数字化成图复习资料

数字化成图

第一部分：概念题

1、地物：地球表面自然或人工形成的物体。

2、地貌：地面的高低起伏。

3、地形：狭义地讲是指地貌，广义地讲是指 地物和地貌的总称。

4、地形图：研究地物、地貌状况及地面点之间的相互位置关系的地图

5、水准面：自由静止的水面，其特性是它处处与铅垂线相垂直。水准面有无数个。

6、大地水准面： 将平均静止的海水面穿过岛屿、陆地 而形成的闭合曲面。大地水准面是唯一的。

7、大地体：由大地水准面所包围的地球形体。由于其不规则，无法用数学公式表达。

8、旋转椭球：用一个非常接近于大地水准面，并可用数学公式表达的几何形体（即地球椭球）来代替地球的形状 。地球椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球又称旋转椭球。

9、平面图:仅表示地物，不表示地貌的地形图。

10、专题图：侧重反映某一专题内容的地形图（如地质图、地籍图、土地资源图、房产图等）；

11、线划图：用测量仪器在实地施测地面点位置用符号与线划描绘的地形图；

12、影像图：采用航空摄影像片与手工（或计算机）描绘线划的符号表示的地形图；

13、数字图：它是把密集的地面点用三维坐标存储在计算机中，通过计算机既可转化成各种比例尺的地形图，也可直接用于工程设计和信息查询等

14、地形图图式：在地形图中用于表示地球表面地物、地貌的专门符号。

15、首曲线：按基本等高距绘制的等高线，称为首曲线，也称基本等高线。用线宽为0.15mm的细实线表示。

16、计曲线：由零米起算，每隔四条基本等高线绘一条加粗的等高线，称为计曲线。计曲线的线宽为0.3mm，其上注有高程值，是辨认等高线高程的依据。

17、间曲线：按二分之一基本等高距而绘制的等高线，称间曲线，用长虚线表示。

18、助曲线：按四分之一基本等高距而绘制的等高线，称助曲线，用短虚线表示。

19、山头：凡是凸出而且高于四周的单独高地叫山，大的称岭，小的称丘，山岭和山丘最高部位称山头。

20、洼地：比周围地面低，且经常无水的地势较低的地方称为凹地，大范围低地称盆地，小范围低地称洼地。

21、山脊：是山顶向一个方向延伸的凸棱部分。

22、山谷：相邻山脊之间的低凹部分。

23、鞍部：是相邻两山头之间呈马鞍形的凹地。鞍部既处于两山顶的山脊线连接处，又是两集水线的顶端。

24、数字化测图(简称数字测图)或机助成图：20世纪80年代产生的电子速测仪、电子数据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统，将其与内外业机助制图系统结合，形成了一套从野外数据采集到内业制图全过程的、实现数字化和自动化的测量制图系统。

25、数字测图系统：数字测图系统是以计算机为核心，在外连输入、输出设备硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、处理、绘图、输出、管理的测绘系统。

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26、等高线：地面上高程相等的相邻各点连成的闭合曲线，也就是水平面与地面相交的曲线。

27、图解法测图：利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物,地貌特征点的空间位置进行测定,并以一定的比例尺按图示符号将其绘制在图纸上.

28、数字地面模型：把地形图中的地物地貌通过存储在磁介质中的大量密集的地面点的空间坐标和地形属性编码,以数字的形式来描述的事物本体.一般包括地貌信息,基本地物信息,主要自然资源和环境信息以及主要社会经济信息.

29、数字摄影测量：把摄影所获得的影像进行数字化得到数字化影像,由计算机进行处理,从而提供数字地形图或专用地形图,数字地面模型等各种数字化产品.

30、数字测图系统：以计算机为核心,在硬件和软件的支持下,对地形空间数据进行数据采集,输入,数据处理及数据输出,管理的测绘系统,它包括硬件和软件两个部分.

31、矢量数据：图形的离散点坐标(x,y)的有序集合,用来描述地图实体的一种数据.

32、地形图定位：将数字化仪输送到计算机的数字化仪坐标系的坐标数据转换成地形图坐标系的坐标数据的过程称为地形图定位.

33、数字地面模型(DTM)：数字地面模型是在空间数据库中存储并管理的空间数据集的通称,它是以数字形式按一定的结构组织在一起,表示实际地形特征的空间分布,是地形属性特征的数字描述.

34、数据集：数据集是一个结构化的相关数据的集合体,包括数据本身和数据间的联系.数据集独立于应用程序而成在,是数据库的核心和管理对象.

