本書作為普通高等學校測繪工程專業(yè)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科基礎課的通用教材，力求反映現(xiàn)代測繪科學技術一體化、數(shù)字化、自動化、智能化的發(fā)展趨勢，并以數(shù)字測圖工程項目作業(yè)流程為主線，參照我國現(xiàn)行數(shù)字測圖相關規(guī)范，系統(tǒng)介紹數(shù)字測圖的理論、技術和方法。本書內(nèi)容主要包括數(shù)字測圖的有關概念、數(shù)字測圖的基本過程、數(shù)字測圖系統(tǒng)的硬件設備、數(shù)字測圖技術設計、野外數(shù)據(jù)采集、矢量地形圖數(shù)據(jù)庫建立、計算機繪圖原理、數(shù)字測圖內(nèi)業(yè)成圖、數(shù)字測圖質(zhì)量控制、數(shù)字測圖成果的應用，而且各章后均附有思考題與實訓任務，以便學生進行復習鞏固和實踐練習。
本書是作者在多年從事數(shù)字化測繪理論與實踐教學、研究的基礎上編著的，注重理論與應用并重，具有較強的系統(tǒng)性、實用性、先進性和通用性。本書除了可以作為測繪工程、地理信息系統(tǒng)專業(yè)的本科教材外，也可作為土地管理、水利水電工程、道路與橋梁工程、土木工程、地質(zhì)工程、采礦工程等相關專業(yè)學生以及從事數(shù)字化測繪工作的專業(yè)技術人員的學習參考書。
隨著計算機、全站儀、實時動態(tài)差分(RTK)及數(shù)字化測圖軟件應用的普及，地形圖成圖方法正逐步由傳統(tǒng)的平板測圖向數(shù)字化測圖方向發(fā)展。作為反映測繪技術現(xiàn)代化水平的重要標志，數(shù)字化測圖目前已占據(jù)大部分地形圖測繪市場，成為應用最廣泛、技術最普及的現(xiàn)代測繪新技術。
近年來，地理信息系統(tǒng)(GIS)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展對測繪保障能力和服務水平提出了更高的要求，地形圖測繪呈現(xiàn)出新的活力。數(shù)字測圖除了要滿足測繪部門地形圖輸出使用外，還要為其他專業(yè)部門提供GIS基礎數(shù)據(jù)，而且現(xiàn)已成為基礎地理空間框架最主要的數(shù)據(jù)源�；诖耍緯诔浞治諅鹘y(tǒng)教材內(nèi)容體系的基礎上，對地形圖數(shù)據(jù)庫的設計、建立等內(nèi)容加以補充和完善，從測繪產(chǎn)品應用的角度構(gòu)建完整的技術體系。本書在編寫過程中，緊密圍繞高等院校應用型人才培養(yǎng)目標，在廣泛調(diào)研和征求各參編人員意見的基礎上，本著科學、實用、先進的編寫指導思想，優(yōu)化重組了知識結(jié)構(gòu)，突出了能力培養(yǎng)和技能訓練。全書以大比例尺地面數(shù)字測圖的作業(yè)過程為主線，教材內(nèi)容力求做到簡明扼要、深入淺出，貼近生產(chǎn)實際。
全書共分12章，第1、2章是概述和數(shù)字測圖作業(yè)模式及軟硬件環(huán)境，屬于預備知識；第3～6章是數(shù)字測圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集部分，重點論述全站儀、RTK碎部測量的實施方法；第7、8章是地形圖數(shù)據(jù)庫的設計、數(shù)據(jù)預處理與入庫，重點論述地形圖數(shù)據(jù)庫的建立；第9～11章是數(shù)字測圖內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理部分，重點論述計算機繪圖原理及數(shù)字地形圖的輸出；第12章是數(shù)字地形圖的具體應用。邊志華(鄭州測繪學校)參與了第2章和第3章的編寫工作，黃誠義(國家海洋局北海海洋工程勘察研究院)、邵春麗(青島勘察測繪研究院)參與了第4章的編寫工作，艾波(山東科技大學)、邊志華(鄭州測繪學校)參與了第5章和第6章的編寫工作，唐旭(武漢大學)參與了第9章和第10章的編寫工作，湯青慧、于水(青島理工大學)參與編寫了全書各章內(nèi)容，并負責最后統(tǒng)稿。
