1、项目三 碎部数据采集,项目三：碎部数据采集,任务一：全站仪野外数据采集 任务二：扫描矢量化数据采集 任务三：GPS-RTK数据采集,1 地形图的基本知识,1.1 地形图、平面图、地图地形图： 地面上的地物和地貌水平投影到水平面上;按一定比例尺缩绘成图纸。,地物:是指地球表面上的具有明显轮廓的各种固定物体，可以分为自然地物与人工地物两类。如房屋、道路、森林等。地貌:地面上高低起伏的形态山岭、洼地、河谷、平原、自然形成,任务一：全站仪野外数据采集,平面图：将地面上各种地物的平面位置按一定比例尺、用规定的符号和线条缩绘在图纸上。只反映地物的平面位置，而不反映地貌形态。 地图： 按一定的法则，有选择地
2、在平面上表示地球表面各种自然现象和社会现象的图，通称地图，按内容地图可分为普通地图及专题地图。,任务一：全站仪野外数据采集,城市平面图,1:2000,地形图上任意一线段的长度d与地面上相应线段的实际水平长度D之比，称为地形图的比例尺。 比例尺的大小是以比例尺的比值来衡量的，分数值越大（分母M越小），比例尺越大 通常称1:100万、1:50万、1:20万为小比例尺地形图 1:10万、1:5万、1:2.5万为中比例尺地形图 1:5000、1:2000、1:1000、1:500为大比例尺地形图,1.2 比例尺,任务一：全站仪野外数据采集,2图示比例尺(最常见的为直线比例尺),优点：便于直接量取长度，
3、并可减小 因图纸伸缩变形而引起的误差。,1数字比例尺,l:500，l:1000，l:2O00,（一）比例尺的表示方法,任务一：全站仪野外数据采集,（二）比例尺精度,任务一：全站仪野外数据采集,人用肉眼能分辨的最小距离一般为0.1mm，所以把图上0.1mm所表示的实地水平距离称为比例尺精度，即0.1mmM （M为比例尺分母）。,注：比例尺越大，其比例尺精度越高。比例尺精度的概念对测图和用图都有重要意义。,（三）比例尺选用,任务一：全站仪野外数据采集,1.3 地形图的内容,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地形要素：地物和地貌 （二）数学要素：比例尺标注在图幅的正下方图名图幅正上方，以图内主要内容
4、名称命名图号分幅方法编号，图名下方或紧跟图名图廓地形图的边界，内、外图廓接合图表说明本图幅与相邻图幅的关系 （三）其他内容：测绘单位、坐标系统、高程系统等测量员、绘图员、检查员等,为便于测图和用图，用各种符号将实地的地物和地貌在图上表示出来，这些符号总称为地形图图式(GB/T 20257.1-2007)。图式是由国家统一制定的，它是测绘和使用地形图的重要依据和标准。地形图图式中的符号有三种：地物符号、地貌符号、注记符号,1.4 地形图图式,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地物符号,分为：比例符号、非比例符号和半比例符号三种。 1.比例符号有些地物的轮廓较大，如房屋
5、、稻田、湖泊等，它们的形状和大小可以按测图比例尺缩小，并用规定的符号绘在图纸上，这种符号称为比例符号。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地物符号,2.非比例符号有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状和大小按比例绘制到图上，则不考虑其实际大小而采用规定的符号表示之，这种符号称为非比例符号。非比例符号的定位点：中心、底线的中点、底线拐点。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（一）地物符号,3.半比例符号（线
6、形符号）对于一些带状延伸地物，如道路、通讯线、管道等，其长度可按比例尺缩绘，而宽度无法按比例尺来表示的符号称为半比例符号。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（二）地貌符号等高线,地貌是指地球表面的各种起伏形态，它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。在地形测绘中，表示地貌的方法很多，对于大比例尺地形图通常用等高线表示。,任务一：全站仪野外数据采集,（二）地貌符号等高线,1.等高线的概念等高线是地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线。（光滑封闭）。水面静止的湖泊和池塘的水边线，实际上就是一条闭合的等高线。,2.等高距相邻等高线之间的高差称为等高距，以h表示。同一幅地形图上，
