地籍测绘论文范文
时间:2023-03-24 22:39:07
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篇1
低碳经济发展状况综合评价体系是一个复杂的体系。环境与经济的变化无疑会直接影响低碳经济情况;技术发展可促进生产力改革及对“碳污染”的治理,进而影响低碳经济情况;社会变化则间接影响着低碳经济情况。依据整体性与层次性原则、相关性原则及可操作性原则,进确立吉林省低碳经济情况综合评价体系指标。首先利用多层次因子分析法进行指标赋权。分别对环境、技术、经济、社会四方面指标进行因子分析,在此基础上再次进行因子分析。通过贡献率加权法为各指标赋权,得到因子得分。基于吉林省低碳经济评价体系各指标数值,可得到因子得分。借助功效系数法将因子得分调整为百分制得分以求直观体现因子分析结果。
二、吉林省低碳经济发展趋势分析
(一)灰色预测概述
灰色系统理论认为,对既含有已知信息又含有未知信息或不确定信息的系统进行预测,就是在一定方位内变化的、与时间有关的灰色过程进行的预测。尽管这一过程中所显示的现象是随机的,但毕竟是有序的,因此这一数据集合具有潜在的规律性。
(二)吉林省低碳经济情况预测分析
基于前文多层次因子分析所得到的吉林省2001-2012年低碳经济得分情况,可利用灰色预测模型对吉林省低碳经济发展状况进行预测。根据预测模型公式,对未来五年低碳经济进行预测,得到具体值依次为:89.037分, 91.747分, 94.540分,97.419分,100分。同理可对环境发展、技术发展、经济发展、社会发展指标建立模型,求解并检验。利用检验合格后的模型对未来五年环境发展、技术发展、经济发展、社会发展指标得分进行预测。分析得出,在预测的五年中,低碳经济整体情况良好。但仍可看出一些存在的问题,经济发展速度明显高于其他方面,且最先达到满分状态,这在一定程度上对整体的发展起着正向制动的作用。社会发展中发展速度逐年减缓,将成为阻碍低碳经济发展的最大问题。若能持续此发展趋势,吉林省将于2015年达到安全状态,但在预测中我们很难考虑周全,未来吉林省低碳经济会遇到什么样的阻碍更是不可预知的,发展越到瓶颈越是困难,建议相关部门坚持一贯作风,坚持经济与环境的均衡关系,适当加大力度建设吉林省低碳经济,走可持续发展道路。
三、结论建议
根据灰色预测结果显示若能持续过去发展趋势,吉林省将于2015年达到安全状态,但发展越到瓶颈越是困难,如何改进经济与环境的均衡关系,走可持续发展道路值得我们探索。针对前文结论,提出建议如下。
(一)化石能源低碳化,提高能源利用率
在上述分析中看到,二氧化碳的排放量过多是低碳经济的第一杀手,从源头上减少二氧化碳排放量就要开发并有效利用新能源,改变以化石能源为主要能源的现状,开发利用核能、生物质能、风能等可再生能源。
(二)调整升级产业结构,发展低碳产业
一方面要推进第三产业发展,平衡产业结构,逐渐降低高碳产业经济在国民经济中的比例,从而使产业结构符合低碳经济的标准。另一方面要将高碳产业低碳化,全面开发低碳技术,并将低碳技术引入高碳产业,利用科学技术这一第一生产力推进吉林省低碳经济发展进程。
(三)提高公民低碳意识,鼓励公民践行低碳理念
篇2
前言
近年来,随着住房制度的改革,我国的房地产市场日益活跃,呈现出供求两旺的态势。房地产市场的持续快速发展,有效地促进了房地产测绘业的发展。同时,住房制度的改革带来了产权的复杂化和多元化,为产权管理部门提出了新的课题。如何顺应市场的变化,进一步规范房地产市场,维护权益人的合法权益,为产权管理提供准确可靠的测绘资料,是每一个房地产测绘工作者面临的任务。
1、房地产测绘的内容概述
房地产测绘是专业测绘中的一个很具有特点的分支。它测定的特定范围是房屋以及与房屋相关的土地,也就是说,房地产测绘就是运用测绘仪器、测绘技术、测绘手段来测定房屋、土地及其房地产的自然状况、权属状况、位置、数量、质量以及利用状况的专业测绘。
房地产测绘细分为房地产基础测绘和房地产项目测绘两种。房地产基础测绘是指在一个城市或一个地域内,大范围、整体地建立房地产的平面控制网,测绘房地产的基础图纸——房地产分幅平面图。
房地产项目测绘,是指在房地产权属管理、经营管理、开发管理以及其他房地产管理过程中需要测绘房地产平面图、房地产分层分户平面图及相关的图、表、册、簿、数据等开展的测绘活动。房地产项目测绘与房地产权属管理、交易、开发、拆迁等房地产活动紧密相关,工作量大。其中它最大量、最具现实、最重要的是房屋、土地权属证件附图的测绘。
房地产基础测绘,对测绘人员素质、仪器装备、单位测绘资质要求都比较高。必须是有较丰富经验的专业队伍才能胜任。相比较而言,从事房地产项目测绘比较容易一些。根据目前我国的法律、法规规定,没有取得房产测绘资格的队伍不能从事房地产测绘。在世界上的一些国家只有官方机构经过审查和特别认可,并取得测量工程师执业资格的机构和个人才能从事这具有法律效力的工作。
2、房地产测绘存在的主要问题分析
随着测绘理论的不断发展、各种新技术的应用、功能更加完善新仪器的不断开发投入使用,使得房地产测绘在技术上取得重大进步成为可能。二十世纪末,在全世界范围内掀起了以电子计算机技术为代表的新技术革命,计算机技术被广泛应用于各行各业。计算机的广泛使用,使全社会各行业、各行业内部各项工作紧密的连成一个系统成为了可能。这种系统在系统理论的控制之下,牵一发而动全身。将极大地提高工作效率。这使房地产测绘行业的数据应用前所未有的拓展到了社会生活的方方面面,促使房地产测绘迅猛的发展。
目前,房地产测绘的现状除了传统的工作劳动强度大和市场垄断经营依然存在外,随新技术的发展突出的现状为:科技化、网络化和市场管理日益规范化。
2.1 房地产测绘的科技化
①数据采集工作便捷化、自动化。这主要是指各种先进仪器的采用,如手持式激光测距仪,全站仪与便携电脑结合,全球定位系统(GPS)、实时定位系统(RTK)等;
②工作电子化。主要指计算机辅助成图,自动化、无纸化办公,电子档案技术的应用等。可以说现在房地产测绘在信息化测绘的驱动下已基本实现测绘生产自动化,测绘仪器实现数字化,使控制测量由原来的三角测量和距离测量向卫星定位测量转变;野外测图由平板仪纸质测图向数字化自动化的野外测图系统转变;摄影测量由模拟航空摄影测量向无地面控制的全数字航空航天遥感数据获取与处理系统转变;地图制图由传统的手工制图向数字地图设计与制作系统转变;测绘产品由纸质形式向地理信息数据库和地理信息数字化产品转变。因此,从房屋土地地理信息获取、处理到服务的测绘生产全过程实现了数字化和快速化。这些为房屋土地测绘的进一步发展奠定了重要的基础。
2.2 房地产测绘的网络化
①房地产测绘服务网络化,随着信息技术的飞速发展,以及Interact在全球迅速普及,使得人类社会空间在信息概念上逐步缩小,测绘服务的方式发生了根本性变化。测绘成果可分布式地存贮在各个地方,通过建立地理信息一站式服务系统,建立集成化的地理信息门户网站。用户只需访问一个网站、一个查询界面,就可以对分布在各地的地理信息进行检索、访问和浏览,实现任何人都可以在任何地方、任何时候享受地理信息服务的目标。
②房地产测绘的网络化,各项业务一体化。主要业务可以轻松集成在一个系统中,在相同的办公环境里,信息和数据充分共享,优化业务流程,缩短办公周期,简化办事程序。项目测绘成图、基础测绘成图,数据上传更新一体化,在同一个系统中完成。
2.3 房地产测绘市场管理日益规范化
为了加强对房地产市场的管理,引导房地产业稳步健康地发展,国家颁布并实施了一系列政策和法规来规范测绘市场。《中华人民共和国测绘法》、《中华人民共和国城市房地产管理法》、《房产测量规范》、《房产测绘管理办法》、《测绘资质管理规定》、《关于房屋建筑面积计算与房屋权属登记有关问题的通知》、《公摊面积计算标准》、《房地产测绘的基本管理原则》等法规文件相继修订或出台。这些对于加强房地产测绘管理、规范房地产测绘行为、提高房地产测绘的现代化水平、促进我国房地产业的稳步健康发展,提供了法律和政策依据,具有十分重要的现实意义。
3、房地产测绘的信息管理工作
3.1 房地产测绘技术和手段
目前国内市场也存在着一些房地产测量绘图软件,但这些软件大多是基于AutoCAD的Lisp语言开发的,运行效率较低,更重要的是在这些软件中房屋单元图形数据和属性数据无法对应连接,因此,也就不能实现图形属性的交互查询,更不能自动地生成房屋分层分户平面图,房产测量绘图效率仍然不高,错误也在所难免。随着城市建设和房地产交易在我国的发展,为房地产明确权利、发证提供服务的房地产测绘工作变得尤为重要。由于城市房地产变更频繁,且许多城市房地产测绘数据的生产、管理效率低下,很难适应当前信息化、现代化的要求,因此开发房地产测绘信息系统成为亟待解决的重要课题。
3.2 建立房地产测绘信息管理
建立城市房地产测绘信息管理系统能有效地解决当前房地产测绘中遇到的一些问题,能使测绘成果信息在测绘机构、房地产开发商、测绘成果监督部门和广大人民群众之间进行流通,同时扩大了测绘机构的社会效益和经济效益、简化房地产开发商的办事手续、为测绘成果监督部门提供战略决策的基础资料,以及方便老百姓进行查询,以提高成果信息的透明度。
城市房地产测绘信息管理系统的建立一方面可以规范业务操作流程,使各种操作按照统一的步骤进行。另一方面统一的业务流程使得各个房地产测绘部门在测绘成果的提交形式上保持了一致,使得测绘成果有了更为广泛的用处。现阶段,我国在房地产测绘信息管理方面还有很多的缺陷和不足,随着房地产测绘市场化的发展,这些缺陷和不足带来的负面影响将会进一步扩大,单纯依靠某个测绘信息管理系统并不能从根本上解决这些问题。
4、结束语
综上所述,房地产测绘是常规的测绘技术与房地产管理业务相结合的专业测绘,对于带动房地产日益飞速的发展和实现房地产管理的现代化愈显其重要。随着电子技术、信息技术、空间技术的综合应用以及高性能计算机和网络技术的迅速普及,房地产测绘手段必将发生重大变革;随着房地产测绘市场管理的进一步规范,建立城市房地产测绘信息管理系统势在必行。
篇3
关键词:全站仪论文,地籍测量论文,宗地图
中图分类号:P27 文献标识码:A 文章编号:
一、地籍测量的意义和作用
地籍测量是获取和表述宗地的权属、位置、形状、面积、用途等基本情况的工作。地籍调查测量的成果,是土地登记所必需的基础资料,查清土地权属关系,测定宗地界址点、线及面积,登记土地准确数据,发放合格土地使用证,建立完整地籍档案,是地籍管理必须要完成的工作,也是建立和健全现代化地籍管理的保证。数字化地籍测量是采用数字测量技术进行的地籍测量,它在野外是全数字采集,室内是在计算机上处理,它的成果主要是各种资料的数据光盘,非常便于用计算机来管理和今后计算机在土地管理中的使用,同时也是地理信息系统必备的基础。在测量同时得出的数字化地形图,也是其它各有关部门如城建、规划、邮电、水利、公路等单位进行计算机管理的一个基础图件资料。
二、测量方案的实施
以我国第二次土地调查中进行的地藉测量为例阐述全站仪在地籍测量中的作用。
2.1全站仪的导线控制测量
导线控制测量是用于图根控制测量的一种基本手段,往往采用近似平差即可。由全站仪直接测定各导线点的近似坐标值,平差计算就不用像传统的导线近似平差计算那样,先进行角度闭合差计算和调整,然后推算方位角,再进行坐标增量闭合差的计算和调整,最后根据平差后的坐标增量计算导线点的坐标。全站仪导线控制测量可以直接按坐标平差计算,,采用坐标法进行导线近似平差,直接在已经测得导线点的坐标上进行改正,方法简单,易于掌握,避免了传统近似平差法的方位角的推算和改正,以及坐标增量的计算和改正,能大大提高工作效率,而且不易出错。同时可以看出传统附和导线测量需要两条已知边,作为方位角的检核条件,而直接坐标法,只需要一条已知边和一个已知点即可,使导线的布网更加灵活。
