现代数字化地图的生产方式及技术分析
现代数字化地图的生产方式及技术分析
【摘要】本文重点介绍4D数字地图产品和专题数字地图产品的生产方式。
【关键词】4D产品（DLG、DEM、DOM、DRG）；数字地图产业化发展
1 生产方式
1.1 数字线划地图（DLG）
数字线划地图是基础地理信息系统的核心数字产品，它采集方法很多，主要包括以下几个方面：
（1）平板仪测量：平板仪测量采集的是非数字产品，它最终生成的成果是纸质或薄膜地图。它要生成DLG还需要经过内业数字化、编辑处理。目前，平板仪测量已经不是GIS野外数据采集的主要手段，它正逐渐被全野外数字测量所取代。
（2）全野外数字测量：利用电子手簿、便携机或掌上电脑与全站仪相连，测量结果直接以数字形式存储，不需要经过内业数字化处理。
（3）GPS测量：采用实时动态GPS测量系统，用两台或更多台GPS接收机来协同工作，将一台接收机作为基站，放在已知点上，其他接收机对空间目标测量，采集的数据存放便携电脑或掌上电脑中。
（4）地图数字化：地图数字化有两种作业方式：手扶跟踪数字化和扫描矢量化。手扶跟踪数字化是使用数字化仪进行地图数字化，扫描矢量化是通过专用软件对扫描处理后的数字栅格地图进行屏幕跟踪矢量化。
（5）摄影测量：摄影测量经历了模拟摄影测量和解析摄影测量阶段，随着计算机技术及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉等学科的发展，现已进入数字摄影测量阶段。长期以来，摄影测量在基本比例图生产中占据着胡里非常重要的位置，特别是发展到今天的数字摄影量阶段，摄影测量以其高效快速、生成数据产品齐全而发挥着着其他测量手段无法比拟的作用。
1.2 数字高程模型（DEM）
数字高程模型的数据采集通常包括以下几种方法：
（1）地面测量
利用自动记录的测距经纬仪（常用电子速测经纬仪或全丫经纬仪）的野外实测。这种速测经纬仪一般都有微处理器，可以自动记录和显示有关数据，还能进行多种测站上的计算工作。其记录的数据可以通过串行通讯，输入计算机中进行处理。
（2）现有地图数字化
利用数字线划图中的高程点、等高线、特征线，通过专业软件来构建一个地区三角网，再生成数字高程模型。
（3）空间传感器
利用全球定位系统GPS，结合雷达和激光测高仪等进行数据采集。早在2000年，美国“奋进”号航天飞机在结束了9天的绕地飞行后，采用星载成像雷达和合成孔径雷达等高新技术，采集了地球上人类所能正常活动地区（约占地表总面积的80%）的地面高程信息，经处理可制成数字高程模型和三维地形图。此次计划所取得的测绘成果，覆盖面大、精度高、有统一的基准，不但在民用方面应用广泛，而且在导弹发射、战场管理、后勤规划等军事活动中具有重要价值，因此引起了各国军界和传媒的广泛关注。
地图数字化
一、图像校正 图像首先统一存储为tif格式（扫描图是彩色的，在PhotoShop中转成灰度图），并一定要进行备份。扫描图像一般是有变形，因此数字化前要先对扫描进行地理坐标配准。这就要调用ArcGIS的Georeferencing工具条，根据扫描地图上控制点的已知坐标来配准。每幅扫描的图都标注了控制点，如下图的小十字叉。找到每幅图的最左下角的控制点，其实际坐标为（0，0）。向右为x坐标正方向，向上为y坐标正方向。根据各控制点间的实际间距计算出每个控制点的实际坐标，单位取毫米。整幅图大约有20个左右的控制点，仔细审视全图，找到所有的控制点。 图1 控制点 Georeferencing工具条界面如下所示： 图2 Georeferencing工具条
首先将Auto Adjust（自动调整）前的勾去掉，点击放大工具，放大显示控制点（一定 要足够大，最好是满屏只显示一个控制点），点击添加控制点按钮，当光标变为十字叉后，左键单击控制点的十字中心，这时图上会在这个位置标出一个彩色的十字叉，单击右键，选择“Input X and Y”(输入X和Y坐标)，出现如下的对话框。在对话框中输入该控制点的X坐标和Y坐标。按此过程完成所以控制点的坐标输入。 图3 输入控制点坐标 然后点击查看链接表按钮，出现如下界面。“Transfomation”（转换方法）选择“2nd Order polynomial”(二次多项式)，要求“Residual”（残差）这一列均小于0.2毫米,Total RMS error 也小于0.2毫米。若满足这一要求，将“Auto Adjust”前的复选框勾上。点击save（保存），进行保存。（上述选项在下图红色框内）。若某个控制点不够理想需要重新确定，可以在该界面中选择该控制点对应的记录，按键盘的“delete”键删除。当图像校正结果满足要求时，可选择Rectify(校正，如图2红色框所示)，完成对图像的永久转换（该操作是不可逆的，所以再此之前一定要对图像备份）。 二、矢量化 矢量化利用ArcGIS的扩展模块ArcScan来完成，同时要利用ArcMap的一些编辑功能。
地图制图学概括总结
地图的基本概念与定义 P5 1.地图必须遵循一定的数学法则/数学基础 2.地图必须经过科学概括/综合拓扑要素之间的关系 3.地图具有完整的符号系统邻接关联包含 4.地图是地理信息的载体 地图的定义P5 1.传统定义：地图是根据特定的数学法则，将地球或星球上的自然和社会经济现象通过制图综合，并以符号和注记缩绘到平面上的图像 2.现代定义：根据数学方法确定的构成地图数学基础的属性法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理信息的工具，反映各种自然和人文现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展 一、数学要素P6 控制和确定地图上地理要素与地面事物的相对位置，是地图的“骨架” 1.坐标网 ①地理坐标网/经纬线网，经度λ纬度φ