35、栅格数据结构：栅格数据结构是将整个制图区域划分成一系列大小一致的栅格(每个格也称像元或像素),形成栅格数据矩阵,用以描述整个制图区域.

36、数据编码：在数字测图中一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息.这种有—定规则的符号串称为数据编码.

37：投影误差：当地面点高于或低于基准面(通常以测区地面的平均高程为航高起算面,即为基准面)时,地面点在像片上的影像虽是一个点,但与其在基准面上垂直投影的点的影像相比,却产生了一段直线位移,这种像点位移就是投影误差. 38：曲线光滑：曲线光滑也就是曲线拟合或内插,即将曲线看成是由一系列的点列连接而成的,只要能根据已知点内插出这些点列的位置,并确保在这些点处具有连续的一阶导数或连续的二阶导数,就可保证得到的曲线是光滑的.

39：地形图定位：将数字化仪输送到计算机的数字化仪坐标系的坐标数据转换成地形图坐标系的坐标数据的过程称为地形图定位.

40：数据编码：在数字测图中一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息.这种有—定规则的符号串称为数据编码.

第二部分：简答题

1、数字测绘产品有哪几种基本模式？并分别解释这几种基本模式。 答：有DOM、DEM、DRG、DLG四种类型。

DOM：数字正射影像图是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空像片/遥感影像，经逐象元进行纠正、再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。一般带有公里格网、图廓内/外整饰和注记的平面图。

DEM：数字高程模型是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（X、Y）及其高程（Z）的数据集。DEM的水平间隔可随地貌不同而改变。根据不同的高程精度，可分为不同等级产品。

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DRG：数字栅格地形图是纸质地形图的数字化产品。每幅图经扫描、纠正、图象处理及数据压缩处理后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。

DLG：数字线划地图是现有地形图上基础地理要素的矢量数据集，且保存要素间空间关系和相关的属性信息。

2、地形图按比例尺分为哪几类？请分别列出这几类所包含的比例尺？

答：地形图按比例尺分为大比例尺地形图、中比例尺地形图和小比例尺地形图三种。其中，大比例尺地形图包括1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000；中比例尺地形图包括1：25000、1：50000、1：100000；小比例尺地形图包括1：250000、1：500000、1：1000000

3、地物符号分为哪几种？分别对其简述。

答：（1）比例符号将实际地物的大小、形状和位置按测图比例尺缩绘在图上的符号，称比例符号。这类符号用于表示轮廓大的地物，如房屋、农田等，一般用实线或点线表示。（2）非比例符号不按测图比例表示实际地物大小与形状的符号，称非比例符号。这类符号又称记号符号，实际是放大了的符号，它只表示地物的位置，不能表示其形状和大小。如各种测量控制点、烟囱、路灯等。

（3）半比例符号在宽度上难以按比例表示、 在长度方向可以按比例表示的地物符号，称半比例符号，亦称线状符号。此类符号用于表示线状地物，符号以定位线表示实地物体真实位置。符号定位线位置如下：①成轴对称的线状符号: 定位线在符号的中心线，如铁路、公路、电力线等。②非轴对称的线状符号: 定位线在符号的底线，如城墙、 境界线等。

4、按起伏的变化来分地貌形态有哪几种类型？答：有四种类型

1）平地：地势起伏小，地面倾斜角一般在3°以下；2）丘陵：地面高低变化大，倾斜角一般在3°～ 10°；3）山地：高低变化悬殊，倾斜角一般在10°～25°；

4）高山地：绝大多数倾斜角超过25°的。

5、数字测的优点：

1)测图用图自动化；2)图形数字化；3）点位精度高；4)便于成果更新；5)避免因图纸伸缩带来的各种误差；6)能以各种形式输出成果；7)成果的深加工利用；8)作为GIS的重要信息源。

6、数字测图的基本思想：是将地面上的地形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备（如显示器、绘图仪）输出地形图或各种专题图图形。

7、全站仪的组成：1、为采集数据而设置的专用设备主要有：电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统，还有自动补偿设备等。2、过程控制机：包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机。

8、测绘地物的一般原则？

1、凡是能依比例尺表示的地物，则将它们水平投影位置的几何形状相似地描绘在地形图上，或是将它们的边界位置表示在图上，边界内再绘上相应的地物符号。

2、对于不能依比例尺表示的地物，在地形图上是以相应的地物符号表示在地物的中心位置上。

9. 简述数字化测图的主要作业过程及数据采集方法.

