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一、引言
房地产行业在我国现代化经济建设中具有举足轻重的地位,可谓是“牵一发而动全身”。如果房地产行业出现较大的波动,则会影响到钢铁价格、家装设计、农民工就业等一系列问题。如今国内的房地产业发展势头较好,从依靠政府扶持向市场调节转变,销售方式也呈现按揭、预售、代销等多样化,在房地产行业大量资金增长过程中,会计信息的质量和准确性是急需考虑的问题。
二、我国房地产行业会计质量的问题
房地产行业与其他行业有所不同,它随着销售手段、房企状况、业绩信息等差异,在执行会计准则时具有一定的特殊性。但由于其行业特殊性,很多会计信息未能很好的贯彻会计准则中的规定,造成房地产企业会计信息质量出现各种问题。
1.销售收入伴随销售方式改变
每个房地产企业均会开发多个项目,其项目建设期的实际成本费用会大于预期费用;随着地价的增长,后期项目建设成本远高于前期建设费用,各期项目间的损益浮动较大。当房地产项目取到预售许可证后,根据其项目体量和行业发展状况,房产营销部门会不定期改变销售策略,如总房款打折、限期垫付、赠送设备平台等,同一项目、同一楼层、同一房型、同一面积的房屋可能因销售方法与售出时间不同,其总房款也不一样。因房地产开发产品价值较高,购买者多采用分期付款的方式,因此造成收款期与房屋交付期不一致。总之,房地产企业的销售收入与其营销手段、营销节点、付款方式有很大关系,且销售收入确定的随意性较大,将造成会计信息和质量的问题。
2.各期业绩信息可比性较差
房地产企业从拿地到土地开发短则一年,长则三四年,其项目分为一期、二期乃至多期工程,项目在建设期投资数额巨大,大量费用将计入到当期损益中。项目在持续开发和预售中,因可能采用分期或垫付的销售形式,总房款不能按照预期期限收回,而且随着项目的投资成本扩大,房地产企业每年的损益表所反映的企业利润波动较大,换句话来说,其财务报表不能准确的反映其财务状况。证监会为了房地产企业能够真实的反映其会计信息,要求预收的房产款能够体现出期初余额、期末余额、预售状况等,但从近几年的报表情况来看,各房企的核算方法不同所披露的信息标准也有所差异。
3.现金流信息披露不完全
房地产市场受政策影响较大,当贷款、限购、认购等政策松弛时,房地产销售总量会呈现上升趋势,因而所产生的销售收入则会增加。房地产企业为了增加销售和树立品牌形象,在每个重要节点会举办各种活动,其物资物料的开支和活动产生的现金流均以企业为单位,房地产企业从拿地、筹建、预售、活动准备等各个环节都需要耗费大量人力、物力、财力,而所有的投资均通过销售产生现金流入。因房地产行业项目开发维持时间长,经营活动中现金流出与流入相对于其他企业具有更大的异步性。
三、完善我国房地产行业会计信息质量问题的对策
近年来,为适应我国经济体制的改革,国家财政部与证监会陆续出台了一系列有利于会计改革的政策,对提升房地产的会计信息具有一定积极作用。除此以外,从建立房地产行业的会计规范体系、完善房地产行业的内部会计核算、准确反映房地产企业的会计信息等方面也能更好的改善房地产行业会计信息质量。
1.建立房地产行业的会计规范体系
会计准则是针对财务岗位职责和内容所制定的,但建筑工程类项目因筹建费用大、期限长、任务重,一个知名房地产项目的投建可能会促进周边区域经济的发展,因此房地产行业对我国现代化经济建设具有举足轻重的作用。针对其行业特殊性,因对房地产及相关工程建设行业会计信息做定向规范,一是更能够准确披露出房地产企业的经营状况;二是也能够保障房地产企业的既得利益。从大方向上要求房地产行业会计信息的规范性,是保障房企正常运营的基础。
2.完善房地产行业的内部会计核算
很多房企财务部门执行的是国家统一的财会标准,并未根据企业现状制定相应的内部会计核算制定,有些刻意避开国家税收政策,内外账不统一,重视企业征缴需要做的报表,忽略了财务内部核算的规范性。无论筹建项目大小,都需要一个相对完善的会计内部核算制度,它是真实反映企业会计信息的基础。处理好房地产企业内部会计核算状况,对促进项目的顺利进行具有重要作用。
3.准确反映房地产企业的会计信息
准确反映房地产企业的会计信息是改善会计信息质量的基础。财务部门与其他部门有本质区别,从每月、季度、年度报表中能够体现出房地产企业经营活动的现金流出与现金流入,若内部会计信息存在偏差,那么将会影响到整个项目的建设与销售。将每笔涉及销售的会计信息真实、准确、有效的记录下来,并与其他项目筹建期的开支做比较,就能够反映出整个项目的利润额。
四、总结语
近年来,我国会计制度逐步完善,陆续出现质量成本会计、物价变动会计、金融工具会计等分支,极大地提升了房地产行业会计信息的真实性和有效性。针对如今房地产企业会计信息出现账目不清、数据不真及披露不完全等问题,应从会计制度、行业准则、岗位职责等多方面加以规范,以达到改善房地产行业会计信息质量的目的。
参考文献:
[1]王辉,赵华丰;房地产行业会计信息的探讨.[D].中国市场;2013年40期.
