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關鍵詞 建筑設計;數字化技術;應用
中圖分類號TU2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)108-0179-02
1數字化對建筑的影響
從應用層面看,物質被信息替代這一基礎正是數字化的顯著特征。過去,人們日常生活中所用到的信息往往是由物質作為媒介來完成信息的交換。網絡的出現符合這種物質流被信息流所替代的趨勢潮流,如此一來,不僅使信息交換效率有所提高,還使物質資源消耗相應減少。從文化層面看,數字化給人們的日常生活與思維方式帶來了極大改變,從而使建筑發展受到深遠影響。
數字化技術的產生對能夠體現使用功能的建筑空間及建筑造型提出的要求更高,尤其是能影響人們日常生活的。隨著現在很多傳統的建筑類型被新型的建筑類型逐漸替代,這種變化給能夠體現使用功能的建筑空間及建筑造型注入了新鮮血液,小到住宅范圍,大到城市區域,形成一種多元化、多層級的網絡通信智能空間。以智能化辦公建筑為例,從某種程度上講,該種建筑類型終將有一天沒有存在意義,隨著soho族越來越多,住宅范圍只有跟得上這種變化才能與之相匹配。
當工作與生活這二者能有機結合在一起時,建筑發展便達到了一定高度,以往明確將工作區與生活區分開規劃的方法不復存在。這種改變會帶來多米諾骨牌效應,促使生成許多智能空間,從而構成一個全新的建筑類型。數字化技術在其應用優勢明顯的區域會自動消解部分使用功能,比方說,超市這一功能性消費場所會在新興起的電子營銷沖擊下而消失得無影無蹤,但對休閑型一站式shopping mall則是個利好且發展層次更高。究其本質,這是一次功能再分配的過程,呈現高效、合理的特點,從而衍伸出“比特城市”(信息城市)這一特殊概念。工業革命發展到后期,城市化矛盾日益凸顯,這與缺乏物質與信息脫不了干系。數字化時代,比特城市沒了形式的外在限制,也可能呈現分散、低層的特點。
2數字化技術具體應用
2.1可行性分析、項目投標
計算機處理信息數據的優勢與眾不同,科學合理地分析并預測工程項目的可行性,能減少決策失誤率。1980年,美國明尼蘇達州某超市集團總部想規劃該州北部區域的新建超市項目,經過傳統方法得出要新增七個規劃布點的結論。在正式做決定前,該超市集團老總嘗試將這一規劃任務交給計算機服務中心處理。計算機服務中心根據反饋過來的關于該州的相關信息(如人口構成、工資待遇、交通情況、商業網點等等)后進行綜合處理,得出的分析報告與傳統方法得出的不同,減少了兩個規劃布點。僅僅CAAD系統這一方案便為該超市集團節省投資費用1億美元左右,并使工程項目投標能在極短時間內完成。
2.2概念設計、造型構思
過去,建筑師在概念設計階段(即建筑設計的關鍵時期)構思設計方案或建筑造型時,或是憑借自身空間想象力,或是簡單設計結構草圖,這種局限性較大的設計方法較為原始。而CAAD系統的出現為建筑師高效設計大打方便之門,三維立體圖形能夠幫助設計師更好地理解建筑空間、建筑造型與色彩質感等概念,并綜合考慮周圍環境做好設計優化。法國盧浮宮廣場上的玻璃金字塔便是世界著名建筑師貝聿銘在借助CAAD系統構思完成的,對后世影響巨大。
2.3方案優化、專項分析
CAAD系統在建筑設計平面布置方案的深化過程中分析、評估、量化采集到的設計指標、重要屬性或功能活動,反饋修改工作通過人機交互完成,以此實現人機交互的良性循環與最終優化。如何對設計方案進行具體修改主要還是看設計師,計算機也只是在旁邊進行一些輔助工作,例如整理數據、綜合分析等等。另外,在建筑設計的設計方案初始階段,CAAD系統能完成定性定量的關于物理、環境和功能等專項內容的技術指標核定,從而使建筑設計更趨向科學合理。上述這些多為技術性及可計算性的設計內容,也能通過CAAD系統完成信息輸入與人機交互,反饋修改工作通過人機交互完成,以此實現人機交互的良性循環與最終優化。這兩種人機交互的組合便構成了CAAD系統設計方案的優化交互。現階段,如此這般的設計方案專項內容技術指標的綜合分析與反饋修改已被越來越多的建筑師廣為使用,且在國內外的應用效果還不錯。
2.4設計制圖、技術文檔
計算機在數字化技術的支撐下,其制圖技術發展程度已經到了一定高度,CAAD系統軟件中也有制圖工具。建筑師使用CAAD系統,可完成建筑設計圖紙的創建、優化及修改等諸多任務繁重的工作。在CAAD系統中,圖形可以隨意移動、旋轉、縮放、美化,還能實現圖標與尺寸的自動標注。根據工種與內容不同,建筑師在進行設計制圖的過程中,要注意到一點,圖層不同,所放置的圖形也是不同的;此外,還可以根據設計要求,隨意選取不同圖層中的圖形進行組合,從而使建筑設計圖紙能順利完成。一般來說,設計系統里有數據存儲系統,以方便快速存貯與準確記錄設計方案中的所有信息,這么一來,既可以使不同的工種在具體施工過程中能夠相互協調,也可以使錯誤一眼辨識,方便統一糾正。設計施工圖和細部大樣可選用建筑構造詳圖庫和建筑構配件庫中的內容拼接裝配進施工圖中。建筑設計圖紙只要出爐,CAAD系統便自動生成關于建筑設計的技術經濟指標和分析報告,這樣設計部門便可將所有相關圖紙信息遞交給上級部門,予以審核。建筑設計圖紙階段,CAAD系統的應用效益特高,這有利于減輕建筑師的制圖壓力。因此綜上所述,國內外的建筑設計部門完全可以大力引進CAAD系統,并大面積推廣該項系統軟件的應用領域,使之更好地服務于建筑設計工作,以提高建筑設計水平。
參考文獻
[1]梁文祥.基于數字化技術的建筑設計研究[J].數字化用戶,2013(11).