②平面直角坐标网/方里网/公里网，坐标X，Y-----仅适用于1:1万—1:25万比例尺地图 文字比例尺 大地控制点 三角点，水准点，导线点，GPS点，天文点 比例尺 地图上线段长/实地线段在椭球面上水平投影长（1/M）（1）数字比例尺1/1000,1:50000
定向指标线/三北P10 ①真子午线-----真北 ②磁子午线-----磁北 ③坐标纵轴-----坐标北 二、地理要素P8 三、辅助要素P9 1.图名 2.图号 3.图例 4.接图表 地图编号P14 1.行列式编号法：适于大区域的分幅地图ex：我国1/100万地图分带投影的作用：减少变形的程度（变形不超过限度） 经纬度编号法P14 1.适用于梯形分幅地图 2.编号方法 ①行号=右图廓经度/该图幅的经差 ②列号=上图廓纬度/该图幅的纬差 ex：某1/5万地图的右图廓经度73°30′，该图经差15′，上图
地图数字化
地图数字化 1 内容 1）利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准； 2）编辑工具的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。 注意：在基于ArcMap的操作过程中请注意地图文档的及时保存和备份。 2 准备 1）数据：贵州省某县1:100000扫描图一张(tiff格式) 2）软件：ArcMap 3 Arcmap基础知识 1) 地图—Map (ArcMap document) 当你在ArcMap中进行各种操作时，你的操作对象是一个地图文档。地图文档是存储在扩展名为.mxd文件中的。在ArcGIS中，一个地图存储了数据源的表达方式(地图，图表, 表格)以及空间参考。在ArcMap中保存一个地图时，ArcMap将创建与数据的链接，并把这些链接与具体的表达方式保存起来。当打开一个地图时，它会检查数据链接，并且用存储的表达方式显示数据。一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据。（它所显示的数据都是链接在外部的） 2) 数据框架—Data Frame 在“新建地图”操作中，系统自动创建了一个名称为“Layers”的数据框架。在ArcMap 中，一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。一个地图中可以包含多个数据框架，同时一个数据框架中可以包含多个图层（即各layer的叠加）。例如，一个数据框架包含中国的行政区域等信息，另一个数据框架表示中国在世界的位置。但在数据操作时，只能有一个数据框架处于活动状态。在Data View只能显示当前活动的数据框架，而在Layout View可以同时显示多个数据框架，而且它们在版面布局也是可以任意调整的。 3）组图层-- New Group Layer 有时需要把一组数据源组织到一个图层中，把它们看作Contents窗口中的一个实体。例如，有时需要把一个地图中的所有图层放在一起或者把与交通相关的图层（如道路、铁路和站点等）放在一起，以方便管理。 4）数据层 ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载，诸如AutoCAD矢量数据DWG，ArcGIS的矢量数据Coverage、GeoDatabase、TIN和栅格数据GRID，ArcView的矢量数据ShapeFile，ERDAS的栅格数据ImageFile，USDS的栅格数据DEM等。注意Coverage 不能直接编辑，要编辑需要将Coverage转换成ShapeFile。 5）shape的要素类型 point、polyline、Polygon、Multipoint、MultiPatch. 3步骤 3.1在目标位置建立文件夹 在目标位置建立三个文件夹：“原始数据”文件夹以存储.tif扫描图；“配准图层”文件夹以存储校正后的.tif图；“矢量图层”文件夹以存储数字化的shp矢量图层。 3.2地形图的配准（校正）
地形图矢量化步骤
第一：熟悉地形图 ①1：1万地形图的编号方法 ②地形图的各种辅助要素要素：公里网、公里标示、接图表、行政界线、道路、 水系、地类界线、电压线、电讯塔、水库水坝、居民点、地类符号。（参考右边的图例）演示数据标记 ③地形图上的最主要要素： 等高线：计曲线，黑粗，高程值为25m倍数，线上都标有高程值 首曲线，细线。线上一般不标高程 高程点：小细点，旁边标有高程值，是小数值（例如：980.5m） 第二、地形图矢量化图层控制 需要新建的图层 1.计曲线：新增字段BSGC（如红线圈选），字段类型是short(短整型)，务必首 先做这个层的矢量化，做完了直接根据底图来赋值。 图1 赋值后如图2：粉红色线所示为计曲线，计曲线旁边标注有高程值（红色字标注），具体方法如（图3-5），在计曲线层上右键打开Properties，打开Label标签，设置如图4，需要注意的地方用已用红圈标示出来,其中标注的显示位置的设置：Placement properties 选项，具体设置如图5.