7、等高距是相同的，等高距越大表示地貌越不详细；等高距越小表示地貌越详细。,任务一：全站仪野外数据采集,3.等高线平距相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，常以d表示。等高距一定时，平距越大，等高线越疏，表示地面坡度越缓；平距越小，等高线越密，表示地面坡度越陡，若地面坡度均匀，则等高线平距相等。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,4.等高线的分类（1）首曲线在同一幅图上，按规定的等高距描绘的等高线称为首曲线，也称基本等高线。（2）计曲线为了读图方便，凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高线加粗描绘，称为计曲线。（3）间曲线和助曲线当首曲线不能显示地貌的特征时，按二分之一基本等
8、高距描绘的等高线称为间曲线，在图上用长虚线表示。有时为显示局部地貌的需要，可以按四分之一基本等高距描绘的等高线，称为助曲线。一般用短虚线表示。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,5.典型地貌的等高线,任务一：全站仪野外数据采集,5.典型地貌的等高线,任务一：全站仪野外数据采集,（1）山丘和洼地山丘和洼地的等高线都是一组闭合曲线。凡是内圈等高线的高程注记大于外圈者为山丘，小于外圈者为洼地。如果等高线上没有高程注记，则用示坡线来表示示坡线是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向。示坡线从内圈指向外圈，说明中间高，四周低，为山丘。如示坡线从外圈指向内圈，说明四周高，中间低，
9、故为洼地。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,（2）山脊和山谷山脊是沿着一个方向延伸的高地。山脊的最高棱线称为山脊线。山脊等高线表现为一组凸向低处的曲线。山谷是沿着一个方向延伸的洼地，位于两山脊之间。贯穿山谷最低点的连线称为山谷线。山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线。山脊和山谷的两侧为山坡，山坡近似为一个倾斜平面，山坡的等高线近似于一组平行线。山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线，分别流向山脊的两侧，因此，山脊线又称为分水线。而在山谷中，雨水必然由两侧山坡流向谷底，向山谷线汇集，因此，山谷线又称集水线,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野
10、外数据采集,（3）鞍部鞍部是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。鞍部往往是山区道路通过的地方，也是两个山脊与两个山谷会合的地方。鞍部等高线的特点是在一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线。,任务一：全站仪野外数据采集,（4）陡崖（绝崖）和悬崖陡崖是坡度在70以上的陡峭崖壁，等高线非常密集，可以画陡崖符号来代替等高线。近乎直立的陡崖，一般用锯齿形的断崖符号表示。悬崖是上部突出，下部凹进的陡崖，这种地貌的等高线出现相交。俯视时隐蔽的等高线用虚线表示。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,6.等高线的特性 等高性：同一条等高线上的各点高程相等。 闭合性：等高线是闭合曲线。 非交性
11、：除悬崖处外，等高线不能相交。 正交性：山脊和山谷与山谷线和山脊线正交。 密陡稀缓性：同一幅图内，等高线越密表示地面坡度越陡；等高线越稀表示地面坡度越缓。,任务一：全站仪野外数据采集,（三）注记符号,对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。如地区、城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,碎部点：地物、地貌的特征点。碎部测量：测定碎步点的平面位置和高程并按测图比例尺缩绘在图纸上的工作。地物特征点：指决定地物形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心点等。地貌特征点：地性线方向变化和坡
12、度变化的位置。,2 碎部点的选择,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,3 常用碎部点测算方法,在实际工作中，因外界条件影响，不可能全部都能使用全站仪直接采集的到碎部点点位信息，并且对所有碎部点都直接采集，工作量大、效率低。因此必须采用“测、算结合”的方法测定出所需要的所有碎部点，以便提高作业效率。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,3.1 极坐标法,已知数据A(XA，YA)，B(XB，YB)，观测数据，S， 则碎部点P的坐标P(XP，YP)为：XP=XA+Scos(AB+) YP=YA+Ssin(AB+)其中，,任务一：全站仪野外数据采集,如图：A、B
