数字化测绘论文范文

时间:2023-03-24 23:48:35

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数字化测绘论文

篇1

1.1地形测量与测绘技术的概念和用处

伴随着我国社会经济的不断进步,各级部门对于在发展过程中,土地资源、环境问题、能源方面都有了很高的要求,与此同时,人们的生活水平也在不断的提高,对于建筑的舒适和生活质量的要求更加的提升,地形测量和测绘技术在现实生活中起到了很关键地作用。这将对于人们对影响土地资源利用方面的一些因素,有了可靠的数据资料去证明。作为一种工程设计和实施的参考,能够有效保证工程施工的顺利进行。同时,对于一些地形、地貌很偏僻的地方,也可以通过该系统获得真实的数据,这是人为不能进行测定的。

1.2地形测量和测绘技术的发展现状

以前,我们要想了解一片区域或者是地形的特征,就必须不怕艰难险阻,通过实地手动进行测量,才能实现,现代社会,伴随着科学技术的不断进步,在地形测量中,注入了先进的科学技术,采用优良地科学技术分析仪器,很有效地就完成了测量。而且数据更加地精确。人们也逐渐开始将自动化与地形测量相结合进行研究了[1]。

2.地形测量与测绘自动化技术

现代计算机技术的发展,网络技术的应用,随之而来的就是在测量仪器方面的技术改革,这些已经引起了在测绘自动化方向的发展。3S技术即GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感这三大技术,是集成技术的核心。

2.1GPS技术

GPS(GlobalPositioningSystem)是大家所熟知的全球定位系统,这个系统是美国在20世纪研制成功的,现在已经全面建成了导航卫星系统,可以用来测量时间和距离,能够在海、陆、空进行全方位实时进行系统的定位和导航。具有高精度、全天候、高效率、多功能的一种测绘工具。与其他的地面测定系统比较,它拥有很多优良的性能:功能多、保密性能极强、抗干扰性能优良,应用的范围及其广泛。具有观察的时间短的特点,在操作方面简单,容易操作,易学,精度准确。特别是在水上定位,定位的精度可以达到厘米级的水准。随后的GPSRTK技术,则是一种更加新型的测量系统,能够准确地测量定点的位置,体现实时动态的效果。

2.2GIS技术

采用现代计算机图形技术和数据库的相关的知识理论,来对地理空间资料进行数据处理,其内部蕴含了地理学、测量学、几何学和数据库的相关知识,将这些综合在一起,提高了其综合性能,最后利用计算机很直观地进行展示。GIS的特点主要是具有公共的地理定位的基础,有多维的结构特点,实行的是数字化技术,蕴含了丰富的信息资源。对于现代的地理信息系统是一项新的进步。现在,GIS地理信息一定会准化、多维化、系统集成化和智能化的方向迈进。在工程建设、矿区开采以及其他的一些工程项目中,适当地运用此技术,能够安全有效地开陈满河北省煤田地质局第四地质队河北张家口075100展工作。

2.3RS技术

遥感RS技术是从20世纪60年代开始的,这项技术的特点是它不回直接接触要研究的对象,而是通过一种电磁波的反射、或者是辐射来对数据的传输和处理,获取数据信息的一种方式。在这个遥感技术中主要涉及摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术内容。同上文中的GPS技术差不多,RS技术的发展也是主要运用到了航空技术当中,这项先进的技术主要是采用人造地球卫星上所搭载的相关技术设备,从很远地地方对地球表面的物体进行发射相关的信号,这个信号有短波的红外线、可见光、电磁波谱等,该系统对此进行接收、识别、处理和判断,从而实现对目标物体的数据进行测绘。通过红外线或者是可见光,都可以很有效地完成对所测区域真实地地貌。与此同时,也能够对这个地区的土地中的成分进行测定,提供大量的信息[2]。

3.地形测量与测绘技术自动化应用时所存在的问题

3.1使用这些技术时,资费较高

先进的仪器设备的使用,带来了科技地飞速发展,但是,同时也有个问题值得关注,那就是资金的问题,引入新的技术时需要花费钱的,不是免费获得的,国家对于一部分的使用是由政府部门承担一部分,但是,剩下的这部分资金,则是需要单位自己出资的。因此,很多规模不大的小型测绘企业,为了减少单位的开支,基本上不会使用这么昂贵的仪器设备。这样他们的测量准确度依然是停留在了以往的状态,并没有获取到真实、可靠的数据信息。非常不利于测绘自动化技术的有效进步。

3.2自动化地形测量测绘技术有待提高

根据前面的叙述,目前,GPS、RS等技术在地形的测量与测绘过程中发挥着很重要的优势作用。虽然有着很多的优势,但是,在其实施的时候,总是会受到一些外界因素的影响,比如说,气候对它的影响,还有就是环境对它的影响,这都是很关键的因素。因此,这样测出的数据很有可能与真实的情况,差别很大。所以,在以后的工作中,要及时地找寻出GPS、RS技术中的一些相关问题,和解决的方法,提升自动化测量技术的准确度。

3.3地形测量与测绘技术人员职业技能的培养和素质的提升

现代科技更新地很快,对于这部分测绘人员,要不及时进行相关技术的培训,他们的那点知识根本在实际工作中,无法实施。所以,要不断加强对他们的文化程度的提高,同时,也要多参加一些新技术培训会,多学习新的技术,为自己的工作多努力。同时,也要多关注一些技术方面的网站,多进入网站学习新的技术和资源,丰富自己的阅历。

4.测绘自动化技术的未来发展方向

现代计算机信息技术的不断发展,以及随之发展的网络技术,迎来了我国自动化和智能化的发展。在测绘技术自动化方面,3S技术及集成技术自动化、数字化技术和数据库的使用,现在出现的三维可视化技术和人工智能的进入,这些都使得测绘自动化技术加剧了。

4.13G技术及集成技术的进一步发展

在测绘方面多普及3G技术,改掉技术中遇到的一些问题,将3G技术中的集成技术进行改变,提高它的准确性,使其应用范围更加地宽泛。我国的数字摄影测量系统主要是在GPS、GIS、RS和3S集成技术中进行使用的,这种集成技术可以将数码摄影测量引入进来,更加使得测绘技术趋于自动化和数字化。数字化和智能化是未来数字摄影测量发展的主要方向,因为随着科技的高速发展,势必带来在这个方面的技术变化,智能化的手段的使用,使得测绘技术不需要员工亲自过去,便能获取信息资料。