2.2全站仪在地籍测量中的碎步测量
全站仪在地籍测量中的碎步测量主要采取极坐标法,用全站仪进行量测角度,距离,全站仪自动记录野外采集数据每个组三人组成:一名立镜,另一名观测员,第三名绘图员进行现场点号标注及野外草图绘制。
2.3几种特殊的测量方法及内业成图
2.3.1几种特殊的测量方法
在外业测量中有些点无法用常规方法进行测量,所以必须运用全站仪的一些特殊方法并借助内业手段将图成功画出,下面就结合“全国二调”测量中遇到的几种测量方法介绍如下:
(1)距离交会
假设A、B为已知控制点,P为待定点,测量了边长DAP和DBP,根据A、B点的已知坐标及边长DAP和DBP,通过计算求出P点坐标,这就是距离交会。
在实际工作中,为了保证定点的精度,避免边长测量错误的发生,一般要求从三个已知点A、B、C分别向P点测量三段水平距离DAP、DBP、DCP,作两组距离交会。计算出P点的两组坐标,当两组坐标较差满足要求时,取其平均值作为P点的最后坐标。
(2)偏心测量
假设A、B为已知点坐标分别为A(Xa,Ya)B(Xb,Yb),P点为待测点,由于棱镜无法到达P点,用全站仪中偏心测量的方法测量界址点P的坐标。运用全站仪中自带的偏心测量,在A点设站,将全站仪调到偏心测量,输入后视点B的坐标,输入CP之间的距离,并注明C点位于P点的左侧,然后照准后视B点,在C点立镜,在此情况下测得C点为P点坐标
2.3.2内业成图
对应于外业测量分组情况,内业工作配备了相应的计算机,采用CASS7.0绘图软件,可以进行图形编辑,最终生成地籍图和宗地图,并自动进行面积计算。野外采集的界址点和地物的原始数据,经传输设备发送到计算机,形成数据文件,有内业人员编辑后使之成为CASS7.0适用的数据文件,建立数据库计算界址点坐标,同时参照有关地籍调查图和外业测量时绘制的草图,在计算机屏幕上进行图形编辑,对宗地错,漏现象的检查及相邻图幅的接边工作,并对每个街坊内的界址点进行统一编号,经检查确认无误后,绘制成界址点及界址线等权属界址线宗地要素的组成的地籍图
(1)绘制宗地图
完成绘制地籍图后,在计算机屏幕上去掉相应的图层要素,只保留界址点。街坊划分,将同一街坊进行重新统一编号,在计算机上再定义一个个封闭的宗地,标注界址点的边长宗地号及地物类别等,形成包含宗地号,地类号,宗地面积和界址点号等项内容的宗地图。
(2)检查与验收
为了确保所有地籍图的质量,除了施测过程中加强检查外,在地籍图测完后,必须对成图质量作一次全面检查。首先是小组自查、互查的过程检查,然后是作业单位最终检查;一级验收:即甲方对测绘产品的一次性验收。质检工作贯穿于生产全过程,各级检查配备足够的技术力量,有计划有组织地工作,各级检查不得省略或代替,各级检查应认真填写检查记录和精度统计表。过程检查和最终检查应作为生产的工序,纳入到生产中。过程检查的时间间隔应短、批量应少,项目运行过程中质检组人员根据实际情况合理制定过程产品上交期限,及时反馈质量信息,使得后续工作规范运行。最终检查项目要齐全,要严格执行技术标准和质量评定标准。确认测绘产品作业质量合格后,方可将最终成果交甲方验收。过程检查后评定成果作业质量,单位检查后,核定成果成图质量,不合格成果返工重测,一定保证提供给用户的都是优良产品。
三、结论
篇4
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
篇5
关键词:土地信息系统、数据质量、误差、分辨率、坐标变换、矢量数据、栅格数据、拓扑
abstract:data is very important for land information system,a key to land information the system's developments success is whether the data quantity is accuracy. this paper will study the data quantity the problem in land information the system establish the process.
key words:land information systems;data quality;error;accuracy;remote sensing;digitize;resolution;coordinate transformation;vector data;raster data;topological.
一、前言
土地是人类的宝贵财富,是人类社会进行物质生产所必需的基本条件和自然基础。如何科学、合理地利用有限的土地资源,如何及时了解与掌握土地利用变化数量和空间特点,对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利用具有十分重要的意义。wwW.133229.COm
随着社会经济的日趋多样化,土地部门的业务工作及范围也在不断扩大,原有的靠手工操作,图纸管理的模式已经越来越不能满足高效率的需求。为强化土地管理,满足社会对土地资源信息更多、更细、更完善的服务要求,各土地管理部门纷纷加入信息化、数字化的改革大潮。特别是在市场经济条件下,因土地管理部门工作的严肃性、准确性、科学性和规范化要求,管理中任何规定的确定和变更都需要完成大量的信息收集、分析、综合、决策和评估等工作,土地管理也只有强有力的信息技术(it)的支持下,才能做到真正的科学决策和管理。
土地信息系统(lis)是地理信息系统的一个分支,是一种基于宗地[以宗地(地块)为单位]的计算机管理信息系统。是一种利用计算机技术及其属性数据进行采集、处理、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统,是土地管理的现代化工具,是土地规划和管理定量化、科学化的方法、手段。但是,在土地信息系统的建设过程中,还存在许多问题,给土地信息系统的建设及发挥带来一定困难。这里仅对土地信息系统建设中的数据质量问题进行探讨。
二、对lis数据质量的认识
数据是一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示,它可以是数字、文字、符号、图像,数据是信息的具体表达形式。一个lis系统包括空间数据、属性数据、空间数据之间的关系以及空间数据与属性数据之间的关联。
人们往往以为计算机为基础的信息系统的数据质量是可靠的,很少怀疑利用信息系统产生的分析结果在数据质量方面会有问题,但事实远非如此。在某些情况下,由于多种原因,计算机分析的结果甚至会比手工分析的误差更大。这里除软件、硬件的质量问题,计算方法上的问题,以及分类、编码、输入、操作的明显疏忽外,数据本身的质量是重要的原因。
众所周知,数据是lis的“血液”,是组成系统的重要元素。数据质量的好坏是土地信息系统成功与否的关键所在;数据质量的高低优劣,都直接影响到土地信息系统的经济效益和社会效益,决定了系统应用价值的大小;数据的可靠,质量的好坏将直接影响到整个系统的成败。系统如果不能提供正确、可靠的信息,这个系统也就失去了存在的价值。
数据质量的好坏是一个相对概念,并具有一定的针对性。衡量其好坏主要有以下几个指标:误差、数据的准确度、数据的精度和不确定性[1]。数据质量是数据整体性能的综合体现。
统而言之,数据的质量问题主要表现在两个方面:一是数据是否及时反映了现实世界;二是数据是否保持了一致性和完整性。
土地信息系统的数据量大,数据来源广,数据采集的任务重,在数据库建立过程中会出现许多人为和系统的误差,甚至还有可能产生数据错误,最后采集的数据无法准确反映规划和管理的实际状况,建立在此数据库基础上的系统往往也就达不到管理自动化辅助决策的目的,而只不过是“看看而已”的一种“摆设”罢了。
数据库(包括空间数据库和非空间数据库)是土地信息系统最基本、最重要的组成部分,也是投资比重最大的部分。数据质量的好坏,直接影响系统的功能和应用。不仅要根据技术规程衡量数据质量,还要从数据使用角度分析数据质量问题。数据质量通常是指数据的可靠性和精度,它主要用数据的误差来度量的。现就土地信息系统建立过程中的数据质量问题作进一步的探讨。
三、数据源质量的问题
土地信息系统的数据源指建库中所需要的各种数据类型的来源。它是土地信息系统最基本、最重要的组成部份。土地信息系统的数据源多种多样,主要包括有:地图,地图是系统最主要的数据源,因为地图是地理数据的传统描述形式,是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体的类别和属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。土地信息系统其图形数据大部分都来自地图,土地信息系统的属性数据主要有地籍图、宗地图、土地详查图、土地利用现状图、行政区划图、专题图、乃至地形图等各种图件的矢量化地图数据。二是遥感影像数据,遥感影像数据是一个极其重要的信息源。通过遥感影像可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息,航天遥感影像还可以取得周期性的资料,这些都为土地信息系统提供了丰富的信息。三是统计数据,包括土地的分类、面积、权属、分布及质量、等级状况、利用状况、非法占地等统计资料。四是实测数据,包括gps点位数据、地籍测量数据等。五是数字数据,包括数字图形数据和属性数据。数字数据主要有地籍号、档案卷宗号、地类号、图号、手簿号、宗地界址点点号及坐标控制点坐标,宗地面积,面积中误差、年代、日期等等。属性数据包括图形、图像以外的各种文字、数字信息。其中文字信息主要是与宗地档案,文件档案组成相关的各种检索和查询信息(如:土地权利人姓名或单位各称、土地座落,文件档案的标题、发文机关、公文字号等等),以及土地登记、地籍调查、权属审核、登记发证各办公流程中的各种键盘输入信息。六是各种立法文件和文字档案,主要有地籍档案、文件档案等具有法律效力或需要经常查阅的原始文件材料,它们是土地信息的重要组成部分,在土地的规划管理中起着很大的作用。
数据源质量问题指数据的采集和录入中可能产生的误差,建库所需的各种类型的数据的可靠性和精度。
从土地信息系统建立的过程来看,它的主要因素有:各种测量数据,地图和遥感数据等的误差;调查和统计造成的属性数据误差,以及文档数据的错误等,数字化前的预处理、手扶踀自动化的分辨率和矢量化精度。
1、遥感数据
地理信息系统、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的重要技术手段。遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段,能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。