關鍵詞:計算機;測繪;GPS
中圖分類號:P271 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 17-0000-02
時間步入21世紀,隨著信息技術的發展,各種硬件制造水平的不斷提升,整個世界開始逐步進入數字化、信息化時代。在測繪領域,各種新的技術和設備也不斷的被引入進來,改變了過去簡單調繪、平板成圖等落后的工作方式,數字化工作方式正在不斷成為主流,在不斷減輕工作人員壓力的同時,也大大的提升了測繪的范圍以及準確度。隨著該技術的不斷發展,其將變得越來越為成熟。本文即在相關文獻研究的基礎上,結合自己的工作經驗,簡要的對當前所使用的計算機數字化測繪技術的應用進行了簡要總結,希望能為相關單位提供一些參考。
1 全球衛星定位技術
全球衛星定位技術也就是我們通常所說的GPS,該技術首先由美國國防部發明,利用同步衛星實現全球范圍內的精確定位。如今,GPS因為衛星數量多,在全球范圍內任何角度都可以找到至少4顆衛星,因此可以實現全球全天候定位,而且由于美國的軟件產業發達,使其觀測時間不斷縮短,更為高效。另外,其操作方法也十分簡單易用,定位精度又高,使得該技術的使用已經變得非常廣泛。該技術又可以分為 GPS(靜態)定位技術和實時動態(RTK)定位技術。
1.1 GPS(靜態)定位技術
通常來說,常規的GPS定位技術比較慢,一般需要經過一至兩個小時的同步觀測才能得到畢竟精確的定位和準確的結果,而隨著人們對GPS定位技術的要求越來越高,這種傳統的方式已經不能滿足人們的需要,于是GPS(靜態)定位技術應運而生。這種技術比常規方法適應性更強,網型構造簡單,不受天氣氣候等影響,即使離已知點較遠也可以連接,而且不受天氣影響,更重要的是它還解決了點與點不能通視的問題,廣泛應用于大型控制測量。
1.2 實時動態(RTK)定位技術
RTK(Real - time kinematic)實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。
在 RTK 作業模式下,基準站通過數據錠—調制解調器,將其觀測值及站點的坐標信息用電磁信號一起發送給流動站。流動站不僅接收來自基準站的數據.同時本身也要采集 GPS 衛星信號,并取得觀測數據,在系統內組成差分觀測值進行實時處理,瞬時地給出精度為厘米級(相對于參考站)的流動站點位坐標,它廣泛用于控制測量、線路中線定線、建筑物規劃放線、用地測量。特別是在中小工程中,GPS 測量技術的優點體現的更為明顯。因為在中小型項目中,控制測量的方法得到了極大的簡化,也可以根據需要選擇布點,在此應用 RTK 高精度的特點,測量工作可以大量節省人力資源和減小工作的時間和勞動的強度。
隨著科學技術的不斷發展,rtk技術已由傳統的1+1或1+2發展到了廣域差分系統WADGPS,有些城市建立起CORS系統,這就大大提高了RTK的測量范圍,當然在數據傳輸方面也有了長足的進展,由原先的電臺傳輸發展到現在的GPRS和GSM網絡傳輸,大大提高了數據的傳輸效率和范圍。在儀器方面,現在的儀器不僅精度高而且比傳統的RTK更簡潔、更容易操作!
2 光電測距技術
光電測距技術是采用可見光或紅外光作為載波,通過測定光線在測線兩端點間往返的傳播時間,從而算出距離的一種技術。光電測距技術主要應用在全站儀、電子水準儀等設備上。
2.1 全站儀
全站儀,即全站型電子速測儀(Electronic Total Station)。這是一種可以把光、機、電聚集為一體的高技術測量儀器,通過利用水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差等不同的測量參數來實現測量功能的測繪儀器系統。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監測領域。它不僅精度高,而且速度快、操作簡便,還帶有豐富的內置軟件,具有常規測量儀器無法比擬的優點,在測繪、測試、監測等領域應用日漸廣泛。全站儀進行空間數據采集與更新,實現測繪的數字化。它的優勢存在于數據處理的快速與準確性。全站儀在工程測量中的應用,不僅提高了工作效率,減少了外業計算、記錄和外業工作時間,而且還提高精度。
全站儀的應用有很多種,例如:數據采集、施工放樣、后方交會、導線測量、對邊測量、懸高測量等。
2.2 電子水準儀
電子水準儀又稱數字水準儀,是在上個世紀九十年代才由蔡司公司發明的,是在自動安平水準儀基礎上發展而來,是以自動安平水準儀為基礎,在望遠鏡光路中增加了分光鏡和探測器(CCD),并采用條碼標尺和圖象處理電子系統二構成的光機電測一體化的高科技產品。該技術的出現有效的彌補了GPS定位技術的不足,因其測量速度快、精度高、而且數據便于實現計算機輸入,成為在數字測量領域使用越來越多的儀器之一。
目前,電子水準儀的照準標尺和調焦仍需目視進行。人工調試后,標尺條碼一方面被成像在望遠鏡分化板上,供目視觀測,另一方面通過望遠鏡的分光鏡,又被成像在光電傳感器上,供電子讀數。由于各廠家標尺編碼的條碼圖案各不相同,因此條碼標尺一般不能互通使用。當使用傳統水準標尺進行測量時,電子水準儀也可以像普通自動安平水準儀一樣使用,不過這時的測量精度低于電子測量的精度,特別是精密電子水準儀,由于沒有光學測微器,當成普通自動安平水準儀使用時,其精度更低。
電子水準儀與傳統儀器相比有以下優點:
(1)讀數客觀。不存在誤差、誤記問題,沒有人為讀數誤差。
(2)精度高。 視線高和視距讀數都是采用大量條碼分劃圖象經處理后取平均得出來的,因此削弱了標尺分劃誤差的影響。多數儀器都有進行多次讀數取平均的功能,可以削弱外界條件影響。不熟練的作業人員業也能進行高精度測量。
(3)速度快。由于省去了報數、聽記、現場計算的時間以及人為出錯的重測數量,測量時間與傳統儀器相比可以節省1/3左右。
(4)效率高。只需調焦和按鍵就可以自動讀數,減輕了勞動強度。視距還能自動記錄,檢核,處理并能輸入電子計算機進行后處理,可實線內外業一體化。
3 結束語
信息社會的到來改變了人們的生活和工作方式,在測繪領域,信息化可以說帶來了翻天覆地的改變,過去依靠人工才能實現的項目如今利用計算機信息化測繪技術可以輕松實現。該技術的使用和發展是人類社會進步的體現,是測繪技術向更深更廣方向發展的保證。可以預見,在將來,利用計算機數字化測繪技術,我國的測繪事業將會迎來新的發展契機,工程測繪等專業將會迎來更大的發展!
參考文獻:
[1]榮亮,張靜,張彥紅.計算機數字化測繪技術在工程測量中的應用[J].計算機光盤軟件與應用,2012(04).
[2]王貴平.淺談GPS RTK在工程測量中的應用[J].科技傳播,2010(17).
