地籍测量技术论文范文
时间：2023-04-03 14:39:24
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篇1
首先将已标定过的螺线管和HWR腔安装就位，并且用三维可调机构反复调节各元件至理论位置，其实际安装精度见表1．然后将测微准直望远镜所用十字丝目标及其支架，安装在冷质量元件上，并将其对准至设计位置．
2配置偏心距和旋转角
由于测微准直望远镜低温下监测，只能透过观察窗向真空室内部的光学靶观测．而光的传播存在折射和衍射，会对光学观测产生误差．采用数字水平仪调平望远镜的视准轴，并且借助激光跟踪仪事先将远近两处的基准靶和望远镜的视准轴中心调整至统一高程面，可以消弱光透过空气和玻璃观察窗不同介质时的折射误差．为了避免光的衍射误差，可以人为将不同十字丝目标的上下左右配置在±0．2mm以内不同偏心距上（见图4）．由于六个十字丝之间间隔太小，为了便于观测，可以将不同十字丝目标配置不同的旋转角（30度和60度），间隔放置在螺线管和超导腔下方（见图4）．
3理论模拟
在低温压力容器的元件中，除了承受由载荷（压力、外载）产生的机械应力外，由于在运行过程中元件的温度场发生变化，还将承受热应力的作用［5］．为了确定腔体、磁体、支撑以及氦容器在重力和冷缩变形时的补偿量和热应力，以减小或消除应力和变形．必须采用有限元方法，模拟低温下所有冷质量组件的热应力和冷缩变形．本文采用SOLID－WORKS建模，使用ANSYS进行热应力模拟．
3．1有限元模型及其材料属性
冷质量及其支撑组件的有限元模型如图3所示．模型中磁体、氦槽及其本身焊接连接支架采用316LSS不锈钢材料，HWR腔及其本身焊接连接支架为钛材，冷质量支撑组件和腔体的6根横梁采用钛材料，准直支架及十字丝目标采用G10材料．模型中支撑杆室温端为球铰接，支撑杆低温端与钛架之间为绑定．不同接触材料之间采用螺栓连接，模拟为不同接触材料之间可相互滑动且不分离．所有冷质量材料的机械特性见表2．
3．2边界条件与模拟结果
实测的两次试验采用液氮降温，模型中支撑室温端球铰链接触面为300K室温，所建模型腔体、氦容器以及超导磁体接触面处为80K，80K表面热负荷0．1W／m2．80K下竖直和横向位移计算结果见表3，螺线管和HWR底部上移约2．0mm，横向向中心收缩约1mm．
4实测分析
4．1低温监测
先用WYLER电子水平仪，将测微准直望远镜的视准轴调平，精度控制在0．05mm／m内［6］．再调焦至远处基准靶，使用旋转按钮，摆动镜筒使其对齐远处目标中心（见图5第1步）；然后调整焦距瞄准近处基准靶，使用平移工作台，移动镜筒至近处目标中心（见图5第2步）．重复上述两步“远旋转移”多次，调整镜筒至两基准靶偏心线上，控制其直线度误差在0．1mm以内．图5中虚线矩形框代表已旋转的测微准直望远镜，实线矩形框代表已平移的测微准直望远镜，圆形目标为MAT基准靶．由于同轴十字丝目标存在加工误差，所以需要使用测微准直望远镜，借助可调丝扣，调整六个十字丝中心上下左右至设计偏心线位置．由于光学仪器不可避免地存在瞄准误差，而且瞄准误差的大小与距离成正比，呈正态分布．所以为了提高测量精度，应该采用多次测量取平均值，和尽量缩短瞄准距离的方法［7］．
4．2数据分析
两次试验降至液氮温区时跟踪仪和望远镜监测数据见图6和7．80K时竖直方向上跟踪仪监测到2号螺线管向上移动1．8mm，望远镜监测到2号螺线管向上移动1．9mm；80K时横向跟踪仪监测到2号螺线管向中心移动1mm，望远镜监测到2号螺线管向中心移动0．9mm．
5结论
篇2
关键词 GPS；RTK；地籍测量；应用；分析；简述
中图分类号P21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）65-0129-02
在我国第二次的部分的土地调查中，地籍测量主要是将土地权属和利用的状况进行摸清，将各个宗地位置、地类、面积以及权属等等情况核查清楚，并且将各类土地综合利用的情况摸清楚，这样就能够为土地使用制度改革提供一个基础的资料，更加为我国国民经济的可持续发展提供了一定的保证。下面，笔者就地籍测量中RTK技术的应用进行分析。
1 关于GPS-RTK技术
伴随着我国人造地球卫星技术、计算机技术和光电技术的不断发展这三者在测绘过程中得到了普及和应用，测绘作业的方式以及应用的领域也已经发生了十分重大的变化，过去传统作业的方式已经不能够完全的适应当前测绘工作的需求，所以，将GPS技术应用到测绘工作中为我们测绘工作带来了过去从来没有过的重大变革，这样不仅仅将我们工作的效率大大提高，更加将我们成果精度大大提高了。所谓的GPS-RTK技术也被我们称为载波相位差分技术，GPS-RTK技术主要是将WGS84的坐标作为一个基础全球范围内通用一种动态测量的技术，是将基准站和流动站这两个测站载波的相对位观测值进行实时处理的差分的方法。GPS-RTK技术主要包括差分法以及修正法这两个主要方法，其中，所谓的差分法就是指把基准站所采集到的那些载波相位发送到流动站中，再进行求差解算坐标，也就是真正的一个RTK。而修正法就是指把基准站载波相位修正值发送到流动站中，将流动站所接收到的那些载波的相位进行改正，再继续求坐标，这也被称为准RTK。RTK关键的技术就在于数据传输技术以及数据处理技术这两个技术，RTK定位就要求基准站的接收机所观测到的载波相位观测值以及基准站的坐标等等都通过数据通信链来实时的传送到流动站的接收机中，流动站不仅通过自身的数据链将来自于基准站的各项数据进行接收，还必须要进行GPS观测数据的采集工作，并且要在系统里面组成差分观测值来进行实时的处理，这样也就能够得到高精度定位那样的结果。GPS-RTK技术的系统配置主要包括数据链、移动站接收机以及基准站的接收机这三个部分。
2 在地籍测量中RTK技术应用分析