本書由青島理工大學朱珊教授審定，提出了許多富有建設性的寶貴意見，在此表示衷心感謝。由于作者編寫水平和實踐經(jīng)驗有限，書中錯誤和不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。
編 者
第1章 數(shù)字測圖概述1
1.1 數(shù)字測圖的概念及特點2
1.1.1 數(shù)字測圖的概念2
1.1.2 數(shù)字測圖的特點3
1.2 數(shù)字測圖的基本過程4
1.2.1 數(shù)據(jù)采集4
1.2.2 數(shù)據(jù)處理4
1.2.3 數(shù)據(jù)輸出5
1.3 數(shù)字測圖的發(fā)展與展望5
1.3.1 數(shù)字測圖的發(fā)展歷程5
1.3.2 數(shù)字測圖的發(fā)展趨勢6
思考題8
第2章 數(shù)字測圖系統(tǒng)的組成
及作業(yè)模式9
2.1 數(shù)字測圖的硬件系統(tǒng)10
2.1.1 全站儀10
2.1.2 GPS接收機17
2.1.3 電子手簿20
2.1.4 數(shù)控繪圖儀21
2.2 數(shù)字測圖的軟件系統(tǒng)22
2.3 數(shù)字測圖常規(guī)作業(yè)模式27
實訓任務——全站儀的認識與操作28
思考題30
第3章 數(shù)字測圖的準備工作31
3.1 數(shù)字測圖工作的前期準備32
3.1.1 圖根控制測量32
3.1.2 儀器器材與資料準備36
3.1.3 測區(qū)劃分36
3.1.4 人員配備37
3.2 大比例尺數(shù)字地面測圖的技術設計38
3.2.1 概述38
3.2.2 技術設計的內(nèi)容38
實訓任務——GPS圖根控制測量39
思考題40
第4章 碎部測量41
4.1 碎部點的選擇42
4.1.1 地物點的選擇及地物輪廓線
的形成42
4.1.2 地貌特征點的選擇42
4.2 碎部點的測算方法及數(shù)學原理43
4.2.1 全儀器法43
4.2.2 半儀器法(方向交會法)45
4.2.3 勘丈法47
4.2.4 計算法50
4.3 地物和地貌測繪53
4.3.1 地物測繪53
4.3.2 地貌測繪54
4.4 地形圖測繪的綜合取舍56
實訓任務——經(jīng)緯儀測繪法59
思考題60
第5章 全站儀野外數(shù)據(jù)采集63
5.1 草圖法64
5.1.1 草圖法概述64
5.1.2 草圖法野外數(shù)據(jù)采集步驟64
5.1.3 草圖繪制66
5.2 編碼法67
5.2.1 數(shù)據(jù)編碼概述67
5.2.2 數(shù)據(jù)編碼方案67
5.2.3 圖形信息碼的輸入74
實訓任務——草圖法野外數(shù)據(jù)采集76
思考題77
第6章 GPS RTK野外數(shù)據(jù)采集79
6.1 概述80
6.1.1 GPS RTK定位概念80
6.1.2 GPS RTK定位系統(tǒng)的組成81
6.2 GPS RTK測量基本原理82
6.2.1 基準站的觀測點位選擇和系統(tǒng)設置82
6.2.2 流動站GPS的設置及定位原理83
6.2.3 中繼站電臺的設立84
6.3 GPS RTK測量操作流程85
6.3.1 建立新工作項目85
6.3.2 對工作項目進行配置88
6.3.3 配置RTK基準站89
6.3.4 配置RTK流動站91
6.3.5 點測量92
6.3.6 點校正93
實訓任務——GPS RTK地形測量95
思考題96
第7章 大比例尺矢量地形圖
數(shù)據(jù)庫設計97
7.1 數(shù)據(jù)庫技術及其發(fā)展98
7.2 地形圖數(shù)據(jù)庫及其特點99
7.3 地形圖數(shù)據(jù)庫設計100
7.3.1 用戶需求分析100
7.3.2 地形圖要素的分層設計101
7.3.3 地形圖要素數(shù)據(jù)字典的結(jié)構(gòu)設計102
7.3.4 地形圖符號庫的設計103
