工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用

2024-08-03

工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用(13篇)

1.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇一

摘要:文章对于现代测绘技术在工程测量中的应用研究,其主要目的在于了解现代测绘技术的发展概况,以及其在工程测量中的应用情况,为日后提高现代测绘技术在工程测量中的应用水平提供宝贵的建议。随着社会经济的不断发展和进步,我国建筑行业日渐崛起,人们对于建筑工程项目质量的要求日益提高,现代测绘技术作为工程测量中的重要技术,在建筑工程项目施工过程中占有重要地位。本篇文章主要对现代测绘技术的种类进行分析,同时对现代测绘技术在工程测量中的应用概况进行研究。

关键词:现代测绘技术;摄影测量;工程测量

随着社会经济文化的不断进步与科学技术的迅猛发展,在信息网络化时代的新形势下,现代彩绘技术随着科学技术的不断更新日益完善。当前我国建筑行业在社会不断发展的进程中得到迅猛的发展,人民物质生活水平的显著提高使得更多的人对建筑工程项目质量的要求日益提高,现代彩绘技术在建筑工程项目施工过程中的的应用,能够有效对建筑工程的相关项目进行准确的测量,从而使建筑工程项目的施工质量以及工程进度得到保障,现代彩绘技术在工程测量中的应用具有十分重要的作用。由此可见本文对于现代测绘技术在工程测量中的应用研究具有重要的现实意义。

1现代测绘技术的种类

1.1现代摄影测量技术

现代摄影测量技术是现代测绘技术中十分重要并且较为先进的一种技术,摄影测量技术主要集中了全球卫星地位技术和现代地理信息技术中的相应技术,由此使的现代测绘技术中融合了多种先进的技术,使现代摄影测量技术逐渐在社会发展进程中走向自动化和电子化,在社会各领域中得到普遍性的应用。在信息化网络时代的生活中,无论是水利工程项目、电力工程项目还是房产城建规划等领域,现代摄影测量技术都得到广泛的应用。现代摄影技术以及独特的摄影优势和特点,在野外工作中得到普遍性的应用,由于摄影测量技术能够在测量过程中高精度、高测量的优势相对突出,因此在野外考察工作等方面,运用现代摄影测量技术能够有效减少人力的工作量,同时降低了传统测量方式中所体现出的工作难度,在地质勘测和地籍勘测方面都有极大的作用。

1.2现代全球卫星定位技术

现代全球卫星定位技术也是现代测绘技术中的一种重要技术,全球卫星定位技术在测量过程中使用方法较为简单便捷,尤其是能够缩小相应项目的测量时间,该测绘技术在使用过程中,能够有效的利用先进的卫星导航系统,在一定程度上提高外在因素的抗干扰能力,同时由于现代全球卫星地位技术中融入多种较为先进的科学技术,因此全球卫星定位测绘技术的保密性相对较强,测绘的功能也较为丰富,在各行业中都得到了较为普遍的应用。随着社会经济文化的不断进步与卫星技术的日益发展,现代全球卫星地位测绘技术在现代测绘技术中仍有较大的发展空间,能够为社会经济发展做出相应的贡献。

1.3现代地理信息技术

现代地理信息技术同样作为先进的测量技术是现代测绘技术中十分重要的技术。现代地理信息技术在使用过程中,主要以计算机编程平台为测绘的前提,利用计算机网络中的数据库技术,对测绘过程中的相关数据和信息进行存储和使用,现代地理信息技术不仅是以公共地理定位为依据,同时也是全球空间范围内的先进及时技术。在社会经济文化不断发展的进程中,信息化网络时代下的地理信息技术逐渐走向网络化,并且有以其独特的优势逐渐广泛应用于社会系统集成方面,并逐步向智能化、高端化以及系统化方向发展,现代地理信息技术对于社会各领域的发展都有重要影响。

2.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇二

关键词:测绘新技术,测绘工程测量,应用

随着我国建筑工程的不断发展, 测绘新技术手段在实际测量工作中得到了很好的推广及应用, 测绘新技术作为建设工程中的一项必备手段, 在实际工程中发挥着极为重要的作用。

1测绘新技术在工程测量中的应用

1.1 GPS测量技术的应用

GPS作为一项重要的测量技术手段, 在建筑工程施工中得到了广泛地应用, 主要体现在工程前期测量、工程施工定位, 工程考核等方面。在使用过程中, 利用GPS与卫星连接关系确定需要的距离信息, 对接收的信息加以处理, 使测量工作者可以获得施工活动中所需的精确测绘信息, 这些信息可以帮助测绘工作者对工程活动进行全面监控管理。主要工作内容有:资料的整理归纳、工程程序的了解、人力资源的配置、仪器装备的组装等。具体测量活动有:定点、规划观测方案等。在GPS测量仪器运转工作过程中产生的一系列文件资料将会为今后各项工作活动提供详细的参考依据。

1.2地理信息技术的应用

加强信息技术等学科的地理信息数据采集的应用, 可以为测绘的基本方式和设备提供更为广泛的应用空间, 利用信息管理、收集、研究、三维可视化信息理论、输出及存储等信息的处理可以凸显地理信息技术手段的优点。与传统技术手段相比, 地理信息手段最明显的优势就是通过信息数据体系对获得数据进行诊断。在地理信息技术水平不断提高, 技术干预领域不断拓展的过程中, 数据扫描的精确性得到了很大的提高, 使数据库系统更加高效化, 内外一体化测绘系统更加完善。信息化成图技术手段的测绘效果比较理想, 耗费的人力不大, 操作更加简单方便, 能够更好地满足社会发展的进一步需求。

1.3影像提取技术的应用

工程项目施工中测绘工作的需求量逐渐加大。传统的放线测量法不仅耗费大量的人力、物力, 也无法保证数据的精确性, 新型影像技术手段的应用可以更好地为工程测量工作提供有效地帮助, 经过一系列测绘区域的高空拍摄后, 通过信息数据体系对拍摄所得的信息进行分析研究, 获得更加精准的资料。

1.4遥感技术的应用

由于高效性, 检测面积大, 数据信息综合性强, 可比性与经济性突出等优点, 遥感技术得到了广泛的应用, 利用现代化技术手段创造出的卫星在分辨率上具有很大优势, 使得多光谱航空摄影科技手段、遥感科技手段从理论上变成一种可能, 并得到普遍利用。在具体施工活动中, 遥感摄像手段可以获得高度符合实际需求的图形比例, 通过专门的仪器装备制作出更加符合地形需求的图像。根据需求对比例尺进行调整, 以获得更多形式的模拟图形, 通过遥感获得的实况图能够为GPS公路的定位提供一定的参考依据。

2工程测量中测绘新技术的展望

随着社会发展速度的不断加快, 建筑工程活动的数量有增无减, 为了进一步解放人力, 提高工作效率, 确保工程项目质量达标, 达到安全施工的要求标准, 新测绘技术的高效、广泛应用成为一种趋势。发展新测绘技术不仅仅有利于推动人类社会建设活动的发展, 同时更有利于社会的稳定和谐建设。随着市场竞争的日益激烈化, 必须高度重视科学技术水平的不断提高, 促进科技强国战略的实施, 大力发扬创新精神, 激发创新意识, 以获得更加精确的信息探测资料, 为我国的综合国力与国际地位的不断提升做贡献。

3结语

测绘工作在各种工程中都有所运用, 在各种类型的建设工程中有着重要地位。测绘新技术的出现不仅是测量技术本身的提高, 还会带来工程施工质量的提升和发展。新测绘技术的应用使工程建设速度得以加快, 提高施工质量, 使工程质量更加安全准确。我国新测绘技术的发展虽然取得了较大进步, 但还存在一定缺陷, 需要继续研究和探索, 力争研发出更高效、更完美的测绘技术, 以推动工程测量工程的进展。

参考文献

[1]郝保红.测绘技术在现代工程测量中的应用探讨[J].城市建筑, 2014, (2) :343.

[2]郝保红.测绘技术在现代工程测量中的应用探讨[J].城市建筑, 2014, (1) :343.

3.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇三

关键词:工程测量;数字化测绘技术;应用

随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化[1]。

1.数字化测绘技术在工程测量中的应用特点

1.1 测绘的基本原理

在初高中时代都有接触过地理学科,也了解地图图形的点、线和面是组成它的三要素,这三个当中最基本的要素是点,没有点也组成不了线,甚至是面。而且测量的基本工作是从测定点坐标开始的,在测定点位置的准确度很重要,一组很有序列的点可以连接成线,而线又可以组成面,到最后在添加一些特殊的标注和符号来表示。例如就像线状的物体是由各种线、标注和符号等表示的。

1.2数字化测量的优点

在以前传统的工程测量的测量中,主要包括的内容有交通、建筑和水利等等的行业。而现在随着计算机网络技术的发展,以及智能化测量仪的普遍使用,数字化检测也得到了全面的应用。例如现在的GPS导航定位系统、摄影测量、地里信息和RS遥感,到现在的数字化检测和测量技术的迅猛发展和处理问题的逐渐自动化,现代化、数字化和实时化,这也象征着数字化检测的正在向一个大的服务领域方向延伸,以便满足现在社会不断发展的需求。数字化检测与传统的测图技术相比较而言,其实是一种机器助图和全解析的一种方式,具有很明显的优势和发展前景,也是今后数字化检测的一个发展的方向和目标。因为很好的大大提高了外业测量的精确度,也很好的体现了当下仪器的发展和仪器的精确度的提高。所以已经适应了现在的科学技术的发展需要和管理的需要。像在工程的测量、房屋测量、管网的测量以及地籍测量等等,不仅确保了高的精确度,而且还提供了数字化信息,从而满足了现在各行各业信息技术的需要。

2.字化测绘技术在工程测量中的应用

2.1应用范围

在处理一些各种GIS系统的时候,需要对原来的地图进行数字化的修改,像最初的地图,如果精度化和比例都是满足行业的要求,就可以利用数字化测量仪器对其进行一些处理的工作。当前主要有三种输入的方法,手扶跟踪数字化测量、扫描矢量化和GPS数据化。第一种的手扶跟踪数字化测量需要的计算机,数字化测量仪和与之相关联的软件,和现在的输入法相比较的话,是一种较老的数字化输入法,有速度慢、劳动力强度大等缺点[2]。GPS数据化输入是根据确定地球表面的图形精确位置,但是由于其三维空间,所以是不需要做简单或者复杂的转化,可以直接输入到数据库。而扫描矢量化是通过扫描仪扫入已经有的图像,在通过矢量的跟踪导航,确定了其实际物体的空间位置等。像现在的扫描仪器的品牌不断地增多、普及与更新升级,也促使了现在的扫描矢量法越来越向自动化步伐靠齐。因为是一种很省时省力的方法,大多数的从事者还是选择扫描矢量法的较多,但是准确度没有GPS数据输入法高。

2.2数字化测量在建设工程中的应用

现在的城乡建设是呈上升的趋势发展的,数字化测量技术在城市建设工程中的应用和作用也是很大的。例如原图数字化,现在的一些工程建设由于时间和成本的限制,导致不能重新采集数据进行数字化的分析的过程。可以用原图数字化的方法代替对工地上地形的数据化的分析,也可以直接录入到数据库中。