图2 图3
图4 图5 2.首曲线：如图2中，粉红色相间的线条即为首曲线，新增字段BSGC（如图1 红线圈选），字段类型是short(短整型)，做完矢量化后赋值时必须用计曲线层标示的高程来进行控制。例如：其中一根计曲线高程值为750m，相邻的为
775m，那么夹在这其中的首曲线高程值就依次为:755m,760m,765m,770m。3.高程点：新增字段BSGC，字段类型是float(浮点型)，主要选取坡顶和洼地 的点，采点要求分布比较均匀。 第三、质量控制 1.检查底图是否配准。判断方法：将图加载到Arcmap中，查看右下角状态栏。如图6，是否显示为正数。其次，可以将鼠标移至十字丝位置，判断底图上显示的数值是否与状态栏相符。 2.主要使用ArcScan工具进行矢量化（ArcScan开始自动矢量化的三个条件：Extension打开，二值化、开始编辑（Start editing）） a.二值化之后自动追踪时，尽量使用两点之间自动矢量化，（自动追踪矢量化 会出现一条线来回追踪两边，出现尖角不易发现）。如图在平滑处直接自动追踪，交叉处手动矢量化。 b.去尖角。
地图制图知识点整理
第一章 地图的定义：按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地图或其他星球的空间事象，以二维或维静态或动态可视化形式，抽象概括、缩小模拟等手段表示在平面或球面上，科学地分析认知与交流传输事象的时空分布、数量质量特征及相互关系等多方面信息的一种图形或图像。 地图的基本特征：严密的数学法则2）科学的地图概括3）特定的符号系统 现代地图学的定义：以地图信息传输与地图可视化为手段，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制图技术和使用方法的综合性大众化科学。 现代地图学的学科体系：三大方面：1）理论地图学2）技术地图学3）应用地图学 现代地图学与其他学科的关系： 一、与地球科学的关系：现代地图学是研究地球科学的依据/工具；是地球科学研究成果的表达手段 二、与测绘学的关系：测绘学为制作地图提供理论依据 三、与3S技术的关系——虚拟现实，将地理信息系统发展到现代社会中去。 遥感：为地图内容的修编与更新、专题地图的编制和影像地图的制作等提供价廉而实时的资料。 计算机地图制图：极大的提高了地图制图的速度，使大量的制图工作者从繁琐的手工制图作中解脱出来，提高了地图制作的技术水平，丰富了地图的内容，使由模拟地图迈入数字地图时代成为可能 与GPS的关系：提高了地图的空间数据质量。 延伸：三代语言——一代：文字二代：地图三代：地理信息系统 四、与其他学科的关系 自然科学和社会科学：为地图制图提供必要的题材计算机与信息工程技术：不断的改进制图的技术方法和工艺水平 艺术和色彩学：为地图学的表现手段和感染力提供营养数学：实现地图模型理论和计算机地图制图、数字地图的基础。 现代地图的分类： 1）按地图功能和内容分类： 功能：普通地图、专题地图、专用地图、特殊地图内容：普通地图、专题地图 普通地图——以同等详细程度全面表示地面上主要的自然和社会经济现象的地图，能较完整地反映出制图区域的地理特征，包括水系、地形、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界线、以及独立地物等。其可分为地形图和地理图。 专题地图——着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地理分布，或强调表示这些现象的某一方面的特性的地图。其主题多种多样，服务对象广泛，按专题内容可进一步分为自然地图、社会经济地图和环境地图等不同专题类型的地图。 2）按地图比例尺分类：大比例尺地图——比例尺大于或等于1:10万的地图中比例尺地图——比例尺小于1:10万，且大于1:100万的地图小比例尺地图——1:100万和更小比例尺的地图 现代地图的组成要素：1）数学要素2）地理要素3）辅助要素 数学要素—大地控制（控制点）缩小程度（比例尺）地图投影（经纬度、方里网（平面坐标网））指向标志（环境污染和保护、灾害、航行等）地理要素（内容要素）—自然地理要素（水系、地形地貌、土质植被）社会经济要素（居民地、交通线、境界线、独立地物） 其他要素 辅助要素——说明性辅助要素（图名、图号、接图表、文字说明）工具性辅助要素（图例、分度带、比例尺、坡度尺） 最古老地图：现在能看到的最古老地图，是距今大约4700年苏美尔人绘制的地图和4500年前制作在陶片上的古巴比伦地图 现代制图技术的进步： 1. 地图测绘技术方面 2. 专题制图方面 3. 地图编制与出版技术方面 项目传统常规技术现代数学技术 测绘工具平板仪、经纬仪、水准仪 电子平板仪、全站仪、GPS接收机 点位测具平板仪与经纬仪图解交会法GPS测量法、全站仪数字测图系统 距离测量光电测距仪与视距法 全激光测距仪、全站仪自动外业读取 记录与计算手工记录与计算 电子手薄记录与计算机程序化处理 地形图测绘平板仪、经纬仪与航测内外成图全数字摄影测量测图、全站仪测图专题制图实地调查与航、卫片目视判读成航空与航天遥感数字图像解译制图
数字化地形图的成图方法
第二节数字化地形图的成图方法 数据通讯结束后，计算机的硬盘里就保存了全站仪传来的坐标数据文件，再由CASS5.1进行成图。根据数据采集的方式不同也有不同的成图方法。分别有“草图法”、“简码法”、“测图精灵成图法”和“电子平板成图法”。本文将详细介绍“草图法”，并对其他方法作简要介绍。 一、“草图法”成图 “草图法”根据作业方式不同，又可分为“点号定位”、“坐标定位”和“编码引导”几种作业流程。 （一）、“点号定位”法作业流程： “点号定位”法作业流程是： 选择测点点号定位成图法—展点—绘平面图—绘等高线—加注记—加图框分幅—成图结束。 下面以CASS5.1中的例子Study.dat数据文件说明Study.dwg图形文件的生成过程。 1、打开CASS5.1界面（图6-8）。 双击CASS5.1图标，即可打开CASS5.1的主界面： 2 、选择测点点号定位成图（图6-9）
