測繪新技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用與研究_管清芝_工程勘察_建筑中文網(wǎng)文章簡要介紹了各種新技術(shù)(數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)GPS、地理信息技術(shù)GIS、遙感技術(shù)RS)在工程測量中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)。文章簡要介紹了各種新技術(shù)(數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)GPS、地理信息技術(shù)GIS、遙感技術(shù)RS)在工程測量中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)。下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹以敿?xì)介紹一下,以供參考。
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一、概論
傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)代的數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)(GPS)、地理信息技術(shù)(GIS)、遙感技術(shù)(RS)等各種新技術(shù)在工程測量中得以應(yīng)用和研究。
二、工程測量中的數(shù)字化技術(shù)
(一)地圖數(shù)字化技術(shù)
在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí),對原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理,在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量,各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對于已有紙制地圖,若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī),經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器,針對大比例尺地形圖,大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。
(二)數(shù)字化成圖手段
大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容,常規(guī)的成圖方法野外工作量大,作業(yè)艱苦,作業(yè)程序復(fù)雜,同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點(diǎn)。目前,數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法,主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等,其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。
三、工程測量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)
GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,歷時(shí)20年,于1994年全面建成,具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS接收機(jī)的改進(jìn),廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展,加之美國SA技術(shù)的解除,使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。
RTK(RealTimeKinematics,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式,是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測量是將l臺GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測,將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺的載波上,再通過基準(zhǔn)站電臺發(fā)射出去;流動(dòng)站在對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時(shí),也接收由基準(zhǔn)站電臺發(fā)射的信號,經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量;流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF(運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動(dòng)站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動(dòng)站的位置。RTK測量可以不布設(shè)各級控制點(diǎn),僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度、快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí),也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此,RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量,地籍、房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。
四、工程測量中的地理信息(GIS)技術(shù)
GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程,還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報(bào)和輔助決策功能。目前,GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué),而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè),在測繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用GIS、數(shù)據(jù)庫、內(nèi)外一體化測圖、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù),為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息,以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。
五、工程測量中的數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn),加上GPS技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用,使得攝影測量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的應(yīng)用,攝影測量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖等向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。
六、工程測量中的遙感(RS)技術(shù)
遙感(RS)技術(shù)由于大面積的同步觀測、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
七、工程測量中的3S集成技術(shù)
3S(GPS、GIS、RS)技術(shù)的結(jié)合,取長補(bǔ)短,是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢,三者之間的相互作用行成了“一個(gè)大腦,兩只眼睛”的框架,即GPS與RS為GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息,而GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進(jìn)行綜合集成,使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。諸如三峽工程、南水北調(diào)工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程,其施工范圍大、物流量大、施工周期長等,而3S技術(shù)為該類大型工程提供了最有效的數(shù)據(jù)及信息采集、分析處理、表達(dá)決策的工具。
八、結(jié)語
伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)代工程測量必將朝著測量內(nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測量過程控制和系統(tǒng)行為智能化、測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。
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GIS 的應(yīng)用領(lǐng)域 地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。 (加測繪、應(yīng)急、石油石化等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。)
資源管理 (Resource Management) 主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域,解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統(tǒng)計(jì)、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。
資源配置 (Resource Configuration) 在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。
城市規(guī)劃和管理 (Urban Planning and Management) 空間規(guī)劃是GIS的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如,在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動(dòng)場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。
土地信息系統(tǒng)和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton) 土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容,借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。
生態(tài)、環(huán)境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling) 區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)、環(huán)境影響評價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。
應(yīng)急響應(yīng) (Emergency Response) 解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時(shí),如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。
GIS技術(shù),即地理信息系統(tǒng),在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中發(fā)揮著不容忽視的作用,不僅能整合、分析過去的研究結(jié)果,還能為未來的研究方向和保護(hù)工作提供建議及對策。具體來說,GIS在監(jiān)測農(nóng)家生態(tài)旅游環(huán)境中的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下:
(1)建立稀有動(dòng)物數(shù)據(jù)庫。利用野外調(diào)查數(shù)據(jù),確定野生動(dòng)物的分布地點(diǎn)和族群量,再將這些數(shù)據(jù)及動(dòng)植物基本數(shù)據(jù)輸入GIS。這些數(shù)據(jù)可與其他空間性數(shù)據(jù)如植被分布圖、土地利用圖、土地發(fā)展趨勢圖等相結(jié)合。這些數(shù)據(jù)也可與同級程序結(jié)合,進(jìn)行仿真模擬,以預(yù)測環(huán)境改變對這些動(dòng)植物的影響,同時(shí)還可用來進(jìn)行資源保護(hù)和經(jīng)營管理等。
(2)生物資源調(diào)查的規(guī)劃。地理信息系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)處理,將環(huán)境劃分為均質(zhì)(Homogeneous)的小區(qū)域,以方便研究者在每一個(gè)區(qū)域內(nèi)選定觀測點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查,并進(jìn)行各區(qū)域內(nèi)生物族群組成的比較研究。
(3)建立動(dòng)植物分布數(shù)據(jù)庫。使用GIS能建立生物分布的數(shù)據(jù)庫,若能配合遙測技術(shù)所得的數(shù)據(jù),就可得到生物所在地的狀況,再借由圖形數(shù)據(jù)來展現(xiàn)動(dòng)物的分布,以提高數(shù)據(jù)可讀性,并可進(jìn)行深入的分析。生物資源數(shù)據(jù)庫的建立,可幫助了解周圍的環(huán)境狀況,在資源規(guī)劃、利用、生態(tài)保護(hù)、景觀生態(tài)學(xué)研究、環(huán)境教育和國際交流上,都有其應(yīng)用范圍。
GIS(地理信息系統(tǒng))指地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時(shí)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一個(gè)特殊的、非常重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的支持下,收集、存儲、管理、計(jì)算、分析、顯示和描述整個(gè)或部分地球表面(包括大氣)的地理分布數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。
擴(kuò)展資料:
地理信息作為一種特殊的信息,它同樣來源于地理數(shù)據(jù)。地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號化表示,是指表征地理環(huán)境中要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征及其規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像等的總和。地理數(shù)據(jù)主要包括空間位置數(shù)據(jù)、屬性特征數(shù)據(jù)及時(shí)域特征數(shù)據(jù)三個(gè)部分。空間位置數(shù)據(jù)描述地理對象所在的位置,這種位置既包括地理要素的絕對位置(如大地經(jīng)緯度坐標(biāo)),也包括地理要素間的相對位置關(guān)系(如空間上的相鄰、包含等)。
參考資料來源:百度百科-GIS
參考資料來源:百度百科-地理位置