時間:2022-05-23 17:50:33
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論文摘要:數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計,人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸,同樣是一種戰略目標,是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統,全球地位系統,網絡,多媒體及現實虛擬技術,在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用
中圖分類號: F291.1文獻標識碼:A 文章編號:
概述
在數字化城市時代,一個城市的經濟和發展已經不再僅僅被納入整個社會的分工體系當中,并且城市的各種社會問題和競爭力都將和這座城市在全國乃至全球的數字化水平密切相關。不管這個城市愿不愿意,社會的進程都將把城市帶入一個沒有空間限制,開放的平臺中。如果這座城市不想被淘汰,就必須進行數字化城市建設。隨著數字化城市的建設,基礎測繪部門承擔的城市基礎地理信息的采集,更新與維護工作,為城市建設,規劃,管理提供必要的基礎資料和實施保障,在城市的信息化建設和可持續發展中處于重要的地位。
數字城市的概念
數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計,人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸,同樣是一種戰略目標,是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統,全球地位系統,網絡,多媒體及現實虛擬技術,在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用。
三。、基礎測繪在數字化城市中的作用
1、城市基礎地理信息與數字城市
數字城市是城市各職能部門與城市基礎地理信息的集成,它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公共設施、環保、消防、防震減災預測等。城市基礎地理信息是數字化城市的基礎,沒有城市基礎地理信息的支持,就談不到數字化城市的建設。數字化城市的提出將進一步加快城市基礎地理信息的建設的步伐,城市基礎地理信息為城市各職能部門和各行業提供統一的、實時的、精確的基礎地理信息,城市基礎地理信息的建設直接影響數字化城市建設。
2、基礎測繪與城市基礎地理信息
《中華人民共和國測繪法》第三章第十一條規定,基礎測繪是指建立全國統一的測繪基準和測繪系統,進行基礎航空攝影,獲取基礎地理信息的遙感資料,測制和更新國家基本比例尺地圖、影像圖和數字化產品,建立、更新基礎地理信息系統。
城市基礎地理信息基本特征是空間位置的關聯性,它主要表現自然與人文要素地理位置和空間分布關系,其主要的表現形式就是地圖。而基礎測繪就是一個充分利用數字化,智能化和網絡化手段,專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存儲、更新和提供的產業,毫無疑問,基礎測繪是城市地理信息系統的主干產業,是數字化城市建設不可缺少的產業。
3、數字城市與基礎測繪
近年來,隨著以3G技術為代表的測繪高新技術的不斷推廣與應用,基礎測繪得到迅猛的發展,數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立,并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化,成為城市規劃與建設的有力保障,社會各相關產業發展的重要依托。城市地理信息系統的建設是數字化城市的基礎與前提,因為,發展數字城市必須首先建設城市地理信息系統,制定空間數據標準,建立地理數據的共享機制,使全社會都能充分共享地理空間數據。
【關鍵詞】水利水電工程;現代數字化測繪技術;工程測量
中國水利水電工程作為國家基礎設施,其質量的好與壞直接關乎國計民生。水利水電工程測量工作是工程建設中的重要環節,隨著數字化技術應用于測量工作中,各種智能化測繪儀器應運而生,為水利工程建設的測量技術提供了方便。隨著計算機信息技術的發展,數字化測繪技術研究成果在工程領域中不斷出現,滿足了各種工程測量要求,特別是基于通信網絡技術而廣泛應用的全球定位系統(Global Positioning System ;縮寫:GPS)、地理信息技術Geographical information System;縮寫:GIS),在水利水電工程測量中發揮著重要的作用。
一 數字化測繪技術在工程測量中的必要性
(一)數字化技術的應用可以確保工程測量工作質量
關于數字化技術的發展,早期所采用的數字化地圖技術都是使用掃描儀將大尺寸的圖片運用數字技術處理后傳輸到計算機當中。由于圖片信息是多方面的,需要對圖片技術處理,以加快信息傳輸速度,提高工程測量工作效率[1]。目前的數字化地圖處理中,運用GIS技術,可以保證工程測量質量,加快工程進度。
(二)數字化技術的應用可以降低工程測量的成本
在工程測量中,測繪是重要的工作內容。在進行工程底圖測繪的時候,如果底圖的尺寸加大,特別是處于野外工作環境中,如果底圖沒有經過技術處理,很難有效使用。隨著數字化成圖技術的推廣,地圖的設計精度明顯提高[2]。數字化測繪技術在工程測量中,不僅確保了工程質量,還使得測繪工作流程簡單化,測量人員的工作強度有所降低。