将RTK技术在某一个地籍测量工程中应用作为例子，对这一项技术在地籍测量过程中应用的方法和精度进行说明，测区位于某一个城区，城市建构筑物十分密集，交通十分繁忙，无线电信号比较复杂，街道两边的树木茂密，这一次需要测量宗地的地块遍布了整个城区，权属的关系相对来说比较复杂，用地的种类比较多，宗地的数目也比较多，权属界址点的数量很多，如果我们采用一个常规的测量手段进行测量比较困难，也很难能够在较短的时间里面将所有宗地权属界址点的测量工作完成，采用RTK测量技术能够满足该项地籍测量工作要求。
2.1基准站的确定和选取
安置基准站是使得RTK测量能够顺利进行的关键，要求我们要避免选择那些无线电干扰十分强烈地区，数据链电台发射天线以及基准站站址必须要具有高度，为了要防止数据链发生丢失和多路径效应产生的影响，周围应该没有GPS信号的反射物，在试验和试用的阶段中，针对已经选用了的GPS的仪器，我们得出了这一个城区流动站在其作用距离五千米范围里面，能够清晰并且高质量的进行基准站所发出数据的接收，将此作为参考选择了那些分布在这一个城区城市的D级GPS控制网点的七点，组成了这一次地籍测量工作基准的框架网并且利用七个控制点坐标系和1954年北京坐标系成果计算出该项用在GPS-RTK技术的七个坐标转换参数。
2.2 RTK定位精度的试验
均匀的实施了这一个城市、D、E级的GPS控制点等共计19个点的进行了测量，最后把这些测量的结果和已知的成果相互比较。
3 测量界址点的坐标
采取RTK测量技术来实施测量界址点坐标，在检测试验已经取得了成功这一个基础之上，将RTK基准框架网点作为一个基础，分别进行GPS基准站的架设，使用一加二的工作模式，采用两套RTK接收机作为流动站来进行测量，因为所用的RTK系统发射电台仅仅有4W，十分节省电能，并且在中途的时候并不需要进行电池的更换就能够足足使用一整天，在开机以后就能够实现无人值守，相对来说是十分方便的。在每天第一次进行流动站测量的时候，至少在一个已知点上面进行RTK测量，这一个测量的结果和已知点相互比较，以便将RTK系统到底有没有正常工作进行检查，还要检查基准站的坐标输入到底是否正确，最后，我们再把GPS所获取数据进行处理以后直接输入到计算机中，这样就能够及时并且精确的获取界址点图形的信息，准确的进行地籍图和宗地图的制作，计算出宗地的面积。
4结论
本文中，笔者首先介绍了RTK测量技术，接着又从基准站的确定和选取、RTK定位精度的试验以及测量界址点的坐标从三个方面对地籍测量中应用GPS-RTK技术进行了分析，笔者认为，理论只有应用到实际操作之中去才能够真正发挥自身的作用，所以，笔者主张将这一个理论知识应用到地籍测量中去指导地籍测量工作，再通过地籍测量工作的实施情况对这一个理论知识存在的不足进行很好的更改和完善。
参考文献
篇3
关键词：数字化测图地籍测量应用分析
中图分类号：O4-34 文献标识码：A 文章编号：
随着我国社会经济的不断增强，城镇化建设的进程也在不断加快。目前我国在土地管理和地籍测量方面的工作要求不断加强，使土地资源得到充分的利用，而近年来数字化测图在城镇地籍测量中的应用也显的尤为重要。
1、城镇化地籍测量存在的问题和解决方式
地籍测量主要为了确保土地在经济、面积、位置以及用途等方面具体情况和相互之间的关系，使土地资源得到充分的利用，同时也使土地管理水平得到了提升。城镇地籍测量主要是分为地籍测量和权属调查，其中地籍测量的技术要求比较高，其测量的主要内容是是城镇平面控制、面积量等的计算和汇总。测量的主要目的就是为了更好的反应出测量结果，确保宗地图显示的准确性和清晰程度，这就要求在测量时采集大量的数据，但是在计算过程中繁琐的数据就给计算结果的准确性造成一定的困难。因此城镇地籍测量时采用常规的方式要达到预期的目标难度比较大，所以近年来数字化测图技术可以准确的采集大量的数据，并被不断的推广和应用。
数字化测图时可以采用全站仪在野外进行数据采集，在做记录时可以使用电子手薄，然后将采集的原始数据输入到计算机内，进过软件的自动处理就会形成有一个比较清晰的成图，保证了成图效率和质量。
2、数字化测图的技术特点
2.1数字化测图技术的自动化程度高，减少了劳动强度
在进行复杂的野外测量时数字化测图会将采集到的大量数据自动录入全站仪或是电子手薄中。这种方式与传统的手动记录相比减少了数据记录存在的误差和繁琐，提高了计算结果的准确性和劳动效率。经过电子薄记录输入可以直接传送到计算机中，然后经过软件自动化处理和编辑，最后形成一个完整的图，提高了工作效率。
2.2数字化测图技术信息储存量大，传递方便，精度高
数字化测图数据可以分层存放，使得信息存储不受限制，增强了信息存放量。可以将采集到的数字信息通过光盘或是计算机文件等的形式进行传递，同时比较方便的方式就通过互联网快速传递。传统的测图由于各种误差和因素的影响，使得测量数字精度不断下降。一般遇到复杂地形好地貌等难度较高的测量对象时，往往受到测量技术的限制，造成测量距离误差，地点定位误差和测量方向误差等。随着科学技术日益增强，现代化数字测图采用的全站仪测量能够配合地基测量提高各项测量精确度。在数字化测图过程中电子数据可以将采集到的数据自动录入，存储和处理，然后经过软件编辑形成成图，保证了原始数据的精确度。
2.3数字化测图技术整体性强，便于成果更新
数字化测图可以根据不同的测量成果进行分层存放，也可以根据不同的线状进行测量和划分，同时还可以在测量区域进行实测。测量信息的输入主要是以点的形式，因此测量区域如果发生变化时，可以进行及时更新，保证了测量成果的可靠性和准确性。
3、数字测图在地籍测图中的应用分析
3.1数字化测图的主要方法分析
随着现代化技术的不断推进和发展，我国在地籍测量应用的数字化测图技术方法主要分为原图数字化、地面数字化和航测数字成图。其中航测数字成图方式是将航空拍摄到的图片经过测量仪的检测和分析后，从中得出有效的数据，并根据数据建立正确的模型，然后模拟分析得到最后的结果。原图数字化是将原始图形进行矢量处理之后得到矢量数据，然后将数据经过软件处理和编辑之后就可以讲地籍测量结果计算出来。地面数字测图是利用航测数字图将地面数据采集之后，从中获取数字化地籍图的计算方法，三种方式的有效进行都需要通过次啊及数据，然后将数据经计算机软件处理，编辑得到成图。使得地籍测量效率明显提高，而且增强了地籍测量的准确性和可靠性。
3.1.1平面控制测量
