地形图测绘范文
时间:2023-03-19 11:25:02
导语:如何才能写好一篇地形图测绘,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。
篇1
一、前言
土地复垦主要是指把尚未使用的土地改造成可以利用的农耕用地的过程。合理有效的进行土地复垦工作能够显著缓解我国人多地少的现状,是改善我国农业生产条件、促进生态环境恢复和发展的有效途径,对实现耕地总量的提升,增加我国有效耕地面积,提高土地质量都具有重要的意义。
一般情况下,复垦土地都位于比较偏远的地区,这些地区的交通状况比较差,测区的范围也比较分散,这就使得测区的控制情况非常薄弱,在测区范围内以及附近很少有测绘控制点,这给测量工作造成了很大的困难。因此,在对复垦土地进行规划过程中,要求运用灵活的测绘方法和新的技术进行地形图的测绘工作。本文结合实际案例,对土地复垦规划中的地形图测绘进行了分析。
二、地形图测绘的准备工作
(一)地形图测绘的基本要求
地形图在测绘时,必须在图上明确标注项目建设区的边界、符号、土地权属界线、各种类型地区的面积以及所涉及地区的名称,同时还要详细标注项目区域水源和现有主干道路、堤坝和电力等基础配套设施。对于项目区和周边的相对关系要进行详细的叙述,地图的绘制要符合一般的制图要求,包括图例、单位以及制图日期等基本要素。
在项目区域的主要边界控制点上需要标注准确的经纬度坐标标识。另外需要注意的是规划图要根据现状图进行编制,工程的类型和数量一定要与文本中的描述完全一致,沟渠的流水方向也要进行标注,同时,要附加规划前后该项目区中各地类的变化对比表等。
(二)制图软件
土地复垦规划中地形图的绘制一般采用AutoCAD、Photoshop以及Mapgis等软件,其中使用最为广泛的是美国AUTODESK公司的微机辅助绘图工具软件AutoCAD。AutoCAD制图功能比较强,但是AutoCAD对地图空间信息的管理功能却相对较差,因此我们这里主要应用Mapgis进行地形图的测绘。
MAPGIS地理信息系统是中国地质大学中地信息工程公司自主研发的一款大型地理信息系统软件系统,目前已经被广泛应用到地质勘探、环境保护、矿产管理和城市建设等多个领域。Mapgis系统主要包括输入、输出、图形编辑、库管理、空间分析以及实用服务等六个大的模块,其功能强大、操作简单以及高质量的成图质量得到用户的广泛认可。这里,我们就主要基于Mapgis软件进行地形图测绘的分析。
三、地形图测绘的基本工作流程
地形图测绘的基本工作流程如下图所示:
(一)收集资料
通过实地调查、收集资料以及详细的分析,对土地的开发治理情况进行评估,对项目区的精确位置、面积和边界进行确定。同时对待复垦土地的利用现状图与地形图等工作底图的精度和变形程度等是否满足要求进行检查。
(二)扫描工作底图
因为收集的资料中地形图和土地利用现状图通常情况下为纸质图,因此需要对图纸进行扫描使其保存为TIF格式的灰度图像形式,其他的图像选择参数为:字节顺序存储、无图像压缩。
(三)处理工作底图
因为图纸容易发生变形,因此经过扫描后的底图存在比较大的误差,在进行矢量化工作之前要进行处理,可以应用PHOTOSHOP图像处理软件中的自由变换功能将图纸坐标格网线进行水平调整,这样就能够有效解决图纸变形造成的误差问题。
(四)矢量化
采集图形数据一般应用效率高且便于批量处理的矢量化扫描方法。应用图形编辑子菜单中的矢量化输入线功能可以对土地利用现状图与地形图进行分层矢量化,从而生成包含不同内容的线文件;另外,应用图形编辑功能还可以生成点文件。
默认情况下,MAPGIS区文件缺省字段包括标志码、周长和面积,而土地类型和区域名称需要通过库管理子菜单手动编辑生成。同时,为了提高制图效率,输入区参数时可以根据属性对参数赋值。
(六)误差校正
地形图在测绘和矢量化过程中会出现各种误差,这些误差会造成图形的变形。这些误差主要包括处理误差和源误差两种。处理误差主要指数据被录入以后进行处理时产生的误差,例如数据编辑误差、图形化简误差和计算机截断误差等。源误差则是指由于展绘控制点、编绘或者清绘地图时产生的误差。误差的矫正能够保证土地利用现状图和地形图的吻合,一般情况下,在空间分析之前需要对矢量化的土地利用现状图与地形图进行误差分析和校正。
(七)属性输出
在研究过程中需要对矢量数据应用矢量迭加法进行空间分析。该方法能够对矢量空间数据进行分割、套合和剪断等操作,并对和矢量有关的属性进行连接,从而生成一组新的属性数据和矢量数据,这个新要素包含了原来两层要素所具有的属性。
(八)DEM地形模拟和项目方案确定
应用MAPGIS数字地面模型系统能够将等高线、高程点文件转换成TIN生成项目区DEM,并根据地面的起伏情况对土地利用分区、道路和灌排的总体布局进行确定。
(九)规划图的绘制
最后,根据对现状图的分析总结,就可以按照上面的步骤建立确定的规划方案并绘制相应的规划图。应用MAPGIS属性管理系统还可以输出生路、田间道、农渠、斗渠、斗沟等线文件的长度属性。
四、地形图测绘中的主要问题
应用MAPGIS进行地形图测绘过程中遇到的主要问题包括如下几个方面:
1、MAPGIS与扫描文件不兼容,在输入TIF文件以后出现内存不足的提示。这时需要重新调整数据输入参数,底图扫面后的参数选择设定为无图像压缩和字节顺序存储。
2、经过矢量化以后的地形图与土地利用现状图无法吻合。这主要是因为存在误差而造成的,在矢量化以后,必须应用MAPGIS的误差校正系统进行误差校正。
3、地形图绘制的工作效率较低,这时可以应用MAPGIS的一些快捷命,例如在造区后就可以根据地类赋参数、根据属性赋参数或者根据线参数赋属性等,这样能够显著提高工作效率。
五、结论
本文提出的测绘方法在图像绘图过程中需要一系列的处理,与传统方法相比,不仅节约了大量的人力物力,还显著提高了工作效率省时省力,使得这种方式在交通条件较差的情况下节省大量的成本。实际操作过程中,要求工作人员必须对相关软件有一定的了解对MAPGIS的相关技术非常熟悉。应用上述方法能够产生良好的效果,完全满足土地复垦规划的设计要求。
参考文献:
[1]汤小林.MAPGIS在唐山市土地开发整理规划编制中的应用[J].矿山测量,2004年.
[2]汤江龙,赵小敏.GPS实时动态RTK技术在土地测量中应用研究[J].江西农业大学学报,2007年。
篇2
关键词:土地 开发 整理 前期 测绘 测量
Abstract: with the continuous development of society and progress, pay attention to the land development and consolidation of topographic map surveying and mapping is of great significance. The article mainly discusses the land development and consolidation of the relevant contents of the topographic map surveying and mapping.
