数字地籍测量.ppt

1、桂林理工大学测绘学院,第九章 数字地籍测量,本章主要讲述数字地籍测量问题。内容涉及数字地籍测量概念、数字化测图原理及仪器设备、地籍测量野外数据采集、数字地籍成图软件介绍。,第九章 数字地籍测量,重点数字地籍测量的主要内容及原理， 数字地籍成果的绘制。,了解数字地籍的特点；了解数字化测图的基本思想、数字化测图系统及作业模式、数据编码、野外数据采集、数据测图的内业工作；了解大比例尺地形图（地籍图）的测绘和数字化测图；了解数字地籍图的概念、成图方法、常见数字地籍成图软件；理解数字地籍测量的主要内容及数字测量的原理；掌握地籍成果的绘制。 通过本章教学，要求学生了解数字地籍测量概念、数字化测图原理及仪器

2、设备、地籍测量野外数据采集、数字地籍成图软件介绍；熟悉数字地籍测量的主要内容及数字测量的原理，地籍成果的绘制等。,9.1 数字地籍测量概述9.2 电子全站仪的使用9.3 地籍测量野外数据采集9.4 数字地籍成图硬件配置与使用9.5 数字地籍成图软件概述,第九章 数字地籍测量,数字地籍测量是利用数字化采集设备采集各种地籍信息数据，传输到计算机中，再利用相应的应用软件对采集的数据加以处理，最后输出并绘制各种所需的地籍图件和表册的一种自动化测绘技术和方法。 数字测图系统(Digital Surveying and Mapping System)是以计算机为核心，以全站性电子速测仪、GPS、数字摄影测

3、量仪、数字化仪等为数据采集工具，在外接输入、输出设备软、硬件的支持下，对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。,常规地籍测量：效率低，成图精度与比例尺有关，适用性差，信息量小，口读笔记、容易产生粗差。,9.1.1 数字地籍测量的含义 数字地籍测量是以计算机为核心，在外连输入输出设备及硬、软件的支持下，对各种地籍信息数据进行采集、输入、成图、输出、管理的地籍测量的方法。数字地籍测量是一个融地籍测量外业、内业于一体的综合性作业模式，是计算机技术用于地籍管理的必然结果。 数字地籍测量的主要工作内容包括地籍图根控制测量、地籍调查成果的输入、地籍图测绘、界址点坐标测量。输出

4、成果包括分幅地籍图、宗地图、界址点坐标表、各类面积汇总与统计表。,广义的数字地籍测量的框图,9.1.2 数字地籍测量的主要内容1 数字地籍的建立2 地籍信息资料的采集 数字地籍测量应完成常规地籍测量的任务和内容，应获取以宗地为单元的地籍要素的定位特征及其他地籍属性资料。 地籍要素的定位特征可以在权属调查的基础上以常规的地籍测量方法或在已有的地图资料中获取。 其他地籍要素应从地籍权属调查、土地分等定级、土地利用现状调查和其他社会调查资料中采集。,3 数据处理 1）数据预处理：原始数据进行合理的筛选、科学的分类处理，并对外业观测值的完整性以及各项限差进行检验，对外业成果实施平差计算。 2）数据处理

5、：(1)对数据文件作进一步处理，检验其地物信息编码的合法性和完整性，组成以地物号为序的新的数据文件，并对某些规则地物进行直角化处理。(2)对界址点数据文件作进一步处理，界址点测量的数据结构一般采用拓朴结构，界址点信息编码亦应按此结构的要求设计和输入。(3)）根据新组成的数据文件，生成全部绘图坐标形成图形数据文件。4 图形输出 1）图形截幅：对所采集的数据按照标准图幅的大小或用户确定的图幅尺寸进行截取，这项工作就称为图形截幅。2）图形显示与编辑。 3）绘图仪自动绘图。4）按城镇地籍调查规程要求输出各种地籍成果包括地籍图总图、分幅地籍图、各种专题图件、各种统计报表、文字等的输出5 数据库管理：Mi

