文档介绍：第一章数字测图概述
随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用， 20世纪80
年代产生了电子速测仪、电子数据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统，将其与内业机助制图 系统结合，形成了一套从野外数据采集到内业制图全过程的、实现数字化和自动化的测量制图系统， 人们通常称作为数字化测图（简称数字测图）或机助成图。广义的数字测图主要包括：全野外数字测图 （或称地面数字测图、内外一体化测图）、地图数字化成图、摄 影测量和遥感数字测图。狭义的数字 测图指全野外数字测图。本书主要介绍全野外数字测图技术。
数字地形表达
—•地形表达的方法
人们生活在地球上并与地球表面处处发生联系：建筑师在地表设计、构筑楼 房；地 质学家研究地表结构；地质生态学家想了解地表形态和地物形成的过程；测绘工作者则对 地形起伏进行各种测量，并用各种方式如地图和正射影像图等描述地形。尽管专业领域 不同，研究的侧重点各异，但所有的工作都希望能用一种既方便又准确的方法来表达实 际地表现象。
人类在很早以前就开始想方设法来描述自己所熟悉的地表现象，绘图是最古老的一 种，但仅是很粗略地反映所见到的地形景观，但这些信息反映的主要是对象的形态特征 和色彩特征，定量的描述则非常有限。
另外一种古老而有效并一直沿用至今的精确表达地表现象的方式是地图。地图对人 类社会发展的作用如同语言和文字对社会发展的作用一样，具有不言而喻的重要性。地 图是记录和传达关于自然世界、社会和人文的位置与空间特性信息最卓越的工具。早期地 图用半符号、半写景的方法来表示地形，实现了在各种二维介质平面上对实际的三维地 形表面的表示和描述。现代地图按照一定的数学法贝U，运用符号系统概括地将地面上各种 自然和社会现象表示在平面上。地图具有 三个基本的 特性:数学法则性、制图综合性和 内容符号性。现代地图的最大优点在于具有可量测性。
在各种地图中，用来准确描述地貌形态的是等高线地图。用等高线来表达地形表 面起伏可追溯到18世纪，它的方便性和直观性使得人们认为在制图学的历史上等高线是 一项最重要的发明。在等高线地形图上，所有的地形信息都正交地投影在水平面上，用 线划或符号表示成比例缩小后的地物，而地物高度和地形起 伏的信息则有选择地用等高线 进行表达。
与各种线划图形相比，影像无疑具有更大的优点，如细节丰富、成像快速、直观逼 真等，因此摄影术一出现就被广泛用于记录我们生活的这个世界。
1849年出现了利用地面 摄影相片进行地形图的编绘，而航空摄影由于周期短、覆盖面 广、现势性强而广泛采 用。利用多张具有一定重迭度的像片还能重建实际地形的立体模型，并可以进行精确进行 三维定位。
20世纪60年代初，遥感技术随着空间科学的发展面兴起。70年代美国地球资 源卫星上天后，遥感技术获得了极为广泛的应用。在遥感技术中除了使用对 可见光摄影 的框幅式黑白摄影机，还使用彩色或彩红外摄影机、全景摄影机、红 外扫描仪、雷达、 CCD推扫式行扫描仪和矩阵数字摄彫机等，它们能提供比原先黑白像片更丰富的影像信 息。
从本质上讲，地图是对客观存在的特征和变化规则的一种科学的概括和抽象。对于地 图中最典型也是最重要的地形图而言，由于其描述的客观世界是丰富多彩、千姿百态的三 维空间实体，其二维空间的表达与所表示的三维现实世界之间有着不可逾越的鸿沟。因 此，地图学者们一直致力于地形图的立体表示，试图寻求一种既能符合人们的视觉生理****惯，又能恢复真实世界的表示方法。在此过 程中先后出现了写景法、地貌晕翁法、地 貌晕渲法、分层设色法等，但由于这些 方法缺乏严密的数学理论以及绘制复杂等而使英受 到了很大局限。
20世纪中叶后，伴随着计算机科学、现代数学和计算机图形学等的发展，各种数字 的地形表达方式也得到迅猛的发展。电子计算机为自然科学的发展提供了进行严密计算和 快速演绎的工具。使用计算机和计算机技术是当今信息时代的一个重要标志，其在测绘 方面的应用使得测绘学科逐步向数字化与自动化、实时处理与多用途的方向发展。计算机 技术在很大程度上改变了地图制图的生产方式，同时也改变着地图产品的样式和用图概 念。借助于数字地形表达，现实世界的三维特征得到充分而真实的再现。
总之：数字地形表达的方式可以分为两大类，即数学描述和图像描述。使用傅立 叶级数和多项式来描述地形是常用的数学描述方法。规则格网、不规则格网、等高线、剖 面图等则是图像描述的常用方式。
数字地面模型
模型是用来表现其它事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变到我们能够理解 的形式的事物本体。建立模型可以有许多特定的目的，如预测、控制等。在这种情况下， 模型只需要具备足够重要的细节来满足即可。同时，模型也可以用来表现系统或现象的最 初状态，或者用来表现