平面测量控制主要分为首级控制测量和图根导线测量。首级控制测量首要要进行选点，在测量一二级导线时要选择GPS进行控制点的加密，并且选点时要注意远离高压线等地。然后再进行外业实施和数据处理，在测量过程中每一段的观测时间基本为45min，采样的时间一般在15s一次。输入相关数据之前要保证测量的各项指标达到要求。数据采集完成以后，然后在利用GPS求出平面直角坐标平差值等的一系列指标。图根控制测量主要采用的是附和导线的方式，一级图根在一二级导线点以上的平面控制点进行发展，二级图根是从一级图根点以上的平面控制点进行发展。
3.1.2界址点测量
界址点测量的方法主要分为两种，一种是直接法，另一种是间接法。直接法主要应用在平面控制点的测量上，将测量的控制点转化为坐标法的等的方法进行测量，难度不大。间接法主要运用在地形和地貌等测量区域比较复杂的范围内，采用间接的方法可以将比较隐蔽的界址点测量出来。主要应用的测量方法是激光测距仪、然后采用内插或是外延等方式求的最后的结果。
3.2数字化测图在城镇地籍测量流程
数字化测图在城镇地籍测测量时要按照正确的测量流程进行，首要是地籍测量贮备，在测量过程中之前要做好地籍测量的准备工作，确保测量工作的正常进行。主要依据城镇地籍测量的调查结果，再准确的确定测量的范围和划分区域以及其他细致的划分。然后在进行地籍权属调查，界址点的位置和控制点以及侧区的确定和划分工作要仔细，确保测量效率的可靠性，减少劳动力，提高劳动效率。
地籍控制测量要尽量控制好点位坐标和测量限制误差情况，在限制测量误差时要确保测量精度，测量过程中将不同区域和地段的测量结果，经过地籍图的绘制形成一个完整的图形。在准备工作时地籍的调查范围控制点要选好，才能够成一个合理正确的几何图形，在测量仪器进行测量时才能体现出测量精度的准确性，并提出合理的结算方法。并在建立的坐标系中确定平面位置和高程，进一步确定坐标点的测量位置。
地籍细部测量主要利用全站仪确保绘制草图的清晰度，并将每一次的测量数据进行传输，确保数据完整。确定好地籍图的坐标范围和适合的位置之后，就可以利用软件进行图形编辑和处理。然后将初步绘制的图形进行审核，保证质量的有效性。测量过程中会根据不同测量对象进行储存，因此在面积量算汇总时要按照整体到局部的方法层层计算，严格把关，提高面积量汇总效率和质量。
前提的准备工作合理，测量过程中无差出现，形成的图形确定之后所计算出的面积量等一些列程序进行审核之后，没有误差后就可以利用制图软件制成宗地图、地籍图等图标文件。图标一致性确定之后，各项数据信息等确定无之后就可以建立地籍信息系统。
结束语
根据上述分析，采用数字化测图技术能够满足现代化城镇建设的要求，提高测图的精确度和质量。
参考文献
[1]文小岳,施永胜,孙鸿睿,周树林.大比例尺数字化测图中图根控制和数据采集一体化的有关问题探讨[期刊论文].测绘通报.2006(1).
[2]陈洪志,张铁军,张秀英.高职学院基于工学结合模式的数字化测图课程教学改革探索[J].中国科技信息.2012(21).
[3]李耀光,侯争,冉延学.数字化测图在焦作市都市花园大比例尺地形图测量中的应用[J] .科技视界.2012(8).
[4]李西灿,韩忠吉,边微.数字化测图质量多层次模糊综合评价模型及应用[J].山东农业大学学报.2005(3).
篇4
关键词：农村集体土地；所有权；数据库
1 引言
农村集体土地确权是土地调查中的一项重要内容，关系到目前农村产权制度的改革、新农村的发展，意义重大。而农村集体土地确权数据库建立工作正在全国各地开展，需要完成数据的搜集及整理工作，并要进行相关的检查以及后续的入库发证工作。目前，很多发达国家都已将地籍数据库作为国家基础空间资源数据集，并探索和制定地籍数据标准和模型，纳入到国家地理空间基础信息标准体系之中。我国的地籍数据库建设与国外相比还有一定差距，但也已经开始从过去为国土资源部门和政府管理服务为主要目的的传统地籍向以服务于全社会为目的、以现代科技手段为主的现代地籍转变。
2 农村集体土地所有权调查
2.1 工作流程
农村集体土地所有权调查流程图如图1所示。
图1 农村集体土地所有权调查流程图
2.2工作内容
按照国家和省厅要求开展农村集体土地所有权调查工作，主要包括：
2.2.1地籍区和地籍子区的划分
在县级行政辖区内依次划分地籍区和地籍子区，主要依据乡（镇）或街道办事处的行政界线，结合地形特征要素和明显地物划分地籍区。地籍区的划分应无缝衔接，不重、不漏。在地籍区内主要依据行政村或街坊界线，结合地形特征要素和明显地物，划分地籍子区。地籍子区的划分应无缝衔接，不重、不漏。当采用线性地物作为地籍区或地籍子区界线时，界线尽可能定位在线性地物的边线上，尽量不要定位在线性地物的中心线上。地籍区和地籍子区划定后尽量保持稳定，原则上不随行政或管理界线调整而调整。
2.2.2 权属调查
（1）通知指界及确定指界人
各级人民政府在开展农村集体土地确权登记发证工作时，分区、分片开展农村集体土地确权登记发证工作通告，按照调查工作计划，送达土地权属界址调查通知，通知土地所有者或使用者按规定时间到场指界。调查人员携带外业调查底图和相关文件资料，每天由乡镇国土资源所人员带队到达该天需要进行权属调查的村委会，通知双方指界人共同到现场指界。
（2）界线调查认定
调查时由相邻两指界人现场指界，经双方认定的界线，调查人员现场将界线绘制在底图上，界址线采用相应符号表示界址线，当界址线与行政界线重合时，采用行政界线符号代替权属界线，用相应的行政界线表示，核查无误，外业人员在工作底图上标注临时界址点号，用加点圆圈表示界址点，再填写界址点、线说明，双方指界人在《地籍调查表》上签字盖章。
（3）界址点设置
界址点的设置应能准确表达界址线的走向。
（4）界址点编号
土地所有权宗地界址点以地籍子区为单位，由上至下、由左到右按自然数顺序统一编号。
（5）宗地草图绘制
宗地草图是描述宗地位置、界址点、线和相邻宗地关系的实地记录，是处理土地权属的原始资料。
（6）记载调查结果
调查结果应在现场记录。集体土地所有权调查结果记录于所有权地籍调查表上。
（7）宗地编码