2.3数字化测绘在工程测量应用中的部署

从现在随着国家地质勘测的重要部署战略中看,很明显的能看出地质资源勘测的目的和以后的任务方向。这也是工程人员从工程测量基础中得到的经验和结论。

数字化测量可以通过在计算机上的实际模拟,能将地形、地籍和地貌特征要素很形象的在屏幕上反映出来,而且很直观,在基础的条件上弥补了传统的手绘线条、数字符号和文字等等,如果没有一定专业知识的人也读不懂其中的一些缺点。

现在的数字化检测的仪器在使用、维护和改进上具有很方便快捷的途径,而且还保证产品信息的潮流化,随时进行修改和补充,以便第一时间内为出新图使用。像现在不同的用户需求的测绘仪器也是不尽相同的,所以可以根据不同的需求对象,对测量产品的各个要素和参考要素进行再次加工和修改,这样就可以使用户得到不同用途的图形,另外还可以随个人的想法对图形进行缩放和拼接等。

数字化测量在计算机上的各种设计和规划,大大提高了一个工作中的效率,例如在进行森林土地资源开发或者是城市道路网的规划等,前期是有很多种方案,但是在这些方案中优中取优,这样就突出来数字化测量的各个优势。在现代科学和实用中数字化测量技术的发展方向和目标是行业的需要和社会的需求[3]

2.4数字化测绘的在工程测量中的作用

数字化测量技术是一门应用学科,为国防建设服务和国民经济建设做出了重大应用,紧密联系工程与生产实践相结合的学科,是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就[4]。主要原因有:一是科学技术的新成就,电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供新的方法和手段;二是改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多,对工程测量不 断提出新的任务、新课题和新要求,使工程测量的服务领域不断拓宽,有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。

3.结束语

简而言之,数据化测绘技术在工程测量中起着至关重要的作用,像传统测量技术没有的优点,例如像使用现在的数字测绘技术,是可以满足各种行业者的需求和修改数据的加工线图,也可以形成不同作用的产品图件。所以,测量人员需要顺应时代的潮流和发展,要不断与时俱进,吸收新知识和新思维。

参考文献:

[1]张春明.浅谈数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(34)

[2]俞建辉.浅谈数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].环球市场信息导报,2013,(36)

[3]陈俞佐.浅谈数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].中国科技纵横,2013,(5)

[4]刘海浪.浅谈数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(23)

4.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇四

浅谈数字化测绘技术和地质工程测量的发展应用

随着计算机、网络技术的.发展及测量仪器的智能化,计算机、卫星定位、遥感、地理信息系统等现代高新技术替代了传统测绘技术,测绘生产方式和组织结构发生重大变革.本文简要介绍了数字化测绘技术的特点以及在地质工程测量的发展应用.目前在地质工程测量中进一步研究和开展数字化测绘技术是地质测绘单位科技创新的任务和方向、也是提高单位自身实力和经济效益的重要手段.

作 者:李淑燕 作者单位:山西省地球物理化学勘查院,山西,运城,044004刊 名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(25)分类号:P2关键词:数字化测绘技术 地质工程 应用

5.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇五

随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,很多的数字化技术,例如遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)、全球定位技术(GPS)以及数字化技术等多种新兴的数字化技术的发展前景都较为良好,并且很多的数字化技术应用在水利工程的测量当中,经过多年的研究和发展已经在各个领域尤其是工程测量当中得到较为成熟的应用。总的来说,数字化测绘技术是一种较为先进的测绘技术,它的发展与网络技术、测量仪器的智能化发展有着密切的关系,能够促进项目的顺利进行,对水利工程的建设有着重要意义。

一、水利工程测量中的现代数字化测绘技术

1.水利工程测量中的地图数字化技术GIS技术即地理信息技术,是基于计算机技术和网络通信技术的一种空间信息技术,主要解决与地球空间住处有关的数据获取、存储、管理、分析与应用等问题,它的技术优势不仅仅在于它能够集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体,还包括着它对于空间的预测和辅助决策的功能,因此在建立GIS系统时,要对原有的地图进行数字化的处理,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,从而提高数字化测绘技术的准确性。

2.水利工程测量中的数字化成图手段测绘工作是水利工程测量中的重要内容,因此在进行工程图以及比例尺较大的.地图的测绘时,要使用数字化成图的手段来最大限度的提升地图的质量,降低野外测绘的复杂程度,缩短测绘的周期,尽量满足客户的需求,保证数字化测绘的精度。传统的测绘成图方法工作量较大且作业的程序复杂,还要处理繁琐的内业数据,这就使得成图的周期较长,且精度较低。而数字化成图手段可以将地表和地理要素转化为数字量,然后再通过计算机技术对其进行相应的技术处理,从而形成电子图形,这种数字化成图手段的优点在于精度高,工作量较小且易于保存和管理,因此在水利工程的测量中得到了较为广泛的应用。

3.水利工程测量中的全球卫星定位技术(GPS技术)全球卫星定位技术也称为GPS技术,是由空间系统、用户设备和地面控制三部分组成的,其主要功能在于能够全天自动化高精度地实现军事及民用交通的导航、摄影和大地测量,并且实现快速准确地定位三维坐标,在水利工程的测量过程中,GPS技术正是由于其体积小、重量轻且定位的准确度较高的特点使得其在工程的测量中得到了极大的应用。总体来说,GPS技术的主要优点在于其能够准确的定位、测量的时间较短、且操作简单能够及时地提供三维坐标,并且观测站之间无需通视就可以进行测量,还可以在任何时间任何地点不间断地连续作业,水利工程的业外实施工作包括选点、测量以及数据传输和数据预处理等都可以由它完成。

二、数字化测绘技术在水利工程测量中的优点

1.数字化测绘技术的成图精度较高传统的绘图方式主要是人工完成的,相比于传统的手工绘图,数字化测绘技术成图技术的精度要高很多,并且数字化测绘技术在进行外业数据的采集和处理时,一般情况下会选择全站仪现场自动采集的地形地物点的三维坐标进行自动的保存和处理,另外在进行内业的数据处理时,会尽量减少误差,提高和保持测量的精度。除此之外,在进行数字化的测绘过程中,还可以省略传统绘图方式中的计算、读数等步骤,大大地减少了工作人员的作业量,缩短测量的绘图时间,提高外业工作的效率,从而提高企业的经济效益,为企业创造更大的收益。

2.数字化测绘技术可以更好地存放数字化产品传统的测绘技术不能够满足人们对于数字化产品的形成和保存,因此人们在经过大量地研究和实践之后逐渐形成了对于数字化产品形成以及保存的现代化技术,通过运用现代数字化测绘技术可以对各种有效的数据和要素实施数据的加工和整理,并且使用计算机技术和现代媒体技术将这些数据形成各种不同用途的图件产品,即我们所说的数字化产品,进而对其进行报关和存放,以此来满足不同用户的不同需求。

3.进行相应的修改和订正,因为数字化测绘技术形成的测绘结果在进行数据的处理过程中,客户可能还会根据实际的设计和规划进行相应的调整和修改,例如对城市道路网络进行相应的设计规划,对土地资源的使用情况进行更加详细的统一规划等等,这些都是在测绘成图过程中可能遇到的问题,需要数字化测绘技术能够进行相应的修正。现代数字化测绘技术可以提供相应的修正,并且通过一定的修正可以提高产品的质量,提高企业的经济效益。

三、数字化测绘技术在水利工程测量中的应用

1.数字化测绘技术在水利工程测图内容方面的应用

在水利过程的测量过程中,数字化测绘技术主要包括对原图实施数字化以及进行地面数字测图。在对原图实施数字化的过程中,有扫描矢量化及手扶跟踪数字化两种方式。扫描矢量化在测量的过程中具有较高的精度,工作效率也明显比手扶跟踪数字化要高很多,但是用这种方法获取的数字图与原图相比精度较低,数字化的处理过程有一定的误差。除此之外,这种扫描矢量化的方法所呈现出的各个地表及地物的外貌成图过程的实时性比较弱,因此这种方式一般应用于水利工程测量的应急处理措施中。在工程测量中,地面数字测图则是内外业一体化数字测图方法中比较典型的方法之一,适用于测量进度要求较高,比例尺较大的地图,可以获取较高精度的数字地图。

2.数字化测绘技术在数字地球中的应用

在水利工程的测量当中,数字地球是利用计算机技术将地理坐标的构筑进行统一,进而形成一个统一的框架体系,在这个体系中可以对重要的社会信息和数据资料进行保存和维护,客户也可以通过通信网络对数据进行访问。由于数字地球的科技含量较高,且系统工程复杂、庞大,综合性和涉及的内容也比较广泛,因此在这个体系当中需要各个部门的相互配合和协调,数字化测绘是空间技术部门、信息科学部门、地球科学部门以及多个部门的关键工作内容,对于水利工程的测量和数据的获取也有着非常重要的影响,因此也要注重对于空间信息的建设和管理。从事测绘工作的专业人员也要通过计算机网络技术对信息进行处理,形成完整的信息源,以此来保证数字化测绘技术的精度要求。

四、结语

6.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇六

前言

随着互联网、汽车电子和无线手持设备对导航系统需求的剧增, 使得中国电子地图产业得到迅猛发展。面临这些需求, 许多城市和地区出现了各类电子地图。在电子地图的制作过程中,地图数据采集约占整个工作量的70%~80%。目前, 电子地图的数据获取主要有三种方法: 扫描现有地形图资料、图像资料(航片、卫星影像等)数字化以及数字测图。其中数字测图是利用GPS、电子全站仪等在野外实测直接生成数字地图, 这一方法适合于在没有现成图纸和航片时的大比例尺的地形测图,随着GPS测量技术的发展与广泛应用, GPS 数字测图已经成为电子地图数据采集的首选方式。

1、电子地图测绘的软、硬件设备

电子地图测绘采用的是集PDA 掌上电脑技术、GPS全球卫星定位系统技术和GIS 地理信息系统技术的软、硬件为一体的公路数据采集系统, 如图1 所示。在整个系统中对硬件部分的要求是: PDA 采用的是Windows Mobile 2003 微软操作系统;中央处理器主频率CPU 为624 MHz, 内存容量RAM185M, 外加1G PDA 扩展卡容量。GPS 采用蓝牙接口, 数据更新频率1 次/s , 自动定位时间45s , 定位精度小于5 m;对软件部分要求是:e-Road For PDA 和e-Road For PC 软件操作系统。前者是将GPS 接收的信号传输到PDA 上, 后者是将PDA 的数据传输到电脑上, 并对导出的地图数据进行合并和编辑。

2、电子地图测绘的原理

全球卫星定位系统GPS 分成3 个部分: GPS 卫星星座、地面监控系统、GPS 接收机。一般在测绘中所使用的是第三部分GPS 接收机。GPS 使用测距交会的原理确定点位, 其基本定位原理是每颗太空卫星在运行时, 任一时刻的位置都用一个坐标值来表示, GPS 接收机所在的位置坐标为未知值, 而太空卫星的讯息在传送过程中存在时间差, 将此时间差值乘以电波传送速度, 就可计算出太空卫星与GPS 接收机间的距离, 如此就可依三角向量关系列出一个相关的方程式。每接收到一颗卫星就可列出一个相关的方程式, 因此, 至少同时接收到三颗卫星发出的信号后, 即可计算出平面坐标(经纬度)值, 收到四颗卫星信号则可同时测出高程值, 五颗卫星以上可大大提高其测量精度。一般来说, GPS 接收机在运动中每秒的坐标数据都是最新的, 也就是说GPS 接收机会自动不断地接收卫星讯息, 并实时地计算其所在位置的坐标数据, 同时记录下来。

