测量教案11章_数字测图与应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第11章 大比例尺数字地形图的测绘与应用,数字测图用全站仪或GPS RTK采集碎部点坐标数据，,用数字测图软件绘制成图，,方法草图法，电子平板法，PDA.,本书介绍南方测绘的CASS，,学习版软件安装文件位于光盘“CASS安装文件”路径下，,播放光盘“教学演示片”路径下的相应文件，,观看软件的安装方法。,11.1 使用CASS进行数字测图的方法,(1) 的操作界面简介,双击安装文件在桌面上创建的图标启动CASS。,界面各区功能, 下拉菜单：执行主要测量功能；, 屏幕菜单：绘制各种类别地物，操作较频繁；, 图形区：主要工作区，显示图形及操作；, 工具栏：各种AutoCAD命令、测量功能快捷工具；, 命令提示区：命令记录区，提示用户操作。,(2) 草图法数字测图,外业用全站仪测量碎部点三维坐标，,领图员绘制碎部点构成的地物形状和类型,记录碎部点点号,(,应与全站仪自动记录的点号一致,),。,全站仪内存中碎部点三维坐标下传到,PC,机数据文件，,转换成,CASS,坐标格式文件并展点，,根据野外绘制的草图在,CASS,中绘制地物。,1) 人员组织, 观测员操作全站仪，观测、记录观测数据，,注意经常检查零方向及与领图员核对点号。, 领图员指挥跑尺员，现场勾绘草图。,熟悉地形图图式，保证草图的简洁、正确，,经常与观测员对点号(每测50个点对一次点号)。,草图纸应有固定格式，不应随便画在几张纸上；,每张草图包含日期、测站、后视、测量员、绘图员信息；,搬站时，尽量换张草图纸，,不方便时，应记录本草图纸内的点所隶属的测站。, 跑尺员负责现场跑尺，应对跑点有经验，,保证内业制图的方便，经验不足者，由领图员指挥跑尺。, 内业制图员可由领图员担任内业制图任务，,操作CASS展绘坐标数据文件，对照草图连线成图。,2) 野外采集数据下传到PC机文件,用数据线连接全站仪与PC机COM口，,设置好全站仪的通讯参数，,在CASS中执行“数据/读取全站仪数据”命令，,弹出“全站仪内存数据转换”对话框。, 在“仪器”下拉列表选择所用全站仪类型。, 设置与全站仪相同的通讯参数，勾选“联机”复选框，,在“CASS坐标文件”文本框输入数据文件名和路径。,单击“转换”按钮，按提示操作全站仪发送数据，,单击对话框“确定”按钮，将发送数据保存到,设定的坐标数据文件中。,也可用全站仪通讯软件下传坐标数据并存储为坐标文件。,3) 展碎部点,将坐标数据文件中点的三维坐标展绘在绘图区，,在点位右边注记点号，,以便于结合野外绘制的草图描绘地物。,点位与点号对象位于“ZDH”(意为展点号)图层，,点位对象是AutoCAD的“Point”对象，,执行Ddptype命令修改点样式。,执行 “绘图处理展野外测点点号”命令，,在弹出的文件选择对话框中选择一个坐标数据文件，,单击“打开”按钮，根据命令行提示操作完成展点。,执行Zoom/E命令选项，查看展绘碎部点点位和点号，,执行“绘图处理切换展点注记”命令，,根据需要修改点注记方式。,修改点注记方式,4) 根据草图绘制地物,根据野外绘制的草图，操作CASS描绘地物与地貌。,操作屏幕菜单完成，单击屏幕菜单“坐标定位”按钮,。,(3) 电子平板法数字测图,数据线连接安装CASS的笔记本电脑与测站全站仪，,全站仪测的碎部点坐标自动传输到笔记本电脑，,并展绘在CASS绘图区，,完成一个地物碎部点测量工作后，,用与草图法相同的方法现场实时绘制地物。,1) 人员组织,观测员操作全站仪，观测，数据下传笔记本电脑。,制图员指挥跑尺员、现场操作笔记本电脑、,内业处理整饰地形图。,跑尺员,现场跑尺。,2) 创建测区已知点坐标数据文件,执行,“编辑,编辑文本文件”命令,调用,Windows,记事本创建测区已知点坐标数据文件。,坐标数据文件格式：,总点数,点名,编码,y,x,H,点名,编码,y,x,H,“,I12,”和“,I13,”点，,为导线点,编码,131500,，,其余为图根点，,编码,131700,。,已知点编码可不要，,其后逗号不能省略。