测绘数据处理(survey data prooessing)

指工程勘察测量中所获得的大量相关数据进行统计、归纳、整理的过程。相关数据包括数字、文字、符号、曲线和图形等，如观测数据、检验数据、原始数据等，对这些数据进行归纳整理、检验分类、计算变换等的处理后，得出工程需要的数据、表册、图形等结果。

测绘数据处理分为一般计算、平差计算和计算机辅助成图。

一般计算 包括在工程勘察测绘中，若干工序间各种数据按严格数学关系所进行的计算和变换工作。如大地坐标与高斯一克吕格平面直角坐标的相互转换，平面直角坐标与极坐标的相互转换，各种线路特征点的计算，单纯的统计假设检验，等等。它是分布在各项测绘工作中的一个子工序，特点是数据之问没有几何矛盾，不需进行几何平差。

平差计算 为了消除平面或高程控制网中各观测值之间的几何矛盾(称为几何条件)，按最小二乘法求定控制网中各几何元素(方向、距离、高差、方位、坐标、高程)的最佳估值和评定观测元素及其函数精度所进行的工作。

一个平差计算单元的数据，可分为起始数据(已知高精度的边长、方位、高程等)、观测数据(水平方向、边长、高差等)和待求数据(未知点的坐标、高程等)三类。起始数据和待求数据是非随机性数据。观测数据是随机性数据，含有误差，误差可分为系统误差和偶然误差两类。对某一个具体观测量，在相同条件下作一系列观测，系统误差表现为按一定规律变化或保持常数；而偶然误差在大小和符号上都表现出偶然性，但从大量偶然误差的总体看，它是眼从正态分布的，即在一定的观测条件下：偶然误差的绝对值不会超过一定的限值；绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的可能性大；绝对值相等的正误差和负误差出现的可能性相等，偶然误差的理论平均值为零。最小二乘法是针对偶然误差的处理方法。

在求定平面控制点的坐标或高程控制点的高程时，必须观测足以确定构网形状的那些量(称为必要观测量)。例如为了确定平面三角形三内角的大小必须观测其中任意两个角度，这两个角度就是必要观测量。但为了检核质量和提高精度还要观测另外一些量(称为多余观测量)。如前述的三角形观测了三个内角，就有一个量是多余观测量，观测量之间就会出现某些几何矛盾，例如平面三角形三内角的观测值总和不等于180^。，要消除这些矛盾，即产生平差问题。

按数理统计的观点，某项观测成果是对该项观测所有可能取值(称为母体)所抽取的子样。子样与母体有相同的概率分布，可以利用子样对母体的统计性质作出推断。但由有限个数的观测值只能得出观测值的“估计值”，而不能得到它的真实数值。测量平差的主要任务是，根据带有偶然误差的有限个观测值来确定参数的最佳估值以及评估观测成果的质量。

另一方面，因多余观测而产生的几何条件(方程式)数，必然少于全部观测量的个数，因而无法由这些条件得出观测的估值，而必须给出一个准则才能使估值有唯一解。测量平差常采用的准则是最小二乘准则，即观测值偶然误差平方总和为最小。最小二乘准则求得的最佳估值(最或然值)具有一致性、无偏性、有效性等最优性质。

按最小二乘准则求观测值的估值，随所选择的函数模型的不同，就有不同的平差方法，最基本的是间接观测平差法和条件观测平差法两种。设必要观测量个数为t，多余观测量个数为r，观测量总个数为n,n=t+r。

上列诸式中L为观测值矩阵；V为L的改正数矩阵；P为L的权矩阵；B为误差方程式系数矩阵；x为未知数估值；A为条件方程式系数矩阵W为条件闭合差；A。为条件方程中已知的常数矩阵；Q_FF为间接观测平差未知数函数的权倒数；Q_φφ为条件观测平差值函数的权倒数；f为已知常数矩阵；F为未知数函数的系数矩阵。

间接观测平差法要求所选未知数是互相间不存在函数关系的。但有时在一组间接观测的未知数中，还有条件存在，当处理这些结果时，就有必要从误差方程式和条件方程式的综合中求出各未知数的最佳估值。这就是附有条件方程式的间接观测平差法。

条件观测平差法所列条件个数等于多余观测个数。有时为了某种需要，另选一些非观测量作为未知数一起参加平差，此时在观测量与非观测量之间就增加了相应的条件式，这就是附有未知数的条件观测平差法。

在间接观测平差模型中，如果未知数中有某些参数是随机变量，且其先验统计特性为已知，则可在观测误差平方和与随机参数平方和之总和为最小的条件下，求得观测和随机参数的估值。这称为最小二乘拟合推估，在大地测量和摄影测量中已有应用，在工程测量上亦有广泛的应用前景。

最小二乘拟合推估发展了最小二乘法，能使部分系统性误差得到减小。关于观测中的粗差剔除，在摄影测量上已从理论研究走向应用，主要思路是采用不同的“参数估计准则”，如抗差估计等。

计算机辅助成图 大比例尺地形图成图的一种手段。又称数字化成图。它是将不同手段采集的测绘数据(包括控制测量、纵横断面测量等)，应用批处理和屏幕编辑方法由计算机进行转换、分类、计算、编辑形成数据文件和图形文件，存入计算机存储介质体上，以供不同用户应用。

计算机辅助成图系统包括硬件和软件两部分：(1)硬件部分。包括电子计算机、数据采集设备(各种测量仪器、电子手簿、键盘、数字化仪、扫描器等)和电子绘图桌等。(2)软件部分。包括数据采集、数据处理系统和图形处理系统等。

地形数据的采集通常有四个来源：(1)通过测量仪器野外测量；(2)在摄影像片上量测；(3)已有测量图纸的数字化；(4)已有数据库。对所采集的数据进行处理后得出生成图形的数据和信息；图形处理包括地形地物符号、等高线、各种注记文字等。最后通过人工屏幕编辑，完成数字地形图的制作。