二 現代數字化測繪技術在水利水電工程測量中的可行性
(一)現代數字化測繪技術可以簡化水利水電工程測量程序
水利工程測量中,現代數字化測繪技術的應用,可以對傳統測繪技術所存在的缺點以彌補。由于針對大比例水利水電測量地圖運用傳統的數字測量方法,會面臨很多難以解決的問題。運用GPS全球定位系統對圖像信息進行數字化處理,所呈現出來的是高效率信息處理,高精確度的數據信息。將地理信息技術運用于水利水電工程數字化測繪中,不僅保證了測量工作質量,還加快了數字化測量儀器的工作進度。由于水利測量以野外作業為主,工程結構的復雜化,施工環境的艱苦,都會延長工程測量周期。數字化成圖方法可以在確保測量精度較高的前提下,還要提高水利測量地圖水平[3]。特別是數字化測繪中需要應用數字化成圖技術建立電子模型。無論是電子平板模式的電子模型,還是內外一體化業務模式,操作上更為簡單化且操作精度較高。由此而簡化了水利水電工程測量程序。
(二)現代數字化測繪技術更能夠滿足用戶要求
現代數字化測繪技術具有較高的測量精度,特別是野外作業中對成圖數據的收集,可以使用全站儀進行測量,對所收集的數據自動化處理,不僅確保了測量的準確性,還降低了人財物消耗成本。采用傳統的工程測量方式,需要履行野外測量工作程序。采用現代數字化測繪技術可以將野外測量時間縮短,測量工作效率得以提高。對工程測量中所獲得的數據,現代化數字測量技術可以對數據進行加工,并根據需要以技術處理,使所獲得的數據符合繪圖設計要求,特別是地圖的形象都能夠較為完整地呈現出來,使得工程共測量結果直觀化,從而滿足用戶要求。
三 水利水電工程測量中現代數字化測繪技術的應用
(一)數字繪圖軟件的應用
水利水電工程測量以野外作業為主,為了能夠獲得最為精確數據,采用全站儀實施野外測繪作業,可以對所采集的數據傳輸到內部存儲器中,全站儀可以在不需要連接外部設備的情況下對儲存庫實施自動化管理。全站儀的存儲空間分為兩個部分,其中一部分存儲工作文件,另一部分為區域文件。當野外采集數據完成后,全站儀會對存儲的數據進行整理,自動傳輸到計算機中,啟動繪圖軟件,就能夠將數據支持下的地圖繪制出來。由于數據是自動化傳輸,不僅傳輸速度快,還具有較高的安全性,不會造成數據信息丟失[4]。
(二)數字攝影技術的應用
數字化測量技術中,攝影技術逐漸融入其中,為工程測量帶來了變革。攝影測量是建立在計算機技術的基礎上,將計算機視頻技術與通信技術相結合,工程的三維模型運用攝影技術重構,三維表面模型在室內就會構建出來,測繪工作則是在模型上展開。雖然數字攝影技術在工程測繪中與傳統的攝影技術沒有本質上的不同,但是數字化攝影測量技術會將野外測繪作業轉入室內,避免攝影效果受到環境影響[5]。特別是人群密度較高的區域,進行工程測量非常困難,采用現代數字化測繪技術可以大面積成圖。
結論
綜上所述,隨著水利水電工程的重要性越來越受到關注,工程測量作為其中的重要環節,實現了測繪技術的革新。計算機技術、通信技術都在互聯網技術支撐下發展起來。GPS技術、GIS技術等在工程測量中廣泛使用,使得水利水電工程測量由傳統的野外測量逐漸轉變為室內的數字化測量,改善了測繪人員的工作環境,還降低了測繪成本。水利水電工程測量效率也相應地有所提高,為工程建設質量奠定了基礎。
參考文獻
[1]沈家濤.現代測繪技術在工程測量中的應用及改進建議[J].中國高新技術企業,2011(28):48-49.
[2]任友理,云正富,趙國慶.淺談計算機與現代測繪技術的有機融合[J].信息系統工程,2011(08):94-95.
[3]陳國柱.GIS技術和數字化測繪技術的發展及其在工程測量中的應用[J].科技創新導報,2011(26):111.
關鍵詞:水利水電工程;工程測量數據處理技術;數字測量;GPS定位
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A 文章編號:
0.引言:科學技術的新成就,電子計算機技術等新技術的發展與應用,以及測繪技術和科技的不斷發展,工程測量技術近年來發生了很大的變化。
1.全站儀測量放樣技術
全站儀替代光學經緯儀和電磁波測距儀的應用.足地面測量技術進步的重要標志之一。全站儀具有測量精度高,儀器的集成化、自動化和智能化程度高等優點,為施工測量提供了極大的方便。已大量應用于各類工程的施工測量中。電子全站儀自動改正儀器軸系統差、自動歸化計算、角度測量自動掃描、消除度盤分劃誤差和偏心差,自動記錄存儲、實時測量三維坐標、與雙向數據通訊功能,為測圖和工程放樣向數字化發展開辟了道路。目前全能型和智能化方向發展的電腦型全站儀都帶有豐富的軟件,可以直接進行坐標放樣、導線測量、程序測量、懸高測量、道路放樣、對邊測量、面積測量、高程傳遞、參考線放樣,故能提供高速高精度的觀測成果,又能高效地完成多種測量作業。
2.數據庫技術與GIS技術
測量工作者如何更好更好地為工程建設服務,其最有效的方法是利用數據庫技術或GIS技術建立數據庫或信息系統。其同的是把大量的測量數據或信息進行科學的存儲。將GIS應用于水利水電工程建設,虛擬顯示施工總布置三維全景,直觀反映各組成部分空間上和時間上的相互關系并實現各種信息可視化查詢、分析、統計計算,實現建筑物施工全過程動態仿真演示。以信息的數字化、直觀化、可視化為出發點,直觀清晰地描述復雜工程建設的施工動態過程,為全面、準確.快速地分析掌握工程施工全過程提供有力的分析工具,實現工程信息的高效應用與科學管理。
3.GPS定位技術