Key words: the land development and consolidation of surveying and mapping measurement
中图分类号:F301.24文献标识码:A 文章编号:
引言
随着为国民经济的快速发展,坚守18亿由耕地红线,保护好有限的耕地成了国家的基本国策。国家进一步加大耕地占补平衡补充耕地质量和管理力度,项目逐年实施和完成。项目在施工过程中引发的群众不满意问题,分析原因:设计不合理,施工不与实际相结合。根据笔者配合水利、土地、环保、农业几家设计院进行土地开发整理项目设计阶段的测量工作和参加的项目竣工图测绘工作的经验,提出了在该项目中1:2000地形图测绘的新特点。
1.项目测绘的重要性
土地开发整理前期测绘工程是进行土地开发整理项目可研、规划设计以及施工验收的重要基础,是土地开发整理项目的重要环节。土地开发整理现状图和土地开发整理规划设计底图的专题地籍测绘是一项技术性较强的基础性测绘工作。是为土地开发整理项目可行性研究、规划设计、工程量计算、施工放样和项目实施服务的。土地开发整理项目地形图测绘的准确程度直接关系到整个项目的设计成果质量和后期施工精度,所以项目的前期测绘是整个项目顺利实施的关键。
2、常规1:2000地形图测绘的特点:
1)确定坐标系统和高程系统,等高距山区为2米,平原为1米。
2)作业依据《工程测量规范》(GB50026―2007),《国家基本比例尺地图图式》GB/T20257,《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2001。
3)控制测量
利用测区内及附近已有的控制点进行起算,在每个项目区范围内布设2对GPS―E点作为本测区的首级控制网。在首级控制基础的基础上,布设一级导线点,布设成单一附合导线。8秒点相对于起算点精度应满足:点位中误差小于±5cm。图根点是直接提供地形图测绘的依据,可在以上各等级控制点基础上加密布设,图根点应满足测图需要。每幅图埋石点的数量(含等级点)为2个。在埋石困难的街道和水泥地面上,也可打入带十字钢钉,凿20cm x 20cm框整饰。深0.5cm,框宽lcm,涂上红油漆并写下等级点号。
4)地形图测绘
用全站仪施测地物点、地形点时,每一测站测完碎部点后应归零检查,归零差应不大于40”,测站至碎部点的距离一般不超过300米,最长不超过500米,地形点间隔一般不大于40米;每个测站安置好仪器后,首先必须进行定向及定向检查,然后才能进行碎部测量,防止因输入控制点坐标或点号有误或其他原因造成整站成果作废;GPS-RTK测图时应检查3个以上的控制点;永久性的电力线、电信线均应准确表示,电杆、铁塔位置应实测。当多种线路在同一杆架上时,只表示主要的。电力线、电信线可不连线,但应在杆架上准确绘出线路方向;地形图上高程注记应分布均匀,一般每方格应有10个以上高程注记点.在街道交叉中心、道路面、桥面、广场、地下检修井口,较大窀地等位置适当加注高程,高程注记到分米;河流、沟渠应按测图时的水位测定,并按图式符号表示。沟渠底、水田面应测注高程;地形图编辑时,各种注记字体大小要认真按图式规定执行,不能随心所欲,以免混乱。
3、土地开发整理项目中1:2000地形图测绘的特点:
1)项目区范围
测区范围以可研报告规划图(1:1万)为准.多测50一100米。项目区线村庄时,村庄以晕线表示。村庄线的建筑物要分户表示,方便判图。进村道路要测约50米,并注明路面材料结构,以利于后期项日区内道路设计时便于连接;项目区流经的河流水系,渠道要外延100―200米,以利于项目区引水和排洪的设计:如需客土回填,需测量运距,以利于预算的编制。
2)道路不论宽度均要上图,标示不清的应在图上注明宽度和路面材料结构。
电力设施(包括高、低压线路,变压器)均要注明型号、电压等;所有水工建筑物(包括井位、斗门、跌水等)均要上图,并对水井编号,调查权属,深度、水量,项目区内的斗、农渠要测渠底高程,绘制纵断面图,并注明U型渠或T型渠,标出上口、下口和深度(断面尺寸),衬砌位置和形式,高分支渠和低分支渠每隔300米测横断面,特殊部位加测,并测量斗门等渠系建筑物的位置和底部高程,对渠道质量进行标注.分为好、需维修、重修三种,注明长度。
3、土地权属的调查测绘
对项目区的县、乡、村(行政村)界标示清楚,图上注明权属名称。根据参加竣工图测绘项目了解到,田问路和生产路难以调整和拓宽的原因是小组(自然村)利益不均衡的原因,所以小组界也需标示清楚。注明路中、路边、坎上、坎下等,以便道路调整和田块归并。同时,在考虑农田灌溉面积和范围时,也要考虑水利设施所处土地权属与今后使用者土地权属统一问题。
4)土地质量调查
组织项目测量人员学习项目可研阶段规划设计报告,充分了解设计意图,使测量人员能提高到设计人员的高度。对需要整理的田块的上层厚度进行测量,对需要覆土的田块碎部高程点加密观测,对需要移迁的土石方测好方量,对大于2米的石块需爆破的,要特别表明。如有地下管道需调查管道材质、用途、表示在图上。
5)地形地貌测绘
由于土地开发整理项目的特殊性,要求高程注记点密度大,大于30cm的田坎均要上图,坎上坎下均注高程点,分清地类,调查分清旱地、水浇地,对果园要注明幼苗、成林、挂果等详细信息,以便设计分析考虑。
6)现场调查研究
测绘资料是基础资料。在保证准确性、及时性和现势性的同时,更要增加实用性。测绘工作是先行军,离不开项目区干部群众的配合帮助。在测绘过程中,不仅要充分了解设计意图,更要了解现实的可行性,了解当地土壤、气候、农业状况,和当地群众的耕作习惯。如设计的确和现实冲突.应及时和设计人员沟通,进行调整。
4、地形图测绘在土地开发整理项目中发展趋势:
随着第二次全国土地调查的完成,查清了农村每块土地的地类、位置、范围、面积分布和权属等情况。将基本农田保护地块(区块)落实到土地利用现状图上,并登记上证、造册;建立土地利用数据库和地籍信息系统,实现调查信息的互联共享。这也为士地开发整理项目可研阶段提供了比较切实的底图。同时随着GPS技术的迅速发展,可研阶段外业踏勘调查配备了手持亚米级GPS。可研和初步设计越来越切近,使今后的测绘工作方向、任务更加明确。测绘技术随着测绘仪器的发展,正在突飞猛进。近年来GPS-RTK的日趋成熟,使测绘工作上了一个大台阶。GPS―RTK在土地开发整理项目中配合全站仪的应用,大大提高测量速度和整体精度。随着土地开发整理项目的推进,设计、测绘的不断结合、提高,在今后的土地开发整理项目中,测绘工作会越做越好,测绘成果会最大化的满足设计需要。
结束语
实践表明,项目施工必须严格按照规划设计进行。而要做好符合实际、满足百姓需求、具有发展和前瞻性的设计,测绘资料必须详实准确。测绘能反映出设计所需要的基础数据,所以土地开发整理项目的前期测绘是整个项目顺利实施的关键环节。
参考文献
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[2]徐黎明.浅析土地整理项目地形测绘与规划设计的业务衔接[J].建筑设计,2009(26):141―143.
[3]张奇.胡石元,施秧秧,等.GPS---RTK技术在土地整理测绘中的应用探讨[J].测绘与空间地理信息,2008,31(2):20―22.
[4]任启萍,赵生良.GPS--RTK技术在土地整理测绘中应用的探讨[J].河北农业科学,2008,12(9):77―79.
篇3
【关键词】数字地形图;测绘;问题探析
随着社会和科学技术的不断发展,目前的大比例尺地形图多为数字地形图,人们对于数字地形图的要求越来越高,因此,由于先进科学技术的应用,数字地形图的测绘技术也日益发展成熟,但是,数字地形图的测绘技术仍存在一些不完善的地方,并且存在一些值得探讨和总结的常见问题,因此,本文对数字地形图测绘中的几个问题进行了探讨。
一、全站仪测碎部点的检查方法
(一)全站仪测碎部点时可能出现的错误
1、人为因素。由于人为因素的影响,使得照准的起始方向出现偏差,从而对碎部的坐标产生一定会影响,但是全站仪的录入人员将错误数据完全录入,一旦录入,便很难进行后期检查,因此,影响了碎部的后期成图[1]。
2、点号偏差。全站仪记录的点号往往与绘图员绘制的点号有所偏差,因此,二者的点号往往不能做到一一对应,需要对错误进行检查并更正,这就会影响测绘进程,从而延误测绘进度。
(二)避免错误的有效措施
1、对全站仪做对中、整平处理,并输入所需坐标,使用棱镜与后视对好,最后使用全站仪测量后视点坐标。然后将后视点坐标的测量值与输入值相对比,检验点位的正确性。
2、确定照准起始方向与视线内的明显目标,并记录方位角数据,之后,每间隔一段时间后便可再次测量方位角读数,检验全站仪的方向是否发生偏移。
二、新增建筑物的补测方法
寻找合适的位置设站,要求站点位置可以清晰的观测到部分新增建筑与已知点的位置,将站点中仪器与棱镜的高度均测量出来,然后测量高程碎部点,并利用全站仪对垂距进行测量,以此推算出站点的高程[2]。在全站仪中输入站点的高程,以此得到后视点坐标,一直持续该工作,直至完成新增建筑物的补测。
三、数字地形图的修测方法
(一)收集相关资料,评定原图是否可用
1、审查测绘资料。收集测区的地形图以及其他相关资料,并对其进行审核,检验其是否达到国家相关标准以及是否存在重大缺陷。若原图中存在重大缺陷或者不符合相关标准,则可确定原图不可用,并应尽早重新进行测绘。原图的重大缺陷包括:地形图与实地在较大程度上不相符;控制点偏差较大,超出规范偏差范围;测绘图经数字化后严重变形。
2、检验控制质量。需要进行检验的控制质量,其等级通常较高。对控制质量进行检验时,应按照等级顺序进行,上级质量检验合格后方可对下级进行控制。进行下级控制时,尽可能使用检验合格的控制点,便于对控制点进行二次检验。若控制点偏差超出控制范围并无法与甲方协商取得理想结果,则不予应用,应重新设置图根和首级。
3、实地检验。利用全站仪设站,设站位置通常符合就近原则,并且能够保证全方位检测周边地物[3]。
