矿山测量论文范文

导语：如何才能写好一篇矿山测量论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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矿山测量中具有众多特点，主要包括：矿山测量是设计把关工作，应该严格审核校对设计图纸以及数据，在确认正确后才可以予以应用；矿山测量是艰苦的工作，因为矿山测量的工作环境较差，而且使用的工具、仪器较为笨重，难以携带；矿山测量是非常细致的工作，在矿山测量中“失之毫厘，差之千里”，对精确度有很高的要求；矿山测量是具有较强连贯性的工作，矿井从上到下以及从远到近，都属于一整个矿山系统；矿山测量工具具有较广的点面，包括井田范围中的构筑物、电杆、村庄以及井下的巷道等等；矿井测量是反复检查与测量的工作；矿山测量是众人参与，团体人员一同完成的一项工作；矿山测量的质量受到众多因素的而影响，如：工作人员、工具、仪器、环境、测量方法等。

2矿山测量技术发展的现状

（1）测量仪器的应用。

现在，岩层移动变形检测仪器、全站型仪器、卫星定位技术以及电子经纬仪等，不仅仅应用于测量地面与数据收集上，而且还能够大大提高工作效率以及测量的准确性，从而使得劳动强度大大降低，工作环境不断改善。为能够更好的开发与保护土地与矿产资源等，更好的保护矿区的环境等具有非常重要的作用；

（2）测量技术的应用。

计算机技术、遥感技术、地理信息技术以及卫星空间定位技术等，不单单是整个测绘学科的核心，而且还是整个矿山测量中的重要核心技术，同时这些技术在不断发展的过程中，其理论研究与实际应用也得以不断完善与发展。在当前矿山测量中遥感技术、数字摄影测量、卫星定位技术、机助制图、电子速测仪以及计算机处理技术等都得到了广泛的应用。矿山测量的工作者已经了解到了外业仪器设备智能化、数字化以及自动化的优越性，而对内业数据的处理、输出的一体化、形象化使得信息得以加工与处理，所以对认识资源与改造自然会不断深入，使得现代科学技术对环境保护与资源综合开发的潜力与优势得以充分发挥；

（3）变形观测的应用。

在矿山测量技术学科之中“三下”采矿研究、地表移动规律以及检测是其重要领域，这些研究具备重要的经济效益与社会效益。现在，我国在这上面的研究越来越朝着质复杂、地形复杂条件下发展，因此，对于多技术与多手段的三维空间开展计算机数值模拟、实验室模拟方法研究以及非线性理论等方法研究都予以极大的重视，而且效果显著。

3全面质量管理的探索与实践

3.1全员质量管理的核心内容

3.1.1做好测量人员的思想工作

对矿山测量工作人员开展警示教育工作，定期召开座谈会，对测量事故及其发生原因进行分析讨论，从而使测量人员树立起“质量第一”的思想，质量意识大大提高。

3.1.2测量技术与技术培训

与矿山测量实际工作需要相结合，有计划的组织所有测量工作者学习测量技术，并且交流技术经验，从而使得测量人员的操作技术、业务素质和处理问题的能力不断提高。

3.2全过程质量管理

3.2.1加强外业测量工作

在开展矿山测量工作之前一定要认真的对工具、仪器进行检查与校正，使得检测结果的正确性得以确保。熟悉并检查施工设计图纸，查阅测量资料，在对测量方案开展共同研究之后，施工人员开始下井施测，对工序的各环节进行测量，严格根据《矿山测量规程》的相关规定标准方法进行测量，在测量现场，应该将测量数据记录清楚，不能够存在涂改现象，在测量结束之后，应该对现场记录和计算推导的正确性进行检查，在保证其正确后才能够离开。

3.2.2加强测量内业计算工作

认真的检查与复算原始的记录数据，在矿山观测工作结束之后，应该对外业观测手薄里的计算正确与否进行及时的整理与检查，对检查结果是否符合各项限差要求进行观测，在确定观测结果都与要求相符后，才可以开展计算。要仔细的开展复测复算。在矿山测量工作中，要求绘图人员在计算结果的基础上开展绘图时，一定要根据“对算薄”的最终结果，并且“对算薄”一定要经由相关负责人签字确认之后才可以使用，这就在一定程度上避免了由于资料错误展开绘图而致使绘图出错问题的出现。

3.3全方位质量管理

矿山测量人员因为分工不同、管理层次不同、负责区段与范围不同，因此个作业小组应该增强组织协调，将测量工作做好，还应该把现场工作的质量保证，推广到测量工作与服务工作之中。在矿山测量工作中，都应该对之前测量成果的精确性、可靠性进行检查，根据《矿山测量规程》相关规定决定限差；对工具、仪器定期的进行检核，使得这些器具能够保持良好的状态，对于有问题的工具、仪器，杜绝使用；对设计图纸进行认真检查，在确保其准确无误后，才可以通过对算之后准备测量资料，在对测量方案进行研究之后，施工人员才可以下井施测。测量工序之中的各环节，都应该严格根据《矿山测量规程》中的标准测量方法进行测量，并进行严格把关，及时的对超限资料进行补测及重测。

4结束语

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【关键词】激光扫描；露天矿；测量

一、三维激光扫描技术的特点

三维激光扫描技术与传统测量技术相比具有如下一些特点：

（1）非接触测量

三维激光扫描技术采用非接触扫描目标的方式进行测量，无需反射棱镜，对扫描目标物体不需进行任何表面处理，直接采集物体表面的三维数据，所采集的数据完全真实可靠。可以用于解决危险目标、环境（或柔性目标）及人员难以企及的情况，具有传统测量方式难以完成的技术优势。

（2）数据采样率高

目前，采用脉冲激光或时间激光的三维激光扫描仪采样点速率可达到数千点，秒.而采用相位激光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点/秒。可见采样速率是传统测量方式难以比拟的。

（3）主动发射扫描光源

三维激光扫描技术采用主动发射扫描光源（激光），通过探测自身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息，因此在扫描过程中，可以实现不受扫描环境的时间和空间的约束。

（4）高分辨率、高精度

三维激光扫描技术可以快速、高精度获取海量点云数据，可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。

（5）数字化采集，兼容性好

三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号，具有全数字特征，易于后期处理及输出。用户界面友好的后处理软件能够与其它常用软件进行数据交换及共享。

（6）可与外置数码相机、GPs系统配合使用

这些功能大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围，对信息的获取更加全面、准确。外置数码相机的使用，增强色彩色信息的采集，使扫描获取的目标信息更加全面。GPS定位系统的应用，使得三维激光扫描技术的应用范围更加广泛，与工程的结合更加紧密。近一步提高测量数据的准确性。