目前各级地方政府中的城市建设管理部门中均设有专业的测量队伍,其主要工作即是为城市规划和区域经济发展服务,测量工作在其中起着至关重要的位置。如何更好地为地方经济建设服务,是测量队的基本工作职责,而如何提高测量工作的水平,是各个测量队要追求的目标之一。
本课题拟从数字化地形测量工作入手,总结并探讨测量工作的基本内容和方法,以提高测量工作的效率和水平。
2.课题研究(设计)的内容(论文基本框架):
题目:数字化测图及提高工效的方法与途径
摘要
关键词
1数字化测图概述
2数字化测图与传统平板测图相比的优势
3数字化测图的基本方法
3.1控制测量
3.2碎部测量
4如何提高数字化测图的工作效率
4.1外业工作中应注意的问题
4.2内业工作中应注意的问题
5地形测量的精度讨论
结语
3.课题研究(设计)的主要研究方法、技术路线:
(1)资料收集
(2)编写技术方案
(3)实地测量体会
(4)理论与实际相结合
4.完成课题研究(设计)的条件和进度、具体安排及预期结果等:
(1)完成论文的条件:实习单位的工作性质与本论文的内容有直接的相关性,有相关的各种地形测量规范;实习的内容与论文有直接的相关性,通过实习能熟知数字化地形测量中各种测量及内业的处理过程.
(2)进度:20**年底前主要收集资料和学习相关规范、专著等,20**年2月底前完成选题和撰写提纲,3月份完成第一稿,4月份完成第二稿,5月份返校前基本完稿,返校后再修改。
(3)安排:先复习相关教材,如测量学、地籍与房产测量、控制测量、工程测量;熟悉数字地形测量基本原理与测量方法,同时收集数字地形测量的技术标准,并掌握其测量的注意要点.
(4)预期结果:根据本开题报告及测量技术设计要求、测量技术规范,以及实地测量情况,撰写论文。争取论文的成绩达到良好以上。
5.主要参考文献:
1、GB/T18315-2001,数字地形图系列和基本要求[S]
2、《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》GB/T7929-1995》CJJ73-97
3、《测量学》,顾孝烈、鲍峰、程效军主编同济大学出版社,1999
Keywords: topographic surveys; mapping technology; development trends
外业数据采集:
中图分类号:C37 文献标识码:A
1、首先对场景周边信息进行仔细的现场踏勘,确定待测范围,选择最佳设站位置,初步制定施测线路。
2、选择通视效果较佳的位置摆放标靶并将标靶进行固定,然后使用RTK进行标靶真坐标的采集。
3、架设三维激光扫描仪按照初定施测线路进行场景点云数据的多站采集及全景拍照。在仪器作业过程中我们尽可能的避免人为因素干扰仪器视野而影响扫描数据质量。
4、现场绘制测量过程草图。对于范围大或地形复杂的场景,绘制架站点及标靶位置的草图可以保证内业数据拼接处理时不发生错误。
5、对场景拍摄连续可拼接的照片,便于配合扫描草图了解场景概况。
图1 场景照片
点云数据处理:
1、多站数据的拼接及坐标转换
在外业进行的数据采集的多站数据是每站独立的坐标系统,内业数据处理的时候通过外业采集的各站之间标靶信息及标靶的真坐标在Cyclone软件中进行自由坐标与真坐标之间的拼接转换。拼接完成后对点云数据进行抽稀及障碍地形数据的剔除。
2、Truview制作
在Cyclone软件中利用采集的点云数据及架站点信息及扫描仪拍摄的全景照片制作可在IE中浏览的Truview数据。
图2 Truview浏览
3、场景DEM制作
在MicroStation V8中使用Terra scan工具对导出的点云数据进行最优化的坐标分类建立地面模型并进行点云数据筛选处理。
图3 模型的建立
4、场景三维点云和大场景DEM融合
利用三维激光扫描仪可以迅速获取场景TIN模型及等高线数据,将生成的TIN模型或者等高线数据和已有的大场景DEM进行融合,从而获取场景最新现状数据。
图4 融合到大场景里(效果图)
经验总结:
1. 做好现场注释,规划图和扫描日志。详细的现场注释,规划图和扫描日志对于所有的扫描操作都是非常重要的。现场注释或规划图应该包含扫描区域的一个计划草图,显示扫描仪和标靶的位置,以及包含每站中标靶位置的标靶信息列表。另外,应该画出具有透视关系的规划图,显示从扫描仪的位置看到的扫描的景象,以及扫描出的对象和标靶。现场注释,规划图和扫描日志能让你有序地记录所有的扫描和扫描中生成的标靶,这些信息也非常有助于后期的拼接和建模。
2. 在有些环境条件不允许的情况下,无法进行RTK测量标靶坐标的时候,可以利用扫描仪进行标靶信息的传递,建立测站之间联系。
0引言:传统的土石方工程量计算方法(DTM法、断面法、方格网法、等高线法)存在以下问题:计算过程抽象、容易出错,且不便于开挖设计图复杂时的方量计算和开挖进度量计算。虽然CAD三维建模法使用的软件同传统计算方法一样,同为CAD软件及其二次开发软件南方CASS,但目前大多数测量人员在计算土石方工程量时仍然使用南方CASS自带的传统计算方法。为了便于更优越的CAD三维建模法的普及,本论文以较简单的某正挖工程为研究对象,介绍该方法的步骤。用过CAD三维建模法之后,可以明显体会到它的优越性:直观、可靠、高效,可以随意拆分、重组、布尔运算。
1、开挖设计图CAD三维立体模型绘制
CAD三维建模非一言两语可介绍清楚,本文不作详细介绍,详细方法可参考相关CAD教材。本正挖工程设计图三维立体模型西南等轴侧视图如图1-a:设计图模型所示。
绘制开挖设计图模型需注意以下事项:
(1)按设计图同比例、同坐标绘制。
(2)从二维图形生成三维立体模型,必须是闭合多线段;不闭合则生成的是曲面。
(3)注意对象捕捉准确,否则三维立体模型布尔运算会出现BUG。
常用的CAD三维制图命令有:拉伸(extrude)、并集(extrude)、交集(intersect)、差集(subtract)、干涉(interfere)、剖切(slice)、自定义坐标系统(UCS)、放样(loft)、扫掠(sweep)等。
2、数字地形模型DTM的生成
2.1原始地形测量
为了保证精度,地形测量应尽可能密集,根据经验,一般情况下10m一个点能够达到5%的误差。
2.2 地形测量坐标通过南方CASS软件“展高程点”录入。
2.3使用“由数据文件建立DTM”工具,将高程点生成DTM模型
2.4使用“增加三角形”工具,根据实际地形修改DTM模型。修剪DTM三角形时注意捕捉准确,自动生成的三角形角点可能不在高程点圆心上,建议使用“捕捉到交点(int)”,保证角点统一,以免产生微小误差,最终导致布尔运算出BUG。
3、DTM拉伸成三维立体模型
3.1 设置拉伸路径
因为DTM的三角形不在同一平面上,因此必须通过设置路径拉伸,否则各个三角形垂直于该三角形拉伸。路径设置须保证路径相比于所有三角形,路径大部分在拉伸方向,否则三角形会反向拉伸。本工程高程在2m~130m之间,原始地形DTM三角网往下拉伸路径为直线(0,0,0、0,0,-200)。
3.2 使用“拉伸(extrude)”工具将DTM三角形拉伸成三维立体模型(此时为离散的竖直三棱柱)。
3.2 使用“并集(extrude)”工具将离散的三棱柱合并成一个三维立体模型。最终形成的三维立体模型如图1-b:原始地形下拉模型所示。(此时若不能合并,原因即为三角形角点捕捉细微误差。)
4、生成正挖总量三维立体模型
将设计图模型(图1-a)和原始地形下拉模型(图1-b)求交集(intersect),得出正挖总量三维立体模型,如图1-c:总量模型所示。
该三维立体模型的体积,即为该工程土石方总量,通过查询工具可查。
该模型可以通过剖切工具或布尔运算工具随意拆分、重组、布尔运算。如图1-d:总量模型分层剖切,将该模型按边坡台阶剖切成10层,各层皆可查询体积或再次剖切,使施工现场规划非常便利。
5、进度量计算
5.1本期开挖区域地形测量,并通过CASS软件录入数据。
5.2 本期地形测量高程点生成DTM三角网,并向上拉伸、合并。如图2-b:本期收方上拉模型所示。
5.3 使用上期剩余量模型(第一次使用总量模型,如图2-a:上期剩余量模型所示)与本期收方上拉模型(图2-b)进行干涉,即得出本期开挖量,如图2-c:本期挖方量模型所示。
