第三章

地圖數(shù)據(jù)源第三章

地圖數(shù)據(jù)源回憶：地圖的成圖方法有哪些？實(shí)測(cè)成圖編繪成圖地面測(cè)量成圖高空測(cè)量成圖常規(guī)編圖遙感制圖數(shù)字制圖－地圖、航空像片、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、文字資料－航空數(shù)據(jù)、航天數(shù)據(jù)－數(shù)據(jù)、制圖軟件（計(jì)算機(jī)軟硬件支撐）－地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)－攝影測(cè)量數(shù)據(jù)歸納：地圖的數(shù)據(jù)源有哪些？實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料數(shù)據(jù)－地圖、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、文字資料、航空和航天數(shù)據(jù)－地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、攝影測(cè)量數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)第三章地圖數(shù)據(jù)源主要內(nèi)容地面測(cè)量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)一、地面測(cè)量的儀器二、小區(qū)域控制測(cè)量三、碎部測(cè)量§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)一、地面測(cè)量的儀器1.水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀DS3水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺與尺墊：

利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，測(cè)量兩點(diǎn)間高差，從而由已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。大地水準(zhǔn)面

hABA

BHAHB=HA+hAB水平視線水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺ab前進(jìn)方向水準(zhǔn)測(cè)量的原理：hAB=h1+h2+……+hn

=(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn)=a-b

轉(zhuǎn)點(diǎn)TP(turningpoint)：

若A、B兩點(diǎn)間布設(shè)一些過渡點(diǎn)1、2、3…，將其分為n段，則用水準(zhǔn)儀分別測(cè)得各段高差為h1，h2…h(huán)n，則有：

BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進(jìn)方向1.1341.677TP1h1=-0.543水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施與記錄：123BMA1.134TP11.677-0.543TP11.444TP21.324+0.120TP21.822TP30.876+0.946水準(zhǔn)測(cè)量記錄

儀器型號(hào)

日期

年

月

日

天氣

觀測(cè)者

記錄者

.

測(cè)站測(cè)點(diǎn)后視讀數(shù)(m)前視讀數(shù)(m)高差(m)高程（m）備注+-1A1.6521.1021556.482HA已知HB=HA+hAB=1557.793

TP10.5502TP11.5480.306TP21.2423TP20.9100.462TP31.3724TP31.8650.3651557.793B1.500計(jì)算校核∑a=5.975∑b=4.664∑h=+1.311∑a-∑b=5.975-4.664=+1.311

hAB=HB-HA=+1.311§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)一、地面測(cè)量的儀器2.經(jīng)緯儀§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)緯儀的作用：測(cè)角水平角(horizontalangle)

：概念：

從一點(diǎn)出發(fā)的兩條空間直線在水平投影面上的夾角。范圍：順時(shí)針0~360°。

水平面abcABC0ca水平度盤(horizontalcircle)090180270豎直角(verticalangle)：天頂鉛垂線水平線ACB0°90°180°270°

概念：在同一豎直面內(nèi)，傾斜視線與水平視線間的夾角。

范圍：=090度，仰角為正，俯角為負(fù)。測(cè)回法記錄格式：254

24

06180

05

0074

1906右ABO左AB00

04

1874

2342

74

192474

19

15ABO測(cè)站豎盤位置目標(biāo)水平度盤讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回角值示意圖角度測(cè)量記錄表（測(cè)回法）§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)一、地面測(cè)量的儀器3.全站儀§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)一、地面測(cè)量的儀器3.全站儀儀器特點(diǎn)：

