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淺析計算機數字化測繪技術(shù)及應用
目前而言，數字化測繪技術(shù)傳統定位及繪圖還是重要的社會(huì )需求，下面是小編搜集整理的一篇探究計算機數字化測繪技術(shù)應用的論文范文，歡迎閱讀借鑒。
[摘要]目前，我國測繪學(xué)科正處于地理信息發(fā)展的機遇期、測繪建設的攻堅期及數字構建的關(guān)鍵期，且隨著(zhù)測繪學(xué)科的發(fā)展，測繪模式逐步自數字化方向轉變?yōu)樾畔⒒较�。數字化測繪技術(shù)已在全球得到廣泛運用，本文以計算機數字化測繪技術(shù)在工程測量中的運用為例，總結了該技術(shù)具有自動(dòng)化程度高，數據整理快捷，測繪精確度高，圖形屬性信息豐富，圖形編輯方便等優(yōu)點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞]計算機數字化 測繪技術(shù) 工程測量
伴隨著(zhù)計算機信息技術(shù)的快速發(fā)展，各類(lèi)硬件的制作水平得到了不斷提高，全球都進(jìn)入到了信息與數字年代。而在測繪領(lǐng)域中，各類(lèi)新技術(shù)、新設備的不斷應用，轉變了傳統的測繪工作方式(如平板成圖、簡(jiǎn)單調繪)。數字化的工作方式隨著(zhù)計算機信息技術(shù)的發(fā)展趨于成熟，不僅減輕了測繪工作人員的工作量及強度，同時(shí)也提高了測繪范圍和準確度，現已逐步成為主流的測繪方式。
1計算機數字化測繪技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1全球衛星定位技術(shù)
全球衛星定位技術(shù)由美國國防部發(fā)明，即GlobalPositioning System，簡(jiǎn)稱(chēng)GPS。此技術(shù)是運用同步衛星來(lái)實(shí)現全世界范圍內的定位，且定位精確。當前GPS 衛星數量非常的多，全球范圍所有角度至少都有四顆衛星，實(shí)現了全球24 小時(shí)定位。且具有定位精度高、操作使用方便等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的運用。
全球衛星定位技術(shù)主要包括：靜態(tài)定位技術(shù)(GPS)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(RTK)。
1.1.1靜態(tài)定位技術(shù)(GPS)
GPS 定位技術(shù)需要1-2 小時(shí)的時(shí)間才能實(shí)現同步觀(guān)測。伴隨對GPS 技術(shù)要求的不斷提高，此傳統方式無(wú)法滿(mǎn)足人們需要，因此靜態(tài)定位技術(shù)由此產(chǎn)生。此技術(shù)具有適應性強，不被天候影響和網(wǎng)型構造影響等特點(diǎn)，可以解決點(diǎn)、點(diǎn)不能通視問(wèn)題，通常運用于大型控制測量。
1.1.2實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(RTK)
RTK，又稱(chēng)Real-time kinematic，是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的差分法。此方法是當前常用的新的GPS 測量方法。傳統的動(dòng)態(tài)測量、快速靜態(tài)測量、靜態(tài)測量想要獲得厘米級精度需要在測量后經(jīng)過(guò)計算才能得出。而RTK 采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分法，可以實(shí)時(shí)在野外得到精確度為厘米的測量結果。
