工程测量信息化和数字化技术应用分析论文_许明

工程测量信息化和数字化技术应用分析论文_许明

身份证号码:4506031972XXXXX615 广西南宁 530021

摘要:本文探讨如何去运用数字化进行测量及针对目前的测量技术中容易出现的问题进行分析。

关键词:工程测量;数字化;问题分析

随着全球信息网格(GIG)概念的提出,人们将要面临在下一代3G(great global grid)互联网上进行网格计算,即不仅可以查询和检索GIS时空数据,而且还要能利用网络上的计算资源进行网格计算。在网格计算环境下,目前的GIS数据面临着空间数据的基准、空间数据的时态、语义描述以及数据存贮格式不一致的4大障碍。因此,建立全球统一的空间信息网格对实现网格计算势在必行。为此,我们提出了从用户需求出发的空间信息多级网格(SIMG)的概念,用带地学编码的粗细网格来统一存贮时空数据。其基本的思想是在地理坐标框架下,根据自然社会发展的不平衡特征将全球分成粗细不等的格网,格网中心点的经纬度坐标和全球地心坐标系坐标作为参照标准,存贮各个格网内的地物及其属性特征,这种存贮方法特别适合于国家社会经济数据空间统计与分析。如果能解决空间信息多级网格与现有不同比例尺空间数据库的相互转换,GIS的应用理论将会上一个新的台阶,空间数据挖掘也可望得到更好的应用,使空间分析和辅助决策支持上一个新台阶,同时也对信息化测绘体系提出了明晰的目标和方向。人类的社会活动和自然界的发展变化都是在时空框架下进行的,地球空间信息是它们的载体和数学基础。在信息时代由于互联网和移动通讯网络的发展加上计算机终端的便携化,使时空信息服务的大众化代表了当前和未来的时代特征,也是空间信息行业能否产业化运转的关键。

一、信息化测绘的任务与特征

信息化测绘是当前测绘事业发展的方向。信息化测绘体系是地理空间信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现,主要包括现代化的测绘基准体系、基础地理信息资源体系和地理空间信息的实时化获取体系、自动化处理体系、网络化服务体系等。充分利用现代高新技术,加快建设信息化测绘体系,大力推进测绘信息化进程,是测绘事业适应国家信息化建设的紧迫任务和重要内容,也是实现测绘事业又好又快发展的基本要求和必要途径。信息化测绘体系建设应该包括两大目标:一是要着力发展先进的测绘技术方法,建设现代化的测绘基础设施;二是要着力提升测绘的保障服务能力。这两个目标密切相关。前一个目标是后一个目标的基础和前提,是实现后一个目标的手段和条件;而后一个目标则是前一个目标的出发点和落脚点,是建设信息化测绘体系的终极目标。因此,信息化测绘体系建设的核心是切实提升测绘的保障服务能力。当然,要提升测绘的保障服务能力,必须大力发展测绘技术手段,建立健全相应的政策法规和技术标准。从提升测绘保障服务能力的角度上看,信息化测绘应该具有以下特征:1.测绘保障服务的层次有显著提高。在强化测绘的“支撑”作用的同时,大力发展测绘的“提升”作用。

2.测绘保障服务的模式有显著变化。测绘应该从被动服务、普遍服务转变为主动服务、按需服务。这不仅包括测绘服务和成果的提供模式,也包括测绘成果的应用模式和后续服务模式等。

3.测绘保障服务的质量有显著改善。测绘产品及服务不仅要优质化,更要增值化。测绘成果的内容、形式和质量应适应应用的需求,特别是成果的现势性应得到明显改观。

4.测绘保障服务的效果有显著增强。测绘保障服务要适宜、及时和有效,并应以其为其它业务的成功而提供的支持程度作为衡量保障服务效果的基本标准。

二、信息化测绘的若干关键技术

(一)城市地理信息共享标准。由于标准化工作未得到重视的危害有滞后性,往往被忽视,而一旦发现失误再去弥补,代价很大,有些工程需要重来。因此,信息测绘体系建设应十分重视标准先行。城市地理信息共享标准涉及地理模型、数据获取、组织管理、共享服务等方面。主要包括:地理基础框架与地理信息分类标准、数据质量标准和分发服务标准等。