一.數字化測繪技術概述
在進入二十一世紀之后,信息技術以及計算機技術不斷的發展,這就有效的促進了測繪技術的不斷發展,這幾年來,測繪技術已經取得了很多成果,而且也進一步的得到了普遍應用,較為典型的一般是三種形式:全球定位系統、地理信息系統、攝影測量以及遙感等。另外,數字化測繪技術也逐漸的應用,這就對測繪產生了很大的影響,不管是測量的方法還是測量的手段,可以說,都在經歷著一種變革。同時,工程測量在服務領域也已經得到了廣大的延伸,并且將來的測量數據可能會達到數據采集以及處理的數字化、自動化、以及實時化方向發展。
與傳統的測繪技術相比較,數字測繪技術有著自己的獨特優勢。數字地形圖可以高精度的體現外業測量,即它可以與高精度的一起進行匹配,一起的發展依靠著高科技的發展推動起來,這在數字地形圖上得到了淋漓盡致的表現。數字化測繪技術的發展,并不僅僅是當今的技術發展的一種產物,而且在當今的科學管理發展中也起著重要的作用,成為一種必不可少的工具。數字化測繪技術在很多方面已經得到了很大的應用,除了工程測量之外,還有管網測量、房產測量、以及地籍測量等,應用的結構也進一步的證明了測繪技術在保證高精度的同時,也能夠提供一些數字化的信息,為管理信息系統提供了方便。
首先,數字化測繪技術的自動化程度高。計算機技術不斷的發展,計算機軟件能夠實現自動識別、自動計算、以及自動調用圖示的符號等一些功能,相對于手繪的圖紙來說,熟知地形圖更加精確,更加規范與美觀,同時,數字化技術中人為因素也比較少,所以說,對于人為出現錯誤的概率非常低,比如說,避免了人為的數據的讀錯以及記錯等一些問題。
其次,測圖的精度也很高。在運用數字化的技術之后,地圖的精度也得到了提高,采用這種技術的地圖圖形,在距離小于300米時,物點的測定誤差一般是2毫米左右,對于地形點的高差一般是18毫米左右,并且采用這種技術的地形圖的測量數據在對其進行傳輸、存儲、以及復制成圖的完整過程中,不會出現一些視距、方向、以及展點的誤差等,這就能夠保證外業測量的精度,以及準確的測量成果。
再次,圖形的屬性信息較豐富。采用這種技術繪制出的地圖,地形點的坐標位置有著很高的精度,此外地形點的屬性信息也比較豐富。比如說,連接的信息以及測點的編碼,在顯示成圖的時候,運用測圖系統中的一些圖示的符號庫,通過編碼就能夠調出圖示符號以成圖。所以說,對于數字測圖采集的信息,包括點的連接信息、定位信息、以及屬性信息。當進行檢索時是非常方便的。
二.數字化測繪技術的應用以及發展
數字化測繪技術在工程的測量中,已經得到了普遍的應用,已經實現了一種大比例尺的測圖技術的數字化以及信息化。
大比例尺的地形測繪以及工程測繪,是工程測量以及城市測量的一個關鍵性的因素,對于傳統的成圖方法,就需要體力勞動、腦力勞動以及艱苦的野外工作,另外還有大工作量的室內數據的處理以及繪圖。缺點就是成圖的時間長,產品也比較單一,對于現代的城市建設以及工程的建設不能夠滿足其要求,隨著一些儀器以及技術的不斷應用,逐漸形成了數據采集、處理、以及編輯的自動的測圖系統。
(一)原圖的數字化
數字化地形圖已經得到了越來越廣范的應用,但是其完成還需要一定的人力、時間、以及物力,所以說,當一個地區在用到數字地形圖的時候,如果是受到時間的限制或者是因為經費有困難,這時就可以采取這種方法,即原圖數字化。原圖的數字化利用地形圖,再簡單的配備計算機、掃描儀、數字化儀、繪圖儀以及數字化的軟件等,這樣就可以進行開展工作了,而且能夠獲得數字化成果的時間也不會很長。其工作方法一般是包括兩種:掃描的矢量化、手扶跟蹤數字化。其中掃描的矢量化精度以及效率比較高。
但是這種方法有一個缺點,就是該方法獲得的地形圖的精度與原圖精度有著較大的差異性。如果是原圖的精度不高,那么數字地圖的精度就不能夠予以保證,另外,在數字化的進程中,可能會存在著一定的誤差,所以說,它的精度就會更低一些。另外,它僅僅是對于在白紙成圖時對于地表上的地物予以反映,沒有很好的現實性,如果要想提高精度,就應該通過修測、以及補測的一些方法,對于一些地物點的坐標要進行實測,進而來將坐標的偏差予以糾正,在調整之后,就能夠在一定程度上對于原圖的精確度予以提升,另外,隨著實測坐標的不斷增加以及地圖的不斷更新,地圖的精度也會相應的隨之提高。
(二)地面的數字測圖
目前來說,運應用最多的應該就是地面數字測圖這種技術了,被稱之為內業以及外業的一體化的數字測圖。這種方法有著很多優點,其精確度之高已經得到了公認。在進行測圖之時,只要是采取的措施科學合理,重要的地物相對于控制點的精度來說,就可以將其控制在5厘米之內。
(三)在數字地球中的發展應用
目前來說,數字化地球還沒有一種較為統一的、權威的定義,對于各個方面的定義綜合性的來說,可以定義如下:將社會發展以及經濟的全方面的信息,進行集合、加載,將其放置于統一的地理坐標框架之中,對于這些信息所采用的數字形式要存儲于一定的服務器,對于任何的個人或者是機構來說,只要獲得了權限,就能夠運用網絡訪問信息,這樣即使是足不出戶,也能夠獲取相應的信息,達到一種足不出戶便知天下事。
總結:總之,隨著信息技術、網絡技術、以及計算機技術的不斷發展,測繪技術已經不斷的完善,其發展應用已經非常廣泛,隨著這項技術的發展,對于相關的工作人員也提出了一些更高的要求,工作者應該及時的轉換思維、不斷學習,力求成為一名優秀的測繪工作者。
參考文獻:
[1].高小六;;基于GPS技術的鐵背山隧道平面控制測量[J];遼寧科技學院學報;2009年01期
[2].郭振華;李振修;;《石油物探測量規范》若干問題的探討[J];測繪標準化;2008年01期
關鍵詞:數字化;測繪技術;工程測量
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
引言:
隨著經濟的發展與科學技術的不斷進步,極大的促進了現代工程測量技術的前進與發展。數字化技術在工程測量中的應用有效地改善了傳統測量技術成圖的單一性,通過數字化測量所得的工程地形圖,技術含量更高、產品也更具多樣性,并且使用和維護也更為方便。
1我國測繪技術發展現狀
從二十世紀八十年代以來,測繪技術在工程測量中得到快速的發展,電子技術、空間技術等新技術的應用與發展為工程測量測繪提供了良好的基礎支持。同時測量測繪本身的進度也為工程測量測繪提供了新的方法。目前,工程測量測繪技術主要應用電子經緯儀與全站儀進行測量測繪工作。以電子測繪儀與全站儀的交互應用實現了數據的測得、處理與圖形編輯等工作。隨著工程測量測繪技術的不斷發展,近年來,GPS 測量技術、影像提取技術等在我國的工程測量測繪中得到了應用與推廣。新技術的應用提高測量效率與測量質量、降低了測量工作的勞動強度,同時也為解決野外測量難點、解決測量通視等問題奠定了基礎。
2測繪數字化技術的特點
2.1借助于多媒體技術,通過計算機屏幕將測繪對象的外貌特征及要素形象得以反映出來,其結果一目了然,能夠改變和彌補傳統測繪方式的線條、符號等二維系統,具備較高的直觀性。
2.2在產品的使用、維護上,采用現代數字化技術的測繪產品具備較高的操作效率,并在產品信息的現勢性上具備一定優勢,能夠對信息及時修正,并及時提供修正后的地圖產品。
2.3為滿足不同客戶的需求,采取數字化技術的測繪產品能夠借助于圖形處理技術,對其各要素進行數據的再加工,并輸出符合不同需求的圖件產品。
2.4借助于數字化測繪成果,用戶能夠在計算機上實現各種規劃與設計,包括城市道路網絡的規劃與設計,土地資源的統一管理等。通過對不同設計方案的對比與分析,能夠得到更加準確的要素統計、匯總結果。
3工程測量中數字化技術