4.2测绘软件及数据库的开发与更新

加强数字地形测绘软件研发、测绘软件使系统更加高效、灵活、功能齐全,使测绘的软件技术在地形测量中扮演了非常主要的角色。完美的信息数据库进行有效地更新,将测量数据直接转换为数据库的信息,在查询数据方面,非常便利,通过数据共享,实现全球的数据,及时进行数据更新,同时扩大空间信息系统的动态管理,实现科学管理,标准化、信息化的测量数据,测绘数据传输网络,多样化、社会化,测绘技术实现了自动化,实时数字化。在具体的实际应用中,显示出了独特的功能,使得我们的测绘技术与日俱增,带来了新的时代,进入了一个有高新技术作为基础的电子信息化的时代。这是我们所需要的测绘状态,在这里,人们可以很轻松地进行测绘,无论是高难度的、偏远应关注节点的设置、搭接的宽度,铺膜后膜的状态等内容。第六,焊接前做好焊道的清理工作。复合土工膜的防渗结构的设计在膜面上下一般包括各一层保护层,而焊机在行走过程中有可能造成保护层沙土或粘土粘接在膜面上,大风天气下造成膜面不干净等等都可能造成焊接强度的降低,因此一般焊接时都应安排专人负责焊接膜面的清理,保持膜面的干净整洁。最后做好焊接质量的检验,发现问题及时处理。复合土工膜焊接工序的检验作为确定焊接质量的关键工作应认真组织,发现问题及时标记并按时处理,避免问题的遗漏或缺失。

篇2

关健词:测绘新技术 毕业论文(设计)模式 测绘工程

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(b)-0000-00

*基金项目:华北水利水电学院2011年教育教学改革项目(47)

作者简介:胡青峰(1980-),男,河南省汝南县人,博士,讲师。

1引言

毕业论文或毕业设计是高等院校本科教育人才培养计划最重要的组成部分之一,是本科教育的最后一个综合性教学环节[1],通过完成毕业论文,学生既能够很好的对自己四年来的学习与实践成果进行全面的总结,也能够培养自己的独立思考能力和科学工作方法,是一个学习深化和升华的重要过程。但不同的学科由于其学科性质不同,要想更好的体现以上观点,其毕业论文或设计模式也必然存在一定的差异。测绘工程是一门应用性较强的科学,在学习理论知识的基础上着重培养学生的实际动手能力。特别是在现阶段测绘新技术形势下,如何更好的使学生达到“厚基础、宽专业、强素质、重实践和有创新”的培养目标,探讨测绘新技术形势下本科毕业论文(设计)模式的研究是非常必要和意义重大的。

2测绘新技术特点分析

随着现代科技和信息化技术的发展,为了弥补传统测绘技术的不足和满足现代测绘的要求,测绘科学涌现出了新的测量技术,主要有GPS技术、GIS技术、RS技术、摄影测量技术以及三维激光扫描技术等。其测量呈现如下新特点:

(1)作业模式数字化

测绘部门传统的生产作业模式正被数字化技术所取代,如:地图数字化、数字摄影测量、扫描数字化等。计算机的智能化与自动化正逐步出现在测绘生产作业流程中的各个关键部分,传统测绘生产工序正被简化,新型测绘生产作业以及管理模式正逐步形成,这要求学生对计算机软件要有较好的运用。

(2)测绘技术一体化与复合化

随着计算机新技术的发展,测绘技术也出现了一体化发展的趋势,如内外业数据处理一体化、数字摄影测量系统一体化、“3S”技术集成等等,这种一体化与复合化的特点将有利于网络化观测体系的形成,必将会大大提高测量作业速度和测量数据处理效率,并提高测量数据的精度。测绘技术的一体化要求测绘工程专业学生具备一定的专业综合能力。

(3)测绘设备的两极化

新技术测绘设备的生产正向两极分化的趋势发展,一方面向小型化、微型化和可携带化的方向发展,另一方面其功能和性能也更可靠。这一变化对我们的启示是,在教授学生传统测绘仪器使用的同时,必须加以强调和落实学生掌握和运用新理论和新仪器的能力。

(4)测绘信息的网络共享化

随着信息技术的迅速发展,网络也飞速普及全球,这一工程不仅实现了资源共享和生产过程管理的网络化,而且促进了网络化由生产部门一直延伸到用户。这种发展导致了测绘生产组织结构必须加大信息服务能力,基础地理信息服务在生产组织结构中趋于专门化,这也就加强了学校和测绘单位和外界建立新的合作关系的必要性,以便空间数据资源的互补。

3建议

在测绘新技术不断发展的今天,针对如何利用测绘新技术开展测绘工程专业本科毕业论文(设计),以达到我校“厚基础、宽专业、强素质、重实践和有创新”的人才培养目标,结合前面分析本研究给出以下建议:

(1) 走“产、学、研”结合的道路,培养学生解决实际问题能力和创新能力

学生到企事业单位实习,将毕业论文(设计)与生产联系起来,一方面有助于学生了解相关行业特点、现状和发展前景,清楚社会对各种类型人才的需要,从而更加明确自己的努力方向和社会定位,进一步激发其刻苦学习与立志成才的积极性[2],另一方面,在这个过程中可以利用一些测绘新技术解决生产实践中遇到的问题,培养其解决实际生产实践问题的能力。

将学生的毕业论文(设计)与导师的科研项目相结合,可以引导学生对测绘新技术理论的学习、探索、创新和应用,提高学生的科学研究与工程设计能力,为以后学生继续深造从事科研活动打下基础。

(2) 与学生兴趣爱好相结合,发挥其主观能动性

我校培养人才的目标是“厚基础、宽专业、强素质、重实践和有创新”。与其它专业相比,测绘工程专业所涉及的知识面专业性强、专业面较窄。因此,在开展毕业论文(设计)选题时考虑到教学大纲的同时,兼顾到学生的兴趣爱好也是非常有必要的。学生根据自己的兴趣爱好,利用所学到的各种基本理论和技术,选择与本专业相关的题目特别是与本专业相关的边缘学科,且难度达到毕业论文(设计)要求,应该是被允许和鼓励的。这样可以发挥学生的主观能动性,激发学生开展毕业论文(设计)的兴趣,有利于获取创新性的成果。

(3) 与学生就业方向相结合,为学生以后就业打基础

对于有意向到科研院所或高校工作或继续深造的学生,根据科研院所的具体情况,指导老师可以重点考虑为该类学生选择与测绘新理论相结合的论文形式的相关课题,对于有意向到生产性企事业单位工作的学生,指导老师可以重点考虑为其选择与测绘新技术或方法相结合的设计形式的相关课题。条件允许的话可以直接让学生到意向单位实习,结合意向单位课题完成毕业论文(设计),为学生快速转变角色、适应单位的工作模式打下基础。

(4) 注重交叉学科的选题,全面提高学生的专业素质

随着测绘新技术的不断进步和社会对复合型人才的需求,测绘工程专业学生在选题时,还应注重交叉学科的选题,具体包括两个方面:一是在测绘科学与技术大的学科框架下选题,即可以适当与新发展的相关专业相结合,这样有助于增强学生对整个测绘科学与技术知识的全面掌握和运用;二是与学校特色相结合[3],多与相关水利专业相结合,一方面能够拓宽学生的知识面,增加了学生对学校办学强项的了解,另一方面,也为学校特色专业引进了新的先进的测绘技术,促进了学校特色专业学科发展。

4结束语

毕业论文(设计)是学生对所学知识的一个综合运用过程,是检验学生在实践的基础上运用所学专业理论知识去分析和解决实际问题能力的重要途径,是对毕业生基础知识、学习能力、自学专研能力以及各种综合能力的检验和提高,是学生毕业前最后一次重要的综合实践机会,是衡量高等学校教育质量的重要评价内容。针对测绘新技术迅速发展的今天,为真正把测绘工程专业学生培养成厚基础、宽口径、复合型的高素质创新型人才,其毕业论文(设计)模式仍有待于进一步深入研究。

参考文献

[1] 姚黔贵,张鹏飞. 测绘工程专业毕业设计存在的问题与解决对策[J]. 矿山测量,2004(3):63-64.