在GPS 定位中, 根据其运动状态可以将GPS 定位分为静态定位和动态定位。静态定位指的是对于固定不运动的待定点,将GPS 接收机安置于其上, 观测数分钟乃至更长的时间, 以确定该点的三维坐标, 又叫绝对定位。若将2 台或2 台以上分别固定不变地安置在待定点上, 则通过一定时间的观测, 可以确定这些点之间的相对位置, 又叫静态定位。而动态定位则至少有一台接收机处于运动状态, 测定的是各观测时刻运动中的接收机的点位。在电子地图测绘系统中采用的是动态定位。GPS 以全天候、高精度、自动化、高效率等特点赢得广大测绘工作者的信赖。

3、电子地图测绘的方法

3.1 外业采集

外业采集是整个测绘的核心工作, 采集组一般由4 名成员(PDA 操作员、记录员、带路者、驾驶员)和1 台作业车组成。PDA操作员要熟练掌握PDA 操作技术, 事先对要测的路线进行编号, 对于已经有编号的路线要进行核对, 做到不重复, 不遗漏每一条路线;记录人员要求反应速度快, 能领会操作员的意图, 配合操作员进行记录, 做到不遗漏, 准确率达到100%;带路者要求熟悉当地地形, 对整个地区的路线了如指掌, 做到不走重复路,以最佳路线测绘。驾驶员要平稳、匀速驾驶作业车, 并保养维修好。另外还要确保测绘设备具有充足的电量, 避免设备自动关机, 造成数据丢失。因此, 要求在测绘之前做好各项准备工作, 只有这样才能达到最佳的效果。

准备就序后, 首先要对GPS 进行定位, 然后打开GPS 蓝牙, 将其连接到PDA 上, 待其在PDA 上显示为“3D”状态时就表示GPS 已联接上PDA, 可以开始数据采集。采集数据前还要对将其测量数据进行命名, 方式建议采用当天的时间来命名, 并存入SD 卡上, 这样方便数据的合并和校核。测绘过程中常见问题的原因及解决的办法有:

(1)测绘过程中GPS 无法定位。

GPS 无法定位的原因可能是接收不到卫星信号, 这时可到一个空旷、周围建筑物少、天线少、外界干扰小的地带进行定位,待其定位好后再进行测绘。为了减少接收干扰, GPS 不能安置在根本接收不到卫星直射讯号的地方, 如室内、地下停车场、天桥下、树木密集、四面环山及隧道中。在汽车内, 应使用有长天线的GPS , 并把天线用磁石置在汽车外。在地形复杂、建筑物多、干扰多的地方, 建议使用带有延长天线的GPS。如果碰到信号好的地带最好不要采用天线。

(2)测绘过程中GPS 信号飘逸。

GPS 信号飘逸问题有多方面原因: ①在阴雨天卫星信号较弱, 很容易造成飘逸。②当地某些地区使用了卫星信号屏蔽, 使信号飘逸。③在信号很强时还使用了延长天线, 也会造成信号的飘逸。④操作错误所造成。对于不可避免的信号飘逸可以在内业顶点编辑中进行处理。

(3)测绘过程中行车速度过快。

对于一般的车载GPS 其数据更新频率是1 次/s, 因此测绘过程中车速要保证匀速行驶, 速度不宜过快, 车速一般控制在50 km/h, 防止在测绘过程中出现GPS 接收信号中断, 而使测绘数据不准确。

(4)测绘过程中不应长时间停留在某个区域。

当正在进行路线测量时, 如果较长时间在某个区域停顿时,要求PDA 操作人员暂停测量。避免长时间停滞在这个区域造成在PDA 显示的路线发生飘逸。

(5)测绘过程中基本信息处理。

由于PDA 对路线的线形和里程是自动记录的, 为使测绘过程中保证测绘准确迅速, 要求PDA 操作员对路线的基本信息不要过多输入, 只需旁边的记录员详细记录每一条路线的基本信息以及附属设施的基本参数。对于路线的基本信息可在内业处理过程中进行补充和完善。

(6)测绘过程中跨区路线处理。

由于地形复杂, 一些路线的基本信息在同一条线上都不尽相同。对于一些路线里程比较长, 是跨省或跨市(区)或跨乡(镇)的, 要对这些路线进行分段, 对于带路者要熟悉这一区域的地形, 做到不出现任何误差。记录员要在记录本上详细记载分段情况以及分段路线的基本信息。对于跨省或跨市(区)乡(镇)的路线一定要在当天测完, 方便以后的内业处理。

3.2 内业处理

外业采集到的地图数据还需要经过整理修饰才能应用, 路线上的附属设施信息也需要完善, 因此要最后得到完美的电子地图, 内业处理工作是必不可少的。内业数据处理操作的流程如图2 所示:

内业处理是一个重要的环节需要各人员协同完成, 其具体有以下几个方面:

(1)测绘地图的数据传输。

将测绘的地形图通过数据线拷贝到PC 机的硬盘上, 启动e-Road For PC 进行数据的编辑。e-Road For PC 上的功能同PDA 上的e-Road For PDA 是一样的。因此, 可在e-RoadFor PC 上进行内业的处理。

(2)测绘地图的数据编辑。

通过e-Road For PC 在地形图上进行地图编辑。要求外业测量时的数据记录员将路线的基本信息和附属设施信息进行编辑完善, 保证不丢失任何数据。

(3)测绘地图的数据合并。

编辑完成所有的路线基本信息和附属设施信息后, 需要进行地形图的合并。合并前要选择好底图, 最好使用空底图, 这样可尽量减少路线的飘逸, 然后再进行合并, 合并时要按照外业测绘的时间顺序来合并。

(4)测绘地图的顶点编辑。

由于外业测绘过程中存在信号飘逸, 因此在内业处理中, 需要PDA 操作者对飘逸的路线进行顶点编辑, 将飘逸的顶点拉到实际位置, 对于一些重复的顶点要进行删除。

(5)测绘地图的校核。

校核时最好让熟悉地形的带路者进行校核, 这样能确保每一条路线的准确性。如果当地有其他的地形图时, 可对照测绘地图的路线有无偏差。如果路线偏差比较严重或者信号飘逸严重,为保证数据的准确性最好是进行重测。

4、结束语

7.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇七

关键词:GPS,工程测量,技术应用

现今随着技术的不断发展, 全球定位系统的全称是导航卫星定时测距/全球定位系统, 通常所说的GPS是 (Global Positioning System) 的简称, 是美国国防部于1993年底建成的军民两用卫星导航定位系统。它是一种可以通过定时和测距进行空间交会定点的导航系统, 可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。

1 GPS系统的组成

GPS定位系统由GPS工作卫星组成的空间部分、若干地面站组成的地面监控部分及以接收机为主的用户部分组成。三者具有独立的功能和作用, 又有机结合形成完整系统。

2 GPS是根据什么来进行定位的

GPS接收机在地面上接受位于天上的至少4颗GPS定位卫星的信号 (电磁波) 。根据定位信号到达GPS接收机的时间差, GPS接收机就可以计算出自己距离卫星的准确距离。又因为GPS定位卫星在天上的位置是已知的, 所以可以通过公式, 把这个位置和刚刚得到的距离, 换算出GPS接收机在地面的位置 (经纬度、海拔等等) 。

3 GPS在工程测量中的优点

3.1 测站之间无需通视。

测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点, 使得选点更加灵活方便, 这样可节省大量的造标费用。

3.2 定位精度高。

一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×10-6, 而红外仪标称精度为5mm+5×10-6, GPS测量精度与红外仪相当, 但随着距离的增长, GPS测量优越性愈加突出。实验证明, 在<50km的基线上, 其相对定位精度可达12×10-6, 而在100~500km的基线上可达10-7~10-6。

3.3 观测时间短, 人力消耗少。

用GPS进行静态相对定位, 在<20km的短基线上, 快速相对定位一般只需15~20min;进行动态相对定位测量时, 在初始化工作完成后, 流动站可随时定位, 每站观测仅需几秒钟。

3.4 提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时, 可以精确测定观测站的大地高程。

3.5 操作简便。

GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态, 而其它观测工作如卫星的捕获, 跟踪观测等均由仪器自动完成。

3.6 全天候作业。

GPS观测可在任何地点, 任何时间连续地进行, 一般不受天气状况的影响。公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形式, 这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大隧道等, 也有布设成三角网、线形锁等形式。

4 GPS在工程测量中的实施

4.1 选点与建立标志

选点应满足以下条件:点位应选在交通方便、易于安置接收设备的地方, 且视场要开阔;GPS点应避开对电磁波接收有干扰的物体, 如微波站、电视台、高压线、大面积水域等。

4.2 外业观测

GPS外业观测主要包括天线安置、观测作业和观测记录等。

4.2.1 天线安置

天线安置的内容包括对中、整平、定向和量测天线高。进行静态相对定位时, 天线应架设在三角架上, 并安置在标志中心的上方直接对中, 天线基座上的圆水准气泡须居中。定向是使天线的定向标志线指向正北, 定向误差一般≤±3O~5O。天线高是指天线的相位中心至观测点标志中心的垂直距离。

4.2.2 观测作业

观测作业的主要任务是捕获GPS卫星信号对其进行跟踪、接收和处理, 以获取所需的定位信息和观测数据。天线安置完成后, 将GPS接收机安置在距天线不远的安全处, 接通接收机与电源、天线的连接电缆, 经检查无误后, 在约定的时间打开电源, 启动接收机进行观测。

4.2.3 观测记录

观测记录的方式一般有两种: (1) 由接收机自动形成, 并保存在接收机存储器中供随时调用和处理; (2) 测量手簿, 由观测人员填写。观测记录是GPS定位的原始数据, 也是进行后续数据处理的唯一依据, 必须要真实、准确。

4.3 成果校核与数据处理

观测成果应进行外业校核, 这是确保外业观测质量和实现预期定位精度的重要环节。观测任务结束后, 必须及时对观测数据的质量进行校核, 对于外业预处理成果, 要按《规范》要求严格检查、分析, 以便及时发现不合格成果, 并根据情况采取重测或补测措施。成果校核无误后, 即可进行内业数据处理。内业数据处理过程大体可分为:预处理, 平差计算, 坐标系统的转换或与已有地面网的联合平差。

5 GPS在工程测量实施中的注意事项

5.1 开机后必须等卫星跟踪灯慢闪, 表示正在跟踪4颗或4颗以上卫星后才可以按下数据存储键。

5.2 数据存储灯开始会长亮表示正在存储, 然后慢闪表示已存储够快速静态数据;

需要注意的是外业观测过程中应时常注意查看数据存储灯和电池LED指示灯, 如果数据存储灯快闪表示正在存储但数据快满, 灯熄表示停止存储, 数据PC卡已满;电池LED指示灯绿色表示正在使用, 黄色表示正待用, 常亮表示够用, 绿灯慢闪表示低电, 黄灯慢闪表示坏的, 灯关闭表示无电。

5.3 外业观测后应及时导出所测数据, 删除多余数据并为第二天留出记录空间。

5.4 GPS仪器的选用要选择精度不低于基线精度5mm+1×

10-6、高程精度10mm+2×10-6, 性能较为稳定且受外界环境因素影响小的GPS。

5.5 GPS高程测量观测时要充分考虑影响GPS测量精度, 诸如GPS图形结构、电离层影响、正确量取天线高等因素。

最大程度地减少误差影响。

5.6 外业实施过程中, 要经常连测一些已知水准点, 随时进行高程比较, 以避免气候等不确定因素引起的观测数据粗差。

5.7 GPS高程测量虽然经过科学的数据处理可以保证精度满足

需要, 但由于搜集或建立测区重力成果, 数字高程模型, 重力场模型等资料不是一件轻而易举的事情, 况且GPS高程测量数据经过处理才能达到相应等级的高程精度, 再者相关规范也无明确规定, 所以建议在生产中应有选择地使用GPS高程测量技术。

结束语

总之, GPS系统的卫星定位原理、优点、实施及其在实施注意事项, 对高程测量工程将起到重要作用。

参考文献

[1]胡友健, 罗昀, 曾云.全球定位系统 (GPS) 原理与应用[M].北京:中国地质大学出版社, 2003.