13、两点为已知测站点，其坐标为A(XA、YA)、B(XB，YB)，观测、角，P点为待测点，其坐标计算公式如下：,3.2 角度交会法,任务一：全站仪野外数据采集,3.3 距离交会法,如图：已知A(XA，YA，)，B(XB，YB)，观测S1、S2，P点为待测点，其坐标计算公式如下：,其中：,任务一：全站仪野外数据采集,3.4 延长量边法（内外分点法）,如图：已知A(XA、YA)，B(XB、YB)，观测距离S1=AP，S2 =BP，此时可用内外分点坐标公式和极坐标法公式计算出待测点P的坐标。,任务一：全站仪野外数据采集,3.5 定向直角法,如图：已知A(X1、Y1)，B(X2、Y2)，观测距离D2 、
14、D3 、D4、D5 、D6 ，此时可依次计算出待测点3、4、5、6的坐标。,若待求点超过3个时，最好进行闭合差调整(前提是闭合差不超限)。,任务一：全站仪野外数据采集,3.6 计算法,计算法通常是指仅利用图形的几何特性计算碎部点的坐标的方法。常用的计算法有矩形计算法、垂足法、直线相交法、平行曲线法、对称点法和图形平移法等。,任务一：全站仪野外数据采集,3.7 平行曲线法,平行曲线法即是对由两条或两条以上平行的线状地物组成的地物，只测定其中一条线状地物上的若干碎部点，通过量取平行线间的间距确定与其平行的线上的点。,3.8 直线相交法,直线相交法即是用两已知相交线段（线段的四个端点为已知碎部点）交
15、点确定待定点的方法。,任务一：全站仪野外数据采集,3.9 平行线交会法,平行线交会法即是在待定碎部点位于分别和两已知相交线段平行，其间距分别为D1、D2的直线交点上时，求待定碎部点的方法。,3.10 对称点法,对于轴对称地物已知沿对称轴一边的和另一边其中一个碎部点，求其他对称的未知碎部点。,任务一：全站仪野外数据采集,3.11 图形平移法,当一地物和另一地物的形状完全相同，且方位一致，则用次方法确定待测碎部点。,3.12 作图法,通过测量的基本碎部点结合勘丈数据高效成图的方法即在利用全站仪进行野外数据采集时，除测定基本碎部点（用于展绘在屏幕上）外，用钢尺丈量必要的距离或用全站仪测量必需的方向，
16、通过测图软件的绘图功能将地物图形绘出。,任务一：全站仪野外数据采集,4 测记法全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,4.1 测记法,测记法是在观测碎部点时，绘制工作草图，在工作草图记录地形要素名称、碎部点连接关系。然后在室内将碎部点显示在计算机屏幕上，根据工作草图，采用人机交互方式连接碎部点，输入图形信息码和生成图形。,任务一：全站仪野外数据采集,4.2 工作草图,工作草图是内业绘图的依据，尤其是采用测记法进行野外数据采集，工作草图是绘图的必需品，是成果图质量的保证。工作草图可以根据测区内已有的相近比例尺图编绘，也可以随碎部点采集时画出。画草图时一定注意图上点号标注清楚、准确，一定要
17、和全站仪或手簿记录的点号保持一致。,任务一：全站仪野外数据采集,4.2 工作草图,工作草图的主要内容：地物的相对位置、地貌的地性线、点名、丈量距离记录、地理名称和说明注记等。在用随测站记录时，应注记测站点点名、北方向、绘图时间、绘图者姓名等，最好在每到一测站时，整体观察一下周围地物，尽量保证一张草图把一测站所测地物表示完全，对地物密集处标上标记另起一页放大表示。,任务一：全站仪野外数据采集,任务一：全站仪野外数据采集,4.3 地物测绘,地物测绘主要是将地物的形状特征点（也即其碎部点）准确地测绘到图上，例如地物的转折点、交叉点、曲线上的弯曲交换点等。连接这些特征点，便得到与实地相似的地物图象,任
18、务一：全站仪野外数据采集,地物测绘的一般原则,凡能依比例尺表示的地物，就应将其水平投影位置的几何形状测绘到地形图上，或是将它们的边界位置表示到图上，边界内再充填绘入相应的地物符号。对于不能依比例尺表示的地物，则测绘出地物的中心位置并以相应的地物符号表示。地物测绘必须依测图比例尺，按地形测量规范和地形图图式的要求，经综合取舍，将各种地物表示在图上。,任务一：全站仪野外数据采集,居民地的测绘,居民地中各类建筑物均应测绘。城市、工矿区中的房屋排列较为整齐，呈整列式。而乡村的房屋则以不规则的排列居多，呈散列式。散立式或独立式房屋均应分别测绘。临时性房屋可结合比例尺和实际情况适当综合取舍。房屋的轮廓应以