篇3

关键词:数字化;测绘;优势;应用;发展前景

随着经济发展的加速,测绘作为国家基础设施建设、国防建设提供了及时的保障手段;为环境保护、防震减灾等提供了及时有效的服务措施,已成为与人民生活息息相关的有机构成。因此,现代信息社会下,加强数字化技术的应用,推进测绘科学的可持续发展作为测绘专业这项浩瀚工程中不可或缺的根基,其重要性已经受到全社会的广泛关注。也正因测绘中数字化技术的运用,使测绘工作中元素的诉求更为清晰,信息的传达更加科学准确,手法的运用更加丰富多彩。可以说,当今信息时代下,数字化技术的应用成效是测绘工作的关键保障。因此,从这个意义上来说,探讨数字化技术在测绘中的应用意义非凡,影响深远。

一、数字化测绘技术

现代的数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。“数字中国”、“数字城市”等概念的提出以及相关数字化工程的启动,特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域也相应进一步延伸,而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。

二、数字化测绘技术的优势

数字化技术在测绘专业中的应用有着传统测绘手段无法比拟的优势,如:通过多媒体手段,让测绘在图文并茂的、丰富多彩的人机交互操作模式中更为形象、直观的展现出应用的效果。且在人迹罕见的地区,数字化技术更是弥补了传统地籍测绘手段大量依靠人力的测绘模式,因此,数字化技术在测绘专业中的应用具体有积极的现实意义,有着诸多便利之处。

(一)形象直观

传统测绘手段下线条、符号、数字、文字等数据纷繁复杂,若非具有一定的专业知识,很难看懂。而数字化技术可以通过多媒体的模拟,在屏幕上直观生动地反映出测绘中的基本元素,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

数字化技术应用下的测绘产品可以随时补充修改,因地制宜,做出调整。无论是使用、维护,还是更新都具有方便快捷的特性。

(三)科学精准

在城市建设中,各种测绘数据需要进行反复比对、分析,进行可行性评估,以使土地资源利用达到最佳效率,对测绘技术的要求益发精准细致,如:城市交通道路网的科学规划,城市建筑布局的综合考量等等。利用数字化技术下应用测绘成果,可运用多媒体进行各种规划与设计,可以方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析,因此得出的结论往往更为科学、准确。

总而言之,在数字化技术的应用下,大大提高了测绘作业的自动化、科学化、规范化,应用水平的提高也在日新月异,显示出诸多优越所在。测绘实践也表明,数字化技术的运用是现代测绘的发展方向,符合现代社会发展的需求,因此,在测绘专业可持续发展进程中,数字化技术的应用大有可为。

三、数字化技术在工程测量中的应用

大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。

随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。

80年代以来,我国数字化测绘技术的开发研究和应用发展很快,成效显著。由于技术标准和规范不同,国外研究成功的数字化测绘系统不适合国情,难以推广应用,只有依靠自己研究开发。1987年北京市测绘设计研究院在国内首先完成了“大比例尺数字化测图系统”(即DGJ)的软件开发,并通过技术鉴定,1990年被建设部列为第一批技术推广应用项目之一,在80多个城市及工程测量单位推广应用,同时又有十几个大专院校、仪器公司和工程测量单位,先后开发和研制出多个类似的数字测图系统软件。目前投入使用的数字化测图软件主要有以下类型:

(一)使用全站仪或半站仪,在野外数据采集采用编码和绘制草图,利用各类记录器或微型计算机记录,数据输入计算机进行数据处理和图形编辑,绘图仪输出成图,所采集的数据可以绘制成不同比例尺地形图或专业图,也可进入数据库,如北京市测绘设计研究院研制的DGJ系统、南方测绘公司研制的CASS系统、瑞得公司研制的RPMS系统等。

(二)利用全站仪和便携机(即电子平板)相结合,在野外采集数据,无需编码,测量数据直接进入电子平板绘图,现场修改编辑显示,最后由绘图仪输出成果,其特点是电子平板在测站代替常规测图板直观,便于修改。另一种是便携机由跑尺人员操作,测点观测数据通过遥控信号转换,自动送到便携机,测点实时显示在屏幕上,跑尺人员进行图形编辑,更能保证成图质量。前者如清华山维公司研制的EPSW电子平测图系统。后者如广州开思公司研制的SCS遥感电子平板系统。根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与工程测量单位已不同程度的应用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的应用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。

四、数字测绘技术在工程测量中的发展前景

在未来的测绘领域,工程测量的数字化测绘软件的研发将进一步深化,将出现功能齐全、效率更高、使用更加灵活的软件系统。一方面数字测绘技术[5]与GIS的结合将更加紧密,数字信息的采集通过数据转换直接进入数据库,实现一测多用,数据共享,将实现全球数据更新和空间基础信息系统的动态管理。另一面数字测绘技术与工程设计施工相结合的软件系统的研发与应用将会有更新、更快的发展,为勘测、设计、施工建立专业信息管理系统创造良好的条件。

随着我国国民经济的飞速发展,各种复杂的、特殊的、精密的工程建设不断增多,相应对工程测量技术的要求也越来越高。21世纪是知识经济的信息时代,推进数字测绘技术的发展及其在工程测量中的广泛应用,大力促进工程测量技术方法和手段的更新换代,使工程测量技术向电子化、自动化、数字化、信息化方向迈进是工程测量技术发展的基本目标。

参考文献:

[1]张健. 工程测量中数字技术的研究[J]中国新技术新产品,2009,(07).

[2]邹振兴. 数字化测绘技术的特点及在工程测量中的应用探讨[J]. 中国高新技术企业,2008,(19).

[3]贺丽娟,曹振。数字化测绘技术在工程测量中的应用。西北水电,2002。

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【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.