所谓遥感(remote sensing)就是遥远感知的意思,也就是不直接接触目标物和现象,在距离地物几公里到几百里、甚至上千里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子仪器接受地面物体或发射的电磁波信号,并从图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,经过信息处理,判读分析和野外实地验证,最终服务于有关部门的规划决策 [2]。土地管理部门可以运用遥感技术快速获取现状空间的信息。
尽管遥感技术有很多好处,但因其自身特性,获取的遥感数据可能存在一些误差。如:不同的高度引起的问题,由于传感器的结构及稳定性产生的问题,对信号进行数字化产生的误差。传感器在航线、航向上出现的误差,大气辐射产生的误差,地形和地貌等因素产生的误差等等。在遥感资料的获取时,有些误差是可以控制的,有些则不可控。因此必须对原始数据进行预处理,包括利用地面控制对原始数据进行几何校正,图像增强和分类。对获取的遥感数据进行光谱校正,特征提取,自动识别分类、自动成图等处理[3]。
2、测量数据
各种原始的测量数据是土地信息系统的主要来源之一。包括宗地的权属界线、位置、形状、数量、面积、各级行政界线、地形图测量等。由于人和环境的因素,测量数据不可避免地受到人为误差(对中、读数、平分等误差)、仪器、环境的影响。来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差。其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费用等因素的影响。碎部点误差除了继承了控制点的误差外,还受自身观测方法,观测精度和地界的人为判断,以及地物地貌的取舍等因素的影响。当然原始数据误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因素影响。除此之外,还有测量数据的实时性以及数据老化,采集数据的密度不合理,或概括取舍不合理,选取测量规范标准不一致或精度等级不一致造成测量数据的不一致的影响。
地籍要素是构建土地信息系统极为关键的一步,其测量数据的精度高低决定了系统功能能否得到正确和充分发挥。
从地籍测量成果的有效性和土地管理的可能性来考虑,为了保证各权属单元之间的界线清晰,边界无争议,并且双方都能接受而不损害他人和国家的利益,地籍测量要达到一定精度。因此,必须要有相应的数据采集方法作为保证。地籍要素的采集方法目前主要有两种,一种是传统的模拟式外业测图方法,另一种是野外全数字化数据采集方法。传统方法的主要作法是在地籍控制测量的基础上,用解析法测量出权属界址点坐标,以控制点或以界址点为基础施测成地籍图,要形成入库数据信息,则要通过对原图数字化来实现。用传统数据采集方法形成地籍要素数字信息其误差影响因素较多,主要误差来源为:测站点误差m1,量距误差m2,在测图板上描绘方向线误差为m3,刺点误差m4,数字化仪采点误差m5等。按有关专著论述,一般情况下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,这四项误差为野外采集误差。数字化m5的影响因素比较复杂,误差产生首先与图形要素有关,要素本身的复杂程度对数字化精度有显著影响,数字化仪本身的精度更应引起重视。正常情况下,用常规数字化仪进行数字化时,精度一般可达到±0.13mm。综合上述得,地籍要素采集精度m采 为:
m采 =±
=±
=±0.02mm
按1:500比例尺来考虑,实地误差将达到±10cm,由此可见,按传统方法施测,则拟入库的地籍要素信息很难达到规定的±5cm的精度标准[4]。
采用野外全数字化方法,界址点野外数据采集一般采用直接测定坐标法,即将全站仪或测距仪置于测站点上,对界址点上的移动棱镜进行水平角和距离测定,电子手薄记录计算。此种方法的主要误差来源为水平角测角误差mβ和测距误差md,测角中误差角保守为±5″,测距误差主要来自移动棱镜偏离界址点位置误差,其偏离值按2cm考虑。测距平均边长取100m,按点位误差精度估算公式m2= 来计算,则m≈±2cm,即便考虑测站误差和其他偶然的联合影响,点位精度也肯定在规定范围内,所以地籍要素信息数据的野外全数字化有利于提高界址点精度,从而保证地籍数据的质量。
3、调查、统计、文档数据问题
土地信息系统的建设过程中,涉及大量的调查统计数据,这些资料尚存在许多不足之处,为土地信息系统的建设带来了一定困难。
建立土地信息系统,必须首先进行土地基本信息的搜集,开展地籍调查工作,核实宗地权属,掌握土地利用状况,获得宗地位置、形状及其面积的准确数据,为建库奠定基础。
现就地籍调查工作加以探讨,众所周知,权属调查的工作之一是填写地籍调查表。由于权属调查技术性强,工作量大,参与人员多且水平不同等原因,填写后的地籍调查表或多或少会出现下面一些问题。在填土地使用者名称时,单位本应填写全称,可出现了类似这样的情况:某林业局有3宗地,而在3份地籍调查表上出现了xx林业局、县林业局、林业局等名称。按这样的名称录入建立信息系统,将导致不能正确地自动的归户。在填写土地使用者性质时,本应该写“全民”或“集体”或“个体”或“个人”,而出现了“国营”或“国有”或“私营”这样的名词。在填写宗地四至时应说明权属界线所经地物名称及归属、位置、与誰接壤。但出现了东(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填写错误,如两宗地共用一堵墙时,则只能出现两宗都至墙中,或一宗至墙内另一宗至墙外,但填出了两宗都至墙外或墙内等情况。在填写界址标示处的界址线位置时也有类似错误,有的表填写字迹潦草,或使用简化字,让人难以辨认。有的内容还可以猜出,但户主的姓名、调查员、勘丈员的签名等内容实在难辩;有的表中该填的内容而未填,任意涂改。
共用宗的处理,一个地块被几个权属单位共同使用,而其间又难以划清权属界线,这样的地块称为共用宗[5]。不少县(市)是这样处理的:有多少土地使用者就填多少份地籍调查表,表上的内容按各分宗填写。这样做的好处是所填的内容详细,调查表和土地登记申请书、审批表形成一一对应的关系。但其弊端也是显而易见的,其一较大地增大了填表的工作量,其二增大了复杂程度,在填写四至时,如遇一个土地使用者使用几个地块则不得不写清几个地块的四至;为填清界址指标,又得设置内部界址点,增加了宗地草图和地籍图的负荷量,填表时如不小心还会造成表与表之间的相互矛盾。为了和地调表统一,有的在形成宗地界址点成果表时,除了有宗地界址点成果表外,还有分宗的界址点成果表。如果内部界址点是在纸图上图解的,则将该宗地的宗地界址点和内部界址点和计算机展点后,会出现界址线混乱的情况。在土地信息系统建库时,这些内部点是不能当界址点录入进库的。如进库则在面积统计时,这种内部界址点所围成的区域的面积就被多统计了一次。
建立完备的信息系统,必须具备这样的条件:大比例的地形图或地籍图;野外测量的界址点数据;宗地的属性数据(土地登记申请书、地籍调查表、审批表等)。全省在进行大大规模的城镇地籍时,由于受当时的条件限制,自动化程度低,各作业单位作业水平的不同,或多或少出现一些问题。在建库时所发现的问题主要是界址点的坐标成果与地籍上的位置不吻合;相邻宗的同一界址点坐标不同;界址边长、宗地面积计算有误。某些县(市)为了进行土地登记,由于多方面的原因,在进行初始地籍调查时,只作权属调查,不作规范的地籍测量。为了计算面积,用皮尺或钢尺丈量界址边长及相关尺寸,用几何图形法计算出宗地面积,而不测址点坐标和地籍图。这样做不利于信息化的管理。
4、图形数字化
影响数据质量的因素是多方面的,有相当一部分来自于建库过程中的数字化过程。建库过程中的数据质量,包括数字化前的预处理,纸张变形、手扶跟踪数字化精度或扫描数字化的分辨率和矢量化精度。
(1)数字化前的预处理
用于数字化作业的地形图(工作底图)一般采用聚酯薄膜图,其变形一般小于0.2‰。采用纸质图纸时,图纸的尺寸随湿度和温度的变化而变化,温度不变的情况下,温度由0%增至25%,则纸的尺寸可能改变1.6%[6]。因为纸的膨胀率和收缩率不相同,即使温度回到原来的大小,图纸也不能恢复原来的尺寸。因此在数字化时要适当的比例因子,通过仿射变换进行几何纠正,以减小工作底图变形产生的位置误差,达到相应的精度。
对不同种类和比例的工作底图进行数字化时,应注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。对于不同投影方式应在数字化后及时变换为系统要求的投影方式。对于不同比例应将比例尺和精度记录到元数据中,以便估记由此可能产生的误差。
(2)跟踪数字化
手扶跟踪数字是一种自动化精度较低的数字化方式,其数字化精度也因操作员及其工作的疲劳程度而异,操作员的劳动强度较高。随着大幅面扫描仪的成本不断降低,扫描和矢量化技术不断完善,这种数字化方式可能成为自动扫描数字化的一种补充。
手扶数字化是从地形图输入空间数据的最广泛采用的输入方法。把地形图放置于数字化桌上,用手持设备,跟踪每一个地图特征、数字化设备精确量测鼠标的位置,产生数据形式的坐标数据。
影响跟踪数字化数据质量的因素很多;主要有:数字化底图中地理要素的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著影响。数字化仪的分辨率和精度对数字化数据质量有着直接的决定性的影响。《地形图数字化规范》规定,数字化仪的分辨率不能小于每厘米394线(约1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常见数字化仪在分辨率方面通常能满足要求,而在精度方面却有相当一部分不能达到要求。在选择数字化仪时要特别注意其精度指标,以满足lis工程的需要。数字化操作员的技能与经验不同而引入的人为因素误差是不同的,由于操作员视力、操作习惯,熟练程度和疲劳程度的不同,最佳采样点位值判断,十字丝与目标点重合程度的判断会有一定程度的差异,影响数字化的质量。操作方式(如曲线采点方式和采点数目)也会影响数字化数据的质量。
假定各种误差影响符合误差传播规律,手扶跟踪数字化的综合精度应按下式求得:[7]
m数=±
其中:m数 表示手扶跟踪数字化的综合精度;m定 表示工作底图定向误差,m仪 表示数字化仪精度,m人 表示人为因素误差。
(3)、扫描数字化
扫描数字化用高精度扫描仪将图像等扫描并形成栅格数据文件进行处理,将之转化矢量图形数据。规范规定:图形定位控制点扫描误差不大于0.1mm,相对于工作底图,矢量化后的扫描点误差不大于0.15mm,线划误差不大于0.2mm。影响扫描数字化质量的因素除原图质量外,还包括:扫描精度、定向精度、矢量化精度损失等。
①扫描仪的分辨率和精度
扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化质量的影响是至关重要的。因此,要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前,大幅面扫描仪大致有,滚筒式(drum),平板式(flatebed),直进式(direct feed)3种。这些扫描仪能够输出一种或多种形式栅格数据文件(二值、灰度和彩色)。
滚筒式扫描仪精度较高价格较贵,能以较高的分辨率扫描ao或更大的图纸。
平板式扫描仪与滚筒式一样精度高、价格贵、分辨率很高,但一般幅面不会超过a1幅面。由于平板式扫描仪幅面小,扫描后多需进行拼接,从而增加了工作难度,引入了更多的误差源。lis工程一般不选用这种扫描仪。
直接式扫描仪精度较低,价格也较便宜。通常能够满足一般lis工程的需要。
