淺析計算機數(shù)字化測繪技術及應用
目前而言，數(shù)字化測繪技術傳統(tǒng)定位及繪圖還是重要的社會需求，下面是小編搜集整理的一篇探究計算機數(shù)字化測繪技術應用的論文范文，歡迎閱讀借鑒。
[摘要]目前，我國測繪學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(shù)字構建的關鍵期，且隨著測繪學科的發(fā)展，測繪模式逐步自數(shù)字化方向轉變?yōu)樾畔⒒较�。�?shù)字化測繪技術已在全球得到廣泛運用，本文以計算機數(shù)字化測繪技術在工程測量中的運用為例，總結了該技術具有自動化程度高，數(shù)據(jù)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。
[關鍵詞]計算機數(shù)字化 測繪技術 工程測量
伴隨著計算機信息技術的快速發(fā)展，各類硬件的制作水平得到了不斷提高，全球都進入到了信息與數(shù)字年代。而在測繪領域中，各類新技術、新設備的不斷應用，轉變了傳統(tǒng)的測繪工作方式(如平板成圖、簡單調(diào)繪)。數(shù)字化的工作方式隨著計算機信息技術的發(fā)展趨于成熟，不僅減輕了測繪工作人員的工作量及強度，同時也提高了測繪范圍和準確度，現(xiàn)已逐步成為主流的測繪方式。
1計算機數(shù)字化測繪技術簡介
1.1全球衛(wèi)星定位技術
全球衛(wèi)星定位技術由美國國防部發(fā)明，即GlobalPositioning System，簡稱GPS。此技術是運用同步衛(wèi)星來實現(xiàn)全世界范圍內(nèi)的定位，且定位精確。當前GPS 衛(wèi)星數(shù)量非常的多，全球范圍所有角度至少都有四顆衛(wèi)星，實現(xiàn)了全球24 小時定位。且具有定位精度高、操作使用方便等特點，因此得到了廣泛的運用。
全球衛(wèi)星定位技術主要包括：靜態(tài)定位技術(GPS)、實時動態(tài)定位技術(RTK)。
1.1.1靜態(tài)定位技術(GPS)
GPS 定位技術需要1-2 小時的時間才能實現(xiàn)同步觀測。伴隨對GPS 技術要求的不斷提高，此傳統(tǒng)方式無法滿足人們需要，因此靜態(tài)定位技術由此產(chǎn)生。此技術具有適應性強，不被天候影響和網(wǎng)型構造影響等特點，可以解決點、點不能通視問題，通常運用于大型控制測量。
1.1.2實時動態(tài)定位技術(RTK)
RTK，又稱Real-time kinematic，是實時動態(tài)的差分法。此方法是當前常用的新的GPS 測量方法。傳統(tǒng)的動態(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)過計算才能得出。而RTK 采用載波相位動態(tài)實時差分法，可以實時在野外得到精確度為厘米的測量結果。
RTK 工作形式：通過數(shù)據(jù)錠- 調(diào)制解調(diào)器基準站把觀測值、站點的.坐標信息以電磁信號在同一時間發(fā)送至流動站。流動站接收數(shù)據(jù)同時采集GPS 衛(wèi)星信號后取得觀測數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，及時給出精度為厘米級的流動站點位坐標。RTK 廣泛運用于線路中線定線、用地測量中。
1.2光電測距技術
此技術的載波是采用紅外光或可見光，通過測定光線在沿線兩個點間的來往傳播時間來計算距離的技術。該技術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
電子水準儀亦稱為數(shù)字水準儀。由20 世紀90 年代蔡司公司發(fā)明，在自動安平水準儀基礎上發(fā)展來的，以自動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(tǒng)二構成和條碼標尺的光機電測一體化的高科技產(chǎn)品。此技術有效補足了GPS 定位技術的缺陷，且具有測量速度快、精確度高等優(yōu)點。電子水準儀在數(shù)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儀器。且具有測量速度快、操作方便、精確度高等優(yōu)點，可以實現(xiàn)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(jiān)測和精密工程測量中。
2傳統(tǒng)測繪技術存在的主要問題
2.1工作效率不高
傳統(tǒng)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。運用儀器測到點平面坐標或水平角等來確定點的位置，之后繪圖工作人員通過計算得出三維的坐標，按坐標把點展至圖紙上。跑尺按照實際地形向繪圖員報告測的是何點，此點應與哪點連接等，繪圖員當場按照展繪點位關系用圖式符號把地物描繪出來。這樣不但增加了野外工作時間也增加內(nèi)業(yè)工作量，且操作過程中有可能出現(xiàn)差錯。
2.2測圖精度差
傳統(tǒng)測圖地物點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法展現(xiàn)出儀器的精度，其圖解地形圖精度未能得到應有提高。
3數(shù)字化測繪技術在工程測量運用中的特點分析
與傳統(tǒng)測量技術相比，數(shù)字化測繪技術在工程測量運用中具有以下特點：