5.4 使用上期剩余量模型(图2-a)减本期收方上拉模型(图2-b),即得出本期剩余量(如图2-d:本期剩余量模型所示),该剩余量模型用于下期进度量计算。
6、计算误差
根据计算过程可知,CAD三维建模法是DTM法的衍生,其误差与DTM相同。相比于其它计算方法,其结果最接近于真值。
7、CAD三维建模法的优势、劣势
7.1优势
1)计算过程、结果直观,若计算错误,比对模型和施工现场状况可轻易识别。
2)计算进度量简易,不必整理编制上期地形,且不会重算漏算。
3)可拆分、重组或进行布尔运算,特别适用于基坑复杂和各单位工程设计图开挖部位存在交叉时的土石方计算,不会出现重算、漏算。
7.2劣势
1)CAD三维建模学习难度比较大,且需要较高的立体几何功底。
2)由于软件原因,建模时捕点误差容易导致三维立体模型布尔运算出现BUG,计算不能进行。(一般高版本的CAD软件出现BUG的几率更小一些,这有待软件开发商改进。)
8、结语
虽然CAD三维建模法由于软件缺陷存在一些劣势,但相比于南方CASS的传统计算方法更加高效、可靠,更优于古老的手算。此方法值得作为一种新方法推广。软件开发商也可针对该方法修复软件缺陷并设计更方便的自动化功能。
传统的水利水电工程测量方法是采用断面法作出方量统计,然后做出计算结果。但是断面的切取方法不同,所获得的计算结果也会存在差异。随着三维立体制图软件的不断升级,更为适合水利水电工程测量的软件系统功能更为全面,系统的开放性让越来越多的工程测量人员所接受,且在复杂的施工环境中操作方便。
一、三维实体地形的绘制程序
(一)投影基准面的确定
在水利水电工程测量中,采用三维实体地形技术,就建立三维实体地形模型。将投影基准面确定下来是建模的基本条件。投影基准面的高程包括两部分,即投影底面高程和投影顶面高程,其中的投影底面高程为基础高程。在工程测量中应用三维实体地形技术,对投影底面高程和投影顶面高程的取值原理都有所规定,要求基础高程要比水利水电工程的最低高程还要低,且底面高程要统一。按照投影顶面高程的取值原理,是要求取值要高于水利水电工程的最大高程。
(二)三角形网的建立
水利水电工程测量中,运用三维实体地形技术将三角形网建立起来,以对各项数据进行计算。三角形网的建立是基于碎部点数据而生成的,基本操作上,是在碎部点中确定一个点,为第一个点;以计算的方式将距离碎部点最近的一个点找出来,为第二个点;之后的工作就是将两点之间可以形成最大夹角的点寻找出来,为第三个点,三点构成一个三角形。第三个点的确定利用余弦定理计算出来,公式:c2=a2+b2-2abCosc。当三角形构成之后,将三角形的三边向外延伸,对各边的利用次数进行判断,其是否大于2次,之后所有的碎部点都连接起来,三角形网构成[1]。
在三维实体地形技术的应用中,基础高程计算所获得的结果可以实现三维实体地形与实际地形一致,顶面高程计算所获得的结果可以实现三维实体地形与实际地形相反的结果。
二、水利工程测量中三维实体地形的应用
水利工程所发挥的重要功能是调节当地的水资源,防止出现洪涝灾害。水利工程施工中,要对各种水利建筑,诸如大坝、渠道、隧洞、水闸等设计方案有所考虑,不仅需要在施工之前对施工设计方案进行研究,还要充分了解施工现场周围环境,特别是河道周边的地理环境,需要以详细的数据体现。目前水利工程的勘察测量中,可以采用三维实体地形技术,将工程施工现场的地形、地貌、地质情况等等元素都融入到三维实体地形中,运用三维实体地形结构算法将地形设计出来。
三维实体结构算法的选择,要根据水利工程设计需要确定采用相应的算法。剖面成面法可以将处于帷幕轴线上的第四系厚度做出计算结果,水层的分布范围也可以做出判断。所有的这些判断,都是通过计算,将地质剖面图绘制出来运用DEM生成技术将各个层面绘制出来,形成三维实体模型。运用直接点面法对三维实体结构进行计算,运用了原始的线状数据,将数层分开,且确定标高位置,各个层面的绘制则采用了曲面构造方法。通常水利工程施工地形复杂,会采用直接点面法进行测量。拓扑分析法是建立在不同层面的离散关系的基础上的,对离散点间的空间关系加以确定,构建地质过程中,则是根据空间拓扑距离来完成[2]。与剖面成面法和直接点面法相比较,拓扑分析法的运用相对复杂,所获得的计算结果也是最为准确的,对水利工程质量更有保证。
三、水电工程测量中三维实体地形技术的应用
水电工程的功能是发电,主要的构成为挡水建筑物和排水建筑物、发电系统、引水系统等。水电站建设的根本条件就是要求附近有水源地。这就需要采用三维实体地形技术对工程施工所在地进行地形测量。水电工程测量中,除了要对地质结构有所考虑之外,还要对周围环境的变化规律进行分析。水电测量中,运用三维实体地形技术,不仅要对施工所在地的地质情况和地形以测量,还要对水电工程的总体布局进行判断,并做出剖面图。
水电工程测量中主要考虑的问题包括测量工作所在环境条件、地形地质情况、困难地形对三维实体地形技术所存在的制约等等。
水电工程的三维实体地形测量中,由于测量工作环境复杂,必然会对设计选型、施工建造等产生一定的影响。当水电工程投入使用后,也会受到环境影响而引发事故。因此,水电工程建设要做好地形测量,并对地质状况做出准确的判断。运用三维实体地形技术将数字化三维立体地形构建出来,根据工程施工情况还要对地形图不断更新,以确保工程施工中对现场的地貌、地形和地质状况随时掌握。此外,运用三维实体地形技术还能够在工程施工任意一个环节对工程表面积、体积等等数据准确计算出来,并建立三维立体架构模式,以满足多个专业技术协同作业[3]。
水电施工中遇到困难地形是必然的。运用三维实体技术对困难地形的制约条件进行观察、分析,做出计算结果,以制定必要解决方案,做到水电工程合理施工。三维实体地形技术所构建的三维立体模型,能够对各种施工方案的可行性进行分析,以调整施工方案,提高施工进度。
结论:
综上所述,计算机技术的发展,推动工程技术不断更新。水利水电工程测量是确保工程施工质量的重要环节。为了弥补这一弊端,三维立体技术被运用于水利水电工程测量中,测量人员使用三维立体设计常用软件,不仅可以将工程测量模型立体呈现,还能够对工程设计的细节之处进行计算。鉴于传统的工程测量方法即便是经验丰富的技术人员也难以作出精确的计算结果,采用三维实体地形技术,可以获得更为准确的测量结果。
参考文献:
引言
地质的测绘主要是运用地质相关的理论对工程项目的建设及地质进行精密的观测和分析,了解对于建筑区各个工程地质的内在条件和它们之间的密切关系,然后按照测绘比和论文的尺寸把它们更好地绘制在图纸上,并且通过勘测和试验等编制成工程地质图,作为工程勘测的首要的资料,供给对于项目各个部门的参考。对于长期的地质测绘它依靠于经纬仪、平板仪、水准仪这三种较为局限的应用,在未来的发展中,逐渐的采用了相对来说较为先进的技术设备和设计的理念。现代的地质绘图技术主要依赖于卫星导航定位系统、遥感勘测技术和地理信息系统技术。
1、工程地质测绘
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,在诸项勘察方法中最先进行。按一般勘察程序,主要是在可行性研究和初步勘察阶段安排此项工作。但在详细勘察阶段为了对某些专门的地质问题作补充调查,也进行工程地质测绘。
工程地质测绘是运用地质、工程地质理论,对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号,按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上,并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性做出评价。
根据研究内容的不同,工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘两种。综合性工程地质测绘是对场地或建筑地段工程地质条件要素的空间分布以及各要素之间的内在联系进行全面综合的研究,为编制综合工程地质图提供资料。在测绘地区如果从未进行过相同的或更大比例尺的地质或水文地质测绘,那就必须进行综合性工程地质测绘。专门性工程地质测绘是对工程地质条件的某一要素进行专门研究,如第四纪地质、地貌、斜坡变形破坏等;研究它们的分布、成因、发展演化规律等。所以专门性测绘是为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供资料的。无论何种工程地质测绘,都是为工程的设计、施工服务的,都有其特定的研究目的。