8.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇八

【关键词】激光雷达;工程测绘;应用 随着上世纪80年代激光机技术的突破,推进了激光技术的进一步发展。激光雷达采取与激光测距器类似的原理和构造进行研制,其工作在由红外到紫外光谱段的探测系统中。由于激光雷达的不断改进,其重复频率快、峰值功率高、体积小、波长范围广,目前已在工程测绘的多个领域得以应用。

1.激光雷达测绘技术概述

激光雷达是在光频波段工作的雷达,且与微波雷达的工作原理相近,利用光频波段的电磁波向目标地点发射探测信号,然后再将接收到的同波信号和发射信号进行比较,进而得知目标的方位、距离、高度等具体位置,以及其运动状态信息,以实现对目标的跟踪、探测和识别。激光测距机是简化的激光雷达形式,在激光测距技术的基础上,实现方位配置、测量俯仰状态、自动跟踪激光目标等,以此构成完整的目标探测与跟踪激光雷达。一般情况下,激光雷达由激光接收机、激光发射机、伺服控制系统、信息处理系统、操控显示终端组成,且激光雷达可根据不同方法进行分类:如果按照发射波形与数据处理的方式,可分为连续波激光雷达、脉冲激光雷达、脉冲压缩激光雷达、脉冲多普激光雷达、动目标显示激光雷达及成像激光雷达等;如果按照安装的平台划分,则分为机载激光雷达、地面激光雷达、航大激光雷达以及舰载激光雷达等;根据完成的不同任务,分为靶场测量激光雷达、火控激光雷达、障碍物回避激光雷达、导弹制导激光雷达、飞机着舰引导激光雷达。

在实际应用中,激光雷达可以单独使用,也可与微波雷达、红外电视、可见光电视、微光电视等组合使用,让系统既能搜索到远距离目标,也可实现目标精密跟踪,在当前工程测绘中应用广泛。

2.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

2.1础测绘

在基础测绘中,包含数字正射影像、数字线划地图以及数字栅格地图。对于数字正射影像与数字线划地图来说,其生产离不开高精度三维信息的技术支持。例如,数字正射影像就是在精确的地形信息基础上,实现数字微分纠正而获得。由于数字摄影测量工作的程序较复杂,对设计要求与技术路线也非常严格,同时对生产人员提出更高的技能要求。而机载激光雷达技术所提供的地面三维坐标,则可以满足高精度影像微分纠正的要求,让数字正射影像生产更加容易,并不需要数字摄影测量平台,极大降低成本,在一般遥感图像处理系统中就可以实现规模化生产。另外,高精度的激光点云数据,可直观反映地物、植被等三维信息,充分利用这些资源,实现更加精准的判读与测量,提高数据的采集效率与质量。

2.2精密工程的测量

很多精密工程的测量,都涉及到测量目标的采集,并获得三维坐标信息或者三维物体模型,例如在水文测量、建筑测量、沉降测量、电力选线、文物考古、变形测量等行业中。地面激光雷达和机载激光雷达就是解决这类问题的有效方法。利用数码相片获得纹理信息,并与构筑物模型实现叠加,以构建三维模型,可有效实现对景观的规划分析、物体保护、形变测量、规划决策等。例如激光雷达技术在铁路设计、公路设计中提供的高精度地面高程模型,可便于线路的设计与施工方法精确计算。在电力线路设计过程中,利用激光雷达技术的成果数据可以对整个线路有所了解,包括公共区域内的地物、地形等要素;在电路线维护或抢修时,根据电力线路中的激光雷达数据点,以及对应地面裸露点的高程,计算出任意位置线路距离地面的高度,方便维护与抢修;另外,在树木的密集区内,也可利用激光雷达估算出需要砍伐树木的面积与木材量。

2.3数字矿山的构建

数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要,也对促进矿山可持续发展具有重要作用。近年来,我国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境,而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重,矿山系统内的功能受到局限,矿山的人力、物力、财力都有所影响。

若想解决这些问题,必须加强对数字矿山的重视。利用激光雷达数据滤波迅速提取矿区内的相关数据,建立起三维虚拟地面模型,并确定建筑物的合理区域,提取建筑物的顶面信息,以重建建筑物模型。建筑物的模型和地面的分层组合建模、匹配融合等,实现塌陷区的生态环境与经济评价,对由于沉陷造成的土地侵蚀与裂缝进行分析,调查沉陷区的建筑物破坏情况,以及检测滑坡地质灾害等。

2.4电力传输与管道布图

在直升机平台上工作的激光雷达系统,最适用于测量传输线路。由于直升机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行,比固定翼飞机节约成本,并且直升机可以随时根据需要调整高度和速度,以获得更为精准的数据。如果在激光雷达应用平台中同时使用录像机、数字相机及其他传感设备,既可实现激光雷达测量,也可同步进行线路检查及制图工作。

2.5森林工业的应用

机载激光雷达系统最早应用的商业领域即森林工业,由于森林业发展与国土管理都需要森林及其树冠下端地形的准确数据,而传统技术中很难获得树高及树的密度的精确信息。机载激光雷达与卫星成像不同,当利用这种技术勘测树冠下的地形时,还可同时获得树的高度。在对数据的后处理中,独立的激光返回值可分为地面返回值与植被返回值两部分,并以此计算出更多林业相关信息,如树高、材质、树冠覆盖以及生态环境等,这些都是传统摄影测量或者地面测量无法获得的信息内容。

2.6规划城市建设

自从进入21世纪,数字电视已成为各地力争构建的信息化目标。空间信息则成为数字城市的基础平台与框架,也是规划城市建设的重要内容。通过激光雷达测绘技术的应用,可以获得高精度、高分辨率的数字正射影像与数字地面模型,为城市规划与发展提供宝贵的空间信息资源,也是构建数字城市的重要技术支持。

另外,若想构建数字城市,还需要满足可测量、真三维、高精度等要求,具有真实效果的城市三维模型是管理城市的虚拟平台。如果应用传统技术,若想实现城市三维建模,工艺比较复杂,且工作量大、工作效率低,最终效果不理想,对数字城市的服务深度与宽度有所影响。如果利用激光雷达测绘技术,对地面建筑物进行空中激光扫描或者地面多角度激光扫描,则可迅速获得高精度、高密度的三维点坐标,再加上软件的后期处理,即实现点云数据的模型构建与纹理映射,全方位构建城市三维模型,对数字城市建设的基础数据持续性、历史性提供保障。

由上可见,激光雷达测绘技术将成为未来工程测绘的发展方向,具备更多的优势。通过激光雷达测绘技术与其他测量技术的配合使用,将提高工程测绘的效率与质量。但是目前我国在激光雷达的数据处理方面技术尚不成熟,仍需进一步深入研究。

【参考文献】

[1]朱筱茵.基于激光雷达的数字化精密测量技术研究[J].长春理工大学:光学工程,2010.

9.纳米技术在机械工程中的应用浅谈 篇九

陈勇 新疆生产建设兵团第五建筑安装工程公司 832000

摘要:作为一项重大的科技突破,纳米枝术的研发已经应用到了社会的各个领域之中,在机械工程中,应用纳米技术已经成为了核心,其外在的表现存在于各个方面,本文从实际出发来对纳米技术应用于机械工程进行了展现,同时也就得出了应用了纳米技术的机械工程相对于传统的机械工程来说的改变。下面,笔者就对纳米技术在机械工程中的应用进行探讨。

关 键 词:纳米技术;纳米材料;机械工程

前言:纳米和技术就是借用单一的分子、原子制造物质的一种科学技术,纳米科学技术将很多现代的先进科学技术作为基础,并加以改进和升华,成为了现代科学和现代技术组合后的重要产物之一,其中,现代科学主要包括分子物理学、介观物理、量子力学和混沌物理,现代技术主要包括核分析技术、扫描隧道显微镜技术、微电子技术以及计算机技术,纳米技术是一系列的全新科学革命。纳米技术应用广泛,其中在机械工程中的作用是不可估量的,各国家都开始对这方面的研究,纳米技术在机械工程方面的应用有以下几方面:

一、纳米材料运用

合肥大学研制成功了纳米新型陶瓷刀具,这标志着利用纳米材料制作新型金属陶瓷刀具的问世。这项研究史载金属弹词中加入了纳米氧化钛从而细化品粒。因为对于品粒的细化可以增加材料的硬度和甚至断裂任性。同时,这种纳米技术的应用也大大优化了其力学性能,纳米材料加入到传统的金属陶瓷中对其力学性能来说是个很大的提供,刀具的寿命也提高到 2 倍以上。

二、微型纳米轴承

当前形势下,纳米技术不仅仅是一门单一的新型技术或者学科,他被广泛应用到各类学科之中,其中机械工程进行纳米技术的应用,已经对机械工程学科技术的变革产生了不可估量的重要作用。纳米技术在机械方面乃至微观机械技术的应用,成为了我们这个世纪的研究核心,在机械工程方面,纳米技术主要应用于微型轴承上面,传统的轴承,体积较大,摩擦力仅仅能靠润滑来进行,但仍不可避免纳米轴承主要包括以下两个特点:

1、微型:,微型纳米轴承的仅仅为一根头发直径的万分之一,其应用到机电系统微型的轴承是只有 1nm,为微型机械的千分之一大小。

2、摩擦力极小。如果轴承体积很小,那么,套在一起,管子之间摩擦力就会将微型轴承的弱点暴露出来,其产生的摩擦力很大的时候,会导致微型轴承无法使用。通常纳米轴承与这种微型机械轴承相比较,摩擦力仅仅是其最小值千分之一。