19、墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类，注记层数。,任务一：全站仪野外数据采集,道路测绘,道路分为铁路、公路、大车路、乡村小路等。包括道路的附属建筑物车站、桥函、路堑、路堤、里程碑等，均应测绘在图上。各种道路均属线状地物，一般由直线和曲线两部分组成。选择道路特征点，一是直线与曲线的变换点，二是曲线本身的变换点。铁路应实测轨道中心线。在1:500、1:1000比例尺测图时，应按比例尺描绘轨宽。,任务一：全站仪野外数据采集,道路测绘,公路按实际测绘，特征点可选在路面中心或路一侧，按实际路面宽度依比例尺描绘，在公路符号上应注明路面材料，如沥青、碎石等。乡村大车路路面宽度不均匀，道路边界有时不太明显，测
20、绘时标尺立于道路中心按平均路宽绘出。人行小路可择要测绘，人行小路弯曲较多，要注意取舍，取舍后的位置离其实际位置不应大于图上的0.4mm,任务一：全站仪野外数据采集,管线及附属设施测绘,管线包括地上、地下和空中的各种管道、电力线和通讯线等。管道应测定其交叉点、转折的中心位置，并分别依比例符号或非比例符号表示。架空管线在转折处的支架塔柱应实测，而位于直线部分的，可用挡距长度在图上用图解法求出。塔柱上有变压器时，变压器的位置，按其与塔柱的位置关系绘出。,任务一：全站仪野外数据采集,水系测绘,水系测绘方法与道路测绘方法类似。不同的是河流、湖泊、水库等，除测绘岸边外还应测定水涯线（测图时的临时水位线），
21、并适当测注其高程，根据需要可测注水深，也可用等深线或水下等高线表示。泉源、水井在其中心立尺测定，水井应测井台高程。对水库、水闸、水坝等水工设施，均应按比例描绘。,任务一：全站仪野外数据采集,独立地物测绘,独立地物对于用图时判定方位、确定位置有着重要作用，应着重表示。独立地物应准确测定其位置。凡图上独立地物轮廓大于符号尺寸的，应依比例尺符号测绘；小于符号尺寸的，依非比例符号表示。独立地物符号的定位点的位置，在现行图式上均有相应的规定。,任务一：全站仪野外数据采集,植被测绘,植被是地面各类植物的总称，如森林、果园、耕地、苗圃等。植被的测绘主要是各种植被的边界，以地类界点绘出面积轮廓，并在其范围内配
22、制相应的符号。对耕地的测绘，还应区别是旱田还是水田等。如地类界与道路、河流等重合时，则可不绘出地类界，但与高压线、境界重合时，地类界应移位绘出。,任务一：全站仪野外数据采集,测量控制点的表示,各级测量控制点，在图上必须精确表示。图上几何符号的几何中心，就是相应控制点的图上位置。控制点点名和高程以分式表示，分子为点名，分母为高程，分式注在符号的右侧。水准点和经水准点引测的三角点、小三角点的高程，一般注至0.001 m，以三角高程测量测定的控制点的高程一般注至0.01m。,任务一：全站仪野外数据采集,地物边界重合或冲突的处理,1.当两个地物中心重合或接近，难以同时准确表示时，可将较重要的地物准确表
23、示，次要地物移位0.3m或缩小1/3表示；2.独立性地物与房屋、道路、水系等其他地物 重合时，可中断其他地物符号，间隔0.3m将独立性地物完整绘出；3.房屋或围墙等高出地面建筑物直接建筑在陡坎或斜坡上且建筑物边线与坎坡上沿线重合，可用建筑物边线代替坎坡上沿线；当坎坡上沿线距建筑物边线很近时，可移位间隔0.3mm表示；,任务一：全站仪野外数据采集,地物边界重合或冲突的处理,4.悬空建筑在水上的房屋与水涯线重合，可间 断水涯线，房屋照常绘出。5.水涯线与陡坎重合，可用陡坎边线代替水涯 线；水涯线与斜坡脚重合，应在坡脚将水涯线绘出。6.双线道路与房屋、围墙等高出地面的建筑物 边线重合时，可以建筑物边
24、线代替路边线。道路边线与建筑物的接头处应间隔0.3mm。,任务一：全站仪野外数据采集,地物边界重合或冲突的处理,7.境界以线状地物一侧为界时，应离线状地物0.3mm在相应一侧不间断地绘出；8.地类界与地面上有实物的线状符号重合，可省略不绘;与地面无实物的线状符号(如架空管线、等高线等)重合时，可将地类界移位0.3m绘出；9.等高线遇到房屋及其他建筑物、双线道路、路堤、路堑、坑穴、陡坎、斜坡、湖泊、双线河以及注记等均应中断。,数字地形图除了可以用地面数字测图方法获得外，也可以用地形图数字化方法获得。所谓的地形图数字化就是：将纸质地形图通过图形数字化仪和扫描仪等设备输入到计算机中，用专用的软件进行
25、处理和编辑，将其转换成计算机能存储和处理的数字地形图的过程。,任务二：扫描矢量化数据采集,进行地形图数字化的实质就是： 把图形转化为数据。,任务二：扫描矢量化数据采集,通过地形图数字化方法得到的数字地形图，其点位精度不会比原图高。目前常用的地形图数字化方法主要有：手扶跟踪数字化、扫描屏幕数字化,任务二：扫描矢量化数据采集,手扶跟踪数字化：首先将数字化板与计算机正确连接，把准备数字化的工作底图放置于数字化板上并固定好，用手持定标设备对地形图进行定向并确定图幅范围，然后跟踪每一个地图特征，由数字化仪和相应数字化软件在工作底图上进行数据采集，将经过图纸定位后背数字化仪采集并由相关软件转换后的属于地形