隨著GPS的出現和不斷發展完善,測繪定位技術發生了革命性的變革。長期以來用測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術,正在逐步被以一次性確定三維坐標的、高速度、高效率、高精度、大范圍的GPS技術所代替,同時定位范圍已從陸地和近海擴展到海洋和宇宙空間;定位方法已從靜態擴展到動態;定位服務領域已從導航和測繪領域擴展到國民經濟建設的廣闊領域。碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。GPS接收機已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應用。將GPS接收機與電子全站儀或測量機器人連接在一起,稱超全站儀或超測量機器人。它將GPS的實時動態定位技術與全站儀靈活的三維極坐標測量技術完美結合,可實現無控制網的各種工程測量。水電工程施工區域大,控制點傳算工作量大,精度衰減快;高山峽谷之中,山脈蜿蜒曲折,造成上點和通視困難;河流阻隔,致使交通不便,前后視須迂同前進。利用GPSRTK技術進行碎部點測繪與放樣不需要與基站保持通視,也無需進行后視作業,誤差不累加,精度分布均勻,精度衰減每公里只有lmm。10--15km的作業半徑不需要設置過渡控制點,更長距離的測繪可通過設置中繼電臺轉發電測波解決。大幅度地提高工作效率。
4.程序型計算器輔助計算技術
程序型計算器(如CASIO fx-4800P/fx-4500PA)以其功能強大、經濟實惠、方便攜帶的特性受到了各行各業工程技術人員的歡迎,尤其是測繪方面的技術人員進行工程放樣計算的有力工具。水利水電工程龐大而復雜。工程細部的放樣往往牽涉到幾十個公式的數學計算,尤其是在施工現場,嚴寒、酷暑、噪音、灰塵很難讓人時刻保持清醒的頭腦,計算的速度和結果的正確性大打折扣,嚴重影響放樣的質量和效率。利用編程計算器事先編制好所需放樣部位的計算程序,在施工現場最多只需輸入測點三維坐標X,Y,Z的數據即可迅速計算出所需要的放樣數據,結果準確率大大提高。全站儀實現了測點坐標的隨測隨得,編程計算器實現了放樣數據的即輸即得,大大加快了工程放樣的速度。
5.數字化測繪技術
大比例尺地形圖和工程圖的測繪,是工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作,同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作,成圖周期長,難以適應飛速發展的現代化工程建設的需要。把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來,形成—個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。實現大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供圖紙,也可提供電子數據,為專業設計自動化建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。數字化成圖技術住現代工程中的應用不僅提高了工作效率,并保質保量提交成果。僅內業制圖部分可節約經費50%,節約時間60%。
6. AtuoCAD輔助設計技術
計算機輔助沒計(Computer Aid Design簡寫CAD)足20世紀80年代初發展起來的一門新興技術型應用軟件。如今在各個領域均得到了普遍的應用。它大大提高了工程技術人員的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp語言,可以編制一些常用的計算程序,得到定制的計算結果。在水利水電工程上有許多體形復雜的計算,尤其是各種不同體形銜接處的相交線,需要用空間解析幾何的方法解算。單靠計算器手工計算,非常繁瑣,工作量大,準確性也不好保證,用AutoCAD建立數字化模型,執行點坐標查詢功能就可以了。也可以對所編寫的程序的計算結果進行正確性驗證。AutoCAD的特性提供了測量內業資料計算的另外一種全新直觀明了的圖形計算方法。另一方面是各種工程橫斷面、縱斷面網的繪制,以及斷面面積的計算和其它一些需要的圖紙的繪制。從而大大減輕我們內業的工作強度和工作量。.
7.數字攝影測量技術
攝影測量技術由于可以提供實時的三維空間信息,無需接觸被測物體,以及野外工作量少、效率高和成果品種多等優點,具有廣泛的應用前景。隨著全數字攝影測量系統的應用,攝影測量的產品將從影像圖、線劃圖向數字化系列產品——4D產品轉化。產品應用與服務領域更廣,并為建立各類專業信息系統和基礎地理信息系統提供可靠的數據保障。在水利水電工程。利用數字攝影測量技術可以迅速獲取制作大比例尺影像圖、地形圖、立面圖、等值線圖和斷面圖圖庫,建立DTM(數字地面模型)和DEM(數字高程模型)模型數據庫,建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數字地面模型數據庫。檢查陡坡地段的開挖質量和工程竣工部位的形體資料,記錄工程在施工過程中各個項目地理地貌信息,形成各種數字信息產品,并可通過網絡方便快捷、及時地提供給各個部門使用。
8.工程測量數據處理技術
隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化,工程測量領域技術的發展趨勢和方向是:測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化;測量數據管理的科學化、標準化、規格化;測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。GPS技術、RS技術、GIS技術、數字化測繪技術以及先進地面測量儀器等將廣泛應用于工程測量中,并發揮其主導作用。
