本科毕业论文---地形图测绘技术的应用及发展.doc

地形图测绘技术的应用及发展地形图测绘技术的应用及发展 摘要：伴随着科学技术的发展，越来越多的新兴技术被应用到各行各业当中。大比例尺地形测绘图被广泛应用于实际作业中，不仅节省了成本，而且大大提高了工作效率。本文结合地形图测绘的基本知识，介绍了地形图测绘的现状，探讨了地形图测绘技术的应用及测绘作业过程如何提高质量的问题。关键词：地形图测绘技术应用作业质量1.前言 测绘科学技术的应用范围非常广阔，测绘科学技术在国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，都占用重要的地位，对国家可持续发展发挥着越来越重要的作用。数字化地图已广泛用于个测量单位，数字化地图的制图方法现已非常成熟并已被广泛用于设计各种工程施工图，在测量工作中，测量成果的数字化已成为测量人员的基本工作技能。大比例尺地形图测绘是一项以地表上的地物、地貌作为表示对象并以规定的点、线、图式符号、文字及数字注记来描述地物、地貌景观的技术性工作。1大比例尺地形图测绘工作的目的是客观而又准确地通过所测地形图的三维空间来描述地物、地貌景观，为经济建设服务。2.地形图测绘现状 伴随着现代经济社会的发展和测绘科学技术的发展，传统的测图方法正在逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。特别是近些年来，随着计算机、电子、通信等先进技术在测绘领域的应用，已基本实现了传统测量技术向数字化技术体系的转变。地形图测绘工作主要是通过采用全野外数据采集数字化测图方式完成的，最终转换成基础地理信息系统的数据格式。地形图测绘的作业方式，主要包括以下两种2：第一，通过全站仪与电子手簿配合，现场绘制出相关草图，完成关于地物和地形的相关野外数据的采集工作，在室内通过数字化成图系统把得到的观测数据进一步转换为图形，并将其与草图对照，进行编辑，从而生成所需的数字化地形图。最后，通过对数据、图形进行检查修改以及信息化等，得出最终结果，并将其录人数据库中。第二，在现场，通过将便携式电脑和全站仪结合起来，当场对构筑物，现状、点状的地物，以及相关地貌等进行编辑，然后在室内对图面做简单的整理、装饰、修改等工作。此种方法将电子手簿和笔记本电脑的优点进行了完美的结合，解决了野外采集到的数据与实际编辑中的误差问题，大大节省了测绘成本，并保障了其质量。3.大比例尺地形图测绘中的技术应用3.1 全站仪在大比例尺地形图测绘中的应用随着计算机技术的不断发展与普及，测绘行业已逐渐进入以数字测量为主要生产模式的数字化时代。越来越多的审批行业已不再接受手工绘制的地形图，取而代之的是电子图形报件。这就要求我们必须更新观念、更新设备，更快地适应新的测绘发展形势、全站仪的使用，将有助于解决了这一问题。3.1.1 使用全站仪进行地形图测绘的优势使用全站仪进行地形图测量，一般只需要两个人。数据采集，每一个点也只需要3、4秒，而且数据自动存储，既减少了工作人员又避免了手工记录的笔误，大大提高了外业测量的效率，降低了测绘成本。内业处理采用成图软件，不但使用图形绘制更规范、准确，形成的地形图以文件的形式存在计算机中。由于网络技术的发展，把图形提供给设计部门、审批部门更加方便快捷。3.1.2 全站仪使用的注意事项：31) 仪器对采集到的数据进行自动存储，所以对大范围地形图测量时测点编码要有一定规律，否则进行内业成图处理时，会发生点与点之间链接错误。建议同一种地物或地貌的点名尽量采用相同的名称前缀。2) 由于全站仪测图采集数据速度快，所以在进行导线控制测量选控制点时，一定要保证在该点范围内尽可能多地覆盖测区的地物、地貌，这样可减少转站的次数，提高测图速度。3) 每天外业结束后，建议对内存中的数据进行整理，删除不必要点的数据，保证所测数据的准确和内存的有效利用。