工程圖的測繪和大比例尺地圖繪制是工程測量的核心任務內容。目前,數字化的測繪技術業已全面應用到城市的大比例地形圖、基本圖、地籍圖等繪制工作中來。現在已經投入使用而且有良好反應的數字測圖技術主要有下面幾類:
3.1在戶外進行數據收集工作的地理信息系統和全站儀,用于繪制草圖以及編碼的工作,并把數據測量結果儲存到設備的內存中。按下來的數據處理可以通過與之相配套的儀器與軟件進行數據的讀取工作,并根據外部作業草圖完成圖形的后期編輯。同時外業數據采集得來的地形圖能與地理信息系統進行數據交接。
3.2把電子平板便攜機與全站儀進行搭配,實現現場化編輯修改。用電子平板實施測繪來代替常規測繪,優勢是更加直觀和方便修改。需要注意,在選擇數字測繪模式上,當前我們普遍所提倡的是外業內業集合化的作業辦法,即是電子平板完成戶外的斷點展繪、成圖。這樣做還存在一定局限之處,比如全站儀和電子平板之間能不能順暢連接,電子平板的繪圖工作者能不能勝任較遠測程的測圖工作等,都是新的問題與挑戰。而現在市場上出現的可遙控式電子平板,雖然可以讓繪圖員跟著棱鏡參與到現場制圖當中來,可是在戶外作業投資與速度上顯得得不償失。故而在通常情況下尤其是復雜工段的測繪,仍然需要采取草圖與電子手簿相結合的作業手段。
4數字化測繪技術在工程測量中的應用
在工程測量中,數字化測繪技術逐漸成為工程測量中不可或缺的技術之一。
4.1 數字測繪技術在工程測圖方面
4.1.1 對原始圖數字化技術
對原始圖應用數字化技術可以對現有的地形圖進行整理、利用,僅需要應用掃描儀器、電子計算機、數字化測量儀、繪圖儀器、數字化數據處理軟件等相關儀器進行配合就可以完成作業。另外,還可以在很短時間內獲取測量結果。現有的數字化錄入儀器有:手扶跟蹤數字化錄入儀及矢量化掃描錄入儀兩種。矢量掃描錄入儀具有較好的操作性能,且工作效率良好,但是在利用矢量掃描錄入儀時,得到的地圖準確度是與原圖的精準度相關聯的,并且在進行數字化處理的過程中可能出現各種不同的誤差,一般其精準度與原圖相比稍低一些。另外,它只會對成圖后的地貌進行反應,缺乏基本的標注。所以,一般應用矢量掃描錄入儀都在測量工作很緊急的情況中,短暫性的進行繪圖工作,并不是長期應用的,并且對其測繪的數據進行修補、填充,使精準度達到提升。相對來說,手扶跟蹤數字化錄入儀就有其操作簡單,精準度高的特點,被廣泛應用于數字化測繪技術工程測量中。
4.1.2 對地面數字測圖
在一些地方大比例尺的地面圖還比較緊缺,這時就可以應用數字化技術對地面進行測量。這種方法可以將一定區域內的地形、地貌、地理環境等詳細的進行反應,在我國的各個地面測繪單位都得到極大的推廣與應用。用數字化儀器測量地面圖的精度高,操作簡單,僅需對其要點進行測量及在其周圍五厘米的范圍內加以控制,就可以得到精準的地面圖,減少了工程測量中的勞動強度,降低工程資金投入,高效低能。
4.2數字測繪在數字地球中的應用
數字地球就是把經濟和社會發展方方面面的信息,加載于一個統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機,無論機構、單位或個人,均可通過網絡通訊技術,足不出戶便獲取所需的信息。與傳統的測繪工程相比,數字地球是一個全新的系統工程,具有復雜、龐大等特點,其科技含量非常高,數字地球是一個十分龐大的系統工程,技術復雜,涉及部門多,沒有任何一個部門或團體能單獨承擔,它需要地球科學、信息科學、空間技術和眾多應用部門的配合。測繪是信息學及地學中關鍵的內容之一,處于不可或缺的地位,對我國空間數據基礎設施的建設有著至關重要的影響.測繪工作者在工程測量中通過計算機網絡技術,獲取重要的空間信息,并對空間信息進行進一步的處理,形成形式多樣、內容完整的信息源,客戶通過信息高速公路,即可獲取重要的信息。
5結語
目前,我國大部分城市與工程測量單位已不同程度的應用數字化測繪技術,許多測繪單位都依托CAD或其他繪圖軟件進行了二次開發或者獨立開發相關模塊,改進數字化數據采集模式,提供采集效率。但存在的難題是數字化測繪系統的數據規格、標準還不能滿足GIS的要求。所以要制定一套標準化數據格式,使數字化測繪成果既能滿足地形圖和專業圖的需求,同時又能通過數據交換滿足各類GIS的應用, 才能更好地推動數字化測繪技術的發展,為測繪信息化打下基礎 。
參考文獻:
[1]李賓.數字測繪技術在測繪工程中的應用探析[J].科技創新導報,2012(30).
關鍵詞:計算機;數據測繪;成圖;數字化;精度
Abstract: with the electronic technology and the development of computer technology, the field in surveying and mapping have been applied more and more. This paper introduces digitized mapping mapping technology, and it's application.
Keywords: computer; Surveying and mapping data; Mapping; Digitization; precision
中圖分類號:G623.58文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,測繪行業在計算機技術的不斷滲入下,以打破了傳統的模擬測繪方法,數字化測圖技術占領了主導地位。其成圖成果數字地圖具有更規范、精度高、綜合性運用強等特點,而且對于各用圖單位進行規劃、設計計算、綜合管理等方面有極大的優越性。
一、數字化測繪成圖的基本特點
數字化測繪圖實質上是一種全解析的、機助測圖的方法,與模擬白紙測圖相比,具有明顯的優勢和廣闊的發展前景。
(一)數字化測圖使大比例尺測圖走向了自動化數字化測圖使野外測量自動記錄,自動解算處理,自動成圖、繪圖,并向用圖者提供可處理的數字地圖軟盤。數字化測圖自動化的效率高,勞動強度小,錯誤率少,成圖精確、美觀、規范。
(二)數字化測圖使大比例尺測圖走向了數字化用軟盤提供的數字地圖,可以傳輸、處理和多用戶共享;可以自動提取點位坐標、兩點距離、方位以及地塊面積等;通過接口,數字地圖可以傳輸給工程CAD使用;可供建立各種數據庫和信息系統(如地圖數據庫、國土資源管理信息系統、城市規劃與管理信息系統等)使用;可依軟件的性能,方便地進行各種處理(如分層處理),從而可繪出各類專題圖(如房產圖、地籍圖、道路圖等);只要進行局部的更新,如對改擴建的房屋建筑、變更了的地籍或房產等都可以方便地做到局部修測、局部變更、始終保持數字圖整體的現勢性。
(三)數字化測圖使大比例尺測圖實現了高精度傳統的模擬測圖方法的比例尺精度,決定了圖的最高精度,無論所采用的測量儀器精度多高、測量方法多精確都無濟于事。紅外線測距儀普及以后,測距精度大大提高,達到厘米級精度,而白紙測圖的成果模擬圖或圖解地圖,卻體現不出儀器測量精度的提高,而被其比例尺精度?。蝗舨捎萌緝x測量,仍采用白紙測圖方式測圖,則更是極大的浪費。數字化測圖則不然,全站儀測量的數據作為電子信息,可自動傳輸、記錄、存儲、處理、成圖、繪圖。在全過程中,原始測量數據的精度毫無損失,從而獲得高精度的測量成果。
二、數字化測繪成圖的基本配置
目前,國內外數字化測圖系統多達幾十種,但其基本配置分為硬件和軟件兩大部分。
(一)硬件配置
1)野外測量數據采集系統:包括全站儀、電子手薄、與微機的通訊接口等。
2)內業計算機輔助制圖系統:包括微型計算機、自動繪圖儀、打印機等。
