野外地形数据的采集与处理(修改)

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1、野外地形数据的采集与处理,本章主要内容： 野外数据采集的原理。 野外数据采集的仪器。 地形编码。 野外数据采集的方法。,野外数据采集原理 地形点的信息描述 要实现数字测图的计算机软件自动处理（自动识别、自动检索、自动连接、自动调用图示符号），自动绘地形图，必须给出点位信息和绘图信息。 点位信息包括3类：,测点的三维坐标 用仪器在外业测量中得到的，以X,Y,Z三维坐标表示，测点时要标明点号，其和点的坐标一一对应。 测点的属性 表明是什么点，如地貌点，地物点，有什么特征。其用地形编码表示。,测点的连接关系 根据连接关系可将相关的点连成一个地物。一般用连接点和连接线形表示。 地形编码 野外数据采集仅

2、用全站仪或其它大地测量仪器测定碎部点的位置（坐标）是不能满足计算机自动成图要求的，还必须将地物点的连接关系和地物属性信息（地物类别等）记录下来。,概念 一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息，这种有一定规则的符号串称为数据编码。 编码应遵循的原则 (1) 符合国标图式分类，符合地形图绘图规则； (2) 简练，便于操作和记忆，比较符合测量员的习惯； (3) 便于计算机处理； (4) 便于GIS等软件的使用； （5）要有系统性、科学性和可扩充性。,常见的编码方法 三位整数编码 方法 按照1：500 1：1000 1 :2000地形图图式，地形要素分为10大类： （1）测量控制点

3、 （2）居民地 （3）工矿企业建筑物和公共设施,（4）独立地物 （5）道路及附属设施 （6）管线及坩栅 （7）水系及附属设施 （8）境界 （9）地貌及土质 （10）植被,设计时第一位为类别号，代表上述10大类；第二、三位位顺序号，即地物符号在某大类中的序号。如105，1为第一大类，即控制点，05为图式符号顺序为5的控制点即是导线点；106为图根控制点。 如201，为居民地类的一般房屋中的混凝土房屋。这样每一大类中的符号编码不能多于99个。,三位编码的优点 位数少，简单，便于记忆和输入； 按图式符号分类，符合测图习惯； 与图式符号一一对应，编码就带有图形信息； 计算机可自动识别，自动绘图。,四位

4、编码 在三位编码的基础上进行扩充，即在一个编号下面进行细分几种类型。如烟囱的编号为327，此编号下面还有三类：烟囱、烟道、架空烟道，如采用三位编码，要按顺序往下编，而采用四位编码可编为3271、3272、3273。,五位编码 不按常规分类，把地物分成点和线、建筑物、圆形物、地面线状地物、地上线状地物及独立符号等6类别，共104项，以三位整数和二位小数组成。整数的百分为取16，表示上述六个类别，十位和个位用于区分同类中不同的内容，二位小数用来进一步说明，表示地类的方向，楼层层数等。如编码为202.01，百为是2，表示是建筑物，十位和个位是02表示是水闸，小数为是01，表示水流的方向为从闸的右侧流

5、向左侧。,七位数字编码 1 23 45 67 地物大类码 地物代码 地物顺序码 测点顺序码 地物大类码用来表示10类地物，用09表示；每一大类最多有99个符号，用两位地物代码表示，用099表示；考虑到每一测站上同一类地物有相同的，为了便于计算机识别，必须对同一测站上相同的地物进行编号，这就是地物顺序码，用两位表示就够了；对于面状地物，同一地物又有很多测点，必须给每一个测点编号，用测点顺序码表示。,8位编码 前三位地物类别，如道路位2xx，202为柏油路，204为水泥路，211为土路；房屋为1xx，楼房为112，平房为121； 同测区的地物类序号及同地物类的测点顺序号，用两位表示。如112020

6、4，表示测区第二幢楼房的第四个点；2020107表示测区第一条公路的第七个点。,第八位表示与前一点的连接方式，本方案将各测点分为独立点、断点和连接点三种，分别用0、9和18十个数表示，即编码的最后一位是0 、9或18中的一位组成，分别表示独立点、断点和与 前一点的连接方式。 如1210203 7 测区平房第二幢楼房第三号点方向向左。,全要素编码 要求对每个碎部点都要进行详细的说明。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，都具有特定的含义。 如某一碎部点的编码为20101503，各位数字的含义如下： 第一位数字（2）表示：地形要素分类； 第二、第三位数字（01）表示：地形要素次分类