9.結束語
GPS技術和其他數字化測量技術的應用和推廣已經在我國的水利工程測量工作中發揮了很大的作用,表現出極強的生命力。對于數字化測量技術的研究和討論對于水利工程測量工作意義非凡,我們在結合工程實際的前提下,應當多學習國外的先進技術和理論,使我國的測量技術發展為世界的尖端。
參考文獻
1. 陳向平 淺議水利工程施工的幾種施工測量技術[期刊論文]-輕工設計2011(3)
論文摘要:基礎測繪是數字城市框架和核心的基礎系統工程,基礎測繪為數字城市提供基礎數據集,數字城市則是高效、全方位充分利用基礎測繪數據的一種最直接的途徑。 "數字城市"建設需要多分辨率、高精度的、現勢性好的空間信息基礎設施,而空間信息基礎設施的建設需要高精度的測繪手段和體系。
一、概 述
隨著數字地球、數字中國等創意的提出,政府有關部門為了推進城市的信息化進程,提出了"數字北京"、"數字蘇州"等數字城市的概念。城市測繪部門承擔著城市基礎地理信息的采集、更新與維護工作,為城市規劃、建設、管理提供必要的基礎資料和實施保障,在城市的信息化建設和可持續發展中處于重要地位。如今,面對著數字城市建設的發展,城市測繪部門有必要在現有基礎上不斷加強自身建設,把握歷史機遇,為城市信息化發展和數字城市建設做更大貢獻。
二、數字城市的概念
數字城市是數字地球、數字中國的延伸,它和數字地球、數字中國一樣,同樣是一種戰略目標,并有一個發展的過程,在發展過程中將會對城市規劃、管理、建設、市民生活、經濟發展帶來效益和方便。數字城市是綜合利用地理信息系統、遙感、全球定位系統、網絡、多媒體及虛擬現實等技術,對城市的基礎設施、功能機制進行自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統。通俗一點說,數字城市是指在城市規劃建設與運營管理以及城市生產與生活中,利用數字化信息處理技術,將城市的各種信息資源加以整合利用。 數字城市以大規模的信息基礎設施和海量空間數據為依托,需要社會各相關行業的共同參與和支持,是一項浩大的系統工程。因此,城市測繪部門應該明確自身的責任與優勢,關注與研究數字城市,大力發展城市地理信息產業。
三、城市測繪在數字城市建設中的地位
1、城市空間信息基礎設施與數字城市
數字城市是城市各職能部門與城市空間信息基礎設施的集成,它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公用設施、環保、電信、消防、防震減災預測等。城市空間信息基礎設施是數字城市建設的基礎,沒有城市空間信息基礎設施的支持,就談不到數字城市的建設,-數字城市的提出將進一步加快城市空間信息基礎設施建設的步伐。城市空間信息基礎設施為城市各職能部門和各行業提供統一實時或實時的、精確的基礎地理信息。城市空間信息基礎設施建設的速度和質量直接影響數字城市的建設。
2、城市測繪與城市空間信息基礎設施
城市空間信息的基本特征是空間位置關聯性,它主要表征自然與人文要素的地理位置和空間分布關系,其典型的表現形式就是地圖,而城市測繪就是一個充分利用各種數字化、智能化和網絡化手段,專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存貯、更新和提供的產業,毫無疑問城市測繪是實施城市空間信息基礎設施的主干產業,是建設數字城市的一個不可缺少的產業。
3、城市測繪與數字城市
近年來,隨著以"3S"為代表的測繪高新技術的不斷推廣與應用,城市測繪得到迅猛發展,數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立,并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化,城市測繪已經被納入國民經濟發展計劃之中,成為城市規劃與建設的有力保障、社會各相關產業發展的重要依托。城市空間信息基礎設施是數字城市的基礎與前提,因此,發展數字城市必須首先建設城市空間信息基礎設施,制定空間數據標準,建立地理數據的共享機制,使全社會都能充分共享地理空間數據。
城市測繪部門以城市基礎地理信息系統建設為核心,按照統一的數據標準(比例尺、坐標、圖幅、圖號、高程等)和信息技術標準,生產、管理各類城市基礎地理信息,主要內容包括:城市測量控制網(平面與高程)、城市系列比例尺基本地形圖(1/500、1/1000、1/2000、1/5000、1/10000等)、影像圖(各種比例尺的正射射影像圖)、數字高程模型(DEM)、現狀公用設施(管線矢量圖等)及相應的屬性信息。這些信息構建了城市空間數據的框架,滿足了數字城市建設的發展需要。
四、城市測繪應如何把握數字城市提供的發展契機
數字城市的建設推動了城市信息化進程,拓展了城市測繪的應用領域,加快了測繪科技創新的步伐,加速了城市測繪由傳統模式向城市地理信息產業的轉化,為城市測繪發展提供了新的契機。面對新的契機,城市測繪部門應該緊緊把握現代測繪的發展方向,以城市空間信息基礎設施的建設為重點,促進城市空間信息資源的高效開發,應用與共享,將城市測繪發展到一個新的境界。
1、明確發展方向,制定有效措施
數字城市是關系到城市發展的系統性工程,城市測繪部門應當明確發展方向,制定相應的發展規劃;應當積極的參與到政府組建的城市地理信息中心,成為其中的核心力量。
2、規范生產與質量管理體系
空間地理信息是數字城市與城市空間信息基礎設施的主要數據源,因此,作為城市空間地理信息的生產者與提供者,城市測繪部門必須嚴把質量關,建立基礎空間數據的管理機制,健全數字化產品的質量管理體系,切實承擔起城市空間數據的及時采集、處理、加工和提供任務。