将鼠标移至屏幕右侧菜单内“测点点号” 项，按左键，即出现如（图6-9）所示的对话 框，选择 Study.dat文件名，点击“打开” 后，命令区提示：读点完成！ 共读入106个点。 3、展野外测点点号 点击“绘图处理”下的“展野外测点点号”（图6-10），便出现（图6-11）所示的对话框。选择Study.dat文件名，点击“打开”后，便可在屏幕上展出野外测点的点号如（图6-12）。 4、绘平面图 下面可以灵活使用工具栏中的缩放工具进行局部放大以便绘图，例如先把左上角放大，选择右侧屏幕菜单的“交通设施”按钮，弹出如下菜单如（图6-13），找到“平行等外公路”并选中，点击“OK”，命令区提示：
绘图比例尺1：输入500，回车。 点P/<点号> 输入92，回车。 点P/<点号> 输入45，回车。 点P/<点号> 输入46，回车。 点P/<点号> 输入13，回车。 点P/<点号> 输入47，回车。 点P/<点号> 输入48，回车。 点P/<点号> 回车。 拟合线
MAPGIS扫描矢量化的步骤和方法
利用MAPGIS进行扫描矢量化的方法探讨 一，扫描矢量化前的准备工作： 1，关于mapgis软件和土地利用数据库： 本次矢量化过程主要涉及到mapgis软件两个方面的内容： （1）,图形处理＝》输入编辑：这个部分是我们矢量化的主体部分，几乎90％的工作在这个部分完成； （2）,库管理＝》属性库管理：有少部分工作要用到这个工具，现在也可以用LANDTOOL软件来代替； （3）mapgis中的快捷键： shift＋鼠标左键：捕捉线上点或者线的端点（必须放大足够倍数）； ctrl＋鼠标右键：闭合线； F5：图面放大； F6：图面移动； F7：图面缩小； F8:加点（如果你选择交互式矢量化，必须用这个键，不能用鼠标左键加点）；F9：撤销上一段所画的线； F10: 画线方向反向； F12：选择造线捕捉方式（如下图，用的比较多的是“靠近线（母线加点）”）
Ctrl：按下CTRL的同时选择图元，可以多个选择； Ctrl＋C：拷贝，Windows命令使用于mapgis； Ctrl＋X：剪切，Windows命令使用于mapgis； Ctrl＋V：粘贴，Windows命令使用于mapgis； （4），矢量化方式：交互式矢量化和输入线； （5），标准的矢量化后，拓扑建区后的图形（见图）； 2,关于本次江西省统一入库的几点要求： （1），首先要求做以下几个方面的工作： 第一，mapgis的安装必须先安装mapgis虚拟狗，再安装mapgis软件，具体步骤软件中有文档介绍。注意：必须把mapgis安装在除C盘以外的盘符下面，在画图中间不推荐用卡巴斯基杀毒，或者用优化大师和超级兔子进行系统优化； 第二，在除C盘以外的盘符下面建立“兴国县土地利用数据库建设”文件夹，再在此文件夹目录下建立“过程数据”和“管理数据”两个文件夹；
地图制图学复习资料 山东科技大学
第一章 1、现代地图的定义 地图是遵循一定的数学法则，将地理信息通过科学的概括综合，运用符号系统表示在一定的载体上的图形，以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。 2、地图的构成要素：①图形要素②数学要素⑴地图投影⑵坐标系统⑶比例尺⑷控制点 ③辅助要素*④技术要素 3、地图的基本特征 ⑴地图必须遵循一定的数学法则 ⑵地图必须经过科学概括 ⑶地图具有特定完整的符号系统 *⑷地图是地理信息的载体 4、地图的功能 ①信息载负与存储功能；②信息传输与交流功能；③地图模拟与模型功能；④地图认知与感受功能。 5、现代地图的作用 ①经济建设的科学依据；②工程建设的设计蓝图；③农业规划的重要基础；④科学研究的重要手段； ⑤宣传教育的良好形式；⑥军事作战的重要工具；⑦国家疆域版图的主要形式。 6、现代地图的分类 按地图内容分类：普通地图（包括地理图和地形图）、专题地图 按比例尺分类：大比例尺地形图（≥1：10万）、中比例尺地形图（1：10万,1：100万]、小比例尺地形图（<1：100万） 7、现代地图学的定义 现代地图学是以地学信息传输与地学数据可视化为基础，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图的科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。 8、现代地图学的学科体系 地图学由地图理论、制图技术和地图应用三个分支学科组成。 第二章 1、大地水准面：是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。 2、旋转椭球体：在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体。 椭球体三要素:长轴a（赤道半径）、短轴b（极半径）和椭球的扁率f 大地球体：是由大地水准面包围而成的球状体。 3、我国测量制图相关的几个地球椭球体 （1）我国1952年以前采用海福特椭球体；1953年起改用克拉索夫斯基椭球体；1978年起我国采用IUGG/IAG-75椭球体 （2）GPS卫星星历：WGS-84椭球体 （3）目前在我国地图制图与地理信息系统、全球定位系统中经常遇到的是1975和79年国际第三、四个推荐值 4确定参考椭球体，进而获得大地测量基准面和大地起算数据的工作称为参考椭球体定位。 5地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。 在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有3种描述：天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。天文经纬度：表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。 大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度l、大地纬度 和大地高h表示。
数字化地图制作和使用.
