电子教案3-地图数据源

第3章地图数据源高等教育出版社高等教育电子音像出版社新编地图学教程（第三版）电子教案面向21世纪课程教材朱良《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源2第3章地图数据源第1节地面测量数据第2节多源遥感数据第3节全球导航卫星系统数据第5节地理数据库与数字地球第4节制图数据与处理第３章地图数据源高等教育出版社高等教育电子音像出版社第1节地面测量数据新编地图学教程（第三版）电子教案面向21世纪课程教材朱良《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源4一、小区域控制测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（三）测量仪器（二）高程控制测量（一）平面控制测量测量工作的原则：从整体到局部、先控制后碎部。《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源5第1节地面测量数据第3章地图数据源（一）平面控制测量1.三角测量从邻近测区内的大地控制点起始，选择测区控制点建立三角网进行三角测量。由已知大地控制点起算，按三角形的边角关系逐一推算其余各边边长和方位角，求出三角点的坐标值和高差。《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源62.角度交会第1节地面测量数据第3章地图数据源（一）平面控制测量已知A、B点坐标，通过测量α和β值来确定P点坐标。已知A、B点坐标，通过测量其中一点及P点方位角来确定P点坐标。三种方法都需要通过另一个已知点进行多余观测或校核。已知A、B、C点坐标，通过在P点测量α和β值来确定P点坐标。正弦定理余弦定理勾股定理前方交会侧方交会后方交会《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源73.导线测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（一）平面控制测量把控制点连成连续的折线，测定折线边长和转角，最后根据起算点坐标和方位角推算其他各未知点坐标。闭合导线：P―Q―R―S―T―U―P附合导线：A―P―2―3―4―5―6―B支导线：P―a―b―c―d《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源8一、小区域控制测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（二）高程控制测量水准测量三角高程测量适用地域平原和工程地形测量。多用于丘陵和山地（地形测量中常用）。克服地球曲率与大气折光水准仪观测时，仪器应放置在前、后视水平尺的中间。三角高程观测距离超过300m时,须进行地球曲率与折光差计算。hBA=Dtanα+i-l+0.42D2/RHB=HA+Dtanα+i-l+0.42D2/R《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源9一、小区域控制测量第1节地面测量数据第3章地图数据源光学经纬仪是常用角度测量仪器。经纬仪的主要部件有望远镜、度盘、水准器、读数设备和基座等。（三）测量仪器1.经纬仪《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源e.全站仪（三）测量仪器《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源111.经纬仪一、小区域控制测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（三）测量仪器角度测量包括水平角测量和竖直角测量。图中O为测站点，A、B为目标点，角a和角b为A、B点的方位角，则A、B方向的水平角为α=b－a。水平角测量《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源121.经纬仪第1节地面测量数据第3章地图数据源竖直角测量用于测定点的高程。竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角，其值为0°～±90°。（三）测量仪器《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源13第1节地面测量数据第3章地图数据源2.水准仪（三）测量仪器a1b1ABa1’b1’iiΔΔh=a1－b1=a1’+Δ－b1’－Δ=a1’－b1’a2b2ss’Δ1Δ2ih=a2－Δ1－(b2－Δ2)=a2－b2－(Δ1－Δ2)《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源14二、碎部测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（一）展绘坐标点小区域的测量任务通常应用聚酯薄膜进行测图。在薄膜上绘制坐标网格，按测图比例尺展绘控制测量的全部控制点坐标。以控制点的测站为起始点测定周围的碎部。《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源15二、碎部测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（二）距离量测钢尺丈量视距法《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源16二、碎部测量第1节地面测量数据第3章地图数据源（三）碎部点选择与施测碎部点选择：地物特征点。地形点选择：山脊线、谷底线的坡度变换点。测图仪器：全站仪、平板仪。（四）绘图标准：《地形图图式》《地籍图规范》《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源17三、地面测量的现代方法第1节地面测量数据第3章地图数据源（一）全站仪测图全站仪功能：具有电子经纬仪的测角、电磁波测距仪的测距功用。可完成点坐标测定、点放样测量、对边测量和悬高测量等专项测量作业。《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源18全站仪平面高程开边闭合闭合差湖泊控制点标尺标尺水准仪水准仪《新编地图学教程》（第二版）第3章地图数据源19三、地面测量的现代方法第1节地面测量数据第3章地图数据源（二）数字测图系统数字测图系统由测量设备采集地图数据输入计算机，以制图软件进行编辑处理，数控绘图或喷绘成图。电子平板测绘第1节结束他第３章地图数据源高等教育出版社高等教育电子音像出版社第2节多源遥感数据新编地图学教程（第三版）电子教案面向21世纪课程教材朱良《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源21遥感的概念第2节多源遥感数据第3章地图数据源从一定距离上对地表或近地表地物所发射或反射的电磁波(紫外线到微波波段)进行探测，以达到识别目标的理论和方法，称为遥感。目前遥感技术应用的波段主要在紫外线至微波波段(1mm～1000mm)。