3、加大對基礎測繪的投入力度,提高測繪保障能力,要形成政府投入為主、基礎地理信息使用單位和承擔基礎測繪生產任務單位共同投入的投入機制,切實落實基礎測繪項目經費,并實行專項管理。
4、建立和完善基礎地理信息的更新機制,要充分利用市政測量、竣工測量、地籍測量以及遙感信息等各種手段,確保城市系列比例尺數字地形圖的適時更新。同時要進一步完善測量標志的維護和有償使用制度。
5、加強基礎測繪部門的自身建設,切實做好基礎測繪的組織實施工作,保質保量完成各項任務。加強基礎測繪成果資料的深加工,開拓基礎測繪應用和服務的新領域,提高基礎地理信息對社會經濟發展保障程度,基礎測繪單位要深化改革,進一步完成基礎測繪的保障和管理體系,從技術標準、人員素質、高新技術設備的引進吸收等方面進一步加大力度,以適應現代信息社會發展的要求,為盡快建立"數字武漢"并形成新興的地理信息產業積極創造條件。
6、大力推進"3S"及其一體化技術的應用
"3S"及其一體化技術是數字城市重要的技術基礎,因此,城市測繪部門應大力加強"3S"技術的研究與應用,通過GPS建立城市控制網、利用RS快速的采集數據,更新城市基礎地理信息,運用 GIS 來管理城市基礎地理信息,完成城市基礎地理信息的建庫與動態更新任務,為數字城市服務。
常規的城市規劃設計都在測繪人員提供的測繪圖件、資料下進行。由于測繪與規劃設計嚴重脫節,既不能發揮測繪人員對規劃設計的參與作用,又難以使規劃設計人員吃透客觀實際的信息,因而不利于提高規劃設計工作的質量和效益。
數字地圖的出現和GIS的發展,使這一狀況得到了改變。由于GIS主要以數字地圖的形式輸入輸出,查詢、分析直觀易懂,因此很易為規劃設計人員所接受。
在GIS中,由于所獲取的測繪基礎數據詳盡、可靠、準確,大大提高了城市規劃的科學性。同時計算機的高速運算和具有極強的邏輯判斷功能,可在短時間內提供多方案比選,增加了規劃設計方案的合理性。而且,計算機可以自動地生成各種規劃用圖、表格和報告,利用數據庫又易于刪補、更新,因而還可以實現城市規劃的動態監控和動態設計。通過對GIS的研究和使用,還可增強測繪人員和城市規劃人員的協作,使信息的獲取和使用臻于統
近年來,隨著獲取和處理遙感數字圖像的明顯進步,預計在三五年后,數字化、多光譜航空、航天遙感在費用、質量、信息量上的優勢將更加明顯。因此,應將遙感信息列為城市規劃基礎地理信息的重要組成部分,盡量采用影像圖作為規劃成果的背景圖,并吸引更多的遙感應用機構為城市規劃提供技術支持與服務。通過對GIS空間信息的查詢、分析和應用,可望大大增加規劃設計的深度和廣度。
[關鍵詞]地質工程測量 數字化測量 技術
[中圖分類號] P258 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-128-1
1前言
地質工程測量工作一般是指基于工程地質理論,詳細描述以及細致查看關系到各種建設工程的地質現象,進而根據所規定的比例尺大小以及建設工程所屬區域的地質條件,在地形圖上按照精度要求標出建設工程所屬區域的各個地質條件,最后將已經標注好地質條件的地形圖結合測試、勘探等資料并設計出地質工程圖。過去我國的地質測量工作只能夠依靠平板儀、經緯儀以及水準儀等簡單工具,局限性較強。隨著信息時代的來臨,我國的地質測量技術已經逐步走上了現代化以及自動化發展之路,數字化測量技術已經被應用于地質測量工作中,并受到了眾多地質測量工作人員的一致認可。
2數字化測量技術
大部分的地質工程測量工作均需要制圖,同時制圖工作的需要在野外進行,不僅需要制圖人員的體力以及腦力相互配合,而且還需要處理很多的室內數據,不但繪圖周期非常長,而且產品較為單一,已經滿足不了日益發展的城市需求。隨著現代化以及電子化的測繪儀器的出現,只需一套較為完善、完整、可靠的測繪系統就能夠自動完成整個繪圖工作或者是數據采集工作,不僅節省了人力以及物力,同時還提升了測繪的效率以及準確性。在地質工程測量中廣泛應用開展數字化測量技術使得地質圖以及比例尺較大的工程圖發展越來越趨向于信息化方向,有效提升了地質測量工的準確性,不斷推動了城市工程建筑的發展。
3在制圖過程中數字化測量所存在的問題
3.1不能正確處理等高線
想要利用數字化地形測繪系統繪制等高線,首先需要采集野外某個地貌點的高程大小,然后選取等值內插法,再根據基本等高距手法對等值點進行繪制,并將等值點連接為曲線,最后再利用小同的圓滑方法施以圓滑而成。但是在實際的應用過程中發現,仍舊有部分野外地貌點不能施以等高線內插,如果使用全自動方式對這部分野外地貌點施以數字地面模型DTM,極易導致出現失真情況,所以若野外地貌點不能施以等高線內插,則需施以適當的人工干預工作,也就是將自動組網中不能使用內插等高線的部分三角邊刪除掉,但若是想要做好這點繪圖人員一定要具有豐富的繪圖經驗以及高超的技術水平。
3.2野外數據采集工作不完善
由于數據采集的主要工作地點是野外,而野外的地形變化非常豐富,在繪圖工程中往往會出現一些不周全的情況:在地形出現變化的地點所標示出來的地形點不夠細致全面,提高了計算機繪制等高線的難度,另外所繪制出的圖像也常常會出現失真情況,不能夠全面準確地反映所測量地點的真實地貌;工作人員在拾取地形點時如果自身能力不強或者是沒有強烈的責任心,常常會無意識的忽略到各種線狀地物,像各種管線、暗溝或者是電訊線等等,不能夠做到有始有終,不能夠清楚的了解繪圖的來龍去脈;在進行野外測量工作時,由于草圖的質量直接影響著最后成圖是不是能夠符合規范化要求,所以草圖繪制人員擔負著極為重要的責任,就此為了保證草圖的質量草圖繪制人員一定要根據正規圖的標準對草圖進行繪制。在實際測量工作中,繪制人員可以說是為忙碌的,但繪制人員不能因為忙碌而忽視到一些小細節,比如說繪制人員一定要正確記憶測點的順序,一定不能顛倒,一定要確保地貌以及地形這兩者之間的連線關系一定要與實地保持一致,同時也需要記清繪圖上需要詳細標示的但是跑尺員忽視的地物的確定位置,并將這些地物的確定位置明確標示在草圖中,如果繪制人員不重視細節問題,有意或無意的忽視部分小問題,則會導致整個測量工作失敗。