4) 由于全站仪内存有限，大范围地形图测量时，采集的数据要占用大量的内存空间，所以要定期把外业数据传输到计算机中，避免丢失数据。3.2 GPS-RTK技术在大比例尺地形图测绘中的应用3.2.1 GPS- RTK技术工作原理它是以数据传输技术与载波相位测量高度结合为依据的实时差分GPS测量技术。其工作原理是:选择在易于安装接收设备、视野开阔且能够减小GPS信号被遮挡或障碍物吸收的较高点上安装一台GPS接收机，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,通过基准站电台发射出去,用以连续对所有可见卫星进行观测,将观测站信息和数据通过无线电传输设备实时发送给流动站GPS接收机,GPS接收机在接收卫星信号的同时,通过无线接收设备接受观测数据,再根据观测数据结合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流动站的精度和三维坐标。43.2.2 利用GPS-RTK技术进行地形图测绘的主要优势1) RTK技术特别适用于开阔地带地形图测绘，改变了传统地形图测绘由控制点出发，受控制点位置和测量程序限制的测量模式。RTK测绘地形图不再依赖附近控制点，直接穿过山区、沟壑，不再要求与控制点通视，不再受到控制点距离及密度限制，可以随地形变化采集地形数据，实现少走弯路、多采集基本数据的高效率测绘作业模式。2) 对于建筑物密集地区，由于受到卫星信号限制，建筑群地形图测绘需要配合常规全站仪数字化测量模式进行，但可充分发挥RTK的优势，完成图根测量任务。由于RTK不受测区高一级控制关于距离与通视约束，可根据需要在建筑群内适当位置测设图根控制点。3) 由于RTK测量具备误差不累计的特点，故其测设的图根控制点精度和效率都比较高。RTK测量简化了内业计算步骤，节约了大量的人力物力，测量速度上的优势非常明显。GPS- RTK技术的应用, 使得测绘外业生产效率和测绘成果的质量有了质的飞跃。合理的分析和解决在使用GPS - RTK 作业过程中出现的问题, 将有利于提高测量成果的可信度, 做到及时发现、及时解决, 提高作业效率和工程质量, 更好地为其它专业的工作打好基础。3.3 数字摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用3.3.1 数字摄影测量随着电子技术和计算机技术的发展及其在测绘领域的广泛应用，于20世纪80年代初，就形成了一套从外业数据采集到内业制图全过程实现数字化和自动化的大比例尺测量与制图系统。利用这种系统进行测图，就称为大比例尺地面数字化测图或全野外数字化测图，它是一种全解析、机助测图的方法。53.3.2 数字摄影测量的特点1) 优点：可处理多种影像数据、自动化程度高、数字摄影测量产品精度均匀，整体精度高、成果输出数字化及多样化。62) 缺点：难以对隐蔽部位及地形、地物复杂部位，如荫影遮盖部位及杂乱无章的居民地等准确采集数据。7数字化测图技术给测量工作带来极大的变化，它能提高成图的质量及速度，减轻劳动强度，其图形产品具有现势性和开发性的特点正日益为人们所接受，使地形图的应用范围更加广泛，同时数字化地形图更是建立GIS地理信息系统最基础的资料、是测绘技术变革的重要标志。8目前，数字摄影测量已成大比例尺成图的趋势，为社会发展、城市规划和经济建设发挥大力作用。4.提高大比例尺地形图测绘质量的方法要讨论如何在大比例尺地形图测绘中提高整体效益，必须先对其独特性有足够的了解。我们所说的比例尺地图，只有在表示小范围的大比例尺地图上， 由于不考虑地球的曲率，全图比例尺才是一致的。在地图上，只有某些线或点符合主比例尺。比例尺与地图内容的详细程度和精度有关。大比例尺地图，几何精度高，用于图上测量。小比例尺地图，内容概括性强，不宜进行图上测量。图解比例尺便于测量。