宗地编码采用五层 19 位层次码结构，按层次分别表示县级行政区划、地籍区、地籍子区、土地权属类型、宗地号。
2.2.3 地籍测量
调查时，影像难以判读或地物发生变化时，则需要进行实地测量。
2.2.4 变更权属调查
变更地籍调查是指宗地登记的内容（权属、用途、界线等）发生变更时，根据变更登记申请的内容，实地进行权属调查和地籍测量，并对地籍图及数据库进行变更。
（1）变更权属调查
根据变更土地登记申请，发送变更地籍调查通知书。涉及界址变更的，必须由变更宗地申请者及相邻宗地权利人按指定的时间到场共同指界认定，并在地籍调查表上签字盖章。申请者和相邻宗地权利人届时不到场或不在地籍调查表上签名盖章的，按违约缺席指界处理。因宗地的权属类型、界址点发生变化，变更后的宗地必须重新编码。
（2）变更地籍测量
根据变更权属调查情况，以地籍调查成果为依据，核实本宗地与临宗地界址点、线的关系，确认无误后采用不低于原地籍测量的精度，实地对变更宗地进行地籍测量。依据变更地籍调查结果，对原地籍图进行修改，并对原数据库进行变更。变更测量过程中，发现原图地籍要素或地物要素有明显错误，应予以纠正。
3 集体土地所有权数据库建库分
3.1 数据库建设目标
农村地籍调查成果数据库建设是在农村集体土地所有权调查、农村集体建设用地和宅基地使用权调查及登记发证的基础上，按照相关数据库标准的要求，建立集空间信息和属性信息为一体的土地调查成果数据库。为以后土地的管理和分配，登记发证做好保障。
3.2 数据库建设标准
数据库建设应严格遵循数据库标准，建库标准是数据库建设对数据合法性判断的依据，也是数据监理的依据，因此，建库工作的开展建库标准规范必须先行。对数据进行分析并收集与数据建库有关的规范，制定合适的数据建库标准意义重大，它决定了地籍数据库是否具有共享性、扩展性、可维护性、可升级性，也是数据各项功能实现的重要保障。
3.3 集体土地所有权数据库建设流程
图2 集体土地所有权数据库建设流程
3.4 数据库建设平台的选择
数据库建设平台的选择会很直接的影响到数据库成果的管理和数据库建设的进程。所以平台的选择就显得尤为重要。由于此数据库数据量较大，首先要保证所选软件具有海量数据处理能力和大型数据库管理能力，而且要有较为灵活的数据编辑处理能力和强大的空间数据分析能力。 综上所述 ArcGIS 在综合考虑情况下拥有较强的优势，因此，使用基于 ArcGIS 的弘图地籍管理信息系统作为建库的软件平台。以 Oracle 为数据库平台，以 ArcSDE 为空间数据库引擎，有机的将 GIS、MIS、OA 相结合，实现图形和属性的一体化管理，实现了地籍管理工作的规范化和智能化，同时系统所具有的强大的海量数据管理、查询和分析功能也为建库工作和以后的资源管理打下坚实的基础。
3.5 数据库的建立
建库软件能够提供数据库模版以及各项参数设置，可以达到方便快捷建立数据库的方法：
（1）利用建库软件提供的数据库模板建立农村集体土地权属图形库，利用建库软件提供的标准业务数据库模板建立农村土地权属属性库；
（2）地类字典设置；
（3）权属系统设置；
（4）管理区、行政区设置；
（5）数据库系统参数设置，主要包括计算面积、计算单位、小数字数、结点半径等参数置。
数据库创建完成后，进入数据入库阶段。利用数据建库软件既可以实现对标准二调数据库的导入，也可以通过数据转换将此次调查数据录入数据库。
4 结语
农村集体土地确权数据库的建立是农村地籍调查的重要环节，直接影响农村地籍调查的质量和以后的应用。建立农村集体土地权属数据库是三权确权发证的主要任务之一，必须正确处理好空间数据和属性数据的建库录入环节。因此，在建立系统时必须正确认识到系统数据组织的重要性，应通过良好的数据组织形式来确保建立一个安全、可靠、高效、实用的管理系统，以实现土地信息的快速查询、检索、修改更新、统计制表、分析预测和辅助决策。
参考文献：
[1]宗地代码编制规则[S].（国土资厅发[2011]57 号）.2011
篇5
【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6
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：DataisveryimportantforLandInformationSystem，AkeytoLandinformationthesystem''''sdevelopmentssuccessiswhetherthedataquantityisaccuracy.ThispaperwillStudythedataquantitytheprobleminLandinformationthesystemestablishtheprocess.
Keywords：LandInformationSystems；DataQuality；Error；Accuracy；RemoteSensing；Digitize；Resolution；CoordinateTransformation；VectorData；RasterData；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。
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（RemoteSensing）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（directfeed）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。
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编辑。
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。
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[12]边馥苓主编.GIS原理与方法.北京：测绘出版社，1996.