篇5

关键词:原图处理;数字化绘图;数字摄影测量技术

一、GIS技术的应用

(一)GPS数据

当前主要有手扶跟踪数字化和扫描大量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描大量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过大量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和大量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK(Real Time Kinematics-实时动态)技术,它是在GPS 基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS 定位测量方式,通过将1台GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS 卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS 接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、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生成电子地图。下面简单介绍MAPCAD软件的原图数字化处理作业流程。

(二)MAPCAD软件

MAPCAD软件扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。

二、GPS 数字化绘图

(一) 数字化成图

目前,数字化成图技术主要有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。具有以下的特点:

(1)测多用:如在一些综合性较强的工程中需要对同一地形图绘制不同比例尺的地形图,过去的平板测图方法则需要重复工作,而数字化测图则可以同时根据完成的地形图绘制不同比例尺的多个地形图,因为往往小比例尺包含了大比例尺地形图测图范围。仅需先测大比例尺图范围,再补充小比例尺测图范围即可满足各不同专业人员对不同比例尺的地形图的需要。

(2)精度高:数字化成图系统在外业采集数据时,利用全站仪现场自动采集地形地物点的三维坐标,并自动存储,在内业数据处理时,完全保持了外业测量的精度,消除了人为的错误及误差来源,而且外业工作省略了读数、计算、展点绘图等外业工序,减少了作业人员,外业工效大大提高,时间缩短,直接生产成本大幅度下降。

(二)采集数据

采集数据时,采集人员要准确应用地物代码,以免在内业成图时出现错误;在观测开始时,相关工作人员需严格按照要求应对测站点进行检查,跑尺人员应严格按照自动成图的要求作业,确保能完整地描述地形地貌的特征点,必须通过绘制草图来表明各个地物碎部点的属性及相互关系,测量坎子时,要量取坎子比高,坎下也要进行地形点采集。当一个测区完成后,如果有必要可把数据备份。

三、摄影测量

摄影测量本身而言,从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术;而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看,它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术,也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘,从本质上来说,它与原来的摄影测量没有区别。因而,在数字摄影测量系统中,整个的生产流程与作业方式,和传统的摄影测量差别似乎不大,但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。

目前通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业使用专门的航测软件处理,进行的航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。但可以说是今后数字测图的一个重要发展方向,未来社会要求的是可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。并且随着全数字摄影工作站的出现,加上GPS 技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。

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关键词:城市建设;信息化;获取手段;测绘

中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:

1 序言

怎样才能适应各行业提出的新需求?怎样才能在不断演变的城市建设中依然发挥测绘本身的指导作用……这些问题都在信息数字化测绘产品下得到了解决,移动测量系统一改传统的测绘工作,它可以将测量情况的直接影像展现在人们面前,通过高科技手段,把测量影像完美的与4D产品合在一起,紧跟因特网发展的脚步,运用Web2.0模式,完全信息化的测绘手段,更加全面、客观的为城市建设提供材料。在信息化测绘行为中,人们巧妙的将各种现今的技术手段融入其中,比如:遥测、摄影测量、因特网、等其他的虚拟仿真技术,通过这些技术手段对城市内部的情况,包括地理情况、资源分布情况、居民生活环境情况、人口分布情况……等经济、社会的复杂情况进行数字化处理,处理后得到的有效情况或者有效数据可以在城市建设的重大决议中进行预演,同时还可以对本城市人口未来的发展情况进行有效的预测。这些测绘工作内容的转变推动着我国测绘行业的蜕变,各种现今的高技术手段带领着我国测绘业进入了一个崭新的发展时期,也为以后的测绘业在城市维护建设工作中发挥更大的作用指明了前进的方向。

2 信息化测绘的内容、获取手段及优点

第一,必须要明确的是测绘信息化是建立在数字化测绘的基础之上来开展服务的多样化。单纯从操作方法上来讲,数字化测绘和测绘信息化同出一辙,方法很是相同,并且完成信息化的测绘工作还需要数字化测绘进行配合;不同的是信息化测绘在服务内容上有了更多的发展,并且运用的技术手段也越来越先进,科技含量更高,包容性更强,主要体现在巧妙的将发达的网络传输技术、虚拟仿真技术以及数据库技术之间相互连接,这样一来就可以进行传统测绘技术下的4D产品和数字化数据相互结合,从而形成规模更大、内容更多,数据更加精确、反映情况更加真实全面,并且可以轻松进行管理和全球数据共享的可视化基础地理数据库。

第二,测绘行为信息化还将GIS、遥感、航空测绘、航天测绘、近景摄影测量、网络、多媒体及虚拟仿真等行为纳入技术支持手段,通过这些技术参与后的测绘行为不仅可以提供传统的测绘行为所提供的基本测绘信息之外,还可以得到关于生态环境、人文思想、气象变化、道理交通、电力工程、市政建设、旅游咨询等实时信息。鉴于以上服务内容的增加,使得信息化测绘具有了下面的标志性特征:

(1)是从“传统专业生产”到“社会网络服务”,即体系的功能取向转化为以地理空间信息综合服务为主,回答各类用户提出的与空间位置有关的问题。提供的测绘产品变位可视的,更加直观。

(2)是从“静态”到“动态”,是指检测数据库里的数据信息变成实时信息,进行实时检测。测绘信息化后通过更加先进的监测仪器、监测手段,包括水陆空三位一体的数据监测手段,实现了数据库内部信息时刻保持在最新状态。

(3)是从“局域”到“广域”,在因特网的支持下,测绘活动不再具有局域性,它可以通过网络进行信息交流。

(4)是从“封闭”到“开放”,指的是测绘行为的主体应当有所改变,企业、事业单位、政府机构都可以成为测绘活动的主体,从而使得测绘行为更加社会化。

3 信息化测绘服务城市建设的方式

3.1 服务内容多样化

我们可以让服务的内容从数字地图产品到数字地图的补充产品、从普通的DMI到Web-GIS,Mobile-GIS和网格GIS、从4D产品到5D产品:一个可量测的实景影像扩展成5D产品。

3.2 三维可视化

运用Skyline、ImaGis等类型软件,使用交互应用程序,用户可以创建自定义的虚拟三维可视化场景,并进行浏览、查询和分析,所得的信息更直观、清晰;可以完整的显示三维虚拟地图,具有空间分析、属性编辑、漫游等功能。例如:在建筑楼房之前就可以模拟出建成后楼房对周边环境的影响变化,还可以预计附近的人口、超市、学校的数量等服务信息。

3.3 可量测

用一个车载GPS导航支持下的多CCD相机拍摄,把每个像片的外方位元素都求出来了,把前方交会的公式事先放在网上,就完成了在网上测量道路宽度和对象高度,这一测量数据总会被人们利用到。现在我们把事先拍的街景影像放到网上,它的特点就是用户可以量算想量测的目标,这就是WEB2.0的一个特点,即用户可以参与、可以主动进行操作。操作方法简便,社会大众都可以进行。我们希望我们的用户可以做创造性的用户,而不是被动的用户。如此一来,随着人们上传的资料数量的增加,信息的收集速度也不断的加快,使得数据库的信息更加完善,并且由于社会大众的参与使得调绘的成本也相应的降低了。

4. 城市建设中城市测绘作用的研究

4 . 1城市测绘对城市规划管理的作用

城市测绘对城市规划管理的作用的主要表现是:一是城市测绘的运用有助于识别与划分工业生产区域、行政办公区域以及居民生活区域,建立并完善城市的控制网,有助于将城市的整个规划建设控制在一个平台上进行研究;二是要城市测绘有助于为城市中各级政府部门或者企事业单位提供专业的多比例测绘图,从而在最大程度上满足城市各个阶层的发展需求。