（7）结构紧凑、防护能力强适合野外使用

日前常用的扫描设备一般具有体积小、重量轻、防水、防潮，对使用条件要求不高，环境适应能力强，适于野外使用。

二、扫描技术于金属矿中的应用

1、设计扫描方案和获取数据

基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的测距只有450m，所以要分多站架设仪器。经考察，确定在视野比较开阔的6个地方架立仪器对矿区进行激光扫描，每个测站分别采用近距离标准测量和远距离精密测量两种模式，标准模式一周用时4min，精密测量模式一周用时12.5min。把整个矿区测完大约只要2.5h，若是两台全站仪则至少需要两天的时间才能测完，可见3D扫描仪的速度有多快。

2、处理数据和建立三维模型

（1）平滑扫描数据。均匀化点与点之间的距离，使得测量距离的误差变小；平滑分为连续和不连续表面平滑两种，不连续的表面是在较远的距离上有前景的数据和对象，而连续的表面是指其所有的点都处于其上面的平面；因此，树和灯柱等适合用不连续平滑，而墙则更适合是连续平滑。

（2）过滤数据。用孤点过滤，其中过滤点的间隔菜单会有提示，在通常情况下我们都是选取2m，也就是，假如在一个点的方圆2m之内不存在其他的点，则将会被过滤掉；接着，进行最小间隔的过滤，在实际中，考虑到金属矿上所要求的精度，20cm，则意味着两点的距离最小要求在20cm。在软件的过滤选项中，其实还有很多的内容，我们在操作的时候，可以根据实际的情况和自己的需要进行选择。其后，再进行数据的修剪，把那些没用的点全都删除掉，最后进行孤点的过滤，形成彩色的点阵图。

（3）平面三角化点云。在进行三角化的时候，要注意确定三角网的最小角和最大边，控制TTN 的精度和结构。在进行建立表面模型的时候，有球面三角化和平面三角化两种形式，平面三角化就是于X—Y平面中创建三角网，就是用于创建激光扫描点的二维三角网；然而，对于带有复杂结构的单个扫描数据，则采用球面三角化比较适合。上述就是一个站上模型的建立过程，多站激光扫描数据需要经过坐标登记和坐标纠正后，才能建立多测站的整个测区的统一模型。

3、坐标的登记以及坐标的纠正

基于当次激光扫描的是指测站不是在已知点上进行的，所以，被扫描出来的一幅扫描点云图的坐标系是任意的，利用它不能够直接的建立整个露天矿测区的模型，精确的将多幅点云图纳入到统一的坐标系，这样一种方法我们将它称之为坐标的匹配。

坐标的纠正，是把点云纳入至地面测量坐标系统的方法。其的操作过程是，与扫描区域附近或扫描区域之中的控制点设置标靶，进而使得相邻的激光扫描点云图上有3个以上的控制点标靶，通过对控制点进行的强制符合，就可以将相邻的扫描点云图统一至相同的一个特定坐标系之中，这被称之为全局方式的坐标纠正，这样可以有效的防止在进行坐标转换时的坐标转换误差的积累。而球形标靶，则是利用反射率比较高的材料做成的圆球，将其置于控制点之上，其球心可以通过矿山测量的坐标得到，在进行测量时，每个激光扫描站至少要扫描到两个以上的标靶球，在计算出标靶球的扫描坐标之后，按照三维坐标转换对其进行纠正。

4、挖矿体积的测量原理

对矿体的体积量的计算，其原理非常简单。举个比较简单的例子，有一个碗壁很薄的碗，我们想知道它的容量，我们先给碗盛满水，则碗身与水面所围成的体积就是该碗的容量。这是，一个人喝了一部分的水，问这人喝了多少水？其实就会喝水的前后碗体本身和水面围成的体积。而矿的每月挖方量的原理也是如此，就是本月与前个月矿体表面围成的体积。

5、金属矿开采量的计算的应用

为了方便，将修剪、过滤和平滑统为修剪，而且每一次的测量全都进行了6站激光扫描。经过2种处理方法形成总点云，可以先坐标纠正后修剪，也可以先修剪后坐标纠正。每一个模型都可以计算“表面围成的体积”，被计算处理的体积是相对于基准面矿体范围内的体积。

三、结语

综上所述，应用全数字三维激光扫描技术来开展露天矿山测量工作，明显优于传统的矿山测量技术，为我们提供了可靠、快捷、方便、安全的技术解决方案，是目前露天矿山地质测量中最有效、最快捷、最经济、最安全的技术手段，它必将在露天矿山测量中得到广泛的应用。

参考文献：

[1]夏永华，三维激光探测技术在采空区测量中的应用与实践[期刊论文]-金属矿山 ，2009

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英文名称：Acta Geodaetica et Cartographica Sinica

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国测绘学会

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：

国内刊号：

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1957

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

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一、适用范围

本条件适用于测绘专业各分支专业，即大地测量、摄影测量与遥感、工程测量（含矿山测量、水利测量等）、地形测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地质测绘、地图制图与地图制印、地理信息工程专业中从事科学研究、技术设计、技术生产及测绘仪器设备维修、质量检查监督、技术管理、技术开发、科技信息等工作的工程技术人员。

二、政治思想条件

遵守国家法律和法规，有良好的职业道德和敬业精神。任现职期间，年度考核合格以上。

三、学历、资历条件

获博士学位后，从事本专业技术工作，取得工程师资格2年以上。或大学本科毕业以上学历，从事本专业技术工作，取得工程师资格5年以上。

四、外语、计算机条件

（一）较熟练掌握一门外语，参加全国职称外语统一考试，成绩符合规定要求。

（二）较熟练掌握计算机应用技术，参加全国或全省职称计算机考试，成绩符合规定要求。

五、专业技术工作经历（能力）条件

取得工程师资格后，具备下列条件之一：

（一）省（部）级测绘科技项目、工程项目的主要参加者。

（二）主持完成市（厅）级测绘科技项目、工程项目两项以上。

（三）主持技术推广项目，采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品两项以上或主要参加三项以上。

（四）编制和审核大中型测绘项目综合技术设计两项以上或单项设计书四项以上，并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产项目一项以上。

（五）主持完成三项以上大中型测绘工程项目的质量检查，编写相应的技术报告。

（六）编辑设计或编审大型普通地图集或专题图集，并已出版。

（七）承担完成三种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务，并能独立解决其重大技术难题。

（八）承担完成重大测绘仪器的研制、改装或精密仪器安装调试工作。

（九）主要参加基础地理信息系统的建设及技术推广，完成数字化制图或编辑入库等项目工作。

六、业绩成果条件

取得工程师资格后，具备下列条件之一：

（一）国家、省（部）级测绘科技成果获奖项目的主要完成人、或市（厅）级测绘科技进步一、二等奖获奖项目的主要完成人。（以奖励证书为准）

（二）主持或组织完成的项目成果获得市（厅）级优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上。（以奖励证书为准）

