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1、第四章第四章 野外数据采集野外数据采集4.1 测图前的准备工作测图前的准备工作 4.2 碎部点测算原理与方法碎部点测算原理与方法4.3 数据编码数据编码 4.4 测记法野外数据采集测记法野外数据采集4.5 电子平板法野外数据采集电子平板法野外数据采集4.6 数据通讯数据通讯 4.7 外业数据记录格式外业数据记录格式测绘工程教研室 野外数字测图作业通常分为野外数据采集和内业数据处理编辑两大部分，其中野外数据采集极其重要，它直接决定成图质量与效率。野外数据采集就是在野外直接测定地形特征点的位置，并记录地物的连接关系及其属性，为内业数据处理提供必要的绘图信息及便于数字地图深加工利用。 野外数据采集主
2、要是通过全站仪或RTK GPS接收机实地测定地形特征点的平面位置和高程，将这些点位信息自动存贮在仪器内存贮器或电子手簿中。野外数据采集野外数据采集测绘工程教研室4.1 测图前的准备工作测图前的准备工作一、一、控制测量控制测量 控制测量包括高程控制测量和平面控制测量。其作业方法、精度要求与白纸测图法中的控制测量基本相同。 数字测图既可采用传统的先控制测量后碎部测图、从整体到局部的作业方法；也可采用数字测图的高等级控制测量（仍遵循从整体到局部、分级布设逐级加密的测量原则）做完以后，采用图根控制测量与碎部测量同步进行的“一步测量法一步测量法”。二、二、仪器器材与资料准备仪器器材与资料准备三、三、测区
3、划分测区划分四、四、人员配备人员配备测绘工程教研室一、控制测量一、控制测量 控制测量包括高程控制测量和平面控制测量。其作业方法、精度 要求与白纸测图法中的控制测量基本相同。 高程控制测量一般用四等（或等外）水准测量做首级高程控制测 量，图根高程控制测量通常使用全站仪三角高程测量或GPS水准。 目前平面控制测量，当测图面积较大（10km2以上，带状5 km以上） 时，通常先用GPS进行首级控制测量，再用全站仪导线测量加密二级 或三级导线点；当测图面积较小时，直接用全站仪或GPS测定几个首 级控制点供图根平面控制使用。平面控制测量只要保证在每平方公里 有一个等级控制点，就能足以满足数字测图需要。
4、图根控制图根控制测绘工程教研室 由于数字测图主要采用全站仪采集数据，测站点到地物、地形点的距离即使1km，也能保证测量精度，故对图根点密度要求已不很严格。一般以在500m以内能测到碎部点为原则。通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些。 采用全站仪采集数据，通常用“辐射法”直接测定图根控制点。辐射法就是在某一通视良好的等级控制点上安置全站仪，用极坐标测量方法，按全圆方向观测方式直接测定周围几个图根点坐标，点位精度可在1cm以内。 图根控制图根控制测绘工程教研室 有些数据采集软件有“一步测量法”功能，不需要单独进行图根控制测量。一步测量法是一种少安置一轮仪器，少跑
5、一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。如图所示，A，B，C，D为已知点；1，2，3为图根导线； 1，2，3为碎部点，一步测量法作业步骤如下：AB123CD12345678一步测量法一步测量法测绘工程教研室1. 全站仪置于B点，先后视A点，再照准1点测水平角、垂直角和距离，可 求得1点坐标。2. 不搬运仪器，再施测B站周围的碎部点1，2，3。根据B点坐标 可得到碎部点的坐标。3. B站测量完毕，仪器搬到1点，后视B点，前视2点，测角、测距，得2点坐标（近似坐标），再施测1点周围碎部点，根据1点坐标可得周围碎部点坐标（近似坐标）。 同理，可依次测得各导线点坐标和该站周围的碎部点坐标，但要注意及时