4 . 2 房产测绘对城市建设与管理的作用

房产测绘对城市建设与管理的作用的主要表现是:房产测绘作为城市测绘中的重要组成部分,是城市开展房屋规划建设的重要条件。它对城市的现代化建设与管理发挥着至关重要的促进作用:一是房产测绘可以为城市房地产机构与规划机构有效提供房屋建筑、房产产权以及房屋使用范围的座落、层数、分布、形状、位置、结构、用途、建成年月日、土地使用等多个方面的基本数据;二是有助于为科学合理调配土地与房屋、科学制定城市规划方案、科学修建住宅以及改造旧房屋,或者区域开发新区的建设与规划等工作提供最为专业的服务;三是房产测绘有助于为当地的财政与税务机构研究土地的等级与税费标准的制定等方面提供专业的图文资料;四是房产测绘所得的图纸是强化房地产建设、核定房产产权、维护房产所有者利益以及颁发房产产权证等的重要法律依据。

4 . 3 城市测绘的作用研究

城市测绘对城市规划、设计以及建设管理的作用主要表现在以下三个方面:一是城市测绘的工作内容为城市规划的制定与实施奠定基础,并为城市规划内容的补充、调整以及完善创设了一个系统化、稳定的外部环境;二是城市测绘是城市规划、建设管理以及城市经济发展过程中不可或缺的一项基础性很强的工作,并为城市发展规划的制定、实行以及城市管理提供专业的图文资料,逐步成为制定城市发展规划的重要组成部分;三是随着城市建设规模的逐渐扩大,城市建设逐渐向着空间全方位、地下与地上、多元化发展的现代化城市的方向发展,这对城市测绘的要求变得越来越高,遥感技术、基础性地理信息系统以及GPS卫星定位系统等一系列高科技技术的应用,既丰富了城市测绘的内容与测绘手段,同时也为城市建设项目的顺利建设提供专业的数据资料。

5 结语

综上所述,在Internet和Web 2.0技术支持下信息化测绘产品使得城市建设更加数字化,发挥了更大的作用,并且使得测绘更加社会大众化,将在未来的城市发展规划、市政管理、房产开发、智能交通、土地利用、环境保护、灾害预防、自然资源调查等一系列城市建设中发挥巨大作用。

参考文献:

[1]华运知,薛美玲,张永慧.基础测绘与数字城市建设的关系探析[J].《科技风》.2012(12)

[2]陈鹏,邹磊.浅论基础测绘在数字城市建设中的地位与作用[J].《建材与装饰》.2012(02)

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论文摘要:数字测图是在测量工作中利用电子计算机技术将野外数据采集系统与内业机助制图系统相结合,其目标是实现信息采集处理的数字化、自动化、信息化。数字测图可以缩短作业时间,减轻劳动强度,提高成果精度。数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成,数字测图作业模式中测记式数字测图应用最为广泛。大比例尺数字测图正以其测图精度高,成图速度快等优势逐步的取代传统的,以平板仪为主的模拟测图。与传统的模拟测图相比,数字测图的质量控制关键点更多、内容与方法更为复杂。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,在地形测量中已得到广泛地应用。本文介绍了GPS(RTK) 配合全站仪的作业流程, 简要阐明了其在地形测量中的应用。在利用实测数据成图的过程中, 解决一些常见的问题, 并给出解决的办法及依据, 同时给出一些有益的结论, 以适应实际使用的需要。

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 绪 论

1.1 前言

目前在我国,获取数字地图的主要方法有三种:原图数字化,航测数字成图,地面数字测图[1]。但不管那种方法,其主要作业过程均为三个步骤:数据采集,数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。这里我们主要讲述一下地面数字化。

在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区测绘经费比充足,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前个测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近的控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。

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。GPS - RTK(以下简称RTK) 与全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。

RTK与全站仪联合测绘地形图,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RTK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,同时还可以全天侯地观测。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RTK与全站仪联合测图,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RTK测之;村庄、城市内的建筑物、构筑物用RTK实时给出图根点的三维坐标,然后用全站仪测之。这样可以大大加快测量速度,提高工作效率。

随着GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善, GPS 得到越来越广泛的应用。同时,全站仪也因其数据采集自动化程度高、大大释放劳动力等优势,成为勘测、设计、施工和管理不可或缺的测量工具。但随着工程质量要求的不断提高,测量用户已不再局限于只使用GPS 或全站仪中的一种,在实际测量工作中,同样一个工程中GPS 的测量成果常为全站仪所用,全站仪测量值又常作为检校GPS 作业的依据。用GPS 完成控制比用常规仪器要快得多。它不要站间通视,也无需庞大的作业队伍,精度高、作业快、费用省、应用灵活。一些先进的接收机和天线技术把外业观测时间压缩到最短的同时,仍能获得最优的数据,在灵敏度、可靠性、抗干扰能力方面都有优异的表现。静态、快速静态通过载波相位差分可以达到很高的精度(10-6D~10-8D) 。R T K 技术能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的精度。它的普及极大地拓展了GPS 的使用空间,使GPS 从只能做控制测量的局面中摆脱出来,而开始广泛运用于工程测量。现在商用R T K 接收机可实现20 Hz 高速独立采样与输出,整周未知数初始化时间仅需8 S , 并提供独立检核,内置锂电池可支持1 个工作日连续作业。全站仪是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。面对多层次的需求,各种精度等级、各种功能类型的仪器也纷纷面世。尤其是以无棱镜测量、自动目标识别、自动跟踪等代表新技术潮流的功能将使工作得以更高效、精确地完成。如今,已被广泛应用于控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等方面。随着电子全站仪、GPS(RTK)及电子计算机的普及,及它们在测量仪器中的比例逐渐增大,它们在数字地形图、地籍图的应用也在日趋广泛。地形图的成图方法正在逐步的由传统的白纸法成图像数字测图方向发展。特别是我国的东部沿海发达地区,数字测图几乎占据了大部分的地形图测绘市场。在地形测量中, 传统的方法是经纬仪配合小平板仪的方法, 在小平板仪上进行展点, 再通过手摇数字化仪得到数字化图, 由于受到人为操作误差的影响, 误差可达到0.12 mm 以上, 对大比例尺的地形图的精度影响比较大。随着GPS(RTK)系统的不断改进, 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(主要是田野、公路、河流、沟、渠、塘等) 直接采用全球卫星定位系统中的实时动态定位(RTK) 测量模式进行全数字野外数据采集。对于树木较多或房屋密集的村庄等, 采用RTK 测定图根点, 通过全站仪的采集碎部点。

基于此, 我们在实践中尝试利用RTK 配合全站仪进行野外数据采集, 然后在CASS5.1 环境下进行数字化成图, 结果显示该方案是可行的。但是受到仪器数量的限制,有些学生对全站仪和GPS(RTK) 在数字成图中使用的机会较少,甚至对此只是一般性的了解。所以通过本课题的完成,能够使这些学生掌握好全站仪与GPS(RTK)集和数字成图,为今后承担测图工程奠定坚实基础。