26、图坐标系的图形坐标数据发送给计算机，经软件编辑后获得数字化地形图。,任务二：扫描矢量化数据采集,扫描屏幕数字化：解释光栅图像并用矢量元素替代的过程。,任务二：扫描矢量化数据采集,第一节 地形图手扶跟踪数字化,手扶跟踪数字化是利用跟踪数字化仪将图解地形图直接转换成矢量格式的数字地形图。,任务二：扫描矢量化数据采集,第一节 地形图手扶跟踪数字化,1 数字化仪的工作方式数字化仪常用的方法是手扶跟踪数字化，有9种操作方式。这9种方式分别是：点式、开关流方式、连续式、Delta方式、 步进式、触发方式、机控方式、提示方式、 增量方式。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,2 地形图手扶跟踪数字化方法 2.1
27、数字化仪与计算机的连接通过串行接口进行连接注意：数字化仪与计算机连接好之后，必须进行测试，以确保双方通讯畅通。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,2.2 地形图定位利用手扶数字化仪进行地形图数字化，数字化仪输送到计算机的坐标数据是数字化仪坐标系的坐标，必须用计算机程序将数字化仪的坐标换算成地形图坐标系的坐标。这一过程称为地形图定位。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,地形图定位按照已知点的类型可以分为：图廓点定位、控制点定位两种。操作步骤： 1、按图廓点的地形图定位 2、按控制点的地形图定位,第一节 地形图手扶跟踪数字化,2.3 地形图菜单定位地形图数字化除了需要给出地形图要素的地形图坐标外，还必须输
28、入相应地形图要素类别。这些地形图要素类别用规定的代码表示，代码的输入通常采用菜单来进行。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,2.4 地形图符号数字化在地形图定位和菜单定位完成后，就可以开始对大比例尺地形图进行数字化。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,2.4.1 图式符号中的比例符号对轮廓较大的地物，其形状按照实测点位置、图式配置规定的符号，按照测图比例尺缩绘。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,2.4.2 图式符号中的非比例符号对轮廓较小而无法按测图比例尺将其形状和大小缩绘到图上，而按测图要求又不能省略的地物，他们在图上的表示按图式规定的统一的符号进行，这些非比例符号的定位点、定位线的位置会因地物不同而
29、异，在进行特征点数据采集时应对实际情况进行综合考虑。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,地物在绘制时用比例符号、非比例符号还是线状符号表示，要由测图比例尺决定。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,在工作底图上闭合的图形，数字化时也需要闭合，闭合的方法有自动闭合和人工闭合两种。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,采集数据时的注意事项： 1、特征点的采集按顺时针方向进行； 2、对任何需要进行二次及超过二次采集的点，再次采集 时，只需对其进行捕捉，公共边上的点不需再采集； 3、对一组多边形的特征点的数据采集完成后，这组多边形的总面积应该等与其所包含在内部的全部相邻多边形面积之和。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,
30、2.5 图幅接边图幅接边就是将无法形成一个完整地物的几部分信息进行重新组合、复原，使之形成一个完整地物并拾取起各种应有的信息。图幅接边有两种方法： 1、半自动法 2、自动法,第一节 地形图手扶跟踪数字化,3 手扶跟踪数字化精度分析手扶跟踪数字化作业的误差存在形式比较复杂，大致可以分为：原图故有误差、数字化方法产生的误差两种。其中，数字化方法产生的误差是我们将要关注的问题。,第一节 地形图手扶跟踪数字化,1 仪器误差 2 图纸定位误差 3 数据采集误差 4 手扶跟踪数字化方法的精度,第二节 地形图扫描屏幕数字化,地形图扫描屏幕数字化时利用扫描仪将工作底图进行扫描后，生成按一定分辨率并按行和列规则