7、； 第四、第五、第六位数字（015）表示：类序号； 第七、第八位数字（03）表示：特征点序号。,目前国内应用较广泛的地形信息编码由三部分组成，码长8位。,地形要素码：用于标识碎部点的属性。一般根据地形图图式中各符号的名称和顺序来设计。用3位表示，位于8位码的前部，表示形式有三种：三位数字型、三位字符型和数字字符混合型。,内码示例,0类：地貌特征点 1类：测量控制点 2类：居民地、工矿企业建筑物和公共设施 3类：独立地物 4类：道路及附属设施 5类：管线与垣栅 6类：水系及附属设施 7类：境界 8类：地貌与土质 9类：植被,连接码（4位）：描述某测点与另一测点之间的相互关系。 线型码（1位）：是

8、对绘图指令的进一步描述。一般用数字区分连线的形式。 0非连线，1直线连接，2曲线连接，3圆弧连接等。,测点号 编码 437 1100 0 437 1211 1 437 1312 3 437 1413 1 .,拼音字母 该方案适用于袖珍计算机作记录，如E500、Pc-1500，采用经纬仪测距仪方式测图，全站仪不适用，如DLF表示独立房屋，GT表示国铁。 “无编码”系统 外业不要编码，通过相应的符号图标或菜单逐级索引，由系统内部转换为编码。这种方法虽然不用编码，但每次都逐级搜索图标，太繁琐。,连接信息 连接信息可分解为连接点和连接线型。 当测点是独立地物 只要用地形编码来表明它的属性，即知道这个地

9、 物是什么，应该用什么样的符号来表示。 如果测的是一个线状或面状地物 这时需要明确本测点与哪个点相连，以什么线型 相连，才能形成一个地物。 所谓线型是指直线、曲线或圆弧线等。,在测图过程中，连接信息一般很难在编码中给定，而是在内业处理时通过参照外业观测时绘的草图交互的绘出，其中的连接线型一般用一位数字表示。例如1表示直线连接，2曲线连接，3为圆弧，0或空白表示独立点。,野外数据采集仪器（全站仪） 定义 又称全站型电子速测仪和电子全站仪或电子速测仪，把测距、测角和微处理机等部分结合起来形成一体，能够自动控制测距、测角、自动计算水平距离、高差、坐标增量等的测绘仪器，同时可以自动显示、记录、存储和数

10、据输出，由于它能自动完成一个测站上的全部测量工作，故称为全站仪(Total Station)。,全站仪的特点 ”整体式“结构 向”智能化“操作发展与大屏幕字符、数字显示发展。 自动改正轴系误差，适应在单个度盘位置的高精度测角和测点。 丰富的内存软件功能和可编程发展。 存储卡与便携式微机用于全站仪的数据采集,使用时注意事项 仪器要保持清洁。 棱镜应保持干净。 避免将仪器长时间暴晒在太阳下或置于封闭发热的汽车中。 旋转制动及微动螺旋，或基座的脚螺旋时，应尽量使其处于中间位置。 不要用有机溶剂清洗非金属部分。 高温天气时仪器必须撑伞作业。,全站仪测量系统 全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、

11、距离、高差测量功能于一体 组成部分： 电源 测角系统 测距系统 数据处理部分 通讯接口 存储器 显示屏及键盘等,全站仪的用途 角度测量 距离测量 高差测量 三维坐标测量（计算） 导线测量 交会定点 放样测量等,野外数据采集,技术设计 技术设计的内容： 项目简介 测区概况 设计技术依据 测区已有资料及其分析 控制测量方案设计 数字化测图设计：仪器设备与软硬件选择，野外数据采集方案，数据与图象处理，地形图绘制 工作量统计、作业计划和经费预算,技术计划（设计）的作用 测绘工作是进行基本建设的先行步骤。技术计划（勘察纲要）是为了保证测量工作在技术上合理、可靠，在经济上节省人力、物力，有计划有步骤地开展