1.2 本章小结

综上所述,采用GPS(RTK)与全站仪联合进行数字化测图,它不仅可以减少作业人员和作业工序,而且可以提高采集数据的速度和质量,从而有效地提高了工作效率。因此,它是一种行之有效的测图方法。

第2章 仪器及软件

2.1 GPS(RTK)简介、系统组成及其基本原理[2]

2.1.1 GPS(RTK) 简介

RTK(Real Time Kinematic) 实时动态测量系统,它是集计算机技术、数字通讯技术、无线电技术和GPS 测量定位技术为一体的组合系统;它是GPS 测量技术发展中的一个新突破。RTK 定位精度高,可以全天侯作业, 每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。

实时动态测量的基本思路是: 在基准站安设一台GPS 接收机,对所有可见GPS 卫星进行连续的观测,并将观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站); 在流动站上, GPS 接收机在接收卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位的原理实时地计算并显示出流动站的三维坐标及精度。

2.1.2 GPS(RTK) 系统的组成

GPS(RTK) 系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。基准站包括GPS 接收机、GPS 天线、无线电通讯发射系统、供GPS 接收机和无线电台使用的电源(汽车用12 伏蓄电瓶) 及基准站控制器等部分。流动站由以下几个部分组成: GPS 接收机、GPS 天线、无线电通讯接听系统、供GPS 接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分。用框图表示参见图2.1:

图2.1 RTK-GPS 系统结构图

2.1.3 GPS(RTK) 的基本原理

GPS 系统包括三大部分:地面监控部分、空间卫星部分、用户接收部分,各部分均有各自独立的功能和作用,同时又相互配合形成一个有机整体系统。对于静态GPS 测量系统, GPS 系统需要二台或二台以上接收机进行同步观测,记录的数据用软件进行事后处理可得到两测站间的精密WGS -84 坐标系统的基线向量,经过平差、坐标转换等工作,才能求得未知的三维坐标。现场无法求得结果,不具备实时性。RTK 实时相对定位原理如图2.2 所示:

图2.2 RTK 实时相对定位原理

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[关键词]测绘技术 工程测量 应用

[中图分类号] TU198+.6 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-172-1

0前言

目前实际工程项目的业务量随着国家经济的发展而迅速增大,这不仅仅给工程项目里的各种专业技术带来发展机遇也带来新挑战。在每一项工程项目中,工程测量技术都扮演着不可替代的先行者角色,工程前期的勘测、图纸的绘制等等都离不开测量技术。也正是一次次发展的机遇给传统工程测绘技术插上腾飞的翅膀,使得工程测绘技术逐步走向现代化。新型测量技术的产生也给工程测量注入了新的活力,同时也为我国经济发展提供了一份助力。

1工程测量的重要性

如果没有工程测量工作的有效执行,将会使得整个工程项目失去施工、设计依据。下面我们以工程测量技术在实际工程中的应用为例,简要分析测量技术存在的必要性。在一般的土建施工过程中,往往需要现场的技术人员事先做好工程勘探测量工作,否则将无法为后续的工作提供参数指导,而这项工作是决定工程质量好坏的基础。根据测量定位,确定施工机械的布置点。在桩基施工过程中,需要依据工程测量来定位。为保证整个工程的地基承载力,必须通过过程测量准确的确定桩的位置。再次,在建筑物主体施工过程中,要依据工程测量确定墙、柱的位置,与地面的垂直性等,还包括垂直方向的高度,也是工程测量的内容。最后,主体工程完工后,装饰工程中,局部部位的装修的尺寸确定,墙面装饰的垂直度的保证都离不了工程测量。通过上面分析可知:工程测量是整个工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程测量工作。

2测绘技术的优点

测绘技术已经迈入数字化时代,不仅精简了流程,提高了准确度,更是大大降低了工作人员的劳动量。不仅如此,现代测绘也方便了存储和数据处理。现代测绘也具备了超越传统测绘的优势,例如:现代测绘技术可以一次测量,多次使用。传统方法则需要每次绘制一次图纸时就要在进行一次测量工作。但是现代测绘技术可以根据所需要的不同表现形式,来调整图纸的比例,真正达到物尽其用。现代测绘技术可以大大提高测绘的精度,现场工作人员利用全站仪记录现场地形数据,室内工作人员直接使用数据,没有读数带来的误差,极大的提高了数据的精度。不仅如此,现代的测绘技术减少了工作人员的工作量,提高了效率和质量。现代测绘技术具备便携式功能,不仅可以存在硬盘中,又可以打印在图纸上,优势明显。

3测绘技术在工程测量中的应用

(1)测绘技术应用之控制测量。由于现在测绘技术的发展,控制测量已经可以快、准、好的为工程测量提供基础数据。GPS测量技术的成熟给控制测量带来了前所未有的突破。只要保证GPS采集设备操作的准确性,加之其内部软件的计算,我们可以得到最终的结果,无需大量人力读数、计算和处理。真正意义上实现了自动化。GPS测量技术已可以轻松完成传统测量方法:如采用经纬仪、水准仪、测距仪等设备完成的三角测量方法和几何水准测量方法等。传统测量方法不仅需要诸多的测量仪器,还要求工作人员具有很高的职业素养,这样才能保证读数的误差控制在一定范围内。控制测量已经越来越依赖于GPS测量技术、全站仪等现代先进的设备和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投资,更少的人力。

(2)测绘技术应用之地形图测量。地形图测量就是对土地上的物体进行位置和高度的确定。工程勘测需要测绘技术,同样的,工程末期的一些测量工作也需要用到测绘技术。野外工作人员会使用全站仪等测量设备获取数据,并且需要工作人员进行记录。也可以用获得的数据导入计算机中联合生成所需要的地形图。需要注意的是,当数据由野外人员记录时,要减少数据记录的误差,这样才能保证地形图的质量。让工作人员看到的就是工作人员所测量到的,也就是最终客户所要求的。对于公路、机场等占地面积较大的场地,测绘技术也在不断发展以适应其特殊要求,例如,利用全站仪、GPS技术等多种仪器绘制地形图的系统正在处于研发状态中。当在水下进行工程建设时,需要用到水下测量。其通用的工作方法是将GPS技术与回声探测方法结合进行测量,利用软件进行数据整合,最终得到需要的水底三维图。由于工作人员不能直接进入地下和水下取得数据,所以地下和水下的数据获得很难,对于地下和水下的测量还远远没有做到精确的程度。因此,进行地下数据采集之前,首先要进行导线计算,接下来要选择行之有效的方案将所获得的关键点绘制与于平面图中。只有确定好关键点的位置信息,最终结果的误差才能达到最小。