4、汇总检测数据。汇总各个地区的检测数据,并且计算控制点与实地之间的误差值,根据误差和其他参考资料确定地形图是否可用。
(二)制定具体修测方案
1、零星修测。在原有地物和控制点的基础上进行修测,并对原有控制点进行一定程度的更改。若原有控制点遭到一定程度上的破坏,则可以在地形图上选择3-5个特征点,并通过后方交会的方法验证特征点,通过验证后方可进行修测。
2、成片修测。通过高级控制点对首级控制点进行连测,便于检验控制点并提高其精度。如果误差偏移量过大,严重超出范围标准,则需要偏移整片地形图,并继续对其进行修测工作,从而确保测绘精度达到规定标准。
3、部分修测。当只对部分区域进行修测,且修测区域多于整体区域的3/4时,应选择重新测量,并重新选择控制点。另外,该区域的控制网,包括水准控制网和GPS控制网均应重新设定,并根据相关要求规范地形图的测绘,从而满足城市建设需要。
(三)实施修测
1、全要素修测。全要素修测即对地物进行全方位修测,并且以不同时期的不同规范标准来规范修测地物,在对数字地形图进行测绘的过程中,一般来说均采用全要素修测方法。
2、重点要素修测。当面对某些任务量很大且任务面较广的测绘项目时,通常采用重点要素修测方法,由于规定时间过于紧迫,且缺乏修测力量,因此,往往只是针对某些有特定需求的要素进行测绘。在正式修测前,首先应向水利、城建等相关部门提出修测申请,以获得相关资料,并在地形图上标志出重点修测区域,为修测计划提出详细的切实可行的修测方案。
(四)修测数字地形图注意事项
1、质量评价。为了确保数字地形图有着较高的质量评价,需要严格控制数字地形图的图根,并且严格检验各项控制系统以及地形图的精确度。
2、在对地物进行修测与测绘前,应利用先进的地理信息系统取得相对准确的测绘数据,并对数据进行分类,数据的分类形式与测绘软件中的分类形式应保持一致。
3、保证修测区域与周边地物进行和谐的衔接,若周边地物出现偏移,则应主动对偏移地物一同修测。
4、尽量完整保存历史数据,严防历史数据丢失。在单位专门建立档案管理处,保存每次的测量数据,以见证城市的发展。
5、在测绘时,可加入甲方的特殊要求,便于处理地理信息。
结语:
综上所述,全站仪测碎部点可能出现一定的问题,但是本文针对这些问题,提出了相应的解决措施。在对数字地形图进行修测工作时,首要任务位收集相关资料,评定原图是否可用,然后针对不同的修测要求制定具体修测方案,之后即可对数字地形图进行实地修测,完成修测后还应对修测结果进行完善与检验。在完成修测方案时即应组织专家团队对修测策划进行审核,经过审核后方可进行施工。只有严格控制修测方案与修测流程,才能更好的完成数字地形图的修测工作,并有效提高数字地形图的修测质量。
参考文献:
[1]杨晓明,段莉.数字地形图测绘中的几个问题探析[J].测绘通报,2004,10(21):42-45.
篇4
关键词:三维数字地形图;三维规则网格;地形模型;地物模型
中图分类号:TH761文献标识码: A
引言
二维的表达方法具有很大的局限性,二维数字地形图虽然简化了空间地理信息理解和表达的过程,但是却损失了空间地理信息的真实性和完整性。三维数字地形图主要用大比例尺表达小区域的地理信息,对客观世界的表达更完整、更准确、更直观,表达地形时能反映真实地表微小的高低起伏;而表达地物时能很直观地显示物体的空间立体结构或形状。如图1所示。
三维数字地形图中空间数据的采集精度和二维数字地形图的精度要求一样,但对测绘技术有更高的要求。不仅要采集所有地形和地物的特征点以及地物的高度,而且采样点相对比较密集,采集更多的信息或数据。并且绘制地形和地物的方法也与二维数字地形图有明显的差别。省略了符号表示的复杂性和不直观性,可视化的效果更加直观、精细。
三维空间数据的获取方法
三维数字地形图对地理信息精细、完整的表达是建立在大量细致的数据采集基础上的。目前,获取大比例尺三维数字地形图空间数据的方法主要有以下四种:
数字摄影测量技术。用摄影测量的方法建立空间地形立体模型,量取密集的数字高程数据来建立三维数字模型。这种方法较适用于较大区域的三维数字地图。
全站仪测量技术。这种方法可以获取三维的空间数据(即包括Z坐标值),并且全站仪对于Z坐标值的获取精度较高。全站仪测量技术是采集三维数字地形图地形和地物特征点、线最理想的手段,且能够测量地物的高度,它较适用于小范围、大比例尺且精度要求高的三维数字地形图,但费时费力。
GPS RTK技术。GPS RTK和全站仪测量都是大比例尺三维数字地图中数据采集的主要手段,但是GPS RTK在该领域的应用受制于城市中卫星信号接受不足以及高程异常的缺陷,且在获取地物的高度值h时有一定难度。
以地图为数据源的三维空间数据的获取方法。这种方法虽然也有一些概略的地物高度信息,但很难准确推测其高度,所以用这种方法制作三维数字地形图的精度较差。获取各种面状、线状和点状地物的高度值是表达地物立体形状的数据基础,但是,目前的三维空间数据采集方法都难以采集地物的高度值。这是三维空间数据采集的难点。
三、纸质地形图的数字化原理
AutoCAD是最成功的绘图工具软件之一,用AutoCAD制作数字地形图通用性最好。地形图主要是由一系列的等高线、地形点、地物及各种构造线构成。AutoCAD可用点、线条及文字等信息力-便快捷地标绘出任何实体,因此,完全可用AutoCAD绘出1张地形图的全部信息。数字地形图实质上就是把纸质地形图上的全部信息准确地复制到AutoCAD绘图区域,并按其格式记录下来的过程。纸质地形图(亦称基础地形图)上等高线由不规则的光滑曲线构成,用AutoCAD的样条曲线命令Spline描述,地形图中的独立高程点可用绘点命令Point描述,地形图中的房屋建筑等直线条实体用绘直线命令Line来绘出其形状。一旦把基础地
形图的全部信息复制到AutoCAD平台,并给这些信息赋予高程值,就获得1张与基础地图完全一致的具有三维坐标的数字地形图。
四、三维地形与地物绘制
三维地形的绘制
常见的数字地形表达方式有三种:等高线模型、不规则格网模型(TIN)和规则格网模型(Gird)[。等高线模型利用等高线上的点直接生成三维地形会具有明显的台阶痕迹,而且等高线也无法很好地表达特殊地貌(例如陡坎、沟壑等)。不规则格网模型(TIN)也就是不规则三角网,是由不规则分布的采样点生成的连续三角形来逼近地形的真实表面,没有格网结构规则而且其表面分析能力比较差。规则格网模型(Gird)具有等间距均匀分布的特性,三维规则格网模型表达地形更加直观、精细、逼真(如图2所示),在表达特殊地形方面(例如陡坎、干沟、隆等)有更大的优势。二维数字地形图用二维符号很难表示特殊地形的空间形状或者结构,而用三维规则格网地形模型就能直观地显示出来,省略了符号表示的复杂性和不直观性,可视化的效果更加直观、精细(如图3所示)。
三维数字地形图表达地形的精细程度取决于采样高程点的细致程度,三维格网的分辨率取决于地图比例尺,也取决于地形的复杂程度。可考虑用多分辨率的格网模型表达地形,对地形简单的平原区域格网大一些,地形复杂的山区格网小一些,这样不仅表达地形的起伏更真实,且数据冗余更小。
三维地物的绘制
传统的二维数字地形图所有地物用二维符号表达,所有的地物都在高程为零的同一个平面上显示,地物的高程和高度等地理信息用等高线和高程点来判断。这种表达方法显然比三维数字地形图抽象和概略很多。
二维数字地形图上最难以精细和形象表达的是线状地物的空间立体形状。表达线状地物的空间立体形状不仅要表达其在水平方向的拐点,同时也要表达其在垂直方向的各个拐点,即在高程或坡度上明显变化的点。二维数字地形图在表达线状地物的时候仅仅用其特定的二维符号表示其水平方向的拐点或形状,并不能直观地显示其在垂直方向的真实位置和形状,图4和图5说明了三维数字地形图表达线状地物的优势。
五、三维地形与地物的空间匹配集成技术
三维数字地形图包括地形模型以及地表和地下的各种地物模型,地物模型必须要和地形模型融合匹配在一起,各种地物模型与地形模型必然发生联系。在地形和地物建模的基础上,如何将三维地形和地物数据无缝融合是关键的技术。假如地物与地形没有很好地匹配,就会出现地物飘浮在空中或是地物切入地表下面的情况,不符合真实空间位置的表达。因此,必须采用以下方法才能实现二者的无缝匹配集成。
测量地物特征点时,必须测量其高程值,以便地物特征点能被当作高程点使用。同一个建筑物各个特征点的高程点值应相同,外业采集高程值略有差异时取其平均值。
2)采集地物特征点时,不仅要采集其在水平方向的拐点,还要采集其在垂直方向的拐点。
3)将所有地物特征点当作高程点用于生成三维格网的地形模型。
根据以上提出地形和地物建模及其匹配集成的方法,在某试验区外业测量时采集了符合比例尺1∶500精度要求的三维空间数据,开发程序绘制了三维数字地形图(如图1(b)图所示),并实现了三维量算及空间分析等功能(如图6所示)。
六、三维数字地形图的应用
三维数字地形图在城市规划和工程设计中具有广泛的应用前景,它为规划和设计人员了解现场、开展设计提供了更为直观和详尽的地理信息,而且规划和设计结果同样可以实现直观的三维可视化,也为规划和设计人员表达其规划和设计思想提供了方便。
结束语
能准确地描述和表达地面的高程和地物的高度,提高了数字地图的空间表现能力和量测水平,从而提高了人们对地图的空间认知能力和空间分析能力。
三维数字地形图将传统的二维数字地形图拓展成三维的地理空间信息,可以查询任意特征点的平面坐标和高程等信息,从三维空间的角度去理解和表达真实的客观世界万物它们之间的空间结构关系。它能准确地描述和表达地面的高程和地物的高度,提高了数字地图的空间表现能力和量测水平,从而提高了人们对地图的空间认知能力和空间分析能力。随着三维数字地形图的不断发展和完善,相信不久地将来它在城市规划和工程设计中一定会有越来越好的应用前景。
参考文献:
[1]郭岚,杨永崇. 3维数字地形图及其应用的研究[J].测绘通报, 2002(2): 57-62.
