數字化測繪論文范文

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數字化測繪論文

篇1

1.1地形測量與測繪技術的概念和用處

伴隨著我國社會經濟的不斷進步,各級部門對于在發展過程中,土地資源、環境問題、能源方面都有了很高的要求,與此同時,人們的生活水平也在不斷的提高,對于建筑的舒適和生活質量的要求更加的提升,地形測量和測繪技術在現實生活中起到了很關鍵地作用。這將對于人們對影響土地資源利用方面的一些因素,有了可靠的數據資料去證明。作為一種工程設計和實施的參考,能夠有效保證工程施工的順利進行。同時,對于一些地形、地貌很偏僻的地方,也可以通過該系統獲得真實的數據,這是人為不能進行測定的。

1.2地形測量和測繪技術的發展現狀

以前,我們要想了解一片區域或者是地形的特征,就必須不怕艱難險阻,通過實地手動進行測量,才能實現,現代社會,伴隨著科學技術的不斷進步,在地形測量中,注入了先進的科學技術,采用優良地科學技術分析儀器,很有效地就完成了測量。而且數據更加地精確。人們也逐漸開始將自動化與地形測量相結合進行研究了[1]。

2.地形測量與測繪自動化技術

現代計算機技術的發展,網絡技術的應用,隨之而來的就是在測量儀器方面的技術改革,這些已經引起了在測繪自動化方向的發展。3S技術即GPS全球定位系統、GIS地理信息系統、RS遙感這三大技術,是集成技術的核心。

2.1GPS技術

GPS(GlobalPositioningSystem)是大家所熟知的全球定位系統,這個系統是美國在20世紀研制成功的,現在已經全面建成了導航衛星系統,可以用來測量時間和距離,能夠在海、陸、空進行全方位實時進行系統的定位和導航。具有高精度、全天候、高效率、多功能的一種測繪工具。與其他的地面測定系統比較,它擁有很多優良的性能:功能多、保密性能極強、抗干擾性能優良,應用的范圍及其廣泛。具有觀察的時間短的特點,在操作方面簡單,容易操作,易學,精度準確。特別是在水上定位,定位的精度可以達到厘米級的水準。隨后的GPSRTK技術,則是一種更加新型的測量系統,能夠準確地測量定點的位置,體現實時動態的效果。

2.2GIS技術

采用現代計算機圖形技術和數據庫的相關的知識理論,來對地理空間資料進行數據處理,其內部蘊含了地理學、測量學、幾何學和數據庫的相關知識,將這些綜合在一起,提高了其綜合性能,最后利用計算機很直觀地進行展示。GIS的特點主要是具有公共的地理定位的基礎,有多維的結構特點,實行的是數字化技術,蘊含了豐富的信息資源。對于現代的地理信息系統是一項新的進步。現在,GIS地理信息一定會準化、多維化、系統集成化和智能化的方向邁進。在工程建設、礦區開采以及其他的一些工程項目中,適當地運用此技術,能夠安全有效地開陳滿河北省煤田地質局第四地質隊河北張家口075100展工作。

2.3RS技術

遙感RS技術是從20世紀60年代開始的,這項技術的特點是它不回直接接觸要研究的對象,而是通過一種電磁波的反射、或者是輻射來對數據的傳輸和處理,獲取數據信息的一種方式。在這個遙感技術中主要涉及攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術內容。同上文中的GPS技術差不多,RS技術的發展也是主要運用到了航空技術當中,這項先進的技術主要是采用人造地球衛星上所搭載的相關技術設備,從很遠地地方對地球表面的物體進行發射相關的信號,這個信號有短波的紅外線、可見光、電磁波譜等,該系統對此進行接收、識別、處理和判斷,從而實現對目標物體的數據進行測繪。通過紅外線或者是可見光,都可以很有效地完成對所測區域真實地地貌。與此同時,也能夠對這個地區的土地中的成分進行測定,提供大量的信息[2]。

3.地形測量與測繪技術自動化應用時所存在的問題

3.1使用這些技術時,資費較高

先進的儀器設備的使用,帶來了科技地飛速發展,但是,同時也有個問題值得關注,那就是資金的問題,引入新的技術時需要花費錢的,不是免費獲得的,國家對于一部分的使用是由政府部門承擔一部分,但是,剩下的這部分資金,則是需要單位自己出資的。因此,很多規模不大的小型測繪企業,為了減少單位的開支,基本上不會使用這么昂貴的儀器設備。這樣他們的測量準確度依然是停留在了以往的狀態,并沒有獲取到真實、可靠的數據信息。非常不利于測繪自動化技術的有效進步。

3.2自動化地形測量測繪技術有待提高

根據前面的敘述,目前,GPS、RS等技術在地形的測量與測繪過程中發揮著很重要的優勢作用。雖然有著很多的優勢,但是,在其實施的時候,總是會受到一些外界因素的影響,比如說,氣候對它的影響,還有就是環境對它的影響,這都是很關鍵的因素。因此,這樣測出的數據很有可能與真實的情況,差別很大。所以,在以后的工作中,要及時地找尋出GPS、RS技術中的一些相關問題,和解決的方法,提升自動化測量技術的準確度。

3.3地形測量與測繪技術人員職業技能的培養和素質的提升

現代科技更新地很快,對于這部分測繪人員,要不及時進行相關技術的培訓,他們的那點知識根本在實際工作中,無法實施。所以,要不斷加強對他們的文化程度的提高,同時,也要多參加一些新技術培訓會,多學習新的技術,為自己的工作多努力。同時,也要多關注一些技術方面的網站,多進入網站學習新的技術和資源,豐富自己的閱歷。

4.測繪自動化技術的未來發展方向

現代計算機信息技術的不斷發展,以及隨之發展的網絡技術,迎來了我國自動化和智能化的發展。在測繪技術自動化方面,3S技術及集成技術自動化、數字化技術和數據庫的使用,現在出現的三維可視化技術和人工智能的進入,這些都使得測繪自動化技術加劇了。

4.13G技術及集成技術的進一步發展

在測繪方面多普及3G技術,改掉技術中遇到的一些問題,將3G技術中的集成技術進行改變,提高它的準確性,使其應用范圍更加地寬泛。我國的數字攝影測量系統主要是在GPS、GIS、RS和3S集成技術中進行使用的,這種集成技術可以將數碼攝影測量引入進來,更加使得測繪技術趨于自動化和數字化。數字化和智能化是未來數字攝影測量發展的主要方向,因為隨著科技的高速發展,勢必帶來在這個方面的技術變化,智能化的手段的使用,使得測繪技術不需要員工親自過去,便能獲取信息資料。

4.2測繪軟件及數據庫的開發與更新

加強數字地形測繪軟件研發、測繪軟件使系統更加高效、靈活、功能齊全,使測繪的軟件技術在地形測量中扮演了非常主要的角色。完美的信息數據庫進行有效地更新,將測量數據直接轉換為數據庫的信息,在查詢數據方面,非常便利,通過數據共享,實現全球的數據,及時進行數據更新,同時擴大空間信息系統的動態管理,實現科學管理,標準化、信息化的測量數據,測繪數據傳輸網絡,多樣化、社會化,測繪技術實現了自動化,實時數字化。在具體的實際應用中,顯示出了獨特的功能,使得我們的測繪技術與日俱增,帶來了新的時代,進入了一個有高新技術作為基礎的電子信息化的時代。這是我們所需要的測繪狀態,在這里,人們可以很輕松地進行測繪,無論是高難度的、偏遠應關注節點的設置、搭接的寬度,鋪膜后膜的狀態等內容。第六,焊接前做好焊道的清理工作。復合土工膜的防滲結構的設計在膜面上下一般包括各一層保護層,而焊機在行走過程中有可能造成保護層沙土或粘土粘接在膜面上,大風天氣下造成膜面不干凈等等都可能造成焊接強度的降低,因此一般焊接時都應安排專人負責焊接膜面的清理,保持膜面的干凈整潔。最后做好焊接質量的檢驗,發現問題及時處理。復合土工膜焊接工序的檢驗作為確定焊接質量的關鍵工作應認真組織,發現問題及時標記并按時處理,避免問題的遺漏或缺失。

篇2

關健詞:測繪新技術 畢業論文(設計)模式 測繪工程

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(b)-0000-00

*基金項目:華北水利水電學院2011年教育教學改革項目(47)