（三）主持完成大型测绘项目，经省级业务主管部门审定，其项目设计水平先进、质量优良，产生显著的效益。

（四）主持开发、推广的科技成果两项以上，取得明显的经济效益。

七、论文、著作条件

取得工程师资格后，公开发表、出版本专业有较高水平的论文（第一作者）、著作（主要编著译者），撰写有较高价值的专项技术分析报告，具备下列条件之一：

（一）出版本专业著作1部。

（二）在省级以上专业学术期刊2篇以上。

（三）在国际或全国学术会议宣读或交流论文2篇以上。

（四）为解决复杂技术问题撰写有较高水平的技术报告2篇以上或重大项目的立项研究（论证）报告2篇以上。

八、破格条件

为不拘一格选拔人才，对确有突出贡献者，并取得工程师资格2年以上，具备下列条件中的两条，可破格申报：

1、获国家级发明奖、自然科学奖、科技进步奖项的主要完成人；或省（部）级自然科学奖、科技进步奖二等奖一项或三等奖二项以上，获奖项目的主要完成人。（以奖励证书为准）

2、在推广新新技、新工艺和科技成果转化等方面取得了重大经济社会效益，处于本行业领先水平，并被省（部）级授予优秀科技工作者荣誉称号。

3、担任大、中型工程项目中的技术负责人，完成大型工程一项或中型工程二项以上，取得显著的经济效益，并通过省级权威部门鉴定，填补了省内外技术领域空白。

4、在国家级学术刊物上发表有价值的学术论文3篇、省级5篇以上，或正式出版专著1部（独著10万字以上，合著20万字以上）。

九、附则

1、凡冠有“以上”的，均含本级（或本数量）。

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关键词：地面摄影测量 精度 控制点 观测目标

中图分类号：P232 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（b）-0050-02

地面摄影测量是变形测量方法中的一种，它在各个行业的应用十分广泛。在监测建筑沉降的程度、建筑物发生倾斜的程度、对环境方面的工程甚至是在考古专业也可以有所作用。由于它应用的区域十分广泛所以它的精确度就显得很重要，在大量的工程应用中数据必须尽可能地做到精准。地面摄影测量是未来的监测行业中不可或缺的部分，所以必须共同努力采取正确的措施来提高精确率。

1 影响精度的基本因素

对于地面摄影测量精度的影响主要来自几何、物理、数学和多余观测4个方面。下文将详细地进行说明。

（1）影响地面摄影测量精确度的数学模型方面主要来自于选取的摄影材料不合格。例如摄影机里的硬片是否足够平整、摄影机里软片安装对其压平并且要有一定的拉力这两点如果做得不合标准就会引起摄影片产生变形还有摄影机的物镜是由很多透镜组合而成，理论上透镜的中心要在一个光轴上，但是在制造的过程中不可能达到，因此造成的切向畸变对摄影监测数据产生影响。

（2）由于多种因素而产生的观测上数据的误差，在使用仪器测量坐标时，仪器本身的观测准确度还有工作人员在使用仪器时的对仪器的使用方法是否娴熟以及所处的观测地点等这些因素都能对检测数据产生影响。

（3）摄像仪的镜头焦距是透镜到焦点的距离，由于镜头都是由多个透镜组成所以摄像仪自身的特性对测量结果还是有着很大影响的。

（4）在实际测量中对地面摄影数值精确度有很大影响的是控制点的布局和数量情况。在测量的过程中控制点的数量越多，一般来说最后测量的数据值也就会越精确。

（5）摄影过程中对摄影器材的选取也很重要。一般来说，摄影器材内部设备的性能直接可以影响测量的精确度。

2 提高精度的措施

2.1 数据处理方法

共线方程光束法平差解一般在建筑行业检测中应用比较广泛，它所计算出的数值更加具有说服力。那么什么是共线方程呢？共线方程描述了像点a、摄影中心S与地面点A位于同一条直线上。这种方法主要分为近似方法和严密方法，近似方法是通过对测量物运用直接观测出的数据作为测量的基础数据，而严密方法是作用测量中所测取的数据结合在一起并取数据的平均值作为基础进行计算。这样看来近似方法的数据由于是一次测量的结果所以比起严密方法所采用的基础数据来说没有更强的说服力，产生的误差较大。

2.2 控制点的数量及其分布

地面摄影测量的数据的准确度与控制点的数量及其分布情况之间相互影响比较大，在想要测量数据目标的区域内，想要使测量数据值达到最高，那么就要尽可能地让控制点分布在测量的区域内，一般来说在测量的区域内控制点的数量值与测量的准确程度是呈正比的。下面为大家提到关于误差的计算规律公式：

m2=m2拉+m2摄

2.3 观测误差和观测目标

观测过程中产生的误差情况主要包括技术人员在观测过程中由于自身的技术水平不够所产生的误差还有测量仪本身设备的问题所产生的误差。对于这些误差所要采取最佳的方法就是在测试的数据值中取平均值，把误差减到最小。

在摄影地面测量的过程中，我们的工作人员要保证最后测量构成的图像要比实际的测量目标大，这样会比较方便观察。下面是计算观测目标为圆形的公式：

D=5/3・（Y/t）・d

2.4 “多次”摄影

在实际的测量过程中，由于左右眼的不同也可能产生误差，还有测量仪器左右的设备稍有不同也会对测量值产生影响，这种情况通常采用的是“多次”摄影的方法，最后对所测量的数值取平均值。

3 建筑行业进入信息化时代

在原有的地面摄影测量的方法上现代化设计应用了更新颖的测量技术――数字近景摄影技术。数字近景摄影技术的应用为我们的测量领悟带来了新高度。在测量数据的处理上数字近景可以获得比以往更加精准的信息。这对我们的建筑行业很有帮助。

近景摄影测量是指测量范围小于100 m、像机布设在物体附近的摄影测量。它经历了从模拟、解析到数字方法的变革，硬件也从胶片像机发展到数字像机。数字近景摄影测量系统一般分为单台像机的脱机测量系统、多台像机的联机测量系统。它具有其他系统无法比拟的优点：测量现场工作量小、快速、高速和不易受温度变化、震动等外界因素的干扰。现在近景摄影测量技术被很多大公司应用到工程当中。

数字近景摄影测量的发展主要分为5个不同特征的时期：基础阶段的早期；初进入数字阶段的逐步发展时期；进入数字阶段的全面发展时期、稳步研究和加大推广应用的深入发展时期和近代的成熟时期。现阶段的数字近景测量技术已经可以满足医学界的图像要求具有实时性，几何高精度方面的高要求也能得到满足。数字近景的快速发展不仅为工程的测量数值提高了精确度也使得测量的结果更加具有说服力。为工程的质量提供保证。

4 结语

该文为简单地介绍了地面摄影现阶段所存在的问题以及面对问题可以采取的有效措施，同时也为我们简述了拥有着高精确度的数字近景摄影的测量技术，这一技术的到来，为各个领域都带来了突破性的发展。它使医学的摄像对人体的构造情况能够清晰地展现在我们面前，使医生的诊断工作更加确切。在建筑方面测量的数据更加精确，这对于建筑行业来说是非常重要的，数据的精确程度了解影响了建筑物的成果。由此看来，研究人员还要进一步地努力研发出更加精确的摄影方法。同时，也希望笔者结合认识与看法所写出的这篇文章能够对相关专业的人员有所帮助。

参考文献

[1] 李仲.地面摄影测量在井架变形监测中的应用研究[J].测绘科学，2010（1）：139-142.