[2]郭岚,杨永崇,唐红涛.三维数字地形图及其地形、地物表达方式探讨[J].工程勘察, 2009, 37(4): 67-71.
[3]史文中,吴立新,李清泉.三维空间信息系统模型与算法[M ].北京:电子工业出版社, 2007.
篇5
【关键词】带状地形图;绘制;技术法规
1.测图作业之前准备工作
1.1选择测图作业时段
测线沿线地物地貌复杂多变,为获取完整的数据,理论上必须根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段。卫星的几何分布越好,定位精度就越高,卫星的分布情况可用软件查看多项预测指标,根据预测结果合理安排工作计划。卫星可见预报原则:(1)RTK作业前要进行严格的卫星预报,选取PDOP6的时间窗口。编制预报表时应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何图形强度因子等内容;(2)卫星预报表的有效期以20天为宜,当超过20天时,应重新采集一组新的概略星历进行预报;(3)卫星预报时应采用测区中心的经纬度。当测区较大时,应分区进行卫星预报;由于种种原因,上述情况很少能做到,只能在实地测量时根据实际情况再来确定。
1.2测图作业准备
(1)参数转换:众所周知RTK直接测出的为WGS84坐标,而我们所使用AUTOCAD软件要使用数字坐标,而非经纬度坐标,这就要进行坐标转换,就是参数转换。选取能覆盖路线的首级控制点进行参数转换,参数转换点必须在三个以上。记录参数转换结果。RTK碎部点测量平面坐标转换残差不应大于图上±0.1mm。RTK碎部点测量高程拟合残差不应大于1/10基本等高距;(2)基准站点位要求:基准站的选择必须严格。因为基准站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作;周围应视野开阔,截止高度角应超过15o;周围无信号反射物(大面积水域、大型建筑物等),以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰;基准站应尽量设置于相对制高点上,以方便播发差分改正信号;基准站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外,要远离高压输电线路、通讯线路50米外。
2.基准站运行期间作业要求
尽管各RTK设备在设计时考虑到防水、防晒等因素,但作业时应尽量避免烈日暴晒或雨水淋湿;基准站工作期间,工作人员不能远离,要间隔一定时间检查设备工作状态,对不正常情况及时做出处理;由于基准站除了GPS设备耗电外,还要为RTK电台供电,可采用双电源电池供电,或采用汽车电瓶供电。条件许可时,可采用12V直流调变压器直接同市电网路连接供电。
3.RTK作业准备
在RTK作业前,应首先检查仪器内存或PC卡容量能否满足工作需要;由于RTK作业耗电量大,工作前,应备足电源。
4.RTK作业要求
由于RTK一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值;在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功;在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。
4.1 RTK碎部数据采集作业
相对于地形控制而言,测绘具体的地物和地貌是测区碎部,因此称为地形碎部测绘。地面上的地物、地貌形态虽然多种多样,但这些形态总是可以概括、分解成各种几何形体的。而任何几何形体都是不同的面构成的,任何面又都可由一些具体决定性的点所连成的直线或曲线来确定。可以说,各种地物、地貌的形态最终是由点决定的。我们把决定地物、地貌形态的点称为地物特征点或地貌特征点。地貌特征点和地物特征点统称碎部点。碎部测量实际上就是测定地物、地貌碎部点在图上的点位及其高程,然后依次描绘出各种地物、地貌。首次作业时,遵循“从整体到局部” 、“先控制后碎部” 、“由高级到低级” 、“步步有检核”的原则。每次作业顺序为:确定基站点时,要尽量保证大的可视区域,同时,还要保证有可通视的已知点。所以,在实际作业时一般将测站点定在较高的坡或山顶,以避免经常迁站。
4.2 测站点检核及校核
在测量一定点数(一般为300点)后或迁站时,要进行一次测站点检核。检核方法为:重测某一已知点(一般为后视控制点),检核两次误差是否符合技术要求。如果误差超出范围则所测数据有误,应找出原因进行改正。
道路工程为满足出图要求,一般按照1:2000进行地形图测量(除桥梁、隧道和大型构造物使用1:500或1:1000)。中线两侧各250米宽,遇到互通区增加测图宽度。线路两侧各100米范围内的地形图测量,严格按规范要求进行详测,对中线附近的路、沟、渠、河流等准确测定其位置;地面上的通讯线杆、高压线杆、输电线杆等逐个测绘表示,地面下的通讯线、光缆线等测定其地面标志;山区线路上的悬崖峭壁测绘其顶部及底部,控制其范围及走向;线路两侧各50米范围内的房屋、单位、独立工矿等按1:1000要求详测表示。沿线的村镇、单位、工矿、河流、沟渠、道路等,调查其名称并注记。高程点注在具有代表性的地物上,地物的特征点上,如:沟渠的顶底部、陡坎的顶底部、路口及拐弯处等,图上每平方分米不少于12个。其余按1:2000地形图要求详测表示。线路两侧各100米范围外的,按1:2000地形图要求可综合表示。由于RTK对卫星信号和天线上方高度角的要求,线路两侧需详测的居民地和RTK无法测量位置应使用全站仪进行测量。外业测量应实地勾绘草图或者使用编码测量,以为内业成图所需。
4.3内业成图
内业成图使用专业成图软件系统(如南方CASS或北京威远图等)进行编辑和处理成图。将野外所采集数据传输至计算机中,利用软件自动生成点文件,采用分层、分色的要求表示地物、地貌。将同一类地物放在同一层次,分色统一,代码到位,尽量使用成图系统的菜单绘制图形,便于合并、缩放、接边、数据提起等再处理工作。数字化作业时捕捉解析编辑细部点,若数据与勘丈草图不符,应及时提出,问题解决后再行作业。数字化图按一定的顺序进行,对明显的具有分块作用的地物先输入,例如河流、道路等。然后依元素的主次进行分块作业。一块图全部输入后即做自查校对,清理差、错、漏。各图块全部输入后再作通篇阅读。对规则的地物,如居民地房屋等,必须保证图形符合其投影规律,必要时可用辅助线方法得到正确的图形。然后根据高程点文件利用软件构网自动建立DTM模型,对部分不合理网形利用软件的删、增、改功能进行编辑修改,然后自动追踪绘制等高线。对软件的自身功能,自动追踪等高线不合理的地方,进行手工修改,符合野外实际地形。注意绘制地形图期间,应时常存储数据,以免造成不必要的损失。公路带状地形图与普通地形图一样,都应遵照有关规范规定绘制。地形图编绘应为无地物压盖地物;清理无用图层;图面干净整洁。最后保存为AutoCAD格式文件(*.dwg)。
5.结语
本文主要研究了在公路勘测设计中,带状地形图的测量技术及编绘技术。随着科学技术的发展,GPS定位技术的广泛应用于公路勘测设计,使勘测工作者摆脱繁重的外业工作,加快了作业进度,提高了测量精度,是公路勘测的现代化手段之一。本文分析了GPS技术在道路工程测量中应用中的显著特点;概述了GPS全球定位系统在公路测量中的应用;同时研究总结了RTK技术用于现代公路勘测设计的带状地形图测绘。
【参考文献】
[1]杨俊志全站仪的测量原理及其检定[M].北京:测绘出版社,2004:95-143.
