測(cè)繪工程與地理信息技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)TOC\o"1-2"\h\u25937第一章測(cè)繪工程基礎(chǔ) 2158021.1測(cè)繪工程概述 2129131.2測(cè)繪工程基本流程 3281992.1項(xiàng)目策劃與設(shè)計(jì) 3292802.2測(cè)繪數(shù)據(jù)采集 3288872.2.1地面測(cè)量 31272.2.2遙感測(cè)量 3274032.2.3地下測(cè)量 3283652.3測(cè)繪數(shù)據(jù)處理 3106292.3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理 3140382.3.2數(shù)據(jù)計(jì)算 3266642.3.3數(shù)據(jù)分析 4213282.4測(cè)繪成果編制 4132312.5質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收 439672.5.1質(zhì)量檢驗(yàn) 476692.5.2驗(yàn)收 4723第二章地理信息系統(tǒng)概述 44202.1地理信息系統(tǒng)基本概念 488012.2地理信息系統(tǒng)的組成與功能 4144122.2.1地理信息系統(tǒng)的組成 4243482.2.2地理信息系統(tǒng)的功能 5322942.3地理信息系統(tǒng)的分類(lèi) 516135第三章地理信息采集與處理 6228103.1地理信息采集方法 642693.1.1遙感技術(shù) 6175973.1.2地面測(cè)量 650273.1.3GPS測(cè)量 6131473.1.4地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)采集 615123.2地理信息數(shù)據(jù)預(yù)處理 6133943.2.1數(shù)據(jù)清洗 6177473.2.2數(shù)據(jù)整合 7210623.2.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 7280233.3地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制 740883.3.1數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估 7239723.3.2數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn) 7247724.1遙感技術(shù)基本原理 8122674.2遙感圖像處理與分析 887174.3遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用 812629第五章全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù) 913195.1GPS技術(shù)基本原理 9114275.2GPS測(cè)量方法 955065.3GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用 99309第六章地籍測(cè)繪 1094976.1地籍測(cè)繪概述 10158566.2地籍測(cè)量方法 10310956.3地籍信息管理系統(tǒng) 1128462第七章工程測(cè)量 1196827.1工程測(cè)量基本概念 11185507.2工程測(cè)量方法 1289717.3工程測(cè)量成果與應(yīng)用 1218748第八章數(shù)字地面模型 13318878.1數(shù)字地面模型概述 13229988.2數(shù)字地面模型的建立 13249468.3數(shù)字地面模型的應(yīng)用 147353第九章地理信息可視化 1490239.1地理信息可視化概述 1467949.1.1地理信息可視化的意義 14144089.1.2地理信息可視化的分類(lèi) 15101479.2地理信息可視化方法 15177919.2.1基本方法 1559049.2.2高級(jí)方法 1551569.3地理信息可視化軟件應(yīng)用 15117779.3.1ArcGIS 16147929.3.2QGIS 1692909.3.3SuperMap 16116339.3.4MapInfo 168554第十章測(cè)繪工程管理與質(zhì)量控制 16688710.1測(cè)繪工程管理概述 162538110.2測(cè)繪工程質(zhì)量管理 16344910.2.1質(zhì)量管理的意義 162503010.2.2質(zhì)量管理的內(nèi)容 16555010.2.3質(zhì)量管理的實(shí)施 171010510.3測(cè)繪工程安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù) 172707510.3.1安全生產(chǎn)管理 173157710.3.2環(huán)境保護(hù)管理 17第一章測(cè)繪工程基礎(chǔ)1.1測(cè)繪工程概述測(cè)繪工程是一門(mén)綜合性的科學(xué)技術(shù)，它以地球表面及空間中的各種物體和現(xiàn)象為研究對(duì)象，運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、地理、計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科知識(shí)，通過(guò)測(cè)量、計(jì)算、制圖等手段，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究等領(lǐng)域提供基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性的地理信息數(shù)據(jù)。測(cè)繪工程具有高度的精確性、科學(xué)性和實(shí)用性，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要意義。