6、crosoft Access、Visual Foxpro 、Dbase、Sql Server。,9.1.3 数字地籍测量的特点 数字地籍测量是以常规的地籍测量方法和手段获取地籍信息，但不是以常规的图、表、册、卡表示地籍成果，而是更多地利用计算机去处理、存贮这些信息，再以用户要求的形式去输出，这是数字地籍的一大特点； 区别于一般的信息资料的计算和处理，地籍测量成果的输入输出更多地表现在图形的计算机处理。这也是数字地籍测量所需解决的关键问题； 数字地籍测量成果是以数字形式存贮在计算机中，因而界址点点位坐标、面积量算的精度不受地籍图比例尺限制，精度较高，变更也容易实现。 以数字地籍形式表现的地籍测量

7、成果为社会自然特征提供定位载体，这为建立土地信息系统提供了基础。,自动化程度高、精度高、现势性强、整体性强、适用性强。,经济因素：数字地籍测量采用的仪器、设备等一次性的投资较大，成本高。 技术因素：数字地籍要求无论测图还是图形编辑过程，作业人员即要有较好的测绘技能，计算机使用，特别是制图能力，同时，还应具备一定的地籍管理知识。因此，需要专门的业务培训工作。 实际施测因素：由于城镇中地物的复杂性及一些因素对电子设备的影响，实际施测中，数据采集有一定的难度。自动化程度高： 数据的自动记录储存，并可在计算机中直接处理、绘图，从而提高了工作效率，并且便于后续的信息管理工作。 精度高：由于采用先进仪器，

8、土地信息采集精度较高。同时，解析法本身较图解法等的精度也高。 整体性强：以全站仪地籍测量为例，由于采用解析法获得界址点的坐标，其依据为测量控制点。当测区的整体控制网完成后，则测区内任何位置获得的测绘成果精度均匀一致，对于界址点的检查和日后的恢复十分便利。,成图,外业,应用,9.1.4 我国数字测图测量的发展 我国数字测图系统的研究、试验和应用过程，大致经历了以下三个阶段： 第一阶段从20世纪80年代初至1987年。 第二阶段为1988年至1991年。 第三阶段为1992年以后。该阶段是我国数字测图进入了全面发展和广泛应用阶段。 数字测图的发展方向：全站仪自动跟踪测量模式（TCA2003）；GN

9、SS/GPS RTK测量模式9.1.5 数字地籍测量的作业流程,9.1.6 数字化房产图测绘过程,9.1 数字地籍测量概述9.2 电子全站仪的使用9.3 地籍测量野外数据采集9.4 数字地籍成图硬件配置与使用9.5 数字地籍成图软件概述,第九章 数字地籍测量,9.3.1 数字地籍测量中地籍信息编码 地籍信息编码就是采用规定的代码表示一定的地籍信息，从而简化和方便了对地籍信息的各种处理。 测点的编码问题是野外采集数据时的一个非常重要的问题。若仅仅有野外采集点的观测值，而对所测点为加任何属性及几何相关性说明，那么这些点都是一些孤立点，在处理和加工野外采集的数据时，计算机不能对其进行自动识别，也就无

10、法进行自动处理。1 测点的描述 地籍要素分为两类信息：一类是图形信息，用平面直角坐标、编码和连接信息表示；另一类是属性信息，用数码文字表示。 1）测点的三维坐标；2）测点的属性，即点的特征信息(地貌点？地物点？);有什么特征等。3）测点的连接关系，按照这个连接关系，即可将相关的点连成一个地物。2 地籍信息编码 其结构为：大类码+小类码+一级代码+二级代码识别码。 采用的国家标准：1500 11000 12000地形图要素分类与代码；1500 11000 12000地形图图式；国土基础信息数据分类与代码。,1） 地籍信息编码的方式 全要素编码； 提示性编码； 块结构编码。,2） 地籍信息的特点

11、信息量大，内容多，涉及面广信息变化快保持地籍信息的准确性和权威性。 地籍信息编码技术是数字地籍测量的关键技术，必须建立一套完整和科学的编码体系。3） 地籍信息编码的内容 行政系列：包括省（市）、市（地）、县（市）、区（乡）、村等有行政隶属关系的系列，这个系列的特点是呈树状结构。 图件系列：包括地籍图、土地利用现状图、行政区划图、宗地图（即权属界线图）等，这些图件均是地籍信息的重要内容。 符号系列：包括各种独立符号、线状符号、面状符号以及各种注记。 地类系列：包括土地利用现状分类和城镇土地利用现状分类。,4） 地籍信息编码的一般原则 唯一性； 易扩展； 易识别； 简单适用。,科学性和系统性 适用

