测量学：第11章_数字测图与应用.ppt

第第11章章 大比例尺数字地形图的测绘与应用大比例尺数字地形图的测绘与应用 n数字测图——用全站仪或GPS RTK采集碎部点坐标数据，n用数字测图软件绘制成图，n方法——草图法，电子平板法，PDA.n本书介绍南方测绘的CASS，n学习版软件安装文件位于光盘“\CASS安装文件”路径下，n播放光盘“\教学演示片”路径下的相应文件，n观看软件的安装方法 n§11.1 使用CASS进行数字测图的方法n(1) CASS6.1的操作界面简介的操作界面简介n双击安装文件在桌面上创建的CASS6.1图标启动CASSn界面各区功能n① 下拉菜单：执行主要测量功能；n② 屏幕菜单：绘制各种类别地物，操作较频繁；n③ 图形区：主要工作区，显示图形及操作；n④ 工具栏：各种AutoCAD命令、测量功能——快捷工具；n⑤ 命令提示区：命令记录区，提示用户操作n(2) 草图法数字测图草图法数字测图n外业用全站仪测量碎部点三维坐标，n领图员绘制碎部点构成的地物形状和类型n记录碎部点点号(应与全站仪自动记录的点号一致)n全站仪内存中碎部点三维坐标下传到PC机数据文件，n转换成CASS坐标格式文件并展点，n根据野外绘制的草图在CASS中绘制地物。

n1) 人员组织n① 观测员——操作全站仪，观测、记录观测数据，n注意经常检查零方向及与领图员核对点号n② 领图员——指挥跑尺员，现场勾绘草图n熟悉地形图图式，保证草图的简洁、正确，n经常与观测员对点号(每测50个点对一次点号)n草图纸应有固定格式，不应随便画在几张纸上；n每张草图包含日期、测站、后视、测量员、绘图员信息；n搬站时，尽量换张草图纸，n不方便时，应记录本草图纸内的点所隶属的测站n③ 跑尺员——负责现场跑尺，应对跑点有经验，n保证内业制图的方便，经验不足者，由领图员指挥跑尺n④ 内业制图员——可由领图员担任内业制图任务，n操作CASS展绘坐标数据文件，对照草图连线成图 n2) 野外采集数据下传到PC机文件n用数据线连接全站仪与PC机COM口，n设置好全站仪的通讯参数，n在CASS中执行“数据/读取全站仪数据”命令，n弹出“全站仪内存数据转换”对话框n① 在“仪器”下拉列表选择所用全站仪类型n② 设置与全站仪相同的通讯参数，勾选“联机”复选框，n在“CASS坐标文件”文本框输入数据文件名和路径n③ 单击“转换”按钮，按提示操作全站仪发送数据，n单击对话框“确定”按钮，将发送数据保存到n设定的坐标数据文件中。

n也可用全站仪通讯软件下传坐标数据并存储为坐标文件 下传拓普康GTS-105N全站仪工作文件数据设置下传苏州一光OTS-615全站仪工作文件数据设置下传科力达KTS-445R全站仪工作文件数据设置n3) 展碎部点n将坐标数据文件中点的三维坐标展绘在绘图区，n在点位右边注记点号，n以便于结合野外绘制的草图描绘地物n点位与点号对象位于“ZDH”(意为展点号)图层，n点位对象是AutoCAD的“Point”对象，n执行Ddptype命令修改点样式n执行 “绘图处理\展野外测点点号”命令，n在弹出的文件选择对话框中选择一个坐标数据文件，n单击“打开”按钮，根据命令行提示操作完成展点n执行Zoom/E命令选项，查看展绘碎部点点位和点号，n执行“绘图处理\切换展点注记”命令，n根据需要修改点注记方式 修改点注记方式n4) 根据草图绘制地物n根据野外绘制的草图，操作CASS描绘地物与地貌n操作屏幕菜单完成，单击屏幕菜单“坐标定位”按钮 n(3) 电子平板法数字测图电子平板法数字测图n数据线连接安装CASS的笔记本电脑与测站全站仪，n全站仪测的碎部点坐标自动传输到笔记本电脑，n并展绘在CASS绘图区，n完成一个地物碎部点测量工作后，n用与草图法相同的方法现场实时绘制地物。