4提高數字化測量技術可靠性的方法
因為數字化測量技術確實是存有某些問題,所以在地質工程測量工作的實際應用中需要改進這些問題或者是格外注意避免這些問題的出現。
其中以下幾方面需要尤其注意:盡管現在大部分的測量人員已經具有非常好的編程水平以及計算機操作水平,但是這些測量人員沒有豐富的現場繪圖經驗,不能有效、正確繪制等高線。盡管數字化測量技術的自動化程度非常高,但還是有部分內容需要進行人工干預,如果測量人員自身存有問題,不僅會導致等高線的繪制不到位,甚至會導致整個測量工作失敗,所以相關部門一定要對測量人員開展各種各樣的技能培訓,比如說對測量人員開展野外實訓,在真實的野外場地訓練測量人員,使測量人員能夠將課本知識真正的應用到實際中。另外測量工作不是只靠一人完成的,而是需要整個團隊的共同努力,是集體合作的結果,不管是哪一個測量環節出現問題都會導致最后的繪圖結果受到影響。
5結語
在地質測量工作中應用數字化測量技術不僅能夠提升地質測量的準確性,減少出錯率,還能夠有效提升地質測量人員的工作效率,防止地質測量走彎路。由于數字化技術已經逐漸成熟,并在多方面得到了廣泛應用,比如說地理信息系統。不斷開展以及提升數字化測量技術水平已經成為了個地質測量部門開展市場競爭、獲取更大經濟效益的有效途徑。
參考文獻
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《測繪學報》雜志1957年創刊,由中國測繪學會主辦;而《測繪通報》雜志1955年創刊,由中國地圖出版社(測繪出版社)主辦。兩刊均為我國測繪界具有權威和高影響力的學術期刊,是測繪社的優秀出版品牌資源。
盈利模式中的實踐
近年來測繪出版社借鑒國內外一些學術期刊的成功經驗,依托兩本雜志在行業內的高影響力,對刊物的“第三次售賣”進行了深入探索和實踐。
1.舉辦或組團參加學術會議
會議為期刊的終端品牌價值之一。通過搭建學術會議平臺,可延伸學術期刊品牌,銷售期刊品牌資源。
自2011年起,測繪社開始實施期刊走出去戰略,以《學報》《通報》雜志的名義,與國外多家機構一起共同舉辦了兩次國際會議,在行業內具有了一定的影響力,也給雜志帶來了一定的經營收入。而且早在2007年,《學報》編輯部就以創刊50周年為契機,舉辦了“測繪科技與學科建設暨《測繪學報》創刊50周年高端論壇”,開創了測繪類期刊舉辦學術會議的先河。《通報》雜志為側重技術交流的學術刊物,在行業內擁有很高的品牌效應和廣泛的讀者、作者群體。2008年《通報》編輯部在南京舉辦了首屆“測繪科學前沿技術論壇”,規模達到500多人。此后,《通報》編輯部每兩年舉辦一次這樣的論壇,從而在業內確立了“測繪科學前沿技術論壇”這個會議品牌。論壇為雜志擴充作者和讀者庫帶來了好時機,并且每次論壇都邀請到一些行業內企事業單位作為會議協辦機構,承擔部分會議成本。會議還邀請到若干家測繪儀器商作為贊助商,這些儀器商在會場設有小型展覽,或召開新產品、新技術推介會。一些儀器商還在會議論文集中投放廣告,從而又進一步擴大了刊物“第三次售賣”的效果。
除舉辦國際學術會議外,以團組形式組織國內部分專家、學者參加一些國際學術交流活動也是測繪社探索學術期刊“第三次售賣”的又一重要途徑。
《通報》因讀者面廣、社會認知度高,還積極參與其他一些市場活動,如作為支持媒體參與本行業或相關行業的一些學術活動或展覽。以媒介身份參與一些學術會議雖無任何經營收入,但因所支持的這些大會活動或展覽會參會人數眾多、影響深遠,可對提升期刊本身的品牌價值起到一定的作用,并且可借此機會了解最新的研究動態,接觸到更多的專家學者,發掘出更多高質量的稿源。
2.發展協辦單位和學術支持單位
發展協辦單位和學術支持單位是《學報》《通報》雜志在探索和實踐“第三次售賣”方面的又一典型手段。
發展協辦單位(有的期刊也稱作理事單位)不失為助力學術期刊盈利的一種新的方式。對于學術期刊來說,可尋求行業內的設備制造企業、民營公司、大專院校、科研院所等作為期刊的協辦單位,以期刊為媒介,通過建立產、學、研多方聯盟,達到溝通信息、共同發展的目的。期刊與協辦單位聯手辦刊,一方面可使得刊物與同行的溝通和聯系更加順暢,擴大征訂范圍;另一方面也可獲得一定的經費支持。而協辦單位則可借力學術期刊這個平臺,擴大其在行業內的影響和社會知名度,還可及時獲取一些學術研究成果和行業信息,為技術創新服務。
而出版增刊和??恰秾W報》《通報》最早開發的衍生產品。早在20世紀90年代這兩刊在這方面就有嘗試。自2009年開始,《通報》每年都出版兩期增刊,《學報》也不定期出版高學術水平的增刊。這些增刊分兩種:一種是為雜志自辦論壇出版論文集,另一種是為同行業一些學術會議,如中國測繪學會工程測量分會年會、中國城市規劃協會地下管線專業委員會年會、高分辨率對地觀測學術年會、中國衛星導航學術年會等專門出版會議優秀論文集,借此吸引學科注意力,同時提高刊物競爭的軟實力。2013年為慶祝寧津生院士80歲壽辰,《學報》還出版了??蟮販y量和衛星導航方面的幾位院士都為該??珜懥烁哔|量的學術論文。??趯幵菏?0華誕學術研討會上贈送給與會人員后,受到一致好評。
3.建立專家和客戶數據庫
