AutoCAD、CASS等线性数据与卫星影像的结合与应用论文_米强1,,吴昊2,,李英杰3

【摘 要】随着交通基础设施建设不断发展,各项专业技术的不断成熟,使得建设工期大幅度缩减,现今的道路设计及建设中,大多都基于AutoCAD系统,如何将卫星影像图应用到道路CAD建设系统中,将道路建设与卫星影像图有机结合起来,使工程建设区域更加直观、全面、精准地呈现出来,为前期施工准备提供可靠的依据。本文以新机场高速连接线(双埠-夏庄段)工程(天康路以西)为例(下称“本工程”)。

【关键词】 AutoCAD系统、卫星影像图、直观、全面、精准

1 背景介绍

众所周知,施工建设单位从中标到正式开工的这段准备时间的长短在一定程度上决定着施工工期是否宽裕,如何将这段准备时间压缩,就需要施工建设者们能够对新建工程有一个直观且全面的了解。由于本工程施工区域临近机场,无人机禁止高空飞行,无人机获取影像的方法不可取,因此使用卫星影像。利用AutoCAD软件和本工程的卫星影像图结合的技术,将新建工程的线性数据在卫星底图上呈现,就能有效直观地了解施工区域地整体分布、征迁区域的范围、临建工程的安置以及现有施工工作面的梳理等,使得建设者们能够对原有地貌与新建工程的位置关系有一个全方位的了解,为下一步工作部署做好充分准备。

2 影像下载及坐标系转化

由于底图用于工程施工,因此对影像地要求在时间和清晰度方面就会比较高,本次操作使用奥维互动地图浏览器软件进行影像筛选及下载,为使得所下载影像与工程所用坐标系匹配,还需对下载影像的坐标系进行转化。

2.1 影像筛选及下载

2.1.1 选择地图

点击“地图切换”→“中国资源卫星日新图”(或“google地图”),完成地图资源更换。

2.1.2 调整影像时间

为使下载影像符合本工程需求,要将影像获取时间调至最新,调整时间轴(也可通过历史影像设置工具调整影像时间)至最新影像数据。

2.1.3 确定下载区域及影像设置

移动地图至目标区域,并将大小缩放至目标区域刚好完整呈现,工具栏中点击“矩形区域”将目标区域选定(若目标区域为不规则多边形,则需要用“多边形区域”来将目标范围选定),在弹出的工作框中填写影响区域名称→将影像添加至收藏夹→点击“高级”→“导出成图片”→选择地图级别(即影像清晰度)→去除软件自带线性数据→保存影像成dxf格式。

2.2 影像坐标系转化

2.2.1 奥维地图坐标系转化方式

奥维地图几乎支持所有的平面坐标系,根据设计院提供和手头已知数据参数总共可以分为以下五种方式:

1、如果手头上有坐标系转换的详细参数(这些参数通常从当地测绘部门获取),则可以使用“横轴墨卡托投影坐标”,通过设置中央经度线及转换七参数,数据转换误差将达到1米内(如果参数正确的话);

2、如果手头上没有坐标系转换的详细参数,但您确定所使用的平面坐标是北京54、西安80或CGCS2000其中之一,并且知道CAD图纸上的某一点对应的地图位置(即1个关联点),则可以使用“横轴墨卡托投影坐标”中的简化参数转换类型,数据转换误差可接近1米;

3、如果前面的1、2方法都不可用,但有几组wgs84经纬度坐标与对应的平面坐标,则可以使用“关联点转换坐标”来设置坐标系。如果项目所在位置能被您所提供的关联点所覆盖,则数据转换误差将可达到10米内,甚至接近1米;

4、如果前面的1、2、3方法都不可用,则可以在CAD设计图中手工查找关联点的方法找出几组关联点,然后再采用方法3;

5、如果项目没有限制用何种平面坐标系,则您可以选择奥维平面坐标系或UTM平面坐标系。奥维平面坐标系通过设置地图上的某一点为原点坐标,实现小范围内精确的平面坐标:向右为X方向、向上为Y方向(单位都为米)。采用奥维平面坐标系时,离原点越远的地方误差越大。UTM平面坐标系将全球划成60个区域,每个分区内的平面坐标是连续的,wgs84到UTM平面坐标转换没有误差。如果需要跨分区做业,可以锁定分区。

2.2.2 横轴墨卡托投影坐标七参法

本次操作采用第一种方法选择横轴墨卡托投影坐标,通过设置七参数,确定导出影像的坐标系,导出后即可在所选路径得到下载后的dxf格式影像数据,至此影像下载完成。

3 AutoCAD与卫星影像的精准结合

将下载完成的dxf影像数据用AutoCAD软件打开,将已画好的本工程CAD线性数据复制→粘贴到原坐标,完成AutoCAD与卫星影像的精准结合,成果图如下:

注:若出现卫星影像图遮挡CAD线性数据情况,只需框选CAD线性数据并使用移动命令点击原位置,CAD线性数据就会显示在底图上,解决遮挡问题。

图3-1 本工程AutoCAD线性数据与卫星影像结合效果图

4 成果图在实际施工中的应用

由于本工程属市政道路工程,通过施工图纸绘制AutoCAD线性数据,并将其与卫星影像精准结合,使其能够全面、直观并且准确地了解现状地物对实际施工的影响,本章从三个方面进行阐述:

4.1施工前期的应用

施工前期地准备工作需要建设者能够对新建工程概况有一个全面掌握,比如工程的总体布局、征地红线的具体范围、临建工程的选址、施工区域实际占地情况、工程分部分项所处地质情况等,便于楼房、结构地物的征迁,临建场区的选址,办公区、生活区、施工区的合理布设,涉及现状居民区、交通设施路段的协调等一系列前期工作,提高项目策划及后期施工生产计划编制的合理性、全面性和可完成性,本着快速、规范建造的目的,跑步进场。

4.2施工过程中的应用

AutoCAD线性数据与卫星影像的精准结合同样适用于施工开展之后,随着施工进度地不断推进,通过不断更新卫星底图及AutoCAD线性数据、模拟放样标定工程在实际自然环境之中的确切位置,从而掌握实时施工进展情况,合理安排施工进度计划,分析工程施工过程中处于本阶段的施工难点及关键点,实时更新并把控施工进度节点,对施工过程中遇到的困难提前策划,规避影响因素,以此达到项目低成本运营,完美履约的目标。

4.3 工程汇报工作的应用

无论在工程施工过程的各个阶段中,都需要向业主或者公司领导汇报工作成果,利用AutoCAD与高清卫星影像的结合,可以更加直观的表现出项目周围的地貌、施工进度及施工部署等要素,从而更好地体现出施工成果。除此之外,也可与其他标段的施工单位相比较,丰富成果展示,体现施工亮点。

参考文献:

(1)《城市测量规范》 CJJ8-99

(2)《民用无人机飞行管理规定》 AC-61-FS-2018-20R2

(3)《遥感影像公开使用管理规定》 B30150-0202-2011-0111

论文作者:米强1,,吴昊2,,李英杰3

论文发表刊物:《城镇建设》2020年第4期

论文发表时间:2020/4/13

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