作者簡介:胡青峰(1980-),男,河南省汝南縣人,博士,講師。

1引言

畢業論文或畢業設計是高等院校本科教育人才培養計劃最重要的組成部分之一,是本科教育的最后一個綜合性教學環節[1],通過完成畢業論文,學生既能夠很好的對自己四年來的學習與實踐成果進行全面的總結,也能夠培養自己的獨立思考能力和科學工作方法,是一個學習深化和升華的重要過程。但不同的學科由于其學科性質不同,要想更好的體現以上觀點,其畢業論文或設計模式也必然存在一定的差異。測繪工程是一門應用性較強的科學,在學習理論知識的基礎上著重培養學生的實際動手能力。特別是在現階段測繪新技術形勢下,如何更好的使學生達到“厚基礎、寬專業、強素質、重實踐和有創新”的培養目標,探討測繪新技術形勢下本科畢業論文(設計)模式的研究是非常必要和意義重大的。

2測繪新技術特點分析

隨著現代科技和信息化技術的發展,為了彌補傳統測繪技術的不足和滿足現代測繪的要求,測繪科學涌現出了新的測量技術,主要有GPS技術、GIS技術、RS技術、攝影測量技術以及三維激光掃描技術等。其測量呈現如下新特點:

(1)作業模式數字化

測繪部門傳統的生產作業模式正被數字化技術所取代,如:地圖數字化、數字攝影測量、掃描數字化等。計算機的智能化與自動化正逐步出現在測繪生產作業流程中的各個關鍵部分,傳統測繪生產工序正被簡化,新型測繪生產作業以及管理模式正逐步形成,這要求學生對計算機軟件要有較好的運用。

(2)測繪技術一體化與復合化

隨著計算機新技術的發展,測繪技術也出現了一體化發展的趨勢,如內外業數據處理一體化、數字攝影測量系統一體化、“3S”技術集成等等,這種一體化與復合化的特點將有利于網絡化觀測體系的形成,必將會大大提高測量作業速度和測量數據處理效率,并提高測量數據的精度。測繪技術的一體化要求測繪工程專業學生具備一定的專業綜合能力。

(3)測繪設備的兩極化

新技術測繪設備的生產正向兩極分化的趨勢發展,一方面向小型化、微型化和可攜帶化的方向發展,另一方面其功能和性能也更可靠。這一變化對我們的啟示是,在教授學生傳統測繪儀器使用的同時,必須加以強調和落實學生掌握和運用新理論和新儀器的能力。

(4)測繪信息的網絡共享化

隨著信息技術的迅速發展,網絡也飛速普及全球,這一工程不僅實現了資源共享和生產過程管理的網絡化,而且促進了網絡化由生產部門一直延伸到用戶。這種發展導致了測繪生產組織結構必須加大信息服務能力,基礎地理信息服務在生產組織結構中趨于專門化,這也就加強了學校和測繪單位和外界建立新的合作關系的必要性,以便空間數據資源的互補。

3建議

在測繪新技術不斷發展的今天,針對如何利用測繪新技術開展測繪工程專業本科畢業論文(設計),以達到我校“厚基礎、寬專業、強素質、重實踐和有創新”的人才培養目標,結合前面分析本研究給出以下建議:

(1) 走“產、學、研”結合的道路,培養學生解決實際問題能力和創新能力

學生到企事業單位實習,將畢業論文(設計)與生產聯系起來,一方面有助于學生了解相關行業特點、現狀和發展前景,清楚社會對各種類型人才的需要,從而更加明確自己的努力方向和社會定位,進一步激發其刻苦學習與立志成才的積極性[2],另一方面,在這個過程中可以利用一些測繪新技術解決生產實踐中遇到的問題,培養其解決實際生產實踐問題的能力。

將學生的畢業論文(設計)與導師的科研項目相結合,可以引導學生對測繪新技術理論的學習、探索、創新和應用,提高學生的科學研究與工程設計能力,為以后學生繼續深造從事科研活動打下基礎。

(2) 與學生興趣愛好相結合,發揮其主觀能動性

我校培養人才的目標是“厚基礎、寬專業、強素質、重實踐和有創新”。與其它專業相比,測繪工程專業所涉及的知識面專業性強、專業面較窄。因此,在開展畢業論文(設計)選題時考慮到教學大綱的同時,兼顧到學生的興趣愛好也是非常有必要的。學生根據自己的興趣愛好,利用所學到的各種基本理論和技術,選擇與本專業相關的題目特別是與本專業相關的邊緣學科,且難度達到畢業論文(設計)要求,應該是被允許和鼓勵的。這樣可以發揮學生的主觀能動性,激發學生開展畢業論文(設計)的興趣,有利于獲取創新性的成果。

(3) 與學生就業方向相結合,為學生以后就業打基礎

對于有意向到科研院所或高校工作或繼續深造的學生,根據科研院所的具體情況,指導老師可以重點考慮為該類學生選擇與測繪新理論相結合的論文形式的相關課題,對于有意向到生產性企事業單位工作的學生,指導老師可以重點考慮為其選擇與測繪新技術或方法相結合的設計形式的相關課題。條件允許的話可以直接讓學生到意向單位實習,結合意向單位課題完成畢業論文(設計),為學生快速轉變角色、適應單位的工作模式打下基礎。

(4) 注重交叉學科的選題,全面提高學生的專業素質

隨著測繪新技術的不斷進步和社會對復合型人才的需求,測繪工程專業學生在選題時,還應注重交叉學科的選題,具體包括兩個方面:一是在測繪科學與技術大的學科框架下選題,即可以適當與新發展的相關專業相結合,這樣有助于增強學生對整個測繪科學與技術知識的全面掌握和運用;二是與學校特色相結合[3],多與相關水利專業相結合,一方面能夠拓寬學生的知識面,增加了學生對學校辦學強項的了解,另一方面,也為學校特色專業引進了新的先進的測繪技術,促進了學校特色專業學科發展。

4結束語

畢業論文(設計)是學生對所學知識的一個綜合運用過程,是檢驗學生在實踐的基礎上運用所學專業理論知識去分析和解決實際問題能力的重要途徑,是對畢業生基礎知識、學習能力、自學專研能力以及各種綜合能力的檢驗和提高,是學生畢業前最后一次重要的綜合實踐機會,是衡量高等學校教育質量的重要評價內容。針對測繪新技術迅速發展的今天,為真正把測繪工程專業學生培養成厚基礎、寬口徑、復合型的高素質創新型人才,其畢業論文(設計)模式仍有待于進一步深入研究。

參考文獻

[1] 姚黔貴,張鵬飛. 測繪工程專業畢業設計存在的問題與解決對策[J]. 礦山測量,2004(3):63-64.

篇3

關鍵詞:數字化;測繪;優勢;應用;發展前景

隨著經濟發展的加速,測繪作為國家基礎設施建設、國防建設提供了及時的保障手段;為環境保護、防震減災等提供了及時有效的服務措施,已成為與人民生活息息相關的有機構成。因此,現代信息社會下,加強數字化技術的應用,推進測繪科學的可持續發展作為測繪專業這項浩瀚工程中不可或缺的根基,其重要性已經受到全社會的廣泛關注。也正因測繪中數字化技術的運用,使測繪工作中元素的訴求更為清晰,信息的傳達更加科學準確,手法的運用更加豐富多彩。可以說,當今信息時代下,數字化技術的應用成效是測繪工作的關鍵保障。因此,從這個意義上來說,探討數字化技術在測繪中的應用意義非凡,影響深遠。

一、數字化測繪技術

現代的數字化測繪技術是伴隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化而興起的一門新興的測繪技術。“數字中國”、“數字城市”等概念的提出以及相關數字化工程的啟動,特別是全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、攝影測量與遙感(RS)以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展,使工程測量的手段和方法產生了深刻的變化。工程測量的服務領域也相應進一步延伸,而且正朝著測量數據采集和處理的自動化、實時化和數字化方向發展。

二、數字化測繪技術的優勢

數字化技術在測繪專業中的應用有著傳統測繪手段無法比擬的優勢,如:通過多媒體手段,讓測繪在圖文并茂的、豐富多彩的人機交互操作模式中更為形象、直觀的展現出應用的效果。且在人跡罕見的地區,數字化技術更是彌補了傳統地籍測繪手段大量依靠人力的測繪模式,因此,數字化技術在測繪專業中的應用具體有積極的現實意義,有著諸多便利之處。

(一)形象直觀

傳統測繪手段下線條、符號、數字、文字等數據紛繁復雜,若非具有一定的專業知識,很難看懂。而數字化技術可以通過多媒體的模擬,在屏幕上直觀生動地反映出測繪中的基本元素,如:地形、地貌特征以及地籍要素。且一目了然、通俗易懂。