2、现代测绘技术的应用
现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和地理信息系统的发展情况。
2.1矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验。应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。
2.2湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。
2.3水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。
2.4地理信息系统的发展
从系统角度看,在未来的几十年内,地理信息系统(GIS)将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4D GIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球DE)的方向发展。Interoperable GIS 互操作地理信息系统(Interoperable GIS)是GIS系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。Web GIS 基于WWW的地理信息系统(Web GIS)是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识,其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源,从而完成数字地球的核心功能,光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。
3地质测绘技术发展
3.1大地控制测量。
控制测量是地质测绘的基础,地质矿区布设平面控制的方法,一是在国家一、二等三角控制下进行三、四等三角点的加密,另一是在国家一、二等三角点下不能加密情况下布设独立的三、四等三角或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制.独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长。我单位在上世纪末期引入载波静态相对定位技术即多台套GPS接收机结合后处理软件以来,精密控制测量就不再限制于通视条件、距离条件这些因素,控制测量的工作模式有了很大的改观,对于相对独立断点分布的矿区工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引入控制点,只需从起算点采用边点连接跳跃式地可以直接引入到测区,极大地简化了工作步骤,节省了时间和人力。
3.2地形测量技术。
地形测量的加密图根控制,传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点,现在则采用导线测量、GPSRTK模式,极大地减少工作量,也提高了精度。
地形测量是地质测绘工作重要的任务,长期以来的测图方法,以大平扳仪测图,至今在大比例尺地形测图中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了,采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟,完全不可同日而语了。
4、结语
现代科学技术发展的综合化整体方向极大地影响着现代测绘科学的发展趋势,这种趋势表现在现代测绘新理论的概括性增强,测绘新技术的技术综合程度提高,各专业学科之间的相互交叉与渗透,测绘学与其它门类科学的联系增强加大,测绘学吸收和移植其它学科成果的速度加快,这种学科内外的综合化发展,将使现代测绘学不断开拓出新的领域。测绘将成为构建“数字地球”、“数字中国”的主力军。
5、参考文献:
[1]曹幼元,贺跃光. PDA GPS在地质测绘中的应用[J].测绘技术装备,2005,(4).
中图分类号:TV85文献标识码:A 文章编号:
1激光扫描测量技术简介
LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母组合,即激光探测及测距系统,它是采用单个激光脉冲量测从激光源到目标,再回到激光接收器的时间,同时结合飞机上传感器定位、定向数据,精确量测出被测物体(目标)的三维坐标。
LIDAR数据采集系统由安装于同一个飞行器上的以下几个部分组成:
1)机载GPS,为飞机提供精确的三维坐标。
2) 惯性测量系统,为激光束提供准确方向。
3) 激光发射、接收装置。
4) 反射镜,用于将发射的激光束反射到地面。
LIDAR数据采集系统收集到的点云数据,经过误差改正、求参数等,处理后可以得到高精度的数字高程模型、三维模型。采集流程如图1.
2 激光扫描测量技术发展现状
随着LiDAR硬件设备的提高,DGPS高精度差分系统、高精度三维姿态感应等技术的发展,LiDAR的产品体积、重量都在不断减小,工作成本也继续下降,使得此项技术真正步入实用阶段。经过数多年的研究发展,LiDAR的测量精度也达到了一个相当高的水平,其水平测量精度达到15cm,垂直精度达到10cm。现在全世界范围,已经有三十多种系列产品投入使用。
2l世纪是3s技术时代,国家大力投入、发展“数字海洋”、“数字地球”、”数字城市”,同时也对测绘工作提出了更高的要求。而激光扫描测量技术,更具有高效率、高精度、全时空测量的特点。
目前,激光测量做为一门新兴技术在测量行业正逐渐被广泛应用。与传统的三维空间信息采集手段相比,LiDAR技术除了较高的精度之外,它还不受天气,太阳光照射的影响,所采集到的数据,可以很轻松的进行分类提取,等等这些都是普通航测无可比拟的。因此,利用LiDAR系统,快速获取大面积三维地物和地形数据,继而生成数字高程地形模型已经成为应用广泛的测量手段。
3在河道测量方面的应用
由于激光扫描测量技术可以在大的测量区域提供高密度、高精度的测量数据且能够识别重要地物,使得它在河道测量中得到广泛应用。
河道地形测量,长期以来由于江河两岸地形复杂,条件艰苦,现有的陆地、船载测量仪器难以有效使用,特别是在植被茂盛的山区,GPS接收机卫星信号差,无线电传输距离有限,使得现在的GPS-RTK难以得到固定解,测量技术效率不高,若采用全站仪,通视情况又不佳,劳动强度大,危险性高,工作效率、测量精度也难以保障,迫切需要新的测量手段和技术设备来改变这一现状。
激光扫描测量技术能够获得高精度、高密度的高程数据,在高精度的可连续运行参考站技术和三维姿态技术的支持下,无需大量地面控制点,就可生成高精度的数字高程模型(DEM)和DTM。
水深测量部分,在激光测量技术之前,船载声波测深系统是最为有效和常用的手段。LiDAR水深测量系统,依靠蓝绿激光发射和接受设备,可以分别获得水面和水底的高程数据。 与传统的船载声波测深系统相比,LiDAR测深系统具有很多的优势:首先,它不受浅水区域和陆地的影响;测深精度和几何分辨率高,由于激光脉冲可以压缩到很窄的时间宽度内,向水中以纳秒级脉宽发射,因此测深点密度高,精度高,水下地形图质量好;而且节约时间,它可以快速的对大面积水域进行测量。对于一些山区性河流,船只无法航行的水域,LiDAR测深技术将提供高效的服务。研究人员指出,LiDAR测深技术是一种极具诱惑力的测深技术,必将开创一个崭新的局面。
4建议
激光测量系统的研究在我国引来了众多学者的重点关注,相信不久的将来,现在已经很成熟的硬件设备还会得到进一步发展,LiDAR系统数据后处理软件的研发将是又一个关键。随着技术的进一步发展,将越来越多的应用到测量行业中。我们应该时刻关注此项技术的新发展,积极主动的学习,勇敢的创新,为推动河道测量事业的新发展做出应有贡献。