RTK 工作形式：通過(guò)數據錠- 調制解調器基準站把觀(guān)測值、站點(diǎn)的坐標信息以電磁信號在同一時(shí)間發(fā)送至流動(dòng)站。流動(dòng)站接收數據同時(shí)采集GPS 衛星信號后取得觀(guān)測數據，在系統內組成差分觀(guān)測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，及時(shí)給出精度為厘米級的流動(dòng)站點(diǎn)位坐標。RTK 廣泛運用于線(xiàn)路中線(xiàn)定線(xiàn)、用地測量中。
1.2光電測距技術(shù)
此技術(shù)的載波是采用紅外光或可見(jiàn)光，通過(guò)測定光線(xiàn)在沿線(xiàn)兩個(gè)點(diǎn)間的來(lái)往傳播時(shí)間來(lái)計算距離的技術(shù)。該技術(shù)主要運用在電子水準儀、全站儀等設備中。
1.2.1電子水準儀
電子水準儀亦稱(chēng)為數字水準儀。由20 世紀90 年代蔡司公司發(fā)明，在自動(dòng)安平水準儀基礎上發(fā)展來(lái)的，以自動(dòng)安平水準儀作為基礎，在望遠鏡光路中增加鏡、探測器，采用圖像處理電子系統二構成和條碼標尺的光機電測一體化的高科技產(chǎn)品。此技術(shù)有效補足了GPS 定位技術(shù)的缺陷，且具有測量速度快、精確度高等優(yōu)點(diǎn)。電子水準儀在數字測量中占有重要地位。
1.2.2全站儀
全名為全站型電子速測儀，Electronic Total Station。是可將電、機、光集合成一體的測量?jì)x器。且具有測量速度快、操作方便、精確度高等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現一次安置儀器即可完成測站上的所有測量工作。通常運用于大型建筑及地下隧道施工等變形監測和精密工程測量中。
2傳統測繪技術(shù)存在的主要問(wèn)題
2.1工作效率不高
傳統的測圖方式采用的是儀器測圖，通使用的儀器主要有：水準儀、平板儀、經(jīng)緯儀等。運用儀器測到點(diǎn)平面坐標或水平角等來(lái)確定點(diǎn)的位置，之后繪圖工作人員通過(guò)計算得出三維的坐標，按坐標把點(diǎn)展至圖紙上。跑尺按照實(shí)際地形向繪圖員報告測的是何點(diǎn)，此點(diǎn)應與哪點(diǎn)連接等，繪圖員當場(chǎng)按照展繪點(diǎn)位關(guān)系用圖式符號把地物描繪出來(lái)。這樣不但增加了野外工作時(shí)間也增加內業(yè)工作量，且操作過(guò)程中有可能出現差錯。
2.2測圖精度差
傳統測圖地物點(diǎn)平面位置的誤差主要受到以下誤差的影響：展繪、測定、地形圖上地物占刺點(diǎn)誤差等。當前雖普及了紅外測距儀器、電子速測儀器，測距與測角精度得到了較大提升，但是運用白紙測圖方法繪制的地形圖無(wú)法展現出儀器的精度，其圖解地形圖精度未能得到應有提高。
3數字化測繪技術(shù)在工程測量運用中的特點(diǎn)分析
與傳統測量技術(shù)相比，數字化測繪技術(shù)在工程測量運用中具有以下特點(diǎn)：
3.1自動(dòng)化程度高
數字化測繪系統是以計算機為核心，以全站儀、GPS、數字攝影測量?jì)x、數字化儀等為數據采集工具，在外接輸入輸出軟、硬件的支持下，對地形的數字空間進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的綜合測繪系統。采取數字化測繪技術(shù)可以最直觀(guān)的反映事物的要點(diǎn)，大大提升了工程測量的自動(dòng)化程度。
傳統的對工程圖和比例尺過(guò)大的地圖需要進(jìn)行復雜的野外測繪，其工作時(shí)間周期長(cháng)。由于運用了數字化的測繪技術(shù)，可以大大減少野外測繪人員的勞動(dòng)量和強度。
3.2數據整理快捷
數據化測繪形成的圖形承載的信息量很大，對于不同的數據可以進(jìn)行分層存放。數據化測圖整理非常方便，攜帶式計算機應用可讓部分編圖通過(guò)掌上電腦等外來(lái)數據采集完成，讓數據整理或更新快捷、方便，測繪人員只需要存入數據的一些修改即可得到全新食物數據圖形。
3.3測繪精確度高