(二)现代化城市测绘基准体系。现代测绘基准体系主要包括:GNSS虚拟参考站技术、坐标系转换技术、厘米级大地水准面精化技术、分米级交通导航技术等。该技术不仅可逐步取代传统的城市测量控制系统,还可以提供实时动态的空位置服务,将带来城市测量的历史性进步。

(三)智能化移动测量技术。移动测量技术是多传感器集成技术、空间同步技术、自动提取技术、移动信息实时传输等技术的总称。目前典型的产品有:基于PDA的野外全息数据采集技术;基于可量测实景影像(DMI)信息提取技术。该技术特别适合专题热点数据采集,有利于实现地理信息服务的大众化、社会化、灵性化与实时化。

(四)无人飞行器航空摄影测量技术。无人飞行器航空摄影测量技术主要包括:长航时无人飞行器技术、传感器姿态控制技术、平流层平台摄影测量技术与应用、航空摄影二维及三维信息的提取技术等。此项技术的应用将改变传统的摄影测量作业方式,大大缩短成图周期、降低测绘成本、提高测绘生产与成果更新的效率,并可为三维仿真提供高分辨率纹理数据。

(五)地理信息动态更新技术。地理信息动态更新技术主要包括:基于遥感信息的地物要素变化的发现与测定技术、级联更新技术、基于时态的增量更新与历史数据保存技术等。通过此类技术的应用,我国城市测绘部门将从根本上改变目前地理信息现势性不强、更新缓慢、更新劳动强度大等状况。

四、数字化制图过程中存在的问题

1.等高线处理不当

由于数字化地形测绘软件中的等高线一般都是根据野外采集的地貌点的高程,采用等值内插法,按基本等高距插绘等值点连成曲线,再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在地形测量中,并不是野外采集的所有地貌点之间都能进行等高线内插的,也就是说靠全自动建立的数字地面模型DTM有可能失真,因而需要进行必要的人工干预,删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边,而要做好这一点,就要靠实际绘图人员的技术和经验。比如,沟或坎上的点就不能与远离其坡下的点插绘等高线,否则可能会使生成的等高线悬空或穿入地下,使局部地形面目全非。再如等高线不能穿过道路和建构筑物,有的需在建立DTM模型时应充分考虑,有些应在绘制好等高线后进行局部修剪或删除。

1.2野外数据采集不准不全

(1)地形变化处地形点不全面,坎沟上有点,下面无点或少点,这给计算机自动绘制等高线,也带来一定的麻烦,所绘出的等高线也会失真,难以准确反映实地地形;

(2)有些线状地物如小沟特别是暗沟、电力线、电讯线或电缆、各种管线在图内应该有始有终,而拾取地形点时往往容易忽略,来龙去脉不清,这些都与跑尺员的技术素质和责任心有很大关系;

(3)野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路最多而且最忙的,技术要求也高,虽然是草图,也应按正规图来绘,因为它是最后成图能否满足规范要求的重要依据之一。尤其是地物、地貌的连线关系应与实地一致,测点顺序不能颠倒和记错。同时,现场绘制草图人员还得记清跑尺员省去而图上需要表示的地物的相关位置,都应准确量取并在草图中标注清楚。如果工作不细心,这些都易忽略,造成地形地物不清不全。

1.3自检工作不利

相对于常规测图而言,在图纸审核中,数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题之外,主要就是绘图人员的自检工作加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎沟上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象。还有图式符号使用不正确等,这种现象只要经过仔细自检,应该都可以避免,而这些问题都与制图人员的责任心有关。