1.2測(cè)繪工程基本流程測(cè)繪工程基本流程主要包括以下幾個(gè)方面：2.1項(xiàng)目策劃與設(shè)計(jì)項(xiàng)目策劃與設(shè)計(jì)是測(cè)繪工程的基礎(chǔ)工作。在此階段，需要明確項(xiàng)目的目標(biāo)、任務(wù)、規(guī)模、質(zhì)量要求等，并對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到的技術(shù)難題、風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。項(xiàng)目策劃與設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮項(xiàng)目實(shí)施的可行性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性。2.2測(cè)繪數(shù)據(jù)采集測(cè)繪數(shù)據(jù)采集是測(cè)繪工程的核心環(huán)節(jié)。此階段主要包括以下內(nèi)容：2.2.1地面測(cè)量地面測(cè)量是利用測(cè)量?jī)x器對(duì)地面點(diǎn)的位置、高程、角度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。地面測(cè)量方法包括三角測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量等。2.2.2遙感測(cè)量遙感測(cè)量是通過(guò)衛(wèi)星、飛機(jī)等載體上的遙感設(shè)備，對(duì)地表物體進(jìn)行感知和記錄，獲取地表信息。遙感測(cè)量具有范圍廣、速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。2.2.3地下測(cè)量地下測(cè)量是對(duì)地下空間和地下設(shè)施的位置、形狀、尺寸等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。地下測(cè)量方法包括地下水準(zhǔn)測(cè)量、地下導(dǎo)線測(cè)量等。2.3測(cè)繪數(shù)據(jù)處理測(cè)繪數(shù)據(jù)處理是對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算、分析、存儲(chǔ)等操作，以提取有用的信息。此階段主要包括以下內(nèi)容：2.3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。2.3.2數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，如坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、高程擬合、角度閉合差計(jì)算等。2.3.3數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、挖掘，以提取有價(jià)值的信息。2.4測(cè)繪成果編制測(cè)繪成果編制是將處理后的數(shù)據(jù)以圖表、文字、數(shù)字等形式表達(dá)出來(lái)，為用戶(hù)提供有用的地理信息。測(cè)繪成果包括地形圖、平面圖、立面圖、剖面圖等。2.5質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收是對(duì)測(cè)繪成果進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，保證成果滿足項(xiàng)目要求。此階段主要包括以下內(nèi)容：2.5.1質(zhì)量檢驗(yàn)質(zhì)量檢驗(yàn)是對(duì)測(cè)繪成果的準(zhǔn)確性、完整性、可靠性等進(jìn)行檢查。2.5.2驗(yàn)收驗(yàn)收是對(duì)測(cè)繪成果的合格性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定項(xiàng)目是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。第二章地理信息系統(tǒng)概述2.1地理信息系統(tǒng)基本概念地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是一種集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感和攝影測(cè)量等多學(xué)科知識(shí)，用于捕捉、管理、分析、展示和傳播地理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的核心是通過(guò)對(duì)地理信息的處理和分析，為決策者提供科學(xué)、準(zhǔn)確、高效的空間信息支持。地理信息系統(tǒng)具有以下基本特征：（1）空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的集成：地理信息系統(tǒng)將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合，形成一個(gè)完整的信息體系。（2）數(shù)據(jù)的多尺度表達(dá)：地理信息系統(tǒng)可以處理不同尺度的空間數(shù)據(jù)，滿足不同應(yīng)用需求。（3）強(qiáng)大的空間分析功能：地理信息系統(tǒng)具有空間查詢(xún)、空間分析、空間疊加等分析功能。（4）可視化表達(dá)：地理信息系統(tǒng)可以將地理信息以圖形、圖像、表格等多種形式展示。2.2地理信息系統(tǒng)的組成與功能2.2.1地理信息系統(tǒng)的組成地理信息系統(tǒng)主要由以下四個(gè)部分組成：（1）硬件設(shè)備：包括計(jì)算機(jī)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等。（2）軟件系統(tǒng)：包括地理信息系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、編程語(yǔ)言等。（3）數(shù)據(jù)資源：包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等。