【導讀】的優(yōu)缺點；最后分析數(shù)字化側(cè)與技術(shù)的注意事項。一個全新的設計課程。將數(shù)字地形圖應用于各種工程勘測設計，可是工程測設。自動化，從而推進測量設計科技化進程。數(shù)字化測圖又稱為計算機成圖。航攝、遙感像片進行數(shù)字化測圖等技術(shù)。利用上述技術(shù)將采集到的地形數(shù)據(jù)傳。在實際工作中，大比例尺數(shù)字化測圖主要指野外實地測量即地面數(shù)字。承載諸多圖形信息，而且更新極為不便，難以適應信息時代經(jīng)濟建設的需要。數(shù)字化方向發(fā)展，數(shù)字化測圖技術(shù)應運而生。數(shù)字測圖與圖解法測圖相比，具。有的高自動化、全數(shù)字化、高精度的顯著優(yōu)勢，因而具有廣闊的發(fā)展前景。隨著時代的不斷前進，人類必將進入信息時代。數(shù)字化就是實現(xiàn)信息采集、處理、傳輸和再現(xiàn)的關(guān)鍵。數(shù)字化測圖技術(shù)對測繪學科也產(chǎn)生了深刻的影響：它使測

　　

【正文】 的一項基礎性工作，它的主要目的是為了工程設計、規(guī)劃或各級國土信息管理部門提供基 礎信息。目前，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機應用日益普及，工程設計與規(guī)劃部門大都采用計算機輔助設計系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都要求采用數(shù)字化地形圖作為規(guī)劃設計的工作地圖。目前各個行業(yè)與地理有關(guān)的信息管理，正在迅速發(fā)展和使用 GIS 技術(shù)，因為它具有方便的信息查 河南理工大學本科畢業(yè)論文 26 詢功能、空間分析功能、以及輔助決策功能，在國民經(jīng)濟、辦公自動化及人們?nèi)粘Ｉ钪卸加袘玫暮軓V泛。數(shù)字化測圖可作為 GIS 的信息源，能及時地提供各類基礎數(shù)據(jù)更新 GIS 的數(shù)據(jù)庫。 數(shù)字測 圖的幾 個缺陷 設備成 本偏高 相對于 傳統(tǒng) 測量 ,數(shù)字測圖 所使用的 儀器價格 比較昂貴 ,像全站儀、 GPS 等，同時 對計算機相應外設要求 也比 較高 ,投資較大。 對作業(yè) 人員的素質(zhì)要求較高 全野外數(shù)字測圖打破了 傳統(tǒng) 模擬測圖的分工作業(yè) ,淡化了內(nèi)外業(yè) 之間 的區(qū)別 ,對作業(yè)人員提出了新的要求 ,從事數(shù)字測繪的人員 ,不但要有較全面的測繪知識 ,還要具備較為過硬的計算機應用技術(shù) ,熟練使用儀器 ,掌握野外數(shù)據(jù)采集方法 ,具有進行數(shù)據(jù)傳輸、處理和可視化的本領(lǐng) ,同時由于數(shù)字測繪技術(shù)發(fā)展較快 ,測繪人員應有不斷學習的能力。 數(shù)據(jù) 缺乏統(tǒng)一規(guī)范 全野外數(shù)字測圖的核心是測圖軟件系統(tǒng) ,多由 專業(yè)公司開發(fā) ,表面上的差別在于界面和成圖方法 。主要差別在于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)組織。多家開發(fā) ,各有側(cè)重 ,各有所長 ,難于做到彼此的完全兼容 ,多數(shù)系統(tǒng)局限在計算機輔助成圖方面 ,在面向地理信息系統(tǒng)方面 ,欠缺更大。 數(shù)字測 圖的應用 地形圖提供了工程建設地區(qū)的地形和環(huán)境條件等資料，是工程建設必不可少的重要依據(jù)和基礎性資料。