(3)建筑物的变形等检测。我国法律法规对高楼大厦建设的位移变形的数值等规定了其允许范围,并且需要使用符合要求的一些设备进行测量。建筑物的位移观测要符合照相应法律法规中的二级精度。采用精密全站仪等符合法规的设备,将处理后的结果整理成报告提交给甲方。在建筑物的变形监测过程中,尽量避免人工干预,包括记录数据、数据处理等。要尽最大可能的全部使用计算机来处理数据和绘制成图。全站仪设备和全球定位系统同样也普遍应用在建筑物的变形监测过程中,相较于一般的设备,其有明显的优势,用时少,效率高,数据准确。

(4)3S集成技术的应用。在本论文前半部分的内容中已经部分介绍了3S技术的应用。所谓3S集成技术也就是:全球定位GPS技术、地理信息技术GIS和遥感技术RS。这三项技术基本上可以代表测绘技术的数字化,它们的出现给工程测量注入了新的生命。在有关工程测量的文献中已经详尽的介绍了3S技术的工作原理和使用方法,在此不多赘述。

4结论

工程测量是一种需要获得准确数据的操作方法,而技术的水平的高低是工程质量的关键。测绘技术是地质测量、土木工程施工等的基础。在这些工程应用中,3S集成技术发挥了其本身无可比拟的数字化优势,打破了传统测绘技术的限制。现代测绘技术不仅可以使用更少的工作人员来完成同等工程量,而且大大提高了结果的精度,使得后续工作的顺利开展得到了保证。随着计算机等技术水平的提高,测量最终所得到的结果也越来越精确。通过本文的讨论,我们可以看到测绘技术应用于工程测量的方方面面。测绘人员应当开拓创新,积极引入新的数字化设备、引入新的思想,将工程测量做到更效率,更准确。

参考文献

[1]黄声享,郭英起,易庆林.GPS在测量工程中的应用[M].北京:中国测绘出版社,2007.

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【关键词】古建筑 数字化 保护 三维建模

一、引言

当今世界都很重视人类文化遗产的传承与保护,而古建筑都是人类重要的文化遗产之一,它们见证了人类历史的发展过程。然而,随着时间的流逝,岁月风雨的洗礼,人为的破坏因素等,使得这些古建筑正在逐渐消失。特别是现如今城镇化水平的加速提高,对古建筑破坏将更加严重。必须采取一系列措施和艺术手法对古建筑进行复原与保护,所以如何运用高科技手段来保护古建筑文化遗产,是当下政府应该非常重视和关心的事情。数字化复原技术在对古建筑的保护、展示、修复和复原等过程中就起到了非常重要的作用,它为古建筑文化遗产的复原和传承提供了全新的平台。

二、数字化保护系统的总体设计

古建筑保护系统的设计与开发,为古建筑数字化保护提供人财物力损失最小的方案以及相关的技术服务。该系统结合数据库技术、数据采集与处理技术、监测分析以及保护评价技术等,进行古代建筑数字化保护系统的设计开发。其中数据库的建立主要有空间库和结构属性数据库两部分;数据采集与处理分为二维和三维数据采集与处理;并利用环境监测与分析对古建筑的保护进行实时评价与分析,达到立体式、全方位、时时的保护。系统的主要模块及功能结构如图1所示。

三、数据的采集与处理

(一)研究对象概况

本文以位于浙江省浦江县的全国重点文物保护单位-江南第一家的“牌坊”为研究对象,将计算机图形学、图像处理、计算机视觉等学科与建筑工程学科相结合,将计算机领域当前主要的二维数字化及三维建模技术的最新研究成果,应用于古建筑的数字化保护,并为珍贵古建筑、遗迹等文物的修缮和复原工作提供更加准确的工程数据。

(二)二维数据采集与处理

利用计算机图形学、图像处理、虚拟现实等信息领域最新发展技术,将现有保存下来的文物进行数据采集,如进行照片的拍摄,利用传统的测量工具进行测量,再结合计算机图形学软件AutoCAD将测绘出来的数据进行绘制。如图2所示,就是某一牌坊的CAD图纸。

(三)三维数据采集与处理

将古建筑测绘的信息包含于三维模型中,数字三维模型比二维图形包含更丰富的信息,更接近人们的日常生活空问,能够精确、形象、丰富地记录建筑物的外形外观、建筑风格、内部结构等。三维数据采集的常用方法有“三维点云数据采集”。对工程图进行三维重建主要是指从工程图所提供的二维信息中提取三维信息,然后进行处理;根据绘制的牌坊标注草图,在AutoCAD中绘制出牌坊的正立面图、左立面图、背立面图以及右立面图的主要轮廓,并且将所有线条设为同一种颜色,以便于在3DMAX中编辑处理。

(1)三维点云数据采集。点云数据在采集过程中受到系统和环境等因素的影响,需要借助后处理软件,进行去噪、平滑等操作后才能转化为有用的空间信息,为后面的曲面重构做准备。实验过程中采用软件对预处理后的点云数据进行三维建模,构造相关特征曲线,再根据所绘制的曲线绘制网格、绘制曲面等。具体实验流程如图3所示

(2)三维激光扫描数据的处理。传统的记录古建筑内部大木结构的方法,是用拍照和拉皮尺进行量测和记录。但是一般古建筑的大木结构比较复杂,使用传统方法获得大木结构的实体曲面模型是一件相当困难和耗时的工作。而运用三维激光雷达扫描技术,能够在很大程度上轻松解决这些技术难点。激光扫描仪通过运用激光束从被发射到激光束到达被测物体再被反射回扫描仪的时间差,得到扫描仪到被测物体的距离,再运用连续转动的用来反射脉冲激光的镜子的角度值得到被测物体的三维坐标。然后利用三维点云数据和相应的建模软件制作出三角网模型,最后利用这两种模型来提取古建筑的线性特征。用三角网模型来制作平面图剖面图和立面图。

(3)古建筑的三维模型重建。要将经过扫描得到的点云转化为通常意义上的三维模型,系统软件至少应该具备以下条件:常用的三维模型组件(如柱体、球体、管状体、长方体等立体几何图形);与模型组件相对应的点云匹配算法;几何体表面TI N 多边形算法。当进行三维建模时,可利用系统软件提供的自动分段处理工具从扫描的点云图中抽取出一部分,共同组成一个物体或物体的一部分点,以进行自动匹配处理,但这种自动匹配方式的处理只适用于那些与软件中所包含的常用几何形体相一致的目标实体组件。得到物体真实的三维立体影像。图4为建模、渲染后某一牌坊的效果图。

四、数据库的建立

(一)古建筑数据库的建立

古建筑信息是空间位置信息与属性信息的有机结合,一个完善的古建筑数据库必须以这两种信息源为基础,建立空间数据库和属性数据库。前者有激光扫描图、二维平面图、照片、以及三维建模模型等空间数据组成;后者是空间数据的对应属性,如历史相关文献记载、描述、统计数据及与相应的建筑构成相关的材料、尺寸、类型等。