,3) 测站准备,参数设置、定显示区、展已知点、确定测站点、定向点、,定向方向水平度盘值、检查点、仪器高、检查。, 参数设置,测站安置全站仪，,用数据线连接全站仪与笔记本电脑的COM口，,执行 “文件参数设置”命令。,有四个选项卡，根据实际情况设置,。, 展已知点,执行“绘图处理展野外测点点号”命令，,展绘已知点坐标数据文件。, 测站设置,单击屏幕菜单的“电子平板”按钮，,弹出“电子平板测站设置”对话框，,操作对话框设置并输入,测站点坐标、定向点坐标，,仪器高、检查点坐标。,完成操作后，对话框显示检查方向的水平角，,操作全站仪实测,检查方向水平角,检核,。,4) 测图操作,用屏幕菜单下的命令进行操作。,测绘4点3层砼房屋操作步骤：, 操作全站仪照准立在第一个房角点棱镜；, 单击屏幕菜单的“居民地”按钮，,在弹出的“居民地和垣栅”对话框中选择“四点砼房屋”，,单击“确定”按钮，,命令行提示：,绘图比例尺 1: Enter,1.已知三点/2.已知两点及宽度/3.已知四点: Enter,等待全站仪信号,CASS驱动全站仪自动测距，,所测点的坐标自动展绘到CASS绘图区。,命令行继续提示：,选择纠正方式: (1)偏角(2)偏前(3)偏左(4)偏右(5)不作纠正,当棱镜无法立在地物点用，缺省选项是“5”不纠正，,按回车键选中。,操作全站仪照准第二个房角点棱镜，,命令行继续重复如下提示两次：,请输入标高(1.82): Enter,等待全站仪信号,选择纠正方式: (1)偏角(2)偏前(3)偏左(4)偏右(5)不作纠正,完成3个房角点的测量后，,命令行提示：,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/,输入层数: 3,文字注记“砼,3,”是由,CASS,自动加上的，,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,(4) 等高线的处理,在CASS中通过创建数字地面模型DTM 自动生成。,DTM在一定区域范围内，,规则格网点或三角形点的平面坐标,和其它地形属性的数据集合。,如地形属性是点高程，,数字地面模型又称为数字高程模型DEM。,DEM从微分角度三维地描述测区地形的空间分布，,用它可按用户设定的等高距生成等高线、,绘制任意方向的断面图、坡度图、,计算指定区域的土方量。,以自带地形点坐标数据文件dgx.dat为例介绍。,1) 建立DTM,执行“等高线建立DTM”命令，,在 “建立DTM”对话框中勾选“由数据文件生成”单选框，,选择坐标数据文件dgx.dat，,单击“确定”按钮，显示三角网“SJW” 图层。,3) 绘制等高线,执行“等高线,绘制等高线”命令，,弹出“绘制等值线”对话框，根据需要完成对话框的设置，,单击“确定”按钮，,CASS,自动绘制等高线。,4) 等高线的修饰, 注记等高线,4种注记方法，命令位于下拉菜单“等高线等高线注记” ，,批量注记等高线时，一般选择“沿直线高程注记”，,要求先执行Line命令绘制一条垂直于等高线的辅助直线，,直线方向应为注记高程字符字头的朝向。,执行“沿直线高程注记”命令，,CASS自动删除辅助直线，,注记字符放置在DGX(等高线)图层。,等高线修剪,位于下拉菜单“等高线,等高线修剪”下。,(4) 地形图的整饰,介绍添加注记和图框的方法。,1) 加注记,为道路加上路名“迎宾路”的方法,单击屏幕菜单 “文字注记”按钮，,弹出 “注记”对话框，选中“注记文字”，单击“确定”按钮，,弹出“文字注记信息”对话框。,2) 加图框,下拉菜单“绘图处理”下。,11.2 图解地形图的数字化,没有全站仪时，可用解析测图法先获得图解地形图，,将图解地形图数字化获得数字地形图。,有手扶跟踪数字化和扫描数字化，,介绍扫描数字化的操作方法。,着好墨、图面清晰的聚脂薄膜底图，,扫描分辨率设置为300dpi；,对没有着墨的铅笔聚脂薄膜原图，,扫描分辨率一般设置为450600dpi，,扫描获得的栅格图像文件格式为TIFF、PCX或BMP格式。,(1) 插入光栅图像,执行“工具光栅图像插入图像”命令插入光栅图像。,(2) 加图框,执行“绘图处理/标准图幅5040cm”命令，,键入比例尺1000，在 “图幅整饰”对话框中输入所需内容。