5参考文献:
[1] 肖雁峰机载激光雷达技术(LiDAR)在航测中的应用实践 2010
[2]李树楷.刘彤.尤红建机载三维成像系统[期刊论文]-地球信息科学2000(1)
[3]王健. 移动激光扫描数据处理与应用研究2006
[4]刘经南.张小红激光扫描测高技术的发展与现状[期刊论文]-武汉大学学报(信息科学版)2003(2)
一、基于GPS、RTK测量技术的地形和地籍研究
(一)概述
GPS、RTK 测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统,文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍,供同行参考。地形测图是为城市以及为各种工程提供不同比例尺的地形图,以满足城镇规划和各种经济建设的需要。地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置,同时测绘供土地管理部门使用的大比例尺的地籍平面图,并量算土地面积。用常规的测图方法(如用经纬仪、测距仪等)通常是先布设控制网点,这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点,测定地物点和地形点在图上的位置,并按照一定的规律和符号绘制成平面图。GPS 新技术的出现,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK 新技术,甚至可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK 技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(如伪距或相位观测值)及已知数据?(如基准站点坐标)实时传输给流动站GPS 接收机,流动站快速求解整周模糊度,在观测到四颗卫星后,可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS 静态、快速静态定位需要事后进行处理来说,其定位效率会大大提高。故RTK 技术一出现,其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。
(二)RTK 技术应用
RTK 技术用于各种控制测常规控制测量如三角测量、导线测量,要求点间通视,费工费时,而且精度不均匀,外业中不知道测量成果的精度。GPS 静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量,但是需要时候进行数据处理,不能实时定位并知道定位精度,内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用RTK 技术进行控制测量既能实时知道定位结果,又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用RTK 技术进行实时定位可以达到厘米级的精度,因此,除了高精度的控制测量仍采用GPS 静态相对定位技术之外,RTK技术即可用于地形测图中的控制测量,地籍测量中的控制测量和界址点点位的测量。地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点,然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法,利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视,而且至少要求2-3 人操作。采用RTK 技术进行测图时,仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码,通过电子手簿或便携微机记录,在点位精度合乎要求的情况下,把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外,由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK 技术测定点位不要求点间通视,仅需一人操作,便可完成测图工作,大大提高了测图的工作效率。
(三)RTK 技术在地籍测量中的应用
地籍和测量中应用RTK 技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图,同上述测绘地形图一样,能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS 获得的数据处理后直接录入GPS 系统,可及时地精确地获得地籍图。但在影响GPS 卫星信号接收的遮蔽地带,应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具,采用解析法或图解法进行细部测量。
在建设用地勘测定界测量中,RTK 技术可实时地测定界桩位置,确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK 技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样,建设用地勘测定界中的面积量算,实际上由PS 软件中的面积计算功能直接计算并进性检核。避免了常规的解析法放样的复杂性,简化了建设用地勘测定界的工作程序。在土地利用动态检测中,也可利用RTK 技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量,对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK 新技术进行动态监测,则可提高检测的速度和精度,省时省工,真正实现实时动态监测,保证了土地利用状况调查的现实性。
二、GIS在 地籍、地形测量中的运用
(一)概述
目前GIS 正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS 系统集成的平台, 它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技术在网络上空间信息, 供用户浏览使用, 成为GIS 社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS 是把GIS 功能模块划分为多个标准控件, 完成不同功能, 通过可视化工具集成起来, 形成最终GIS 应用。嵌入式GIS 是将GIS 功能与嵌入式设备,嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS (3D GIS) 目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现, 立体可视化技术的应用, 三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识, 其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。
在GIS 软件开发方面, 更换平台和环境,扩展数据库管理系统、更改一切语言和开发模式。操作平台以原Unix 为主流更换到WindowsNT/ 2000 平台, 后者已成为发展主流。在理论研究方面, 时空数据处理及三维GIS仍然是当前热点, 随着计算机处理能力和多维空间可视化技术的进步, 推进商品化的多维GIS将为时不远。在国内, 当前研究GIS 系统的主要有中国地大、武汉瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小几十家企业, 各家软件偏重点不同, 使用方法各异。针对各个单位要求形成的数据格式不一样,作者在各个软件上分别使用, 并转换到通用平台上, 使之能在通用平台上操作、修改、编辑等,完成工作的需要。
(二)建设方案的设计思路
1. 关键技术
(1)高分辨率对地观测技术
数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。
(2)3S 一体化