(二)方便快捷

數字化技術應用下的測繪產品可以隨時補充修改,因地制宜,做出調整。無論是使用、維護,還是更新都具有方便快捷的特性。

(三)科學精準

在城市建設中,各種測繪數據需要進行反復比對、分析,進行可行性評估,以使土地資源利用達到最佳效率,對測繪技術的要求益發精準細致,如:城市交通道路網的科學規劃,城市建筑布局的綜合考量等等。利用數字化技術下應用測繪成果,可運用多媒體進行各種規劃與設計,可以方便地進行許多方案的設計與比較,對各種要素的統計、匯總、疊加、分析,因此得出的結論往往更為科學、準確。

總而言之,在數字化技術的應用下,大大提高了測繪作業的自動化、科學化、規范化,應用水平的提高也在日新月異,顯示出諸多優越所在。測繪實踐也表明,數字化技術的運用是現代測繪的發展方向,符合現代社會發展的需求,因此,在測繪專業可持續發展進程中,數字化技術的應用大有可為。

三、數字化技術在工程測量中的應用

大比例尺地形圖和工程圖的測繪,是城市與工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作,同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。

隨著電子經緯儀、全站儀的應用和GEOMAP系統的出現,把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。系統的開發研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業設計自動化,建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。

80年代以來,我國數字化測繪技術的開發研究和應用發展很快,成效顯著。由于技術標準和規范不同,國外研究成功的數字化測繪系統不適合國情,難以推廣應用,只有依靠自己研究開發。1987年北京市測繪設計研究院在國內首先完成了“大比例尺數字化測圖系統”(即DGJ)的軟件開發,并通過技術鑒定,1990年被建設部列為第一批技術推廣應用項目之一,在80多個城市及工程測量單位推廣應用,同時又有十幾個大專院校、儀器公司和工程測量單位,先后開發和研制出多個類似的數字測圖系統軟件。目前投入使用的數字化測圖軟件主要有以下類型:

(一)使用全站儀或半站儀,在野外數據采集采用編碼和繪制草圖,利用各類記錄器或微型計算機記錄,數據輸入計算機進行數據處理和圖形編輯,繪圖儀輸出成圖,所采集的數據可以繪制成不同比例尺地形圖或專業圖,也可進入數據庫,如北京市測繪設計研究院研制的DGJ系統、南方測繪公司研制的CASS系統、瑞得公司研制的RPMS系統等。

(二)利用全站儀和便攜機(即電子平板)相結合,在野外采集數據,無需編碼,測量數據直接進入電子平板繪圖,現場修改編輯顯示,最后由繪圖儀輸出成果,其特點是電子平板在測站代替常規測圖板直觀,便于修改。另一種是便攜機由跑尺人員操作,測點觀測數據通過遙控信號轉換,自動送到便攜機,測點實時顯示在屏幕上,跑尺人員進行圖形編輯,更能保證成圖質量。前者如清華山維公司研制的EPSW電子平測圖系統。后者如廣州開思公司研制的SCS遙感電子平板系統。根據調研的不完全統計,目前我國有60%城市與工程測量單位已不同程度的應用數字化測繪技術。目前存在的難題是數字化測繪系統的數據規格、標準還不能滿足GIS的要求,所以,要制定一套標準化數據格式,使得數字化測繪成果既能滿足地形圖和專業圖的需求,同時又能通過數據交換滿足各類GIS的應用,才能更好地推動數字化測繪技術的發展。

四、數字測繪技術在工程測量中的發展前景

在未來的測繪領域,工程測量的數字化測繪軟件的研發將進一步深化,將出現功能齊全、效率更高、使用更加靈活的軟件系統。一方面數字測繪技術[5]與GIS的結合將更加緊密,數字信息的采集通過數據轉換直接進入數據庫,實現一測多用,數據共享,將實現全球數據更新和空間基礎信息系統的動態管理。另一面數字測繪技術與工程設計施工相結合的軟件系統的研發與應用將會有更新、更快的發展,為勘測、設計、施工建立專業信息管理系統創造良好的條件。

隨著我國國民經濟的飛速發展,各種復雜的、特殊的、精密的工程建設不斷增多,相應對工程測量技術的要求也越來越高。21世紀是知識經濟的信息時代,推進數字測繪技術的發展及其在工程測量中的廣泛應用,大力促進工程測量技術方法和手段的更新換代,使工程測量技術向電子化、自動化、數字化、信息化方向邁進是工程測量技術發展的基本目標。

參考文獻:

[1]張健. 工程測量中數字技術的研究[J]中國新技術新產品,2009,(07).

[2]鄒振興. 數字化測繪技術的特點及在工程測量中的應用探討[J]. 中國高新技術企業,2008,(19).

[3]賀麗娟,曹振。數字化測繪技術在工程測量中的應用。西北水電,2002。

篇4

【關鍵詞】測繪技術;現代工程測量;應用;發展分析

前言

隨著測繪技術的不斷發展,工程測量數據在采集和處理過程中的自動化程度也日益提高,逐步向數字化、實時化和規范化的方向上發展。如今,隨著以全球衛星定位技術(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息技術(GIS)等各種新技術在工程測量中的不斷應用,為我國工程測量事業發展提供了極為堅實的動力。

一、當代新興現代測繪技術的發展概況

(一)全球衛星定位技術(GPS)

在進行工程測量的過程中,GPS技術使用不僅較為簡單,而且測量時間較短,其采取衛星導航這一技術的屬性也在根本上提高了其抗干擾能力,保密性較高。因此,GPS技術在如今得到了極為廣泛的應用,已經成為在許多行業中都起到十分重要作用的通用技術[1]。

在GPS的技術上,實時動態的測量技術(RTK)也得到了極為迅速的發展,不僅不再需要布設控制點等復雜的技術,而且可以一次成型,大大的減少了人力和物力的成本。因此,在施工放樣工作、工程測繪工作、數字化測圖工作中都會起到極為顯著地作用。

(二)地理信息技術(GIS)

GIS立足于計算機編程,以測繪測量為基礎,本質上是一種對空間對象進行管理的信息系統。如今,隨著人類社會科學技術水平的不斷發展,GIS逐步實現了網絡平臺化和應用的社會化。可以說,GIS已經成為了當代測繪技術的發展方向[2]。

(三)遙感技術(RS)

遙感技術在測量中的具體應用主要是利用波譜進行探索,而后對不同物體產生的響應來作為依據。如今,隨著科學技術的不斷發展,通過遙感來感知和觀察事物已經更為有效,其應用范圍也日益廣泛,在水文、氣象、地質、地理、資源環境等領域都得到了極為突出的應用,是一種現代新興的先進空間探測技術。

如今,航空遙感技術已經成為進行地形圖測繪最為重要的手段,在實踐中得到了極為廣泛的應用,不僅可以準確而及時的收集各種數據,而且還能及時的對數據進行各種有效的處理。因此,使用者可以獲得更加精確的圖形和數據,最終取得更為科學、準確的地形測量。

二、現代化測繪技術在當今工程測量中的應用

若想對于原有地圖進行數字化的處理,可以發揮CIS系統的作用,在原圖數字化處理中加以應用,以高精度、準確的比例尺和原始性滿足各種要求。目前,利用數字化儀主要依靠三種不同的方法,即掃描矢量化、GPS數據輸入和手扶跟蹤數字化。

這種數字化的輸入雖然起步較晚,但是發展速度較快,輸入準確,但是也存在著輸入速度慢、勞動強度大等不住。此外,在對于實體空間的位置進行探測和確定時,主要依靠矢量跟蹤,而矢量跟蹤也隨著現代科技的發展而不斷升級,自動化程度和有效化應用不斷提高。測定三維空間位置所依靠的主要是GPS輸入,能夠準確的對于地球表面的圖形位置進行準確的確定,并且不需要進行其他的轉換而直接輸入數據庫之中,極大地方便了日常應用。

在如今的工程測量過程中,使用新型的GPS技術可以達到厘米級的精度,可以極為快速、準確的對于各種坐標進行確定,如果在野外,依靠測圖軟件便可以一次性的生成電子地圖,十分的方便使用[3]。

在如今的工程測量工作中,使用最多的便是數字掃描矢量化軟件,這種軟件不僅極為準確和實用,而且能夠自動提取各種多變形信息,具有著高效、便捷、保真的優點。

三、現代化測繪技術在當今工程測量中具體應用分析

(一)在地籍測量中的應用

隨著我國經濟的快速發展,我國社會的城市化建設不斷加快,全國范圍內均開展了地籍測量工作,對于地籍地圖的要求也不斷提高,可以十分便捷和準確的對于全國土地信息進行統計,包括面積、屬性、使用情況等。如今,和傳統的測繪技術相比現代化的測繪系統在使用中更為便捷,維護也極為方便,具有極為顯著地優越性。

(二)在水利工程中的應用

采取遙感技術可以及時的檢測江河湖泊的水文變化,當遭遇災害時,現代的遙感技術可以極為準確的提供信息,使得控制災情和預防災害的工作中能夠取得有效地技術支持[4]。

(三)在工程建設中的應用

在工程建設中,新型的測繪技術可以及時的觀測到各種數據,不僅有利于工程的施工,而且也能保證工程的安全性,使用也極為方便,簡單的機械裝置便可以完成對于復雜工地的檢測工作,并且輸送、拷貝、復制也極為方便,具有極為顯著地應用價值。

結束語

隨著世界經濟的不斷發展,科學技術的突飛猛進,尤其是現代計算機網絡信息化技術的不斷完善,在客觀上促進了現代測繪技術的不斷發展,測繪技術已經擺脫了原有的附屬地位,而是成為一種新型的科學。正因如此,我們必須要不斷地進行學習和創新,才能真正的掌握新型的測繪技術,不僅能夠促進測繪技術本身的發展,而且也會對我國社會各項建設起到極為重要的推動作用。

參考文獻:

[1]曹國忠;楊喜明.測繪技術在現代工程測量中的應用[J]..科技資訊,2013,01(02):34-36.