,(3) 裁剪光栅图像,执行下拉菜单“工具光栅图像图像剪裁”命令。,注意保留外图框边界附近的文字注记图像。,(4) 设置光栅图像透明,执行“工具光栅图像图像透明度”命令，,输入on打开图像透明。,(5) 纠正光栅图像,先执行Move和Scale命令将光栅图像,移动并缩放至与内图框大小相吻合。,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。,11.3 数字地形图应用简介,使用,CASS,在数字地形图上,查询点位坐标、直线的方位角和距离、,封闭对象或指定区域的面积，,计算填挖土方量等命令的操作方法，,命令位于在下拉菜单“工程应用”下。,11.3 数字地形图应用简介,11.3.1 查询计算与结果注记,打开光盘“数字地形图练习Study.dwg”图形文件，,下面操作在该图形文件中进行。,(1) 查询指定点的坐标,执行“工程应用查询指定点坐标”命令：,输入点: (圆心捕捉图11-22中的图根点D121),测量坐标: 米 米 米,要在图上注记点的坐标，,执行屏幕菜单的“文字注记”命令，,在弹出的“注记”对话框双击坐标注记图标，,鼠标点取指定注记点和注记位置后，,CASS自动标注该点的X，Y坐标。,(2) 查询两点的距离和方位角,执行“工程应用查询两点距离及方位”命令：,第一点: (圆心捕捉图11-22中的,D121,点),第二点: (圆心捕捉图11-22中的,D123,点),(3) 查询线长,执行“工程应用查询线长”命令，提示如下：,选择精度:(1)0.1米 (2)1米 (3)0.01米 3 Enter,选择曲线: (点取图11-22中,D121,点至D123的直线),CASS,弹出提示框给出查询的线长值。,(4) 查询封闭对象的面积,执行“工程应用查询实体面积”命令：,选择对象: (点取图11-22中砼房屋轮廓线上的点),(5) 注记封闭对象的面积,执行“工程应用计算指定范围的面积”命令：,1选目标/2.选图层/3.选指定图层的目标,1选目标：,选择指定的封闭对象。,2.选图层：,键入图层名，注记图层全部封闭对象面积。,3.选指定图层的目标：,键入图层名，,选择该图层上封闭对象，注记面积。,CASS,将各类房屋放置在,JMD(,居民地,),图层，,面积注记文字位于封闭对象的中央，,并自动放置在,MJZJ(,面积注记,),图层。,(6) 统计注记面积,对图中面积注记数字求和。,统计全部房屋面积的方法：,执行“工程应用统计指定区域的面积”命令：,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,选择对象: all,选择对象: Enter,总面积 = 597.88 平方米,也可点取单个面积注记文字，,面积注记文字较分散时，用窗选方式选择面积注记对象，,CASS,自动过滤出,MJZJ,图层上面积注记对象进行统计计算,统计结果只在命令行提示，不注记在图上。,(7) 计算指定点围成的面积,执行“工程应用指定点所围成的面积”命令：,输入点:,输入点: Enter,指定点所围成的面积=平方米,CASS,计算出指定点围成的多边形面积，,结果只在命令行提示，不注记在图上。,11.3.2 土方量的计算,DTM,法、断面法、方格网法、等高线法、,区域方量平衡法。,介绍方格网法和区域土方量平衡法，,案例坐标数据文件为,CASS,自带的,dgx.dat,。, 方格网法土方计算,执行“绘图处理展高程点”命令，,展绘坐标数据文件dgx.dat的碎部点三维坐标。,执行Pline命令绘制一条闭合多段线作为土方计算边界。,执行“工程应用方格网法土方计算”命令，,点选土方计算闭合多段线，,在 “方格网土方计算”对话框中选择dgx.dat文件，,在“设计面”区，方格宽度输入10，单击“确定”按钮，,CASS按对话框的设置自动绘制方格网，,计算每个方格网的挖填土方量，,计算结果绘成图，屏幕给出下列计算结果提示：,方格宽度为图上,2cm,，,1,:,500,图，,2cm,实地距离=,10m,。,方格宽度越小，土方计算精度越高。