《學報》《通報》都各自有幾十位業內知名專家組成的編委會、幾百位專家組成的審稿隊伍,因長期開展廣告經營和協辦單位、學術支持單位,還累計有行業內上百家企事業單位、儀器設備制造商組成的客戶群體。這些都是測繪社行業圖書出版的優質作者和讀者資源,許多編委和論文投稿作者正是因為考慮到這兩個刊物在測繪社,才愿意把其專著書稿也交給測繪社出版。測繪社的行業圖書編輯也常借助刊物舉辦的高端論壇、學術會議等結識一些專家學者,專家出書的書訊和行業書目還常在兩刊上予以刊登或夾帶郵寄,從而使測繪社的期刊出版和行業科技專著的出版形成了良性循環和雙促進。
此外,《學報》《通報》還嘗試過其他多種“第三次售賣”手段,例如創刊50周年之際均發行了紀念光盤,《學報》還出版了紀念專集,數十家行業單位在專集上以廣告宣傳形式表達對《學報》辦刊的支持與祝賀;《通報》還舉辦了拓普康杯“我與《測繪通報》”有獎征文活動。此外,世紀之交兩刊都發行了世紀光盤珍藏版,收錄自創刊到2000年所發表的全部文獻?!秾W報》目前還出版網刊,可提供文獻查詢、下載服務;近期還利用刊物的微信平臺推出文獻主動推送服務等。
對學術期刊進行“第三次售賣”的思考
1.進行“第三次售賣”必須始終強化學術期刊主業
學術期刊進行“第三次售賣”,是建立在期刊擁有良好的品牌資源基礎上。因此,在開展第三次售賣活動的同時必須始終強化期刊主業,堅持內容質量和期刊品質的雙重塑造,以優秀稿源和編校質量吸引讀者、作者,以優秀經營人才和管理人才作辦刊保障,才能不斷增強品牌實力,提高刊物的核心競爭力。品牌是期刊從事各種盈利活動的源泉,而各種售賣活動的開展又直接或間接地提高了期刊的品牌價值。
2.售賣過程中不能對期刊品牌造成損害
學術期刊進行“第三次售賣”,是要實現期刊品牌資源的延伸和增加附加值,要注意在售賣過程中不能對期刊品牌造成損害或不良影響。例如在舉辦國際會議或組團參加國際會議過程中,要堅決執行國家有關外事管理規定和中央八項規定,不能出現有損國家形象和違反規定的現象。舉辦國際會議要有實質內容,組團時要加強對團組的在外管理。又如開展協辦單位或學術支持單位時,對協辦單位的稿件務必要在保證稿件質量的前提下才能發表,決不可因小失大損害了刊物的社會聲譽。這就要求編輯部必須加強與這些單位的溝通,及時了解其科研、業務發展動態,對于符合刊物選題方向的稿件,可以指導他們按照要求進行修改,有時甚至要反復進行修改,直至滿足發表要求。
3.數字出版時代下學術期刊應不斷創新售賣方式
目前已進入全方位的數字出版時代,包括出版流程的數字化、出版內容的數字化、用戶使用和反饋的數字化等,因此,學術期刊在這個大背景下應不斷創新售賣方式,拓寬服務領域。例如在數字化條件成熟時可考慮將學術期刊與本行業的科技專著、教材、標準等出版內容資源進行整合,建立行業科技內容數字資源庫和或平臺,提供信息、咨詢、培訓等服務,以內容、作者資源及社會影響力帶動會展、論壇、咨詢、培訓、營銷等相關產業發展。
論文摘要:數字測圖是在測量工作中利用電子計算機技術將野外數據采集系統與內業機助制圖系統相結合,其目標是實現信息采集處理的數字化、自動化、信息化。數字測圖可以縮短作業時間,減輕勞動強度,提高成果精度。數字測圖系統主要由數據輸入、數據處理和數據輸出3部分組成,數字測圖作業模式中測記式數字測圖應用最為廣泛。大比例尺數字測圖正以其測圖精度高,成圖速度快等優勢逐步的取代傳統的,以平板儀為主的模擬測圖。與傳統的模擬測圖相比,數字測圖的質量控制關鍵點更多、內容與方法更為復雜。GPS 新技術的出現,可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標,在地形測量中已得到廣泛地應用。本文介紹了GPS(RTK) 配合全站儀的作業流程, 簡要闡明了其在地形測量中的應用。在利用實測數據成圖的過程中, 解決一些常見的問題, 并給出解決的辦法及依據, 同時給出一些有益的結論, 以適應實際使用的需要。
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 緒 論
1.1 前言
目前在我國,獲取數字地圖的主要方法有三種:原圖數字化,航測數字成圖,地面數字測圖[1]。但不管那種方法,其主要作業過程均為三個步驟:數據采集,數據處理及地形圖的數據輸出(打印圖紙、提供軟盤等)。這里我們主要講述一下地面數字化。
在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區或該地區測繪經費比充足,可直接采用地面數字測圖的方法,該方法也稱為內外業一體化數字測圖,是我國目前個測繪單位用得最多的數字測圖方法。采用該方法所得到的數字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近的控制點的精度控制在5cm內是可以做到的。但它所耗費的人力、物力與財力也是比較大的。
隨著測繪科學技術的發展,傳統的測圖方法正逐步被不斷涌現的新儀器、新設備、新技術、新方法所取代。GPS - RTK(以下簡稱RTK) 與全站儀聯合進行數字化測繪地形圖就是一種行之有效的新方法。
RTK與全站儀聯合測繪地形圖,可以優劣互補。如果僅用全站儀進行數字化測圖,就必須建立圖根控制網,這樣須投入大量的時間、人力、財力;如僅用RTK測圖,可以省去建立圖根控制這個中間環節,節省大量的時間、人力和財力,同時還可以全天侯地觀測。由于衛星的截止高度角必須大于13°- 15°,它在遇到高大建筑物或在樹下時,就很難接收到衛星和無線電信號,也就無法進行測量。如果用RTK與全站儀聯合測圖,上述弊端就可以克服。即在進行地形測量時,空曠地區的地形、地物用RTK測之;村莊、城市內的建筑物、構筑物用RTK實時給出圖根點的三維坐標,然后用全站儀測之。這樣可以大大加快測量速度,提高工作效率。