12、性和开放性 完整性和可扩展性,3 连接信息 如：1为直线；2为曲线；3为圆弧；空为独立点。,4 地籍信息的数据结构1） 顺序结构,M0M1X1，Y1； Xn，YnM2X1，Y1； X6，Y6优点：便于绘图、便于计算 面积缺点：不便于后续的 空间数据分析2) 链-结点结构 线段的交点称结点，两结点间的线段称链。优点：减少数据的存 储量缺点：建立难度较大,20,3) 拓扑结构 结点：3条以上线段的交点称为结点（7） 链：两个结点间的曲线或折线（11） 区：若干链组成的封闭图形（5）,特点：a、结构简洁 b、可有效存储地籍要素的点、线、面之间的关联、包含及邻接关系,9.3.2 全站仪数字地籍测量 全

13、站仪数字化测图，主要分为准备工作、数据获取、数据输入、数据处理、数据输出等五个阶段。 准备工作阶段：包括资料准备、控制测量、测图准备等，与传统地形测图一样，在此不再赘述，现以实际生产中普遍采用的全站仪加电子手薄测图模式为例，从数据采集到成图输出介绍全站仪数字化测图的基本过程。 野外碎部点采集:一般用“解算法”进行碎部点测量采集，用电子手薄记录三维坐标（x，y，H）及其绘图信息。既要记录测站参数、距离、水平角和竖直角的碎部点位置信息，还要记录编码、点号、连接点和连接线型四种信息，在采集碎部点时要及时绘制观测草图。,数据传输:用数据通讯线连接电子手薄和计算机，把野外观测数据传输到计算机中，每次观测

14、的数据要及时传输，避免数据丢失。 数据处理:数据处理包括数据转换和数据计算。数据处理是对野外采集的数据进行预处理，检查可能出现的各种错误；把野外采集到的数据编码，使测量数据转化成绘图系统所需的编码格式。数据计算是针对地貌关系的，当测量数据输入计算机后，生成平面图形、建立图形文件、绘制等高线。,Code，N1，N2，Nn,CASS软件的坐标数据文件CASS软件编码引导文件,1点点名，1点编码，1点Y（东）坐标，1点X（北）坐标，1点高程N点点名，N点编码，N点Y（东）坐标，N点X（北）坐标，N点高程,作图,形成地籍图,图形处理与成图输出:编辑、整理经数据处理后所生成的图形数据文件，对照外业草图，

15、修改整饰新生成的地形图，补测重测存在漏测或测错的地方。然后加注高程、注记等，进行图幅整饰，最后成图输出。,9.3.3 GPS数字地籍测量1 概念 利用GPS进行地籍控制、界址测量等土地调查的工作。 GPS 测量要求天空晴朗、开阔。在开阔的地域, 特别是在乡村地区, 使用GPS 测量比用常规测量仪器测量具有更高的作业效率和成本效益, 同时也能保持高精度。2 实时动态GPS(RTK) 地籍测量 实时动态GPS 要求有两台双频GPS 接收机,两台仪器之间应有无线电遥测通信线路。其中一台接收机被指定为基台, 另一台接收机作为漫游。 使用实时动态GPS 测量, 测量师只需站在感兴趣的点位几秒钟, 就能快

16、速、高效率地完成测量。 地籍测量中应用RTK 技术可测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图,能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。,将GPS 获得的数据处理后直接录入G IS 系统,可及时地精确地获得地籍和房地产图。 对于影响GPS 卫星信号接收的遮蔽地带, 应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具, 采用解析法或图解法进行细部测量。 RTK 技术可实时地测定界桩位置, 确定土地使用界限范围, 计算用地面积。3 优缺点 优点：1)减少人力费用：因为GPS 仅仅需要一个人来操作, 在要测的碎部点上呆上一、二秒进行一些处理即可完成工作; 而常规的测量方法要求至少两个人来实

17、施。2)定位精度高：测站间无需通视。在没有现成基准控制点的遥远地区能进行高精度的定位计算, 且定位不受人眼视线的限制。3)操作简便, 容易使用。4)精确的3 维系统, 24h 免费使用, 全天候作业。卫星信号覆盖全球, 不受用户数量限制。观测一般不受天气状况的影响。 缺点：1)购买设备所投入的费用很高。2)卫星可见度问题。当卫星系统位置对美国是最佳的时候, 世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。3)天空中仍受到障碍物如大树、高大建筑等的干扰。,9.3.4 RS数字地籍测量 以陕西省测绘局在西安地区利用航测法测制1:500,1:1000房产地籍图的试验为例介绍航测数字地籍测