[2] 李仲，杜永刚，田万寿，等.地面摄影测量在变形监测中的精度分析[J].北京测绘，2010（2）：94-95.

[3] 李仲.地面摄影测量在井架变形监测中的应用[D].西安建筑科技大学，2008.

[4] 孙佳.摄影测量在变形测量中的应用及精度分析[J].科技创新与应用，2015（17）：299.

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（河南省新郑煤电有限责任公司，新郑 451184）

（Henan Xinzheng Coal Power Co.，Ltd.，Xinzheng 451184，China）

摘要： 开采沉陷是煤层采出后引起的一个时间和空间过程。随着工作面的推进，不同时间的回采工作面与地表点的相对位置不同，开采对地表点的影响也不同。本文以运用自适应Kalman理论为基础，对矿区地表观沉降进行动态预报，取得较好的成果。

Abstract： Mining subsidence is a time and space process after coal recovery. With working face advancing， the relative position of different times of working face and the surface are different， and the influence on the surface point are also different. In this paper， on the basis of using adaptive Kalman theory， dynamic prediction of mining area is carried out， The good results have been achieved.

关键词 ： Kalman滤波；地表沉降；动态预报；自适应Kalman滤波

Key words： Kalman filtering；surface subsidence；dynamic forecast；seslf-adaptive Kalman filtering

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0076-03

作者简介：于楷（1983-），男，河南周口人，工程师，硕士，2011年毕业于安徽理工大学大地测量学与测量工程专业，目前从事矿山测量技术管理工作。

0 引言

地下采煤，在满足了国民经济的需要的同时，也带来一系列的生态环境问题，其中最严重的生态破坏就是土地破坏。开采沉陷预计对开采沉陷的理论研究和生产实践都有着重要的意义，运用一种可靠的预报方法，以达到地表沉降动态预报的目的，为煤矿开采损害预计及采后塌陷区域的规划治理、土地复垦、水土流失和生态环境保护等工作提供了科学依据。

实际生产实践中，不同时间的回采工作面与地表点的相对位置不同，开采对地表点的影响也不同。在实际生产中仅根据稳定后的沉陷规律还不能很好地解决实际问题，必须研究移动变形的动态规律。目前建立预测模型的方法很多，本文选择Kalman滤波和自适应Kalman方法建立观测站的预测模型，用前5次的成果为初值，对之后的各次观测结果进行预测，通过与实测数据的对比来不断修正模型，并将两种模型的预报值进行比较分析。

1 基本原理

1.1 Kalman滤波方程

从上述式子中可以看出，与标准Kalman滤波相比，自适应Kalman滤波增加了自适应调节因子αk，改进了状态增益矩阵Jk。若αk为0，则状态预测信息X（k/k-1）对状态参数估计的X（k/k）影响为0，此时自适应滤波就演变成了最小二乘平差。

2 实例分析

2.1 12211工作面概况

12211工作面位于12采区东翼上部，走向长406m，倾斜长185m，平均开采深度240m，煤层倾角3°，平均煤厚8.7m。地表移动观测站，设计走向观测线一条，倾斜观测线一条，走向观测线与倾斜观测线互相垂直，分别布置在地表移动盆地走向、倾斜主断面上，观测线布设成“十”字型，观测线布置图如图1所示。截止到2015年3月，该观测站共进行了12期沉降观测。

2.2 沉降监测动态预报

地表移动监测网需要周期性重复观测，因此可采用动态数据处理方法，来获取两期之间的变形量。运用动态Kalman滤波技术不仅可掌握系统的当前状态，还可预测系统的未来[4]。

选取了观测线上具有代表性的两个监测点Z03和Q08作为研究对象。在本观测站中，可近似认为各期观测时间间隔相等，即观测周期一定，因此我们采用了前5期的观测数据对下一期各监测点的状态进行预报，当第6期观测完后，再由2至6期的观测数据预报第7期状态，依次类推。图2为Kalman滤波数据处理流程图。

在预报中，同样采用了标准Kalman滤波和自适应Kalman滤波两种算法对第6期至第12期的监测点状态进行滤波预报，表1～表2列出了监测点的预报值，并同相应的实测平差值进行了比较。

2.3 计算数据分析

通过实际计算分析，采用标准Kalman滤波预测模型和自适应Kalman滤波模型进行矿区地表沉降预测均是可行的，能够满足精度要求。并且对于整个开采过程中受开采影响较小的监测点，预报效果会较好。如监测Z03，从表1中可以看出，该点各期预报值与实测平差值之差均在2.3cm以内，且两种方法得出的中误差分别为1.58cm、1.02cm，预报的精度相对较高。而点Q08受采动影响较为剧烈，则期预报值与平差值之差出现了较大的值，如7.8mm、7.2mm等。

从表1和表2中预报值与实测平差值之差及中误差的比较来看，采用自适应Kalman滤波算法比标准Kalman滤波算法对监测点各期状态的预报精度要高。

3 结束语

Kalman滤波模型是一系列递推公式，其预测模型能实时地进行自我修正和预测。采用标准Kalman滤波预测模型和自适应Kalman滤波模型进行矿区地表沉降预测均是可行的。为了克服一般Kalman滤波器存在的发散问题，本文采用自适应Kalman滤波方法来进行沉降预报，效果很好。根据实例证明，自适应Kalman滤波模型能够更好地用来进行地表沉降的动态预报。

参考文献：

[1]吕伟才，秦永洋．孙兴平，等．Kalrmn滤波在地表移动观测站沉降监测中的应用研究[J]．合肥工业大学学报：自然科学版，20ll，34（9）：1370-1374．

[2]宋业磊，路鑫．改进的卡尔曼滤波方法在矿区变形数据处理中的应用[J]．中州煤炭，2009（11）：20-23.

[3]陈蕾，刘立龙，陈东银．自适应卡尔曼滤波法用于变形监测数据处理[J]．测绘工程，2008，17（1）：48-50．

[4]邓健.矿区地表移动变形预计及软件研制[D]：安徽理工大学硕士学位论文，2008文，20l2.