無論是國土整治、資源勘查、土地利用及規(guī)劃，還是工程設計、軍事指揮等，都離不開地形圖。尤其是在國民經(jīng)濟建設和國防建設中，進行各項工程建設的規(guī)劃、設計時，需要利用地形圖進行工程建（構(gòu)）筑物的平面、高程 布設和量算工作，使得規(guī)劃、設計和實際情況。 隨著計算機技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字地形圖已廣泛應用于國民經(jīng)濟建設、國防建設和科學研究的各個方面，如工程建設的設計、交通工具的導航、環(huán)境監(jiān)測和土地利用調(diào)查等。 數(shù)字地形圖與傳統(tǒng)的紙質(zhì)地形圖相比，它的應用具有明顯的優(yōu)越性和廣闊的發(fā)展前景。在數(shù)字化成圖軟件環(huán)境下，利用數(shù)字地形圖可以很容易地獲取各種地形信息，如量測各個點的坐標、量測點與點之間的水平距離、量測直線的 河南理工大學本科畢業(yè)論文 27 方位角、確定點的高程和計算兩點間的高差、坡度以及在圖上設計坡度線、確定匯水范圍和計算面積等，而且精 度高、速度快。 利用野外采集的地面點坐標 ? ?XYZ， ， ，可以建立數(shù)字地面模型（ DTM），在此基礎上可以繪制地形立體透視圖、地形斷面圖，確定場地平整的填挖邊界和計算土方量等。在公路和鐵路設計中，可以繪制地形的三維軸視圖和縱、橫斷面圖，進行自動選線設計。 數(shù)字地面模型是地理信息系統(tǒng)（ GIS）的基礎資料，可用于土地利用現(xiàn)狀分析、土地規(guī)劃管理和災情分析等。在軍事上可用于導航和導彈制導。在工業(yè)上，利用數(shù)字地形測量的原理建立工業(yè)品的數(shù)字表面模型，能詳細地表示出表面結(jié)構(gòu)復雜的工業(yè)品 的形狀，據(jù)此可以進行計算機輔助設計和制造。 隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展和社會信息化程度的不斷提高，數(shù)字地形圖將會發(fā)揮越來越大的作用。為了便于了解數(shù)字地形圖的功能，這里將簡要介紹一下紙質(zhì)的應用。 量取圖上點 的坐標 在大比例尺地形圖內(nèi)圖廓四角注有實地坐標值。 如圖 51 圖上量取點坐標 如上圖 51 所示，欲在圖上量測 P 點的坐標，可在 P 點分別作平行于 X 軸和 Y軸的直線 eg 和 fh，按地形圖比例尺量取 af 和 ae 的長度，則 X =X +afY =Y +aePaPa??? （ 51) 式中 ， Xa 、 Ya 為 P點所在方格西南交點的坐標。 河南理工大學本科畢業(yè)論文 28 若需要測圖上大量的點坐標，可以采用數(shù)字化儀量測坐標，此方法可以消除圖紙變形的影響。 量測兩點 間的距離 分別量取兩點的坐標值，然后按坐標反算公式計算兩點的距離。當量測距離的精度要求不高時，可以用量角器直接在圖紙上量測直線的坐標方位角。 量測直線的 坐標方位角 先量取直線兩端點的平面直角坐標，再用坐標反算公式求出該直線的坐標方位角。若測量距離的測精度不高時，可用量角器直接在圖紙上量取直線的坐標方位角。 確定地面點的高程和兩點的坡度 如圖 52 所示， P點正好在等高線上，則其高程與所在的等高線高程相同。 如果所求點不在等高線上，如 k 點，則過 k 點作一條大致垂直于相鄰等高線的線段 mn，量取 mn 的長度 d,再量取 mk 的長度 1d ， k 點的高程 kH 可按比例內(nèi)插求得， 即 : 1kmdH H hd? ? ? 