[2]徕卡TPS800系列全站仪使用手册.http://省略/UploadFiles/20071
2910113347.pdf.
篇6
关键词:地形图测绘;土地开发整理项目;应用
地形图测绘在前期的土地开发整理项目中占有相当重要的地位。在土地开发整理过程中,地形图测绘起到了不可估量的作用。它和平时所说的地形测量不一样,所以说测绘工作比地形测量工作更要具体些,更加需要人的耐心和毅力。地形图的好坏与准确度,它直接关系到工程项目预算的准确性,在决策的科学性、投资的节约度、工程的规范性上等方面有着不可小视的作用。 随着时代的不断进步,越来越多的先进技术与之相结合,在地形图测绘应用中,数字化成图的应用、GPS RTK技术的运用、全数字摄影测量等等。地形图测绘在土地开发整理项目中,起到了充分的发挥作用。
例如:广东潮州一土地开发工程采用“无编码、无电子簿、草图法”的工作模式,将测量得到的数据直接保存到全站仪内存,由司镜员根据实际情况按时绘制草图,详细标注地物属性及测点点号,并且及时与观测员核对点号,使得所注点号始终与全站仪记录点号保持一致,外业完毕,由内业编图员根据草图编绘所勘测的地形图。测绘过程包括测前准备、碎部测量、数据传输、图形编辑、图形拼接五个主要步骤,监理人员要尽职尽责,要监理整个过程的实施;此工作模式提高了成图效率和质量,还有它在相关应用方面的优势,都是常规成图方法无法超越的。高科技的不断运用,使得地形图测绘更加方便与精确,同时,地形图测绘的应用也给土地开发工程带来了很大的好处。地形图测绘在土地开发整理项目中的应用优势显得更加淋漓尽致。
施工期间,地形图测绘主要是为工程施工、工程的验收、质量评定等提供基础资料,测绘的部位及测绘的时间直接关系到了各个阶段工程的进度问题,要求测绘出图的时间比较紧迫、对质量的要求比较高、另外还有部分地形分割处于一种相对比较破碎的状态,所以对于各部位的拼接有很大的工作量,使得测绘工作富有挑战性。西II标地形图测绘由于采用了全站仪配合数字化成图软件等先进技术手段,有效地解决了上面所说的问题,准时、高效率、高质量地提供了各阶段的地形图,能够确保工程施工及验收工作以及评定工作的顺利进行。
一般来说,大比例尺地形图是建筑工程规划设计和施工中的重要地形资料。尤其是在规划设计这个阶段,不仅要以地形图为基础图,进行总平面的布设,而且还要根据实际需要情况,在地形图上进行一定的量算工作,以便能够因地制宜地进行合理的规划设计。
一、地形图测绘在土地开发中的三个阶段
1在工程的前期进行决策和设计的阶段。
在这一阶段,对于项目区地形地貌,旧城镇的地下管线、道路,在土地开发整理中,常常会牵涉到一部分很碎的地形地貌,我们要对它们进行比较,并且要有详细的数据描述,其范围内的林地的分布、农业基础设施、面积等方面的信息,要保证一定的准确性。这样才可以详细的分析该项目的可行性以及规划设计的科学性。
对于这些项目来说,它们涉及到工程,所以要进行可行性的对比分析,另外要审查这些建设计划,对于前期工程的方案还要把它的优劣程度进行判断和分析,工程的经济指标方面也不可缺少对比分析,在不同部门之间的协调关系也要处理好。为其他的部门提供可靠有效的信息,使其作出准确、快速的反应。
2 在工程实施过程中的中期控制阶段
施工单位可以根据专门测绘的机构提供的数据来进行设置,依照他们的设计方案来进行施工测控,在这个方面,他们对测量的专业技术要求并不是很高,除非在施工过程中,出现了一些比较复杂的东西,例如如沉降、变形观测等,这些东西有时需要专业队伍实施测绘,在通常情况下,一般只需对土地地面高程测量以及小型建筑物的放样测量,这些工作,一般施工单位都可以自己独立完成,因为它的难度并不是特别大。在土地开发整理项目完成的时候,这个阶段的测绘数据是要作出工程项目的成果图,到最后反映项目的完工情况,它的测绘结果就一般成了项目管理部门的存档资料等等。
3 工程项目的完成阶段。
当土地开发整理项目完成的时候,要对其进行管理和分析,可以充分利用项目竣工验收的测量资料和图片,与施工前的土地开发整理现状图及施工设计图进行对比,研究并且恰当的进行管理,但是如果在施工过程中牵扯到了其他较复杂的活动,则需要请专门测绘机构进行专门施测研究。
地形图在土地开发整理项目中,要求一定的精确度,这是需要一定的时间和精力的,另外工作人员的协调配合也至关重要。这些工程项目,要有可行性的分析文件,要制定可靠的计划,同时要明白地形图测绘在土地开发整理项目中的重要程度。地形图在土地开发的不同阶段的不同应用,都要适当的进行把握,不行的话就要结合实际情况,而不能只是依靠纸上谈兵,这样的话,才能充分发挥出地形图测绘在土地开发整理项目中的应用价值。
现今,在地形图测绘应用中,数字化成图、GPS RTK技术的运用、全数字摄影测量等等,越来越多的先进技术与之相结合。地形图测绘在土地开发整理项目中,也起到了充分的发挥作用。例如GPS RTK技术应用在地形图测绘中,3GPSRTK在土地整理规划工程测量中的应用实例分析。
以某土地整理规划工程测量中GPSRTK测量技术的应用为例,说明该技术的应用情况以及地形图测绘在土地开发整理项目中的重要作用。测区地处于北部。该县充分利用原有未开发、未利用的土地,把它们合理开发整理为优质高产田,提高了土地生产力,改善了生态环境,增加了地区的经济收入。根据要求,设计人员要在土地整理规划工程中实施勘测设计,在该工程的勘测中,如果采用常规测量手段施测,那会使工程进行地十分困难,很难在短时间内完成测量工作,以满足业主单位对测量工作的要求。为此,采用GPSRTK测量技术作为此测区的实测技术手段,该技术在地形图测绘中的完美应用,测绘工作的速度和效益得到了大幅度提高,工期减少了近一半的时间,取得了很好的实际运用效果。
地形图测绘在土地开发整理项目中,工程测绘在土地开发整理中起到了基础性的作用。原因如下:
(1)要得到科学的决策,地形图测绘为它提供了数据保障。决策要科学,就要不断的获取和共享基础的信息数据。理想的测绘成果要有对于资源、环境、公共设施、基础设施等等的描述,来体现这个开发的地方的地形、交通、水系、人扣等等信息。
(2)节约投资。土地开发整理是一项大投资,工程施工过程应严格的控制预算,不能够大笔的进行挥霍资金,要能够以预算控制工程决算的步骤,不断地进行控制与节约。从一开始,就要为工程的资金做好准确的打算,虽然说一定的超额预算是可以的,但是不能够超出太多的资金,那样的话,土地开发整理项目到最后的盈利性就不会特别大,有可能会产生亏损了。所以这就要求有科学合理的规划设计方案。
(3)规范土地开发工程的行为。俗话说:没有规矩,不成方圆。在土地开发整理中,规矩就是各种施工验收的规范,而对于这些规范,有科学的设计是我们工程实施的先决条件,有可靠的实施性,在施工中,必须严格按照工程设计进行,要设计好符合实际情况的计划,还要有详细的测绘资料,可以对决策者有一定的好处,能反映出设计中所需要的数据。
二、地形图测绘在土地开发整理项目中应用的意义
1. 为土地开发整理项目申报规划设计提供基础信息。
规划设计就是以当地资源、环境、社会经济条件、交通、地形地貌等项目区基础信息数据为基础,因地制宜,对项目区进行规划设计。测绘成果应该另外附加这些要素,形成数据库,确保规划设计能具有可行性。
2. 提高土地开发整理项目投资效率。土地开发整理是一项很大投资;我们在工程施工过程,应大概的预算一下所需要的基金,以预算控制工程决算的步骤进行,从工程的一开始,我们就要开始节约资金,控制所需要的钱财,以免以后的资金不足或者其他的问题。要做到这一点,必须制定一套准确并且详细的工程项目测绘成果计划,必须要能够认清现实状况,要充分反映开发区域内的一切现状,因为它是否准确,直接关系到选择什么样的项目方案和投资方案,并且还关系到怎么样去投资才能够达到最大的经济效益。
3. 为规范施工的行为提供一定的依据。土地开发整理中的规矩就是要各种施工验收规范,而这些规范所执行的先决条件是有科学的工程设计,施工的时候要严格的按照这个工程设计进行,另外还要搞好符合实际情况的设计,不能够瞎编乱造或者过高于实际,要能尽量的反映出所要的数据。
三、相关的建议与结论
施工单位可以根据专门测绘的机构提供的数据来进行设置,依照他们的设计方案来进行施工测控,在这个方面,他们对测量的专业技术要求并不是很高,除非在施工过程中,出现了一些比较复杂的东西,例如如沉降、变形观测等,这些东西有时需要专业队伍实施测绘,在通常情况下,一般施工单位都可以自己独立完成,因为它的难度并不是特别大。在工程项目完成并且验收的阶段,在这一阶段的测绘数据是工程项目的成果图,最终将反映项目的竣工现状,它的测量成果一般要存档,所以测量精度要达到比较高的水平,要有全面的内容要求。