“数字图讨论 ” 化地的制作和使用稿 一前言 上作背景示用,以便于定位,相当于Asset中1.处图仅测试时 此的数字化地在或数据分析,在ANT为显 地的作用。划件中用来算的数字化地要的多,数字化地本身是一大的Vector图规软计场图复杂图门 强 学。 问 由位制作矢量化地有两方式:自生成和手工制作。自生成繁度不易把握,生成的矢量2.图图种动动时简 数据要很多,要很少,所以我决定采用手工制作的方式,其借助的件工具可以是自主么么们软开发 上所的Mapinfo 4.5专 等,我了ANT带的,也可以是通用的形平台(如AutoCAD,Mapinfo们选择 图 业版。手工制作的缺点是工作量大一些,但繁简度可人为的灵活控制,也给各位留下了充分发挥艺术
天的空。 赋间 来,数字化本上是一个精度更高的鼠,但制作示用地,鼠的精度已足3.对Mapinfo 说仪质标显图时标 够为简们标 ,所以便我只用鼠。 更深入的参考Mapinfo使用手册。 4.细节 只是一个稿。体方案可能有改的余地,用上也有不当之,希望能听到各位宝的建5.这讨论总还进词处贵 议,使之完善。 二制作流程 用描将地描算机,生成位(bmp格式等。 6.扫仪图扫进计图 ,原上越 (如交叉路口、特殊等,此点称定位点则 7.图 便于的点标记类为在位上找到3个以上的识别 个点。点数到底多少个合适,有待在践中一,如3
步多越好,且要适当分,我建6实进验证 开们暂时议 个点能足要求,当然更好。 满 的度。 8.用GPS测记录每 量并下个定位点经纬 ,文件>打表菜,在打表框里的文件型下拉列表框里中 “”―“”“”“”“9.运行Mapinfo选择开单项开对话类选栅 将出形配 “ “”弹图格象,然后上位文件;按打按, 图选图开钮 ”“”弹对话钮 在随后出的框里按下配准按, ”“”“”“”“Longitude/对话钮弹选择对话类别选择准框;按下投影按,在出的投影框里,在下拉列表里 “”“Longitude/Latitude(WGS84,按下确 ”“,在下拉列表里一投影方式(如
1-1000航测数字化地形图技术设计
目录 1 概述 (1) 1.1 测区基本概况 (1) 1.2主要工作内容 (2) 1.3执行技术标准 (3) 1.4成图规格及主要技术规定 (4) 2 平面控制测量 (6) 2.1 GPS控制测量 (6) 2.2 控制点的观测与计算 (7) 3 高程控制测量 (9) 3.1 观测技术要求 (9) 3.2四等水准测量要点 (10) 3.3四等水准测量的方法 (10) 3.4 计算要求 (11) 4 航测数字化地形图测绘 (12) 4.1 航空摄影 (11) 4.2 像片控制测量 (13) 4.3 空三加密 (14) 4.4 DOM的制作 (16) 4.5 航测内业数据采集 (17) 4.6 外业调绘 (19) 4.7 地形图编辑 (22) 5. 数字高程模型 (23) 5.1数字高程模型数据的获取 (23) 5.2数字高程模型生成 (23) 6 质量保证措施 (24) 7上交成果资料 (25) 8 参考文献及资料 (26) 附录： (26) 摘要
数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。在航空摄影测量学方面,地形图的成图方法已从模拟摄影测量、解析摄影测量发展到目前的数字摄影测量。本次设计的主要内容是：首先、先对本地区进行平面控制测量，将采用D级和E级静态GPS测量方法，高程控制测量采用四等水准测量方法。其次、通过飞机用航摄仪对测区进行航空摄影,获得该地区的航空摄影像片，然后通过全数字摄影测量系统和加密软件在室内进行像片控制点的加密，如果出现漏测和未能识别的地物和地貌就必须进行必要的补测；最后按照《图式》、《规范》的规定对采集的矢量数据进行编辑成正式地形图成果。最后上交整个过程中每一步的原始资料和成果资料。 关键词：数字摄影测量航空摄影测量 ABSTRACT
现代数字地图制图的综合技术应用研究
现代数字地图制图的综合技术应用研究 摘要：数字地图在进行制图时，需要将新型制图技术与计算机技术进行有机的 结合，可有效提升地图制图质量，主要是通过原始数据进行地图的制作。此外， 我国现代数字地图制图技术的发展离不开计算机技术的应用，将现代化网络技术 与传统制图技术进行融入，能够有效加快数字地图制图技术的未来发展。 关键词：数字地图；制图；综合技术；应用 引言 由于我国科技的发展极大提升了人们的生活质量，对地图制图的技术要求也越来越高， 能够在较大程度上方便人们的生活需求。当前，随着地图制图与地理信息技术的紧密结合， 地图的应用面与制图技术面临着巨大的变革，正从沿用多年的计算机辅助制图向数据库自动 成图转变。由各类空间和属性构成的地理信息数据库成为地图与地理信息产品的主要数据源，面对日趋庞大和复杂的海量数据，如何形成满足复杂制图规则的由库快速成图技术，构建地 理信息数据库与专业地图设计、高分辨率打印、地图出版的桥梁，已成为当今地图制图与地 理信息行业研究的主流方向。 1制图数据生产技术要点 1.1模板文件制作 制图数据生产技术要点之一是模板文件制作。模板文件是将建库数据输入MapStore软 件以及从MapStore软件输出制图数据成果的基础和桥梁。模板文件的制作利用MapStore软 件的模板编辑系统Mapstore_define子模块完成。在模板编辑系统Mapstore_define中子模块，需要依据1∶10000基础地理信息数据项目的技术要求、1∶10000图式以及1∶10000基础地理要素代码表，编辑制作生成地图要素实体模板和有关的地图符号模板，结果保存为模板文 件(*．map)。模板文件制作时，不仅要定义各种基础地理要素对应的层、几何类型、属性表、数据类型以及优先级，同时也要定义各种地图要素的属性及符号表达。对制作好的模板文件 还需要进行检查，包括属性项检查、符号定义检查、数据转换集检查。 1.2地图要素符号化 制图数据生产技术要点之二是地图要素符号化。在实体视图下，选择自动生成实体符号，加载的模板文件可自动实现地图要素符号化。地图要素符号化前，要全屏框选全部地图要素。地图要素符号化后，注意保存数据。建库数据的地图符号化及属性要素的输出表达，可通过 对实体符号进行批量自动地图要素符号化及属性要素的输出表达来实现。 1.3图廓整饰 制图数据生产技术要点之三是图廓整饰。图廓整饰包括图廓整饰生成和图廓整饰修改。 生成图幅图廓整饰前，先加载新的测区图幅结合表，确定图幅等高距。在实体视图下打开CPTL层，在模板下选中CPTL10000经纬度图框，在工具栏中选择相应操作即可自动进行图廓 整饰。对图廓整饰的修改，主要是结合建库数据的元数据修改航摄时间、调绘时间、制作时间。同时，在图廓间添加界端注记，注意界端注记等级要与相应的境界保持一致。对政区略图，首先，检查生成的图幅结合表是否正确;其次，打开BOUL层及CPTL层内图廓线，生成 政区略图中的境界线;最后，结合建库数据的元数据修改政区略图行政隶属，同时调整好政区 略图与图例的间距。