目前,需要的大幅面扫描仪品牌有:contex、vider、anatech等。
在选择扫描仪时,应注意其是否采用硬件消蓝。光学分辨率代表了扫描仪的分辨率能力,而经销商往往只是给出插值分辨。同时,应注意扫描仪的歪斜失真,歪斜失真的大小与扫描仪的走纸方式有关。
②栅格数据矢量化的精度损失
在土地信息系统中,栅格数据与矢量数据各具特点与适用性,为了在一个系统中可以兼容这两种数据,以便有利于进一步分析处理,常常需要实现两种结构的转换。
栅格的矢量转换处理的目的,是为了将栅格数据分析的结果,通过矢量绘图装置输出,或者为了数据压缩的需要,将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界,但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取的栅格数据加入矢量形式的数据库。
在栅格数据矢量的过程中的细化、跟踪等均可能引入一些误差。复杂图形全自动化矢量化效果极差,会产生众多的交叉线,导致多边形跟踪错误。对此,应采用交互式矢量化方法。因此在选择矢量化软件时不应仅仅关心自动化程度(全自动矢量化软件价格往往很高)。还要特别注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲较正,比例控制,水平校正,光栅编辑和交互式矢量化等。
③扫描数字化方法误差
扫描数字化的几何分辨率是扫描数字化方法误差中最重要的误差源,减小这种误差的唯一方法就是提高扫描仪的几何分辨率。但是,随着分辨率的提高,栅格数据量以平方级速度增长。这往往造成计算机存储资源耗尽,数据处理时间平方级延长。以300dpi(约每mm12个点)的分辨率扫描时,独立点间距离的相对精度为1.4/1000左右。全自动矢量化细化过程所产生的点位误差为1~2个像素点,而交互跟踪矢量化最大点位误差可以控制在一个像素点。按300dpi计,每个像素点相当于图上0.01mm。扫描数字化综合精度可按下式计算:
m扫=±
其中:m扫 表示扫描数字化的综合精度;m定 表示底图定向误差;m仪 表示扫描仪精度;m矢 表示矢量化误差。这里,m定取±0.12mm,按300dpi计算m仪取±0.09mm,m矢取±0.1mm。则m扫=±0.180[8]。
四、数据处理质量
土地信息系统的数据库建立后,其中已经包含了数据源和数据库建库所引入的误差。数据库中的多源数据,经过系统的各种分析处理后,在形成新的数据和最后产品的过程中还会产生新的数据质量问题。这些问题包括:几何改正,坐标变换和比例变换,几何数据的编辑、属性数据的编辑、空间分析,数据格式的转换等。
1、空间分析
空间分析是对分析空间数据的技术的通称。从客观上区分,可归纳为:空间的图形数据的拓扑运算;非空间属性数据的运算;空间和非空间属性的联合运算等[9]。空间分析赖以进行的基础是空间数据库,土地信息系统的空间数据分析,是实现土地资源信息系统的实际运用的重点途径。
空间分析中的叠加分析是土地信息系统中十分常用的一种分析方法,是用户经常用以提取数据的手段之一。通过同一地区不同内容的多幅地图的叠加组合,产生新的图形和属性信息。在这个过程中往往产生拓扑匹配、位置和属性方面的数据质量问题。由于叠加时多边形的边界可能不完全重合,从而产生若干无意义多边形。对这些无意义多边形进行处理的结果往往会改变界线的位置,叠加后形成的新的多边形的属性值也可能存在由于属性组合带来的误差。
2、坐标变换
土地信息系统数据来源较多,各种数据输入信息系统应便于系统对数据进行图形显示,叠加查询,统计分析处理。lis要实现这些功能,一个首要和基本的前提就是各种不同来源的数据在系统内必须在一致的地形图坐标系下。但是,在实际的数据采集过程中,大量的数据坐标并不一定属于系统用户所要求的坐标系,原始数据为一种坐标系,系统要求的数据为另一种地图坐标系,有的数据坐标根本没有地理意义,对此情况,必须提供从一种地图坐标系到另一中坐标系的坐标变换。
在具体的操作过程中,有可能产生新的误差。在不同比例尺下对坐标数据的重新设立产生误差,进行投影变换和/或基准面变换时产生的误差。生产实践中为提高数据质量,确保系统的数据精度和可靠性,通常用仿射变换和相似变换等模型来进行数据处理,以减小或消除误差。
坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,现有一般gis(lis是gis的专题)软件大都提供了以下两种模型实现坐标变换。
一是仿射变换:仿射变换也称六参数变换,其变换公式为:[10]
x´=ax+by+c
(ⅰ)
y´=dx+ey+f
(ⅱ)
其中,x´、y´为地图输出坐标系中的坐标点对;x、y为输入坐标中的坐标点时;a,b,c,d,e,f为方程参数。参数在坐标系空间上的几何意义为:a和a分别确定点(x,y)在输出坐标中x方面和y方向上的缩放尺度。b和d确定旋转角度,c和f分别确定在x方向和y方向上的水平移尺寸。
二是相似变换:当式(ⅰ)、(ⅱ)中的参数满足条件a=e=scos@,b=-d=ssin@时,则得到四参数的相似变换公式:
x´=ax+by+b (ⅲ)
y´=-bx+ay+d (ⅳ)
式中,x´、y´为输出地图坐标系中的坐标点对;x、y为输入地图坐标中的坐标点对;a、b、c、d为方程参数,相似变换实质上也是坐标系间的平移,旋转和缩放尺度的变换,式中c和d分别为坐标在x轴和y轴上的平移大小, 为缩放比例,@=arctg(b/a)为旋转角度。
为了求出以上公式中的参数,建立两种坐标之间的仿射(或相似)转换关系,至少需要三个(或两个)已知的控制点坐标。而实际上,应选择多于三个(或两个)控制点,方能按照最小二乘法原理进行平差,得出系数值,代入上述方程即建立输入和输出坐标系之间的仿射(或相似)变换数学模型。
可以看出,仿射变换和相似变换都为线性函数变换模型,可实现对原图形的平移、旋转和缩放,相比较而言,相似变换不能进行x轴、y轴不均匀缩放的变换,而仿射变换能保证更高的数据精度。
3、数据变换
(1)cad向gis的转换
目前我国土地管理中存在一个较为普遍的问题是土地信息系统的构建与图形数据采集较少作用一个整体来通盘考虑,地籍测绘大大超前于信息管理系统构建。中小城市这种问题表现得更为突出。为满足土地确权发证,土地定级估价等需要,1995年前测绘的地籍图等图件因受技术条件的限制绝大部分是采用传统白纸测图方法完成的。随着计算机技术的发展和在测绘工作中的普及应用,1995年之后数字地图逐渐取代传统测绘。但一个不容忽视的事实是,绝大多数测绘图软件是在autocad上进行二次开发完成的。有些甚至是采用低版本的cad,有些测绘图软件虽然测的是数字图,但只有非编码的图形文件,不保留信息,或者图形编辑以后,返不成信息。这种数字图说到底仅仅是从传统的白纸图过渡到计算机驱动绘制的白纸图。本质上与传统测绘没有什么区别。有些虽然采用了较高版本的cad基础软件二次开发成数字测图软件并采用了数字编码技术,但由于较少考虑cad与gis的数据共享问题(土地信息系统属于专题gis)。在着手考虑构建土地信息系统时,遇到的突出问题则是如何充分,有效利用已有数字信息资料,并确保数据转换质量。
对于传统模拟图或难以返成信息的所谓数字图只能采用原图数字化,形成数字信息后方可加以利用,但其精度丢失是不可避免的。
对于采用了编码技术,也能返成信息的数字图,其数字信息可以通过数据转换来实现数据共享,但由于 cad与gis图形数据之间其数据格式,数据内容甚至数据概念都有很大差异,数据转换时应注意以下三个方面:[11]①数据格式转换。不同的软件有不同的数据格式,有些可以通过通用数据格式如dxf实现转换,但转换过程中的数据丢失也的确令人烦恼。②数据元素转换。cad与gis两者之间的图形元素不是一一对应关系,cad图形中的图形元素种类要比gis图形文件中的图形元素种类多,gis中只有点、线、面三类基本图形元素,而cad中包括有点、线、面、注记、矩形等多种图形元素,在具体转换中,cad的图形元素哪些转换成gis的点,哪些元素转换面面,什么元素需要转换成gis的属性数据,什么元素则不需要转换到gis中去等。cad与gis图形元素之间的对应关系,都需要认真细致地加以技术处理,使空间数据和属性数据在输入系统后正确地连接起来。③拓扑关系的形成。因为cad的图形元素之间没有拓扑关系,实现cad向gis数据转换的一个重要内容就是要将转换后的图形数据按照一定的技术要求经过编辑,在gis环境下建立几何元素的拓扑关系。
在实际转换中,还会出现许多意想不到的技术问题,会影响数据转换质量,有待进一步解决。
(2)矢量数据结构向栅格数据结构的转换
土地信息系统的建设中,许多数据如行政边界,交通干线,土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输入计算机或以矢量的方式存在计算机中,表现为点、线、多边形数据。然而,矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理将比较复杂,特别是不同数据要在位置上一一配准,寻找交点并进行分析。相比之下利用栅格数据模式进行处理则容易得多。加之土地覆盖的叠置复合分析更需要把其从矢量数据的形式转变为栅格数据的形式。
矢量数据的基本坐标是直角坐标(x,y),其坐标原点一般取图的左下角。网格数据的基本坐标是行和列(i,j),其坐标原点一般取图的左上角。两种数据变换时,令直角坐标x和y分别与行与列平行。由于矢量数据的基本要素是点、线、面,因而只要实现点、线、面的转换,各种线划图形的变换问题基本上都可以解决[12]。
矢量数据变成栅格数据的原理与方法并不困难,但由于矢量数据的记录方式各不相同,也会产生一些问题。如多边形之间公共边原来只有一条交界线,转变成网格后成为有一定宽度的界线,产生了一定的近似性。特别是几条线交叉处,一个网格元素中包括了相邻的几种类别,转换时只能用其中的一种类别作为交叉点所在的元素的类别,这种误差应在允许的范围以内。而减小网格尺寸,虽提高了精度,但大大提高了数据的冗余量。
栅格数据结构需要大量的计算机内存来存贮和处理数据,才能达到与矢量数据结构相同的空间分辨率,而矢量结构在某些特定形式的处理中,如象多边形叠置,空间均值处理等尚有大量的技术问题来解决。值得注意的是,无论采用哪种转换方法,转换的结果都会不同程度地引起原始信息的损失。
4、空间数据的编辑
通过矢量数字化或扫描数字化所获取的原始空间数据,都不能避免地存在错误或误差。属性数据在建库时,也难免会存在错误。诸如:空间数据的不完整或重复,空间点、线、面数据的丢失或重复,区域中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等,空间数据位置的不准确、线段过长或过短,线段的断裂、相邻多边形结点的不重合及空间数据的变形等。因此,必须对图形数据和属性数据进行一定的
土地信息系统数据编辑是消耗时间的交互处理工作,对空间数据不完整或位置的误差,主要是利用lis图形编辑功能,如删除(目标、属性、坐标),修改(平移、拷贝、连接、分裂、合并、装饰)、插入等进行处理。对空间数据比例尺的不准确和变形,可以通过比例尺变换和纠正来处理。
在数据的编辑过程中,由可能产生一些新的问题。如:线段的相关与延伸出现的问题,图形的平移与旋转出现的问题,删除“细部多边形”时产生的误差,数值计算与变化的误差;文件的合并以及形成新文件的问题;属性数据的重新定义和更新的问题。有的问题时可能避免的,有的问题则无法避免。因此,必须进行检核。通过耐心细致的检查,主要误差都能从数据中寻找出来,并有效消除误差。一般采用叠合比较法,目视检查法和逻辑法。