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关键词：工程测量、重要地位、发展现状 、未来发展
一、 工程测量的概念
工程测量按其工作顺序和性质分为：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的施工测量和设备安装测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此，工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。在人类活动中，工程测量是无处不在、无时不用，只要有建设就必然存在工程测量，因而其发展和应用的前景是广阔的。
二、 工程测量技术的现状
1、工程控制网优化设计与数据处理研究成果显著
工程控制网与监测网优化设计理论研究取得很大成绩，理论体系已经形成并不断完善，在工程测量设计实践中发挥的作用愈来愈大。各大专院校及生产、科研部门都有各具特色的控制网优化设计软件推出，并在生产实践与教学中得到了广泛的应用。利用这些软件，可对各种类型的工程控制网进行理论分析、设计。在指导生产方面发挥了重要作用。
2、在城市与工程控制网的建立与改建中，GPS定位技术已占主导地位
1990年10月，中国测绘学会工程测量分会和矿山测量专业委员会在大连联合召开全国工程测量学术会时，国内只有个别城市与工程控制网采用GPS定位技术。对于GPS网与常规控制网的发展趋势问题，尚在进行研讨。到1995年9月，在哈尔滨召开城市与工程测量新技术应用学术研讨会时，全国城市控制网与地籍测量控制网的建立与改造几乎全是采用GPS定位技术完成的。相当多的大型工程控制，以及铁路、公路建设和隧道工程控制网也采用GPS定位技术。GPS定位技术在工程控制网中的重要地位及其良好的精度与经济效益已为工程测量界所公认。可以认为，GPS定位技术在城市与工程控制网的建立与改造中己占主导地位。
3、数字化测绘技术正在与GIS结合，数字化测绘系统已步入商品化时代
90年代初，北京市测绘院率先研制出大比例尺数字化测绘系统软件。该系统在我国一些城市测绘院及部分工程测量单位得到推广，成为真正实际作业的数字化测绘系统。1993年在厦门召开的数字化测绘技术及城市信息系统理论与实践研讨会上，又推出一批数字化地籍与地形测绘系统软件论文进行交流。它标志着我国自己研制的各种数字化测图软件，开始进人使用阶段。城市与工程测量新技术应用学术研讨会又交流了大量经过实践检验的数字化测绘软件成果。它表明我国的数字化测绘软件己在逐步推广普及，并开始走向成熟。近年来，出现了专门的数字化测绘软件公司，开发了适合我国国情的数字化测绘软件。这些软件功能强大、成图质量高、使用方便、价格合理、售后服务好、经济效益高，深受测绘人员欢迎。
4、地图数字化技术正在蓬勃发展
利用扫描数字化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路。近年来许多院校及测绘单位研制扫描数字化软件取得显著进展。1996年5月国家基础地理信息中心对国内各单位提供的10余个扫描数字化软件进行了测试。哈尔滨工程高等专科学校研制的《地图扫描矢量化系统Maps can》首推为1：25万国家基本地图扫描数字化入库软件。清华大学的EPSCAN扫描矢量化软件针对大比例尺地形图自动提取多边形信息，便捷、高效、保真。南京市测绘院使用该软件进行城市大比例尺地图扫描数字化，也取得满意成果。
5、特种精密工程测量取得显著成绩
90年代以来，随着经济建设的飞速发展，大型工程建设、超高层建筑物与构筑物的建设、大坝变形监测以及一些超高精度的设备安装愈来愈多，为工程测量工作者提供了进行特种精度工程测量的极好机会。1993年、1996年全国精密工程测量学术研究中心组织了两次学术研讨会，1996年工程测量分会也组织了全国精密工程测量学术研讨会，对取得的成就及其在经济与国防建设中的作用进行了交流与探讨，这有利于社会各界人士认识与重视工程测量工作者的社会价值。
三、工程测量技术的未来发展趋势
1、工程测量技术协同其它专业技术共同发展进步将是今后一段长期发展过程中的主流发展趋势，在技术上将出现多功能多样化用途的工程系统。
2、 工程测量的数据收集形式不再局限于一维和二维，在新系统下将向三维甚至四维方向发展，从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式；测量作业所用平台将从固定的地面转变为车载！机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态。
3、 工程测量的数据分析计算由偏重基本的平差计算、网的坐标运算、几何形式计算逐步转型为高密度高精度的空间点处理、“点云”数据分析、被测实物的三维空间坐标重建、可视化处理、“逆向工程”和设计模型的对比分析，测绘数据同各种理论数据库实现完美对接。
4、 工程测量实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展。在宏观
测量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，精度要求也更为提升；在微观测量技术方面将向微型计量方向发展，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。
5、 工程测量将实现过程控制的一体化和网络化，无线数据交换技术、计算机应用技术、网络化等技术将使工程测量从独立式走向综合化，从单体作业基本形式发展为共同作业及实时作业模式。
6、 在进行工业测量、大型机电设备组装、线上检验和质量控制时采用高端的测量设备仪器以及先进的作业方法，这成为了制作业的发展新趋势，甚至可以列为制造业牢不可分的组成部分。
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篇8
