬性和連接關系等信息，這種有一定規(guī)則的符號串稱為數(shù)據(jù)編碼。,3.3.2 地形編碼設計應遵循的原則,(1) 符合國標圖式分類，符合地形圖繪圖規(guī)則； (2) 簡練，便于操作和記憶，比較符合測量員的習慣； (3) 便于計算機處理； (4) 便于GIS等軟件的使用。,3.3.3全要素編碼方案,全

11、要素編碼要求對每個碎部點都要進行詳細的說明。全要素編碼通常是由若干個十進制數(shù)組成。其中每一位數(shù)字都按層次分，都具有特定的含義。 如某一碎部點的編碼為20101503，各位數(shù)字的含義如下： 第一位數(shù)字（2）表示：地形要素分類； 第二、第三位數(shù)字（01）表示：地形要素次分類； 第四、第五、第六位數(shù)字（015）表示：類序號； 第七、第八位數(shù)字（03）表示：特征點序號。,3.3.4 塊結構編碼方案,塊結構編碼將整個編碼分成幾大部分，如分為：點號、地形編碼、連接點和連接線型四部分，分別輸入。 EPSW 3位地形編碼 MAPSUV 4位整數(shù)編碼 其它編碼,3.3.5 無編碼系統(tǒng),外業(yè)不用編碼，通過相應的符

12、號圖標或菜單逐級索引，由系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換為編碼。 這種方法雖然不用記憶編碼，但每次都去逐級搜索圖標，菜單也太繁瑣。 對數(shù)字測圖作業(yè)員來講，對編碼沒有概念，也不利于以后的處理。,3.3.6 無記憶編碼系統(tǒng),在測圖系統(tǒng)中，將每一個地物編碼和它的圖式符號及漢字說明都編寫在一個圖塊里，形成一個圖式符號編碼表，存儲在計算機內(nèi)。 只要按一個鍵，編碼表就可以顯示出來。 用光筆或鼠標點中所要的符號，其編碼將自動送人測量記錄中。 用戶無需記憶編碼，隨時可以查找。,3.3.7 二級編碼方案,GB 14804-93規(guī)定的地形圖要素代碼只能滿足制圖的需要，不能滿足GIS圖形分析的需要。 因此有些測圖系統(tǒng)在GB 14804-93規(guī)定的地形要素代碼的基礎上進行擴充，以反映圖形的框架線、軸線、骨架線、標識點（L