叠合比较法是空间数字化正确与否的最佳检核方法,按与原图相同的比例尺把数字化的内容绘在透明材料上,此后与原图叠合在一起,在透光桌上仔细的观察和比较。一般。对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来,对于空间数据的位置不完整和不准确则须把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。目视检查指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化误差与错误,包括线段过长或过短,多边形的重叠和裂口、线段的断裂等。
5、由计算机引起的问题
在计算机中,数据是由一定字长的编辑数码表示的,由计算机字长可能引起一种误差。这种误差出现在各种数值运算和模型分析中,由这种误差引起的问题很多[13],例如lis空间数据库中整数编码对面积和周长计算的影响,比例尺变换和旋转变换对拓扑关系的影响等。削弱误差影响的主要方法有:改变数据在计算机中的表示方式,采用合适的算法等。
除了数据处理精度外,数据存储精度也与计算机字长有关。16位的计算机在存储低分辨率的栅格图像时不会出现问题,但存储高精度的控制点坐标或点位精度要求高的地理数据时,则不能胜任。
五、数据应用质量
土地信息数据在使用过程中往往出现一些质量问题,这些问题包括数据的完备程度,时间的有效性,拓扑关系的正确等。
1、数据的完备程度
数据的完备程度指地理数据在范围、内容、及结构方面满足所有要求的完整程度。包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。
一般来说,空间范围越大,数据的完整性就越差。在土地信息系统的建库过程中,数据不完整最简单的例子是缺少数据。如计算机从gps接收机传输位置数据时,由于软件受干扰或其它因素的缘故,只记录下经度而丢失纬度,以至造成数据不完整。另外由于gps接收机无法收到四颗或更多的卫星信号而无法计算高程数据也会造成数据的不完整。又如某个应用项目需要1:5000的基础底图,但现在的地图数据只覆盖项目区的一部分,底图数据便不完整。
在土地信息系统底建库中,涉及大量的地籍档案。地籍档案来源于土管机关的地籍部门,数量大、形式多、浩繁、零乱,随着时间地推移,以及人为和自然的各种因素地影响,有可能遭到损坏。如档案老化,书写材料低劣、地籍档案变到污染,变色、虫蛀等现象,进而影响到整个系统的质量。
2、数据的现势性
数据的现势指数据反映客观现象目前状况的程度。数据的现势差,反映的客观现象就可能不准确。不同现象的变化频率是不同的。如地形的变化一般来说比人类建设要缓慢,地形可能会由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部区域改变。但由于地图制作周期较长,局部的变化往往不能及时地反映在地形图上,对那些变化较快的地区,地形图就失去了现势性。城市地区土地覆盖变化较快,这类地区土地覆盖图的现势性就比发展较慢的农村地区会差些。地形图上记录着所用航空像片获得的年代。若又用其他数据进行过修改(一般是较新的航空像片),也应记录于上。
在土地信息系统建库中,要求地籍信息和地籍图必须具有现势性。地籍信息变更比较频繁,如土地利用类型,权属或宗地的重划,合并等。由于受自然因素和人为作用的影响,土地资源的数量、质量、分布和使用情况都处在经常变化之中。基于这一特点,土地管理部门提供的数据很难保证现势性,这也是影响数据质量的一个重要方面。
3、拓扑关系
在lis中,为了真实地反映地理实体,不仅要包括实体的位置、形状、大小和属性,还包括必须反映实体之间的相互关系,这些关系就是指它们之间的邻接关系,关联关系和包含关系,拓扑关系。拓扑关系的核心是建立点、线、面的关联关系。通常有以下几种空间关系:点-点关系、点-线关系、点-面关系、线-线关系、线-面关系、面-面关系。空间数据的拓扑关系,对数据处理和空间分析具有非常重要的意义[14]。
利用拓扑关系,可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。利用拓扑关系,可以确定某县有多少耕地,分析土地利用类型及对土地适宜性做出评价等。
在拓扑关系的建立中,拓扑过程中伴随有数据所表达的空间特征的位置坐标的变化,拓扑关系的不正确等情况,导致空间分析的结果错误,给土地管理决策带来一定的影响。
六、结论
数据是lis最基本和最重要的组成部分,同时也是一个lis项目中投资比重最大的一个部分。数据质量的好坏,会直接影响到lis的系统功能和应用质量问题的三个方面(数据源的质量问题、数据处理质量问题、数据应用质量问题)着手,对lis的数据质量问题进行了一定的归纳总结和初步的探讨。众所周知,lis的数据质量是影响lis的一个瓶颈环节,lis数据量大、数据种类多、数据结构复杂。因此,在lis的建设过程中,如何在数据采集与建库中实施质量控制,保证数据质量对土地信息系统建设来说显得尤为关键。
七、总结与体会
毕业论文的撰写是一次再学习和锻炼的机会,是对所学知识的一个融会贯通的过程。通过毕业论文的撰写,我对所学的知识有了更深层次领悟和掌握,对自己所学的土地管理专业有了一个整体认识。毕业论文不仅是对所学知识的总结,也是运用所学知识探求新知的方法、手段。既是一次再学习的过程,也是一次深入学习的机会。同时,毕业论文写作,为今后的学习工作奠定了一定的基础。通过毕业论文的写作,我真正懂得理论联系实际的重要性。在撰写毕业论文中,我运用所掌握的基本知识、方法和技能,研究探讨了土地信息系统建立过程中数据质量的有关问题。通过毕业论文的撰写,我进一步完善了自己的知识结构,学习了更多的知识。不仅如此,我对土地信息系统数据质量控制措施与方法方面有了更进一步的认识。
通过毕业论文的写作,不仅强化了我的学习素质、研究素质和创业素质,而且培养了我的创新意识,激发了我探求新知的欲望。认真写作毕业论文,不仅能进一步巩固所学的理论知识,而且还能进一步提高自己的各项基本技能,实践能力和解决问题的能力。
八、谢辞
在论文的写作过程中,玉文龙老师给予了很大的支持和帮助,为论文的写作提出了许多宝贵性的意见和建议;在他的指导下,这篇论文得以顺利完成。在资料的搜集过程中,图书馆工作人员为我们提供了很大帮助,本组同学也给予了很多支持,在此表示衷心感谢。
参考文献
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[12] 边馥苓主编.gis原理与方法.北京:测绘出版社,1996.
篇6
【关键词】测绘技术;现代工程测量;应用;发展分析
前言
随着测绘技术的不断发展,工程测量数据在采集和处理过程中的自动化程度也日益提高,逐步向数字化、实时化和规范化的方向上发展。如今,随着以全球卫星定位技术(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)等各种新技术在工程测量中的不断应用,为我国工程测量事业发展提供了极为坚实的动力。
一、当代新兴现代测绘技术的发展概况
(一)全球卫星定位技术(GPS)
在进行工程测量的过程中,GPS技术使用不仅较为简单,而且测量时间较短,其采取卫星导航这一技术的属性也在根本上提高了其抗干扰能力,保密性较高。因此,GPS技术在如今得到了极为广泛的应用,已经成为在许多行业中都起到十分重要作用的通用技术[1]。
在GPS的技术上,实时动态的测量技术(RTK)也得到了极为迅速的发展,不仅不再需要布设控制点等复杂的技术,而且可以一次成型,大大的减少了人力和物力的成本。因此,在施工放样工作、工程测绘工作、数字化测图工作中都会起到极为显著地作用。
(二)地理信息技术(GIS)
GIS立足于计算机编程,以测绘测量为基础,本质上是一种对空间对象进行管理的信息系统。如今,随着人类社会科学技术水平的不断发展,GIS逐步实现了网络平台化和应用的社会化。可以说,GIS已经成为了当代测绘技术的发展方向[2]。
(三)遥感技术(RS)
遥感技术在测量中的具体应用主要是利用波谱进行探索,而后对不同物体产生的响应来作为依据。如今,随着科学技术的不断发展,通过遥感来感知和观察事物已经更为有效,其应用范围也日益广泛,在水文、气象、地质、地理、资源环境等领域都得到了极为突出的应用,是一种现代新兴的先进空间探测技术。
如今,航空遥感技术已经成为进行地形图测绘最为重要的手段,在实践中得到了极为广泛的应用,不仅可以准确而及时的收集各种数据,而且还能及时的对数据进行各种有效的处理。因此,使用者可以获得更加精确的图形和数据,最终取得更为科学、准确的地形测量。
二、现代化测绘技术在当今工程测量中的应用
若想对于原有地图进行数字化的处理,可以发挥CIS系统的作用,在原图数字化处理中加以应用,以高精度、准确的比例尺和原始性满足各种要求。目前,利用数字化仪主要依靠三种不同的方法,即扫描矢量化、GPS数据输入和手扶跟踪数字化。
这种数字化的输入虽然起步较晚,但是发展速度较快,输入准确,但是也存在着输入速度慢、劳动强度大等不住。此外,在对于实体空间的位置进行探测和确定时,主要依靠矢量跟踪,而矢量跟踪也随着现代科技的发展而不断升级,自动化程度和有效化应用不断提高。测定三维空间位置所依靠的主要是GPS输入,能够准确的对于地球表面的图形位置进行准确的确定,并且不需要进行其他的转换而直接输入数据库之中,极大地方便了日常应用。
在如今的工程测量过程中,使用新型的GPS技术可以达到厘米级的精度,可以极为快速、准确的对于各种坐标进行确定,如果在野外,依靠测图软件便可以一次性的生成电子地图,十分的方便使用[3]。
在如今的工程测量工作中,使用最多的便是数字扫描矢量化软件,这种软件不仅极为准确和实用,而且能够自动提取各种多变形信息,具有着高效、便捷、保真的优点。
三、现代化测绘技术在当今工程测量中具体应用分析
(一)在地籍测量中的应用
随着我国经济的快速发展,我国社会的城市化建设不断加快,全国范围内均开展了地籍测量工作,对于地籍地图的要求也不断提高,可以十分便捷和准确的对于全国土地信息进行统计,包括面积、属性、使用情况等。如今,和传统的测绘技术相比现代化的测绘系统在使用中更为便捷,维护也极为方便,具有极为显著地优越性。
(二)在水利工程中的应用
采取遥感技术可以及时的检测江河湖泊的水文变化,当遭遇灾害时,现代的遥感技术可以极为准确的提供信息,使得控制灾情和预防灾害的工作中能够取得有效地技术支持[4]。
(三)在工程建设中的应用
在工程建设中,新型的测绘技术可以及时的观测到各种数据,不仅有利于工程的施工,而且也能保证工程的安全性,使用也极为方便,简单的机械装置便可以完成对于复杂工地的检测工作,并且输送、拷贝、复制也极为方便,具有极为显著地应用价值。
结束语
随着世界经济的不断发展,科学技术的突飞猛进,尤其是现代计算机网络信息化技术的不断完善,在客观上促进了现代测绘技术的不断发展,测绘技术已经摆脱了原有的附属地位,而是成为一种新型的科学。正因如此,我们必须要不断地进行学习和创新,才能真正的掌握新型的测绘技术,不仅能够促进测绘技术本身的发展,而且也会对我国社会各项建设起到极为重要的推动作用。
参考文献:
[1]曹国忠;杨喜明.测绘技术在现代工程测量中的应用[J]..科技资讯,2013,01(02):34-36.