數字化測圖只需要通過(guò)計算機即可方便、簡(jiǎn)單的完成圖形編輯操作，測圖的時(shí)候也避免了復雜的記錄、考核、計算等。數字化測圖是通過(guò)數字化技術(shù)自行更新而實(shí)現的，不受人為因素影響，出現誤差機率較小。數字化測圖讓數據在傳達過(guò)程中減少了誤差，可以獲得精確的測量結果。
3.4圖形屬性信息豐富
進(jìn)行數字測圖時(shí)不單單是要測定地形點(diǎn)的坐標，還要知道所測的點(diǎn)屬性是什么，當時(shí)就記錄下此點(diǎn)的測點(diǎn)的編碼以及連接信息，顯示成圖時(shí)利用測圖系統中圖式符號庫，只需要知道編碼即可從庫中找到和此編碼相應的圖式符號就可以完成圖形。所以，數字測圖時(shí)所采用的圖形信息，其包括點(diǎn)定位信息、連接信息以及屬性信息，方便查找。
4數字化測繪技術(shù)在工程測量中的運用
4.1數字測圖技術(shù)的主要內容
4.1.1原圖數字化
如果一個(gè)地方要用數字地形圖，但因為一些外在原因制約的時(shí)候，原圖數字化是非常合適的�？沙浞掷矛F在地形圖，只需要配備計算機、掃描儀、數字化軟件即可工作，且能在較少時(shí)間內得到數字化的結果。
工作方法有兩種：手扶跟蹤數字化、掃描矢量化，矢量化精度和效率更高。但利用此方法獲得數字地圖的精度要比原圖精度差。且反映的只是白紙成圖時(shí)地表上各種地物、地形、地貌，同時(shí)性不好。所以?xún)H可作為應急的方法布局。為了有效利用此方法得到數字地圖，可通過(guò)偵測、補測方法，實(shí)測一部分地物點(diǎn)精確坐標，之后再用這些點(diǎn)坐標替代原坐標，調速后在一定程度上提升了原圖精確度。且隨著(zhù)地圖不斷更新，實(shí)測坐標的增加，地圖精度也可得到相應提高。
4.1.2地面數字測圖
在沒(méi)有適合要求大比例尺地圖的地區，可直接運用地面數字測圖法，此法也稱(chēng)為內外業(yè)一體化數字測圖，是我們國家目前各個(gè)測繪公司運用最多的方法。運用此方法得到的數字地圖精確度非常高，只需要采用一定方法，重要地物相對于接近控制點(diǎn)的精度在5 厘米之內的，完全可以勝任。
4.2數字測繪在數字地球中的運用
數字地球指的是將社會(huì )與經(jīng)濟各方面的信息統一到一個(gè)地理坐標總體中，按數字形式存于計算機內，所有機構、個(gè)人都可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)方獲取相關(guān)信息。
數字地球是非常大且復雜的系統工程，技術(shù)復雜、涉及部門(mén)較多，沒(méi)有任一部門(mén)或團體可以獨自承擔，需要信息科學(xué)、空間技術(shù)等部門(mén)周密配合。測繪作為信息學(xué)及地學(xué)的重要組成部分，在國家空間數據基礎設施建設中具有十分重要的作用�？臻g基礎信息的處理和獲取，向信息者提供多元化的數字信息已成為測繪工作人員的重要職責。因此，數字測繪在數字地球中得到了廣泛運用。
5對數字化測繪技術(shù)發(fā)展的展望
當前測繪技術(shù)和測繪儀器正向數字化、自動(dòng)化方向發(fā)展，突破了原有傳統的人工測繪理念，形成現在較好一套數字化測繪技術(shù)。但目前的測繪技術(shù)在地質(zhì)工程測量應用中仍存在一些問(wèn)題，需要測繪工作者共同努力，積極研究解決新問(wèn)題、新技術(shù)，不斷推進(jìn)工程測量事業(yè)的可持續發(fā)展。
就目前而言，數字化測繪技術(shù)傳統定位及繪圖還是重要的社會(huì )需求，但社會(huì )已經(jīng)對測繪部門(mén)提出了新需求，以前與測繪部門(mén)無(wú)關(guān)或關(guān)系不大的信息采編、分析利用等也開(kāi)始要測繪部門(mén)承擔。因為社會(huì )發(fā)展、人民生活各類(lèi)信息都是以空間定位為基礎的，由于市場(chǎng)需求的不斷提升，數字化測繪技術(shù)定會(huì )得到更加廣泛的運用。
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