（4）用戶(hù)：包括地理信息系統(tǒng)操作者、數(shù)據(jù)管理者、決策者等。2.2.2地理信息系統(tǒng)的功能地理信息系統(tǒng)的功能主要包括以下幾個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)采集與輸入：地理信息系統(tǒng)可以接收多種數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，如地圖、遙感影像、GPS數(shù)據(jù)等。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：地理信息系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)和管理。（3）數(shù)據(jù)編輯與更新：地理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)編輯功能，包括圖形編輯、屬性編輯、數(shù)據(jù)更新等。（4）數(shù)據(jù)查詢(xún)與檢索：地理信息系統(tǒng)支持多種查詢(xún)和檢索方式，如空間查詢(xún)、屬性查詢(xún)、SQL查詢(xún)等。（5）空間分析：地理信息系統(tǒng)具有空間分析功能，如緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析等。（6）可視化表達(dá)：地理信息系統(tǒng)可以將地理信息以圖形、圖像、表格等多種形式展示。（7）決策支持：地理信息系統(tǒng)為決策者提供空間信息支持，輔助決策。2.3地理信息系統(tǒng)的分類(lèi)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和功能特點(diǎn)，地理信息系統(tǒng)可分為以下幾類(lèi)：（1）桌面地理信息系統(tǒng)：適用于個(gè)人或小團(tuán)隊(duì)使用，具有數(shù)據(jù)處理、分析、可視化等功能。（2）Web地理信息系統(tǒng)：基于互聯(lián)網(wǎng)，支持多用戶(hù)在線訪問(wèn)和協(xié)同工作。（3）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)：適用于移動(dòng)設(shè)備，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和地圖瀏覽。（4）實(shí)時(shí)地理信息系統(tǒng)：用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，如氣象、交通、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等。（5）專(zhuān)業(yè)地理信息系統(tǒng)：針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域，如城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境保護(hù)等。第三章地理信息采集與處理3.1地理信息采集方法地理信息采集是地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性直接影響到后續(xù)的數(shù)據(jù)處理與分析。以下是幾種常用的地理信息采集方法：3.1.1遙感技術(shù)遙感技術(shù)是通過(guò)衛(wèi)星、飛機(jī)等遙感平臺(tái)，利用電磁波對(duì)地表進(jìn)行觀測(cè)，獲取地表信息的一種方法。遙感技術(shù)具有觀測(cè)范圍廣、獲取信息速度快、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，適用于大范圍的地表信息采集。3.1.2地面測(cè)量地面測(cè)量是利用測(cè)量?jī)x器對(duì)地面點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，獲取地理信息的一種方法。地面測(cè)量具有精度高、可靠性好等特點(diǎn)，適用于小范圍、高精度要求的地理信息采集。3.1.3GPS測(cè)量全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量是利用衛(wèi)星信號(hào)對(duì)地面點(diǎn)進(jìn)行定位，獲取地理信息的一種方法。GPS測(cè)量具有定位精度高、速度快、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，適用于各類(lèi)地理信息采集。3.1.4地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)采集地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)采集是指通過(guò)現(xiàn)有GIS軟件平臺(tái)，對(duì)地理信息進(jìn)行整合、編輯、更新的一種方法。GIS數(shù)據(jù)采集具有數(shù)據(jù)集成度高、更新速度快、易于管理等特點(diǎn)，適用于各類(lèi)地理信息數(shù)據(jù)的采集與更新。3.2地理信息數(shù)據(jù)預(yù)處理地理信息數(shù)據(jù)預(yù)處理是對(duì)采集到的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、加工、轉(zhuǎn)換的過(guò)程，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。以下是地理信息數(shù)據(jù)預(yù)處理的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：3.2.1數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)清洗是指對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、糾正、刪除錯(cuò)誤或異常數(shù)據(jù)的過(guò)程。