数字测图概述

数 字 测 图 （ digital surveying and mapping， 简 称 DSM） 系 统 是 以 计 算 机 为 核 心 ，在 外 连 输 入 输 出 设 备 硬 、 软 件 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 (图 1-1)。 大 比 例 尺 数 字 测 图 分 为 三 个 阶 段 ：数据采集、数据处理和地图数据的输出。 地 形 数 据 采集 (硬 软 件 ) 数 据 处 理 与 成图 (硬 软 件 ) 绘 图 和 输出 (硬 软 件 )电 子 速 测 仪数 据 记 录 器 便 携 机计 算 机 绘 图 仪打 印 机软 件 系 统测 距 经 纬 仪 其 它 I O 设 备数 字 化 仪扫 描 仪 立 体 坐 标 量 测 仪解 析 测 图 仪 图 1-2 广 义 数 字 测 图 系 统 框 图 数 字 测 图 系 统 由 于 空 间 数 据 的 来 源 不 同 ，采 集 的 仪 器 和 方 法 也 不 同 ， 目 前 有 如 下 几 种 方法 ： 地 面 数 字 测 图 法 地 图 数 字 化 法 数 字 摄 影 测 量 法 用 全 站 仪 、 测 距 经 纬 仪 （ 或 GPS接 收 机 ）进 行 实 地 测 量 ， 将 野 外 采 集 的 数 据 自 动 传 输 到电 子 手 簿 、 磁 卡 或 便 携 机 内 记 录 ， 并 在 现 场 绘制 地 形 （ 草 ） 图 ， 到 室 内 将 数 据 自 动 传 输 到 计算 机 ， 人 机 交 互 编 辑 后 ， 由 计 算 机 自 动 生 成 数字 地 图 ， 并 控 制 绘 图 仪 自 动 绘 制 地 形 图 ， 这 种测 图 方 法 称 为 地 面 数 字 测 图 法 。 手 扶 跟 踪 数 字 化 精 度 低 、 速 度 慢 、 劳 动 强 度 大 和 自 动 化 程度 低 ， 一 般 只 用 于 小 批 量 或 比 较 简 单 的 地 形 图的 数 字 化 。 扫 描 数 字 化 精 度 高 、 速 度 快 和 自 动 化 程 度 高 ， 对 大 批量 、 复 杂 度 高 的 地 形 图 更 具 有 明 显 的 优 势 。 利 用 摄 影 测 量 与 遥 感 的 方 法 获 得 测 区 的 影像 并 构 成 立 体 像 对 ， 在 解 析 测 图 仪 上 采 集 地 形特 征 点 并 自 动 传 输 到 计 算 机 中 或 直 接 用 数 字 摄影 测 量 方 法 进 行 数 据 采 集 ， 经 过 软 件 进 行 数 据处 理 ， 自 动 生 成 数 字 地 形 图 ， 并 由 数 控 绘 图 仪进 行 绘 图 输 出 。 一 般 适 用 于 中 、 小 比 例 尺 测 图 ， 对 于 大 面积 1:2000比 例 尺 测 图 也 多 采 用 这 种 方 法 。 综 上 所 述 ， 广 义 地 理 解 数 字 测 图 系 统 如 图1-2所 示 。 采 集 地 形 数 据 输 入 计 算 机 ， 由 机 内 的成 图 软 件 进 行 处 理 、 成 图 、 显 示 ， 经 过 编 辑 修改 ， 生 成 符 合 国 标 的 地 形 图 ， 并 控 制 数 控 绘 图仪 出 图 (以 后 各 章 将 作 详 细 论 述 )。 在 实 际 工 作 中 ， 大 比 例 尺 数 字 测 图 (或 数 字地 形 测 图 )一 般 是 指 地 面 数 字 测 图 ， 也 称 全 野 外数 字 测 图 。 传 统 的 地 形 测 量 也 是 指 地 面 测 量 (野外 实 地 测 量 )。 