, 区域土方量平衡计算,计算指定区域挖填平衡的设计高程和土方量。,执行“工程应用区域土方量平衡根据坐标数据文件”命令，,在弹出的标准文件对话框中选择dgx.dat文件：,选择土方边界线 (点选封闭多段线),请输入边界插值间隔(米):10,土方平衡高度=34.134米, 挖方量=0立方米, 填方量=0立方米,请指定表格左下角位置:,请指定表格左下角位置:(在展绘点区域外拾取一点),CASS,在指定点处绘制土方计算表格和挖填平衡分界线。,11.3.3 坐标数据文件的输出,图解地图数字化后，可根据图上等高线和高程点，,生成当前图形的坐标数据文件，有4个命令，,常用“高程点生成数据文件”命令。,打开一幅已数字化的地形图，,用Pline命令绘制一条封闭多段线，,它包含待生成数据文件的全部高程点。,执行“工程应用高程点生成数据文件有编码高程点”命令，,在弹出的标准文件对话框中键入数据文件名：,请选择:(1)选取高程点的范围 (2)直接选取高程点或控制点 Enter,请选取建模区域边界: (点取已绘制的封闭多段线),将封闭边界内全部高程点三维坐标存入指定数据文件。,11.4 数字地形图与GIS的数据交换,CASS可将地物和地貌位置在图上准确表示出来，,但很难将地物和地貌属性表示上去，,如图上河流的长度、宽度、水深和水质。,更不用说对这些属性数据进行各种查询和统计分析了。,使用数据库系统(如Foxpro)可保存和管理这些属性数据，,各种查询和统计分析是数据库系统的强项，,但数据库系统不能将属性数据表示在图上。,出现了一种将图形管理和数据管理有机结合的信息技术，,它融合了两者的优势，,克服了数据库和图形系统各自固有的局限性，,地理信息系统。,Geographic Information System,GIS,GIS是1962年加拿大测量学家Roger Tomlinson首先提出，,领导建立了用于自然资源管理和规划、,世界上第一个具有实用价值的地理信息系统,加拿大地理信息系统。,用于空间数据管理、空间信息分析与传播，,土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、,城市规划、经济建设以及政府各职能部门。,作为传统学科(如地理学、地图学和测量学等),与现代科学技术(如遥感技术、计算机科学等) 结合产物，,正逐步发展为一门处理空间数据的现代化综合性学科。,国际上较先进的GIS平台软件,美国环境系统研究所,ARC/INFO、ARC/VIEW,，,MapInfo公司,MapInfo Professional,，,Autodesk公司,AutoCAD Map,等软件。,GIS软件管理对象位置与对象属性，位置属性自动关联的。,GIS,将地形要素划分为点、线、面，,它对数字地形图有很高的要求，,同图层线划相交时不能有悬挂点，,同类线划相交时不能有伪结点等。,数字地形图进入,GIS,之前，,应按所用,GIS,软件的要求，,选择执行“检查入库” 命令编辑，,达到要求后，,才可输出相应格式数据交换文件。,(1) 输出ARC/INFO SHP格式文件,执行“检查入库输出ARC/INFO SHP格式”命令，,在文件选择对话框键入要生成的数据文件名，,CASS自动加上“E00”的扩展名，,单击“保存”按钮，命令行提示如下：,请指定图幅左下角:,请指定图幅右上角:,将所选图形对象数据输出到给定的数据文件中。,(2) 输出MAPINFO MIF/MID格式文件,执行“检查入库,输出,MAPINFO MIF/MID,格式”命令，,在文件选择对话框中键入要生成的数据文件名，,CASS,自动加上“,MIF,”的扩展名，,单击“保存”按钮，,将当前图形的全部对象数据输出到给定的数据文件中。,(1) 输出ARC/INFO SHP格式文件,(3) 输出国家空间矢量格式,“国家空间矢量格式”是我国对国内GIS软件,制定的一个强制性标准，,它要求国内所有的GIS软件都必须支持这一标准。,执行“检查入库,输出国家空间矢量格式”命令，,在文件选择对话框中键入要生成的数据文件名，,CASS,自动加上“,VCT,”的扩展名，,单击“保存”按钮，,将当前图形的全部对象数据输出到给定的数据文件中。,