(二)軟件配置
1)系統軟件:包括操作系統和操作計算機所需的其他軟件,主要用于管理計算機系統資源的使用。
2)應用軟件:除了系統軟件以外的其他軟件都可稱為應用軟件。應用軟件是為了處理某種專門類型的數據或實現特定功能的程序,如文字編輯程序、數值計算程序、數據庫管理程序和機助成圖程序等。
三、數字化測繪成圖的基本作業過程
數字化測圖的基本作業過程分為數據采集、數據處理和成果輸出三個階段。
(一)數據采集
從廣義上說,數據采集的方法可分為攝影測量方法、地圖數字化方法和野外地面測量方法。
(二)數據處理
數據處理,是指在數據采集和成果輸出這兩個階段之間所要進行的各種處理。它是大比例尺數字化測圖的一個重要環節,直接影響到最后輸出的圖解地圖的圖面質量和數字地圖在數據庫中的管理,外業記錄的原始數據經過計算機處理,生成圖塊文件,在計算機屏幕上顯示圖形,然后在人機交互方式下進行地圖的編輯,生成數字地圖的圖形文件。
(三)成果輸出
人機交互編輯形成的數字地圖圖形文件可以用磁盤儲存,也可以通過自動繪圖儀繪制出紙質地圖。
四、數字化測繪成圖的現狀
80年代全站型電子速測儀的迅速發展,加速了數字化測圖的研究和應用。綜觀國際國內地面數字化測圖技術目前大體可分為“兩種模式”。
(一)數字測記法模式
數字測記法模式為:野外測記,室內成圖。即先在野外用全站儀測量,電子手薄記錄,同時配以人工畫草圖;然后到室內將測量數據直接由記錄器傳輸給計算機,再配以成圖軟件參考草圖編輯成數字圖,并由繪圖儀繪制出地圖。應用計算機進行繪圖數據的輸入、編輯、修改、管理和輸出,不僅提高了成圖的速度、質量和應用的靈活性,而且也是實現測繪、地籍與房產管理現代化的一個重要手段。
(二)電子平板法模式
電子平板法模式為:將電子平板帶到野外,邊測邊繪,直接實時成圖。它既有與全站儀通訊和數據記錄的功能,又在測量方法、解算建模、現場實時成圖和圖形編輯、修改等方面超越了傳統平板儀的功能。電子平板法測圖模式,是由清華大學及清華山維新科技開發公司首創的,其測圖軟件名為EPSW電子平板測繪系統。隨后,英國PenMap、瑞士的徠卡、日本的杰科等也都推出了類似的地面數字測圖系統。
五、數字化測繪成圖技術的應用
(一)進行內外業一體化數字測圖
1)電子平板方式采集數據,現場成圖;
2)外業記錄測量數據并編碼,用《SCSH2000房產測繪與管理系統》軟件批量處理數據并自動繪圖;
3)外業記錄測量數據,畫草圖不編碼,用《SCSH2000房產測繪與管理系統》軟件交互編圖功能制圖。
(二)無圖區房產分丘平面圖測繪
由于受地方經濟條件限制,有些城市無基礎測繪資料,更無房產基礎測繪資料。特別是對縣城、鄉鎮而言,房產基礎測繪資料的缺乏更為嚴重。房產測繪作為房屋產權產籍管理的基礎,哪里進行產權發證,哪里就需要測繪。我們根據《SCSH2000房產測繪與管理系統》軟件靈活方便的特性,對無圖區進行了假定坐標房產分丘平面圖的測繪。
(三)進行房屋分層分戶圖測繪
在進行商品房、房改房測繪時,需進行房屋分層分戶圖測繪。該項工作涉及到外業測量、內業繪圖、套內面積計算、共有共用分攤面積計算等,最后輸出顯示房屋產權面積的房屋分層分戶平面圖。
六、結語
現在計算機已進入家庭,信息、網絡已成為現代社會的特征。在已有的計算機、全站儀、手持測距儀、繪圖儀等硬件基礎上,選擇合適的數字成圖軟件實現房屋產權產籍管理現代化,前景廣闊,優勢顯著,我們深信在大家的共同努力下,一定能實現房產管理工作的規范化、自動化、現代化。
參考文獻
[關鍵詞]數字化地圖 測繪技術
[中圖分類號] P28 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-189-2
1電子地圖的產生
地圖是一種傳統的表達地理區域信息的工具,它依照一定的計算法則,使用專門的符號標記。信息化時代計算機的問世和數字化地圖測繪技術的發展為空間數據的獲取、表達、存儲和使用提供了新的技術手段。
二十世紀六十年代起,電子地圖制圖技術有了飛速的發展。而電子地圖制圖技術的發展使得地圖突破了傳統紙質地圖時間上和空間上的局限,地圖的內容得到了極大豐富。地理信息系統( GIS) 是電子地圖制圖技術的延伸和發展。
2電子地圖的特點
傳統的地圖是是以紙張等物體為載體的地理信息集合。而電子地圖是存儲在計算機的硬盤、光盤等介質上的地理信息系統,并通過計算機軟件對電子地圖進行顯示、讀取、檢索和分析。電子地圖上能夠顯示的信息量要遠遠大于傳統地圖,主要是以下三個方面:
(1)電子地圖信息系統是電子地圖的定位基礎集成的載體。包括各種平面和高程控制點、房屋、街道、公路、河流、界限、地貌、植物、地址及相關的屬性信息;
(2)遙感影像信息與傳統的線劃地圖不同在于建立周期短、更新快而且比較直觀。而與符號化的線劃地圖相比,遙感影像具有真切性、直觀性、實時性等優點。
(3)各類專題信息,包括社會經濟政治文化信息、交通信息、公共服務設施信息和興趣點信息,如地名、地址、城市道路、公交線路、公交站點、加油站、停車場、政府機關、社會團體、企事業單位、學校、醫院、賓館、商場、購物中心、銀行、旅游線路、名勝、公園等。
3電子地圖的優點
由于介質的不同, 以及自身動態性、交互性、多媒體性等特點,與傳統地圖相比, 電子地圖在內容詳略程度確定、表現形式、可視化手段和交互方式等方面都呈現出截然不同的特點。
(1)內容詳盡,信息量大
對于紙質地圖,比例尺和制圖綜合控制了地圖的詳略程度。在確定的比例尺地圖中,地圖要素的詳細程度也是確定的。如果想以某種比例尺地圖看到某一較大地區的全貌, 就需要將若干張地圖拼接在一起,不僅難以操作,也難以閱讀。在電子地圖中,顯示范圍的變化主要是由用戶的縮放操作引起的,電子地圖在一定限度內可以任意無級縮放,并且電子地圖很容易實現“漫游”和“平移”,能一次性容納一個地區的所有地圖內容,不需要地圖分幅,這樣可以避免由于地圖分幅和接邊引起的誤差。電子地圖建立的這種多尺度表達機制,科學地處理了顯示比例尺和數據比例尺的關系,從而能夠為用戶表現更加詳盡的地圖信息。
(2)可視化手段豐富
傳統地圖制作過程中,設計者合理運用位置、形狀、方向、色彩、紋理、灰度等級與尺寸等視覺變量將地圖符號表現在紙張上。電子地圖的可視化建立在現代數字技術基礎上,實現了數據存儲與數據表示的分離。與紙質地圖相比,其地圖可視化具有直觀性、交互性、動態性、多維性與集成性。它集合生動、直觀形象的圖形、圖像、視頻、音頻等多種媒體表現手段,通過交互的方式,同時也可以利用動態的和多維信息載體把各種信息綜合展示給讀者,更有利于地圖信息的傳輸。
(3)交互性強
傳統的地圖,通過在紙張上表現地圖符號傳遞地理信息,用戶從地圖上得到這些信息后, 繼續在大腦中進行加工處理,形成自己的心象地圖。電子地圖的交互過程是基于人機界面的,并且有強大的地圖數據庫作為支撐,這是傳統地圖所無法比擬的。電子地圖是使用者在不斷與計算機的對話過程中動態生成的,使用者可以指定地圖顯示范圍,設定地圖顯示比例尺和自由組織地圖要素等,通過信息的傳遞實現用戶與計算內部虛擬存在的現實進行交互,搭起了用戶抽象概念與計算機具體操作之間的橋梁。
(4)電子地圖的共享性
隨著計算機技術及網絡技術的發展,電子地圖能夠大量無損失復制,特別是Internet和WepGis技術的出現,使得電子地圖的發展傳輸更加方便,現在已經產生了網絡電子地圖,地圖的大眾化時代已經到來。
(5)計算、統計和分析功能強大
電子地圖由于使用了計算機這個先進工具,可以非常方便的進行地圖的各種計算、統計和分析功能,可以進行動態模擬,便于定性與定量分析,具有較強的靈活性.