12、工作，同时便于上级检查与指导，以保证及时提交精确的地形资料，满足设计的需要。 设计书的编写依据 根据上级下达的测量任务书和有关部门颁发的测量规范与细则，并依据所收集的资料，其中包括测区踏勘等资料来编制技术计划。,在编制技术设计之前，应预先搜集并研究测区内及测区附近已有测量成果资料，扼要说明其测量单位、施测年代、等级、精度、比例尺、规范依据、范围、平面和高程坐标系统、投影带号、标石保存情况及可以利用的程度等。,测量任务书 应明确工程项目或编号，设计阶段以及测量目的，测区范围（附图）及工作量，对测量工作的主要技术要求和特殊要求，以及上缴资料的种类和日期等内容。 测区坐标系统的使用 平面坐标系统 国

13、家坐标系统：当测区范围较大，测区内或附近有国家控制点，国家坐标系统在测区的变形不超过规范的要求时，可使用国家坐标系统。,独立坐标系统：当国家坐标系统在测区的变形超过规范的规定时，不论测区范围大小都应采用独立坐标系统。测区范围较大时，应用国家点作为控制点，但应建立独立坐标系统。 投影改正：当采用国家坐标系统时，应将实测的水平边长投影至大地水准面，并归化至高斯投影平面。 高程系统,国家高程系统：应尽量采用国家高程系统，即1985国家高程基准或1956黄海高程系。 利用原有水准点：对于扩建和改建的工程测图，为保持两次测图的高程一致，可以利用原来的水准点高程。,数据采集前的准备工作 仪器、器材主要包括

14、：全站仪、对讲机、电子手簿或便携机、备用电池、通讯电缆（若使用全站仪的内存或内插式记录磁卡，不用此电缆）、花杆、反光棱镜、皮尺或钢尺等。全站仪、对讲机应提前充电。 在野外采集数据之前，通常要对测区进行“作业区”划分。 在数据采集之前，最好提前将测区的全部已知成果输入电子手簿或便携机，以方便调用。,注意事项 测量工作的各生产过程（野外踏勘、选点、埋石、观测等）中要尽量避免工伤事故以及减少仪器设备损坏，确保安全生产。测量人员要熟悉操作方法，执行安全规则，严格遵守规范细则，注意防病、防火，不断提高作业效率。,在作业前做好各项准备工作，全站仪电池和对讲机电池充足电量；仪器和工具检验校正正确，操作规程熟

15、悉等。 用电缆在连接全站仪和电脑以及拔出时，应注意关闭全站仪电源，并注意正确的连接和拔出操作方法，以免损害电缆接口而无法导出数据。 在操作过程中，每站应在定向后再做检查。如测算后视点坐标与该点已知坐标不相符，则说明测站后视数据或点位有错误。应检查、修改或选择另一已知点重新定向。,每观测一个碎部点，观测员都要核对观测点的点号、属性、镜高并存入全站仪的内存文件中。 观测员和领尺员必须时时联络交流。对每个测站上的每个碎部点，都要保证内存记录中输入的点号和草图上标注的一致，若两者不一致，应及时查找原因，并修改。 在一个测站上当所有的碎部点测完后，要找一个已知点重测进行检核，以检查施测过程中是否存在误操

16、作后仪器碰动或故障等造成的测量错误。检查确定无误后，在该测站关机、装箱，然后再搬迁至下一站继续测量。,跑尺员在跑点时要有计划和次序，不要东跑一个点、西跑一个点，这样既浪费时间也浪费人力。跑尺员要配合观测员尽可能测完一个地物再测另一个地物。地形特征点也应测一点连一点，测完后将地性线简单连接出来，这样就不会发生遗漏和错误。 在野外数据采集时，能测到的点要尽量测到，实在测不到则可利用皮尺或钢尺量距，将丈量结果记录在草图上，室内利用数学的方法计算或交会定位碎部点。 外业数据采集后，应及时将全站仪数据导出到计算机中并做备份。,数据采集的方法 测记法 测记法数据采集，每作业组一般需: 仪器观测员（兼记录员）1名 绘草图领镜（尺）员1名 立镜（尺）员12名 其中绘草图领镜员是作业组的指挥者，需技术全面的人担任。,草图实例：,电子平板法 电子平板法测图时，作业人员一般配置为： 观测员1名 电子平板（便携机）操作人员1名 跑尺员12名 其中电子平板操作员为测图小组的指挥。,