毋庸置疑,精确详细的测绘工作可以提高后期工作的精度,但是并不是越详细就越好,因为这在一定的程度上,会使得测绘的费用提高。因为不同的工程项目有他们各自的特点,于是早测绘工作上也有着不一样的要求,一切都要从低成本高收益的原则出发,用最少的钱到达最好的目的,不仅要有很好的精确度,而且要达到很好经济利益。
要建立统一的平台,有一定标准的成图规定,不断得提高各方面信息资源的共享,提供它的可信度和可依赖度,可以为相关的部门提供它们所需要的准确信息,让他们可以决策正确。这样的话,各个部门之间,各个行业之间,都可以更加准确的达到一定的高度,可以给使用者和决策者提供更加准确的数据,可以更加有利于科学的实施,保证工程项目的有效实施,可以到达多方共同盈利的目标。
土地开发整理项目中测绘工作极为繁琐零碎、涉及面广、工作量大,如何利用好测绘技术来服务土地开发整理项目。在土地开发整理项目中,地形图的测绘可以使工程更加有计划性,更加科学性,并且能够更加工程的效益性。有效合理地把地形图测绘应用于土地开发整理项目,不仅可以加速工程的进度,而且有利于工程师的正确判断。此外,从上文的分析中,我们可以知道地形图测绘在土地开发的三个阶段的重要作用,而且是对整个土地开发整理项目的属于推波助澜的基础作用,不管怎么样,我们应该适当的运用地形图测绘,使之更好地为土地开发整理项目服务,更好的创造出更大的价值,能够使整个开发项目如火如荼的顺利进行,使它的经济效益更大化。
参考文献:
[1]韩霁昌、成生权、张红凯.测绘如何在土地整理中发挥作用[J].中国土地,2003第7期.P39-41
篇7
山区大比例尺数字地形图运用以往传统的测绘方法很难快速达到目标,本文首先简要介绍无人机低空航摄系统,并通过实例验证无人机低空航摄系统测绘山区地形图的优势。
关键词:无人机;大比例尺;地形图
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.10.088
0 引言
延安位于黄河中游,属黄土高原丘陵沟壑区。延安地貌以黄土高原、丘陵为主,属于典型的山区,就意味着测绘像延安这样的山区大比例尺地形图想用常规的测绘方法完成数字地形图的测绘是非常困难的。本文将简要介绍利用无人机航空摄影技术如何快速高效的进行数字测图。
1 无人机低空航摄系统
无人机低空航摄系统是以无人机为飞行平台,利用高分辨率相机系统获取遥感影像,利用空中和地面控制系统实现影像的自动拍摄和获取,同时实现航迹规划和监控、信息数据压缩和自动传输、影像预处理等功能,是具有高智能化程度、稳定可靠的,具有较强作业能力的低空遥感系统。
本文所述无人机飞行平台为“大地鹰”智能化测绘无人机,采用弹射自动起飞、程控超视距智能飞行执行、自动开伞降落,且体积小(机身长0.95m,翼展15m)、重量轻(空机重1kg,机翼载荷71g/ dm2),具有很强的实用性。市场上针对无人机数据影像处理的相关软件比较多,本文影像后期处理软件采用武汉大学开发的DP-Grid低空航测数据处理系统软件,立体采集、编辑成图采用适普公司的全数字摄影测量VirtuoZo和清华山维的EPS软件完成。
2 航空摄影测量外业
2.1 作业流程图
2.2 像片控制地标点布设
测区航摄采用SWDC-4数字航摄仪,该相机集成了GPS精密单点定位技术,可在航空摄影时,获取每张航片摄影瞬间的像主点坐标。
2.2.1 像控点布设方案
成图区域内,均采用四角两线法布设像控点,即在区域网四角各布设一个平高控制点(如图2所示),同时在区域网两端垂直于航线方向敷设两条控制航线(构架航线)。其四角像控点布设在构架航线和基本航线六片重叠处,航向跨度控制在18条基线以内;旁向跨度在8-10航线为加密区域。为了检查内业空三加密精度,区域中间须布设3-5个空三加密检查点。为了提高内业空三加密精度,四角平高控制点及检查点采用了地标像控点。
2.2.2 像片控制地标点的布设要求
(1)地标像控点应布设在基本航线6片重叠区域,且应与构架航线保持3片重叠。像控点地标布设时,应保证影像目标清晰,便于空三加密时,能够准确量测像控点目标几何中心位置。
(2)自由图边的像控点应布设出测区范围线20~30米。
(3)像控点布设点时,应考虑到采用GPS仪器测量时应满足的条件要求:像控点点位便于安置仪器,视野开阔,视场内障碍物的高度角不宜大于15°;点位距周围大功率无线电发射塔(如电视塔、电台、微波站等)不小于200米,距离高压输电线和微波无线电信号通道不小于50米,点位周围无强烈反射卫星信号的物体。
(4)地标点布设应依据航摄设计书提供的WGS84大地坐标系成果布设,利用手持GPS导航仪在实地定位确定地标点位置。
3 航空摄影测量内业
(1)选择模型加密点:在区域范围进行航线自动匹配构建自由网(或人工逐片手动选择模型标准点),并通过自动匹配或人工选择模型连接点实现航线内的模型连接以及航线之间的模型连接。主要工作包括自动相对定向、影像自动匹配选择模型连接点(或人工手动方式选择模型标准点)、自动转点与自动量测等。
(2)自由网平差、转刺控制点:航线自动匹配构建自由网完成后,对匹配或人工选择的模型标准点进行检查,剔除各粗差点。人机交互选择自动匹配失败时,反复进行航线自动匹配构建自由网,剔除各粗差点,人工消除区域网平差时超限的连接点。
模型连接点应分布均匀,且应选在标准点点位位置。各模型间连接点数不得少与2个。特殊困难地区标准点位置影像目标不明显,选不出点时,可尽量在标准点位最近的位置人工选点。为了提高加密精度,另外每像对非标准位置处应增选1~2个连接点,来增强模型连接网形强度。
4 全数字立体测图
(1)相对定向:相对定向完成后,各模型相对定向点数不得少于50个且要均匀分布。上下视差不得大于0.015mm。特殊困难地区,可适当放宽点数要求。
(2)绝对定向精度:绝对定向完成后,各模型定向精度必须满足相关要求。绝对定向后,检查员应进行检查。对于定向时超限的像对,由加密技术负责人认真分析原因进行解决。对于个别模型定向精度超限且无法解决时,必须经技术负责同意后方可作业,并且要记载说明。
(3)数据采集原则。
①对于相邻要素严格按照范围采集,相邻的边要严格捕捉,不应存在裂缝重叠等错误拓扑关系。
②采集矢量要素前,采集设备必须正确设置各项测图参数。严格按照规定要素标准图层代码进行采集,文件配置必须有检查校核记录。
③要素根据立体模型判读,立体模型中地物轮廓全部或部分可以看清的,测标用“小十字”,做到不变形、不移位、不遗漏。若立体模型中观测对象被植被、房屋阴影所遮盖而无法准确判读,采集时用与观测对象图式符号相近的符号绘出范围线,并进行标记,由外业实地精确定位、定性。在采集中对于依比例尺表示的地物,测标应立体切准地物的轮廓线;不依比例尺表示的地物,测标应立体切准其定位点或定位线。
④使用流线进行数据采集时应注意及时调整流线参数,使线条流畅、光滑。
⑤按内业立体模型定位、外业定性的原则进行数据的采集,保证数据的完整性、正确性,确保采集数据不断缺、遗漏、移位。采集过程由检查员进行的检查,如若出现差、错、漏的现象,检查员对于未按模型采集或漏采的地物、地貌应当重测或补测。
⑥整幅图的数据采集完成后,图幅之间要相互接边,最后输出*.dxf数据格式供后工序使用。
(4)外业调绘及精度检查:为了检查成果的可靠性,在测区不同区域采集了100多个明显的地物点和地形点统计精度,其中地物点点位中误差0.483m(小于规范要求的0.6m),结果完全满足《1∶5001∶1000 1∶2000外业数字测图技术规程》(GB/T 14912-2005)中1∶2000地形图的测量精度要求。
5 结语
本文介绍了无人机低空航摄在山区大比例尺数字地形图测绘项目中的应用,并在延安市山区测图中进行实际运用,通过实例验证了无人机低空航摄系统在山区地形图测绘项目中的优势,首先,大比例尺数字地形图测绘应用无人机低空航摄生产,完全可以达到精度要求,尤其是1∶2000比例尺;其次,相比传统测量技术,无人机测量可以很大程度的减少外业工作量,降低生产成本,提高作业效率;最后采用无人机低空航摄系统不仅能获得数字地形图,还能获得三维立体图和正射影像图,为后期的规划设计等各环节提供了更为直观的基础资料。
参考文献
篇8
关键词:城镇;数字化;地形图测绘;集成管理
数字化地形图测绘可以将地球表面的人工与自然相关信息都详尽反映出来,为城镇进一步建设发展提供有效的信息数据。数字化地形图测绘项目是一个较为繁杂与艰苦的工程,工程进度较慢,城镇周边实际情况也比较复杂。在进行实践操作的过程中,因为测绘工作员工、测绘相关设施、测区周边环境等因素的影响,往往会导致测绘质量达不到工程要求,需要重新进行测绘,又或者是返工等情况,导致测绘项目进度得到保证,加大了项目的成本。而为了在规定的时间内完成测绘相关工作,经常会导致返工率与成本的提高,所以项目涉及的部门往往会在原先计划的测绘时间基础之上进行工期的追加,导致项目成本提高,效益降低。怎样在提升项目整体效益的基础上,将项目风险降到最低是当前很多测绘部门研究的重点问题。