[2]吴东.浅谈测绘技术在现代工程测量中的应用[J].黑龙江科学,2014,05(05):56-59.
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【关键词】 时态地理信息系统;TGIS;地籍管理
一、引言
随着3DGIS的高速发展,越来越多的学者把目光关注到了GIS研究和应用的新领域――时态GIS(temporal GIS,TGIS)。现有的GIS大多不具有处理数据的时间动态性,只能描述时间的一个瞬态,伴随着GIS应用领域的不断扩大,时间维必须作为与空间等量的因素加入到GIS中来,这就使得GIS 所描述的现实世界可以随时间连续变化,即产生了时态GIS或称四维GIS。另一方面目前许多应用领域(如地籍管理)要求GIS能提供完善的时序分析功能,高效的回答与时间相关的各类问题,能够在时间和空间两方面全面处理地理信息系统。随着海量数据存储技术和可视化技术的飞速进步,它为大容量时态数据存贮和高效处理提供了必要的物质条件,使TGIS的研究和应用成为可能。
二、TGIS概述
时态GIS是一种采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化信息(或时空信息)的计算机系统。它包含传统地理信息系统空间特性的同时也涵盖了时间特性,不仅能够反映事物和现象的存在状态,还能表达其发展变化过程及规律。时态GIS的操作对象是时空信息,其特点是在系统中增加对时间维的分析表达能力,提供历史分析与趋势分析的功能。总而言之,时态GIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间、非空间信息的地理信息系统。从功能意义上讲,TGIS除了具备静态GIS的所有功能外,还可以提供档案记录功能(记载相关区域随时间的演变过程)、图形和属性分析功能(以变化为参照,考察历史数据,预测未来)、数据更新功能(保持GIS数据的现势性,延长系统的服务期)、查询和显示功能(回答用户关于“哪里”、“何时”、“怎样”的询问,并将查询结果显示出来)、其他功能(包括检查新旧数据的逻辑一致性,预定义某些时空临界状态,并识别、预报它们)。
三、TGIS在地籍管理中应用的必要性
地籍管理(Cadastral Management)是国家为获得地籍资料而采取的一系列地政措施。它通过地籍调查和土地登记工作,对土地的利用状况、产权产籍状况及其法律关系依法进行确认,为国土资源管理工作和社会经济发展提供服务。地籍信息时态特征的显著性是其他空间信息所不及的,随着社会经济增长和城市化发展进程的日益加快,各种形式的变更、继承、转让、抵押等以房地产为主题的经济活动尤为频繁。地籍的生命力和使用价值就在于其现势性和历史与现状的连续性。地籍数据库的建设要体现现势性、连续性和变化性等特点,就必须建立具有“运行中的电子档案”特性的地籍数据库。它可用于国土资源精细化管理的战略性数据资源,服务于社会和经济生活,为政府管理和决策提供信息支持。
目前的地籍管理信息系统大多只涉及到空间信息和属性信息,叫做静态地籍。静态地籍只对当前数据状态进行“快照”式的描述,状态更新时,旧数据被删除或被孤立地备份。状态变化的过程是模糊的,系统既不能对“过去”进行基于时间的统计分析,更不能预报“将来”。由于来自不同时间的信息的错误匹配,往往造成分析中的逻辑错误。地籍变更是客观存在、不可转移的,时间要素是其变更的唯一标识。基于此,提出了时态地籍,即引入时态信息并将宗地的时间、空间和属性数据有效地结合起来进行存储、管理、查询、变化演绎、动态显示的地籍管理信息系统。与传统的静态地籍相比,时态地籍具有以下优点:(1)能完整地描述每一时刻的土地利用状况;(2)能详细权威地记录宗地的过去和现状,便于提供必要的法律依据;(3)能对地籍信息的历史状态演变进行保存、恢复、跟踪和预测等;(4)通过反演变化,找出规律,从而预测未来土地的利用趋势;(5)能作为校核现有资料质量和完整性的手段。
四、TGIS在地籍管理中的功能应用及前景展望
综合现有的技术水平以及管理现状,TGIS在地籍管理中的功能应用(参考下图1)主要有以下几点:
TGIS在地籍管理中的应用
图1TGIS在地籍管理中的应用
1.数据管理。地籍管理主要面向各省市的土地管理部门,数据管理是其基本功能之一,土地信息数据管理主要是指土地信息的录入、维护、更新等。总体上来讲,土地信息主要是依据土地资源的用途不同来分类的,据此我们将土地信息分为建设用地、耕地、林地、景区公园用地等,在进行土地变化信息研究时,面对不同土地类型、不同比例尺、不同格式的资料,通过适当转化处理,TGIS能够有效地获取、存储、更新、显示各种相关数据,把空间信息、属性信息和时间信息联系起来,对数据进行有效的管理。TGIS在地籍管理中的作用优于传统手段,因为其数据库本身是基于时间、空间数据的,这样就可以避免传统GIS的许多弊端,如数据产生的时间问题等等。
2.动态监测土地变化信息。我们将TGIS应用于地籍管理中,TGIS可以根据实际需要对数据进行逻辑性或空间、时间性的分类和分层,不仅能够详细的展示当前的土地利用状况、土地利用记录,还可以根据历史记录来进行跟踪和预测,展现地籍信息的历史状态演变过程。
3.智能咨询系统与辅助决策。地籍管理实际上是对各种类型土地(历史的、现在的、未来的)空间数据进行分析并提供辅助决策的过程。通过我们建立的模型库、知识库、专家库等结合TGIS强大的空间、时间分析功能,可以为地籍管理部门提供一个智能咨询系统,有助于地籍管理部门对土地利用进行有效的管理和决策。
4.土地资源利用的趋势预测。利用TGIS不仅可以进行以时间为线索的单个宗地的发展变化进程研究和以区域为线索的历史宗地重构,也能预测未来土地变化情况和土地利用需求趋势。这一技术主要是利用数学方法,对未来时间段进行的预测,地籍管理规划部门据此就可以对本地的土地资源进行合理的评价与规划。也可以用预测结果来检验规划方案的可实施性,也能为决策提供服务。
5.地籍管理的动画表达。过去一般借助轨迹线等方法描述地理数据的时态特征,现在的研究是向借助动画技术表述地理数据时间维的方向发展。时态地籍可以便利地绘制各种不同比例尺的常规规划图件,能够交互、高效、无缝、无级缩放地对地籍信息进行显示和查询。并能对地理实体进行几何量算、统计和分析,使地籍管理工作变得十分方便。更为重要的是,可利用其与多媒体技术、Flash等动画制作技术结合,静态或动态地模拟土地利用的现状和发展趋势,实现动画表达,这样比传统的静态或纸制地图表达更为生动,表现的信息也更为丰富。
6.前景展望。目前我国的各种地籍管理系统还存在着大量依赖手工作业,处理效率不高、精度不够等落后技术环节,另外在地籍图形变更自动识别、图形全自动更新、宗地自动重构等技术层面上还有待于深入研究。将TGIS引入地籍管理中之后,在地籍数据的更新以及实时动态显示和分析中起到了很大作用。
TGIS是对现有地理信息系统的更高层次的发展,能加快GIS的社会化、普及化。与传统GIS相比TGIS有着更多的优越性,目前世界对它的研究还处于理论模糊阶段,技术还不够成熟,需要在以下几个方面深入研究:(1)加深对时空语意的研究和理解;(2)时空数据模型的进一步拓展;(3)时空数据库的设计与研究;(4)时态GIS的查询语言的开发;(5)时空动态模拟与推理;(6)时空数据的模糊性和不确定性理论的研究;(7)时空数据的可视化表达。相信随着科学技术的不断进步,对TGIS的研究也必将更加深入,TGIS的应用也必将更加深入。
在地理信息领域,随着社会的发展和科技的进步,传统的GIS已不能满足需要,而拥有着时间、空间和属性三重特性的TGIS有着更为广泛的优越性。虽然,目前对TGIS的研究还处于比较浅显的阶段,但其优越的功能吸引了人们,尤其是对于从事地籍管理工作的人员,他们将通过TGIS系统来解决因地籍管理的动态特征所带来的一系列管理难题。
参考文献
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[关键词]测绘技术 工程测量 应用
中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0391-01
引言:随着社会经济与科学技术的迅速发展,工程建设项目的规模也变得日益庞大,再加上工程测绘大多需要在艰苦的野外环境下进行,传统的测绘由于需要操作人员长驻守在测绘地点以保证测绘的准确性,已经无法满足工程测量的需要,而现代测绘技术的出现对于解决传统工程测量的难题有重要的意义,开始在工程测量中得到广泛的应用。
一、工程测量
所谓在工程测量,是指工程建设在规划设计、经营管理、施工等阶段所进行的测量工作。工程测量在工程建设各个阶段的主要任务不同:在规划设计阶段,要提供可靠完整的地形资料;在施工阶段,要按规定精度进行定线放样;在经营管理阶段,要进行建筑物的变形观测以判断它们的稳定性,保证工程质量和安全使用,同时也验证设计理论和施工方法的正确性。
二、现代测绘技术概况
所谓的测绘,是以计算机技术、信息科学、空间科学、光电技术、网络通讯技术为基础,以GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、RS(遥感)为技术核心,将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息,在工程建设的规划设计中有重要的作用。
(一)全球定位系统(GPS)
全球定位系统(GPS)是上世纪70年代由美国开始研制,在1994年全面建成,它利用导航卫星进行测时和测距,是新一代卫星导航与定位系统,可以在海、陆、空进行全方位实时定位与三维导航。伴随着全球定位系统的不断改进、软硬件的日益完善,GPS的应用领域正在不断的拓展,目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量也越来越轻,更便于野外观测,具有使用简单、测量时间短等优点,引起了传统测绘观念重大变革,目前已成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力全能型技术。
(二)遥感(RS)