通过外界测量仪器或数字化的方法采集数据,将采集的数据传输给计算机进行数据处理,人机交互图形编辑后形成成果图,经过数控绘图仪或打印机进行出

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图,或将编辑成果建库存储.

我国目前主要采用航测法,数字化仪法和大地测量仪器法.

10.大比例尺数字化测图分幅原则及图饰符号的分类.

大比例尺数字化测图分幅采用"右下负责制"原则.图饰符号的分类一般分为点状,线状,面状三大类.

11.简述数据采集的绘图信息类型及内涵.

点位坐标信息:用仪器在外业测量中测得的,最终以X,Y,H表示的三维坐标;,点位间连接信息:测点的连接关系,它包括连接点号和连接线型,据此可将相关的点连接成一个地物;属性信息:又称为非几何信息,包括定性信息和定量信息.前面两类合称为几何信息.

12.简述数字地图的特点.

便于成果更新;避免因图纸伸缩带来的各种误差;便于传输和处理,并可供多用户同时使用;方便成果的深加工利用;便于建立地图数据库和地理信息系统(GIS);便于成果的使用.

数字地图从本质上打破了纸质地形图的种种局限,赋予地形图以新的生命力,提高了地形图的自身价值,扩大了地形图的应用范围,改变了地形图使用的方式.

13.简述数字测图中的作业模式.

数字测图的作业模式是多种多样的.不同软件支配不同的作业模式,一种软件可支配多种测图模式.由于用户的设备不同,要求不同,作业习惯不同,细分目前我国数字测图作业模式大致有如下几种:

(1)全站仪+电子手簿测图模式;

(2)普通经纬仪+电子手簿测图模式;

(3)平板仪测图+数字化仪数字化测图模式;

(4)旧图数字化成图模式;

(5)测站电子平板测图模式;

(6)镜站遥控电子平板测图模式;

(7)航测像片量测成图模式.

14.简述数字测图需解决的问题.

数字测图所要解决的问题是:

(1)使采集的图形信息和属性信息为计算机识别.

(2)由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列的处理.

(3)将经过处理的数据和文字信息转换成图形,由屏幕输出或绘图仪输出各种所需的图形.

(4)按照一定要求自动实现图形数据的应用问题.

15.在外业数据采集后,用南方CASS50成图的常用步骤.

首先在数据处理中选中读取全站仪数据,对全站仪仪器型号和通信参数进行设置;随之在全站仪内部进行相匹配的参数设置;完成后进行数据传输和转换,把数据文件存盘,结束后绘图处理中选定显示区,选择刚才存储的文件,接着进行展点即展野外观测点点号,展点完成后对着草图进行图形编辑,整饰,在文件里CASS50参数设置里选图框设置,进行设置,在绘图处理中选图幅设置,定好图廓后存盘或输出.

第三大部分：问答题

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1、与传统的白纸测图相比，大比例尺地面数字测图的特点？

（1）白纸测图通常是在外业直接成图，除在1：500的地形图上对主要建筑物轮廓点注记外，其余碎部点坐标是不保留的。外业工作除观测数据外，地形图的现场绘制、清绘占地形测量很重的比例。数字测图在外业是记录观测数据或计算的坐标。在记录中，点的编号和特征码是不可缺少的信息，特征码的记录可在该测时输入记录器或在内业根据草图输入。数字测图对于数据记录要有一定的格式，这种格式应被数字测图软件所识别，能和数据库的建立统一起来。

数字测图中，电子手簿应具有测站点坐标计算功能，可以自由设站。同时测距仪在几百米距离内测距精度较高，可达1厘米。因此，一般来说地图图根点的密度相对于白纸测图的要求可减少。碎部测量时可较多采用自由设站的方法建立测站点。

（3）碎部测量时不受图幅边界的限制，外业不再分幅作业，内业图形生成时由软件根据图幅分幅表及坐标范围自动进行分幅和接边处理。

（4）白纸测图是在图根加密后进行碎部测量。数字测图的碎部测量可在图根控制加密后进行，也可和图根控制的观测同时进行，然后在内业计算图根点坐标后再进行碎部点坐标计算。（5）数字测图由数控绘图机绘制地形图，所有的地形轮廓转点都要有坐标才能绘出地物的轮廓点来。对必须表示的细部地貌也要按实测地貌点才能绘出。因此数字测图直接测量地形点的数目比白纸测图要多。

2、等高线的特性？

答：有以下一些特性：

（1）、在同一条等高线上的各点的高程相等。因为等高线是水平面与地表面的交线，而在一个水平面上的高程是一样的。

（2）、等高线是闭合的曲线。等高线不能在图中间中断，在具体绘图时，等高线除遇有房屋、公路、某些工业设施及数字注记等为了使图面清晰需要中间断开之外我，其他地方不能中断。

（3）、不同高程的等高线不能相交。但特殊地貌除外，如悬崖的等高线也可能相交，其下部的等高线用虚线表示。

（4）、等高线在过山脊或山谷时，应与山脊线或山谷线成正交，山谷等高线应凸向高处，山脊等高线应凸向低处。

（5）、两等高线间的水平距离称为等高线平距，等高线间平距的大小与地面坡度的大小成反比。

3.数字测图软件的特点.