[2]吳東.淺談測繪技術在現代工程測量中的應用[J].黑龍江科學,2014,05(05):56-59.

篇5

關鍵詞:原圖處理;數字化繪圖;數字攝影測量技術

一、GIS技術的應用

(一)GPS數據

當前主要有手扶跟蹤數字化和掃描大量化、GPS數據輸入三種方法,手扶跟蹤數字化需要的儀器為計算機,數字化儀及相關軟件,是較早的一種數字化輸入方法,輸入速度較慢,勞動強度也較大。掃描大量化是通過掃描儀輸入掃描圖像,然后通過大量跟蹤,確定實體的空間位置。隨著掃描儀的普及和大量化軟件的不斷升級,其作業方法越來越趨于自動化,它是一種省時,高效的數據輸入方法。GPS輸入是依據GPS工具能確定地球表面圖形精確位置,由于它測定的是三維空間位置的數字,因此不需作任何轉換,可直接輸入數據庫,目前主要是應用RTK(Real Time Kinematics-實時動態)技術,它是在GPS 基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果,并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS 定位測量方式,通過將1臺GPS 接收機安裝在已知點上對GPS 衛星進行觀測,將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上,再通過基準站電臺發射出去;流動站在對GPS 衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時,也接收由基準站電臺發射的信號,經解調得到基準站的載波相位觀測量,流動站的GPS 接收機再利用0TF(運動中求解整周模糊度)技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置。應用這種測量方法測量可以不布設各級控制點,僅依據一定數量的基準控制點,便可以高精度快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標,利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。下面簡單介紹MAPCAD軟件的原圖數字化處理作業流程。

(二)MAPCAD軟件

MAPCAD軟件掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉換等特點一般外設精度都能滿足,而人工跟蹤精度主要取決于作業人員的技能掌握熟練程度和工作態度,所以必須在加強作業人員基本技能培訓上下工夫,要求工作人員嚴格按矢量化方案作業,確保圖件的精度和質量高于國家現行數字化測圖規范所規定的數字化精度和質量。在工程測量實踐中,要做好地形圖外業測點與數字化圖縮放相結合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設計等工作保證滿足工程進度的同時又節約項目經費,設計出的數字地圖簡單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

二、GPS 數字化繪圖

(一) 數字化成圖

目前,數字化成圖技術主要有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點:

(1)測多用:如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過去的平板測圖方法則需要重復工作,而數字化測圖則可以同時根據完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖,因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍,再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的地形圖的需要。

(2)精度高:數字化成圖系統在外業采集數據時,利用全站儀現場自動采集地形地物點的三維坐標,并自動存儲,在內業數據處理時,完全保持了外業測量的精度,消除了人為的錯誤及誤差來源,而且外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序,減少了作業人員,外業工效大大提高,時間縮短,直接生產成本大幅度下降。

(二)采集數據

采集數據時,采集人員要準確應用地物代碼,以免在內業成圖時出現錯誤;在觀測開始時,相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查,跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業,確保能完整地描述地形地貌的特征點,必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系,測量坎子時,要量取坎子比高,坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后,如果有必要可把數據備份。

三、攝影測量

攝影測量本身而言,從測繪的角度上來看數字攝影測量還是利用影像來進行測繪的科學與技術;而從信息科學和計算機視覺科學的角度來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術,也就是在“室內”重建地形的三維表面模型,然后在模型上進行測繪,從本質上來說,它與原來的攝影測量沒有區別。因而,在數字攝影測量系統中,整個的生產流程與作業方式,和傳統的攝影測量差別似乎不大,但是它給傳統的攝影測量帶來了重大的變革。

目前通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像,內業使用專門的航測軟件處理,進行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型,再通過專用的軟件來獲得數字地圖。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點。特別適合于城市密集地區的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大,如果一個測區較小,它的成本就顯得較高。但可以說是今后數字測圖的一個重要發展方向,未來社會要求的是可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。并且隨著全數字攝影工作站的出現,加上GPS 技術在攝影測量中的應用,使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。

篇6

關鍵詞:城市建設;信息化;獲取手段;測繪

中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:

1 序言

怎樣才能適應各行業提出的新需求?怎樣才能在不斷演變的城市建設中依然發揮測繪本身的指導作用……這些問題都在信息數字化測繪產品下得到了解決,移動測量系統一改傳統的測繪工作,它可以將測量情況的直接影像展現在人們面前,通過高科技手段,把測量影像完美的與4D產品合在一起,緊跟因特網發展的腳步,運用Web2.0模式,完全信息化的測繪手段,更加全面、客觀的為城市建設提供材料。在信息化測繪行為中,人們巧妙的將各種現今的技術手段融入其中,比如:遙測、攝影測量、因特網、等其他的虛擬仿真技術,通過這些技術手段對城市內部的情況,包括地理情況、資源分布情況、居民生活環境情況、人口分布情況……等經濟、社會的復雜情況進行數字化處理,處理后得到的有效情況或者有效數據可以在城市建設的重大決議中進行預演,同時還可以對本城市人口未來的發展情況進行有效的預測。這些測繪工作內容的轉變推動著我國測繪行業的蛻變,各種現今的高技術手段帶領著我國測繪業進入了一個嶄新的發展時期,也為以后的測繪業在城市維護建設工作中發揮更大的作用指明了前進的方向。

2 信息化測繪的內容、獲取手段及優點

第一,必須要明確的是測繪信息化是建立在數字化測繪的基礎之上來開展服務的多樣化。單純從操作方法上來講,數字化測繪和測繪信息化同出一轍,方法很是相同,并且完成信息化的測繪工作還需要數字化測繪進行配合;不同的是信息化測繪在服務內容上有了更多的發展,并且運用的技術手段也越來越先進,科技含量更高,包容性更強,主要體現在巧妙的將發達的網絡傳輸技術、虛擬仿真技術以及數據庫技術之間相互連接,這樣一來就可以進行傳統測繪技術下的4D產品和數字化數據相互結合,從而形成規模更大、內容更多,數據更加精確、反映情況更加真實全面,并且可以輕松進行管理和全球數據共享的可視化基礎地理數據庫。

第二,測繪行為信息化還將GIS、遙感、航空測繪、航天測繪、近景攝影測量、網絡、多媒體及虛擬仿真等行為納入技術支持手段,通過這些技術參與后的測繪行為不僅可以提供傳統的測繪行為所提供的基本測繪信息之外,還可以得到關于生態環境、人文思想、氣象變化、道理交通、電力工程、市政建設、旅游咨詢等實時信息。鑒于以上服務內容的增加,使得信息化測繪具有了下面的標志性特征:

(1)是從“傳統專業生產”到“社會網絡服務”,即體系的功能取向轉化為以地理空間信息綜合服務為主,回答各類用戶提出的與空間位置有關的問題。提供的測繪產品變位可視的,更加直觀。

(2)是從“靜態”到“動態”,是指檢測數據庫里的數據信息變成實時信息,進行實時檢測。測繪信息化后通過更加先進的監測儀器、監測手段,包括水陸空三位一體的數據監測手段,實現了數據庫內部信息時刻保持在最新狀態。