隨著GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善, GPS 得到越來越廣泛的應用。同時,全站儀也因其數據采集自動化程度高、大大釋放勞動力等優勢,成為勘測、設計、施工和管理不可或缺的測量工具。但隨著工程質量要求的不斷提高,測量用戶已不再局限于只使用GPS 或全站儀中的一種,在實際測量工作中,同樣一個工程中GPS 的測量成果常為全站儀所用,全站儀測量值又常作為檢校GPS 作業的依據。用GPS 完成控制比用常規儀器要快得多。它不要站間通視,也無需龐大的作業隊伍,精度高、作業快、費用省、應用靈活。一些先進的接收機和天線技術把外業觀測時間壓縮到最短的同時,仍能獲得最優的數據,在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優異的表現。靜態、快速靜態通過載波相位差分可以達到很高的精度(10-6D~10-8D) 。R T K 技術能實時提供觀測點的三維坐標,并達到厘米級的精度。它的普及極大地拓展了GPS 的使用空間,使GPS 從只能做控制測量的局面中擺脫出來,而開始廣泛運用于工程測量?,F在商用R T K 接收機可實現20 Hz 高速獨立采樣與輸出,整周未知數初始化時間僅需8 S , 并提供獨立檢核,內置鋰電池可支持1 個工作日連續作業。全站儀是一種兼有電子測距、電子測角、計算和數據自動記錄及傳輸功能的自動化、數字化的三維坐標測量與定位系統。面對多層次的需求,各種精度等級、各種功能類型的儀器也紛紛面世。尤其是以無棱鏡測量、自動目標識別、自動跟蹤等代表新技術潮流的功能將使工作得以更高效、精確地完成。如今,已被廣泛應用于控制測量、地形測量、地籍與房產測量、施工放樣、工業測量及近海定位等方面。隨著電子全站儀、GPS(RTK)及電子計算機的普及,及它們在測量儀器中的比例逐漸增大,它們在數字地形圖、地籍圖的應用也在日趨廣泛。地形圖的成圖方法正在逐步的由傳統的白紙法成圖像數字測圖方向發展。特別是我國的東部沿海發達地區,數字測圖幾乎占據了大部分的地形圖測繪市場。在地形測量中, 傳統的方法是經緯儀配合小平板儀的方法, 在小平板儀上進行展點, 再通過手搖數字化儀得到數字化圖, 由于受到人為操作誤差的影響, 誤差可達到0.12 mm 以上, 對大比例尺的地形圖的精度影響比較大。隨著GPS(RTK)系統的不斷改進, 已經達到了比較滿意的精度要求, 可以滿足常規測量的要求, 尤其對于開闊的地段(主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等) 直接采用全球衛星定位系統中的實時動態定位(RTK) 測量模式進行全數字野外數據采集。對于樹木較多或房屋密集的村莊等, 采用RTK 測定圖根點, 通過全站儀的采集碎部點。
基于此, 我們在實踐中嘗試利用RTK 配合全站儀進行野外數據采集, 然后在CASS5.1 環境下進行數字化成圖, 結果顯示該方案是可行的。但是受到儀器數量的限制,有些學生對全站儀和GPS(RTK) 在數字成圖中使用的機會較少,甚至對此只是一般性的了解。所以通過本課題的完成,能夠使這些學生掌握好全站儀與GPS(RTK)集和數字成圖,為今后承擔測圖工程奠定堅實基礎。
1.2 本章小結
綜上所述,采用GPS(RTK)與全站儀聯合進行數字化測圖,它不僅可以減少作業人員和作業工序,而且可以提高采集數據的速度和質量,從而有效地提高了工作效率。因此,它是一種行之有效的測圖方法。
第2章 儀器及軟件
2.1 GPS(RTK)簡介、系統組成及其基本原理[2]
2.1.1 GPS(RTK) 簡介
RTK(Real Time Kinematic) 實時動態測量系統,它是集計算機技術、數字通訊技術、無線電技術和GPS 測量定位技術為一體的組合系統;它是GPS 測量技術發展中的一個新突破。RTK 定位精度高,可以全天侯作業, 每個點的誤差均為不累積的隨機偶然誤差。
實時動態測量的基本思路是: 在基準站安設一臺GPS 接收機,對所有可見GPS 衛星進行連續的觀測,并將觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站(流動站); 在流動站上, GPS 接收機在接收衛星信號的同時,通過無線電接收設備,接收基準站傳輸的觀測數據,然后根據相對定位的原理實時地計算并顯示出流動站的三維坐標及精度。
2.1.2 GPS(RTK) 系統的組成
GPS(RTK) 系統由基準站、若干個流動站及無線電通訊系統三部分組成?;鶞收景℅PS 接收機、GPS 天線、無線電通訊發射系統、供GPS 接收機和無線電臺使用的電源(汽車用12 伏蓄電瓶) 及基準站控制器等部分。流動站由以下幾個部分組成: GPS 接收機、GPS 天線、無線電通訊接聽系統、供GPS 接收機和無線電使用的電源及流動站控制器等部分。用框圖表示參見圖2.1:
圖2.1 RTK-GPS 系統結構圖
2.1.3 GPS(RTK) 的基本原理
GPS 系統包括三大部分:地面監控部分、空間衛星部分、用戶接收部分,各部分均有各自獨立的功能和作用,同時又相互配合形成一個有機整體系統。對于靜態GPS 測量系統, GPS 系統需要二臺或二臺以上接收機進行同步觀測,記錄的數據用軟件進行事后處理可得到兩測站間的精密WGS -84 坐標系統的基線向量,經過平差、坐標轉換等工作,才能求得未知的三維坐標?,F場無法求得結果,不具備實時性。RTK 實時相對定位原理如圖2.2 所示:
圖2.2 RTK 實時相對定位原理