地图数字化实验总结
地图数字化实验 ArcView的文档 1、项目文档 每个ArcView的应用只能有一个当前项目和项目管理窗口。 ArcView的项目是一类文档，可以管理多种文档，包括Views（视图）、Tables（表格）、Charts（图表）、Layouts（图版）及Scripts（脚本）窗口。 2、视图文档 由目录表和地图显示区组成。目录表说明当前视图文档中显示哪些地理信息图层，每个图层在ArcView 中被称之为一个主题。地图显示区用于显示反映各个主题的地理特征。在视图文档进行矢量化。 3、表格文档 相当于ArcView系统中内置的一个小型数据库管理系统。利用ArcView的表格文档可以完成数据库管理和数据分析的全部工作，包括增加、修改、删除数据库记录、修改数据库文件的结构（字段）、数据记录的排序、计算字段的值、字段值的统计的分析、数据库文件的输入和输出、表与表之间的关联和连接等。表格文档可自动管理主题属性表和外部数据表。 4、图标文档 提供了一种属性信息的图形化对比分析的信息表达方式，依赖于表格文档。提供了饼形图、水平直方图、柱状图、曲线图、散点图、面域图等形式来形象化地表达数据之间的对比关系。这些表达方式之间可以随时进行转换。编辑图表的功能很丰富，图例文字、图例的位置的排列、分组说明文字、坐标间距和坐标轴文字、图表标题等都可以随时修改。 5、地图图版文档 制作专题地图。包括主题图形、数据表、图表图形、其它图形和文字要素。并且提供了指北针、地图图版模板等辅助制图工具。ArcView可根据图版中的主题数据自动建立图例、比例尺等制图要素。用户可自定义地图图版模板。 6、脚本文档 Avenue是ArcView内置的面向对象的专用程序设计脚本语言。为用户建立完全定制化的应用提供了非常有效的工具。不仅包括常规程序设计语言的基本要素，还包括GIS功能实现方面的内容。 7、ArcView文档间的联系 用户在视图文档的地图显示窗口中选择了某主题的特征，相应的主题属性表的表格文档中的选择集会自动更新，同样，用户当前视图建立了相应的地图图版文档，另外，如果某表格文档的选择集发生变化，系统也会自动更新据此文档建立的图表文档的内容。 ArcView数据文件 Shapefiles文件是ArcView系统的数据文件，可在ArcView中进行编辑和操作，且速度较快。 生成Shapefiles的三种方法：转换专题、数字化以获取、扫描图获取新专题 Shape文件是一种采用非拓扑结构的数据格式存储地理特征几何位置和属性数据的空间数据文件。Shape文件五个组成文件的扩展名： 空间数据文件：.shp存储地理数据的几何特征； 空间数据索引文件：.shx存储地理数据几何特征的索引； 属性数据文件：.dbf存储地理数据的属性信息；主题的特征属性表也是以dbf文件形式存在 的； 地理数据索引文件：.sbn或.sbx只在进行主题间空间关系查询、主题的控件联接和对Shape 字段进行索引时才存在。用于存储地物特征的索引。 关联文件：.ain或.aih只在进行了表格间的关联操作时才存在。用于存储进行关联的数据表 或特征属性表的关联字段的索引。
地形图数字化
地形图数字化
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地形图数字化 武汉大学测绘学院 潘正风 数字地形图除采用地面数字测图方法外,也可采用地形图数字化方法。采用常规测图方法测绘的图解地形图通过地形图数字化，可转换成计算机能存储和处理的数字地形图,但其地形要素的位置精度不会高于原地形图的精度。地形图数字化方法按采用的数字化仪不同分为手扶跟踪数字化和扫描屏幕数字化。 一．手扶跟踪数字化 1．跟踪数字化仪 数字化仪输出的数据是数字化仪坐标系的坐标。 2.数字化仪坐标转换成地形图测量坐标 ()()()()? ???-+?+-?=-?-+?-?=-αλαλαλαλcos sin sin cos 00v y u x Y Y v y u x X X
? ??++-=++=y x Q ay bx Y Q by ax X 式中,x Q 、y Q 、a 和b 为待定换算系数。 3.手扶跟踪地形图数字化方法 ⑴ 地形图定位 进行地形图定位,计算坐标转换系数。 ⑵ 菜单定位 菜单定位完成后，菜单区内某一位置的行号和列号都可由数字化仪坐标换算出来。在地图数字化系统程序中,每一对行号和列号都和方格所对应的代码或程序功能已联系起来,因此，只要在数字化地形图要素之前或之后,将数字化仪游标移到菜单区相应的地形图图式符号的小方格内,这样就把该地形图要素的代码和图形的坐标(几何位置)连在一起,形成一个规定格式的数据串储存在计算机内。数字化菜单除用于输入图形要素代码外，还可输入程序执行命令,进行数字化数据的处理和屏幕图形的编辑,作为人机交互系统中的一个输入设备。 ⑶ 地形图符号的数字化 4．利用数字化仪在地形图上量算面积 ()()∑=++-+=n i i i i i y y x x P 1 1121 或 ()∑=++-=n i i i i i y x y x P 11121 式中,ｎ为多边形顶点的个数，11x x n =+,11y y n =+。
地图矢量化实验报告示范文本