n1) 人员组织n观测员——操作全站仪，观测，数据下传笔记本电脑n制图员——指挥跑尺员、现场操作笔记本电脑、n内业处理整饰地形图n跑尺员——现场跑尺 n2) 创建测区已知点坐标数据文件n执行 “编辑\编辑文本文件”命令n调用Windows记事本创建测区已知点坐标数据文件n坐标数据文件格式：n总点数n点名,编码,y,x,Hn……n点名,编码,y,x,Hn“I12”和“I13”点，n为导线点n编码131500，n其余为图根点，n编码131700n已知点编码可不要，n其后逗号不能省略n3) 测站准备n参数设置、定显示区、展已知点、确定测站点、定向点、n定向方向水平度盘值、检查点、仪器高、检查n① 参数设置n测站安置全站仪，n用数据线连接全站仪与笔记本电脑的COM口，n执行 “文件\CASS6.1参数设置”命令n有四个选项卡，根据实际情况设置n② 展已知点n执行“绘图处理\展野外测点点号”命令，n展绘已知点坐标数据文件n③ 测站设置n单击屏幕菜单的“电子平板”按钮，n弹出“电子平板测站设置”对话框，n操作对话框设置并输入n测站点坐标、定向点坐标，n仪器高、检查点坐标n完成操作后，对话框显示检查方向的水平角，n操作全站仪实测检查方向水平角检核。

n4) 测图操作n用屏幕菜单下的命令进行操作n测绘4点3层砼房屋操作步骤：n① 操作全站仪照准立在第一个房角点棱镜；n② 单击屏幕菜单的“居民地”按钮，n在弹出的“居民地和垣栅”对话框中选择“四点砼房屋”，n单击“确定”按钮，命令行提示：n绘图比例尺 1:<500> Entern1.已知三点/2.已知两点及宽度/3.已知四点<1>: Entern请输入标高(0.00): 1.82n等待全站仪信号…… nCASS驱动全站仪自动测距，n所测点的坐标自动展绘到CASS绘图区n命令行继续提示： n选择纠正方式: (1)偏角(2)偏前(3)偏左(4)偏右(5)不作纠正<5> n当棱镜无法立在地物点用，缺省选项是“5”不纠正，n按回车键选中n操作全站仪照准第二个房角点棱镜，n命令行继续重复如下提示两次：n请输入标高(1.82): Entern等待全站仪信号……n选择纠正方式: (1)偏角(2)偏前(3)偏左(4)偏右(5)不作纠正<5>n完成3个房角点的测量后，命令行提示：n闭合C/隔一闭合G/隔一点J/微导线A/曲线Q/边长交会B/回退U/连全站仪T/<指定点>n输入层数:<1> 3n文字注记“砼3”是由CASS自动加上的，n它与房屋轮廓线对象都位于“JMD”图层。

电子平板法测绘4点3层砼房屋示例n(4) 等高线的处理等高线的处理n在CASS中通过创建数字地面模型DTM 自动生成nDTM——在一定区域范围内，n规则格网点或三角形点的平面坐标n和其它地形属性的数据集合n如地形属性是点高程，n数字地面模型又称为数字高程模型DEMnDEM从微分角度三维地描述测区地形的空间分布，n用它可按用户设定的等高距生成等高线、n绘制任意方向的断面图、坡度图、n计算指定区域的土方量n以CASS6.1自带地形点坐标数据文件dgx.dat为例介绍n1) 建立DTMn执行“等高线\建立DTM”命令，n在 “建立DTM”对话框中勾选“由数据文件生成”单选框，n选择坐标数据文件dgx.dat，n单击“确定”按钮，显示三角网——“SJW” 图层n3) 绘制等高线n执行“等高线\绘制等高线”命令，n弹出“绘制等值线”对话框，根据需要完成对话框的设置，n单击“确定”按钮，CASS自动绘制等高线 n4) 等高线的修饰n① 注记等高线n4种注记方法，命令位于下拉菜单“等高线\等高线注记” ，n批量注记等高线时，一般选择“沿直线高程注记”，n要求先执行Line命令绘制一条垂直于等高线的辅助直线，n直线方向应为注记高程字符字头的朝向。

n执行“沿直线高程注记”命令，nCASS自动删除辅助直线，n注记字符放置在DGX(等高线)图层n② 等高线修剪n位于下拉菜单“等高线\等高线修剪”下 n(4) 地形图的整饰地形图的整饰n介绍添加注记和图框的方法n1) 加注记n为道路加上路名“迎宾路”的方法n单击屏幕菜单 “文字注记”按钮，n弹出 “注记”对话框，选中“注记文字”，单击“确定”按钮，n弹出“文字注记信息”对话框n2) 加图框n下拉菜单“绘图处理”下n§11.2 图解地形图的数字化n没有全站仪时，可用解析测图法先获得图解地形图，n将图解地形图数字化获得数字地形图n有手扶跟踪数字化和扫描数字化，n介绍扫描数字化的操作方法n着好墨、图面清晰的聚脂薄膜底图，n扫描分辨率设置为300dpi；n对没有着墨的铅笔聚脂薄膜原图，n扫描分辨率一般设置为450~600dpi，n扫描获得的栅格图像文件格式为TIFF、PCX或BMP格式n(1) 插入光栅图像插入光栅图像n执行“工具\光栅图像\插入图像”命令插入光栅图像n(2) 加图框加图框n执行“绘图处理/标准图幅50×40cm”命令，n键入比例尺1000，在 “图幅整饰”对话框中输入所需内容。