4數字化地圖測繪技術的基本特點
(1)數字化測繪技術使測繪進入自動化,包括自動測量、自動記錄、自動分析、自動成圖等。
(2)數字化測繪技術提高了測繪精度。
(3)數字化測繪技術能夠適應地形的變化,并隨時更新。
(4)數字化測繪技術整體性強,同時獨立作業程度高。
(5)數字化測繪技術適應性強,測繪比例不固定。
5目前數字化地圖測繪的方法
(1)原圖數字化(主要利用掃描技術)
收集原有的傳統地圖利用計算機,數字化軟件和繪圖專業儀器對原來的地理信息進行數字化掃描,圖形編輯和處理形成數字畫地圖,但精度可能會降低。
(2)地面數字測圖(主要利用GPS衛星和計算機技術)
運用GPS衛星進行測圖,然后利用計算機進行編輯和處理繪制成圖。
(3)GIS測繪技術(主要運用航拍技術、遙感技術和計算機技術)
GIS技術是一項綜合性的測繪技術,包括GIS-CAD制圖、GIS-遙感、GIS-Internet、GIS-虛擬現實以及多媒體等多項技術。GIS各種技術能夠把地圖測繪的數字化很好地實現,具有效率高,質量高等特點。GIS的各項技術能夠滿足數字化地圖測繪自動成圖、快捷測圖、自動計算等功能的要求。能夠較完美的實現地圖測繪的高精度、高效率,讓地圖測繪的信息化與數字化完美結合。
6數字化測繪的基本過程
數字化測繪的工程比較復雜,大體來說有三塊:地理信息采集、地理數據處理和地圖成果輸出。以下我們來分塊介紹:
(1)地理信息采集
通常地理信息的收集有如下幾種方法:GPS接收器采集;測量儀器采集;航測采集;原圖矢量采集。
(2)地理數據處理
需要理解的是,整個數字化測繪的過程都是在進行數據處理。地理數據處理過程包括地理數據傳輸、地理數據轉換、地理數據計算、數字化地圖信息的管理和應用等。地理數據處理包括很多方面,如數據終端與計算機的連接;地理數據轉換也包括很多方面,如各種不同格式的地圖數據文件轉換;地理數據計算十分復雜,需要使用不同的計算公式和模型。
(3)地圖成果輸出
7數字化地圖測繪技術的優點
相較于傳統的地圖,數字地圖有無可比擬的優點,比如數字地圖的靈活性、適應性等。具體來說,數字地圖能夠對普通或者專業的地圖進行任意的增、減、刪、改等操作。此外,數字化地圖還能進行任意比例的擴大和縮小,裁剪及控制繪圖輸出。更為重要的一點是,數字化地圖能夠同數據卡連接,從而進行信息整合,這大大地降低了工作量。
(1)自動化程度相比于傳統地圖來說極高,數字化地圖制作技術先進
數字畫地圖測繪技術將收集的數據存儲在計算機或者服務器上,同時數字地圖處理形成了自動化,能夠有效地節約人力、物力、財力。在技術層面上成像規范、精確,誤差小關鍵點記錄非常明確??偟膩碚f,數字化地圖測繪技術大大地提高測繪精度。
(2)存儲量極大,存儲安全,存儲時間長
數字地圖所包括的信息存儲量極大,不會受到物理存儲的限制,可算為無上限,數字地圖的數據也做到了分層存儲。如道路數字地圖網、水系數字地圖網、地貌數字地圖網等。這樣的分層能夠非常方便圖形信息的檢索處理。
(3)使用方便,操作簡單
數字地圖的性能十分靈活,同時數字地圖信息數據庫能夠同多種信息數據庫集合,多方面融合輸入更有價值的信息,根據軟件的性能和需求制作不同的專題圖,如房地產分布圖、人口分布圖等,這樣不會影響數字地圖的整體性,非常便捷。
8結語
數字化地圖測繪技術是測繪技術本身應對時展和科技更新的一種技術表現。利用數字化地圖測繪技術能夠得到高精度的數字畫地圖。電子地圖使地圖真正超越了時間和空間的界限,它正隨著計算機、網絡、GIS、GPS等技術的發展而不斷的成長,電子地圖將成為未來地圖發展的主流。
參考文獻
[1]王鐵生,袁天奇.測繪學基礎[M].黃河水利出版社,2008.