31、划分的栅格数据，之后采用人机交互与自动化跟踪相结合的方法来完成地形图矢量化。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,1 地形图扫描屏幕数字化工作步骤扫描屏幕数字化过程的实质是一个解释光栅图像并用矢量元素替代的过程。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,1.1 原始光栅文件的预处理地形图扫描后，由于各种原因，得到的光栅图像含有误差甚至是错误，因此需要进行多项预处理后才能完成矢量化。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,1.2 正式光栅文件的细化处理细化处理过程是在正式光栅数据中寻找扫描图像线条的中心线的过程。这一过程有多项衡量指标对其质量进行保证。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,1.3 地形图矢量化矢量化是在细化处
32、理的基础上，将栅格图像转换为矢量图像。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,1.3.1 线段自动跟踪矢量化1.3.2 人机交互方式矢量化在计算机屏幕上显示扫描图，将其适当放大后，根据所用软件的功能，用鼠标标志效仿地形图手扶跟踪数字化的方法进行数字化。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,2 地形图扫描屏幕数字化方法的精度分析地形图扫描屏幕数字化方法的主要误差来源包括原图故有误差和扫描屏幕数字化方法产生的误差。扫描屏幕数字化方法自身产生的误差主要有：图纸扫描误差、图幅定向误差、图像细化误差、矢量化误差等。,第二节 地形图扫描屏幕数字化,1 图纸扫描误差 2 图幅定向误差 3 图像细化误差 4 矢量化误差 5
33、 地形图扫描屏幕数字化方法的精度估算,课后作业,1手扶跟踪数字化时，数字化仪坐标系和测量坐标系的转换公式是什么？这组公式的作用是什么？ 2 Page 121:7-4、7-7,任务三：GPS-RTK数据采集,GPS实时动态定位原理,第一节 RTK概述 第二节 RTK系统基准站的组成和作用 第三节 RTK流动站的组成和作用 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 第五节 RTK的作业方法 第六节 GPS网络RTK技术,用RTK技术进行工程测量,摄影测量控制点加密,安徽黄山公路比较线测量,GPS实时动态定位原理,第一节 RTK概述,载波相位差分法,差分法:,修正法:,将基准站采集的载波相位发送给用户，
34、进行求差解算坐标。,将基准站的载波相位修正值发送给用户，改正用户接收到的载波相位，再解求坐标。,RTK（Real-Time-Kinematic）：实时载波相位差分,准RTK,真正的RTK技术,第一节 RTK概述,在流动站通过无线电接收基准站发射的信息，将载波相 位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站坐标 差X，Y，Z；坐标差加上基准站坐标得到流动站每 个点WGS84坐标，通过坐标转换参数转换得出流动站每个 点的平面坐标x,y和海拔高h。称作GPS RTK定位过程。,精度：10mm + 12ppmD 适用范围：开阔地区控制网加密、工程点定位、碎部测量、剖面测量、地籍测量、线路测量、地形点测
35、量。 测量边长不宜超过15公里（单基线）、或根据精度要求而定。,RTKGPS准动态定位模式,常称为Kinematic或Stop and Go,RTK的系统组成,第一节 RTK概述,GPS实时动态定位原理,第一节 RTK概述 第二节 RTK系统基准站的组成和作用 第三节 RTK流动站的组成和作用 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 第五节 RTK的作业方法 第六节 GPS网络RTK技术,第二节 RTK系统基准站的组成和作用,1、基准站GPS接收机（Base Station）能够接收、通过串口发射基准站观测的伪距和载波相位观测值。 2、基准站电台及天线：将基准站观测的伪距和载波相位观测值发射出去
36、。 3、12V60A直流电源：通常为电瓶。,Trimble4800GPSRTK基准站配置图,第二节 RTK系统基准站的组成和作用,第二节 RTK系统基准站的组成和作用,华测X-90 GPSRTK基准站配置图,GPSRTK作业能否顺利，关键问题是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。,第二节RTK系统基准站的组成和作用,RTK数据链无线电发射机（TRIMMRK）的 工作频率为UHF频段（400480MHZ），当功 率一定时，发射距离随天线高度增加而增加。,4.24为天宝经验值 H1 电台的天线高 H2 流动站的天线高,第二节RTK系统基准站的组成和作用,基准站电台设置,功率要求大： 5瓦、