目前，国内开设测绘工程本科专业的高校约有80多所（不含独立学院），具有硕士点的高校近40所，具有“测绘科学与技术”一级学科博士点的高校包括武汉大学、同济大学、辽宁工程技术大学、河海大学、中南大学等12所国内名牌高校，重点选取了武汉大学、同济大学、辽宁工程技术大学三所不同类型、不同学科背景高校的培养方案进行分析和对比。2．1 培养目标与定位对比人才培养目标与定位直接决定了人才的专业素质和能力［9］。武汉大学、同济大学两所高校都家底殷实和实力深厚，武汉大学定位于“高素质、强能力”的创新型人才培养，专业方向涉猎面广，重视专业理论基础、综合素质和创新能力培养；同济大学定位于“开发与管理”，侧重于测绘数据和信息的处理、开发和测绘工理管理；辽宁工程技术大学也是一所办学历史悠久的老牌本科院校，其人才培养定位于“测绘工程设计、实施和管理”，定位层次也较高，要求学生有较高的专业理论素养和工程设计能力，同时还要求有很高的工程施工和管理及创新能力。2．2 课程体系对比课程体系是由相互关联和依赖的不同层次的课程构成的整体，是实施人才培养目标的关键环节［10－11］。国内大学课程体系一般分为公共基础课、专业基础课、专业课、专业选修课、一般实践性课程（实验、实习、课程设计）及毕业实习与毕业设计（论文）等。三所国内大学的主要专业课程如表1。在公共基础课程方面，同济大学和辽宁工程技术大学分设必修课和选修课，更有利于学生的个性需求与全面发展。并充分考虑不同专业的知识差异性，根据专业的知识需求分别开设对应的公共基础课程，如“测绘计算机软件开发技术”、“测绘数据库技术与应用”，在公共基础课教学中较好地进行了改革与探索。专业课程类由于人才培养定位和学科背景的不同存在一定的差异。武汉大学由于在天体物理及卫星大地测量等领域对坐标及高程解算、平差处理及拟合有较高的要求，在专业基础课方面开设了数值计算方法、复变函数、微分几何、理论力学等课程，专业课分设大地测量、工程测量、摄影测量、卫星应用4个方向和课程组，体现了武汉大学深厚的专业底蕴和较宽大的学科研究领域。同济大学依托土木工程及建筑学学科背景，在专业课设置上强化特色，重视培养学生的管理能力，设置了工程管理、土地与测绘法、土木工程概论、房屋建筑学、城市规划原理、房地产估价、地籍管理等一系列课程。辽宁工程技术大学测绘学科起源于20世纪60年代初创办的矿山测量专业，具有鲜明的地矿特色和较厚重的专业积淀。其专业课程设置十分精细，分专业技术基础课、专业基础课、专业方向课、专业必修课，以矿山测量、变形监测与灾害预报、土地管理与地籍测量等为核心课程，选修课开设了包括三维激光扫描仪应用、地下管线测量、水下测量概论等7组课程供学生选修，充分兼顾多样化的市场需求和测绘技术的发展趋势。
2国外相关高校的对比分析
国外高校没有与国内测绘工程相同的专业，选择比较相近的美国华盛顿大学的地球空间科学专业、加拿大卡尔加里大学的地球空间信息工程专业及澳大利亚塔斯马尼亚大学的测绘与空间科学专业进行分析（见表2）。由于社会体制的差异，国内外的课程体系和教学模式有较大的不同，尽管不完全具备可比性，但仍具有一定的参考借鉴价值。三所国外高校在专业课程设置上，塔斯马尼亚大学的测绘与空间科学专业（Surveying andSpatial Sciences）及卡尔加里大学的地球空间信息工程专业（Geomatics Engineering）与国内的测绘工程专业较为相近，主要课程如Fundamentals ofsurveying（测量学基础）、Computing forGeomatics Engineers（测绘工程计算机基础）、Geodetic and Engineering Surveys（大地测量和工程测量）、Global Navigation Satellite Systems（全球卫星导航系统）等与国内大体相当，侧重于培养学生测绘科学理论知识、专业技能和现代测绘技术方法，并要求具备较强的空间信息综合处理能力。其中，加拿大卡尔加里大学的地球空间信息工程专业的课程绝大部分与国内测绘工程专业通用课程相近。其课程体系分为学位课程、高级课程和实践课程，相对而言，课程体系比国内高校要简单，在专业课课时分配上，总课时在600～700小时，大致与国内相当（900～1000课时）。比较突出的是，卡尔加里大学非常重视培养学生的实践技能，在所有高级课程中，95％以上的课程理论和实验课时各占一半，远高于国内高校的实践课时数，非常注重培养学生实际动手操作和工程项目实施能力，强调专业技能与工程应用，值得国内高校在人才培养和教学模式改革方面借鉴或深思。
3专业调研与需求分析
社会需求是以就业为导向的应用型人才培养的关键问题，它对专业知识结构和专业方向设置有重要影响。为了做实应用型、亲产业的人才培养目标与定位，使培养方案与课程设置更好地贴近企业生产和需求，从2009年开始，对厦门市企事业单位、福建省相关高校进行了较广泛的调研。走访了福建省地质测绘院、闽矿测绘院、南方测绘、山水测绘公司、厦门银据、厦门精图、集美建设局等企事业单位。较深入地了解其业务范围、生产现状及发展规划，与企业的领导、总工、业务负责人等进行广泛的座谈交流，从多角度了解企业对测绘类人才的知识需求，特别是从业务发展和企业发展规划中把握未来的人才需求趋势，为培养方案中课程体系总体构架、专业课程及知识拓展等设置奠定可靠的基础。同时也与福州大学、集美大学、闽江学院、龙岩学院及福建农林大学等院校进行交流，了解测绘工程及相关专业就业情况，及在专业建设、产学联合与校企合作、实习基地建设等方面的成功经验，为培养方案实践教学环节的设置和优化提供参考。调研获取的大量第一手资料帮助明确了用人单位对测绘工程专业的人才需求，目前测绘类企事业单位的业务发展与人才需求具有下列特点：1）产业链向两端拓展：为了使利润最大化，以传统测量为主的企业向产业下游发展，即开始涉足测绘信息的开发，将测绘产品集成开发作为重要的发展方向，开发类人才需求较大。而以测绘数据处理与开发为主的企业向产业上游发展，开始涉足摄影测量、雷达数据获取与处理，开展土地等资源调查、系统开发与集成等，对遥感与摄影测量方向的人才也有较大需求。2）业务多样化拓展：近些年来，随着测绘市场的全面复苏和繁荣，测绘类企业的业务量都大幅增加，甚至产值创历史新高。除了传统的工程测量外，近几年快速发展的房地产测绘、地籍测量、基坑测量、土地调查等业务出现较大的增长，同时地下管线测量市场开始走俏。同时，随着数字城市、数字矿山等信息化建设的快速推进，测绘信息化也成为企业的重要业务拓展方向。3）测绘新技术广泛应用：为了提高生产效率和开拓市场，大多数测绘类企业都在积极更新测量装备，广泛使用了最新的测量新技术，如超站仪、GPS（RTK）测量、CORS系统、三维激光扫描系统等进行外业调查和抢占市场先机，大大节省人力成本和提高外业工作效率。另外，近几年随着加大对国家基础设施建设的投入力度，一大批高速公路、现代化铁路工程先后开工建设，对精密工程测量的需求日益增大，这些对测绘类人才的知识结构特别是现代测绘技术方法和技能提出了更高的要求，人才缺口也较大。