380nm780nm《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源22一、航空像片第2节多源遥感数据第3章地图数据源利用安置在飞机上的航空摄影机在空中对地面摄取的图象。像片倾斜程度摄影机焦距航摄时刻当时大气压力《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源23航片注记1.灰阶尺;2.水准;3.高度；4.框标;5.时钟;6.镜头编号;7.镜头焦距;8.像幅编号;9.项目信息;10.导航信息(隐藏)。国外航片的注释信息《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源24第2节多源遥感数据第3章地图数据源（1）全色像片（2）红外像片（3）彩色像片（4）彩色红外像片（一）像片种类一、航空像片25——是地面的中心投影中心投影：就是有一固定点S和空间任意点A的连线（或其延长线），为一平面P所截，直线与平面的交点a为任意点A的中心投影。从投影上来说，航空像片（正片）的位置，等于以投影中心S为圆心，以焦距f为半径，将P1旋转至P2（即正象位置）。第2节多源遥感数据第3章地图数据源一、航空像片（二）中心投影《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源26第2节多源遥感数据第3章地图数据源（二）中心投影一、航空像片ABCDabcd中心投影SABCDabcd正射投影航片是中心投影即摄影光线交于同一点。地图是正射投影即摄影光线平行且垂直投影面。27S地图投影第2节多源遥感数据第3章地图数据源解决：曲面→平面一、航空像片地图：垂直投影缩小地物的方式不同航片：中心投影（二）中心投影《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源28第2节多源遥感数据第3章地图数据源（二）中心投影①点的像还是点。②直线的像一般还是直线。③平面曲线的像一般还是曲线。④立体曲线的像，一定是曲线。中心投影基本特征：一、航空像片直线的像平面曲线的像立体曲线的像《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源29第2节多源遥感数据第3章地图数据源铅垂线如果航摄时不能做到垂直摄影，像片就会产生倾斜误差，需要进行纠正，才能使它达到成图的要求。航空像片由中心投影产生（二）中心投影主光轴垂直于水平面状态图示（主光轴与铅垂线夹角≤3°）一、航空像片f：H=ab：AB=1/M30像主点与像底点铅垂线主光轴像主点像底点第2节多源遥感数据第3章地图数据源（三）像片上的点和线《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源31框标压平线PXYxyP为像主点像主点（P）：航空摄影机主光轴与像平面的交点。像底点（n）：通过镜头中心的铅垂线（主垂线）与像面的交点。n32o:像主点；n:像底点；c:等角点vv:主纵线；hh:等比线第2节多源遥感数据第3章地图数据源（三）像片上的点和线“三点两线”对分析像片特征很重要像片倾斜误差的规律《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源33第2节多源遥感数据第3章地图数据源（四）像片重叠①航向重叠：沿飞行方向像片与像片间应重叠60%，至少重叠55%。②旁向重叠：航向与航向间的像片应重叠40%，最少不能少于12%。连续的航空摄影，要求有一部分相同的地物同时出现在相邻像片上，以便于后续的测量作业，称为像片重叠。一、航空像片《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源34第2节多源遥感数据第3章地图数据源（五）立体像对产生立体感的根本原因：生理视差，即同一像点分别在两眼内形成的与网膜中心的距离之差。立体像对观察原理：同一相机分别在两地对两个远近不同的点进行摄影，在立体镜下观察，可以得到两点的远近效果。从两个摄影站连续摄影并具有足够重叠的两张像片，称为一个像对。同航线相邻的两张像片就是一个像对。一、航空像片《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源35第2节多源遥感数据第3章地图数据源立体观察的三个原则：（1）像对需在不同摄影点摄取并有相当重叠的像片。（2）像片安放的位置须使视线成对相交，即像片的边缘互相平行，上下也不错开。（3）左眼看左像，右眼看右像，达到分像的效果。一、航空像片像片定向（五）立体像对《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源36第2节多源遥感数据第3章地图数据源视差法高度测定：h:H－h=dP:ph=HdP/（p+dP）h为树的高度；H为航高；P为两摄影点距离；dP为左右像片上树的视差之差值:dP=dP1－dP2一、航空像片pdP（五）立体像对在立体像对上量测高差，获取高程：37反光镜目镜像对视差杆对大幅面航片：增大焦距；扩大眼基距。视差杆是反光立体镜的一种主要附件，用于量测象点的左右视差较。带视差杆的可调反射立体镜第2节多源遥感数据第2节多源遥感数据第3章地图数据源《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源38第2节多源遥感数据第3章地图数据源（一）像片平面图像片倾斜地形起伏（较小）像片变形利用光学纠正仪可以使负片恢复水平状态，纠正后的像片仍然是中心投影。高差限制：Q=0.0008f×M/rf为航摄机焦距；M为比例尺分母；r为距像主点距离,当像片航向、旁向正规重叠时,r=0.36×像幅宽。二、像片平面图与正射像片《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源39第2节多源遥感数据第3章地图数据源当测区地表比较平缓时，航空像片才可以作为平面图使用。在符合高差限制的区域，我们可以用图解辐射三角测量的技术编制像片平面图。辐射三角膜片的集结（一）像片平面图二、像片平面图与正射像片《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源40第2节多源遥感数据第3章地图数据源ABCDabcdSABCDabcd中心投影摄影光线交于一点正射投影摄影光线垂直投影面（二）正射像片二、像片平面图与正射像片正射纠正当像幅范围内的地形起伏较大时，航空像片必须经过正射纠正。《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源41第2节多源遥感数据第3章地图数据源在ERDAS软件中，航空像片的正射纠正流程包括：（1）显示航空像片；（2）启动几何纠正模块；（3）输入航摄模式特性；（4）确定内定向参数、投影参数，选择框标参数、定义框标位置和决定投影名称；（5）选取地面控制点；（6）图像校正标定和重采样。（二）正射像片二、像片平面图与正射像片《新编地图学教程》（第三版）第3章地图数据源42第2节多源遥感数据第3章地图数据源（一）资源卫星和遥感数据1999.10.14，01星（CBERS-01）轨道高度：778k