遥感技术包括航空遥感和卫星遥感,航空遥感主要用于地形图测绘,已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感则主要用在测图上,并且目前仍在研究之中但也已经取得了一些重大的成果,特别是基于遥感资料建立数字地面模型方面获得了较多的应用。1972年第一颗地球资源卫星发射,从那以后,法国、美国、日本、俄罗斯、中国、印度等国家都相继发射了对地观测卫星。当前遥感获取技术已从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率;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;从空间维扩展到了时空维。遥感技术在测量中主要是通过波谱产生的响应不同的来识别不同的物体,是利用集合形态的物体的位置指标和物力性质等来进行分析,进而实现对物体形态的测绘。
(三)地理信息技术(GIS)
作为多个学科、多种技术交叉融合的产物,地理信息技术起源于20世纪60年代美国和加拿大的学者在土地和交通方面的地理信息研究,从诞生至今仅仅只有40多年的历史,但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,其应用和发展对测绘科学有重要的发展作用和意义,已成为现代测绘技术的重大技术支撑。GSI技术在工程测量上的作用主要提使供空间形态的数据检测,对于目标工程地地形状态等方面的测量有着显著的效果。
(四)数字摄影技术
数字摄影是将通过高精度摄像机与测量仪对观测目标进行摄影,并能够将影像实时发送至操作终端的技术。数字摄影的起源可以追溯到上世纪60年代末,当时贝尔实验室为了研究存储计算机数据,却意外使“电荷对联设备”(CCD)的微电子元件诞生了。但是,真正用CCD来记录静态影像的数码相机则是20世纪80年代的日本索尼公司的不用感光胶片的电子静态照相机――MAWEICA,它采用电子磁性记录的方式记录影像,一般被认为是今天数码相机的雏形;世界真正意义上的第一台数码相机是由柯达公司于1991年研制的。随着科技的发展,数字摄影技术能够在不与测量目标相接触的情况下对目标进行检测,并得出其三维数据。三维数据通过软件能够转化为目标物体的形象,进而生成物体表面模型。从而促使数字摄影技术进入到飞速发展的阶段。
三、测绘技术在现代工程测量中的应用
测绘技术在工程测量中主要是用于研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法,进而为工程建设提供准确的大比例尺地图和测量数据,保证工程选址的合理性,同时也在工程运营阶段对工程进行沉降监测和形变观测以保证工程运行正常。
(一)测量技术在矿山测量中的应用
在矿山测量中,遥感技术已经有较长的使用时间,同时也积累了丰富的经验。首先应用遥感资料,能获取矿区实时、动态、综合的信息源,实现对矿区环境的监测,从而为矿区的环境保护提供决策支持;其次,遥感资料可以用于找矿、进行矿区地质条件和煤层顶底板研究,以上这些表明遥感技术对于矿山测量任务的完成具有重要意义。在GPS技术方面,主要利用其对矿区进行矿区控制网建立或复测、改造、地表移动监测、水文观测孔高程监测等,在矿山测量工作的地面部分GPS技术已成为一项重要支撑技术。
(二)测量技术在水利工程中的应用
遥在水利工程测量上,遥感技术能够实时地对湖泊后和大江大河的水位进行监测,从而确定洪水灾害面积。RS和GIS结合在一起使用能够多洪水淹没范围和干旱灾情范围进行及早的预报,从而为防灾、抗灾提供准确的信息,减轻水旱灾害的危害。而在水利枢纽工程竣工后,需要对水库大坝、大型桥梁等进行连持续细致精密的监测,这时现代测绘技术就可以应用其中,成为实时的安全运行监控手段。此外,将数字测图技术或全数字摄影测量建立的数字地面模型和GIS的分析决策功能相结合,可以更加便捷、迅速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等作,为合理利用和开发水资源提供科学的依据。
(三)测量技术在地籍测量中的应用
当前,在经济迅速发展和城镇化不断推进的背景下,全国各地的城镇地籍测量工作已经全面展开,而小城镇建设速度的加快,使得各地对地籍图的需求量也在快速增加,测量地籍的主要是为了建立全国土地管理信息系统,从而对城镇土地的面积、属性、经济价值等有比较清晰的认识,更好的开展城市建设工作。同传统的测绘技术相比,数字化测绘技术具有明显的优越性,体现在技术含量更高、测绘产品更多样化、应用范围更广泛、维护更方便、使用更便捷等,因此随着高新测绘技术的较快发展,数字化测绘技术也得到了广泛的应用。
四、结语
从上述分析可以看出,测绘技术在现代工程测量具有举重轻重的地位,而随着现代测绘技术朝着自动化、实时化、数字化的发展,其在工程测量中会发挥着越来越重要的作用,因此我们的测绘工作者必须与时俱进,不断学习新方法、新理论、新知识,更新观念,提高创新意识和能以,使得测绘技术在工程测量中得到更加广泛的运用,提高工程测量的效率与质量。
参考文献
[1]吴洪平,麦俊义. 测绘技术在现代工程测量中的应用[J].科技与企业. 2012.
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篇9
关键词:GPS;RTK;地质测绘;应用分析
中图分类号:P2文献标识码: A
在地质测绘工作中,所涉及到的东西很多很多,就比例尺较大的地形测图作业、有效高度差较小、坡度较低以及卫星接收信号较为良好的测定区域而言,能够直接应用GPS相关设备及其技术进行数据的采集与测量作业。对于我国而言,在进行控制测量作业时一般均是结合测量区域内的作业面积,建立在标准等级控制点基础之上的首级控制。
一、GPS 技术概述
在我国GPS这个名词已经不是很陌生了,大多数人们都知道它就是全球定位系统的英文缩写,它的首先应用是源自军事。但是随着经济的不断发展GPS 技术也逐渐应用到更多的领域,例如工业企业、民用企业等等,适用范围在不断增加。在GPS 技术中主要包括三个环节,第一全球定位卫星网,第二就是卫星信号的地面接收站,最后就是用户接收装置,这些组成了全球地理定位系统。其中定位卫星较为突出的是美国的全球定位卫星网络,这是发展比较完善的一个卫星网络,在我国北斗卫星导航系统也可与之媲美,但是发展还有待提高。地面定位装置是依靠卫星信号对所在区域的进行多角度共同定位的,因而保证了定位的精度,通常卫星定位采用三点定位的方式。
二、GPS 在地形测绘中的应用原理
在地质测绘中应用GPS是因为全球定位系统的高精度,能够准确的判定地理位置。这样就有利于人们按照当前的地形、位置、坐标等进行实际的测绘,可以使测绘的结果更加的精准无误,运用GPS对想要绘制的地区进行网格定位,这样一来就可以完整的呈现图形的全貌了。在接下来我们会对GPS的优势进行分析,其中有一项就是全天候定位,这样就对一些难以通过人工绘制的地形加以描绘,例如高山、河流、湖泊等,最常用到的就是GPS的远距离动态测绘。GPS 在地形测绘中的应用原理主要是通过对测绘位置的经纬度进行三点定位操作利用三个组成部分及时的进行接收,确定测绘地区的位置所属,再由卫星系统测定出地形状态,地形间的高度差,并将其转化成数据的方式发送至地面接收机,地面接收机就对原始数据进行加工,由卫星数据推算出测绘地区的地形、高度差、海拔等情况,这种地形测绘的方法操作简单,应用方便。
三、GPS 技术在工程测量中的应用
在工程测量中,GPS 有其无可取代的优越性。一些大型工程,例如铁路、水坝的修建,需要全局上的掌握,这时,传统的测量方法面对如此大型的工程,就很是吃力了,但是 GPS 技术就不存在这样的问题,而且 GPS 可以直接提供三维的数据,在勘探设计阶段,极大地方便了工程的进行。
在测设方格网的过程中,GPS 展现出的灵活性、适应性都远在常规方式之上。因为 GPS 的基站之间不需要相互通信,所以相对与常规测量方式,选点时的工作就简单很多。也降低了经济成本,省掉了建立视标的成本。
GPS-RTK技术(实时动态差分法)是在工程测量中应用最广的一项GPS 技术,是一种全新的测量方法,也是当今社会普遍使用的一种方法,在传统上静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而 RTK 是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,RTK 技术可以说是 GPS 发展历程中的一大突破,应用 RTK 技术,可以在野外进行外业测量时,在不到一秒钟内,实时得到精度在厘米级的定位数据,这在地形勘测、工程放样上都有重大意义。
在城市建设和大型工程建设的过程中,控制网的面积大,要求的精度高,而且测量数据随着工程的进度在不断变化,需要高频率的测量。这时候,传统的测量方式显得落后。传统测量的定位点通常是位于地面的,随着工程的建设,这些点中大部分会被不断破坏,测量的进度也就被破坏了。而且,城市建设中,导线测量的方式,还要求点与点之间通视,浪费时间也浪费精力,同时还存在着测量精度不均匀的问题。RTK 技术则不然,应用这一技术,可以实时知道测量数据和测量精度,在精度达到之后,就可以停止测量了,不需要在计算出数据,然后发现达不到要求之后返工,还可实时地判定解算结果是否成功,以减少冗余观测, 缩短观测时间,大大减少了人力的强度,节省了开销。
在施工放样的过程中,传统的测量方式,例如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等,通常需要先人为的设计好点位,在实地标识出来,至少需要 2 人-3人共同操作,来回的去移动目标,但是,采用 RTK 技术,只需要一人操作,把放样点的坐标输入终端,按照提示走到放样点即可,而且这种放样形式,不需要点间通信,直接通过坐标放样,大大提升了放样均度。
在广西某一输油管道建设项目中,RTK 技术就发挥了很重要的作用。该地区地形复杂,如果应用传统的无线电方法,就会遇上信号不好等问题。而应用高精度 GIS 采集测量技术,可以通过 GPS,达到高精度采集信息,实时监控工程进度,在工程设计,放样以及施工过程中的控制上发挥作用,为设计施工人员提供精确以及变化的数据,使该广西该输油管道项目的实施效率大大提高。