地图矢量化实验报告示范 文本 After completing the work or task, record the overall process and results, including the overall situation, progress and achievements, and summarize the existing problems and future corresponding strategies. 某某管理中心 XX年XX月
地图矢量化实验报告示范文本 使用指引：此报告资料应用在完成工作或任务后，对整体过程以及结果进行记录，内容包含整体情况，进度和所取得的的成果，并总结存在的问题，未来的对应策略与解决方案。，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 实验课内容：地图的矢量化 开课实验室：基础实验大楼北90201 学院：土木工程学院 年级专业班：20xx级测绘工程一班 学生姓名：陈涛 学生学号：631301040116 开课时间：20xx年xx月xx号 一、实验目的及要求 了解从纸质地形图转化为计算机数字地形图数据的基 本过程，掌握数字图制图软件ArcGIS 中基本的地图编辑处 理方法，巩固地图基础知识，根据所学的知识对扫描地图 进行屏幕跟踪矢量化。
二、地图矢量化的基础知识 地理信息系统的基本功能之一就是数据采集，数据采集也是一个完整的GIS 应具备的基本功能。地理数据分为空间数据与属性数据两部分，数据采集也分为空间数据采集和属性数据采集。空间数据的采集方法很多，根据数据的来源可分为地图数字化，遥感数据获取和以GPS 为数据源的数据采集等。其中，地图数字化是最基本的数据采集方法，它是指把传统的纸质或者其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数字信号）的过程，以便进一步在计算机进行存贮，分析和输出。 扫描数字化包括以下步骤： (1) 获取扫描图像数据 利用扫描仪对纸质地图进行扫描，并根据实际情况设置分辨率、颜色种类、对比度等参数，从而获得背景图像，格式可以为bmp、jpg、tif 等。如果扫描的图像效果
最新地图制图学知识点
第一章 1现代地图的定义 地图是遵循一定的数学法则，将地理信息通过科学的概括综合，运用符号系统表示在一定的载体上的图 形，以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。 2、地图的构成要素： ①图形要素②数学要素⑴地图投影⑵坐标系统⑶比例尺⑷控制点③辅助要素④技术要素 3、地图的基本特征 ⑴地图必须遵循一定的数学法则 ⑵地图必须经过科学概括 ⑶地图具有特定完整的符号系统 ⑷地图是地理信息的载体 4、地图的功能 ①信息载负与存储功能；②信息传输与交流功能；③地图模拟与模型功能；④地图认知与感受功能。 5、现代地图的作用 ①经济建设的科学依据；②工程建设的设计蓝图；③农业规划的重要基础；④科学研究的重要手段； ⑤宣传教育的良好形式；⑥军事作战的重要工具；⑦国家疆域版图的主要形式。 6、现代地图的分类 按地图内容分类：普通地图（包括地理图和地形图）、专题地图 按比例尺分类：大比例尺地形图（》1 : 10万）、中比例尺地形图（1 : 10万~ 1: 100万）、小比例尺地形图（＜ 1 : 100 万） 7、现代地图学的定义 现代地图学是以地学信息传输与地学数据可视化为基础，以区域综合制图与地图概括 为核心，以地图的科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。 8现代地图学的学科体系 地图学由地图理论、制图技术和地图应用三个分支学科组成。 第二章 1、大地水准面 精品文档
是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。 2、旋转椭球体：在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体。 椭球体三要素：长轴a （赤道半径）、短轴b （极半径）和椭球的扁率f 大地球体：是由大地水准面包围而成的球状体。 3、我国测量制图相关的几个地球椭球体 （1）我国1952年以前采用海福特椭球体； 1953年起改用克拉索夫斯基椭球体； 1978年起我国采用IUGG/IAG-75椭球体 （2）G PS卫星星历：WGS-84椭球体 （3）目前在我国地图制图与地理信息系统、全球定位系统中经常遇到的是1975和79年国际第三、四个推荐值 4、确定参考椭球体，进而获得大地测量基准面和大地起算数据的工作称为 参考椭球体定。 5地理坐标系：是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有3种描述：天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。 天文经纬度：表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。 大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度I、大地纬度「和大地高h表示。 地心经纬度：即以地球椭球体质量中心为基点，地心经度同大地经度I，地心纬度是指参考 椭球面上某点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角y。 大地坐标系是以椭球面为参考面，以法线为参考线，用大地经纬度表示地面点在椭球面上位 置的空间坐标系。 6、大地坐标系有：北京54坐标系（椭球体为克拉索夫斯基椭球体）1942年苏联普尔科夫 天文台为原点 西安80坐标系（IUGG/IAG-75椭球体）陕西省泾阳县永乐镇为原点（西安大地原点） 高程坐标系：1956年黄海高程系（高程起算面是黄海平均海水面，水准原点设在青岛观象 山1950-1956 ）、1985 年国家高程基准（1953-1979） 7、参心坐标系：以参考椭球体面为基本参考面，以大地测量起算点/大地原点为基本参考点，以参考椭球体中心为基本参考中心的大地坐标系。 8地心坐标系：以一个中心与地球质心重合、参考椭球体面与全球大地水准面最佳密切的地 球椭球所建立的大地坐标系，或以地球质心为原点建立的空间直角坐标系。9、高程：地面