三、纳米技术马达

新一代的纳米技术马达是油美国一家公司生产,这种微型马达的体积只有一般电磁马达体积的二十分之一,它的长度比火柴杆还要短很多,但是竟然能够负荷4千克的重量,它的寿命可以达到100多万次。这种马达主要通过运用纳米技术制造智能材料来取代传统的铜线圈以及磁铁,所以它比传统马达重量更轻、噪音更低,可以说是世界上最轻便、最静音的马达,同时成本也比传统马达更加低。当前这种微信马达在机械中运用的并不多,主要用于汽车电动车窗。

四、纳米磁性液体在旋转轴中应用

通常情况下,静态密封都是采用金属、塑料或者橡胶等材料制作而成。在旋转条件加,动态密封一直没有对其问题进行解决,动态密封不能在高真空、高速的条件下进行动态的密封。此外磁性液体也对新型润滑剂的制造起了促进作用,由此可见,在机械工程中应用纳米技术对机械工程的不断发展有着深刻的影响。

1、磁性液体的尺寸效应:纳米技术领域中,其最显著的效果是将轴承的传统尺寸单位缩小,将毫米转化为纳米,将纳米技术应用到机械工程中,可降低机械体积,促使微型机械的形成和产生。这种产生是指可以进行成批制作的微传感器、微能源、微驱动、集合微结构、信号等等处置装置为一体的微型机电系统,此系统大部分将纳米技术成果进行了运用,是整个纳米技术的重要组成部分。

2、磁性液体在选择轴重应用材料的多元化:纳米技术使原材料更加微小的形态,其功能更加强大,不仅仅能对传统材料进行改良,同样能够使新材料源源不断的产生。磁性液体密封技术便是证明,利用磁性液体可以被磁场控制的特性,将纳米单位的液体置于磁场之内,从而达到密封的效果。同时在材料运用中可将微量的元素融入到基础材料中,达到更好的效果。纳米复合氧化锆是成功应用在工业上的纳米材料,这种材料提高了材料的耐高温性能和导氧及储氧功能,因此广泛运用于汽车发动机系统中。

3、纳米材料摩擦性能:纳米技术最显著的特性就是其擦性能,在机械中,各种轴承等都存在着摩擦,但是纳米材料的出现,使得各类机械结构尺寸便小,同时对于过小的零件,摩擦力便显的尤为重要,摩擦力如果相对较大,则零件便会造成磨损。但是纳米技术也同样克服了这一问题,现已出现纳米材料几乎无摩擦的状态。美国科学家研制的这种微型纳米轴承可在运动是无磨损和撕裂,达到了理想的效果。

4、纳米技术节能效果:纳米技术实现了“小材大用”,带来的又一优势便是节能和环保。在纳米技术的应用中,产生了很多新型材料,它们减少了很多不必要的消耗,使得传统的机械工程中需要的大量材料迅速降低,对于原材料的节约起到了惊人的效果。德国不莱梅应用物理所已研制成功并且申请了一项专利,即用纳米 Ag代替微米 Ag 制成导电胶,可节省 Ag 粉 50%,用这种导电胶焊接金属和陶瓷,涂层不需太厚,而且涂层表面平整,效果理想。纳米材料在机械工程中改变甚至颠覆了传统模式的运转,显示了其强大的科技含量,但是在其运用中,我们仍有很多方面亟待解决:如何准确表征纳米材料的各种精细结构;怎样从结构上分析、解释纳米材料的新特性;能否利用某种标准来预测微区尺寸减少到多大时,材料表现出特殊的性能等等。对于这些问题,我们仍需深入研究,以便纳米技术更好地服务于机械工程领域。

五、纳米技术发展前景 汽车工业以及机械润滑配件的应用;塑胶流道低粘的应用;射出成型时发生粘膜、包封短射、镜面雾化;橡胶IC封装胶和发泡塑料;纳米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性在塑胶膜具等等各个方面的应用都极其的广泛。

结语:以上简单阐述了纳米技术在微型纳米轴承、纳米技术马达及纳米磁性液体饿的那个三个方面在机械工程中的应用进行了探讨,说明了纳米技术的重要性及发展前景。参考文献:

[1]佟鹏,高建强,王兵树,曹文亮.纳米技术的研究与应用.能源研究与信息,2012,(3)

10.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇十

1、GPS1全球定位系统测量技术的特点

1.1观测速率明显提高

相关的研究显示,GPS定位系统在运行的过程中和传统的定位方式相比有着非常明显的优越性,它定位的速度要比以往使用的方式高出很多,使用了全球定位系统之后只用15分钟就可以对距离在20公里以内的静态目标予以定位处理,基准站和个流动站如果其距离在1.5公里之内,可以迅速的作出定位处理,流动站测量的过程中仅仅需要2分钟的时间就可以完成所有的静态定位工作,在这之后就可以对目标进行实时的定位,同时在这一过程中也可以对其予以精准的定位,不同观测站之间的观测查究通常只有几秒钟。

1.2定位准确性更高

柑橘相关的调查发现,全球定位系统在运行的过程中,定位的精准度是非常高的,它甚至是传统的定位方式所无法比拟的,定位的精度非常非高,如果其范围在一百千米到五百千米之间的时候,定位的精度会在7到10之间,定位距离处在1000千米的时候,其准确度可以达到9到10,如果将这一技术应用在300到1500米的工程定位师,如果可以进行一小时以上的观测工作,其误差甚至可以精确到毫米等级,所以在精确度上要有了非常显著的提高。

1.3操作更简单

当前,我国的GPS测绘及时雨和各种先进的科学技术在应用的过程中在不断的结合,所以在这一过程中,GPS操作的方法也更加的简单,在应用的范围上也有了非常好的开拓,该系统在操作的过程中朝着集成化和自动化的方向发展,和其他测绘工作相比,测绘的可操作性有了非常显著的改善,因为GPS功能比较适合使用在测绘工作中,所以在实际的工作中,工作人员只要通过软件操作就可以很好的完成对整个系统的操控,这样也就使得人工测绘过程中的误差大大的降低。工人在实际的工作中需要完成的工作量也越来越少所以也使得工作效率和工作的质量大大的提升。

2、工程测绘中GPS测量技术的应用

2.1GPS在控制城市建设中的应用

在城市建设的过程中,使用GPS技术可以有效的满足城市规划和发展的要求,在城市规划工作的过程中,对精度的要求非常的严格,同时在工作的过程中需要对大范围区域予以有效的控制,使用的频率也相对比较高。在这一过程中也可以更好的对城市的建设和布局进行整体性的规划,这样也就减少了城市规划设计过程中对对公共环境产生的不利影响。当前我国的现代化发展水平有了非常显著的提升,但是城市开发的过程中也对城市的可持续发展造成了十分不利的影响。在这样的情况下,城市测量工作就显得十分的关键,测量的质量对工程的进度和质量会产生非常不利的影响,很多测绘部门在实际的工作中都在试图建设属于自己的CORS站,全球定位测绘技术的加入使得测绘的质量和水平有了非常显著大的提升,它可以及时的获取相应的数据,同时还能按照测绘中的具体要求对其进行适当的调整,和传统的方式相比存在着十分明显的优势。

GPS定位技术在应用的过程中具有非常多的优势,该项技术定位的速度非常快,同时定位的准确性强,在该技术应用的过程中不需要投入大量的资金,在当今的城市建设和发展中已经成为了非常优秀的技术,甚至成为了最佳的技术选择,这种技术在发展的过程中也在不断的普及,所以在这样的情况下也越来越多的被人们应用在城建工作中,这也代表着我国的城建水平有了非常显著的提升。

2.2房地产工程和地籍测绘中RTK技术的应用

GPS测绘技术应用范围的迅速拓展,为各行业的测绘工作带来变革,数据的准确、操作的简便等优势使得GPS测绘技术受到各界的肯定和认可。在地籍和房地产测量中也逐步使用相应的RTK技术,这种技术主要用于对土地的权届界址点的测绘,具有很高的准确性,一般精确度可以达到以及厘米级,完全可以满足该行业的测绘需求。使用GIS系统对GPS测绘技术得到的数据进行处理,就可以直接、快速的得到房地产和地籍图。GPS系统的使用也有一定的制约性,在高压线下,地铁站磁场影响下和城市高层建筑物的遮挡下。没有卫星信号的地方还需要使用经纬仪、全站仪和测距仪等测量工具,对部分数据进行补充,以此来完成数据的收集,确保绘图的完整性和准确性。

RTK技术还可应用于建设用地的勘测定界之中,可以准确的确定界桩的位置,进而确定要使用土地的范围,并计算出应用面积。在建设用地的勘测中使用RTK技术进行测量并计算实际面积是GPS测绘软件的功能延伸,在计算的同时可以进行相应的审核和检验。既简化了传统操作方法的程序,又提高了检测的准确性。对建设用地勘测的发展具有重要的意义。

GPS技术也可用于土地的动态检测。改变了动态野外检测的方法,以现代的GPS检测法代替了传统的平板仪补测法和简易补测等方法。通过这种新兴的测绘方法完全可以满足现阶段土地动态检测的需要。且克服了传统方法速度慢、效率低等问题,同时可以大幅度提高检测的速度和数据的精度,在进行动态监测的同时,节省了时间和人力。

3、结语

当前我国的工程测绘工作得到了非常显著的发展,这和我国科学技术的发展有着非常大的关系,其中GPS技术在我国的测绘工作中有了非常广泛的应用,其在应用的过程中体现出了非常显著的优势,这也代表着我国的测绘工作已经进入到了一个新的阶段,其对社会的进步有着十分积极的意义。

11.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇十一

传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业。随着经济和社会的进步, 现代的数字化技术、全球定位技术 (GPS) 、地理信息技术 (GIS) 、遥感技术 (RS) 等各种新技术在工程测量中得以广泛应用。

2 工程测量中的数字化技术

2.1 地图数字化技术

在建立各种GIS系统时, 对原有地图进行数字化处理, 在建库工作中占据了相当大的工作量, 各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图, 若其现势性、精度和比例尺能满足要求, 就可以利用数字化仪将其输入计算机, 经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器, 针对大比例尺地形图, 大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息, 高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。

2.2 数字化成图手段

大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容, 常规的成图方法野外工作量大, 作业环境艰苦, 作业程序复杂, 同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作, 成图周期长, 产品单一, 难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于发布等特点。目前, 数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法, 主要设备是全站仪、电子手簿等, 其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配, 从而具有较高的成图效率。

3 工程测量中的全球卫星定位技术 (GPS)

GPS是美国从20世纪70年代开始研制, 历时20年, 于1994年全面建成, 具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进, 广域差分技术、载波相位差分技术的发展, 加之美国SA技术的解除, 使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

RTK (Real Time Kinematics, 实时动态) 技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果, 并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式, 是GPS应用的重大里程碑。RTK测量是将l台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测, 将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上, 再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时, 也接收由基准站电台发射的信号, 经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用0TF (运动中求解整周模糊度) 技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度, 最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点, 仅依据一定数量的基准控制点, 便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标, 利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时, 也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此, RTK被广泛应用于图根控制测量, 地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。

4 工程测量中的地理信息 (GIS) 技术

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程, 还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前, GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学, 而且已经成为一门新兴的产业, 在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术, 为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息, 以建立各类专业信息系统, 从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

5 工程测量中的数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理, 应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法, 可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现, 加上GPS技术在摄影测量中的应用, 使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用, 摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化, 为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。

6 工程测量中的遥感 (RS) 技术

遥感 (RS) 技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势, 得到快速的普及, 多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取, 为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

7 工程测量中的“3S”集成技术

“3S” (GPS、GIS、RS) 技术的结合, 取长补短, 是一个自然的发展趋势, 三者之间的相互作用行成了“一个大脑, 两只眼睛”的框架, 即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息, 而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成, 使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程, 其施工范围大、物流量大、施工周期长等, 而“3S”技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。

8 结束语

伴随着测绘新技术的不断进步, 现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。

摘要:文章初步研究了各种新型测绘技术, 包括数字化技术、全球定位技术GPS、地理信息技术GIS、遥感技术RS等在工程测量中的应用及其优点。

关键词:测绘新技术,工程测量,应用

参考文献

[1]李建松.地理信息系统原理[M].武汉:武汉大学出版社, 2006.