4培养方案关键问题分析
培养方案的优劣以培养的人才是否能够很好地满足社会需求和学科发展为重要标准，不同高校学科背景、办学条件、目标定位等不同，形成了各具特色的专业人才培养体系，不能简单照搬和原样复制。为了贯彻落实厦门理工学院建设应用型、地方性、国际化的海西一流亲产业大学的办学目标，改革和创新人才培养模式［12－13］，在上述专业调研和人才需求分析及借鉴国内外高校人才培养成功经验的基础上，对培养方案中的关键问题进行深入思考与分析。1）专业定位：秉乘“以学生为本、为产业服务”的办学理念，以服务于海西（厦门）经济发展与社会需求为宗旨，以就业为导向和服务产业需求为人才培养目标，培养学生具备较好的测绘工程设计与施工能力，通过多层次的实践教学体系培养和造就符合产业需求的测绘理论基础扎实、测绘技能突出、测算绘综合能力强的“一专多能”的高级应用型人才。2）专业方向：专业方向是设置专业知识和课程体系的指南，根据目前的市场需求和学科发展趋势，选定和设置“工程测量”和“测绘信息化”两大专业方向。目前工程测量仍然是测绘类企业的主要业务，特别是精密工程测量人才需求较大，测绘信息化是测绘类企业的重要发展方向，特别是基于GIS的测绘数据集成与开发方面的人才紧缺。3）专业课程设置：专业课程体系传承和参照国内同类高校的共性课程，同时遵循学以致用的原则，强化基础理论和测绘技能的培养。重点围绕选定的两大专业方向来开设专业课程，即以工程测量、大地测量学、摄影测量学，和以GIS开发与应用、测绘数据库原理与应用、GPS测量与数据处理作为两大专业方向的核心课程，并且加强专业基础课程如测量学、地图学、遥感导论、GIS原理与方法、误差理论与测量平差等课程的教学，为强化基本技能的训练，核心课程另设2～4周的实习。4）知识与能力拓展：对选修课重在拓展学生的知识面和就业能力，侧重于测绘新技术新方法和相关行业测绘应用及管理等。一方面，通过开设专家讲座或学术报告会、产学合作办学、科研转化教学等手段［14－15］，让学生更多接触现代测绘前沿技术，对包括GPS（RTK）测量、CORS系统、激光三维扫描系统、测绘数据库应用等现代测绘新技术进行较全面的学习，增强发展后劲和竞争力。另一方面，通过开设房地产测量、测绘监理、测绘工程管理等行业应用与管理课程，以拓宽学生的知识面与就业面，使学生能够就好业。5）实践教学：实践教学体系是提升人才培养质量与能力的重要环节［16－17］，重点解决好用人单位普遍反映的毕业生动手能力弱、怕吃苦等问题。着重加强学生测绘技能训练，包括从外业测量到内业数据处理与制图等各方面技能，通过多种类型和不同形式的实践环节强化仪器操作训练，熟练掌握常用测绘仪器的施测技巧，要做到精、快、准和一专多能，并能熟练使用测绘软件和测绘数据库。同时，加强专业思想教育和磨练学生的意志，提高其吃苦耐劳和团结协作的专业精神。6）创新能力培养：创新能力是衡量高等院校人才培养质量的重要内容［18－19］。除常规的实验、实习等实践教学环节外，通过实施“四种经历”（即第二校园经历、创新创业经历、企业经历和项目经历）提升学生的实践能力和创新意识，量化创新创业教育考核指标，学生必须参加规定的多种形式的创新环节，并取得3学分的创新创业学分，才能达到毕业及授予学士学位资格。同时结合综合实训、毕业实习、毕业设计等一系列实践，造就具有一定创新能力的符合社会需求的应用型测绘工程高级人才。
5结束语
篇9
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。
篇10
关键词 专业认证 测绘工程 质量监控 课程体系
中图分类号：G642 文献标识码：A
经济全球化发展，推动了工程技术职业全球化和工程专业人才跨国流动，相应地推动了高等工程教育适应全球化发展趋势。由于不同国家、地区工程教育的体制和办学条件不同，如何界定和评价其办学水平、人才培养质量，实施各国工程教育专业可比性和等效性的专业认证，是工程专业教育界和工程技术界共同关注的问题。另一方面，我国高等院校工科专业培养出的工程科技人才总量居世界前列，但存在着一系列问题。究其原因，一是进入新世纪以来，我国高等教育已从精英教育扩展为大众教育，与精英阶段培养出的“杰出工程师”相比，目前教育质量落差较大，越来越引起公众的不满；二是我国工程教育面向工程实际的工程技术教育相当欠缺，迫切需要寻求提高教学质量的有效管理、评估体系。本文结合专业认证，探讨如何设置测绘工程专业课程体系，以提高测绘专业教育质量，培养学生对采矿行业发展的适应性、促进专业国际互认，提升专业国际竞争力。
目前国际上，工程教育的学位互认协议有《华盛顿协议》、《悉尼协议》、《都柏林协议》和《首尔协议》等4个，其中《华盛顿协议》被普遍认为是最具权威性、国际化程度最高、体系较为完整的工程教育专业互认协议。《华盛顿协议》是一个有关工程学士学位专业鉴定国际相互承认的协议，1989年签约之初，这个协议覆盖了3大洲的6个国家，即美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰，目前《华盛顿协议》已经在世界范围内享有声誉，吸引了覆盖27国的欧洲国家工程协会联合会前来谈判入盟问题。我国在2005年、2007年、2009年作为华盛顿协议体系的观察员参加，2013年11月在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员，我国成为该协议组织第二十一个成员，这在一定程度上表明我国工程教育规模取得高速发展，位居世界第一的同时，质量也得到了国际社会的认可。中国矿业大学测绘学科于2013年5月接受并通过了中国工程教育认证协会的专业认证。笔者有幸参与组织、实施了本次专业认证工作。以下是笔者作为专业认证全程准备工作主要参与者的一些认识和体会，以供其他院校参考。
1 专业认证标准
认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求；专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的特有的具体要求。
1.1 通用标准