只有在有限地区的大比例尺地图上，比例尺才是固定不变的。因此，要想在地形图测绘中提高整体效益，必须使用更为精确得多的仪器。以下是几种有助于提高大比例尺地形图测绘整体效益的仪器7：4.1 陀螺经纬仪陀螺经纬仪将陀螺仪和经纬仪组合在一起，测定真方位角。在地球上南北纬度85。范围内使用。陀螺高速旋转时，受地球自转影响，其轴向子午面两侧往复摆动。有的陀螺经纬仪用微处理机进行控制， 自动显示测量成果，具有较高的测量精度。4.2 立体测图仪立体测图仪是航空摄影测量全能法测图仪器的统称， 由投影系统、量测系统、观察系统和绘图系统组成。仪器按投影方式分为光学投影、机械投影和光学机械投影三种，按使用范围分，有专为地面立体摄影经纬仪配套的仪器，也有既可供航测成图又可供地面摄影成图的全能仪器；有的限于测图，有的还能用于空中三角测量。4.3 液体静力水准仪液体静力水准仪利用连通管测定两点间微小高差的仪器。主要由测深仪和控制器组成的观测系统。前者用微型电机作为动力，后者由电子设备部件经过测深仪与沉降点有线连接后，指挥任一沉降点进行工作，并由数码管显示逐点的观测值。仪器主要用于精密测定建筑物沉降，建筑物安装及地震预报中的倾斜观测。要提高大比例尺地形图测绘过程中的整体效益，我们除了遵循地形图测绘过程中的一般性原则，还必须积极采用先进的测绘仪器，只有合理使用这些仪器，才能适时提高测绘工作中的整体效益。5.结语测绘人员应彻底转变观念迎接挑战，应用新技术，加快传统测绘改造，加大培训力度，提高工作人员的整体素质，努力引进和开发新技术，更新和改造传统的测绘手段，同时注意提高工作人员掌握现代新科技的能力，体现出数字产品在现代测绘工作中的优越性。只有这样，才能保证我国测绘事业的稳步发展，才能满足国家建设的需要，才能跟上世界科技前进的步伐。参考文献1谢赣南.浅析数字摄影测量在1:500地形图测绘中的应用J湖南地质，第21卷第1期，2002年3月2杨伟坤.数字摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用浅析JIT技术与应用，2006:643祖会贞.全站仪在地形图测绘中的应用J河北水利，2007年8月4左静.浅谈GPS技术在大比例尺地形图测绘中的应用J建材发展导向，2012年7月：1365王迪伟.GPS-RTK地形图测绘技术及工作原理J中国新技术新产品,2010年第17期：1006黄再杰.数字化地形图的测绘应用J建材发展导向,2011年8月：4657王小花，李保学.RTK技术在测绘中的应用J中州煤炭,2012年第11期，总第203期8刘新党.大比例尺数字化测图测图技术及其应用J科技资讯，2011年第30期：589李亚红.地形图测绘在土地开发整理项目中的应用J建筑与发展，2003：19810覃力.探析地形图测绘方法J中国高新技术企业，2012年第24期11胡丹，梅庭玉，芦震.地形图测绘及其应用前景探讨J南昌高专学报,2007年第4期12侯莉,于浩.简析大比例尺地形图测绘过程中如何提高整体效益J建筑科学，2008：17613陈阿绒.提高大比例尺地形图测绘质量的几点体会J中国新技术新产品,2012年第13期14 Antti Jakobsson .Framework and Requirements for Management of Topographic Data in EuropeJ, National Land Survey of Finland, P.O. BOX 84,FIN-00521 Helsinki15Costas Armenakis and Florin Savopol.Mapping Potential of the IRS-1C PAN Satellite ImageryJCentre for Topographic Information (CTI) Geomatics Canada6