數(shù)據(jù)清洗主要包括以下內(nèi)容：糾正位置信息錯(cuò)誤；刪除重復(fù)數(shù)據(jù)；填充缺失數(shù)據(jù)；檢查數(shù)據(jù)完整性。3.2.2數(shù)據(jù)整合數(shù)據(jù)整合是指將不同來(lái)源、不同格式、不同比例尺的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)整合主要包括以下內(nèi)容：坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)比例尺匹配。3.2.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是指將地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其他格式或系統(tǒng)，以滿足特定需求。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要包括以下內(nèi)容：矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；不同GIS軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)導(dǎo)出與導(dǎo)入。3.3地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是對(duì)采集和處理后的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)的過(guò)程，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和可用性。以下是地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：3.3.1數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，包括以下內(nèi)容：準(zhǔn)確性評(píng)估：評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)與實(shí)際情況的相符程度；完整性評(píng)估：評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)集的完整性；一致性評(píng)估：評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)集內(nèi)部各部分之間的邏輯關(guān)系是否一致。3.3.2數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn)數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn)是指針對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估中發(fā)覺(jué)的問(wèn)題，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)。數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn)主要包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)糾正：對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正；數(shù)據(jù)補(bǔ)充：對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充；數(shù)據(jù)優(yōu)化：對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高數(shù)據(jù)查詢(xún)和分析效率。中的應(yīng)用第四章遙感技術(shù)及其應(yīng)用4.1遙感技術(shù)基本原理遙感技術(shù)是利用航空器和衛(wèi)星等遠(yuǎn)距離感知平臺(tái)，通過(guò)不同波段的傳感器獲取地表信息的技術(shù)。其基本原理是，地表物體對(duì)電磁波的反射、輻射和散射特性不同，遙感傳感器接收到的電磁波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，可以得到地表物體的信息。遙感技術(shù)的基本環(huán)節(jié)包括：傳感器設(shè)計(jì)、平臺(tái)選擇、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和信息提取等。其中，傳感器是遙感技術(shù)的核心，它決定了遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度。4.2遙感圖像處理與分析遙感圖像處理與分析是遙感技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。主要包括以下內(nèi)容：（1）圖像預(yù)處理：包括輻射校正、幾何校正、圖像增強(qiáng)等，旨在消除遙感圖像中的誤差和噪聲，提高圖像質(zhì)量。（2）圖像分類(lèi)：根據(jù)遙感圖像中像素的灰度值、紋理、顏色等特征，將圖像劃分為不同的類(lèi)別，以便進(jìn)行后續(xù)的分析和應(yīng)用。（3）圖像融合：將多源遙感圖像進(jìn)行融合，提高圖像的空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率，以便更有效地提取地表信息。（4）圖像分析：利用遙感圖像分析地表物體的空間分布、數(shù)量、質(zhì)量等特征，為測(cè)繪工程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.3遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中具有廣泛的應(yīng)用，以下列舉幾個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域：（1）地形測(cè)繪：利用遙感圖像獲取地表高程信息，制作數(shù)字高程模型（DEM），為地形測(cè)繪提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）土地利用調(diào)查：通過(guò)遙感圖像分析，獲取土地利用類(lèi)型、分布和變化情況，為土地資源管理和規(guī)劃提供依據(jù)。