(3)是從“局域”到“廣域”,在因特網的支持下,測繪活動不再具有局域性,它可以通過網絡進行信息交流。

(4)是從“封閉”到“開放”,指的是測繪行為的主體應當有所改變,企業、事業單位、政府機構都可以成為測繪活動的主體,從而使得測繪行為更加社會化。

3 信息化測繪服務城市建設的方式

3.1 服務內容多樣化

我們可以讓服務的內容從數字地圖產品到數字地圖的補充產品、從普通的DMI到Web-GIS,Mobile-GIS和網格GIS、從4D產品到5D產品:一個可量測的實景影像擴展成5D產品。

3.2 三維可視化

運用Skyline、ImaGis等類型軟件,使用交互應用程序,用戶可以創建自定義的虛擬三維可視化場景,并進行瀏覽、查詢和分析,所得的信息更直觀、清晰;可以完整的顯示三維虛擬地圖,具有空間分析、屬性編輯、漫游等功能。例如:在建筑樓房之前就可以模擬出建成后樓房對周邊環境的影響變化,還可以預計附近的人口、超市、學校的數量等服務信息。

3.3 可量測

用一個車載GPS導航支持下的多CCD相機拍攝,把每個像片的外方位元素都求出來了,把前方交會的公式事先放在網上,就完成了在網上測量道路寬度和對象高度,這一測量數據總會被人們利用到。現在我們把事先拍的街景影像放到網上,它的特點就是用戶可以量算想量測的目標,這就是WEB2.0的一個特點,即用戶可以參與、可以主動進行操作。操作方法簡便,社會大眾都可以進行。我們希望我們的用戶可以做創造性的用戶,而不是被動的用戶。如此一來,隨著人們上傳的資料數量的增加,信息的收集速度也不斷的加快,使得數據庫的信息更加完善,并且由于社會大眾的參與使得調繪的成本也相應的降低了。

4. 城市建設中城市測繪作用的研究

4 . 1城市測繪對城市規劃管理的作用

城市測繪對城市規劃管理的作用的主要表現是:一是城市測繪的運用有助于識別與劃分工業生產區域、行政辦公區域以及居民生活區域,建立并完善城市的控制網,有助于將城市的整個規劃建設控制在一個平臺上進行研究;二是要城市測繪有助于為城市中各級政府部門或者企事業單位提供專業的多比例測繪圖,從而在最大程度上滿足城市各個階層的發展需求。

4 . 2 房產測繪對城市建設與管理的作用

房產測繪對城市建設與管理的作用的主要表現是:房產測繪作為城市測繪中的重要組成部分,是城市開展房屋規劃建設的重要條件。它對城市的現代化建設與管理發揮著至關重要的促進作用:一是房產測繪可以為城市房地產機構與規劃機構有效提供房屋建筑、房產產權以及房屋使用范圍的座落、層數、分布、形狀、位置、結構、用途、建成年月日、土地使用等多個方面的基本數據;二是有助于為科學合理調配土地與房屋、科學制定城市規劃方案、科學修建住宅以及改造舊房屋,或者區域開發新區的建設與規劃等工作提供最為專業的服務;三是房產測繪有助于為當地的財政與稅務機構研究土地的等級與稅費標準的制定等方面提供專業的圖文資料;四是房產測繪所得的圖紙是強化房地產建設、核定房產產權、維護房產所有者利益以及頒發房產產權證等的重要法律依據。

4 . 3 城市測繪的作用研究

城市測繪對城市規劃、設計以及建設管理的作用主要表現在以下三個方面:一是城市測繪的工作內容為城市規劃的制定與實施奠定基礎,并為城市規劃內容的補充、調整以及完善創設了一個系統化、穩定的外部環境;二是城市測繪是城市規劃、建設管理以及城市經濟發展過程中不可或缺的一項基礎性很強的工作,并為城市發展規劃的制定、實行以及城市管理提供專業的圖文資料,逐步成為制定城市發展規劃的重要組成部分;三是隨著城市建設規模的逐漸擴大,城市建設逐漸向著空間全方位、地下與地上、多元化發展的現代化城市的方向發展,這對城市測繪的要求變得越來越高,遙感技術、基礎性地理信息系統以及GPS衛星定位系統等一系列高科技技術的應用,既豐富了城市測繪的內容與測繪手段,同時也為城市建設項目的順利建設提供專業的數據資料。

5 結語

綜上所述,在Internet和Web 2.0技術支持下信息化測繪產品使得城市建設更加數字化,發揮了更大的作用,并且使得測繪更加社會大眾化,將在未來的城市發展規劃、市政管理、房產開發、智能交通、土地利用、環境保護、災害預防、自然資源調查等一系列城市建設中發揮巨大作用。

參考文獻:

[1]華運知,薛美玲,張永慧.基礎測繪與數字城市建設的關系探析[J].《科技風》.2012(12)

[2]陳鵬,鄒磊.淺論基礎測繪在數字城市建設中的地位與作用[J].《建材與裝飾》.2012(02)

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論文摘要:數字測圖是在測量工作中利用電子計算機技術將野外數據采集系統與內業機助制圖系統相結合,其目標是實現信息采集處理的數字化、自動化、信息化。數字測圖可以縮短作業時間,減輕勞動強度,提高成果精度。數字測圖系統主要由數據輸入、數據處理和數據輸出3部分組成,數字測圖作業模式中測記式數字測圖應用最為廣泛。大比例尺數字測圖正以其測圖精度高,成圖速度快等優勢逐步的取代傳統的,以平板儀為主的模擬測圖。與傳統的模擬測圖相比,數字測圖的質量控制關鍵點更多、內容與方法更為復雜。GPS 新技術的出現,可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標,在地形測量中已得到廣泛地應用。本文介紹了GPS(RTK) 配合全站儀的作業流程, 簡要闡明了其在地形測量中的應用。在利用實測數據成圖的過程中, 解決一些常見的問題, 并給出解決的辦法及依據, 同時給出一些有益的結論, 以適應實際使用的需要。

ABSTRACT:The digitized mapping technique is to combine the field data collection system with the computer assisted mapping system in surveys by computer technology.It aims to realize the information collected and processed digitally and automaticaity.The digitized mapping technique can cut short the working time,lighten the labor intensity and enhance the precision of the productions.The system consists of three parts,such as data input,data processing and data output.the survey-record digitized mapping technique is widely used in the digitized mapping working pattern.For its superiority over traditional plane-table mapping in accuracy and efficiency,the large scale digital mapping is becoming more and more popular.Compared with traditional analogue mapping,digital mapping has more quality control pivotai points,and its contents and methods are more complex.With the appearance of new technology GPS ,the coordinate of different levels controlling points may be surveyed in high precision and it has been applied widely in topographic survey.The operation process of GPS(RTK) electronic tachometer is introduced and its application in topographic survey is briefly illustrated. Solutions to some problems usually occur in the mapping process using actually measured data and some helpful conclusions are given for practical use.

Key words : RTK; electronic tachometer ; digital mapping ; CASS5.1;topographic survey;GPS

第1章 緒 論

1.1 前言

目前在我國,獲取數字地圖的主要方法有三種:原圖數字化,航測數字成圖,地面數字測圖[1]。但不管那種方法,其主要作業過程均為三個步驟:數據采集,數據處理及地形圖的數據輸出(打印圖紙、提供軟盤等)。這里我們主要講述一下地面數字化。

在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區或該地區測繪經費比充足,可直接采用地面數字測圖的方法,該方法也稱為內外業一體化數字測圖,是我國目前個測繪單位用得最多的數字測圖方法。采用該方法所得到的數字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近的控制點的精度控制在5cm內是可以做到的。但它所耗費的人力、物力與財力也是比較大的。

隨著測繪科學技術的發展,傳統的測圖方法正逐步被不斷涌現的新儀器、新設備、新技術、新方法所取代。GPS - RTK(以下簡稱RTK) 與全站儀聯合進行數字化測繪地形圖就是一種行之有效的新方法。

RTK與全站儀聯合測繪地形圖,可以優劣互補。如果僅用全站儀進行數字化測圖,就必須建立圖根控制網,這樣須投入大量的時間、人力、財力;如僅用RTK測圖,可以省去建立圖根控制這個中間環節,節省大量的時間、人力和財力,同時還可以全天侯地觀測。由于衛星的截止高度角必須大于13°- 15°,它在遇到高大建筑物或在樹下時,就很難接收到衛星和無線電信號,也就無法進行測量。如果用RTK與全站儀聯合測圖,上述弊端就可以克服。即在進行地形測量時,空曠地區的地形、地物用RTK測之;村莊、城市內的建筑物、構筑物用RTK實時給出圖根點的三維坐標,然后用全站儀測之。這樣可以大大加快測量速度,提高工作效率。