2.提高成图质量应注意的问题

2.1加强技能培训,不断提高地形测量从业人员的技术素质

新一代年青的测绘技术人员,尤其是21世纪的大中专生,尽管具有较高的计算机操作本领,甚至有一定的编程技术,但是缺乏现场测绘地形图的经验,更缺乏勾绘等高线的基本功。而现代数字化测绘软件虽然自动化程度很高,仍不可避免地需要进行必要的人工干预。所以对这些从事地形测量人员进行必要的技能培训和基本功训练是十分必要的。具体实施办法建议选择适当场地参加野外实地按原来的常规办法测绘地形图或室内找一些范例进行实习与讲授相结合的办法来提高他们的技能。

2.2加强岗位培训,提高地形测量从业人员的质量意识和责任感

地形测量工作是一项通过集体作业来完成产品的。无论哪一环出现缺陷都会反映到最终的成图中来。跑尺员因地形地物取舍不当会直接影响到地形图的准确性和真实性。同时还会使地形图缺这少那,顾此失彼,残缺不全。要解决此类缺陷,除了按测量规范和作业现场的要求进行合理取舍之外,绘制草图人员还应考虑现场具体情况与跑点人员密切配合,分清主次,确定具体取舍对象,做到该取的就应当取全,不能遗漏,有始有终。如有些埋地管线在现场时隐时现,也要追根究底,尽量在图上反映出来。因此,跑尺员也应加强质量意识,与草图绘制人员密切配合。3.观测员在施测前应检查所用仪器是否满足规范要求

3.1在测站安置好仪器后准确量取并输入仪器高,同时与跑尺员配合对准后视方向,并对相关图根点或已测地物进行必要的测站检查。仪器高和目标高的量取及输入都必须仔细,否则将会导致数据采集错误或个别点高程数据错误,因而提高观测员的质量意识和责任心十分重要。

3.2 草图绘制人员既要使绘制的草图符合现场情况,又要指挥跑尺员合理取舍,安排跑点线路。因为最终的成果图是由现场草图和地形点的数据共同来实现的。哪怕草图绘得再好,如果没有现场采集的原始数据,他是绘不出满足质量要求的地形图来的。所以当现场局部地形和地物有漏点时,草图绘制人员必须要求立即补点,不得含糊。同时,为了提高野外作业进度,绘制草图人员还可根据所测地物量取相应数据如间距等记于草图中,以备作图用。这样,草图绘制人员就必须要有高度的责任感,做到嘴勤、手勤、腿勤、脑勤,保证第一手资料的准确齐全。

3.3 完成野外数据采集之后,成图质量的好坏,制图人员的工作也起到重要的作用。数字地形图的制图相对于常规测图而言,可谓现代化、自动化作业,但人工干预不可缺少,而人工干预的好坏就直接影响成图的质量。将所采集的原始数据传入计算机自动进行数据处理并生成展点图之后,根据所展绘的地形地物点进行连线处理一般是通过人机共同完成的,这就需要制图人员依据草图和菜单来完成地物、沟、坎等依图式要求进行连线并填充植被绘制相关平面图。在此基础上,由计算机根据所展绘的地形点自动建立DTM模型。由于野外取点不当或者个别测点有误,局部DTM模型的失真现象是可能出现的,尤其是测区边缘。这就需要人工进行必要的干预。

3.4数字成图系统软件基本上都提供了可在二维和三维透视方式下直接修改三角网图,模型可任意旋转、缩放、渲染着色等方式,十分直观,除构网失真外,还可发现个别明显高程错误,这使DTM的修改由数据操作变为可视化,若再加上操作人员的实际工作经验和较好的绘制等高线基本功,在已经制好的平面图上作进一步修改应该不是难事,关键是要制图员加强质量意识和责任感,细心操作,一丝不苟。在等高线加入之后,注记压线和压地物之类的问题认真进行自检和删、剪、移动即可顺利解决,这些问题只有加强质量意识和责任感就可使成图缺陷降到最低限度。再加上校对、审核人员的共同努力,成图的质量将会得到明显提高。

参考文献:

[1]武测测量学编写组.测量学修订本[M].测绘出版社.

[2]崔炳光,孙护,朱肇光.摄影测量学[M].测绘出版社.

论文作者:许明

论文发表刊物:《基层建设》2015年7期

论文发表时间:2016/9/1

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