n(3) 裁剪光栅图像裁剪光栅图像n执行下拉菜单“工具\光栅图像\图像剪裁”命令n注意保留外图框边界附近的文字注记图像n(4) 设置光栅图像透明设置光栅图像透明n执行“工具\光栅图像\图像透明度”命令，n输入on打开图像透明n(5) 纠正光栅图像纠正光栅图像n先执行Move和Scale命令将光栅图像n移动并缩放至与内图框大小相吻合n执行下拉菜单“工具\光栅图像\图像纠正”命令 CASS的图像纠正对话框播放光盘“教学演示片\地形图扫描数字化.avi”视频文件观看上述操作过程 n§11.3 数字地形图应用简介n使用CASS在数字地形图上n查询点位坐标、直线的方位角和距离、n封闭对象或指定区域的面积，n计算填挖土方量等命令的操作方法，n命令位于在下拉菜单“工程应用”下 n§11.3 数字地形图应用简介n§11.3.1 查询计算与结果注记查询计算与结果注记n打开光盘“\数字地形图练习\Study.dwg”图形文件，n下面操作在该图形文件中进行n(1) 查询指定点的坐标查询指定点的坐标n执行“工程应用\查询指定点坐标”命令：n输入点: (圆心捕捉图11-22中的图根点D121)n测量坐标: X=31194.120米 Y=53167.880米 H=495.800米n要在图上注记点的坐标，n执行屏幕菜单的“文字注记”命令，n在弹出的“注记”对话框双击坐标注记图标，n鼠标点取指定注记点和注记位置后，nCASS自动标注该点的X，Y坐标。

n(2) 查询两点的距离和方位角查询两点的距离和方位角n执行“工程应用\查询两点距离及方位”命令：n第一点: (圆心捕捉图11-22中的D121点)n第二点: (圆心捕捉图11-22中的D123点)n两点间距离=45.273米,方位角=201度46分57.39秒n(3) 查询线长查询线长n执行“工程应用\查询线长”命令，提示如下：n选择精度:(1)0.1米 (2)1米 (3)0.01米 <1> 3 Entern选择曲线: (点取图11-22中D121点至D123的直线)nCASS弹出提示框给出查询的线长值 n(4) 查询封闭对象的面积查询封闭对象的面积n执行“工程应用\查询实体面积”命令：n选择对象: (点取图11-22中砼房屋轮廓线上的点)n实体面积为202.683平方米n(5) 注记封闭对象的面积注记封闭对象的面积n执行“工程应用\计算指定范围的面积”命令：n1选目标/2.选图层/3.选指定图层的目标<1> n●1选目标：选择指定的封闭对象n●2.选图层：键入图层名，注记图层全部封闭对象面积n●3.选指定图层的目标：键入图层名，n选择该图层上封闭对象，注记面积nCASS将各类房屋放置在JMD(居民地)图层，n面积注记文字位于封闭对象的中央，n并自动放置在MJZJ(面积注记)图层。

n(6) 统计注记面积统计注记面积n对图中面积注记数字求和n统计全部房屋面积的方法：n执行“工程应用\统计指定区域的面积”命令：n面积统计 -- 可用:窗口(W.C)/多边形窗口(WP.CP)/...等多种方式选择已计算过面积的区域n选择对象: alln选择对象: Entern总面积 = 597.88 平方米n也可点取单个面积注记文字，n面积注记文字较分散时，用窗选方式选择面积注记对象，nCASS自动过滤出MJZJ图层上面积注记对象进行统计计算n统计结果只在命令行提示，不注记在图上 n(7) 计算指定点围成的面积计算指定点围成的面积n执行“工程应用\指定点所围成的面积”命令：n输入点: n…n输入点: Entern指定点所围成的面积=X.XXX平方米nCASS计算出指定点围成的多边形面积，n结果只在命令行提示，不注记在图上 n§11.3.2 土方量的计算土方量的计算nDTM法、断面法、方格网法、等高线法、n区域方量平衡法n介绍方格网法和区域土方量平衡法，n案例坐标数据文件为CASS自带的dgx.dat n① 方格网法土方计算n执行“绘图处理\展高程点”命令，n展绘坐标数据文件dgx.dat的碎部点三维坐标。