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关键词：测绘新技术，3S

 

随着现代测绘新技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的方式。当前测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释一些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。工程测量技术服务领域主要包括：农业、林业、水利、交通 、城市建设等行业,随着计算机和网络技术的结合 、测量仪器的数字化和智能化,使得数字化测绘技术得到了广泛的应用,3S以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化,测量新技术的服务范围也进一步扩宽,才能更好的为社会服务。论文格式，3S。。

一、现代测绘新技术（3S）的发展概况

（一）全球定位系统技术（GPS）的发展

GPS是美国从上世纪七十年代开始研制，于九十中期年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在三维空间范围内进行全方位实时导航与定位。随着精度从最初的百米范围内提高到1米以内，现在的GPS已经民用化。随着GPS系统的不断创新改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地扩宽，目前，各种体积小、精度高类型的GPS问世，更加方便的用于野外测量。GPS技术作为测绘发展更新的新技术，已经成为大地测量的先进技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

（二）遥感技术（RS）的发展

遥感技术包括：卫星遥感和航空遥感，其中航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实际中得到了广泛的应用，卫星遥感影像测图也取得较好的效果，运用遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已广泛的应用。航空遥感最先在军事上应用，1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，很多国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。

（三）GIS（地理信息系统）技术的发展

地理信息系统起源于上世纪六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系统（GIS）作为多个学科、多种技术交叉结合的产物，GIS的提出到现在不到50年的时间。特别是在与民生和经济息息相关的行业，如商业、城市规划、物流、交通、人口普查、疾病分析等领域，GIS技术的运用更是得到空前的发展，地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是测绘新技术的重大发展和跨越。当前GIS深入到了各行各业乃至千家万户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。论文格式，3S。。

二、测绘新技术（3S）在工程测量、林业、水利，高新农业等方面的应用

（一）在工程方面

在工程项目中，可以运用GPS准确的定位，以便准确的找到工程项目的位置，例如地形复杂或山区的土地开发整理项目的准确定位控制点，矿区的范围的界定等。利用遥感技术（RS）在矿山测量中应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。利用GIS建立数据管理库，对项目进库后综合管理，以GIS为平台，以3S测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为工程测量可持续发展的决策支持系统。

（二）在林业方面

3S技术主要在林业方面有三大应用：森林资源调查;森林资源动态监测;森林资源灾害监测利用遥感技术（RS）对林地资源的分布、生长状况及其变化进行调查和估测分析。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过GIS技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到林地的动态变化情况。

（三）在水利方面

“3S”技术可以及时有效的防洪减灾，可用于灾前预测、灾中监测和灾后评估；“3S”技术防治水土流失调查预测和水土保持规划，可运用“3S”技术可以监测水蚀、风蚀等多种类型的土壤侵蚀区的侵蚀面积、数量和强度发展的动态变化。可以对水资源实时动态监测和科学管理，水资源实时动态监测在水利信息化中非常重要，因为只有掌握瞬时变化的供水和需水等有关信息，才能科学、准确地进行水资源的配置及调度；“3S”技术在水利工程的勘察设计中得到了充分运用。“3S”技术在水利工程的维护管理中也能发挥重要作用，如南水北调的选线，在DEM的基础上，进行地质情况分析，并结合GIS中的有关地质环境数据库实现合理的选线分析。在水利工程规划设计中也广泛运用“3S”技术。如在水库的规划设计中，利用GIS建立的库区DEM，可以直观、快速、准确地计算出各种库容和淹没面积及开挖土石方量；结合其他GIS专题数据可以进行大型水库淹没区实物量、灌溉区有效灌溉面积和水库淤积量的估算。（四）在高新农业中

运用GPS技术对高新农业信息进行空间定位； RS影像技术可获取区内农作物生长环境、生长状况和空间变化的影像信息，便于区内状况的分析； GIS技术可以建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物生长苗情、的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。3S技术它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。

三、测绘新技术（3S）的集成应用

测绘新技术3S集成应用，取长补短是自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了'一个大脑，两只眼睛'的框架，即和向提供或更新区域信息以及空间定位，进行空间分析，以从提供的大量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为科学决策的依据。实际应用中，较为多见的是两两之间的结合，常见的两两结合有以下几种方式：

RS与GIS集成：遥感数据是GIS的重要信息来源，GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。GIS作为图像处理工具，可以进行几何纠正和辐射纠正，图像分类和感兴趣区域的选取；遥感数据作为GIS的重要信息来源，可以进行线和其他地物要素的提取，DEM数据的生成，以及土地利用变化和地图更新。

GIS与GPS集成：定位、测量、监控导航。

GPS+RS集成：几何校正、训练区选择以及分类验证，提供定位遥感信息查询。

GPS+GIS集成：定点查询专题信息，提供或更新空间点位。

GIS+RS集成：几何配准、辅助分类等，提供和更新区域信息。论文格式，3S。。

四、结语

随着数字化测绘技术的提高, GPS、RS技术在各行各业的广泛应用， GIS技术的不断成熟, 现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化3S测绘技术的应用与研究将是测绘行业立足者提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。

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【论文摘要】：GPS、RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍。同时，文章利用地理信息系统(GIS)对测绘地形、地籍以及生成土地证、房产证等一些图件进行说明,并作相应的转换处理,满足了地籍管理工作的需要。

一、基于GPS、RTK测量技术的地形和地籍研究

（一）概述

GPS、RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍，供同行参考。地形测图是为城市以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供土地管理部门使用的大比例尺的地籍平面图，并量算土地面积。用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置，并按照一定的规律和符号绘制成平面图。GPS新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK新技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（如伪距或相位观测值）及已知数据?（如基准站点坐标）实时传输给流动站GPS接收机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS静态、快速静态定位需要事后进行处理来说，其定位效率会大大提高。故RTK技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。

（二）RTK技术应用

RTK技术用于各种控制测常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时候进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS静态相对定位技术之外，RTK技术即可用于地形测图中的控制测量，地籍测量中的控制测量和界址点点位的测量。地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点，然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法，利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视，而且至少要求2-3人操作。采用RTK技术进行测图时，仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，通过电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。

（三）RTK技术在地籍测量中的应用

地籍和测量中应用RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，同上述测绘地形图一样，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统，可及时地精确地获得地籍图。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由PS软件中的面积计算功能直接计算并进性检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。在土地利用动态检测中，也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量，对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测，则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。