18、量的内容。1 准备资料1） 航摄资料 委托中国民航工业航空公司于1988年11月进行航空摄影。航线沿1:1000 图幅中心线敷设, 东西飞行, 航仪型号Rc-lOA，f=213.85mm，像幅23cm。航摄比例尺1:3000（成1:500地籍图）。2） 基本控制资料 为了满足地籍测量需要, 在测区内原有的城市控制网二、三等三角点基础上，布设了四等导线和5 一级导线。同时布设了三、四等水准路线 , 以此作为图根控制和测图的依据。3） 地图资料 有精度良好的城市1:10000和1:25000的地形图，作为测图设计。有现势性良好的1:500和1:1000的房屋普查图，可作为土地划分和编号及确定概略图

19、廓线参考。,2 地籍图根控制1） 像片控制点布设2） 控制点选刺 为了保证航测内业的量测精度，地标采用翼标，预制在80cm80cm纤维板上，中心标志为直径10cm的黑色实圆标，翼为等腰黑色实三角形，底宽20cm，高约30cm，纤维板底色为白色。,纤,纤,3 外业调绘 外业调绘原则是“ 外业定性、内业定位” 。对像片上各种明显的、依比例尺表示的地物，外业着重表示地物性质、质量和相互关系。外业调绘举例：房屋。 1）房屋的墙基角在像片上成像清楚, 则房基线直接绘在墙基角上。 2）房顶在像片上成像清楚，则依据实地房屋形状及相关位置, 在调绘片上绘出近似房基线，并量注房檐只寸。 3）房屋只有一角在像片上

20、成像清楚, 则需要至少量取另一房屋角至明旱地物点间的距离, 并量取房屋的长度或宽度, 注在 “ 调绘志” 上, 并在调绘片上示意绘出房屋的形状 。 4）房屋在像片上的影像完全被遮盖或新增的房屋, 则采取补调或补测的方法, 数据记录在“ 调绘志” 上, 并在调绘片上示意绘出房屋的形状。4 航测内业成图 航测内业成图的程序主要经过三个工序： 电算加密；精密立体测图仪或解析测图仪测图；航测原图编刻。,调,9.3.5 地籍图原图数字化1 地籍原图扫描数字化流程2 图面预处理 1)主要是检查相邻图幅的接边情况，线状要素的连续性，图斑界线是否闭合以及等高线是否连续、相接、与水系的关系是否正确等；2)标出同

21、一条线上具有不同属性内容线段的分界点等；3)添补不完整的线划，如被注记符号等压盖而间断的线划，境界线以双线河、湖泊为界的部分均以线划连接；4)对图面上的各种注记标示清楚。3 分层矢量化 将扫描的栅格图像数据转换成矢量图形数据，即以坐标方式记录图形要素的几何形状。 地籍图矢量化是分层进行。,4 坐标系转换及投影转换 平面坐标的转换是将扫描数据的坐标转化到高斯平面直角坐标系。通过平面坐标的转换可以基本上消除图纸旋转、位移和畸变等误差。 当行政区域跨过两个以上3度带时则选择一个主带，将副带的数据转换到主带上来。5 属性数据的录入 属性数据又称为非几何数据，包括定性数据和定量数据。定性数据用于描述地籍

22、要素的分类或对要素进行标识，一般用拟定的属性码表示。定量数据则用于说明地籍图要素的性质、特征等。属性数据主要通过地籍调查或相关资料处理来获取，用键盘进行输入。 6 数据接边处理 数据接边是指把被相邻图幅分割开的同一图形对象不同部分拼接成一个逻辑上完整的对象。在图形接边的同时要注意保持与属性数据的一致性，数据接边要满足限差要求。,7 属性数据的连接 用特定的程序把属性与已数字化的点、线、面空间实体连接起来。8 数据编辑处理 编辑处理步骤:检查错误 编辑修改 再检查 再编辑修改 再检查。 编辑方法：图形数据的编辑工作，一般利用土地信息系统软件提供的功能，或数据采集软件提供的编辑工具进行。图形数据的