（3）城市規(guī)劃：利用遙感圖像進(jìn)行城市現(xiàn)狀調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計(jì)和環(huán)境監(jiān)測(cè)，為城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。（4）環(huán)境保護(hù)：遙感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)地表水質(zhì)、大氣污染、植被覆蓋等環(huán)境狀況，為環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。（5）災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估：遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害（如洪水、地震、泥石流等）的發(fā)展態(tài)勢(shì)，為災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)和災(zāi)后評(píng)估提供信息支持。遙感技術(shù)的發(fā)展，其在測(cè)繪工程中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，為我國(guó)測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。第五章全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)5.1GPS技術(shù)基本原理全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）是由美國(guó)國(guó)防部研制的一種全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其基本原理是通過(guò)一組衛(wèi)星發(fā)射導(dǎo)航電文，用戶(hù)接收這些電文，并根據(jù)電文中的時(shí)間信息和衛(wèi)星的位置信息計(jì)算出接收器的位置。GPS系統(tǒng)由三部分組成：空間部分、地面控制部分和用戶(hù)部分。空間部分包括一組導(dǎo)航衛(wèi)星，它們?cè)诘厍蜍壍郎习凑找欢ǖ能壍肋\(yùn)行。地面控制部分負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理這些衛(wèi)星，保證它們正常工作。用戶(hù)部分則包括各種類(lèi)型的接收器，用于接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文。GPS定位的基本原理是測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)接收器的時(shí)間，從而計(jì)算出接收器與衛(wèi)星之間的距離。通過(guò)測(cè)量至少四顆衛(wèi)星的距離，可以確定接收器的三維位置（緯度、經(jīng)度和高度）。5.2GPS測(cè)量方法GPS測(cè)量方法主要有以下幾種：（1）靜態(tài)測(cè)量：靜態(tài)測(cè)量是指在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（通常為數(shù)十分鐘至數(shù)小時(shí)）對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。這種測(cè)量方法精度高，但需要較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間。（2）快速靜態(tài)測(cè)量：快速靜態(tài)測(cè)量是在短時(shí)間內(nèi)（通常為幾秒鐘至幾分鐘）對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。這種測(cè)量方法精度較高，但觀測(cè)時(shí)間較短。（3）動(dòng)態(tài)測(cè)量：動(dòng)態(tài)測(cè)量是指在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)。這種測(cè)量方法適用于實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位。（4）差分測(cè)量：差分測(cè)量是指通過(guò)在兩個(gè)或多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，消除誤差，提高定位精度。差分測(cè)量分為單點(diǎn)差分、偽距差分、載波相位差分等。5.3GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用非常廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）大地測(cè)量：利用GPS技術(shù)進(jìn)行大地測(cè)量，可以精確測(cè)量地球表面上的點(diǎn)、線、面的位置，為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）工程測(cè)量：在工程測(cè)量中，GPS技術(shù)可以用于施工放樣、地形測(cè)繪、橋梁和隧道變形監(jiān)測(cè)等。（3）海洋測(cè)繪：利用GPS技術(shù)進(jìn)行海洋測(cè)繪，可以精確測(cè)量海洋地形、海深等數(shù)據(jù)，為海洋資源開(kāi)發(fā)和海洋環(huán)境保護(hù)提供支持。（4）航空航天測(cè)繪：GPS技術(shù)在航空航天測(cè)繪中，可以實(shí)時(shí)獲取飛行器位置，為航測(cè)和遙感提供定位數(shù)據(jù)。