二、GIS在地籍、地形测量中的运用

（一）概述

目前GIS正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS系统集成的平台,它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS(WEBGIS)是利用Internet技术在网络上空间信息,供用户浏览使用,成为GIS社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS是把GIS功能模块划分为多个标准控件,完成不同功能,通过可视化工具集成起来,形成最终GIS应用。嵌入式GIS是将GIS功能与嵌入式设备,嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS(3DGIS)目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现,立体可视化技术的应用,三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识,其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。

在GIS软件开发方面,更换平台和环境,扩展数据库管理系统、更改一切语言和开发模式。操作平台以原Unix为主流更换到WindowsNT/2000平台,后者已成为发展主流。在理论研究方面,时空数据处理及三维GIS仍然是当前热点,随着计算机处理能力和多维空间可视化技术的进步,推进商品化的多维GIS将为时不远。在国内,当前研究GIS系统的主要有中国地大、武汉瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小几十家企业,各家软件偏重点不同,使用方法各异。针对各个单位要求形成的数据格式不一样,作者在各个软件上分别使用,并转换到通用平台上,使之能在通用平台上操作、修改、编辑等,完成工作的需要。

（二）建设方案的设计思路

1.关键技术

（1）高分辨率对地观测技术

数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。

（2）3S一体化

3S指的是全球定位系统(GPS)、卫星遥感系统(RS)和地理信息系统(GIS),是建立数字城市的三大支撑技术,GPS可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性,RS可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制,GIS具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力,但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长,方可形成和提供所需的对地观测,信息处理和分析模拟能力。

（3）空间一致性匹配

建立数字城市是一项庞大工程,不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图,要在数字城市系统中复合显示,叠加查询和综合分析必须进行系统整合。

（4）互操作

统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下,从一个系统到另一个系统的信息交换能力,现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS),主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS服务模型、信息群模型)组成

2.系统结构组成

行业数据库,行业办公自动化系统,行业信息化系统、行业基础档案库

（2）3S技术系统

包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空)、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星

定位系统(GPS)、立体测量系统。

（3）硬件环境

计算机硬件(包括外设)、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。

三、计算机技术在地籍地形测量中的运用

下面是应用软件的一个中文菜单提示:NAPGIS一个很大的特点就是图形和属性之间的联系紧密,图形处理功能强大。在其上建立的地籍管理信息系统除了图形处理能强大以外,还提供了一套符合土地系统的解析图形编辑法及十分强大的历史管理功能,解决了图形与属性数据历史信息管理的难题。宗地的属性数据是十分丰富的,由于各地经济发达的程度不同,城市的规模不同,需求的不同,它包括的内容也是多种多样的;但要以把宗地属性分为两类:空间方面的属性和人文方面的属性。空间属性主要有宗地面积,座落,四至等,这些是国家土地管理局颁

布的《城镇地籍调查规程》及《土地登记规则》中规定必须要具备的,另外还包括一些地区根据自己的需要所增加的一部分,如:地物分布及类型面积情况、容积率,密度等,从计算机管理的角度考虑并结合MAPGIS的特点,空间方面的信息又可分为与图形紧密联系的属性(如宗地面积,周长,宗地号,界标类型等)和一般性质的空间属性(如:宗地座落,四至等),在MAPGIS中根据这两种数据的特点,将其放在图形数据中由MAPGI平台直接维护其一致性,令面积的核算快速准确,而将一般性质的空间属性放在外部数据库中;而人文属性包括宗地的权

属、共用关系、用途等信息,这一部分属性全部放在外中数据库中,通过宗地号与图形数据建立联系。将上述的数据准备好以后,就可以进入系统进行初始数据采集与系统建库了。对于地籍数据而言,系统数据分层处理必须以能提高工作效率,便于数据分析,统计,查询,并且有良好的可扩展、可伸缩性,能够满足各地区地籍管理工作需要为目标。结合阳县地籍,可以按如下专题进行分层:地形数据分过渡层、方里网、测量控制点、居民地、独立地物、交通及附属、水系及附属特殊地貌、植被、注记、地形、电力线等层。界址数据包括界址点、界址线、宗地。由于界址数据在测量时就是一个整体,因此这一层没有进行分幅管理,而是充分发挥MAPGIS对数据的管理能力,从物理上就作为完整的一体进行管理。

参考文献

[1]喻华.GPSRTK技术在地籍测量中的应用[J].测绘通报,2007,(04).

[2]陈超.浅谈GPS、RTK测量技术在地形和地籍测量中的应用[J].科学大众,2007,(05).

[3]刘娟,郝建新,张金榜.浅谈GPS--RTK技术在地籍测量中的应用[J].科技信息,2007,(03).

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[5]赖高望.论GPS对土地测绘的控制与应用[J].广东科技,2007,(03).

[6]刘小玲.RTK技术在控制测量中的应用[J].中国农村水利水电,2007,(05).

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【关键词】超站仪技术，复杂地形，测量

中图分类号：P2 文献标识码： A

一、前言

随着测绘水平的不断提高，对超站仪技术在复杂地形测量中应用的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的方法，不断完善超站仪技术就成为当前一项十分紧迫的问题。

二、超站仪的介绍

全站仪在大地测量及工程测量中发挥着重要作用，但也有一定的局限性。比如，必须在有控制点的情况下才能进行施工放样及测图等，另外作业影响范围很有限。GPS的优点是大家共知的，但由于其必须保持对卫星通视条件下才能作业，因此在楼厦林立的城区和植被茂密的山区，其作业将受到干扰或者不能作业。

电子全站仪在大地测量及工程测量中发挥着重要作用，但也有一定的局限性。比如，必须在有控制点的情况下才能进行施工放样及测图等，另外作业影响范围很有限。GPS的优点是大家共知的，但由于其必须保持对卫星通视条件下才能作业，因此在楼厦林立的城区，其作业将受到干扰或者不能作业。

全站仪是一种集测角、测距、计算记录于一体的新型测量仪器。它最大的缺点是仪器和测站要通视及能见度。测量时需要控制点。

超站仪技术的缺点是收卫星信号限制，基站和移动站数据链通信干扰和距离限制。测量时经常使用连续运行参考站（CORS）时可以不需要控制点。即使使用单基站模式时，控制点和测区保持一定的距离。

超站仪就是集成了全站仪和超站仪所有功能的仪器，超站仪又可以分别单独使用。但超站仪又不是两者简单的叠加在一起。它打破了制约超站仪联合作业的瓶颈。将测量应用推向了一个“联合作业”的全新境界。它最大的特点就是数据共享，由超站仪统一操作数据管理。