1.功能豐富2.數(shù)字鍵盤操作快速

3.強(qiáng)大的內(nèi)存管理

4.自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集

5.望遠(yuǎn)鏡鏡頭更輕巧

6.特殊測(cè)量程序

7.中文界面和菜單數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)流程：數(shù)據(jù)采集地圖數(shù)字化野外數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理圖形輸出掃描數(shù)字化數(shù)字化儀地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理繪圖儀自動(dòng)繪圖圖形顯示與編輯圖形截幅§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)二、小區(qū)域控制測(cè)量（一）平面控制測(cè)量（二）高程控制測(cè)量§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)三、碎部測(cè)量§1地面測(cè)量數(shù)據(jù)三、碎部測(cè)量（一）展繪坐標(biāo)點(diǎn)（二）距離量測(cè)（三）碎部點(diǎn)的選擇與施測(cè)碎部點(diǎn)應(yīng)選擇在地物特征點(diǎn)上；地形點(diǎn)選山脊線、谷底線的坡度變換點(diǎn)。（四）繪圖繪圖規(guī)范、地圖質(zhì)量檢查、野外驗(yàn)證和修測(cè)。主要內(nèi)容地面測(cè)量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念二、航空像片三、衛(wèi)星像片四、多源遙感數(shù)據(jù)§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念思考：人類是通過哪些感官認(rèn)識(shí)世界的？§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念在一定距離上，通過探測(cè)地表或近地表地物所發(fā)射或反射的電磁波，識(shí)別地物的理論和方法。間接－－非直接接觸遙感數(shù)據(jù)獲取原理示意圖接收預(yù)處理用戶應(yīng)用處理分析結(jié)果、圖表輸出§2多源遙感數(shù)據(jù)一、遙感的概念思考：人類還可以通過哪些方法，間接地認(rèn)識(shí)世界？

遙感(RemoteSensing)

廣義：泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場、力場、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)。狹義：是從遠(yuǎn)處探測(cè)感知物體，即不直接接觸物體，從遠(yuǎn)處通過探測(cè)儀器接收來自目標(biāo)地物的電磁波信息，經(jīng)過對(duì)信息的處理，判別出目標(biāo)地物的屬性。

遙感的特性：空間特性：視域范圍大，具有宏觀特性。光譜特性：探測(cè)的波段從可見光向兩側(cè)延伸,擴(kuò)大了地物特性的研究范圍。時(shí)相特性：周期成像，有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)。

航空與航天飛行器運(yùn)行快、周期短，可獲得多時(shí)相數(shù)據(jù)。例如Landsat5每天環(huán)繞地球14.5圈，覆蓋地球一遍所需時(shí)間僅16天，而氣象衛(wèi)星的周期更短。

由于探測(cè)距離遠(yuǎn)，傳感器所獲得的地面影像覆蓋的空間范圍較大。以美國陸地衛(wèi)星5號(hào)（Landsat5）為例，它距離地表的高度是705.3km，對(duì)地球表面的掃描寬度是185km，一幅TM圖像可以全部覆蓋我國海南島大小的面積。

目前用于遙感的電磁波段有紫外線、可見光、紅外線和微波等。

遙感的特點(diǎn)：大面積的同步觀測(cè)。時(shí)效性。數(shù)據(jù)的綜合性和可比性。經(jīng)濟(jì)性。局限性。

遙感探測(cè)可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)，監(jiān)測(cè)地球上許多事物的動(dòng)態(tài)變化。一般地球資源衛(wèi)星8~9天可重復(fù)一次，氣象衛(wèi)星每天兩次，而傳統(tǒng)的地面調(diào)查需要花費(fèi)大量的人力和物力，且周期很長。因此，遙感方法具有很好的時(shí)效性。遙感在天氣預(yù)報(bào)、火災(zāi)和水災(zāi)監(jiān)測(cè)以及軍事行動(dòng)等領(lǐng)域的應(yīng)用，反映了遙感方法的時(shí)效性優(yōu)勢(shì)。如一幅Landsat圖像，覆蓋面積185km×185km，

在5~6min內(nèi)可完成掃描，實(shí)現(xiàn)對(duì)地的大面積同步觀測(cè)。所取得的數(shù)據(jù)可進(jìn)行大面積資源和環(huán)境調(diào)查，并且不受地形阻隔等限制。