（5）交通導(dǎo)航：GPS技術(shù)在交通導(dǎo)航中，可以為車(chē)輛、船舶、飛機(jī)等提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的定位信息，提高導(dǎo)航精度。（6）地震監(jiān)測(cè)：利用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)地殼運(yùn)動(dòng)，可以為地震預(yù)警和研究提供數(shù)據(jù)支持。（7）氣象監(jiān)測(cè)：GPS技術(shù)可以用于氣象監(jiān)測(cè)，通過(guò)測(cè)量大氣中的水汽含量，為氣象預(yù)報(bào)提供依據(jù)。（8）災(zāi)害監(jiān)測(cè)與救援：在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，GPS技術(shù)可以實(shí)時(shí)獲取受災(zāi)地區(qū)的地理位置信息，為救援工作提供決策依據(jù)。第六章地籍測(cè)繪6.1地籍測(cè)繪概述地籍測(cè)繪是測(cè)繪工程與地理信息技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分，其主要任務(wù)是對(duì)土地的權(quán)屬、界址、面積、用途等信息進(jìn)行準(zhǔn)確、詳盡的測(cè)量與描述。地籍測(cè)繪具有法律效力，為國(guó)家土地管理、土地資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)、房地產(chǎn)管理等方面提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地籍測(cè)繪主要包括地籍調(diào)查、地籍測(cè)量和地籍圖編制三個(gè)環(huán)節(jié)。地籍調(diào)查是對(duì)土地權(quán)屬、界址、面積等信息的收集與核實(shí)；地籍測(cè)量是對(duì)土地界址點(diǎn)、界址線和高程進(jìn)行精確測(cè)量；地籍圖編制是將地籍測(cè)量成果以圖形和文字的形式表達(dá)出來(lái)。6.2地籍測(cè)量方法地籍測(cè)量方法主要包括以下幾種：（1）傳統(tǒng)測(cè)量方法：采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等儀器進(jìn)行地面測(cè)量。這種方法操作復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大，但精度較高。（2）全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量方法：利用衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定位，具有速度快、精度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。適用于大規(guī)模、高精度地籍測(cè)量。（3）航空攝影測(cè)量方法：通過(guò)航空攝影獲取地表圖像，再利用圖像處理技術(shù)提取地籍信息。這種方法適用于地形復(fù)雜、植被覆蓋較好的地區(qū)。（4）激光掃描測(cè)量方法：利用激光掃描儀對(duì)地表進(jìn)行掃描，獲取高精度三維數(shù)據(jù)。適用于城市地籍測(cè)量和地形變化較大的地區(qū)。（5）遙感技術(shù)：通過(guò)遙感圖像獲取地籍信息，具有覆蓋范圍廣、更新速度快等優(yōu)點(diǎn)。適用于大規(guī)模、快速獲取地籍信息。6.3地籍信息管理系統(tǒng)地籍信息管理系統(tǒng)是對(duì)地籍信息進(jìn)行有效管理、分析與服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其主要功能如下：（1）數(shù)據(jù)采集與錄入：對(duì)地籍調(diào)查、測(cè)量成果進(jìn)行整理、錄入，形成地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)。（2）數(shù)據(jù)管理：對(duì)地籍?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、修改、刪除等操作，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和安全性。（3）數(shù)據(jù)分析：對(duì)地籍?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為土地管理、規(guī)劃決策提供依據(jù)。（4）圖形輸出：將地籍圖、宗地圖等圖形數(shù)據(jù)輸出，供有關(guān)部門(mén)使用。（5）信息服務(wù)：為企事業(yè)單位和公眾提供地籍信息查詢(xún)、咨詢(xún)等服務(wù)。地籍信息管理系統(tǒng)的建立，有助于提高地籍測(cè)繪工作效率，實(shí)現(xiàn)地籍信息資源的共享與利用，為我國(guó)土地管理事業(yè)提供有力支持。第七章工程測(cè)量7.1工程測(cè)量基本概念工程測(cè)量是測(cè)繪工程的重要組成部分，旨在通過(guò)對(duì)工程對(duì)象進(jìn)行精確的測(cè)量、計(jì)算和分析，為工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工程測(cè)量主要包括平面測(cè)量、高程測(cè)量和空間測(cè)量三個(gè)方面。平面測(cè)量：是指在地面上確定點(diǎn)的平面位置和高程的測(cè)量工作。平面測(cè)量主要包括距離測(cè)量、角度測(cè)量和方位測(cè)量等。高程測(cè)量：是指確定地面點(diǎn)高程的測(cè)量工作。高程測(cè)量分為絕對(duì)高程測(cè)量和相對(duì)高程測(cè)量，其中絕對(duì)高程測(cè)量以某一基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，相對(duì)高程測(cè)量以某一假定高程面為基準(zhǔn)。空間測(cè)量：是指確定地面點(diǎn)在空間中的位置和形態(tài)的測(cè)量工作。