3.1自動化程度高
數(shù)字化測繪系統(tǒng)是以計算機為核心，以全站儀、GPS、數(shù)字攝影測量儀、數(shù)字化儀等為數(shù)據(jù)采集工具，在外接輸入輸出軟、硬件的支持下，對地形的數(shù)字空間進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的綜合測繪系統(tǒng)。采取數(shù)字化測繪技術可以最直觀的反映事物的要點，大大提升了工程測量的自動化程度。
傳統(tǒng)的對工程圖和比例尺過大的地圖需要進行復雜的野外測繪，其工作時間周期長。由于運用了數(shù)字化的測繪技術，可以大大減少野外測繪人員的勞動量和強度。
3.2數(shù)據(jù)整理快捷
數(shù)據(jù)化測繪形成的圖形承載的信息量很大，對于不同的數(shù)據(jù)可以進行分層存放。數(shù)據(jù)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掌上電腦等外來數(shù)據(jù)采集完成，讓數(shù)據(jù)整理或更新快捷、方便，測繪人員只需要存入數(shù)據(jù)的一些修改即可得到全新食物數(shù)據(jù)圖形。
3.3測繪精確度高
數(shù)字化測圖只需要通過計算機即可方便、簡單的完成圖形編輯操作，測圖的時候也避免了復雜的記錄、考核、計算等。數(shù)字化測圖是通過數(shù)字化技術自行更新而實現(xiàn)的，不受人為因素影響，出現(xiàn)誤差機率較小。數(shù)字化測圖讓數(shù)據(jù)在傳達過程中減少了誤差，可以獲得精確的測量結果。
3.4圖形屬性信息豐富
進行數(shù)字測圖時不單單是要測定地形點的坐標，還要知道所測的點屬性是什么，當時就記錄下此點的測點的編碼以及連接信息，顯示成圖時利用測圖系統(tǒng)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(shù)字測圖時所采用的圖形信息，其包括點定位信息、連接信息以及屬性信息，方便查找。
4數(shù)字化測繪技術在工程測量中的運用
4.1數(shù)字測圖技術的主要內(nèi)容
4.1.1原圖數(shù)字化
如果一個地方要用數(shù)字地形圖，但因為一些外在原因制約的時候，原圖數(shù)字化是非常合適的。可充分利用現(xiàn)在地形圖，只需要配備計算機、掃描儀、數(shù)字化軟件即可工作，且能在較少時間內(nèi)得到數(shù)字化的結果。
工作方法有兩種：手扶跟蹤數(shù)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(shù)字地圖的精度要比原圖精度差。且反映的只是白紙成圖時地表上各種地物、地形、地貌，同時性不好。所以僅可作為應急的方法布局。為了有效利用此方法得到數(shù)字地圖，可通過偵測、補測方法，實測一部分地物點精確坐標，之后再用這些點坐標替代原坐標，調(diào)速后在一定程度上提升了原圖精確度。且隨著地圖不斷更新，實測坐標的增加，地圖精度也可得到相應提高。
4.1.2地面數(shù)字測圖
在沒有適合要求大比例尺地圖的地區(qū)，可直接運用地面數(shù)字測圖法，此法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，是我們國家目前各個測繪公司運用最多的方法。運用此方法得到的數(shù)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的精度在5 厘米之內(nèi)的，完全可以勝任。
4.2數(shù)字測繪在數(shù)字地球中的運用
數(shù)字地球指的是將社會與經(jīng)濟各方面的信息統(tǒng)一到一個地理坐標總體中，按數(shù)字形式存于計算機內(nèi)，所有機構、個人都可通過網(wǎng)絡通訊技術方獲取相關信息。
數(shù)字地球是非常大且復雜的系統(tǒng)工程，技術復雜、涉及部門較多，沒有任一部門或團體可以獨自承擔，需要信息科學、空間技術等部門周密配合。測繪作為信息學及地學的重要組成部分，在國家空間數(shù)據(jù)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(shù)字信息已成為測繪工作人員的重要職責。因此，數(shù)字測繪在數(shù)字地球中得到了廣泛運用。
5對數(shù)字化測繪技術發(fā)展的展望
當前測繪技術和測繪儀器正向數(shù)字化、自動化方向發(fā)展，突破了原有傳統(tǒng)的人工測繪理念，形成現(xiàn)在較好一套數(shù)字化測繪技術。但目前的測繪技術在地質(zhì)工程測量應用中仍存在一些問題，需要測繪工作者共同努力，積極研究解決新問題、新技術，不斷推進工程測量事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
就目前而言，數(shù)字化測繪技術傳統(tǒng)定位及繪圖還是重要的社會需求，但社會已經(jīng)對測繪部門提出了新需求，以前與測繪部門無關或關系不大的信息采編、分析利用等也開始要測繪部門承擔。因為社會發(fā)展、人民生活各類信息都是以空間定位為基礎的，由于市場需求的不斷提升，數(shù)字化測繪技術定會得到更加廣泛的運用。
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