n执行Pline命令绘制一条闭合多段线作为土方计算边界n执行“工程应用\方格网法土方计算”命令，n点选土方计算闭合多段线，n在 “方格网土方计算”对话框中选择dgx.dat文件，n在“设计面”区，方格宽度输入10，单击“确定”按钮，nCASS按对话框的设置自动绘制方格网，n计算每个方格网的挖填土方量，n计算结果绘成图，屏幕给出下列计算结果提示：n最小高程=24.368,最大高程=43.900n总填方=15.0立方米, 总挖方=52048.7立方米 n方格宽度为图上2cm，1:500图，2cm实地距离=10mn方格宽度越小，土方计算精度越高 n② 区域土方量平衡计算n计算指定区域挖填平衡的设计高程和土方量n执行“工程应用\区域土方量平衡\根据坐标数据文件”命令，n在弹出的标准文件对话框中选择dgx.dat文件：n选择土方边界线 (点选封闭多段线)n请输入边界插值间隔(米):<20>10n土方平衡高度=34.134米, 挖方量=0立方米, 填方量=0立方米n请指定表格左下角位置:<直接回车不绘表格>n请指定表格左下角位置:<直接回车不绘表格>(在展绘点区域外拾取一点) nCASS在指定点处绘制土方计算表格和挖填平衡分界线。

n§11.3.3 坐标数据文件的输出坐标数据文件的输出n图解地图数字化后，可根据图上等高线和高程点，n生成当前图形的坐标数据文件，有4个命令，n常用“高程点生成数据文件”命令n打开一幅已数字化的地形图，n用Pline命令绘制一条封闭多段线，n它包含待生成数据文件的全部高程点n执行“工程应用\高程点生成数据文件\有编码高程点”命令，n在弹出的标准文件对话框中键入数据文件名：n请选择:(1)选取高程点的范围 (2)直接选取高程点或控制点<1> Entern请选取建模区域边界: (点取已绘制的封闭多段线)n将封闭边界内全部高程点三维坐标存入指定数据文件n§11.4 数字地形图与GIS的数据交换nCASS可将地物和地貌位置在图上准确表示出来，n但很难将地物和地貌属性表示上去，n如图上河流的长度、宽度、水深和水质n更不用说对这些属性数据进行各种查询和统计分析了n使用数据库系统(如Foxpro)可保存和管理这些属性数据，n各种查询和统计分析是数据库系统的强项，n但数据库系统不能将属性数据表示在图上n出现了一种将图形管理和数据管理有机结合的信息技术，n它融合了两者的优势，n克服了数据库和图形系统各自固有的局限性，n地理信息系统。

nGeographic Information System——GISnGIS是1962年加拿大测量学家Roger Tomlinson首先提出，n领导建立了用于自然资源管理和规划、n世界上第一个具有实用价值的地理信息系统——n加拿大地理信息系统n用于空间数据管理、空间信息分析与传播，n土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、n城市规划、经济建设以及政府各职能部门n作为传统学科(如地理学、地图学和测量学等)n与现代科学技术(如遥感技术、计算机科学等) 结合产物，n正逐步发展为一门处理空间数据的现代化综合性学科 n国际上较先进的GIS平台软件n美国环境系统研究所——ARC/INFO、ARC/VIEW，nMapInfo公司——MapInfo Professional，nAutodesk公司——AutoCAD Map等软件nGIS软件管理对象位置与对象属性，位置属性自动关联的 nGIS将地形要素划分为点、线、面，n它对数字地形图有很高的要求，n同图层线划相交时不能有悬挂点，n同类线划相交时不能有伪结点等n数字地形图进入GIS之前，n应按所用GIS软件的要求，n选择执行“检查入库” 命令编辑，n达到要求后，n才可输出相应格式数据交换文件。

n(1) 输出输出ARC/INFO SHP格式文件格式文件n执行“检查入库\输出ARC/INFO SHP格式”命令，n在文件选择对话框键入要生成的数据文件名，nCASS自动加上“E00”的扩展名，n单击“保存”按钮，命令行提示如下：n请指定图幅左下角:n请指定图幅右上角:n将所选图形对象数据输出到给定的数据文件中n(2) 输出输出MAPINFO MIF/MID格式文件格式文件n执行“检查入库\输出MAPINFO MIF/MID格式”命令，n在文件选择对话框中键入要生成的数据文件名，nCASS自动加上“MIF”的扩展名，n单击“保存”按钮，n将当前图形的全部对象数据输出到给定的数据文件中 n(1) 输出输出ARC/INFO SHP格式文件格式文件n(3) 输出国家空间矢量格式输出国家空间矢量格式n“国家空间矢量格式”是我国对国内GIS软件n制定的一个强制性标准，n它要求国内所有的GIS软件都必须支持这一标准n执行“检查入库\输出国家空间矢量格式”命令，n在文件选择对话框中键入要生成的数据文件名，nCASS自动加上“VCT”的扩展名，n单击“保存”按钮，n将当前图形的全部对象数据输出到给定的数据文件中。