隨著GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善, GPS 得到越來越廣泛的應用。同時,全站儀也因其數據采集自動化程度高、大大釋放勞動力等優勢,成為勘測、設計、施工和管理不可或缺的測量工具。但隨著工程質量要求的不斷提高,測量用戶已不再局限于只使用GPS 或全站儀中的一種,在實際測量工作中,同樣一個工程中GPS 的測量成果常為全站儀所用,全站儀測量值又常作為檢校GPS 作業的依據。用GPS 完成控制比用常規儀器要快得多。它不要站間通視,也無需龐大的作業隊伍,精度高、作業快、費用省、應用靈活。一些先進的接收機和天線技術把外業觀測時間壓縮到最短的同時,仍能獲得最優的數據,在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優異的表現。靜態、快速靜態通過載波相位差分可以達到很高的精度(10-6D~10-8D) 。R T K 技術能實時提供觀測點的三維坐標,并達到厘米級的精度。它的普及極大地拓展了GPS 的使用空間,使GPS 從只能做控制測量的局面中擺脫出來,而開始廣泛運用于工程測量。現在商用R T K 接收機可實現20 Hz 高速獨立采樣與輸出,整周未知數初始化時間僅需8 S , 并提供獨立檢核,內置鋰電池可支持1 個工作日連續作業。全站儀是一種兼有電子測距、電子測角、計算和數據自動記錄及傳輸功能的自動化、數字化的三維坐標測量與定位系統。面對多層次的需求,各種精度等級、各種功能類型的儀器也紛紛面世。尤其是以無棱鏡測量、自動目標識別、自動跟蹤等代表新技術潮流的功能將使工作得以更高效、精確地完成。如今,已被廣泛應用于控制測量、地形測量、地籍與房產測量、施工放樣、工業測量及近海定位等方面。隨著電子全站儀、GPS(RTK)及電子計算機的普及,及它們在測量儀器中的比例逐漸增大,它們在數字地形圖、地籍圖的應用也在日趨廣泛。地形圖的成圖方法正在逐步的由傳統的白紙法成圖像數字測圖方向發展。特別是我國的東部沿海發達地區,數字測圖幾乎占據了大部分的地形圖測繪市場。在地形測量中, 傳統的方法是經緯儀配合小平板儀的方法, 在小平板儀上進行展點, 再通過手搖數字化儀得到數字化圖, 由于受到人為操作誤差的影響, 誤差可達到0.12 mm 以上, 對大比例尺的地形圖的精度影響比較大。隨著GPS(RTK)系統的不斷改進, 已經達到了比較滿意的精度要求, 可以滿足常規測量的要求, 尤其對于開闊的地段(主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等) 直接采用全球衛星定位系統中的實時動態定位(RTK) 測量模式進行全數字野外數據采集。對于樹木較多或房屋密集的村莊等, 采用RTK 測定圖根點, 通過全站儀的采集碎部點。

基于此, 我們在實踐中嘗試利用RTK 配合全站儀進行野外數據采集, 然后在CASS5.1 環境下進行數字化成圖, 結果顯示該方案是可行的。但是受到儀器數量的限制,有些學生對全站儀和GPS(RTK) 在數字成圖中使用的機會較少,甚至對此只是一般性的了解。所以通過本課題的完成,能夠使這些學生掌握好全站儀與GPS(RTK)集和數字成圖,為今后承擔測圖工程奠定堅實基礎。

1.2 本章小結

綜上所述,采用GPS(RTK)與全站儀聯合進行數字化測圖,它不僅可以減少作業人員和作業工序,而且可以提高采集數據的速度和質量,從而有效地提高了工作效率。因此,它是一種行之有效的測圖方法。

第2章 儀器及軟件

2.1 GPS(RTK)簡介、系統組成及其基本原理[2]

2.1.1 GPS(RTK) 簡介

RTK(Real Time Kinematic) 實時動態測量系統,它是集計算機技術、數字通訊技術、無線電技術和GPS 測量定位技術為一體的組合系統;它是GPS 測量技術發展中的一個新突破。RTK 定位精度高,可以全天侯作業, 每個點的誤差均為不累積的隨機偶然誤差。

實時動態測量的基本思路是: 在基準站安設一臺GPS 接收機,對所有可見GPS 衛星進行連續的觀測,并將觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站(流動站); 在流動站上, GPS 接收機在接收衛星信號的同時,通過無線電接收設備,接收基準站傳輸的觀測數據,然后根據相對定位的原理實時地計算并顯示出流動站的三維坐標及精度。

2.1.2 GPS(RTK) 系統的組成

GPS(RTK) 系統由基準站、若干個流動站及無線電通訊系統三部分組成。基準站包括GPS 接收機、GPS 天線、無線電通訊發射系統、供GPS 接收機和無線電臺使用的電源(汽車用12 伏蓄電瓶) 及基準站控制器等部分。流動站由以下幾個部分組成: GPS 接收機、GPS 天線、無線電通訊接聽系統、供GPS 接收機和無線電使用的電源及流動站控制器等部分。用框圖表示參見圖2.1:

圖2.1 RTK-GPS 系統結構圖

2.1.3 GPS(RTK) 的基本原理

GPS 系統包括三大部分:地面監控部分、空間衛星部分、用戶接收部分,各部分均有各自獨立的功能和作用,同時又相互配合形成一個有機整體系統。對于靜態GPS 測量系統, GPS 系統需要二臺或二臺以上接收機進行同步觀測,記錄的數據用軟件進行事后處理可得到兩測站間的精密WGS -84 坐標系統的基線向量,經過平差、坐標轉換等工作,才能求得未知的三維坐標。現場無法求得結果,不具備實時性。RTK 實時相對定位原理如圖2.2 所示:

圖2.2 RTK 實時相對定位原理

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[關鍵詞]測繪技術 工程測量 應用

[中圖分類號] TU198+.6 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-172-1

0前言

目前實際工程項目的業務量隨著國家經濟的發展而迅速增大,這不僅僅給工程項目里的各種專業技術帶來發展機遇也帶來新挑戰。在每一項工程項目中,工程測量技術都扮演著不可替代的先行者角色,工程前期的勘測、圖紙的繪制等等都離不開測量技術。也正是一次次發展的機遇給傳統工程測繪技術插上騰飛的翅膀,使得工程測繪技術逐步走向現代化。新型測量技術的產生也給工程測量注入了新的活力,同時也為我國經濟發展提供了一份助力。

1工程測量的重要性

如果沒有工程測量工作的有效執行,將會使得整個工程項目失去施工、設計依據。下面我們以工程測量技術在實際工程中的應用為例,簡要分析測量技術存在的必要性。在一般的土建施工過程中,往往需要現場的技術人員事先做好工程勘探測量工作,否則將無法為后續的工作提供參數指導,而這項工作是決定工程質量好壞的基礎。根據測量定位,確定施工機械的布置點。在樁基施工過程中,需要依據工程測量來定位。為保證整個工程的地基承載力,必須通過過程測量準確的確定樁的位置。再次,在建筑物主體施工過程中,要依據工程測量確定墻、柱的位置,與地面的垂直性等,還包括垂直方向的高度,也是工程測量的內容。最后,主體工程完工后,裝飾工程中,局部部位的裝修的尺寸確定,墻面裝飾的垂直度的保證都離不了工程測量。通過上面分析可知:工程測量是整個工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程測量工作。

2測繪技術的優點

測繪技術已經邁入數字化時代,不僅精簡了流程,提高了準確度,更是大大降低了工作人員的勞動量。不僅如此,現代測繪也方便了存儲和數據處理。現代測繪也具備了超越傳統測繪的優勢,例如:現代測繪技術可以一次測量,多次使用。傳統方法則需要每次繪制一次圖紙時就要在進行一次測量工作。但是現代測繪技術可以根據所需要的不同表現形式,來調整圖紙的比例,真正達到物盡其用。現代測繪技術可以大大提高測繪的精度,現場工作人員利用全站儀記錄現場地形數據,室內工作人員直接使用數據,沒有讀數帶來的誤差,極大的提高了數據的精度。不僅如此,現代的測繪技術減少了工作人員的工作量,提高了效率和質量。現代測繪技術具備便攜式功能,不僅可以存在硬盤中,又可以打印在圖紙上,優勢明顯。

3測繪技術在工程測量中的應用

(1)測繪技術應用之控制測量。由于現在測繪技術的發展,控制測量已經可以快、準、好的為工程測量提供基礎數據。GPS測量技術的成熟給控制測量帶來了前所未有的突破。只要保證GPS采集設備操作的準確性,加之其內部軟件的計算,我們可以得到最終的結果,無需大量人力讀數、計算和處理。真正意義上實現了自動化。GPS測量技術已可以輕松完成傳統測量方法:如采用經緯儀、水準儀、測距儀等設備完成的三角測量方法和幾何水準測量方法等。傳統測量方法不僅需要諸多的測量儀器,還要求工作人員具有很高的職業素養,這樣才能保證讀數的誤差控制在一定范圍內。控制測量已經越來越依賴于GPS測量技術、全站儀等現代先進的設備和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投資,更少的人力。

