利用数字化技术进行图形数据采集.doc

1、利用数字化技术进行图形数据采集摘要：本文以数字化测图和 GIS 数据源为结合点，并以校园数字化测图为例，通过数字化测图和 GIS 结合的一些实践经验，探讨数字化测图与 GIS 结合的方式。 关键词：数字化测图;GIS;数据源 中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号： 引言：数字化测图指利用全站仪.GPS 等测量仪器结合掌上电脑等记录设备在外业测量空间图形的位置，并将空间坐标等信息以数字的形式记录在存储设备上，内业工作把数据输入计算机，利用相应的成图软件编辑处理，成为数字地图的测量成图方式。GIS 数据源是 GIS 系统中的空间图形数据获取的来源，是系统的重要组成部分。其中，数字化测

2、图的方法可以使野外测量的图形数据直接进入 GIS 系统，是 GIS 的重要数据来源。目前测绘技术的发展很快，电子信息技术在测绘领域得到广泛应用，很多测绘部门都已开始使用数字测图技术完成测绘工作。 1.技术应用 本文主要结合实例从 GIS 数据采集的角度来讨论数字化测图技术，从而分析数字化测图技术的一些优点及不足。测区为沈阳师范学院校区1：1000 地形图测绘，测区内地形简单，高差在 15m 以内，主要为建筑.道路等地物，由于建筑密度大，通视条件较差，给测图工作带来很大困难。 1.1 控制测量 测区内原有城市控制点两个，分布在测区北面校门口附近。故控制网采用闭合导线为一级图根控制，碎部测量进行二

3、级加密控制点的方式。校园一级控制点沿校区主要的、道路布设，共 14 个点。观测仪器采用宾得 PTS2 全站仪，水平角进行内外角两侧回观测，水平距离进行全站仪往返观测，水准测量采用全站仪同时进行三角高程测量，可以保证测量结果符合控制精度。经导线平差解算各点坐标，观测结果角度中误差为 39秒，距离中误差为 12mm，点位中误差 14mm，导线全长相对闭合差为1/17000，坐标精度完全满足测制数字化地图的需要。 1.2 碎部测量 碎部测量采用了两种数字化成图的方式，分别为“全站仪+E500 电子手簿”和“全站仪+掌上电脑”的模式。碎部测量用的图根点在一级导线点的基础上，利用数字化测图设备提供的加密

4、控制点功能，在需要时随时进行观测加密，这两种方式实质上都是利用极坐标展点的原理来测定碎部点坐标。在控制点上架设全站仪，并与记录设备连接后，以另一控制点为定向点，照准目标棱镜后，操作程序驱动全站仪进行测距和测角，软件根据测得的角度和距离自动解算出目标点的坐标，并按输入的点名的编码存储在记录设备上。 1.3 成图 数字化设备记录的数据可以通过输出设备，直接转输到计算机，进一步处理后成为 GIS 空间图形数据。本项目采用的两种野外测图方式皆可采用 CASS 测量成图软件进行数据处理。 CASS 软件是基于 AutoCAD 平台进行二次开发的成图软件。第一种野外碎部测量的方式采用软件中“点号定位”的方

5、式进行成图，主要处理步骤为：（a）数据导入。首先用数据线和计算机串口连接，利用软件中的通讯模块，把 E500 电子手簿中的碎部点的点号.编码和坐标输入计算机，存为 CASS 软件的原始坐标数据文件。 （b）展点。选择菜单“绘图处理”“展点”“野外测点点号”项，输入对应的坐标数据文件名，便可在屏幕上展开野外测点的点号。 （c）绘平面图。展好点之后就可以利用 CASS 系统提供的绘图和编辑工具，绘制各种地物图形，如绘制道路.房屋等等，以及利用野外测点的高程数据绘制等高线。第二种野外碎部测量的方式可以直接导入掌上电脑的图形数据。用数据电缆连接掌上电脑和计算机，将掌上电脑测得的 SPD 格式图形文件拷

6、入到桌面计算机，在CASS 的命令行中键入“readspda”命令，在弹出的对话框中输入 SPD 文件的目录下会自动生成两个文件：*.dat 后缀的 CASS 格式坐标数据文件和*.hvs 后缀的原始测量数据文件，然后就可以直接进入绘图步骤进行绘图编辑。 1.4 图形数据进入 GIS 系统 CASS 系统编辑得到的空间图形数据是 AutoCAD 的*.dwg 数据格式，该系统提供了多种与 GIS 接口的方式。 1.4.1 交换文件接口 CASS 为用户提供了文本格式的数据交换文件（扩展名是“*.CAS” ）通过交换文件可以将数字地图的所有信息毫无遗漏地导入 GIS。用户可根据自己的 GIS 平

7、台的文件格式开发出相应的转换程序。 1.4.2DXF 文件接口 AutoCAD 是世界上流行的图形编辑系统，其系统的灵活性.广泛的开放性受到用户的一致好评。它的图形交换格式已基本成为一种标准，受到了其他系统的广泛支持兼容。CASS 采用 AutoCAD 为系统平台，提供标准的 ASCII 文本格式的 DXF 数据交换文件。通过 DXF 文件可实现与大多数图形系统的接口，许多 GIS 系统都可以直接导入 DXF 格式的图形数据，如 MapInfo 等。 1.4.3E00 文件接口 用于 Arc/info 系统：文本格式的 E00 文件是 Arc/info 系统自定义的标准数据交换格式，与其 Co

8、verage 图层文件完全对应，GIS 版 CASS 直接解读 E00 文件，可以利用“生成 ARC/INFO 文件”功能将图面写成 E00文件，避免了转换间的地物遗失。 校园 GIS 系统由于采用的是 MapInfo 软件，没有开发相应的转换程序，故采用 DXF 文件的接口方式。在 CASS 系统中将图形导出为 DXF 格式，然后在 MapInfo 系统中选择导入功能，将 DXF 文件的各层依次导入为MapInfo 的*.tab 格式的图形文件. 2 数字化测图数据源实践过程中的优点和问题 数字化测图得到的大比例尺 GIS 图形数据精度高.转为校园 GIS 数据后,利用 GIS 的量算工具进

9、行线状地物的边长量和面状地物的面积量算,完全能够达到规范的要求,GIS 系统的图形数据可以作为精确量算的依据. GIS 的数据更新方便迅速.完成数字化测图后的半年,校园相继有部分地物发生变更(新增楼房.露天舞台,道路拓宽)利用原有的控制点进行数字化补测,仅用一天时间就完成喇叭 GIS 数据更新. 数字化测图数据源比较适合小型的校园信息系统,模拟测图数据源从现势性和精度方面来看都比不上数字化测图,而航空摄影测量和遥感图像对小型校园信息系统的成本.可行性和比例尺精度来说都是补切合实际的. 存在的主要问题是在测图系统空间数据导入到 GIS 的接口技术上.由于构建 GIS 所用的基础 GIS 软件和测量成图软件是不同一软件,中间通过DXF 格式的交换文本进行二次转换会带来部分数据丢失. 3 总结 随着地理信息系统应用的普及,对数据源的要求越来越广泛,对数据源的精度和实效性要求也越来越高;而数字化测图技术的不断提高,其空间图形数据 的效率越来越高,和 GIS 的接口技术也趋于完善,数字化测图必然会在 GIS 数据源中占有重要的地位.