6、勾绘草图、标注点号。4. 待测至C点，则可由B点起至C点的导线数据，计算附合导线闭合差。若超限，则找出错误，重测导线；若在限差以内，用计算机重新对导线进行平差处理。然后利用平差后的导线坐标，再重新改算各碎部点的坐标 一步测量法提高功效是明显的，尤其适合于线路测量。 一步测量法一步测量法测绘工程教研室二、仪器器材与资料准备二、仪器器材与资料准备 实施数字测图前，应准备好仪器、器材、控制成果和技术资料。仪器、器材主要包括全站仪、对讲机、充电器、电子手簿或便携机、备用电池、通讯电缆、花杆、反光棱镜、皮尺或钢尺、记录本、工作底图等。 目前多数数字测图系统在野外进行数据采集时，要求绘制较详细的草图。绘制
7、草图一般在专门准备的工作底图上进行。这一工作底图最好用旧地形图、平面图的晒蓝图或复印件制作，也可用航片放大影像图制作。 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。测绘工程教研室三、测区划分三、测区划分 为了便于多个作业组作业，在野外采集数据之前，通常要对测区进行“作业区”划分。数字测图不需按图幅测绘，而是以道路、河流、沟渠、山脊线等明显线状地物为界，将测区划分为若干个作业区，分块测绘。对于地籍测量来说，一般以街坊为单位划分作业区。分区的原则是各区之间的数据（地物）尽可能地独立（不相关），并各自测绘各区边界的路边线或河边线。对于跨区的地物，如电力线等，会增加内
8、业编图的麻烦。测绘工程教研室四、人员配备四、人员配备 一个作业小组一般需配备：测站观测员（兼记录员）1人，镜站跑尺员13人，领尺（图）员1人；如果配套使用测图精灵（掌上电子平板），则一般设测站1人（既是观测员，又是绘图员），跑尺员13人即可。领尺员负责画草图或记录碎部点属性。内业绘图一般由领尺员承担，故领尺员是作业组的核心成员，需技术全面的人担任。 测绘工程教研室4.2 碎部点测算原理与方法碎部点测算原理与方法 “测算法测算法”的基本思想的基本思想在野外数据采集时，使用全站仪适当采用仪器法仪器法（主要是极坐标法）测定一些“基本碎部点基本碎部点”，再用勘丈法勘丈法（只丈量距离）测定一部分碎部点的
9、位置，最后充分利用直线、直角、平行、对称、全等等几何特征，在室内计算计算出所有碎部点的坐标。“基本碎部点基本碎部点”指用仪器法测定的，能满足其他测定碎部点方法的必要起算点。 一、一、仪器法仪器法 二、二、勘丈法勘丈法 三、三、计算法计算法测绘工程教研室& 1.极坐标法& 2.直线延长偏心法& 3.距离偏心法& 4.角度偏心法 仪器法仪器法& 5.方向直线交会法测绘工程教研室XiXZDicosZi YiYZDisinZiHiHZDicotTiI-Ri 或 HiHZDitanAiI-Ri 式中，ZiZ oLi （ij为坐标方位角） 适用于全站仪使用平距观测或平距丈量法,若用全站仪观测斜距Si，则：
10、 Di= SicosAi；若使用视距法，设视距间距为li，则：Di100licos2Ai 仪器法仪器法- 1.极坐标法测绘工程教研室dZ 仪器法仪器法- 2.直线延长偏心法 XBXBd.cosAB YBYBd.sinAB 测绘工程教研室 仪器法仪器法- 3.距离偏心法当偏心点位于目标前方或后方（B1、B2）时XBXZ（DZBiDi）cosZB YBYZ（DZBiDi）sinZB 式中，ZBZOLB, ZO为定向线坐标方位角。（式中，当i1时，取“”，当i2时，取“”）当偏心点位于目标点B的左或右边（B3、B4） 时，偏心点至目标点的方向和偏心点至测站点Z的方向应成直角XBXBi+Di.cosB
11、iBYBYBi+Di.sinBiB式中，BiBZOLi90 （当i3时，取“”，当i4时，取“”注：当偏心距大于0.5m时，直角必须用直角棱镜设定。测绘工程教研室 仪器法仪器法- 3.距离偏心法当偏心点位于目标点B的左或右边（B1、B2）时，选择偏心点至测站点的距离与目标点B至测站点的距离相等处（等腰偏心测量法），可先测得Bi的坐标和BiB之间的距离，如图，B点的坐标可按式求得。测绘工程教研室 仪器法仪器法- 4.角度偏心法XBXZDZB.cosZBYBYZDZB.sinZB式中，ZBZ0LB 测绘工程教研室& 5.方向直线交会法 测绘工程教研室& 1.直角坐标法& 2.距离交会法& 3.距离