通用标准共包含7个方面的内容：（1）学生，包括专业吸引优秀生源、学生指导、学生表现跟踪与评估、转专业、转学等制度；（2）培养目标，包括毕业要求、培养目标修订；（3）毕业要求，包括专业知识、基础知识、职业道德、人文科学素养、创新和团队精神、国际视野、终身学习等；（4）持续改进，包括教学过程质量监控机制、毕业生跟踪反馈机制、社会评价机制等；（5）课程体系，包括数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业课、工程实践、毕业设计（论文）、人文社会科学类等课程；（6）师资队伍，包括教师人数、教师结构、企业或行业专家作为兼职教师、教师工程背景、教师教学时间等；（7）支持条件，包括教室、实验室及设备实习基地、计算机和网络以及图书资料资源、教学经费、教师队伍建设、教学管理与服务规范等。在上述通用标准中，课程体系方面的内容很模糊，只给出了工程教育专业应在哪些方面开设课程，并没具体的课程名称。
1.2 专业补充标准
专业必须满足相应的专业补充标准。专业补充标准规定了相应专业在课程体系、师资队伍和支持条件方面的特殊要求。测绘专业补充标准包括3个方面：
课程体系，分为理论课程、实践环节和毕业设计（论文）。理论课程包括：（1）数学、物理类课程，其中数学类课程应包括高等数学、概率论和数理统计及线性代数等基本知识。物理类课程应包括力学、振动、狭义相对论力学基础、光学、分子物理学和热力学、电磁学等基础知识；（2）工程基础类课程，主要包括工程力学、计算机与信息技术基础、工程制图及电工与电子技术等；（3）专业基础类课，教学内容为：测量学、误差理论与测量数据处理等；（4）专业类课程，作为煤炭行业特色高校，除大地测量学基础、摄影测量基础、GPS现代定位技术等核心知识需要掌握外，必须掌握的核心内容还应该包括矿山开采及沉陷控制工程、矿山测量学及土地复垦工程等。实践环节包括：（1）课程设计：大地测量学课程设计、工程测量课程设计等；（2）现场实习：认识实习、生产实习及毕业实习，建立相对稳定的实习基地，密切产学研合作，使学生认识和参与生产实践；（3）科技创新等多种形式的实践活动。在毕业设计（论文）一项，要求选题应符合本专业的培养目标并且以工程设计为主，需有明确的应用背景。
师资队伍。有两点要求，一是从事本专业主干课程教学工作的教师其本科、硕士和博士学位中，必须有毕业于采矿工程专业，部分教师具有相关专业学习经历，二是要求专业教师具有工程背景，即从事本专业教学（含实验教学）工作的80%以上的教师至少要有6个月以上的厂矿企业或工程实践经历。
支持条件，包括专业资料、实验条件和实践基地。一是专业资料，要求配备各种高质量的（含最新的）、充足的教材、参考书和相关的中外文图书、期刊、工具手册、电子资源等各类资料，其中包括国内外典型测绘工程案例；二是实验条件，一是要求实验设备完备、充足、性能优良，满足各类课程教学实验的需要，且实验室布置合理、安全，二是要求实验技术人员数量充足，指导学生进行专业课程等方面的实验；三是实践基地，需拥有校内外实习基地、产学研合作基地和以校外矿山企业为主的实践基地。
从上述通用标准和测绘工程专业补充标准可看出，课程体系是培养目标细化的基础，师资队伍是教学质量监控体系和保障体系，可保证课程目标的实现，而支撑条件是课程教学的配套体系，对培养目标、师资队伍建设等方面产生促进作用。因此，要使学生毕业时达到培养目标要求，最基础的是要加强课程体系的建设。
2 课程体系建设
2.1 以培养目标为细化标准，进行课程体系设置
测绘工程专业的目标是“培养掌握空间信息采集、表达、处理与利用知识的高级工程技术人才”。要求学生毕业后能通过运用全站仪、陀螺经纬仪、计算机、遥感、卫星定位、地理信息系统等现代化仪器手段或常规测绘方法，在城建、土地、房地产、矿山、交通、水利等部门从事各种工程的测量制图、勘测设计、资源环境信息分析处理及相关的设计管理和科学研究工作，如城市与厂矿工程测量、测量数据处理与计算机制图。地理与土地信息系统开发、地籍测量与房地产管理、变形与沉陷观测及其控制、国土资源评价与管理等。
衡量培养目标实现的标准是看学生是否掌握了空间信息采集、表达与处理等方面的基本能力和知识，即学生应掌握：（1）测绘学科的基本理论和基本知识；（2）测绘工程的设计及实施方法；（3）基础测绘、矿山测量、土地复垦等技术；（4）先进的测绘生产组织和技术管理基本能力以及测绘新技术研究和开发的初步能力；（5）国家有关采测绘生产的基本方针、政策和法规；（6）测绘学科的发展动态；（7）文献检索、资料查询的基本方法。具备前述7个方面的知识和能力，才能毕业。为使学生达到培养目标，可从毕业生具有上述7个方面的要求进行课程设置，如开设画法几何及工程制图、测量学基础、大地测量学基础、摄影测量基础、测绘工程专业英语、现代测绘新技术、测绘法律法规、文献检索与科技论文写作等。以测绘工程专业培养目标为依据进行课程设置，符合专业认证中测绘专业补充标准“专业基础类、专业类课程”要求。
2.2 以专业认证标准为基础，进行课程体系设置
专业认证一个重要内容，就是强调学生的实践，针对这要求，需要加强“面向工程实际”的工程技术教育，可设置各类课程设计和实习，训练学生的动手和实践能力。因此，除理论课程体系外，还要设置实践课，如测量学基础实习、矿山认识实习、摄影测量基础实习、基础地形图测绘生产实习、测绘毕业实习、大地测量课程设计、通风安全学课程设计，另外在有条件的厂矿企业，建设一批产学研基地，为实践课顺利进行提供实景场所。专业认证一个显著的特色是要求企业或行业专家作为兼职教师参与学生教学，来自现场的教师把行业发展形势和需求反馈到教学，使学生所学的知识能真正解决现场需要，因此，可设置一些反映行业形势的课程，如数字化测绘、现代测绘新技术、矿山测量新技术等课程作为选修课，供学生学习。另外，测绘专业属于工科，除开设一些诸如基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学生心理健康教育与指导等必要的人文社会科学课程外，还需按照工程认证“通用标准”并结合“测绘专业补充标准”设置数学、力学和信息基础课程，如高等数学、线性代数、数理统计和概率论、大学物理、理论力学、材料力学、弹性力学、电工与电子技术、计算机与信息技术基础等。
2.3 以毕业生服务行业为特色，进行课程体系设置
专业认证体现出的基本思想、基本条件和基本要求，是同一类型专业培养目标和规格要达到的最低标准，是专业建设质量的最低门槛。专业的特色建设是鼓励专业的个性发展，体现专业建设的差异性，强化特色，突出能力，探索适应社会不同类型人才需求的人才培养模式，为社会提供高质量的专门人才。中国矿业大学是一所以培养煤矿人才为主要目标的高校，其培养的测绘工程专业学生除从事常规的基础测绘、工程测量等行业工作外，还有相当一部分学生从事煤炭行业的测绘相关工作。因此，需针对我校的行业特点设置一些特色课程，如矿山开采沉陷学、土地复垦学等。