12.工程建筑论文-浅谈测绘新技术在工程测量中的应用 篇十二

工程测绘中GPS测量技术应用综述

本人从以下几个方面介绍了GPS的技术应用、定位精度以及其他技术特点,论述了GPS测量技术在工程测绘中的`应用;还介绍了GPS高程在小面积工程测绘中的应用,并分析了GPS高差精度,以供同行参考.

作 者:顾明 作者单位:南通建筑职业技术学校,江苏,南通,226006刊 名:四川建材英文刊名:SICHUAN BUILDING MATERIALS年,卷(期):35(6)分类号:P204关键词:工程测绘 GPS技术 精度

13.测绘新技术在地籍测量中应用 篇十三

姓名:班级:学号: 陈 松 115121-05 20121000846

目录

摘要:...................................................3 第一章 引言..............................................4 第二章 地籍测量基本方法..................................4

2.1、地籍测量的发展.............................................4

2.2、现代地籍测量的内容和特点...................................5

2.2.1、现代地籍测量的内容.........................................................................................5

2.2.2、现代地籍测量的特点.........................................................................................7

2.3、地籍测量精度要求...........................................8

2.3.1、地籍控制测量精度要求.....................................................................................9

2.3.2、地籍碎部测量精度要求.....................................................................................9

第三章 现代地籍技术的测量模式...........................10

3.1、野外数字测量模式..........................................10

3.2、GPS 测量模式..............................................12 3.3、数字摄影测量与遥感模式....................................12 3.4、内业扫描数字化测量模式....................................13

第四章 GPS RTK技术在地籍测量中的应用....................14

4.1、GPS RTK技术的原理及方法...................................14

4.1.1、GPS RTK技术的原理........................................................................................14 4.1.2、GPS RTK的基本组成........................................................................................14 4.1.3、GPS RTK的测量方法........................................................................................15 4.1.4、流动站距基准站的距离...................................................................................15 4.2、GPS RTK测量的技术设计.....................................16

4.2.1、GPS 网形设计规范要求...................................................................................16 4.2.2、GPS 的精度密度及设计依据...........................................................................17 4.2.3、GPS 网的基准设计...........................................................................................18 4.2.4、GPS 网的图形设计...........................................................................................18 第五章 基于遥感影像的地籍测量方法.......................19

5.1、基本思想和技术流程........................................20

5.2、遥感影像处理..............................................20 5.3、遥感图像解译及精度分析....................................21

结语....................................................23 参考文献................................................24

摘要:

随着现代3S技术的快速发展,4D产品和高精度以及高效率的测绘仪的产生,地籍测量将逐渐与现代的测绘技术紧密结合起来,从而让地籍测绘从根本上发生转变。GPS以其测量精度和自动化程度都比较高的优势,成为地籍测绘中的重要技术手段之一。现代地籍测量主要是指利用现代测绘技术以一定的精度测定土地境界、土地权属位置、土地面积并以反映土地利用类型、分布状况以及质量等级的专门测量,它为国家土地管理部门提供具有现时性的土地详查资料,并为土地登记提供依据。本文研究了包括GPS、RTK 技术的原理,分析了新技术的特点,明确了 GPS、RTK技术的施测条件,针对地籍测量的要求,在介绍地籍测绘基本方法的基础上,从经济、精度、时间方面探讨GPS地籍控制测量的技术问题,提出切实可行的技方案。此外还介绍了现代遥感技术在地籍调回中的相关应用等。

本文分为六个部分,其中依次介绍了地籍测量的发展和特点,现代地籍测绘的方法与精度要求,重点探讨了GPS、RTK用于地籍碎部测量的可行性,分析了各种误差来源对定位精度的影响,提出有效的减弱或消除措施。并且论证了使用遥感图像处理来进行地籍调绘的可能性,精度是否符合要求的分析,对于困难地区,采用本文所提出的集成思想是能够解决地籍碎部测量问题,满足地籍测量的精度要求。

关键词:地籍测绘、现代测量、GPS RTK、遥感、第一章 引言

地籍测量是以一定的精度测定土地境界、土地权属界位置、土地面积, 并以反映土地利用类型、分布状况以及质量等级为主要目的的测量工作。地籍测量必须为进一步建立地籍数据库和地籍管理系统提供准确、合理、规范、全面的基础数据,传统的地籍测量手段已经难以满足实际工作的需要,现代测绘技术和方法在地籍测量中正发挥着巨大的作用。随着现代测绘技术的发展, 高精度、高效率的新型测绘仪器的出现, 地籍测量与现代测绘新技术的结合逐渐紧密, 地籍测量的仪器和方法都有了较大的改变。传统的地籍测量手段已经难以满足实际工作的需要, 现代测绘技术和方法在地籍测量中正发挥着巨大作用。与传统的测绘技术相比, 现代测绘可以让测绘产品更加多样化, 技术含量和应用水平更高, 产品的使用与维护更加方便、快捷、直观, 其产品具有明显的优越性。

第二章 地籍测量基本方法

2.1、地籍测量的发展

地籍这个名词的出现和不断发展是人类社会进步、经济发展、生产力和科技术水平不断提高的结果,而地籍产生最基本的原因是因为国家的出现。在人类原始社会当中,土地处于大家“予取予求”的状态,那时的人们共同劳动,按照氏族的内部规则分享人们的劳动产品,并不需要去了解土地所处的状况及人与地的关系。但是随着生产力的发展和社会的进步,国家这个凌驾在劳动人民群众之上的机器出现了。这个时侯,地籍这个作为为维护国家机器正常运转的工具也随之出现了。而且它在保障国家的税收、维护国家土地制度等方面发挥了非常重要的作用。

从技术的层面讲,关于评价土地质量的理论、技术和方法日趋完善,土地的质量评估资料被纳入地籍中。随着社会的进步、生产力的提高和科学技术的发展,测量最为地籍基础数据的获取手段,无论测绘方法还是测绘仪器都有了长足的进步,使得地籍测量的精度更高,地籍图的内容更加丰富,对边界等要素的描绘更加清楚和准确。这也就为一个国家的政府部门在进行决策和规划时提供了一个可靠的依据。这时的地籍资料已经广泛地被房地产经营管理、规划设计、土地开发、土地整理、财产税收、法律保护等领域所使用,地籍的内容也更加地丰富多彩,扩展了传统地籍应用领域,已经成为了多用途地籍,这也是今天在我们所说的现代地籍。

2.2、现代地籍测量的内容和特点 2.2.1、现代地籍测量的内容

所谓的现代地籍测量是为了获取并表达各种地籍信息而进行的各项测绘工作,它的基本内容就是测定土地以及土地附着物的权属界线、位置、面积等。现代地籍测量的具体内容如下:(1)现代地籍的控制测量

现代地籍的控制测量又分为两个过程,平面控制测量及高程控制测量。平面控制测量的目的是测定控制点的平面位置,根据精度的不同它又被划分为基础控制测量和图根控制测量。在布设平面控制网时应当遵循从整体到局部、由高级到低级、分级布网并且逐级控制的基本原则。高程控制测量的目的是测定控制点的高程,它一般采用水准测量的方式来完成,在某些情况下也可以采用三角高程测量。现代地籍测量的控制测量应按地籍测量技术规范进行外业观测与内业计算。

(2)测定行政区划界线和土地权属界线的界址点坐标。(3)地籍测量外业数据的获取。

a)实际测量单位及个人宗地的界址点、宗地内的地物点及地形点的坐标。b)导出实测点坐标并在计算机上借助成图软件展点。

c)参照外业草图,在地籍软件的支持下,将所展的点进行绘图处理。d)把做好的图用绘图仪打印出来,到实地去检查有无漏测和测错,并在图纸上进行标注。

e)根据实地检查的情况,到现场去进行补测,并在内业进行修改。f)通过外业实际打点检查,在确定地籍图的精度满足要求的前提下,在图上标界址点和界址线,最后输出地籍图和街坊地籍图。

(4)地籍测量的内业编绘

a)地籍测量内业的主要内容是外业获取的数据输入和各项成果的输出。地籍测量的内业成图编辑是在地籍成图软件上进行的。

b)根据外业权属调查的结果和权属所有人的产权证、土地证和身份证等信息进行地籍调查表的填写和等级编号。

c)将外业获取的数据进行计算机的输入,并进行地籍图的绘制。d)把做好的地籍图进行绘图仪或打印机的输出,工外业检查使用。e)经过外业实地巡视检查和打点检查后,在计算机上进行修改和处理。f)在计算机上对地籍图标明界址点和绘制界址线,按街坊进行划分,并绘制街坊地籍图、宗地图、分幅地籍图、图幅接合表和控制点展点图(1∶5000)。

g)打印宗地图及各类面积统计表等。

h)根据应该上交的成果目录逐项整理各项成果资料,并进行技术总结。(5)地籍测量成果的检查与验收

检查验收的程序是:作业员进行自查—各作业组进行互查—测量队检查—上级门检查—省质检部门检查。(6)地籍测量成果提交

地籍测量应当提交的成果包含:控制测量图件资料、控制测量外业记录手簿、碎部测量的观测数据、控制点的点之记、地籍调查表、地形图、地籍图、街坊地籍图、宗地图、分幅地籍图、面积统计表、技术总结等资料。并提交以上各种成果自交的电子数据光盘。地籍测量流程图如图 2.1:

图 2.1 地籍测量流程图

2.2.2、现代地籍测量的特点

不同于基础测量及专业测量,现代地籍测量有它自己的特点,我们认为只要是涉及到了与土地及土地上的附着物有关的测量问题都被看做是地籍测量。具体情况表观为:

(1)现代地籍测量是在政府干预下的一项基础性的测绘工作,它也是具有法

律意义的政府对土地行使行政管理职能的行政性的一种技术行为。世界上的其它国家,一般都把地籍测量称为官方测绘。那么在我们国家,每次都是经过朝廷或者政府下达命令进行的地籍测量,这样做的目的其一是为了对土地产权的保护,其二是为了保障政府对土地行使税收权利。在当前阶段开展的现代地籍测量工作,也是国家为了保护土地、保护土地所有者及使用者的合法权益、有计划地合理使用土地为根本目的,并为社会的发展以及国民经济的提高提供重要的基础资料。