3S 指的是全球定位系统( GPS) 、卫星遥感系统(RS) 和地理信息系统( GIS) , 是建立数字城市的三大支撑技术, GPS 可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性, RS 可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制, GIS 具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力,但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长, 方可形成和提供所需的对地观测, 信息处理和分析模拟能力。
(3)空间一致性匹配
建立数字城市是一项庞大工程, 不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图, 要在数字城市系统中复合显示, 叠加查询和综合分析必须进行系统整合。
(4)互操作
统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下, 从一个系统到另一个系统的信息交换能力, 现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS) , 主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS 服务模型、信息群模型) 组成。
2. 系统结构组成
行业数据库, 行业办公自动化系统, 行业信息化系统、行业基础档案库
(2)3S 技术系统
包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空) 、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星
定位系统( GPS) 、立体测量系统。
(3)硬件环境
计算机硬件(包括外设) 、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。
三、计算机技术在地籍地形测量中的运用
下面是应用软件的一个中文菜单提示:NAPGIS 一个很大的特点就是图形和属性之间的联系紧密, 图形处理功能强大。在其上建立的地籍管理信息系统除了图形处理能强大以外,还提供了一套符合土地系统的解析图形编辑法及十分强大的历史管理功能, 解决了图形与属性数据历史信息管理的难题。宗地的属性数据是十分丰富的, 由于各地经济发达的程度不同, 城市的规模不同, 需求的不同, 它包括的内容也是多种多样的; 但要以把宗地属性分为两类: 空间方面的属性和人文方面的属性。空间属性主要有宗地面积, 座落, 四至等, 这些是国家土地管理局颁
布的《城镇地籍调查规程》及《土地登记规则》中规定必须要具备的, 另外还包括一些地区根据自己的需要所增加的一部分, 如: 地物分布及类型面积情况、容积率, 密度等, 从计算机管理的角度考虑并结合MAPGIS 的特点, 空间方面的信息又可分为与图形紧密联系的属性(如宗地面积, 周长, 宗地号, 界标类型等) 和一般性质的空间属性( 如: 宗地座落, 四至等) , 在MAPGIS 中根据这两种数据的特点, 将其放在图形数据中由MAPGI 平台直接维护其一致性,令面积的核算快速准确, 而将一般性质的空间属性放在外部数据库中; 而人文属性包括宗地的权
属、共用关系、用途等信息, 这一部分属性全部放在外中数据库中, 通过宗地号与图形数据建立联系。将上述的数据准备好以后, 就可以进入系统进行初始数据采集与系统建库了。对于地籍数据而言, 系统数据分层处理必须以能提高工作效率, 便于数据分析, 统计, 查询, 并且有良好的可扩展、可伸缩性, 能够满足各地区地籍管理工作需要为目标。结合阳县地籍, 可以按如下专题进行分层:地形数据分过渡层、方里网、测量控制点、居民地、独立地物、交通及附属、水系及附属特殊地貌、植被、注记、地形、电力线等层。界址数据包括界址点、界址线、宗地。由于界址数据在测量时就是一个整体, 因此这一层没有进行分幅管理, 而是充分发挥MAPGIS 对数据的管理能力, 从物理上就作为完整的一体进行管理。
参考文献
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Application of water conservancy measurement 3S technology
Li Gang
(Yili Prefecture, Xinjiang Water Resources and Electric Power Survey and Design Institute Yining Xinjiang 835000)
【Abstract】Into the era of digital information, 3S technology continues to develop, update, put into the field of application is more widely. Measured in water conservancy and hydropower engineering industry, their pluripotency, global, all-weather, continuous and real-time precision three-dimensional navigation and positioning, but also has good noise immunity and confidentiality efficient performance measured in order to ensure water conservancy laid the foundation. The article combines the case of river measurement, erosion and deposition change monitoring, application of the 3S measurement techniques in water projects.
【Key words】Hydraulic engineering;3S measurement techniques;River measurement;Dynamic monitoring;Research and Application
1. 3S技术的含义
3S技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的统称。是多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。能够对空间实体快速地进行精确定位,同时宏观地获取信息,对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。
2. 3S技术的特点
遥感(RS)技术是一种卫星遥感技术,不直接接触目标或现象就能收集信息,并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器,收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息,对这些电磁波信息进行加工处理,用特殊方法判读解译,从而达到识别、分类的目的,为科研工程的生产应用服务。
地理信息系统(GIS)技术是以空间数据为研究对象,在各种地理图形的基础上,以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。
全球定位系统(GPS)技术是一种全新的现代定位方法,具有多功能、高效率、高精度的特点,可在全球任意地点,为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务,极大地改变了传统的定位技术和导航技术,并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。