三、超站仪技术的优点

随着测绘科学技术的发展，传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。超站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新方法。随着GPS系统的不断改进，超站仪已经达到了比较满意的精度要求，可以满足常规测量的要求，尤其对于开阔的地段，直接采用超站仪进行全数字野外数据采集。对于树木较多或房屋密集的地段，采用超站仪测定图根点，通过全站仪采集碎部点。超站仪测绘地形图，可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图，就必须建立图根控制网，这样须投入大量的时间、人力、财力；如仅用超站仪测图，可以省去建立图根控制这个中间环节，节省大量的时间、人力和财力，同时可以全天侯地观测，但由于卫星的截止高度角必须大于13°-15°，它在遇到高大建筑物或在树下时，就很难接收到卫星和无线电信号，也就无法进行测量。如果用超站仪进行数字测图，上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时，空旷地区的地形、地物用超站仪测图；树木或房屋密集地区的建筑物、构筑物用超站仪实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测图。这样可以大大加快测量速度，提高工作效率。

四、超站仪的优势

使用超站仪可以充分发挥以上所述的各项功能，可真正实现测量工作的自动化、智能化、高效益和现代化，不愧于世界上最先进的地面测量仪器，而且还有以下的有利因素或优势：

1、可节省80%的测量时间

若采用传统的测量方法，通常先用GPS做控制测量，然后用全站仪放样或测图。在测量过程中，完整的超站仪流动站和全站仪每次测量只能用其中一种，另一种闲置，实际延误了测量时间。若采用超站仪测量，实质上是两种仪器同时应用，可节省80%的作业时间，大大地提高了工作效益。

2、它改变了测量的外业工作

控制测量历来是各项测绘工作的依据和基础。在某种意义上，“测量控制网”好比测绘领域里的“必然王国”，它束缚着所有的测绘工作，即使近几年发展起来的GPS-RTK技术也不例外。过去，传统测量的惯例是“先定向、后测量” 而超站仪有“无控制点”作业原理作保障，就可以先测量再定向或者边测量边定向。

3、价格便宜

早期的测量者要实现超站仪的各项功能，需要购买一套完整的超站仪流动站和全站仪。若购买徕卡公司的仪器所需费用大概为6-7万美元，但现在若买一台同厂家同等精度的超站仪仅仅需要一半的价钱，而且工作效力大大提高。

五、超站仪技术在复杂地形测量中的应用

由于超站仪集成了全站仪及GPS的功能，可实现无控制点情况下的外业测量，这种作业模式可以大大改善传统的作业方法，应用领域非常广泛，比如对于偏远山区、农村地区的矿山测量、线路测量、工程放样、地形测图等劳动强度较大的测量工作，还有建筑场所、快速发展中的城市地区，能够大大提高工作效率，节省人力物力资源。

1、超站仪在控制测量中的应用

在某地区5平方公里1：500地形测量中，由于地区位于城市郊区，地形起伏大，房屋密集，树木较多，通视困难，采用超站仪的技术优势进行测量较为方便。此次测量以物建筑为主，基准站设置在地区的中部、地势较高的五层楼楼顶，符合基准站的架设条件，与已知点的距离在2.0～3.0km之间。联测四个D级GPS点和三个三、四等水准点，采用两台双频GPS接收机实时动态测量模式，流动站用支撑杆竖直。布点时为了方便测图使用和便于超站仪测量等因素，尽量避开高压线、高大建筑物及高密树林等因素对超站仪测量的影响。实在无法回避的地方，采用增加观测时间、增加观测次数的方法以提高观测精度。由于GPS并不需要点间通视，不必为通视的原因而搬好几次站，大大减少了测量时间。流动站仅需一次完成，所以减少了人力、财力。

超站仪控制测量时，首先用已知控制点建立投影的局部归化参数，仪器将直接记录坐标和高程，查看解算后每个控制点的水平残差和垂直残差。本次测量解算出两坐标系之间的转换参数，水平残差最大为±2.5cm，垂直残差最大为±0.6cm。为了提高待测点的观测精度，将天线设置在对点器上，观测时间大于20秒，采用不同的时间段进行两次观测取平均值；机内精度指标预设为点位中误差±1.5cm，高程中误差±2.0cm；观测中，取平面和高程中误差均小于±1.0cm时进行记录。

超站仪点两次观测值坐标较差最大值为±2.8cm，最小值为0.3cm。考虑到两次观测采用了同一基准站，观测条件基本相同，可以将其视为同精度双观测值的情况，进而求得观测值中误差和平均值中误差。观测值中误差为±0.9cm，平均值中误差为±0.6cm。这说明超站仪技术能满足《城市测量规范》中最弱点的点位中误差（相对于起算点）不大于±5cm的要求。

同时，我们采用常规手段对超站仪控制点进行了四等水准测量。平差后，每公里高差中误差为±4.2mm，最弱点高程中误差为±6.5mm。在进行超站仪平面控制测量的同时，我们也利用超站仪技术进行了高程测量。两次超站仪高程测量的成果高程较差最大为-4.7cm，最小为0cm.观测值中误差为±1.4cm，平均值中误差为±1.0cm。

2、超站仪在数字测图中的应用

利用超站仪快速定位和实时得到坐标结果的特点，可以进行地形的碎部测量来代替常规的数字测图。以1台GPS基准站，另一台或几台移动的GPS接收机分别开始进行碎部点测量。地形点的测量可以在数据采集的功能下进行，也可以根据现场地形的实际情况进行测量设定，在测量管道中心线或道路边线时可以设定按距离进行采集，距离可以人为设定；在匀速运动测量的过程中，可以设定按时间采集，时间间隔也可人为设定。采集完将数据格式转换为“点号，东坐标，北坐标，高程”形式，保存到硬盘，使用软件经过成图处理，生成数字化地形图。

地形点的采集可以单人作业，在建筑区内较为开阔的区域进行数据采集，发现超站仪的采点速度相当快，由于初始化速度快（小于30s），并且在线运动过程中不失锁，每个碎部点采集时间不超过2s（含点位代码输人），因此，采点速度几乎等于走路的速度，可以充分发挥超站仪快速高精度定位的优势。

也可以在作业中采用超站仪测量模式的优势，准确快速地建立图根控制点，在图根控制点上由全站仪配合电子手簿进行碎部点的数据采集。该法不像常规图根导线测量那么烦琐，受地形的限制，也不用仪器设站，从而减少了因多次设站带来的测量累计误差，提高了全站仪碎部点采点的点位绝对精度，使地形测量方便快捷，大大提高了地形测量的工作效率。在地形图、地籍图等的测量应用中，均取得了很好的效果。

五、结束语

从实际工作出发对当前超站仪技术在复杂地形测量中的应用等相关知识，进行了粗略的分析和研究。综上分析，超站仪技术应用工作的主要任务是运用科学的方法，促进复杂地形测量工作的顺利开展。