關鍵詞:GPS RTK;免棱鏡;固定解;中誤差;基線
數字化測圖是采用GPS或全站儀直接測取碎部點坐標和高程,計算機編輯成圖的技術方法。使用GPS或者全站儀測圖通常是先布置控制點,一般是在國家高等級控制網的基礎上加密次級控制網點,最后依據加密的控制點或圖根點測定地物點和地形點。由于數字化測繪相對于傳統平板測圖具有精度高、作業效率高、勞動強度小等顯著經濟技術優勢,加之近年來數字化測繪設備價格的持續下降,規劃、設計等用圖單位普遍采用計算機設計而要求提供數字化測繪成果等因素,測量單位普遍采用野外數字化測繪完成大比例尺地形測量工作。數字化測圖已基本淘汰傳統的平板儀測圖技術,成為占主導地位的技術方法,數字化時代是對測繪成果應用方法變革的必然結果,本文以廣西平果那榮礦段地形為例,主要介紹GPS在地形測量中的應用,以及利用全站儀作為輔助測量手段,最大效率地完成地形圖的測繪。
1.利用GPS進行區域控制測量
為了較好的控制整個測區,根據測區高等級已知點,布置了4個E級GPS點,作為整個測區的首級控制網,通過對GPS數據的基線解算及網平差解算出4個E級GPS得平面坐標,具體操作流程如下。
GPS控制網的精度設計
根據國家測繪局《全球定位系統測量規范》,GPS相鄰間基線長度精度可用如下公式表示:
σ=
式中:σ網中相鄰點間基線中誤差;
a為固定誤差;
b為比例誤差系數;
d相鄰點間距離;
上式單位均按mm計算,其中E級網固定誤差不大于10mm,比例誤差系數不大于20。E級精度要求,相鄰點間基線的水平分量不大于20mm,垂直分量不大于40mm,點間平均距離不大于3km。相對中誤差容許值為1/45000。根據控制網精度要求,本次采用科力達K9雙頻雙星型GPS進行測量。技術參數:靜態平面精度:±(3mm+1ppm),靜態高程精度:±(5mm+1ppm),采用靜態定位模式對待測控制點進行定測。
GPS控制網的基準設計
通過GPS測量可以獲得WGS-84地心坐標系下的地面點間的基線向量,最終成果采用1980西安坐標系,85國家高程基準,通過對接收到的數據進行三維無約束平差,再以起算點的數據進行二維約束平差計算,得到最終的E級GPS相應的參心坐標系。
1.3GPS控制網的網形設計
圖形設計的好壞直接關系到建網的費用與網的精度,也關系到網的可靠性,對GPS網來說,網形設計應保證質量的前提下,盡量可能地提高效率,降低成本。根據網的用途和要求,本次采用邊連式網形,通過一條已知邊將相鄰的同步環圖形連接在一起,形成重復基線和獨立環,圖形強度和作業效率比較高。
1.4 GPS選點、敷設
GPS點間不需要相互通實,網形結構靈活,但受信號、氣象的影響較大,因此選點中除要注意基本的條件外還應注意一下幾點:
點周圍便于安排接收設備,且衛星截止高度角須大于15°;
遠離大功率無線電發射源,距離大于200m;遠離高壓輸電線和微波無線電傳送通道,距離大于50m;
附近不應有強烈反射衛星信號物件(例如大型建筑物);
應盡可能使測點局部環境和周圍的大環境一致,以減少氣象元素的代表性誤差;
1.5 數據觀測
本次采用4臺GPS同步觀測,對中整平儀器后量測儀器高度。同步觀測有效衛星數不少于4顆,觀測時間不少于40min,觀測時段不少1.6,采用配備的電子手薄進行記錄。觀測前后各記錄一次儀器高,并在觀測中時刻注意接收衛星指示燈是否正常,電源是否充足,盡量使觀測成果最理想。
1.6成果計算及精度評定
利用GPS平差軟件,將外業觀測數據輸入電腦,檢查點的編號以及儀器的高度輸入是否正確。對基線向量先進行無約束平差,平差后通過觀測改正值檢驗基線向量中是否存在粗差,剔除含有粗差的基線向量,再重新進行平差,確認網中沒有粗差后再進行約束二維平差,計算誤差大小。本次網形中最弱點中誤差為0.005mm,最弱邊相對中誤差為1/53380,均滿足規范要求。
2.地形點測量
2.1GPS RTK地形點測量
應用GPS RTK技術進行定位時要求基準站接收機實時地把觀測數據及已知數據傳給流動站GPS接收機,流動站快速求解整周模糊度,在觀測到4顆以上的衛星后,可以實時地求解處出厘米級得流動站精度,通過使用GPS測量至少2個已知點坐標,求出測區的轉換參數,然后通過任意已知點進行坐標校正后就可以使用RTK進行地形點、地物點等坐標的測量。GPS RTK技術參數:RTK平面精度為±(10mm+1ppm),RTK高程精度為±(20mm+1ppm),完全滿足常規比例尺地形測圖精度要求。采用RTK技術測圖,僅需一人手持儀器在要測的碎步點上放置1~2秒就可以準確的測定點的位置,并通過輸入特征編碼和電子手薄記錄。由于RTK測圖僅需要一人操作,因此不存在數據誤報或者誤聽產生的錯誤記錄,而且手持桿的高度基本不需要改變,也保證了高程的絕對正確性。野外工作完成后直接將數據導入電腦,使用Cass繪圖軟件,就可以生成地形圖。
但GPS測圖也有其缺點,例如在衛星高度角不理想的地方或者電磁干擾較大處GPS信號不連續,甚至接收不到固定解信號,不能進行差分解算。而且使用GPS進行山坡測圖不便于攜帶,容易損壞。本測區由于地形起伏較大,山腳處衛星高度角不能滿足接收條件,因此在對山坡進行高程點采集以及山腳或者樹林茂盛處GPS RTK測圖不能正常使用。另外對于懸崖處,或者坡度較陡、植被覆蓋較小的山地,可以使用免棱鏡全站儀測圖。所有這些條件下利用全站儀進行測量有其優越性。
2.2全站儀地形測量
全站儀數字化測圖按作業方法可分為編碼和無碼兩種,編碼方法在測點時必須按碎部點的類型及相互間聯系輸入特征編碼以便事后編輯成圖。操作儀器的作業員不僅要熟記編碼,還要時刻觀察地形才能正確輸入,因此,這種方法對操作人員的技術、經驗均有較高要求。就處理碎部點間關系而言,實際上與平板儀測圖無異。無碼方法則不需輸入任何編碼,而是代之以棱鏡處作業員繪制草圖記錄所測點之位置、點號及與其它點的聯系。測站照準目標測取數據后,只需向棱鏡處作業員報告碎部點點號而已,測站與棱鏡間聯絡較少,測圖工作實際上主要在棱鏡處進行。由于測點時不需觀察地形,因而測量速度很快,一臺儀器可觀測二至三個棱鏡,外業測圖效率很高。作業時繪制草圖的作業員在棱鏡處現場繪制,簡單而不易出錯,只需熟悉地形、地物表示方法即可勝任;而觀測員操作全站儀測點精度很高,數據傳輸又是自動進行,避免了人為的錯誤和讀數誤差;內業編輯則是計算機展點,對照草圖應用繪圖軟件的各種編輯工具成圖,等高線自動完成,輕松快捷。從理論上講,數字圖中碎部點精度與作業員操作技能關系不大,正常情況下已達到圖根點的水平,測量誤差可忽略不計。