(2)測繪技術應用之地形圖測量。地形圖測量就是對土地上的物體進行位置和高度的確定。工程勘測需要測繪技術,同樣的,工程末期的一些測量工作也需要用到測繪技術。野外工作人員會使用全站儀等測量設備獲取數據,并且需要工作人員進行記錄。也可以用獲得的數據導入計算機中聯合生成所需要的地形圖。需要注意的是,當數據由野外人員記錄時,要減少數據記錄的誤差,這樣才能保證地形圖的質量。讓工作人員看到的就是工作人員所測量到的,也就是最終客戶所要求的。對于公路、機場等占地面積較大的場地,測繪技術也在不斷發展以適應其特殊要求,例如,利用全站儀、GPS技術等多種儀器繪制地形圖的系統正在處于研發狀態中。當在水下進行工程建設時,需要用到水下測量。其通用的工作方法是將GPS技術與回聲探測方法結合進行測量,利用軟件進行數據整合,最終得到需要的水底三維圖。由于工作人員不能直接進入地下和水下取得數據,所以地下和水下的數據獲得很難,對于地下和水下的測量還遠遠沒有做到精確的程度。因此,進行地下數據采集之前,首先要進行導線計算,接下來要選擇行之有效的方案將所獲得的關鍵點繪制與于平面圖中。只有確定好關鍵點的位置信息,最終結果的誤差才能達到最小。

(3)建筑物的變形等檢測。我國法律法規對高樓大廈建設的位移變形的數值等規定了其允許范圍,并且需要使用符合要求的一些設備進行測量。建筑物的位移觀測要符合照相應法律法規中的二級精度。采用精密全站儀等符合法規的設備,將處理后的結果整理成報告提交給甲方。在建筑物的變形監測過程中,盡量避免人工干預,包括記錄數據、數據處理等。要盡最大可能的全部使用計算機來處理數據和繪制成圖。全站儀設備和全球定位系統同樣也普遍應用在建筑物的變形監測過程中,相較于一般的設備,其有明顯的優勢,用時少,效率高,數據準確。

(4)3S集成技術的應用。在本論文前半部分的內容中已經部分介紹了3S技術的應用。所謂3S集成技術也就是:全球定位GPS技術、地理信息技術GIS和遙感技術RS。這三項技術基本上可以代表測繪技術的數字化,它們的出現給工程測量注入了新的生命。在有關工程測量的文獻中已經詳盡的介紹了3S技術的工作原理和使用方法,在此不多贅述。

4結論

工程測量是一種需要獲得準確數據的操作方法,而技術的水平的高低是工程質量的關鍵。測繪技術是地質測量、土木工程施工等的基礎。在這些工程應用中,3S集成技術發揮了其本身無可比擬的數字化優勢,打破了傳統測繪技術的限制。現代測繪技術不僅可以使用更少的工作人員來完成同等工程量,而且大大提高了結果的精度,使得后續工作的順利開展得到了保證。隨著計算機等技術水平的提高,測量最終所得到的結果也越來越精確。通過本文的討論,我們可以看到測繪技術應用于工程測量的方方面面。測繪人員應當開拓創新,積極引入新的數字化設備、引入新的思想,將工程測量做到更效率,更準確。

參考文獻

[1]黃聲享,郭英起,易慶林.GPS在測量工程中的應用[M].北京:中國測繪出版社,2007.

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【關鍵詞】古建筑 數字化 保護 三維建模

一、引言

當今世界都很重視人類文化遺產的傳承與保護,而古建筑都是人類重要的文化遺產之一,它們見證了人類歷史的發展過程。然而,隨著時間的流逝,歲月風雨的洗禮,人為的破壞因素等,使得這些古建筑正在逐漸消失。特別是現如今城鎮化水平的加速提高,對古建筑破壞將更加嚴重。必須采取一系列措施和藝術手法對古建筑進行復原與保護,所以如何運用高科技手段來保護古建筑文化遺產,是當下政府應該非常重視和關心的事情。數字化復原技術在對古建筑的保護、展示、修復和復原等過程中就起到了非常重要的作用,它為古建筑文化遺產的復原和傳承提供了全新的平臺。

二、數字化保護系統的總體設計

古建筑保護系統的設計與開發,為古建筑數字化保護提供人財物力損失最小的方案以及相關的技術服務。該系統結合數據庫技術、數據采集與處理技術、監測分析以及保護評價技術等,進行古代建筑數字化保護系統的設計開發。其中數據庫的建立主要有空間庫和結構屬性數據庫兩部分;數據采集與處理分為二維和三維數據采集與處理;并利用環境監測與分析對古建筑的保護進行實時評價與分析,達到立體式、全方位、時時的保護。系統的主要模塊及功能結構如圖1所示。

三、數據的采集與處理

(一)研究對象概況

本文以位于浙江省浦江縣的全國重點文物保護單位-江南第一家的“牌坊”為研究對象,將計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺等學科與建筑工程學科相結合,將計算機領域當前主要的二維數字化及三維建模技術的最新研究成果,應用于古建筑的數字化保護,并為珍貴古建筑、遺跡等文物的修繕和復原工作提供更加準確的工程數據。

(二)二維數據采集與處理

利用計算機圖形學、圖像處理、虛擬現實等信息領域最新發展技術,將現有保存下來的文物進行數據采集,如進行照片的拍攝,利用傳統的測量工具進行測量,再結合計算機圖形學軟件AutoCAD將測繪出來的數據進行繪制。如圖2所示,就是某一牌坊的CAD圖紙。

(三)三維數據采集與處理

將古建筑測繪的信息包含于三維模型中,數字三維模型比二維圖形包含更豐富的信息,更接近人們的日常生活空問,能夠精確、形象、豐富地記錄建筑物的外形外觀、建筑風格、內部結構等。三維數據采集的常用方法有“三維點云數據采集”。對工程圖進行三維重建主要是指從工程圖所提供的二維信息中提取三維信息,然后進行處理;根據繪制的牌坊標注草圖,在AutoCAD中繪制出牌坊的正立面圖、左立面圖、背立面圖以及右立面圖的主要輪廓,并且將所有線條設為同一種顏色,以便于在3DMAX中編輯處理。

(1)三維點云數據采集。點云數據在采集過程中受到系統和環境等因素的影響,需要借助后處理軟件,進行去噪、平滑等操作后才能轉化為有用的空間信息,為后面的曲面重構做準備。實驗過程中采用軟件對預處理后的點云數據進行三維建模,構造相關特征曲線,再根據所繪制的曲線繪制網格、繪制曲面等。具體實驗流程如圖3所示

(2)三維激光掃描數據的處理。傳統的記錄古建筑內部大木結構的方法,是用拍照和拉皮尺進行量測和記錄。但是一般古建筑的大木結構比較復雜,使用傳統方法獲得大木結構的實體曲面模型是一件相當困難和耗時的工作。而運用三維激光雷達掃描技術,能夠在很大程度上輕松解決這些技術難點。激光掃描儀通過運用激光束從被發射到激光束到達被測物體再被反射回掃描儀的時間差,得到掃描儀到被測物體的距離,再運用連續轉動的用來反射脈沖激光的鏡子的角度值得到被測物體的三維坐標。然后利用三維點云數據和相應的建模軟件制作出三角網模型,最后利用這兩種模型來提取古建筑的線性特征。用三角網模型來制作平面圖剖面圖和立面圖。

(3)古建筑的三維模型重建。要將經過掃描得到的點云轉化為通常意義上的三維模型,系統軟件至少應該具備以下條件:常用的三維模型組件(如柱體、球體、管狀體、長方體等立體幾何圖形);與模型組件相對應的點云匹配算法;幾何體表面TI N 多邊形算法。當進行三維建模時,可利用系統軟件提供的自動分段處理工具從掃描的點云圖中抽取出一部分,共同組成一個物體或物體的一部分點,以進行自動匹配處理,但這種自動匹配方式的處理只適用于那些與軟件中所包含的常用幾何形體相一致的目標實體組件。得到物體真實的三維立體影像。圖4為建模、渲染后某一牌坊的效果圖。