参考文献

[1]孔祥元等，大地测量学基础，武汉大学出版社，2006

[2]刘洪涛等，超站仪在地籍测量中的应用分析，城市勘测，2009

[3]楼楠等，超站仪的特点分析及功能测试，装备园地，2011

[4]张正禄等，超站仪定位系统概述，测绘信息与工程，2010

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摘要：地理信息测绘广泛应用于国家建设的方方面面,传统意义上的经纬仪及测距仪等测绘方式严重阻碍了测绘的精度和效率，GIS技术的应用给广大测绘研究者带来了很大便捷，那么GIS的应用又有哪些新趋势呢？本论文将就此问题展开。

正文：

测绘工作以及测绘数据的重要性，以及被越来越多的人所人士，不但是测绘专业人员，无论是地籍管理还是建筑工程规划，都需要使用测绘人员所提供的地理数据进行计算。如何能更好的解决这个问题呢？

地理信息系统（GIS）为测绘人员提供了一个一体化工具，使他们可以将各种格式和来源的数据整合在一起，进行维护和管理、并且使用动态地图来可视化数据和关联信息，可以对资源管理进行更好的分配和管理，还可以进行建模和分析工作。GIS技术还可以扩展出为测绘人员和工程师的特殊需求而开发出的新的工具。先来了解GIS。

一、GIS相关介绍

GIS即地理信息系统（GeographicInformationSystem），经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

谈到了GIS技术，在地籍测绘领域中应用技术，不得不提还有GPS（RTK）技术和RS技术。

GPS即以卫星为基础的定位导航服务系统。卫星（空间部分），地面监控系统（地面控制部分），信号接收机（用户部分）是其三个主要组成部分。全球定位系统的主要特点是精度高，灵活性强，速度快，操作简单灵活，连续全球覆盖，提供准确的三维立体坐标以及相关信息，可以持续连续全天候作业等强大的优势和特点，已被广泛应用于各个领域。全球定位系统已经成为地籍测绘领域较为重要的核心技术，在现代地籍测绘中发挥着重要的作用和影响，是进行地籍测绘的重要手段，现代地籍测绘工作中不可或缺的一个重要组成部分。

RS技术的全称是遥感技术，遥感技术主要是是利用飞机、卫星等空间平台上的包括可见光、红外、微波、激光等传感器，远距离从空中对地面进行观测（扫描、摄影、传输和处理），主要根据目标反射或辐射的电磁波，经过校正、变换、图像增强和识别分类等处理。从而快速地获取大范围地物特征和周围环境信息，获得实时、形象化、不同分辨率的遥感图像。具有蕴含信息量丰富，全天候工作。获取信息的周期短，多时相多光谱的特点，成为高效获取信息的重要手段和途径。

二、GIS在测绘中的应用

2.1 GIS在相关领域的应用

GIS技术在现代社会中有着广泛的应用，涉及到测量、勘探、规划、管理等各个领域。GIS在现代测绘工程中起着重要的作用。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。

另外，GIS系统结合我省水利部门的需求，增加了大量的水文站、降雨量站、蒸发量站、堤坝、水库、湖泊等水利信息以及长江宜昌以东和淮河上游的信息。该系统能够完成全省和长江、淮河、新安江三个流域水利信息的查询、显示、打印等功能。

再如，对于城市煤气管网信息系统的建设，GIS系统也发挥着重要的作用。GIS可以为对城市规划管理部门提供可视化管理信息，为了市煤气公司及城市规划管理部门合理利用城市地下空间提供管理手段，对城市地下管线实行实时动态管理。在功能上力求适用，以查询统计、管网分析、成果输出为系统重点。

2.2 GIS在地籍测绘中应用

数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化、应用社会化是 GIS 技术目前的发展方向。CIS 技术的系统集成平台是互操作地理信息系统。它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。面向对象和构件的 GIS 系统，主要是把 GIS 功能模块划分为多个标准控件，完成不同功能，借助可视化工具集成起来，形成最终 GIS 应用。GIS 技术在地籍测绘中发挥着重要的作用和积极的影响，是当今地籍测绘领域较为广泛应用和较为先进的新技术。

三、GIS应用于地籍测绘新趋势

3.1 开放型(Open)GIS

目前一种多用户、跨平台的OpenGIS技术正在被国外的许多研究机构、政府部门和高等院校所研究和开发利用。开放型GIS的研究和应用使得各政府部门及企业之间不同格式的数据能够方便地互访,有利于网络GIS及分布式GIS空间数据库的建立,使GIS的应用领域及其功能大大拓宽。

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。

3.2虚拟现实技术

虚拟现实是目前GIS研究领域的另一重要方向。虚拟现实是对人类真实世界某一部分或某一过程的逼真模拟,给人提供视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉等信息,令人完全置身于虚拟世界中,感受与现实系统一致或接近,从而让人产生一种虽幻犹真的沉浸感。美国MultiGen公司生产的MultiGen软件已可以利用地理信息中心的数字地形海拔数据(DTED)、数字文化特征数据(DFAD)和与之配套的航空或卫星照片,快速高效地构造任何地区的地形地貌和文化特征。

3.3 高分辨率遥感与GIS结合

现在，高分辨率的遥感影像已逐渐应用到商业领域当中，其最高精度可以达到1m左右。高分辨率遥感影像意味着什么？它意味着人们在数据采集和数据更新上的一场革命。在传统的地图数据采集过程中，人们是采用手工作业方式，这要耗费大量的人力和物力，而且数据更新的周期很长。但是，利用卫星拍摄的高分辨率的遥感影像，人们可以迅速得到几周前甚至几天前的最新更新数据使得数据更加真实准确，成本还可以降低十几倍。高分辨率的遥感影像在商业领域有很多应用，如国土资源统计、灾害评估、自然环境监测以及城建规划等各个领域。

以GIS为核心的高分辨率遥感影像与GIS、GPS（全球定位系统）的集成,使得人们能够实时地采集数据、处理信息、更新数据以及分析数据。GIS已发展成为具有多媒体网络、虚拟现实技术以及数据可视化的强大空间数据综合处理技术系统。高分辨率遥感影像是实时获取、动态处理空间信息对地观测、分析的先进技术系统，是为GIS提供准确可靠的信息源和实时更新数据的重要保证。GPS主要是为遥感实时数据定位提供空间坐标，以建立事实数据库。

四、结论

GIS作为计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的一种边缘性学科，其发展与其他学科的发展密切相关。近年来GIS技术发展迅速，其主要的源动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求。另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段。GIS目前虽还未被定义为一门科学,而仅被认为是一项专门的技术,但由于其潜在的科学与经济价值巨大,而且应用领域极为广泛,随着计算机软、硬件技术的发展和GIS数据处理与数据建库技术的进步,GIS将会在理论研究和应用开发方面得到更大的发展

参考文献：

[1]刘南.地理信息系统[M].北京：高等教育出版社,2002.

[2]朱光，季晓燕，戎只.地理信息系统基本原理及应用.北京：测绘出版社，1997