1.数字化地形图测绘的现状
伴着科技的进一步发展,地形图测绘工程在测绘技术与测绘设备方面都得到了较快发展,当前数字化地形图测绘是测绘发展的主要趋势。数字化地形图测绘一般是用全站仪进行实地测量,将野外采集的数据自动传输到电子手簿、磁卡或便携机内记录,并在现场绘制地形(草)图,到室内将数据传输到计算机,人机交互编辑后,由计算机自动生成数字地图,并控制绘图仪自动绘制地形图。由于全站仪测量精度较高,而电子记录真实可靠,所以全野外地面数字测图是几种数字测图方法中精度最高的一种,也是城市地区的大比例尺测图(尤其是1:500测图)中最主要的方法。伴着Global Positioning System、Geographic Information System等科学技术的发展,数字化地形图测绘项目也有了更广泛的应用。
与传统地形图测绘方式相比较,数字化地形图测绘技术不单单是方法的进步,更是技术方面的突破。数字化地形图测绘方式突破了测绘业与其他行业的界限,从刚刚开始的首级控制到最后地形图完成,全部采用一体化的操作。突破了逐级控制、分级布网的基本测绘原则。在进行小部位测绘的时候,也可以不用受到图幅边界的影响,在进行外业测绘的时候能不采取分幅操作的方式,直接在内业成图的时候就进行分幅与接边的相关操作。这方面与传统的白纸测绘相比较,既可以提升测绘项目的质量,又可以有效减少测绘工期。然而在地形图测绘中引进数字化方式,虽然有许多方面的优势,因为将内业与外业的界限打破,在实际操作步骤方面还是较混乱,往往导致项目出现没有程序的状况,进而延长了工期,提高了项目成本,也加大了项目的风险,因此需要加强项目的集成管理研究。
2.项目集成管理在地形图测绘项目中的应用
现今针对地形图测绘项目的探究趋势是怎样提升项目的精度,提高项目的质量水平。较少应用项目集成管理的策略对地形图测绘项目开展一体化的管理。在实践操作中,假设某个测绘部门一味地追求测绘作业的质量,而没有考量到项目的周期与项目成本的控制等方面,即便可以根据原先测绘方案的需求完成项目任务,测绘所需周期需要较多时间,项目成本也较高,项目效益较小,同样很难得到市场的认可。假设在地形图测绘工程之中,能较好地应用项目集成管理的相关策略与理论,将施工周期、成本控制、质量监管等元素都进行集成管理,同时将风险监控引入项目管理,能大幅度提升工程的利润。也只有做到这样,才可以让测绘部门通过测绘项目获得较大的整体效益,提升其市场竞争能力。
3.测绘项目集成管理研究
3.1架构测绘项目三要素集成网络模式。1.小生境遗传算法基本原理在生物学中,小生境(niche)是指特定环境下的一种生存环境。生物在其进化过程中,一般总是与自己相同的物种生活在一起,共同繁衍后代;它们也都在某一特定的地理区域中生存。在这些群体内部,也不失有一些优秀个体。在用遗传算法求解多峰值函数的优化计算问题时,经常是只能找到个别的几个最优解,甚至往往得到的是局部最优解,而有时希望优化算法能够找出问题的所有最优解,包括局部最优解和全局最优解。基本遗传算法对此无能为力。既然作为遗传算法模拟对象的生物都有其特定的生存环境,那么借鉴此概念,我们也可以让遗传算法中的个体在一个特定的生存环境中进化,即在遗传算法中引进小生境的概念,从而解决这类问题,以找出更多的最优解。在测绘项目中,我们可以利用此种算法架构成本控制、测绘工期管理、项目质量监控三方面的因素所共同构成的集成网络优化模型。这种模型的特色是群体中个体与个体相互间的信息交换与群体搜索化方式,梯度信息不再是搜索主要依靠的信息,在此种算法中搜索有着较强的宏观搜索技能。小生境遗传算法是一类一体化的优化计算方式,由于其通用性强、算法较为简单,且能适应两种以上的运算的并行处理,有着较为广泛的应用等特点。
3.2测绘项目的风险预测。在本研究中应用BP神经网络架构风险监控模型,BP网络是一类多层的前馈神经网络。它的名字源于在网络训练的过程中,调整网络的权值的算法是误差的反向传播的学习算法,即为BP学习算法。BP算法是Rommel hart等人在1986年提出来的。由于它的结构简单,可调整的参数多,训练算法也多,而且可操作性好,BP神经网络获得了非常广泛的应用。据统计,有80%~90%的神经网络模型都是采用了BP网络或者是它的变形。BP网络是前向网络的核心部分,是神经网络中最精华、最完美的部分。BP神经网络虽然是人工神经网络中应用最广泛的算法,但是也存在着一些缺陷,例如学习收敛速度太慢、不能保证收敛到全局最小点、网络结构不易确定。
3.3测绘项目四要素集成。由测绘项目工期-质量-成本三要素集成网络计划模型优化后得到的工期值、质量值、成 本值(没有考虑实施的风险),即为测绘项目实施的各自的目标值。然后我们根据风险预测的结果对上述目标的优化结果作进一步的修正,就得到集成了风险因素的工期、质量、费用值。 该结果更符合客观实际,更具实际指导意义。
3.案例分析
实验采用某城镇基础测绘项目,总面积约99km?; 计划测绘时间为4个半月,测区地势自北向南呈阶梯状下降地表河流主要有三条。测区内交通便利,气候属于暖温带干旱大陆季风气候,四季分明,春、秋季比较适宜外业作业,网络进度计划图如图3所示,已知数据列于表1,结合实际情况,给出了测绘项目在正常情况下的各工作的正常观测时间和最短观测时间下完成各工作的费用和质量相对值。如果提前一天完成工作任务,奖励金额为500元,拖后一天罚金300元。
3.4运用小生镜遗传算法优化求解运用神经网络能求出各测绘过程的关系矩阵R,如下:
得到了各工作压缩时间的限制、各工作的关系矩阵和各工作开始时间可能值,就满足了模型的求解条件,在这里采用线性加权和的形式解决该多目标。至于两个目标的权值的大小,由决策者根据需要来确定,这里取成本和质量的权值分别为0.6和0.4。采用小生境遗传算法对网络计划多目标进行优化,其结果见表2。
实验证明小生境遗传算法对测绘工程网络计划优化求解切实可行,而且从表2中我们不但能得到最优解,还可以得到其余次优解供决策者选择。
3.5神经网络进行风险预测。在这里我们定义项目的风险公式为:
通过专家打分法来确定其工期风险、质量风险和成本风险的权重,风险的结果是指实际结果与预期结果的差异程度。差异越大风险则越大,反之则越小。各目标风险是指在测绘项目实施过程中,实际结果与目标的差异程度。
3.6测绘项目四要素集成。我们选取表3中的第一组优化结果,根据神经网络风险预测,此优化结果的风险度R=0.137。根据遗传算法进行优化后的结果如表3。
参考文献
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关键词:地形图测绘 土地开发 规划 应用
Abstract: along with the construction and the development of agriculture and forestry, land development and planning is also in constant development and expansion, topographic map surveying and mapping function also more and more show. The surveying and mapping engineering is the land development and consolidation project design and construction of foundation, also is the land development and planning project one of the important links. Land development and planning projects topographic map surveying and mapping is correct or not will directly affect the quality of the construction, so topographic map surveying and mapping in the land development and planning and planning of the key.