四、數據庫的建立

(一)古建筑數據庫的建立

古建筑信息是空間位置信息與屬性信息的有機結合,一個完善的古建筑數據庫必須以這兩種信息源為基礎,建立空間數據庫和屬性數據庫。前者有激光掃描圖、二維平面圖、照片、以及三維建模模型等空間數據組成;后者是空間數據的對應屬性,如歷史相關文獻記載、描述、統計數據及與相應的建筑構成相關的材料、尺寸、類型等。

(二)古建筑空間數據庫

空間數據適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結構,是將圖形數據、影像數據、統計數據等資料按一定的數據結構轉換為適合計算機存儲和處理的形式。主要由柵格數據和矢量數據組成,柵格數據主要包括激光掃描圖等。矢量數據是利用點、線、面等幾何要素精確表達建筑物的邊界和內部體元;矢量數據主要包括由激光掃描得到的點云數據、三維模型等。

(三)古建筑屬性數據庫

根據古建筑保護工作的實際需要,本研究涉及的屬性包括與空間數據相應的屬性信息,如建筑的材料、幾何構成、建筑面積、地理位置等;又包括其他的屬性信息,如歷史年份信息、相關的文化背景等。

五、古建筑監測分析

對古建筑需要進行環境監測與分析,通過周期性的測量,為數據庫管理系統提供信息更新及評估依據。主要完成對古建筑所處環境以及古建筑構件、營造技術的監測與分析,擔負古建筑復原方案的確定與實現,是整個系統的重要核心。古建筑室內外物理環境數據監測體系是進行可持續古建筑保護研究的基礎和首要條件。環境監測功能應實現對太陽日照、風速風向、空氣污染等情況的計算與分析。而對古建筑構件、營造技術或方式的監測與分析,就是在地理信息系統提供的虛擬環境中,根據已建立的數字化模型,對歷史建筑構成進行比較、分析,并將模型數據與歷史數據進行融合,建立古建筑修復評估體系,對細部和裝飾殘缺的或已經破壞的古建筑進行復原。

六、結語

總之:古建筑不僅有很高的歷史價值、藝術價值,也有很高的科學價值,是研究歷史科學的實物例證,也是新建筑設計和新藝術創作的重要借鑒,許多古建筑、園林等都是文化旅游的重要場所。我國在古建筑數字化保護方面還比較落后,還未能充分地體現現代技術對古建筑保護和開發的巨大作用,進行這方面的探索和研究,不僅能夠為古建筑、遺跡等文物的修繕和復原工作提供精細的、準確的、工程化的基礎數據;減少人們對實物接觸的同時,增加人們對細節的了解;對古建筑數字化及三維建模技術的研究,是一件功在當代、利在千秋的事業。

參考文獻:

[1]王茹,古建筑數字化及三維建模關鍵技術研究.西北工業大學博士學位論文,2010.

[2]賀斌,劉洋,張大為.三維激光掃描在古建筑物修繕中的應用.吉林地質,2009.

[3]王京衛,周亞飛,孟祥國-基于3DGIS的古建筑物的三維數字化保存研究.山東建筑大學學報,2011.

[4]周華偉,朱大明,瞿華鎣.三維激光掃描技術與GIS在古建筑保護中的應用.工程勘察,2011.

[5]范張偉,邢昱.基于數字化技術的古建筑保護研究.北京測繪,2010.

[6]張笑楠.河南地區明清會館建筑及其室內環境研究[D].南京林業大學研究生博士論文,2007.

篇10

關鍵詞:勘測定界圖,方法,探討

 

近年來隨著城市總體規劃的發展需要,城市周圍征收用地較多,勘測定界圖是報批國務院的報件附圖,它與測繪的地形圖和地籍圖等均有許多不同要求。因此怎樣完成好勘測定界圖的測繪工作,是個新的課題,本人結合我市的實際情況,談幾點測繪方法供探討。

1.勘測定界圖的基本要求

土地勘測定界是根據土地征收、征用、劃撥、出讓、農用地轉用、土地利用規劃及土地開發、整理、復墾等工作的需要,實地界定土地使用范圍、測定界址位置、調繪土地利用現狀、計算用地面積,為國土資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學、準確的基礎資料而進行的技術服務性工作。勘測定界圖是集各項地籍要素、土地利用現狀要素和地形、地物要素為一體的區域性專業圖件。它是利用實測界址點坐標和實地調查測量的權屬、土地利用類型等要素在地籍圖或地形圖上編繪或直接測繪。

1.1任務和目的

建設用地勘測定界的任務是:根據建設項目用地要求,實地確定土地使用范圍,測定界址位置,圖上標定用地界線,標明土地權屬、利用現狀、占用基本農田范圍及等級,調繪土地利用現狀圖,計算用地面積,為土地管理部門審核、報批建設項目用地提供科學依據。

1.2依據

勘測定界的依據包括項目立項批復、相關文件和技術依據等。主要技術依據標準和精度指標是:執行國家《城市地籍調查技術規程》。土地分類按城鎮和農村區域分別執行。城鎮用地分類系統和《轉發關于申報建設項目用地中土地類別劃分的通知》規定和分類系統。。《土地利用現狀調查技術規程》,《土地勘測定界規程》,《確定土地所有權和使用權的若干規定》,《中華人民共和國測繪法》,《地籍測量規范》等。

1.3勘測定界工作要完成以下主要成果

(1)、建設用地勘測定界圖。(2)、建設用地變更地籍圖。(3)、建設用地勘測定界技術報告書。

2.技術設計及資料準備

(1)查閱用地單位提交的建設用地規劃許可證,選址意見書,可行性研究報告或項目建議書批準文件,工程初步設計或工程總平面規劃批準文件,土地管理部門意見書。(2)收集測區范圍內的設計圖紙、地形圖、測繪控制成果等。收集土地規劃、地籍調查資料、基本農田保護區圖、土地利用現狀圖等。(3)現場勘察,分析已收集的資料,結合建設項目用地要求,調查和了解用地范圍的行政界、土地權屬情況、控制點精度等。制定施測方案,在土地管理部門主持下現場確認土地權屬的用地范圍。

3.勘測定界及數字化成圖

(1)勘測定界圖平面控制坐標系統采用勘測地籍圖和地形圖一致的國家和城市平面控制網,利用GPS和全站儀進行測區的控制加密工作。

(2)用地范圍內和其附近的土地利用現狀勘測,根據實際情況采用解析法、部分解析法、圖解勘丈法測量。勘測中以地籍詳查、規劃等資料為參考,做好外業記錄和勾繪草圖。勘測的要素是:1、政區劃界、土地權屬界;2、土地利用類型、地類界、基本農田界線、耕地保護區界;3、現狀地物、涉及補償地物;4、征用(劃撥)、出讓等用地方式內的范圍及界線;勘測定界圖的比例尺城市一般不應小于1:2000,大型工程勘測定界圖比例尺不小于1:10000。

(3)數字化成圖基本方法是:展繪數字基礎;展繪界址點;繪制界址線;展繪和裝繪地類界折點;勾繪地類界;描繪地類要素;注記整飾數字化圖。

(4)勘測定界圖基本內容包括:1、用地界址點、界址線、用地總面積;2、權屬單位名稱、地塊編號、土地利用類型代號及面積;3、行政界、權屬界、地類和地物界;4、基本農田界、耕地保護界及級別;5、主要地貌要素、文字注記、數學要素;6、《界址點坐標表》、圖例、圖章、方格網及方格注記。

4.編寫勘測定界技術報告及成果檢查驗收

勘測定界內外業資料整理結束后,編寫土地勘測定界技術報告書。。主要內容包括:土地勘測定界技術說明、土地勘測定界表、土地分類面積表、界址點坐標成果表、界址點點之記、項目用地地理位置圖。。最后提交到國土資源局耕地保護科檢查驗收。

5.結束語

實踐證明,土地勘測定界工作是一項重要工作,它在切實保護耕地、加強土地管理方面起到了至關重要的作用。我們要不斷加強勘測定界工作的規范化、科學化,提高工作效率,保證勘測定界圖的標準、精確、成果質量優異,為整個城市的建設、管理以及經濟的發展做出貢獻。

參考文獻

[1]周慶禮,李素榮,趙景堂. 豎基線三角高程測量及其在亞布力滑雪場高程控制中的應用[J]測繪工程, 2003, (04) .

[2]陳基偉,孫慶華. 工程信息化監測在上海市地鐵施工建設中的實例分析[J]測繪工程, 2004, (02) .

[3]張京禮,史振江,李瑞. GPS高程擬合精度探討[J]測繪工程, 2004, (02) .

[4]王繼剛,于先文,崔旭升. GPS RTK點與城市導線精度匹配探討[J]測繪工程, 2006, (03) .

[5]邵堯明. 對測量標志設計的幾點改進意見[J]測繪通報, 2000, (11) .