(2)现代地籍测量可以为政府决策部门进行土地管理工作时提供精确的而又

可靠的地理参考系统。透过地籍的发展历史以及在地籍的发展过程中进行的地籍测量的历史过程,测量技术一直都是地籍资料获取的关键技术之一。通过对地籍进行完善的测量工作,可以为解决土地纠纷、保护土地所有权和使用权以及对土地进行税收等方面提供合法的准确的数据。(3)现代地籍测量工作都是以前期的地籍调查为基础进行的。通过充分仔细 的地籍调查,可以获得完整的各种地籍调查资料,经过对调查资料的整理和分析,确定有效的地籍测量方法,最终提供满足地籍测量与干礼需要的各种文字、数据和图件资料。

(4)现代地籍测量也是对土地及房屋等各项证件进行的一次勘验。在地籍调

查和地籍测量的基础上,可以重新审核持证人对土地及房屋等所有权的位置和范围,勘验产权登记与实地使用情况的一致性,通过现场实际测量,可以为土地房屋等的权属进行确认,为地籍管理提供可靠的法律依据。(5)现代地籍测量中使用的测量技术标准要严格遵守国家地籍测量技术规范

要求。国家地籍测量技术规范标准是进行现代地籍测绘的根本依据,在进行地籍测量的过程中必须严格遵守。对地物地貌的测绘,在精度上要确实满足要求,地籍测量提供的各种数据是政府进行土地等管理的法律依据,必须客观和公正,符合实际情况。

(6)现代地籍测量的内容现势性强。当今社会经济发展迅速,土地开发利用

和国家基础设施建设步伐加快,随着人们生活水平的提高,居住环境不断在改善,地籍的内容变化频繁。为了能够保持地籍内容的现势性,必须较之以前缩短地籍测量的周期,只有这样才能及时准确的反应土地的使用状况和其上附着物的情况,是地籍反应的内容与现实保持最大限度的一致性。

(7)现代地籍测量的技术和方法更加先进。在现代地籍测量中,已经集成了

当今测绘领域最先进的技术和方法,不仅有对普通测量、面积量算等知识的应用,而且把数字化测图技术、数字摄影测量与遥感技术、现代大地测量技术以及 GPS技术等应用到了现代地籍测量当中,使得现代地籍测量的精度更高,速度更快,地籍成果资料更加全面和客观。

2.3、地籍测量精度要求

地籍测量包括地籍控制测量和地籍碎部测量,在实际工作中,地籍测量的精度要求及成图比例尺取决于所测地区地籍要素的复杂程度及经济发展要求。

2.3.1、地籍控制测量精度要求

地籍控制测量必须遵循的原则是: 从整体到局部、分级布网,由高级到低级分级控制。地籍控制测量又分为基本控制测量和地籍控制测量2 种。地籍以测量工作按照基本控制测量为基础,可以分为一级、二级,可布设为相应级别的三角网、测边网、导线网和GPS 网。地籍平面控制测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系,条件不具备的地区,可采用地方坐标系或任意坐标系。地籍控制测量的精度是以界址点的精度和地籍图的精度为依据指定的,《地籍测量规范》规定,地籍控制点相对起算点的点位中误差不超过± 50 mm。

2.3.2、地籍碎部测量精度要求

地籍碎部测量即界址点和地物点坐标、地类要素的获取,包括定境界线、土地权属界址线和界址点、房屋及其他构筑物的实地轮廓、铁路、公路、街道等交通线路及海岸、滩涂等主要水陆设施的测绘。界址点是界址线或边界线的空间或属性的转折点,而界址点坐标是在某一特定的坐标系中利用测量手段获取的一组数据,即界址点地理位置的数学表达。界址点坐标的精度,可根据测区土地经济价值和界址点的重要程度来加以选择。在我国,考虑到地域和经济发展不平衡,对界址点精度的要求也应有不 同的等级(见表1)。

地籍测量是以地籍调查为依据,以测量技术为手段,从控制到碎部,精确测出各类土地的位置与大小、境界、权属界址点的坐标与宗地面积以及地籍图,以满足土地管理部门以及其他相关部门的需要。

第三章 现代地籍技术的测量模式

地籍测量专业性强,地籍数据具有法律效力,对数据精度要求高,配套的成果资料(图、表、册、卡等)现时性强,同步变更需及时。因此,根据地籍测量所特有的专业性,现代测绘技术对于地籍测量来讲,主要有野外数字测量、GPS 测量、数字摄影测量与遥感、内业扫描数字化测量4 种模式。受环境和技术的约束,这些模式各有优缺点,但能相互补充,从而实现地籍信息的全覆盖采集。

3.1、野外数字测量模式

数字测绘技术充分利用现代信息产业和计算机制图理论发展的最新成果,成为现代测绘的主流。全野外数字测绘产品主要是全野外测绘的基础数字地形图、地籍图,是建立适用于国土、规划、房产、城建、水利、电力等部门地理信息系 统的主要基础信息库来源。地籍也是如此,地籍数据库和地籍管理系统质量的好坏,取决于运用这种测量模式采集的数据。同时如果基础数字测绘产品质量标准较高,可供不同部门使用,避免资金的重复投入。针对数字地籍测量的三个环节———确权、测量、编绘,作业流程的科学化是保证质量的关键,同时还要注意作业工具的合理选择和搭配。野外数字测量主要使用的是全站电子速测仪,根据所搭配使用的硬件不同分3 种方式:

(1)全站仪+电子记录簿(如PC-E500,G RE3,G RE4 等)+测图软件。是利用全站仪在野外实地测量各种地籍要素(控制点和目标点)的数据,在数据采集软件的控制下,实时传输给电子记录簿,经过预处理后,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。全站电子速测仪、电子手簿是目前最新的测量仪器,同传统的测量手段(外业白纸测量、内业数字化)相比,智能化方面有了很大的进步,能够实现角度、距离的自动计算,技术容易掌握,但受硬件设备的限制,操作可视性较差,草图容易出错,功效不高。

(2)全站仪+便携式计算机+测图软件。是集数据采集和数据处理于一体的数字式地籍测量方式。通过全站仪在实地采集全部地籍要素数据,由通信电缆将数据传输给便携式计算机,数据处理软件实时处理并显示所测地籍要素的符号和图形,原始采样数据和处理后的有关数据均记录于相应的数据文件或数据库中。由于现场成图,具有直观、快速、高效的优点,可价格昂贵、野外环境适应能力较差。

(3)全站仪+掌上电脑(PDA)+测图软件。作业方式与②相同,采用蓝牙传输,这种系统定位于地籍数据的前端采集部分,通过使用体积较小、便于携带的PDA 来满足外业测量的智能化、电子化要求。从地籍测量外业的结果来看,该系统具有多种数据格式的融合显示、多种地籍测量方法的可视化实现、自由测站的自动化计算功能,并且掌上电脑价格低廉、操作简便、现场成图、度和效率都很高。这种系统虽然不完善,随着硬件和软件的发展,前景十分广阔。3.2、GPS 测量模式

GPS 本身就是现代测绘技术的一种标志。在现代地籍测量中主要用GPS 控制整个测区,以满足精度的需要。随着RTK技术的迅速发展,GPS+RTK 技术几乎覆盖整个测量领域。这种测量模式能实时地获取地籍要素坐标信息(通过实例证明,可以得到厘米级甚至更高精度),能够满足地籍测量高精度的前提下,在作业现场提供经过检验的测量成果,摆脱后处理的负担和外业返工的困扰。GPS RTK 技术主要有两种方式:

(1)GPS RTK 接收机+测图软件。利用GPS RTK 接收机在野外实地测量各种地籍要素数据,经过GPS 数据处理软件进行预处理,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。GPS RTK 接收机是一种实时、快速、高精度、远距离的数据采集设备。其显著的优点是控制点大大减少,测量效率大大提高。缺点是必须绘制测量草图,一些无线电死角和卫星信号死角无法采集数据,必须用全站仪进行补充。(2)GPS RTK 接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。克服集中数字测量模式的缺点,发挥各自的优点,可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘,实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。

3.3、数字摄影测量与遥感模式

应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源,以激光测距系统(LIDAR)、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS/INS 为主体的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段的迅速发展,不但能完成地籍线划图的测绘,还可以得到各种专题的地籍图(如正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等),同时利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量作好参照。由于地籍测量的精度要求较高,数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,其控制点和目标点主要采用航测区域网法和光束法进行平差,即所谓的空三加密,进而通过专有数字摄影测量的数据处理软件,完成地籍测量的内外业。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强,既具有线划地图的几何特征,又具有数字直观、易读的特性;地籍图上的界址点完善,不受通视条件的限制;除要用GPS 像控和地籍权属调查外,大部分工作均是在内业中完成,既减轻了劳动强度,又提高了工作效率,是一种广有前途的地籍测量模式。

3.4、内业扫描数字化测量模式

用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据,而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到,或把已有界址点的坐标数据输入计算机,然后将这两部分数据叠加,并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。“准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式,即在已有的地形图上根据地籍台帐实地标绘宗地界址线,划分街道、街坊、调查区及编号,调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数,标示不清或精度不符时,可待日后做地籍调查和变更填补;这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强,并且具有完备的控制点和目标点。鉴于现代测绘技术在地籍测量中的几种模式,可以总结现代地籍测绘技术的三个特点:专业性、数字化、网络化,即以数字化的采集模式获取具有很强专业性的地籍要素并最终建立地籍数据库和地籍管理信息系统以实现网络办公自动化。但是上述四种模式以及各种组合方式各有优缺点和适应范围,因此在很大程度上并不是单独使用。根据测区的实际情况(如地形、地貌、建筑物、已有资料等)、各种模式的适用环境和作业单位的实力背景,可以选择经济、高效的测量模式,以达到地籍测量的精度要求。

第四章 GPS RTK技术在地籍测量中的应用

4.1、GPS RTK技术的原理及方法 4.1.1、GPS RTK技术的原理

GPS RTK技术采用差分GPS三类(位置差分、伪距差分和相位差分)中的相位差分。这三类差分方式都是由基准站发送改正数,由流动站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果,所不同的是发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同.前两类定位误差的相关性会随基准站与流动站的空间距离的增加其定位精度迅速降低,故GPS RTK采用第3种方法.GPS RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于流动站上,基准站和流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值.然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给流动站以精化其GPS观测值,得到经差分改正后流动站较准确的实时位置.流动站可处于静止状态,也可处于运动状态.RTK分修正法和差分法.修正法是基准站将载波相位修正量发送给流动站,以改正其载波相位,然后求解坐标.差分法是将基准站采集的载波相位发送给流动站进行求差解算坐标.前者为准RTK技术,后者为真正的RTK技术。

4.1.2、GPS RTK的基本组成

以美国天宝(Trimble)5700双频接收机为例来说明RTK的系统组成:

RTK系统的组成(以下Trimble5700为例)

基准站

基准站GPS接收机及接收天

线无线电数据链电台及发射天线12V 60A直流电源

流动站

流动站GPS接收机及接收天线无线电数据链接收机及天线

TSC1控制手簿 4.1.3、GPS RTK的测量方法

(1)“无投影/无转换”法.直接用接收机在基准站和流动站接收WGS84坐标和相应的地方坐标根据一定数学模型进行转换.这种方法基准站不一定要安置在已知点上,但根据不同的转换方法,需要观测一定数量的已知点。