遙感獲得的地物電磁波特性數(shù)據(jù)綜合地反映了地球上許多自然、人文信息，客觀地記錄了地面的實(shí)際狀況，數(shù)據(jù)綜合性很強(qiáng)。同時(shí)，不同的衛(wèi)星傳感器獲得的同一地區(qū)的數(shù)據(jù)以及同一傳感器在不同時(shí)間獲得的同一地區(qū)的數(shù)據(jù)，均具有可比性。

從投入的費(fèi)用與所獲取的效益看，遙感與傳統(tǒng)的方法相比，可以大大地節(jié)省人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如Landsat衛(wèi)星的投入與效益比估計(jì)為1:80。

信息的提取方法不能滿足遙感快速發(fā)展的要求。數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)不完善，使得大量的遙感數(shù)據(jù)無法有效利用。

遙感的平臺(tái)：

航空與航天遙感航空遙感平臺(tái)航天遙感平臺(tái)區(qū)域重疊§2多源遙感數(shù)據(jù)二、航空像片§2多源遙感數(shù)據(jù)二、航空像片§2多源遙感數(shù)據(jù)二、航空像片不同航空像片都帶有某些標(biāo)記§2多源遙感數(shù)據(jù)三、衛(wèi)星圖像§2多源遙感數(shù)據(jù)三、衛(wèi)星圖像三維模型§2多源遙感數(shù)據(jù)三、衛(wèi)星圖像（一）資源衛(wèi)星和遙感數(shù)據(jù)1.近年主要的資源遙感衛(wèi)星2.主要的遙感資料（二）遙感數(shù)據(jù)處理1.輻射預(yù)處理2.圖像幾何校正（三）圖像解譯1.解譯標(biāo)志2.解譯步驟3.影像繪圖§2多源遙感數(shù)據(jù)四、多源遙感數(shù)據(jù)（一）源于不同傳感器（二）源于不同波段（三）源于不同時(shí)相運(yùn)用：

——多源數(shù)據(jù)融合主要內(nèi)容地面測(cè)量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§3全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)一、概念二、系統(tǒng)組成§3全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)一、概念1234S1S3S4S2（X、Y、Z）§3全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)一、概念全球定位系統(tǒng)，簡寫為GPS，即GlobalPositioning

System

,它是以人造地球衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，可以為航空、航天、海洋、陸地等用戶提供高精度、實(shí)時(shí)、全天候、全球性三維坐標(biāo)的定位、導(dǎo)航、定時(shí)服務(wù)。

GPS衛(wèi)星星座﹙空間部分﹚

GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)﹙地面控制部分﹚

GPS信號(hào)接收機(jī)﹙用戶設(shè)備部分﹚§3全球定位系統(tǒng)（GPS）數(shù)據(jù)二、系統(tǒng)組成

空間部分

地面控制部分Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajalein1個(gè)主控站:Coloradosprings(科羅拉多.斯平士)。3個(gè)注入站:Ascencion(阿森松群島)、DiegoGarcia(迭哥伽西亞)、kwajalein(卡瓦加蘭)。5個(gè)監(jiān)控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。雙頻機(jī)單頻機(jī)

用戶設(shè)備部分主要內(nèi)容地面測(cè)量數(shù)據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)制圖數(shù)據(jù)與處理地理數(shù)據(jù)庫§4制圖數(shù)據(jù)與處理一、地理資料二、數(shù)據(jù)的預(yù)處理§4制圖數(shù)據(jù)與處理一、地理資料（一）數(shù)據(jù)類型1.定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)2.自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)3.空間數(shù)據(jù)（二）數(shù)據(jù)變換1.定性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成定量數(shù)據(jù)2.數(shù)據(jù)本身變換§4制圖數(shù)據(jù)與處理二、數(shù)據(jù)預(yù)處理（一）數(shù)據(jù)分布的量表1.定名量表2.順序量表3.間距量表4.比率量表（二）兩種現(xiàn)象的相關(guān)分析1.通過數(shù)值分布圖了解它的相關(guān)分布2.通過相關(guān)分析取得定量數(shù)據(jù)（三）回歸殘差制圖主要