對于懸崖,或者植被少只需測量高程點的山坡,則采用免棱鏡測量可以大大提高效率。目前這類儀器采用的測距模式分為:相位比較式、脈沖式、脈沖相位比較式幾種。脈沖相位比較式是這幾年的新科技成果,測程遠而且測距精度高。例如徠卡TS02-2Power以及拓普康的GTS-3005LN可免棱鏡測距,標稱測程都在1000m以上。觀測時只要目標在測程范圍內,無需司鏡人員,觀測員短時間內就可以收集到測點的信息。
[關鍵詞]數字化航測;關鍵技術;地形圖
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0197-01
前言
隨著科學技術的不斷發展,測繪技術也發生了翻天覆地的變化,從儀器設備、作業方法、技術手段到產品形式等,都得到快速發展。在航空攝影測量學方面,地形圖的成圖方法已從模擬攝影測量、解析攝影測量發展到目前的數字攝影測量。航空攝影數字化測圖是數字攝影測量技術的具體應用。
1、源數據資料收集和分析
1.1 矢量數據
在實際生產中,需要內業先模型采集矢量數據,套合DOM后提供給外業進行調繪,因此,矢量線劃數據的獲取非常重要。線劃數據可由兩種渠道獲得,一是利用同期加密數據,恢復模型,進行立體測圖,經過必要的初編輯得到,這種方式獲得矢量數據現勢性最強,精度最高,也是通常應用的方式;二是在無法得到或無法及時獲取,或者有別的原因無法獲取時所采用的做法,就是利用曾經測繪得到的同比例尺、更大比例尺的線劃數據。應用這種數據可能帶來的最大問題首先是數據的現勢性不夠強,其次是精度問題,特別是平面精度,例如早期加密方式是航帶法或獨立模型法,加密成果精度不如目前光束法精度高,或者是采用模擬或解析儀器測圖,測圖精度相對不如目前全數字測圖系統的精度高。此外,舊數據到新數據要經過投影變換等都有可能造成精度的損失。除了上述兩種線劃數據獲取方式之外,在很多小比例尺或中比例尺線劃圖的快速更新項目中,通常采用最新衛星糾正影像,由內業作業人員基于影像進行室內判讀,矢量化繪出線劃圖提供給外業。
1.2 影像資料
①是否是航片。制作DOM的源數據可以是航攝像片,也可以是衛星影像。一般而言,航攝像片的分別率較高,可以生產較高地面分辨率的DOM;而原始影像是衛片的通??臻g分辨率較低,不適合中比例尺或大比例尺成圖精度要求,并且有時衛片的糾正方式不是基于DEM精糾正的DOM,平面精度更難以保證。
②DOM色彩方面。彩色影像比黑白影像好用,這是因為人眼對色彩比較敏感。人眼只能分辨十幾種灰度,但能夠辨別出120多種顏色。因此,對于人眼來說,彩色像片的信息量高于黑白像片。在彩色像片上,不同地物可以表現為不同顏色的差異,也可以表現為色彩深度的差異,基于此有條件的最好使用彩色影像。但是,并不是所有彩色影像都易于觀察,比如,不同傳感器獲取的多光譜影像和全色影像融合后色彩很差,甚至難以使用,有些目標地物在可見光波段對比不明顯,在彩色圖像上則不易于判讀。航片影像相對較好,但是,為了易于識別,依然有必要進行色彩調整處理。
③成圖比例尺。對DOM的要求外業調繪其中一項重要工作是綜合與取舍,地面分辨率過高的DOM對小比例尺成圖來說沒有大的幫助,反而使得個別業務能力低的作業人員不敢按規范要求綜合與取舍,圖面調繪地物偏多,影響作業成果。
④地域性。調繪使用的DOM,即使是同一比例尺成圖,考慮到地域特征,也可以采用不同地面分辨率的DOM,如經濟發達地區與欠發達內陸地區、平原與山區、城鎮與農村等都應結合實際情況選用不同比例尺的影像圖。因此,合理選擇合適的DOM影像資料是做好調繪工作極其重要的基礎。
1.3 地名注記
地名是外業調繪又一項比較重要的工作。一般而言,地名相對穩定,變化不是很頻繁,特別是歷史遺留下來或大的地片名一般不會發生變化。但是,對于工礦、經商個體等名稱則會不一定,并且這類地名又多又復雜。為了節省調繪時間,提高作業速度,可以充分利用各種渠道收集地名,比如網絡就是一種既經濟又方便的有效途徑,現在有不少專業網站提供電子導航或電子地圖服務,上面就有不少地名可以加以利用,可以提前在室內將地名展繪到工作底圖上。在外業實地調繪時,只需對這些地名進行認真核對,可以大大減輕工作強度。
在整個地形圖編輯過程中,地物的編輯是相當重要的一個環節,也是編輯工作中較繁雜的一步,還是最容易出現問題的地方,要善于發現問題, 合理解決。地物的編輯是根據外業檢測資料,對圖內的居民地及附屬設施、道路及附屬設施、水系及附屬設施、管線等依次進行編輯。地物的編輯一定要處理好各地物要素之間的關系,處理好相鄰地物之間的關,特別要處理好相鄰線狀地物之間的關系,各符號間的距離不應小于0.2mm,線狀符號相距很近時,可移位或采用共線處理。
地貌的作用主要是反映地形特征。地貌以山地為主,有許多圖幅的等高線比較密集,編輯工作量大。地貌編輯的主要原則是等高線應能真實表示地貌特征,等高線走向分明,表示合理, 等高線要修改順暢、不能抖動、不能有斷點。在山頭、鞍部、谷地等主要地形特征點要注記高程,在判讀正、付地貌容易出錯的地方要標注示坡線。要正確處理好等高線與陡崖、陡坎、沖溝等關系;要正確處理好等高線與河流、溝渠、道路等的關系;達到通過等高線就能真實反映河流的沖刷程度。要適當標注等高線高程注記。
境界的編輯主要是要注意各行政區域界線與地形地貌的相互關系,并要正確歸到相應的層。作為數據庫的境界必須封閉為面。
注記包括居民地名稱注記、說明注記、地理名稱注記和各種數字注記。各種注記的編輯最重要的是不能有錯漏。各種注記的編輯工作主要是正確區分各種注記的等級( 如省級政府駐地、地市級政府駐地、縣級政府駐地、鄉鎮所在地、行政村、村莊等),并根據各種注記等級相應的確定注記的字體、字體大小、分層、顏色。
植被與土質的編輯特別要注意點、線、面的區分,還要注意植被、土質與各種地物之間的相互關系,并把各種植被、土質都歸到正確的圖層。
2.6 圖廓整飾
圖廓整飾是指按《圖式》、《規范》的要求對公里格網線及注記、內圖廓線、外圖廓線、圖幅名、圖幅號、政區略圖與鄰接圖表、圖例、圖外說明等。不能出現錯漏, 必須按《圖式》、《規范》的要求進行標注、說明。
2.7 接邊
接邊是相鄰圖幅之間地物、地貌的相互銜接。接邊必須在滿足《規范》的精度:地物平面位置的接邊較差不得大于地物點中誤差的2倍,等高線高程的接邊較差不得大于等高線中誤差的2倍。要求的前提下進行,若超過限差要求必須查明原因后進行處理。
2.8 自查自校
自查自校是整個編輯過程中非常重要的一個環節,是保證成果質量的重要環節。每個作業員都必須認真仔細地對圖幅進行自查自校工作。自查自校的問題修改完成后,才說明這幅圖已編輯完成,可以上交檢查。
3、結束語
數字化技術的進步和完善,改變了傳統航測技術工作的模式,提高了工作效率,降低了工作強度,在航測調繪上將會得到越來越多管理者的重視。雖然如此,調繪依然是必不可少的工序。隨著市場競爭的日益激烈,數字化航測技術將會發揮越來越重要的作用,在今后的工作中仍需對該方向繼續關注。
參考文獻