式中， mH 為 m 點的高程， h為等高距。 在地形圖上求得相鄰兩點間的水平距離 D 和高差 h 后，可計算兩點間的坡度。坡度是指直線兩端點間高差與其平距之比，以 i 表示， 河南理工大學本科畢業(yè)論文 29 即 : tan hhiD d M?? ? ? ? （ 53） 式中， d為圖上直線的長度， h 為直線兩端點間的高差， D 為該直線的實地 水平 距離， M為比例尺分母。坡度 i一般用百分率（ 00 ）或千分率（ 000 ）表示， 上坡為正，下坡為負。如果兩點間距離較長，中間通過數(shù)條等高線且等高線平距不等，則所求地面坡度是兩點間的平均坡度。 按一定方向繪制 斷面圖 在工程設計中，當需要直到某一方向的地面起伏情況時，可按此方向直線與等高線交點的平距與高程，繪制斷面圖。方法如下：如圖（ 53 a），欲沿 MN 方向繪制斷面圖，首先在圖上作 MN 直線，找出與各等 高線相交的點 a， b， c， d，??，i。如圖（ 53 b） ,在繪圖紙上繪制水平線 MN 作為橫軸，表示水平距離；過 M點作 MN的垂線作為縱軸，表示高程。然后再地形圖上自 M 點分別量取至 a， b，c，??， N各點的距離，并在圖（ 53 b）上自 M 點沿 MN 方向截出相應的 a， b，c，??， N各點。再在地形圖上讀取個點高程，在圖（ 53 b）上以該點高程作為縱坐標，向上畫出相應的垂線，得到各交點在斷面圖上的位置，用光滑曲線連接這些點，即得 MN 方向的斷面圖。 如圖 53 按一定方向繪制斷面圖（ a） 河南理工大學本科畢業(yè)論文 30 如圖 53 按一定方向繪制斷面圖（ b） 根據(jù)等高線計算體 積 在地形圖上，可利用圖上等高線計算體積，如山丘的體積，水庫庫容等。圖 54 所示。 如圖 54 按等高線量算體積 有一土丘，欲計算 100m 高程以上的土方量，首先量算各等高線圍成的面積，各層的體積可分別按臺體和錐體的公式計算。將各層體積相加，即得總的體積。設 0F 、 1F 、 2F 及 3F 為各等高線圍成的面積， h 為等高距， kh 為最上一條等高線至山頂?shù)母叨取? 則： 河南理工大學本科畢業(yè)論文 31 ? ?? ?? ?1 0 12 1 23 2 3435112121213kniiV F F hV F F hV F F hV F hVV????????????????????????? （ 54） 6 總結(jié) 對于實習這段時間， 我認真研究和學習了一些測繪方面的專業(yè)資料和 書籍。通過學習，使我對測繪學的一些知識有了更加深入的了解。我深深地認識到測繪學不單單是測量的一些內(nèi)容，它是一門涉及領(lǐng)域廣泛的學科，已從傳統(tǒng)的測量發(fā)展模式逐漸發(fā)展到了現(xiàn)代化的測量模式，已經(jīng)不僅僅局限于人工測量。當前，隨著各種技術(shù)的發(fā)展，低空、高空、太空的測量將占到越來越大的比重，同時由它衍生出來的攝影測量和遙感科學也得到進一步的發(fā)展和實際的應用。測繪學在我們的身邊隨處可見，它已經(jīng)融入我們的生活中，是生活的一部分。 數(shù)字測圖就是實現(xiàn)地形地貌的信息采集、存儲、處理、傳輸和再現(xiàn)都數(shù)字化，從而，人們無論是在地形圖測量 或應用地形圖信息，都是一個“數(shù) —— 數(shù)”的轉(zhuǎn)化過程，而不會降低觀測數(shù)據(jù)的精度。數(shù)字化測圖技術(shù)以其特有的優(yōu)越性，在現(xiàn)代的測繪中應運而生，并已作為主要的成圖方法替代傳統(tǒng)的小平板測圖。 在進行數(shù)字測圖時，只有掌握了數(shù)字測圖的基本理論，才能在內(nèi)外業(yè)作業(yè)時操作更好更快更得心應手。 （ 1）要想獲得高精度的高質(zhì)量的圖，在外業(yè)測圖方面做好控制測量是必要前提?？刂茰y量在數(shù)字測圖中也有舉足輕重的地位，它起著控制誤差傳遞與積累的作用，并為數(shù)據(jù)采集測圖工作提供依據(jù)。本文對控制測量進行了詳細的描述。在平面控制方面，具體講述了導線測量， 交會測量，三角網(wǎng)測量三種方法。在高程測量方面，從水準測量原理、方法開始到路線布設、施測都有詳細介紹。 （ 2）在內(nèi)業(yè)方面，如何將所采集的數(shù)據(jù)很好的利用，從而使其能真實逼真 河南理工大學本科畢業(yè)論文 32 的在計算機上展現(xiàn)實物的原狀原貌，這將是一個技術(shù)難點，也是數(shù)字測圖中的重要內(nèi)容。所以本文中介紹了坐標的轉(zhuǎn)換。從而使數(shù)字測圖中不同坐標系中的數(shù)據(jù)能夠相互使用這一問題得到解決。 （ 3）在成圖時，常常會出現(xiàn)生成的圖形曲線總是不能像理想中的曲線一樣平滑、連續(xù)，從而使所會的圖形與實物產(chǎn)生一定的偏差。見于此問題，文中提出了曲線平滑處理理論。該理論主要是通過 線性迭代、分段三次多項式、拋物線加權(quán)平均等方法從而使曲線能夠更好的擬合，實現(xiàn)測圖與實物最大限度的吻合。相信只要在現(xiàn)實中，能按照理論知識，按部就班的進行，一定會有效防止誤差的積累，同時也能加快測量任務的完成。數(shù)字測圖是解析法測圖，它是“數(shù)— 數(shù)”轉(zhuǎn)換。因此它與傳統(tǒng)紙質(zhì)圖相比具有明顯的優(yōu)勢。文中只是介紹了它的特點和一部分簡單應用，它的更多優(yōu)點相信在現(xiàn)實的應用中，都會一一體現(xiàn)。 相信， 數(shù)字化測圖技術(shù)在國內(nèi)必將逐步的走向成熟。 而且，隨著測繪儀器的不斷更新，以及測繪軟件的發(fā)展，數(shù)字化測圖技術(shù)定會走向新的高潮，到那時數(shù)字 測圖將不會局限于小區(qū)域的數(shù)字地形圖的測量。 數(shù)字城市，數(shù)字中國、甚至數(shù)字地球?qū)鸩桨l(fā)展起來，它們將是數(shù)字測圖發(fā)展的方向和目標 致 謝 隨著 畢業(yè) 臨近，馬上就要結(jié)束為期 三 年 的 大學 生活，在此之際，衷心感謝期間所有幫助我的老師和同學們 。 首先，感謝我尊敬的導師－ 汪李輝老師 。論文從選題到 篩 選相關(guān)材料，從大綱編寫到論文初稿完成， 汪 老師都親手把關(guān)，指出了論文中明顯的不足，提出了很多修改的建議。老師嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度，耐心縝密的工作作風，深深的觸動了我，并將在以后的工作和生 活中給與我莫大的幫助。在個人的發(fā)展上，老師積極鼓勵我多參與社會實踐，在實踐中鍛煉自己，提高自己，正是基于此，我在順利完成學業(yè)的同時也在實踐中汲取了社會經(jīng)驗，對以后的發(fā)展會起到相當關(guān)鍵的作用。在此，向 柴 老師表示衷心的感謝，并祝老師身體健康，合家歡樂。 在 大學 學習期間 ，衷心感謝 畢節(jié)學院建工學院 的老師們 ，給我提供了良好的 實習機會 ，使我 能在日常的學習知識的同時應用知識，把理論同實踐緊密的 河南理工大學本科畢業(yè)論文 33 結(jié)合起來，增加了我的動手能力，對所學的知識更深的理解，對我以后的學習打下了堅實的基礎并 能順利完成學業(yè)。 祝福所有 的老師身體健康！所有的同學前程似錦 ！