又例如:在进行某隧道工程西洞口1:500地形图补测作业中,其测区海拔较高,达到了3500m,且测量区域地形十分复杂,植被茂密,不具备较好的通视条件,在工程测量中,应用常规测量方法,在短时间内无法完成测图作业,为降低测量强度,提高测量效率,决定在测图作业中应用GPS RTK技术。测图作业共安排4人,其中基准站1人,其余3人负责流动站设置及操作,经过3天时间,完成了测区2.5平方公里范围内的1:500地形图进行测量。在测量过程中,应用RTK技术,对部分路线控制桩进行了检测工作,并记录了其测量精度,具体如下表1:
表1:部分路线控制桩测量精度表
在表1中,较差指的是RTK实测平面与定测控制桩平面,RTK高程成果与定测高程成果之间的较差。数据表明,应用GPS RTK技术在该工程测量中精度较好,满足了1:500地形图测图作业的需要。
四、GPS 技术在地籍测量中的具体运用
(1)在地籍测量中应用 RTK 技术能够准测定出每一宗土地的权属界线及地籍图,测量精度能够达到厘米级的要求。 将RTK 获得的数据信息经过相应的软件处理后直接输入到 GPS系统,便可以及时准确地获得地籍图。 若是实际应用过程中,存在影响 GPS 卫星信号接收的遮蔽地带,则应当配以经纬仪、全站仪等测量工具,并采取解析法或是图解法进行细部测量,这样能够确保数据的精确性。
(2)在建设用地定界测量中,RTK 能够实时测定出界桩的准确位置,进而确定出土地使用界限范围,通过软件计算可得出实际用地面积。 通过 RTK 技术进行勘测定界的放样工作实际上就是坐标的直接放样,面积计算主要采用的是 PS 软件中自带的计算功能。 这样一来有效地克服了常规解析法放样的复杂性,使建设用地定界的工作程序获得了进一步简化。
(3)在土地利用的动态检测中 ,也可以应用 RTK 技术来完成。 传统的检测方式主要采用的是简易补测或是平板仪补测法,这些方法不但速度慢而且效率也相对较低。 而 RTK 技术最大的优势就在于能够进行实时动态测量, 这样一来不仅提高了检测的速度和精确度,同时还省时省力,有效地确保了土地利用情况调查的真实性和可靠性。
五、GPS 技术与传统测量方式的结合
当然,GPS 技术也不是全能的,在工程测量中,GPS 技术也有其缺点。在工程建设过程中,有些地带往往是 GPS 卫星信号遮蔽带,这时候 GPS 技术就发挥不了作用了。这些地区,就需要用解析法或图解法,通过全站仪、测距仪、经纬仪等进行细部测量,与GPS 技术做一个互补。
GPS 技术定位的关键和基础便是接受器与信号卫星之间的距离计算结果,这一计算过程是基于电磁波的直线传播,用距离=速度×时间得到的,如果电磁波传播的路程中存在不均匀的介质,那么计算出来的数据就只是 GPS 技术调整过的平均数据,并不精确。还有一些遮蔽物,也会导致电磁波的非直线传播,影响测量精度,那么,这时候就需要传统测量方式来弥补。
结语
综上所述,GPS-RTK可适用于各种测绘行业,是一种行之有效的测量技术,它的出现给测绘工作带来了无限的光明,相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性水平和软件水平的提高,RTK技术将在地质测量和其他领域得到更广阔的应用。
参考文献
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关键词:测绘成果 管理 ArcGIS 设计
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(a)-0004-02
数字城市是随数字地球而出现的,同时也是数字地球的重要组成部分。与数字地球的理想状态相比,它具有更强的现实性与可操作性,指明了城市信息化的发展方向,也是推动国家信息化的重要手段。世界上的主要发达国家非常重视数字城市,并积极进行关键技术的研究,开展了一系列的数字城市示范工程建设。
数字城市的建设过程中,人们逐渐认识到数据――尤其是基础地理信息数据的统一共享问题。测绘成果为各行业提供基础地理信息数据,随着现实日新月异的变化,数据更新、数据量、数据种类增加,传统数据文件管理方式,难以满足基础地理信息数据应用的需求,随着GIS的发展,它在数据的处理、分析和应用方面越来越广泛,并逐渐渗透到人们的日常生活各个方面。测绘行业中地理信息数据的生产、建库、应用成为各级测绘部门目前的重要任务。当海量的基础地理信息数据形成数据库成果后,如何有效管理数据、高效地使用所有数据,对测绘成果有需求的部门来说是一项重要的研究内容。
1 测绘成果管理中存在的问题
就目前的地理信息系统所管理的空间数据与属性信息来说,目前测绘成果管理中还存在以下问题:(1)管理程序需要畅通;(2)数据库不全面;(3)数据库挖掘深度不够;(4)数据使用档次不够;(5)数据受到制约。
2 测绘成果集成管理系统的需求分析
2.1 总体需求
测绘成果集成管理系统的总体需求:实现国土局测绘成果的多源数据集成、更新、质量检查、编辑与处理、归档归类组织、利用、分析、统计等工作,能够有序、编辑管理与应用;使空间信息系统,具备地理空间位置运算和处理的能力,能够向用户提供便捷的查询、分析及利用服务。达到为测绘决策部门、管理部门以及其他行业提供全方位的测绘成果信息服务。
2.2 详细功能需求分析
(1)系统能对各类图像进行配准处理,支持TIFF、GEOTIFF、JPG、BMP、GIF等图像格式的输入和输出。(2)系统提供坐标转换功能,能进行1954年北京坐标系、1980年西安坐标系、WGS84坐标、2000国家大地坐标系等不同坐标系的相互转换,能通过四参数进行坐标转换,增减坐标的百公里常数。(3)系统提供数字化、扫描矢量化,支持键盘输入坐标点、丈量法连码、量距计算坐标和批量导入GPS、全站仪等测量仪器的电子数据及其他数据格式导入等多种方式完成空间数据的采集。(4)系统支持图层的编辑,矢量数据的增、删、改、延伸、连接、旋转、合并、分解等编辑功能和对编辑对象的捕捉功能;数据的接边处理;微小图形的自动处理;灵活查找定位功能等。(5)系统支持属性结构的自定义,属性值的编辑与修改,属性值批量分析计算和录入,批量属性数据的导入。
3 测绘成果集成管理系统框架设计
测绘成果集成管理信息系统的总体设计采用传统的3层结构设计模式,即应用层、服务层和数据层。服务层采用COM组件技术,在ArcEngine图形平台基础上实现系统模块的搭建,通过ArcSDE数据引擎实现全市海量空间数据的检索,通过Oracle大型数据库载体实现数据库的管理和维护。
(1)程序框架设计。(2)功能框架设计,包括图形管理 、业务应用、图件输出,数据更新与辅助决策等功能的设计。(3)数据框架设计:系统数据包括土地现状数据以及城镇地籍数据,根据不同的要素类型和不同位置层,进行分层存储、分层管理,实现集成化的管理与维护。系统将采用C/S系统结构,数据库支撑作为整个系统的底层数据库,将系统所管理的数据逻辑关系作为中间层,顶层则为用户提供各应用功能。底层数据库主要包括空间数据和与其对应的属性数据库两类。它们包括基础测绘数据库、地籍数据和库、影像数据库、勘测定界数据库、征地数据库、储备数据库、供地数据库、地价监测点、市场拍卖数据库、矿产资源数据库等各类国土资源管理过程中需要的空间数据与其属性数据,在必要时还可以增加数据库里的数据种类。
应用层直接向用户提供系统功能,包括数据的入库、编辑、属性录入、系统维护等主要功能。系统框架如图1所示。
4 系统功能设计
(1)采用“数据中心”建设模式,实现集中分布式数据库管理模式,保证系统数据可为其他各个相关专题应用所引用,同时也保证其他专题数据为系统所用。(2)系统应用ESRI公司ArcEngine开发平台和SDE数据库管理引擎,支持各种关系数据库和海量数据的存储与管理。(3)系统提供数据图层、数据结构、数据字典、元数据等的管理及维护;通过用户权限设置、密码设置、备份与恢复、出错处理、日志等加强系统的安全性,并可实现系统无损升级。(4)系统提供矢量数据和栅格数据一体化管理功能,栅格数据可以从文件、栅格数据库中叠加;支持矢量数据与栅格数据的叠置显示、打印。(5)系统提供多种查询功能,包括自定义查询、组合查询等,图属互查,土地登记信息查询;面积查询计算、长度查询计算等功能。(6)系统能进行宗地图、标准分幅图、区域图、任意区域裁剪图其他各类专题图、历史专题图的输出和编制,并且能对各类图件模版进行定义。
5 测绘成果集成管理系统的实现
5.1 技术架构
客户端采用了C/S方式来管理整个系统,采用和Windows Forms开发图形界面。数据访问层GIS数据方面采用ArcGIS Engine的接口来通过ArcSDE访问存储在Oracle中的空间数据;非空间数据方面则采用访问存储数据库并结合C#直接读取存储在文件中的数据相结合的方式。技术架构如图2所示。
5.2 系统主要功能
整个系统界面分为工具栏、图层管理栏与作图界面。系统的工具栏按照功能的逻辑性与科学性进行分类,便于操作者进行系统功能的查找与使用。图层管理栏主要是对加载的空间数据进行管理,比如加载图层、删除图层、控制显示、移动图层先后顺序等功能。作图界面是系统进行图形编辑的主要区域,在该区域内,操作者可以对空间数据进行数据编辑,以达到数据入库或使用的要求。
5.2.1 空间数据属性查询
测绘成果集成管理系统不仅要对空间数据进行入库、编辑与管理,同时还要对大量的空间数据对应的属性信息进行管理、入库与查询等等。
5.2.2 影像数据的加截与图像纠正
影像数据可以直观地表达地貌、地形以及用地状态,使看图者明了土地利用现状,对于影像图的调用与图像纠正功能的实现也十分有意义。
6 结语
测绘与国土资源管理就是服务与被服务、保障与被保障的关系,因此,把测绘与国土管理紧密结合,才能更好地发挥测绘的作用。采用地理信息系统和数据库等技术、方法,为土地利用规划修编、土地利用现状数据库建设、建立“以图管地”的土地新机制提供服务,进一步提高效率和精度。地理信息系统、数据库技术、网络技术的相互融合,互相促进发展,再加上测绘行业不断对地表、地下的空间数据、属性信息的更新技术也日益发展,几者的相互结合为国土资源各种业务提供新数据、新方法,促进了国土部门的业务水平、工作效率,也增强了其为公众服务的水平。
参考文献
[1] 丁莉东.3S测绘技术在现代土地科学中的应用[J].中国土地科学,2010(10):188-189.