随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中,河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。
3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷
河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的,涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来,河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定,这些传统的测量方法,不仅测量周期长、精度低,而且劳动强度大、测量标志耗费大,不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。
河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一,及时了解河道变化及冲淤变化资料,为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。
河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节,工程中常采用断面法,即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定,断面间水底地形和河床变化规则,而且无支流。而实际地形的变化错综复杂,河床参差不齐,所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。
4. 3S测量技术的应用
4.1 利用遥感图像获取所需河道水文信息。以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像,通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换,将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前,必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性,须对遥感影像进行相应的投影变换,最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。
充分利用图形资料(尤其是电子地图,对非电子形式的图形资料要进行数字化,建立起矢量图形库)和图像资料,以便提取高程数据以建立数字高程模型(DEM),以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后,就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。
4.2 遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像,以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面,多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查,能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源,通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法,为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时,利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测,为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。
4.3 水深遥感冲淤变化分析。水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力,通过飞机、卫星等遥感平台,利用辐射计、摄影机等遥感设备,将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来,再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息,即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系,通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时,常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。
遥感信息获取便捷,水深遥感研究已取得初步成果,因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下,可利用历史阶段遥感资料推求出水深,从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值,误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。
其原因是:尽管遥感水深误差大,但从反演所得的断面图来看,遥感水深误差存在诸多综合因素的影响,两个时相遥感水深误差表现形式基本一样,所以差值减少了系统误差,削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致,能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合,可实现水下地形图数字化,也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度(或淤积厚度)的冲淤分布。
5. GIS技术在河道测量中的应用
GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具,即用即得,利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量,不仅便捷且精度大为提高。
河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等,可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。
6. RTK技术的应用
促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展,它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点,同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理,避免了业后处理中发现精度不合乎要求,需进行返工的困扰,RTK实时三维精度可以达到厘米级,大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量,测深仪进行水深测量,再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后,将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理,即可得到高精度的数字地形图和断面图。
7. 结束语
总而言之,3S技术的广泛应用,给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便,为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。
参考文献
[1] 期刊论文3S技术在河道测量中的应用-水科学与工程技2007(2).