(二)古建筑空间数据库

空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。主要由栅格数据和矢量数据组成,栅格数据主要包括激光扫描图等。矢量数据是利用点、线、面等几何要素精确表达建筑物的边界和内部体元;矢量数据主要包括由激光扫描得到的点云数据、三维模型等。

(三)古建筑属性数据库

根据古建筑保护工作的实际需要,本研究涉及的属性包括与空间数据相应的属性信息,如建筑的材料、几何构成、建筑面积、地理位置等;又包括其他的属性信息,如历史年份信息、相关的文化背景等。

五、古建筑监测分析

对古建筑需要进行环境监测与分析,通过周期性的测量,为数据库管理系统提供信息更新及评估依据。主要完成对古建筑所处环境以及古建筑构件、营造技术的监测与分析,担负古建筑复原方案的确定与实现,是整个系统的重要核心。古建筑室内外物理环境数据监测体系是进行可持续古建筑保护研究的基础和首要条件。环境监测功能应实现对太阳日照、风速风向、空气污染等情况的计算与分析。而对古建筑构件、营造技术或方式的监测与分析,就是在地理信息系统提供的虚拟环境中,根据已建立的数字化模型,对历史建筑构成进行比较、分析,并将模型数据与历史数据进行融合,建立古建筑修复评估体系,对细部和装饰残缺的或已经破坏的古建筑进行复原。

六、结语

总之:古建筑不仅有很高的历史价值、艺术价值,也有很高的科学价值,是研究历史科学的实物例证,也是新建筑设计和新艺术创作的重要借鉴,许多古建筑、园林等都是文化旅游的重要场所。我国在古建筑数字化保护方面还比较落后,还未能充分地体现现代技术对古建筑保护和开发的巨大作用,进行这方面的探索和研究,不仅能够为古建筑、遗迹等文物的修缮和复原工作提供精细的、准确的、工程化的基础数据;减少人们对实物接触的同时,增加人们对细节的了解;对古建筑数字化及三维建模技术的研究,是一件功在当代、利在千秋的事业。

参考文献:

[1]王茹,古建筑数字化及三维建模关键技术研究.西北工业大学博士学位论文,2010.

[2]贺斌,刘洋,张大为.三维激光扫描在古建筑物修缮中的应用.吉林地质,2009.

[3]王京卫,周亚飞,孟祥国-基于3DGIS的古建筑物的三维数字化保存研究.山东建筑大学学报,2011.

[4]周华伟,朱大明,瞿华蓥.三维激光扫描技术与GIS在古建筑保护中的应用.工程勘察,2011.

[5]范张伟,邢昱.基于数字化技术的古建筑保护研究.北京测绘,2010.

[6]张笑楠.河南地区明清会馆建筑及其室内环境研究[D].南京林业大学研究生博士论文,2007.

篇10

关键词:勘测定界图,方法,探讨

 

近年来随着城市总体规划的发展需要,城市周围征收用地较多,勘测定界图是报批国务院的报件附图,它与测绘的地形图和地籍图等均有许多不同要求。因此怎样完成好勘测定界图的测绘工作,是个新的课题,本人结合我市的实际情况,谈几点测绘方法供探讨。

1.勘测定界图的基本要求

土地勘测定界是根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。勘测定界图是集各项地籍要素、土地利用现状要素和地形、地物要素为一体的区域性专业图件。它是利用实测界址点坐标和实地调查测量的权属、土地利用类型等要素在地籍图或地形图上编绘或直接测绘。

1.1任务和目的

建设用地勘测定界的任务是:根据建设项目用地要求,实地确定土地使用范围,测定界址位置,图上标定用地界线,标明土地权属、利用现状、占用基本农田范围及等级,调绘土地利用现状图,计算用地面积,为土地管理部门审核、报批建设项目用地提供科学依据。

1.2依据

勘测定界的依据包括项目立项批复、相关文件和技术依据等。主要技术依据标准和精度指标是:执行国家《城市地籍调查技术规程》。土地分类按城镇和农村区域分别执行。城镇用地分类系统和《转发关于申报建设项目用地中土地类别划分的通知》规定和分类系统。。《土地利用现状调查技术规程》,《土地勘测定界规程》,《确定土地所有权和使用权的若干规定》,《中华人民共和国测绘法》,《地籍测量规范》等。

1.3勘测定界工作要完成以下主要成果

(1)、建设用地勘测定界图。(2)、建设用地变更地籍图。(3)、建设用地勘测定界技术报告书。

2.技术设计及资料准备

(1)查阅用地单位提交的建设用地规划许可证,选址意见书,可行性研究报告或项目建议书批准文件,工程初步设计或工程总平面规划批准文件,土地管理部门意见书。(2)收集测区范围内的设计图纸、地形图、测绘控制成果等。收集土地规划、地籍调查资料、基本农田保护区图、土地利用现状图等。(3)现场勘察,分析已收集的资料,结合建设项目用地要求,调查和了解用地范围的行政界、土地权属情况、控制点精度等。制定施测方案,在土地管理部门主持下现场确认土地权属的用地范围。

3.勘测定界及数字化成图

(1)勘测定界图平面控制坐标系统采用勘测地籍图和地形图一致的国家和城市平面控制网,利用GPS和全站仪进行测区的控制加密工作。

(2)用地范围内和其附近的土地利用现状勘测,根据实际情况采用解析法、部分解析法、图解勘丈法测量。勘测中以地籍详查、规划等资料为参考,做好外业记录和勾绘草图。勘测的要素是:1、政区划界、土地权属界;2、土地利用类型、地类界、基本农田界线、耕地保护区界;3、现状地物、涉及补偿地物;4、征用(划拨)、出让等用地方式内的范围及界线;勘测定界图的比例尺城市一般不应小于1:2000,大型工程勘测定界图比例尺不小于1:10000。

(3)数字化成图基本方法是:展绘数字基础;展绘界址点;绘制界址线;展绘和装绘地类界折点;勾绘地类界;描绘地类要素;注记整饰数字化图。

(4)勘测定界图基本内容包括:1、用地界址点、界址线、用地总面积;2、权属单位名称、地块编号、土地利用类型代号及面积;3、行政界、权属界、地类和地物界;4、基本农田界、耕地保护界及级别;5、主要地貌要素、文字注记、数学要素;6、《界址点坐标表》、图例、图章、方格网及方格注记。

4.编写勘测定界技术报告及成果检查验收

勘测定界内外业资料整理结束后,编写土地勘测定界技术报告书。。主要内容包括:土地勘测定界技术说明、土地勘测定界表、土地分类面积表、界址点坐标成果表、界址点点之记、项目用地地理位置图。。最后提交到国土资源局耕地保护科检查验收。

5.结束语

实践证明,土地勘测定界工作是一项重要工作,它在切实保护耕地、加强土地管理方面起到了至关重要的作用。我们要不断加强勘测定界工作的规范化、科学化,提高工作效率,保证勘测定界图的标准、精确、成果质量优异,为整个城市的建设、管理以及经济的发展做出贡献。

参考文献

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