数字化地图测绘社会实践报告
现在，随着数字测图仪器、电脑和软件的发展，传统的测绘方法因此而发生了巨大的变化。以全站仪为代表的智能化、数字化测绘仪器，使三维数据自动采集、传输、处理的测量数据处理系统得以实现，从而减轻了测绘人员的工作强度，提高了效率，缩短了人员培训时间，测绘精度也得到了保证和提高。 所谓数字测图(digital surveying and mapping，dsm)系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。数字地图(digital map)以数字形式存贮在磁盘、磁带、光盘等介质上的地图。 通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的，地图内容是绘制或印制在这些载体上。而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。数字地图上可以表示的信息量远大于普通地图。 数字地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的绘图输出。它易于修改，可极大的缩短成图时间;可以很方便地与卫星影象、航空照片等其他信息源结合，生成新的图种。可以利用数字地图记录的信息，派生新的数据。如地图上等高线表示地貌形态，但非专业人员很难看懂，利用数字地图的等高线和高程点可以生成数字高程模型，将地表起伏以数字形式表现出来，可以直观立体地表现地貌形态。这是普通地形图不可能达到的表现效果。 数字化测图是现代测绘测绘专业的必修课，通过实习，可以让我门对该课程有一个系统的了解和掌握，进一步深化对数字化测图的基本理论和基本知识的理解，提高实际操作能力，掌握数字化测图的基本过程和基本方法，掌握数字化测图仪器----全站仪的使用方法，掌握数字化成图软件进行数字化地图编绘的方法。同时，数字化地图测绘是地理信息系统的所必须先准备的，是地理信息系统很重要的一部分，作为现代测绘工程专业的学生，不仅要学好各方面的测绘知识，更要掌握好测绘各方面的实际操作能力，只有掌握好了这些能本领，将来才能为自己的事业打下结实的基础，所以，我们都很认真努力的对待这次实习。 我们这次的主要任务就是对我们学校进行野外的数据点的采集，再导入电脑进行内业处理。野外常规数据采集是工程测量中，尤其是工程中大比例尺测图获取数据信息的主要方法。 全野外数据采集法成图主要有下列内容： 1.数字化测图的准备工作(测区资料收集、设计、设备软件准备、计划等); 2.控制测量; 3.外业测绘; 4.内业图形编辑(包括常用编辑、图形分幅、图幅整饰等); 5.成果归档(图件储存备份、输出、入库等) 用全站仪进行外业观测，测量数据自动存入仪器的数据终端，然后将数据终端通过接口设备输入到台式电脑。采用这种方法则从外业观测到内业处理直至成果输出整个流程实现自动化。 实际上，数字测图的全过程都是在进行数据处理，但这里讲的数据处理阶段是指在数据采集以后到图形输出之前对图形数据的各种处理。数据处理主要包括数据传输、数据须处理、数据转换、数据计算、图形生成、图形编辑与整饰、图形信息的管理与应用等。数据预处理包括坐标变换、各种数据资料的匹配、图比例尺的统一、不同结构数据的转换等等。数据转换内容很多，如将野外采集到的带简码的数据文件或无码数据文件转换为带绘图编码的数据文件，供自动绘图使用;将图形数据文件转换为cass的交换文件。经过数据处理后，可产生平面图形数据文件和数字地面模型文件。要想得到一幅规范的地形图，还要对数据处理后生成的“原始”图形进行修改、编辑、整理，并填充各种面状地物符号;还要进行测区图形拼接、图形分幅和图廓整饰等。数据处理还包括对图形信息的全息保存、管理、使用等。数据处理
MAPGIS 地图矢量化
一基本步骤 1. 打开工作界面：开始→程序→MAPGIS土地利用数据库管理系统→MAPGIS图形编辑 2. 新建工程:确定。在“设置工程的地图参数”弹出界面点击“从文件导入…”，（江西安远县-安远县原始影图-G50G0*）在打开对话框中选中*TS.WL文件打开，确定，在弹出的“定制新建项目内容”对话框中点“确定”。 3. 添加项目：在左侧工作台区域点右键，选择“添加项目”，添加*TS.WL、*TS.WT两个文件；再次选择“添加项目”，添加*j、*DOM 两个图像文件（文件类型选择“*.smi;*.smd）；如果该幅图处于边界位置，还需添加民政界限：“添加项目”，找“安远县民政行政界限”文件夹，将相应图幅中的两个*TS.WL、*TS.WT文件添加进来。 4. 设置系统参数及目录环境：菜单“设置” →“置系统参数” →结点/裁剪搜索半径为0.0001。“设置” →“修改目录环境” →将“工作目录”设为图幅所在的文件夹。 5. 打开图例板：在左侧工作平台区点右键→打开图例板→修改图例文件→大标准图例.CLN→打开。在左侧工作平台区点右键→打开图例板，即弹出图例板。 6. 新建点与线：在左侧工作平台区点右键→新建点（线）分别建立点图层与线图层，名字为“图幅号+矢”。 7. 左键点击右侧绘图区，再点击“刷新”或“1：1”按钮即可显示各图层，显示顺序为：工作平台区在下面的图层显示在上面。
8. 保存工程：单击右键→“保存工程”，将工程保存到图幅所在的文件夹内，名字为图幅编号。 9. 即可开始数字化工作。数字化过程中需注意经常保存，防止意外造成数据丢失。 二注意事项 1. 图中界限分为三大类： （1）行政和权属界，其中 乡界（红色）——‥——‥ 跳绘乡界（红色）——··——·· 村界（红色）———·———· （2）线状地物 县级道路（黑色）________________ 农村道路（黑色）———— 单线河（蓝色）_______________ （3）地类界 地类界（红色） 2. 三大类界限的级别按（1）、（2）、（3）由高级到低级，数字化时，先数字化级别较高的界限。 3. 点状要素： 乡、镇政府驻地（红色）◎ 村驻地（红色）○ 界址点（红色）○