7.3.5 地形圖元數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設計107
7.3.6 地形圖數(shù)據(jù)庫的功能設計108
實訓任務——基于ArcGIS的城市空間
數(shù)據(jù)庫設計109
思考題110
第8章 矢量地形數(shù)據(jù)處理與入庫111
8.1 地形圖數(shù)據(jù)入庫前的質(zhì)量檢查112
8.1.1 入庫數(shù)據(jù)質(zhì)量要求112
8.1.2 入庫地形數(shù)據(jù)檢查與預處理113
8.2 地形圖數(shù)據(jù)入庫的常用方法114
8.3 入庫地形圖數(shù)據(jù)的后處理115
8.3.1 跨圖幅地形圖線、面要素的合并115
8.3.2 唯一代碼編制115
8.3.3 入庫數(shù)據(jù)檢查116
8.4 地形圖數(shù)據(jù)歸檔116
實訓任務——基于南方CASS的全要素
地形圖數(shù)據(jù)入庫整理116
思考題117
第9章 計算機繪圖原理119
9.1 基本圖形的繪制120
9.1.1 直線120
9.1.2 圓122
9.1.3 字符的生成123
9.1.4 圖形裁剪125
9.2 地物符號的自動繪制127
9.2.1 獨立符號的自動繪制127
9.2.2 線狀符號的自動繪制128
9.2.3 面狀符號的自動繪制130
9.3 等高線的自動繪制132
9.3.1 距離加權(quán)平均法求格網(wǎng)點高程133
9.3.2 三角形網(wǎng)的連接133
9.3.3 等高線點的尋找134
9.3.4 在網(wǎng)格上等高線點的追蹤136
9.3.5 三角形網(wǎng)上等高線點的追蹤137
9.3.6 等高線的光滑137
9.4 圖形顯示的分層處理138
9.4.1 層的概念138
9.4.2 圖形分層顯示方法138
實訓任務——三角網(wǎng)法自動繪制等高線139
思考題139
第10章 數(shù)字測圖內(nèi)業(yè)成圖141
10.1 地形圖基本知識142
10.1.1 地形圖的比例尺142
10.1.2 地形圖的分幅和編號143
10.1.3 地形圖圖外注記144
10.1.4 地形圖圖示147
10.2 數(shù)字地形圖繪制155
10.2.1 數(shù)據(jù)通信155
10.2.2 數(shù)字地形圖成圖模式160
實訓任務——“點號定位”地形圖成圖170
思考題171
第11章 電子平板法測圖173
11.1 概述174
11.2 CASS電子平板測圖系統(tǒng)174
11.2.1 錄入測區(qū)的已知坐標174
11.2.2 安置儀器175
11.2.3 定顯示區(qū)176
11.2.4 測站準備工作176
11.2.5 實際測圖操作177
11.3 SV300電子平板測圖系統(tǒng)180
11.3.1 作業(yè)準備180
11.3.2 作業(yè)流程181
11.3.3 作業(yè)方法183
實訓任務——CASS電子平板測圖186
思考題186
第12章 數(shù)字地形圖的應用187
12.1 數(shù)字地形圖的工程應用188
12.1.1 基本幾何要素查詢188
12.1.2 土方量計算190
12.1.3 斷面圖的繪制195
12.1.4 其他應用197
12.2 數(shù)字地面模型的建立及應用201
12.2.1 數(shù)字地面模型的建立201
12.2.2 數(shù)字地面模型的應用205
實訓任務——基于數(shù)字地形圖進行
工程土方量計算206
思考題207
附錄 有關標準及資料209
附錄1 1∶500、1∶1000、1∶2000
外業(yè)數(shù)字測圖技術規(guī)程
(GB\T 14912—2005)210
附錄2 1:500數(shù)字化地形圖測繪技術
設計書227
附錄3 GPS RTK測量技術規(guī)程233
附錄4 數(shù)字地形圖產(chǎn)品基本要求
(GB/T 17278—2009)244
參考文獻255
書單推薦