37、25瓦、35瓦电池供电要足先安装、连接天线，天线尽可能升高电台频率设置为本地比较少用的一种，要于本地无委会咨询或申请，调试选择也可以。,一般为外置的独立电台,GPS实时动态定位原理,第一节 RTK概述 第二节 RTK系统基准站的组成和作用 第三节 RTK流动站的组成和作用 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 第五节 RTK的作业方法 第六节 GPS网络RTK技术,第三节 RTK流动站的组成和作用,1、流动站电台及天线：能够接收基准站观测的伪距和载波相位观测值、基准站坐标。 2、流动站GPS接收机（Rover Station） 能够观测伪距和载波相位观测值 通过串口接收基准站的坐标、伪距、载波
38、相位观测值 能够差分处理基准站和流动站的载波相位观测值。,3、电子手簿（手持计算机） 建立文件 建立坐标系统 输入坐标 设计工程参数 设置或调整接收机、电台的有关参数 设置测量模式的有关参数 察看卫星信息、接收机文件、内存、电量,第三节 RTK流动站的组成和作用,为了保证流动站的测量精度和可靠性，应在整个 测区选择高精度的控制点进行检测校对，选择的 控制点应有代表性，均匀地分布在整个测区。,第三节 RTK流动站的组成和作用,第三节 RTK流动站的组成和作用,若安置在已知点上，则输入已知点的坐标，执行点校正（WGS84转换成BJ54或其它坐标系）。 若不安置在已知点上，必须用流动站分别到已知点上
39、进行定位测量，以求得该点坐标，然后与该点的原有坐标相比，执行点校正。,基准站可以不安置在已知点上, 测区内仅有一个已知控制点的情况,理论上讲，在半径 为10km的范围内， 可达到25cm左右 的定位精度。,第三节 RTK流动站的组成和作用,测区内必须有已知控制点，而且定位测量的精度和 已知控制点的等级和个数有关, 测区附近有二个已知控制点的情况 （必须为整体平差结果）,第三节 RTK流动站的组成和作用, 测区附近有三个已知控制点的情况（必须为整体平差结果）,第三节 RTK流动站的组成和作用,测区附近有四个已知点的情况 （必须为整体平差结果）,第三节 RTK流动站的组成和作用,GPS实时动态定位
40、原理,第一节 RTK概述 第二节 RTK系统基准站的组成和作用 第三节 RTK流动站的组成和作用 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 第五节 RTK的作业方法 第六节 GPS网络RTK技术,第四节 RTK定位测量外业准备工作,RTK定位测量外业准备的过程： 1. 外业踏勘 2. 收集资料 3. 制定观测计划 4. 星历预报,5. 器材准备,第四节 RTK定位测量外业准备工作,Trimble 4800 GPSRTK配置图,第四节 RTK定位测量外业准备工作,5. 器材准备,华测X-90 GPSRTK配置图,GPS实时动态定位原理,第一节 RTK概述 第二节 RTK系统基准站的组成和作用 第三节
41、 RTK流动站的组成和作用 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 第五节 RTK的作业方法 第六节 GPS网络RTK技术,第五节 RTK的作业方法,一、架设基准站,基准站GPS接收机安置在 开阔的地方，架设脚架、 安置基座和卫星天线，对 中整平，用天线高量尺在 天线相隔120的三个位 置量取天线高，并记录。,Trimble 4800,第五节 RTK的作业方法,华测X-90 GPSRTK基准站配置图,打开控制器手簿中的“测地通”软件，选择“文件” 下拉菜单新建任务。,第五节 RTK的作业方法,第五节 RTK的作业方法,二、启动基准站,在控制器中点击“测量”图标，启动基准站接收机,第五节 RTK的
42、作业方法,三、启动流动站,在控制器上的“测量”菜单中选“启动移动站接收机”。此时在控制器的窗口下部即显示如下画面：,第五节 RTK的作业方法,点校正,执行“测量点校正”。点校正的目的就是求WGS-84 坐标到当地坐标的转换参数。,四、开始测量,第五节 RTK的作业方法,点击“测量测量点”，输入点名称，点击“测量”后，该点位信息即被存储。点击“选项”可对观测时间和允许误差进行修改。,图根控制测量与连续地形测量,图根控制测量 连续地形测量,常规点放样,点击“测量点放样常规点放样”,直线放样,点击“测量直线放样”,道路放样,执行“测量道路放样”,GPS实时动态定位原理,第一节 RTK概述 第二节 R
43、TK系统基准站的组成和作用 第三节 RTK流动站的组成和作用 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 第五节 RTK的作业方法 第六节 GPS网络RTK技术,1、作业距离有限：半径约10公里2、通讯影响了传统RTK的工作效率3、RTK定位精度： mh=1cm+D2ppmmv=2cm+D2ppm 精度与站间距离成反比 4、可靠性不够 5、电源供给不便,传统RTK面临的问题,网络RTK的定义,在某一区域内建立多个(一般为 3个或 3个以上) 的GPS基准站，对该地区构成网状覆盖，并以 这些基准站中的一个或多个为基准，计算和发 播GPS改正信息，对该地区内的GPS用户进行 实时改正的定位方式， 称为G