12、直线交会法& 4.直线内插法 & 5.直角折线法（微导线法） （1）定向微导线（2）无定向微导线 勘丈法勘丈法 勘丈法指利用勘丈的距离及直线、直角的特性测算出待 定点的坐标。勘丈法对高程无效。测绘工程教研室 勘丈法勘丈法 -1.直角坐标法 XiXADi.cosi YiYADi.sini当碎部点位于轴线（AB方向）左侧时，取“”，右侧时，取“”。式中：a3ABd1d2a1b1a2b2d3b3123测绘工程教研室 勘丈法勘丈法 -2.距离交会法D1D2i测绘工程教研室 勘丈法勘丈法 - 3.距离直线交会法123iBLi DiAC XiXAd.cosAB YiYAd.sinAB式中： 当Li90时，
13、取“+”；Li90时，取“-”； Li接近90时有二义性，应尽量避免。测绘工程教研室 勘丈法勘丈法 - 4.直线内插法 A123iB XiXADAi.cosAB YiYADAi.sinAB式中：DAiDA1D12Di-1,i测绘工程教研室 勘丈法勘丈法 - 5.直角折线法（微导线法） AB D1D21234 D3D5D4当i为左折点时取“-”, 右折点时取“+”,如1点位于AB方向的左侧，称为左折点； 2点位于B1方向的右侧，称为右折点。当推求点数超过三个时，最好计算一下闭合差 （1）定向微导线测绘工程教研室（2）无定向微导线 勘丈法勘丈法 - 5.直角折线法（微导线法） 测绘工程教研室& 1
14、.矩形计算法 & 2.垂足计算法 & 3.直角点计算法（微导线中的隔一点）& 4.直线相交法 & 5.平行曲线定点法& 6.对称点法 & 7.平移图形法 计算法计算法计算法不需要外业观测数据，仅利用图形的几何特性计算碎部点的坐标。测绘工程教研室 计算法计算法- 1.矩形计算法 ABC4测绘工程教研室 计算法计算法- 2.垂足计算法 AB12341234式中： ；平距Dij和坐标方位角ij由坐标反算得到。 使用此法确定规则建筑群内楼道口点、道路折点十分有利。测绘工程教研室 计算法计算法- 3.直角点计算法（微导线中的隔一点）ZABPD式中：测绘工程教研室 计算法计算法- 4.直线相交法 ADCB
15、i 式中：式中： 测绘工程教研室 计算法计算法- 5.平行曲线定点法对于直线部分，其坐标公式为:式中， 当所求点位于已知边的左侧时取“-”；当所求点位于已知边的右侧时取“+”。对于曲线部分，其坐标公式为：式中， 当所求曲线点位于已知边的左侧，且时，或当所求点时， 当所求曲线点位于已知边的右侧，且时，或当所求点时，位于右侧，且位于左侧，且测绘工程教研室 计算法计算法- 6.对称点法 112345A2345B式中：i2ABAi+180 许多人工地物的平面图形是轴对称图形，运用该法，可大量减少实测点测绘工程教研室 计算法计算法- 7.平移图形法 AB 4 3 1 2 4 3 1 2 该方法用于确定规
16、则建筑群位置是非常有利测绘工程教研室4.3 数据编码数据编码&数据编码概念 &地形编码设计应遵循的原则&国家标准地形要素分类与编码&全要素编码方案 &简编码方案&块结构编码方案&二维编码方案测绘工程教研室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。数据编码的基本内容包括：地物要素编码（或称地物特征码、地物属性码、地物代码）、连接关系码（或连接点号、连接序号、连接线型）、面状地物填充码等。& 数据编码概念数据编码概念测绘工程教研室符合国标图式分类，符合地形图绘图规则；简练，便于操作和记忆，比较符合测量员的习惯；便于计算机处理；便于GIS等软件的使用。 & 地形编码设计应遵循的原则地形编码设计应遵循的原则测绘工程教研室& 国家标准地形要素分类与编码国家标准地形要素分类与编码 按照大比例尺地形图机助制图规范（GB/T 14912-2005）的规定，野 外数据采集编码的总形式为：地形码+信息码。地形码是表示地形图要素 的代码。 在基础地理信息要素分类与代码（GB/T 13923-2006）和城市基础 地理信息系统技术规范（CJJ100-200