空間測(cè)量主要包括三維坐標(biāo)測(cè)量、空間角度測(cè)量和空間形態(tài)測(cè)量等。7.2工程測(cè)量方法工程測(cè)量方法主要包括以下幾種：（1）常規(guī)測(cè)量方法：包括皮尺測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、經(jīng)緯儀測(cè)量等。常規(guī)測(cè)量方法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，但測(cè)量精度較低，適用于一般工程測(cè)量。（2）全站儀測(cè)量：全站儀是一種集角度測(cè)量、距離測(cè)量、高程測(cè)量于一體的自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備。全站儀測(cè)量精度高，速度快，適用于高精度工程測(cè)量。（3）全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量：GPS測(cè)量利用衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)測(cè)量衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，確定接收機(jī)的位置。GPS測(cè)量具有全球覆蓋、高精度、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)，適用于大規(guī)模、高精度工程測(cè)量。（4）三維激光掃描測(cè)量：三維激光掃描測(cè)量利用激光束對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行掃描，獲取大量空間點(diǎn)坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的三維建模。三維激光掃描測(cè)量具有精度高、速度快、數(shù)據(jù)豐富等特點(diǎn)，適用于復(fù)雜工程測(cè)量。7.3工程測(cè)量成果與應(yīng)用工程測(cè)量成果主要包括以下幾方面：（1）地形圖：地形圖是表示地面高低起伏、地貌形態(tài)的圖形。地形圖在工程設(shè)計(jì)和施工中具有重要作用，可以為工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)施工人員進(jìn)行施工。（2）工程圖紙：工程圖紙是表示工程對(duì)象的形狀、尺寸、位置等信息的圖形。工程圖紙是工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收的重要依據(jù)。（3）測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)表：測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)表是對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的整理和匯總，包括測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)、高程、距離等數(shù)據(jù)。測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)表為工程設(shè)計(jì)和施工提供詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工程測(cè)量成果在以下領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：（1）城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)：地形圖和工程圖紙為城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）交通工程：工程測(cè)量為道路、橋梁、隧道等交通工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收提供依據(jù)。（3）水利工程：工程測(cè)量為水庫(kù)、水電站、渠道等水利工程設(shè)計(jì)和施工提供數(shù)據(jù)支持。（4）土地資源調(diào)查：工程測(cè)量為土地資源調(diào)查、土地利用規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（5）環(huán)境保護(hù)與治理：工程測(cè)量為環(huán)境保護(hù)、治理工程設(shè)計(jì)、施工提供數(shù)據(jù)支持。第八章數(shù)字地面模型8.1數(shù)字地面模型概述數(shù)字地面模型（DigitalTerrainModel，簡(jiǎn)稱(chēng)DTM）是描述地表形態(tài)和特征的空間數(shù)據(jù)模型。它以離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)形式，表示地表的高程信息。數(shù)字地面模型在測(cè)繪工程與地理信息技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義，為地形分析、工程設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃等提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)字地面模型根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源和表示方法的不同，可分為以下幾種類(lèi)型：（1）數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡(jiǎn)稱(chēng)DEM）：以離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)表示地表高程信息。（2）數(shù)字地形模型（DigitalTopographicModel，簡(jiǎn)稱(chēng)DTM）：包含高程信息和其他地形屬性，如坡度、坡向等。