数字测图软件是数字测图系统的关键.一个完整的数字测图系统软件应具备如下功能特点:

(1)具备有数据(图形)采集,输入,数据处理,图形生成,图形编辑,图形输出等功能;(2)通用性要强,稳定性好,图形界面直观,简洁,操作使用要符合测量人员的作业习惯;(3)数字图中使用的注记,地物符号,制图规范以及地物的编码等必须符合国家正在实行的标准;(4)应包含多种作业模式,如"电子平板"模式,"测记法"模式,"编码成图法"模式等;(5)应能识别主要仪器设备(全站仪)的数据格式,能直接与这些设备进行通信,并提供这些仪器设备的数据转换接口,以便与其它软件进行数据交换.(6)成果的输出应标准,美观并符合规范要求.

4.在等高线生成过程中利用三角格网法的优势及构成方法

三角形格网是一种常见的离散高程点的组织形式.首先在野外测量中高程采样点一般为地形特征点,以较少的采样点即可较好地表达地形信息,根据这些不

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规则的采样点可以方便地构成三角形格网;其次利用三角形格网可较好地体现地形特征线和断裂线,因而据此绘出的等高线能更好地表示区域内的地形;三角形格网中高程点一般都是直接测量获得的,不必经过内插计算,因而保持了原始高程点的精度.因此,根据三角形格网来绘制等高线一直是数字测图系统中等高线绘制的主要方法.

三角形格网的构成方法有两种:一种是根据采样密度较高的离散高程点自动构建三角形格网;另一种是在地形特征线的基础上,根据实际地形由人工来确定高程点间的连接关系,进而构成三角形网

5.简述CASS绘制等高线的主要操作步骤.

(1)建立DTM数字地面模型

由软件上的菜单功能实现

(2)修改数字地面模型

由于现实地貌的多样性,复杂性和某些点的高程缺陷(如山上有房屋,而屋顶上又有控制点),直接使用外业采集的碎部点很难一次性生成准确的数字地面模型,这就要对生成的数字地面模型进行修改,它是通过修改三角网来实现的,修改三角网命令位于下拉菜单"等高线"下.

(3)绘制等高线

对使用坐标数据文件dgx.dat创建的三角网执行下拉菜单"等高线\绘制等高线"命令.

(4)等高线的修饰

1)注记等高线

2)等高线修剪

3)等值线滤波

6.试述应用纸质地形图计算土石方量的三种方法,并说明各自的适用范围

(1)等高线法

应用等高线计算体积的基本方法是,先量出各等高线所包围的面积,相邻两等高线包围的面积平均值乘以等高距,就是两等高线间的体积(即土石方量).

(2)方格网法

该法主要用于施工场地范围较大,地形起伏不大且地面坡度有规律的区域.作业步骤如下:

1)绘制方格网

2)计算设计高程

3)绘出挖,填边界线

4)计算挖,填高度

(3)断面法

在地形图上求公路,渠道等带状土工建筑物的挖,填方时,一般都采用断面法.根据纵断面线的起伏情况,按基本一致的坡度划分为若干同坡度路段,各段的长度为.过分段点作横断面图,量算各横断面的面积为,则第i段的体积为:

总体积为:

7.论述大比例尺地面数字测图的成图过程.

(1)图根控制测量

图根控制点(包括已知高级点)的个数,应根据地形复杂,破碎程度或隐蔽情况而决定其数量.

(2)测站点的测定

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(3)野外碎部点数据采集

采集方式有测记法或电子平板法等

(4)室内点位数据采集

根据软件提供的功能,利用地物特征点间的几何关系采集点的数据.

(5)数据编码

数据编码的基本内容包括:地物要素编码(或称地物特征码,地物属性码,地物代码),连接关系码(或连接点号,连接序号,连接线型),面状地物填充码等.

(6)图形信息码的输入

(7)绘制成图

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