23、编辑工作包括点、线、面数据的增加、删除、移动、连结、相交等。对于带属性的图形数据，在编辑阶段，还要对其属性数据进行增加、删除或修改等。 编辑处理内容：1)扫描影像图数据的编辑处理包括几何纠正。2)空间数据的编辑处理包括精度检查、与影像图数据的匹配、图幅拼接、行政界编辑、权属编辑、地类界编辑、数据的几何校正、投影变换、接边处理、要素分层等。3)属性数据的编辑处理主要包括各数据记录完整性和正确性检查与修改等。4)在数据编辑处理阶段，应该建立和完善图形数据与属性数据之间的对应连接关系。,9.1 数字地籍测量概述9.2 电子全站仪的使用9.3 地籍测量野外数据采集9.4 数字地籍成图硬件配置与使用9.

24、5 数字地籍成图软件概述,第九章 数字地籍测量,1 数字地籍测量系统硬件的组成 数字地籍测量系统是以计算机为核心的，它的硬件由计算机主机及其输出输入设备、数据采集设备、数据记录设备、成果输出设备组成。2 数字地籍测量的硬件功能与使用 1）计算机硬件：计算机是系统的核心。计算机的硬件由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备组成。 2）数据采集设备：全站仪、GNSS/GSP接收机、扫描仪、数字化仪等。 3）数据记录设备：电子手簿、掌上电脑等。 4）成果输出设备：绘图仪、打印机。,9.1 数字地籍测量概述9.2 电子全站仪的使用9.3 地籍测量野外数据采集9.4 数字地籍成图硬件配置与使用9.5

25、 数字地籍成图软件概述,第九章 数字地籍测量,9.5.1 数字地籍测量的软件环境 数字地籍测绘系统是以计算机为核心，以全站仪、数字化仪、立体坐标量测仪、解析测图仪等自动化测量仪器为输入装置，以数控绘图仪、打印机等为输出设备，再配以相应的数字地籍测绘软件，构成一个集数据采集、传输、数据处理及成果输出于一体的高度自动化的地籍测绘系统。包括：1）数据采集；2）数据输入；3）编辑处理；4）数据管理；5）整饰；6）数据的输出。,1 数字化地形地籍成图系统CASS7.1的使用,采用CAD2006平台， OBjectARX开发技术； 全面解决地形地藉工程应用问题； 数据全面面向GIS数据库。,9.5.2 各

26、种地籍成图系统介绍,2 数字化测绘系统SV300 R2002的使用,3 GIS数据采集系统Cito Map软件的使用,4 GIS前端数据采集系统（SuperMap Survey）的使用,5 清华山维EPSW2003全息测绘系统的使用,6 其他测图系统的使用 瑞得数字测图系统RDMS5.0； 吉威数源GeoWay3.5； PPSP2002测图系统。,国内常见的数字地籍测绘管理系统：北京清华山维的EPSCM2002地籍测绘管理系统；南方公司的CASS系统；武汉瑞得的RDMS系统；WETOP地籍测绘管理系统。,9.5.3 地籍成果的绘制1 权属信息数据文件的生成 CASS软件权属信息文件的数据格式。

27、2 权属信息数据文件的生成 通过权属信息引导文件生成权属信息数据文件。,界址点数据文件,3 权属信息数据文件的生成 用图形生成权属信息数据文件。,4 权属信息数据文件的生成 用复合线生成权属信息数据文件。5 权属信息数据文件的生成 用界址线生成权属信息数据文件。,6 绘权属地籍图 在生成平面图后，可用手工绘制界址线的方法绘制权属地籍图，也可以用权属信息数据文件自动绘制权属地籍图。,7 绘制地籍图 绘出权属图后，经过图幅整饰就可绘出地籍图。绘出地籍图后，便可制作宗地图。绘制宗地图有单块宗地和批量处理两种方法。利用鼠标选中需要绘制宗地图的宗地，系统就能自动绘制宗地图。,8 绘制地籍表格 地籍表格主要有界址点成果表、界址点坐标表、以街道为单位宗地面积汇总表、城镇土地分类面积统计表、街道面积统计表、街坊面积统计表等。地籍表格是根据权属信息数据文件由系统自动绘制的，根据选中的范围，既可以单个绘出，又可以批量绘出。,