（3）數(shù)字表面模型（DigitalSurfaceModel，簡(jiǎn)稱(chēng)DSM）：包含地表建筑物、植被等要素的高程信息。（4）數(shù)字地形分析模型（DigitalTerrainAnalysisModel，簡(jiǎn)稱(chēng)DTAM）：在數(shù)字地形模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行地形分析得到的模型。8.2數(shù)字地面模型的建立數(shù)字地面模型的建立主要包括以下步驟：（1）數(shù)據(jù)采集：通過(guò)野外測(cè)量、航空攝影、衛(wèi)星遙感等手段獲取地表高程數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查、去噪、插值等處理，提高數(shù)據(jù)精度和可靠性。（3）數(shù)據(jù)組織：將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)組織成規(guī)則或不規(guī)則的網(wǎng)格，形成數(shù)字地面模型。（4）地形分析：根據(jù)數(shù)字地面模型，計(jì)算地形屬性，如坡度、坡向、匯流累積量等。（5）模型優(yōu)化：對(duì)數(shù)字地面模型進(jìn)行優(yōu)化，提高其精度和實(shí)用性。8.3數(shù)字地面模型的應(yīng)用數(shù)字地面模型在測(cè)繪工程與地理信息技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，以下列舉幾個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域：（1）地形分析：通過(guò)數(shù)字地面模型，可以進(jìn)行地形坡度、坡向、匯流累積量等分析，為工程設(shè)計(jì)、土地利用規(guī)劃等提供依據(jù)。（2）工程設(shè)計(jì)：在道路、水利、建筑等工程設(shè)計(jì)中，數(shù)字地面模型可以提供地形數(shù)據(jù)，輔助設(shè)計(jì)人員制定合理的工程方案。（3）城市規(guī)劃：數(shù)字地面模型可以用于城市地形分析、景觀規(guī)劃、城市綠化等方面，為城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。（4）環(huán)境保護(hù)：通過(guò)數(shù)字地面模型，可以分析地形對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，為環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。（5）軍事應(yīng)用：數(shù)字地面模型在軍事領(lǐng)域具有重要作用，如地形匹配、目標(biāo)定位等。（6）災(zāi)害預(yù)警與評(píng)估：利用數(shù)字地面模型，可以分析地形對(duì)自然災(zāi)害的影響，為災(zāi)害預(yù)警和評(píng)估提供依據(jù)。（7）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：數(shù)字地面模型可以用于農(nóng)業(yè)土地評(píng)價(jià)、作物布局等方面，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。第九章地理信息可視化9.1地理信息可視化概述地理信息可視化是指將地理信息通過(guò)圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)等形式直觀地表達(dá)出來(lái)，以便于人們更好地理解和分析地理數(shù)據(jù)。地理信息可視化在測(cè)繪工程與地理信息技術(shù)領(lǐng)域具有重要作用，可以有效地提高地理數(shù)據(jù)的可讀性、可理解性和可用性。9.1.1地理信息可視化的意義地理信息可視化具有以下意義：（1）提高信息傳輸效率：通過(guò)圖形、圖像等直觀表達(dá)方式，使地理信息傳遞更加高效。（2）提升決策支持能力：地理信息可視化有助于發(fā)覺(jué)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，為決策者提供有力支持。（3）增強(qiáng)公眾參與度：地理信息可視化使非專(zhuān)業(yè)人士也能輕松理解地理數(shù)據(jù)，提高公眾參與度。9.1.2地理信息可視化的分類(lèi)地理信息可視化可分為以下幾類(lèi)：（1）矢量數(shù)據(jù)可視化：將矢量數(shù)據(jù)以圖形、圖像形式表達(dá)，如地圖符號(hào)、線狀符號(hào)等。（2）柵格數(shù)據(jù)可視化：將柵格數(shù)據(jù)以圖形、圖像形式表達(dá)，如遙感影像、DEM等。（3）三維可視化：將地理數(shù)據(jù)以三維形式展示，如地形模型、建筑物模型等。9.2地理信息可視化方法9.2.1基本方法（1）符號(hào)法：通過(guò)地圖符號(hào)表示地理要素，如點(diǎn)狀符號(hào)、線狀符號(hào)、面狀符號(hào)等。（2）顏色法：利用顏色差異表示地理要素的不同屬性，如等值線圖、色階圖等。（3）等值線法：將地理要素的屬性值用等值線連接，如高程線、溫度線等。9.2.2高級(jí)方法（1）三維可視化：利用三維圖形技術(shù)展示地理數(shù)據(jù)，如地形模型、建筑物模型等。（2）動(dòng)態(tài)可視化：將地理數(shù)據(jù)以動(dòng)畫(huà)形式展示，如交通流量、氣候變化等。（3）空間分析可視化：將地理數(shù)據(jù)分析結(jié)果以圖形、圖像形式展示，如空間分布、空間關(guān)系等。9.3地理信息可視化軟件應(yīng)用地理信息可視化軟件是地理信息可視化的重要工具，以下介紹幾種常用的地理信息可視化軟件：9.3.1ArcGISArcGIS是由美國(guó)ESRI公司開(kāi)發(fā)的一款地理信息系統(tǒng)軟件，具有強(qiáng)大的地理信息可視化功能。用戶(hù)可以通過(guò)ArcGIS繪制地圖、制作專(zhuān)題圖、進(jìn)行空間分析等。9.3.2QGISQGIS是一款開(kāi)源的地理信息系統(tǒng)軟件，支持