Keywords: topographic map surveying and mapping land development planning application
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
地形图测绘是碎步测量的一种,依据是已知点的平面位置与高层,使用一些测绘的仪器与方法,对地物以及地貌特点的平面位置与高层进行的测定,按照一定的测图比例尺缩小,用不同的线条、符号在图纸上画出与地面相似的图形,地形图是地图的衍生物。
一、地形图测绘土地的开发与规划项目中应用的意义
(一)投资效率的提高
在土地的开发与规划中应用地形图测绘可以提高投资效率。土地的开发作为一项大手笔的投资项目,在工程开始之前我们会做出预算,用预算控制工程进行时的投资。在工程进行的过程中我们更要节约开销,控制支出成本,以免超出预算造成工程资金不足。一个准确的工程项目测绘师相当重要的,这套工程的测绘要准确并且详细,测绘图的准确性直接关系到工程的设计与投资方案,更关系到投资的具体实施,而工程的投资直接关系到后期经济效益的多少。
(二)基础信息的提供
地形图测绘中的地形是包括地物与地貌。地物指的是地面上的物体,像房屋、道路、河流等。地貌指的是地面的样貌,地球表面上各种各样的高地与凹地的总称,其中向平原、高原、断崖等。在对土地的规划进行设计的时候,关于测绘对象土地的地形地貌、环境、交通等基础数据的信息是必不可少的,设计要因地制宜。地形图测绘就是要将这些基础信息形成一个系统,设计的可行性就是建立在这些基础数据的基础上的。
(三)作为依据来规范施工
无规不成方圆,施工验收对于土地的开发来说是重要的规矩,怎样才能正常顺利通过验收呢?首先要设计要有科学性,有实施的可靠性。在施工过程中,严格按照设计施工,设计要根据地形测绘的数据库、符合设计情况进行设计,设计也要对所需的数据进行反映,不能使设计高于实际。
二、地形图测绘在土地开发与规划项目中的应用
由于地形图测绘是要求很高的准确性,所以这需要很多工作人员的配合与协调工作,也需要一定的时间与精力。土地的开发与规划项目要有制定可靠性高的计划,要清楚地形图测绘的重要性。笔者首先从工程的三个阶段总结分析了地形图测绘的应用,并对一个地形图测绘的实际应用例子进行了分析。
(一)地形图测绘在工程中三个阶段的应用
1、工程前期
工程项目的施工一定要严格按照设计执行,而符合实际的设计一定要依靠详细的测绘资料,这些测绘资料要反映出设计所有所需数据,因此工程实施之前的测绘是非常重要的。在工程前期这一阶段,对将要施施工程的这一区域进行地形图测绘,会详细了解这一区域的地形地貌,在实行土地开发与规划过程中,即使遇到复杂的地形状况也能很好按照设计实施,因此测绘的准确性直接影响了设计的可行性与科学性。
土地的开发与规划一定会设计到以后的工程,因此地形图测绘影响了土地的开发,而土地的开发直接影响到了以后的工程建设,所以地形图的测绘一定要保证其准确性。而且要对工程建设计划的审查,并判断与分析前期工程方案的优劣程度,对比工程经济指标,这些都与地形图测绘有很重要的联系,
2、施工中期
在施工过程中期,施工单位可以将测绘的数据资粮作为一种依据,按照设计方案进行施工测控,因为设计方案是按照测绘数据的资料来设计的,反过来设计也是测绘数据的一种反映体现。一般情况下施工单位对于测绘的测量技术并没有太高的要求,特殊情况排除在外,通常情况下施工单位对于那些难度并不大的测绘测量就可以单独完成,像测量土地面积或者是测量小型建筑物的放样;但对于相对复杂的情况,像沉淀或者是变形的测量时,这就需要专业测量队伍依靠专业一点的知识来实施测绘。工程完成后,可以将这个阶段的测绘数据进行整理并存档,以作为以后的参考资料。
3、工程完成后
任何工程在完成后,都要进行验收,整理这些工程完工后的测绘数据,并与工程前期和工程中期的测绘测量数据资料进行对比研究,而且一定要进行很好的管理。当在施工过程中期发生了复杂的情况,在工程完成后一定要请专门的研究部门进行测绘研究。
(二)地形图测绘的应用实例分析
随着科技的发展,越来越多的先进技术被应用在到了地形图测绘中,像数字化成图技术、GPS RTK技术等等使得地形图测绘在土地开发整理项目中发挥了更大的作用。
辽宁省某一土地开发工程中,采用了“无编码与电子簿、草图法”的模式,在全站内存中保存了测量数据资料,再由工作人员根据实际情况进行绘图,将标注物的属性与测点点号进行详细的标注,及时与观测员进行点号的核对,以保证标注点号的一致性,再根据草图经编图人员的绘制,地形图就被制作出来了。测绘的重要步骤:事前准备、碎步测量、数据传输、图形编辑、图形整理。
这个工作模式提高了地形图的成图效率,也提高了地形图的质量,并且在其他相关方面也有优势,更是常规成图的方法不可能超越的。新技术的不断被应用,可以增加地形图测绘的精确度,也使测绘变得更加的方便快捷。与此同时,地形图测绘的更好发展也给工程的开发带了很多的好处,土地开发与规划中地形图测绘的重要地位也就更加被凸显出来。
工程施工过程中,为了工程施工、验收与质评等基础资料的提供,这是地形图测绘实施的必要,而且测绘也关系到了工程各个施工阶段的进度,所以在时间比较紧迫的情况下,测绘面临的工作量较大,面对这样的挑战,就更需要先进技术这种科技的手段,能够高效率、高质量保证测量顺利进行,也能够有效保证工程施工等的顺利进行。
三、地形图测绘土地开发与规划中的发展前景
随着科学技术的发展,可以说地形图测绘在土地的开发与规划中的发展是一片前景大好形势。伴随数字城市建设的兴起,再加上GPS与GIS技术在图形测绘中应用的深入,对地形图测绘的精确度与科学性也就提出了更高要求。数字化地形测绘中的数字地图是GIS的一个分系统,能为地理信息在当今信息时代的发展提供可靠的保障。在现有地形图测绘技术的基础上,进行更多新模式的探索,测绘技术也随着测绘仪器也在突飞猛进的发展,相信随着土地开发与规划的发展,测绘与设计的更好结合与提高,以后地形图测绘的工作也会变得越来越好。
参考文献:
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公历逢5年份,按省局的布置今年各站需进行测验断面的地形测绘工作。大范围利用全站仪与数字化地形成图系统测绘数字地形图,在我省水文系统还是第一次,面对此项新的工作,有的同事可能会感到无从下手,应朋友的邀请,在此把本人这几年利用全站仪和CASS软件方面的一些感受写出来,仅供各位同事参考。
一、建立平面控制坐标系。对每一个站在测前都应先确立使用何种平面控制坐标系,有条件的站(如测站附近有国家三角点或者能用GPS的站),应建立大地坐标系,无条件的站可建立测站独立的平面直角坐标系(起始方位角以磁北为0度)。以下介绍采用独立平面直角坐标系的测站如何测绘地形图。
1、对于地形变化不太复杂的站。首先需在测绘地形图的范围内选择一个仪器站点并打上木桩,桩头钉上平头钢钉,对这一仪器站点的要求是:视线开阔,能看到测图范围内的大多数碎部测点。建立后视站点,其方法是在仪器站点上架好全站仪,将罗盘仪或指北针放在全站仪上,使全站仪视线与指北针的正北方向一致,将全站仪水平方向止动,在其视线前方一定距离的点位上打上木桩,桩头钉上平头钢钉。用四等水准测量上述两点的高程。
2、确定两站点的坐标。首先假定仪器站点的坐标,一般假定为:北向N(X)=10000.000,东向E(Y)=10000.000,其高程Z=测定值。测定后视站点坐标,其方法是先用全站仪测定两点间的平距,后视站点的坐标为:北向N(X)=10000.000+两点间的平距,东向E(Y)=10000.000,其高程Z=测定值。 二、野外测绘工作。一般采用草图测记法,需先绘出测区草图,将各碎部测量点上的点号记录在草图的相应位置上,并注记地物地貌。 详情见附件 欢迎免币下载
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