44、PS网络RTK， 又称多基准站RTK。,第六节 GPS网络RTK技术,VRS系统集GPS、Internet、无线通讯和计 算机网络管理技术于一身。整个系统是由若 干个（三个以上）连续运行的GPS基准站和 一个GPS网络控制中心构成。,第六节 GPS网络RTK技术,网络RTK应用实例CORS,CORS（Continously Operating Reference Station，连续运行参考站）是利用全球导航 卫星系统（GNSS）、计算机、数据通信和互 联网络等技术，在一个城市、一个地区或一个 国家范围内，根据需求按一定距离间隔，建立 长年连续运行的若干个固定GNSS参考站组成 的网络系统。,
45、GPS新阶段,网络RTK应用实例CORS,SZCORS（深圳市已经完成） DGCORS(东莞市已经完成) HLDCORS（葫芦岛海域已经完成）JSCORS（江苏省已经完成） GZCORS(广州市正在进行） GDCORS(广东省正在进行） CQCORS(重庆市正在进行）,第六节 GPS网络RTK技术,第六节 GPS网络RTK技术,网络RTK的优势,覆盖范围更广 成本更低 精度和可靠性更高 应用范围更广 改进了OTF初始化时间,网络RTK的发展趋势,长距离 目前70120公里，到200公里 大规模 行业网，全国的参考站网 多频多模的网络RTK系统 三频（GPS,GALILEO,GLONASS,BD
46、-2） 实时快速 单历元 高精度 厘米级 高可靠性,作业过程,作业过程,1 架设基准站将基准站GPS接收机安置在开阔的地 方，架设脚架、安置基座和卫星天线，对 中整平，用天线高量尺在天线相隔120 的三个位置量取天线高，并记录。 1.1 连接接收机、电台、电台天线GPS接收机接收卫星信号，将接收到 的差分信号通过电台发射给流动站。电台 数据发射的距离取决于电台天线架设的高 度与电台发射功率。,1 架设基准站,1.2 连接基准站接收机与DL3电台DL3电台由蓄电池供电，使用电台电源线 接蓄电池时一定要注意正负极（红色接正极， 黑色负极）。 1.3 架设电台天线电台天线转接头一边与加长杆连接，一过
47、 与电台天线底部连接。加长杆铝盘接三脚架顶 部，加长杆插到中间。,2 配置测量手簿,2.1 建立新任务 （1）新建任务,2 配置测量手簿,2.1 建立新任务 （2）坐标管理器 选择已有坐标系进行编辑，或新建坐标系，输入当地已知点所用的椭球参数及当地坐标的相关参数。 基准转换、水平平差、垂直平差都选“无”；当进行完点校正后，校正参数会自动添加到水平平差和垂直平差。 如果已有转换参数可在基准转换中输入七参数或三参数。 当设置好后，选择“确定”，即会替代当前任务里的参数，这样测量的结果就为经过转换的。 当新建一个任务后则可以不需要重新作点校正，它会自动套用上一个任务的参数，到下一个测区新建任务后直接
48、作点校正即可，选择“保存”会自动替代当前任务参数。,2 配置测量手簿,2.1 建立新任务 （3）保存任务 执行“文件保存任务”，新建任务后一定要保存任务，否则新建下一个任务后会丢失当前任务的测量数据，文件存放位置最好选为“主内存”。 2.2 设置基准站 执行“配置 基准站选项”。 广播格式：一般默认为标准CMR（当然也可以设为 RTCA或 RTCM）； 一般测站索引（可输1-99等）和发射间隔默认即可； 高度角：限制默认为10度，用户可根据当时、当地的收星情况适当的改动； 天线高度：实测的斜高； 天线类型：选择当时所用天线（A100 或 A300）； 测量到：选择测量仪器高所到位置，一般为“天
49、线中部”。 点击“接受”完成基准站选项设置。,3 启动基准站,执行“测量启动基准站接收机” 基准站的启动方式与基准站具体架设的位置有关，基准站可以架设在已知坐标的点上，也可以架设在未知点上。 可以输入点号后选“此处”用单点定位的值来启动基准站，也可以从列表里选先前输入的已知点来启动。,3 启动基准站,一般来说，在一个工作区第一次工作时用单点定位来启动，然后进行点校正；下一次工作时用上次工作点校正求得转换参数，仪器需架设在已知点用此点的已知坐标启动基准站。 如果基准站没有移动的情况下，下次工作时直接开机基准站即可正常工作，但基准站换地方后一定要重新设置基准站。 如果基准站已设为自启动，这时已不起作用，应重新设置自启动或者复位基准站主机。 如果软件显示“启动基准站失败”，这时需要重新启动基准站。,4 配置流动站,4.1 架设流动站 把棒状无线电接收天线插入GSP接收机无线电接口。安装GPS接收机到碳纤对中杆上，固定手簿托架到对中杆上，将手簿放入托架内。这样流动站架设完成。,