借 助 于 计 算 机 程 序 在 人 机 交 互方 式 下 进 行 复 杂 的 处 理 ， 如坐标变换、地图符号的生成和注记的配置等 ， 将 采 集 的 数 据 转 化 为 地 图 数 据 。 地 图 数 据 的 输 出 以图解和数字方 式 进 行 。 图 解 方 式 是 用 自 动 绘 图仪 绘 图 ， 数 字 方 式 是 数 据 的 贮 存 ，建 立 数 据 库 。 1.数 据 库 的 基 本 概 念 数 据 库 是 数 据 的 一 种 管 理 技 术 ， 即 对 数 据的 组 织 、 编 目 、 定 位 、 存 储 、 检 索 和 维 护 以 便随 时 提 供 使 用 的 各 种 数 据 的 集 合 。2.数 据 库 的 组 成 数 据 库 一 般 由 三 个 基 本 部 分 组 成 ： （ 1） 数 据 集 。 （ 2） 物 理 存 储 介 质 。 （ 3） 数 据 库 软 件 。 （ 1） 可 管 理 复 杂 的 数 据 结 构 如 同 一 位 置 有 许 多 各 方 向 信 息 的 关 系 ， 又 有上 下 多 层 分 布 。（ 2） 数 据 冗 余 度 小 ， 易 扩 充 各 部 分 间 的 数 据 可 以 统 一 存 放 ， 数 据 存 放 占用 空 间 小 ， 可 以 避 免 数 据 的 不 一 致 性 。 （ 3） 数 据 具 有 独 立 性 不 同 系 统 面 对 同 一 个 数 据 库 系 统 ， 数 据 的 存储 结 构 和 存 取 方 法 独 立 于 使 用 它 的 程 序 。（ 4） 数 据 可 以 共 享 ， 有 统 一 的 数 据 控 制 功 能 不 同 的 系 统 均 可 用 相 同 的 接 口 函 数 访 问 同 一个 数 据 库 系 统 。 将 地 图 内 容 以 数 字 形 式 通 过数 据 库 管 理 程 序 进 行 组 织 和 存 储， 并 具 有 直 接 存 取 和 快 速 检 索 功能 的 制 图 数 据 集 合 或 文 件 称 为 地图 制 图 数 据 库 。 用 户输 入 输 出用 户 程 序接 口 数 据 库管 理 人 员数 据 库管 理 系 统 操 作系 统 制 图数 据 库 v 大 比 例 尺 数 字 地 图 的 本 质 是地图数据库。v 建 立 大 比 例 尺 地 图 数 据 库 的 目 的 是 充 分 地 利用 测 量 数 据 进 行 各 种 大 比 例 尺 地 图 的 更 新 、自 动 编 制 以 及 提 供 与 地 图 信 息 有 关 的 检 索 服务 。v 大 比 例 尺 地 图 数 据 库 是 一 种 空 间 位 置 关 系 的基 础 数 据 库 ， 可 为 许 多 用 户 共 享 ， 为 建 立 各种 与 空 间 位 置 有 关 的 专 业 数 据 库 服 务 。 v 大 比 例 尺 地 图 数 据 库 不 是 简 单 地 将 地 图 数 字 化作 计 算 机 的 存 取 ， 而 是 将 地 图 形 成 一 定 的 标 准格 式 的 数 字 信 息 贮 存 在 计 算 机 能 接 受 的 数 据 载体 上 。v 大 比 例 尺 地 图 数 据 库 应 是 一 种 与 空 间 位 置 有 关的 基 础 数 据 库 ， 不 应 涉 及 过 多 的 各 种 专 业 内 容， 否 则 将 会 造 成 大 比 例 尺 地 图 数 据 库 建 立 和 管理 的 困 难 。 满 足 地 理 信 息 系 统 的 需 要 。不 断 为 地 籍 资 料 提 供 更 新 数 据 。为 工 程 建 设 提 供 数 字 地 图 。