(2)“键入参数”法.把用静态观测求得的WGS-84坐标和地方坐标键入到控制手簿中,进行转换,也可以置入静态观测平差时求取的转换参数.该方法基准站须架设在已知点上,但可以不观测其它已知点(为了检核,建议在方便时还是观测一定量的已知点)。

设置一台GPS接收机作为基准站,并将一些必要的数据如基准站的坐标、高程、坐标转换参数等输入控制手簿,一台或几台GPS接收机设置为流动站.基准站和流动站同时接收卫星信号,基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站,流动站将接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理,实时得到本站的坐标和高程及其精度指标等,并随时将实测精度和预设精度指标进行比较,一旦实测精度达到预设精度指标的要求,手簿将提示测量人员是否接受该成果,接受后手簿将测得的坐标、高程及精度同时存储到手簿中。

4.1.4、流动站距基准站的距离

RTK数据链无线电发射机的工作频率目前采用UHF频段,当功率一定时,发射距离随天线高度增加而增加,如(1)式所示: 发射距离= 4.24 ×(H1 + H2)km(1)(1)式中: 4.24为经验值;H1 为基准站电台的天线高;H2 为流动站的天线高。4.2、GPS RTK测量的技术设计 4.2.1、GPS 网形设计规范要求(1)GPS 网形设计的依据

GPS 网布设前应进行技术设计,主要依据是 GPS 测量规范和测量任务书,以得到最优的布设方案。

技术设计准备:收集测区范围内有关的地形图、交通图、以及测区总体建筑规划和近期发展状况的资料。根据需要,收集测区范围既有的国家三角点、导线点、水准点和已有 GPS 站点等资料,如点之记,成果表等。在 GPS 方案设计时,一般首先依据测量任务书提出的 GPS 网的精度、密度和经济指标,再结合规范规定并现场踏勘具体确定各点间的连接方法,各点设站观测次数、时间长短等布网方案。(2)GPS 网技术设计的原则:

a)GPS 网一般应采用由独立观测边构成的闭合图形。如三角形、多边形、附合路线,以构成检核条件,提高网的可靠性。

b)GPS 网点应尽量与原有的地面控制网点相重合。重合点数不少于 4 个,以便可靠地确定 GPS 网与地面坐标系统的转换。

c)GPS 网点应考虑与水准点相重合,而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测,或在网中布设一定密度的水准联测点。

d)为便于观测和水准联测,GPS 点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。为了便于其他常用方法扩展和联测,可在网点附近(大于 300 米)布设一个通视较好的点位。

e)GPS 网点的点与点间尽管不要求通视,但考虑到利用常规测量加密以及水准网联测的需要,每点应有一个以上的通视方向。

f)为了顾及原有的城市测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的利用,应采用原有城市的坐标系统。

g)GPS 网必须由非同步观测边构成若干个闭合环或附合路线 4.2.2、GPS 的精度密度及设计依据

(1)GPS 测量精度标准

对于各类 GPS 网的精度设计主要取决于网的用途。用于地壳变形及国家大地测量的 GPS 控制网可按表 3.1 进行分级。用于城市或工程的 GPS 控制网可按表3.2 进行分级:

注:当边长小于 200m 时,以边长中误差小于 20mm 来衡量。(2)各等级 GPS 相邻点间弦长精度标准 其形式为:=a2(bd)2 式中: σ—距离中误差(mm); a—固定误差(mm); b—比例误差系数(ppm); d—相邻点之间的距离(km)。

在实际工作中,精度标准根据测区大小、GPS 网用途来设计网的等级和标准。⑶GPS 点的密度标准

制定 GPS 网的密度标准,主要是考虑任务要求和服务对象。密度标准参考表3.3 的规定执行(表中的单位为单位:km)。

4.2.3、GPS 网的基准设计

GPS 外业数据获取的属于 WGS84 坐标系下的数据,实际工作中我们一般需要使用的是国家坐标系或者是地方独立坐标系的坐标数据。故此在进行 GPS 网的技术设计时,应该必须首先明确 GPS 所采用的起算数据的坐标系统。GPS 网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。在基准设计时,应充分考虑一下几个问题:

(1)设计时应当考虑在地面坐标系中确定起算数据并在观测时要联测这些地方控制点,以便在计算时对坐标系进行转换。

(2)对于 GPS 网内已知的高等级国家控制点或者是城市的等级控制点,在构成 GPS 网时要考虑它们分布的位置,尽可能使它们分布在网的四周区域,并最好构成长边,使 GPS 网的轻度高保证解算的精度。(3)参与联测的已知高程点为了保证未知点高程拟合的精度需均匀分布在整个 GPS 网中,对丘陵或山区联测高程点应按高程拟合曲面的要求进行布设。

(4)对于 GPS 网的坐标系应该与已知控制点的坐标系相一致,并尽可能与本测区已有的坐标系相一致,方便以后的使用。

4.2.4、GPS 网的图形设计

根据不同的用途,GPS 网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接四种基本方式。也有布设成星形连接、附合导线连接、三角锁连接等。选择什么样的组网,取决于工程所要求的精度野外条件及 GPS 接收机台数等因素。(1)点连式:相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。如图 3.1 所示:(2)边连式:同步图形之间由一条公共基线连接。如图 3.2 所示:(3)网连式:指相邻同步图形之间有两个以上公共点相连。

(4)边点混合式连接:把点连式与边连式有机结合,组成 GPS 网的方式。如图 3.3 所示:

(5)三角锁连接:用点连式或者边连式组成连续发展的三角锁同步图形。如图 3.4 所示:

(6)导线网连接:如图 3.5 所示:(7)星形布设:如图 3.6 所示:

第五章 基于遥感影像的地籍测量方法

现以甘肃张掖开展的农村宅基地地籍测量试点项目为实例,通过试验探讨了基于遥感影像的农村宅基地地籍测量方法。

试验概况本次试验选用0.5 m 分辨率的GeoEye 遥感影像,该影像的时相接近本次试验的时间,因此现势性较强。为了提高遥感影像正射校正的精度,裁剪了一幅覆盖一个村庄且面积不超过1 km2 的矩形遥感影像(如图2 所示)进行试验。该试验区地势平坦,区域内的建筑物绝大部分为平房,高度均匀且低矮。首先用全站仪或GPSRTK 全野外数字化测绘了试验区内的界址点和地籍图。界址点和地物点都具有相同的精度,且基本上都能达到图根点的精度要求。

5.1、基本思想和技术流程

地籍测量的主要内容包括测定宅基地界址点位置和测绘地籍图。本文所研究方法的基本思想是先用全站仪或GPS RTK 测量宅基地的界址点,然后用界址点作为像控点对高分辨率遥感影像进行正射校正,参照外业测绘的界址点、界址线,从遥感正射影像图上解译地物绘制地籍图。技术流程如下图所示:

5.2、遥感影像处理

在正射校正前,首先对遥感影像进行预处理,主要包括影像调整(图像的亮度、对比度和灰度)、去掉不要的灰色或斑点等,以提高遥感影像的清晰度;然后对其进行正射校正:

试验区遥感影像在试验区内分别均匀地选取了4 个和16 个界址点作为像控点,然后进行一次多项式和三次多项式正射校正,结果差别很小。这就说明,当被校正区域较小时,有效的像控点个数也会较少。最后选择用4 个点校正的正射影像图进行后期的试验。

5.3、遥感图像解译及精度分析

为了提高图像解译的精度,首先在测量界址点时对图像进行野外调绘,并将外业测绘的地籍要素(如界址点、界址线和宗地等)叠加到遥感正射影像图上,以此为控制和参照进行地物要素的解译;然后将解译后的地物图形与全野外数字化测绘的地物图形进行比较,如图3 所示。其中,浅色的是解译的图形,深色的是全野外测绘的图形,从而检验解译地物的精度。

均匀选取100 个同名地物点,以全野外数字化测绘的地物点坐标为真值,对同名的解译地物点的坐标进行精度检查,检查结果见下表:

以2 倍中误差(0. 5 m)作为限差,在剔除了2 个超限的误差后,计算得到解译地物点的点位中误差为:

考虑到全野外数字化测绘的地物点精度与图根点精度相等,所以该精度就是解译地籍图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差。根据《城镇地籍调查规程》(TD 1001—1993)和《城市测量规范》(CJJ /T 8—2011)的规定: 大比例尺地籍图(或地形图)地物点相对于邻近图根点的点位中误差不得大于图上0.5 mm,即1 ∶ 1000 和1∶ 2000地籍图(或地形图)上地物点的点位中误差分别不得大于0.5 m 和1.0mm。由此可以确定,据此方法解译的地籍图上地物点的精度能达到1∶ 1000地籍图的精度要求,但略低。在实践操作时,一定要保证正射校正和调绘的精度,才能保证达到1∶ 1000 的精度要求;否则,虽然一定能够达到1∶ 2000地籍图的精度要求,但可能会超出1∶ 1000 地籍图的精度要求。总之,该方法测绘的地籍图一定能够达到农村地籍图的精度要求。本次试验之所以达到理想的精度要求,主要是因为采取了如下措施: 1)确保校正精度。一方面,选取遥感影像的分辨率不要低于1 m,影像范围最大不超过1 km2(这适合农村村庄分布零散的特点);另一方面,选择野 外全站仪实测位置良好的界址点作为像控点对遥感影像进行正射校正。2)确保解译精度。一方面,解译前对影像进行了野外调绘;另一方面,在解译时,将全野外数字化测绘的地籍要素(界址线和宗地)叠加到遥感影像上作为控制和参照进行地物的解译。另外,当农村宅基地地籍测量区域属于山区时,在制作正射遥感影像图时必须使用数字高程模型进行校正,才能保证解译地籍图上地物点的精度。该试验区是本试点县乃至整个甘肃河西走廊

地区最典型的一个区域,因此该试验区的方法和经验可以推广到整个河西走廊地区乃至西北五省区。

结语

现代测绘新技术在地籍测量中得到了广泛的应用,彻底改变了地籍测量的传统工作模式,不仅提高了工作的质量,同时也充分增强了地籍测量的效率,为国家土地测绘和相关行业的发展奠定了坚实的基础。传统技术与现代技术的区别,其主要标志在于技术是否高度集成和数据流是否连续。测绘仪器的智能化和内置软件的高度集成以及数据的无线传输,促进了现代测绘技术的迅速发展。随着全国“数字国土”工程的全面展开,以数字测绘技术、3S 技术为代表的现代测绘技术已经在地籍测量中广泛使用。通过对现代测绘技术在地籍测量中的多种测量模式的分析,比较现代地籍测量同“数字国土”之间的关系,总结地籍测量的基本框架,将现代测绘技术合理地运用到地籍测量中已经势在必行,并且随着GPS 卫星的拓展和Galileo 计划的全面实施,各种航空航天设备的精度不断提高,利用卫星定位与PDA 组合模式和数字摄影测量与遥感模式将是现代地籍测量手段中最具有广泛前景的技术。

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