[2] 黎三喜.水利工程中GPS静态测量探讨《甘肃水利水电技术》2009年第10期.
中图分类号:G353.11文献标识码:A 文章编号:
1.野外数据采集包括两个阶段,即图根控制测量和地形特征点(碎部点)采集
1.1图根控制测量
图根控制测量的目的是在高级地形控制测量的基础上再加密一些直接供测图使用的控制点,以满足用于测绘地物地貌的测站点的需要。
由于采用全站仪,测站点到特征点的距离即使在500米以内也能保证测量精度。一般以在500米以内能测到碎部点为原则,选择通视条件好的地方,图根点可稀疏些;地物密集、通视困难的地方,图根点可密些(相对白纸测图时的密度)。控制测量主要使用导线测量,观测结果(方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等)自动或手工输入电子手簿,采用平差软件进行平差计算,各项限差应在允许范围之内,如有不符合要求的情况,应进行补测或重测。
1.2碎部点采集
全站仪由于具有自动记录功能,野外采集数据的速度较快。测量人员根据事先的分工,各负其职。数字测图要求测定所有碎部点的坐标及记录碎部点的绘图信息,并记录在全站仪的内存中,而后传输到计算机,并利用计算机辅助成图。但在野外数据采集中,若用全站仪测定所有的碎部点,不仅工作量大,而且根据实际地形无法直接测定。因而,必须灵活运用“测、算法”结合,测定碎部点的坐标。
2.数字化测图技术的特点
2.1劳动强度小,自动化程度高。外业采集的数据可以自动记录于电子手簿中,避免了传统测图繁琐的记簿、计算、检核,大大提高了劳动效率电子手簿中的数据可以通过电缆直接向计算机传输,在室内通过计算机键盘和鼠标的简单操作,即可完成图形编辑,大大减少了外业工作时间。
2.2精度高。传统的测图,地物点平面位置的误差主要受解析图根点的展给误差和测定误差、测定地物点的视距误差、方向误差等影响。测量数据作为电子数据格式可以自动传输、记录、存储、处理和成图,在全过程中原始数据的精度毫无损失,不存在传统测图中的视距误差、方向误差、展点误差,很好地反映了外业测量的高精度,获得高精度的测量成果。
2.3信息量大。数字地图包含的信息量几乎不受“测图比例尺”的限制,甚至可以没有“测图比例尺”的概念。数据可分层存放,使地面信息的存放几乎不受限制。比如将房屋、道路、水系、电力线、地下管线、植被、地貌等存于不同的层中,通过关闭层、打开层等操作来提取相关信息,便可方便地得到所需测区内的地籍图。在数字地籍图的基础上,可以综合相关内容补充加工成不同用户所需要的城市规划图、城市建设用图、房地产图以及各种管理的用图和工程用图等。
2.4信息存贮、传递方便。数字信息可以通过磁盘、光盘以计算机文件的形式保存或传递,还可以通过电缆或计算机互联网传输。在数据的存贮、传递方面优势是传统测图无法比拟的。
2.5便于成果更新。数字化测图的成果是以点的定位信息和绘图信息存入计算机的,当实地有变化时,只需输入变化信息的坐标、代码,经过编辑处理,很快便可以得到更新的图,从而可以确保地面的可靠性和现势性。
3.GPSRTK技术在内河航道测量的特点
3.1GPSRTK作业有着极高的精度,观测速度较快,非常适合于大规模的水下地形测量及两岸地形测量等。
3.2GPSRTK测量可以大大提高成果质量。它不受人为因素的影响,整个作业过程由电脑控制,自动记录、自动数据预处理。
3.3GPSRTK技术自动化程度高,可以极大地降低劳动作业强度,减少工作量,提高作业效率。
3.4在测量中,可以直接运用GPSRTK技术进行水深测量、地形测量、低等级控制测量等。
3.5由于内河水位落差较大,航行基准面(绘图水位)亦随航道变化,要准确测定测时瞬时水位和求算水深改正数传统方法必须布设足够的水位观测站。由于RTK可以实时测量水位,不需要再进行水位观测。
3.6减少波浪和船倾斜引起的测深误差。由于GPS天线和换能器装在一根杆上,天线到换能器的距离固定,相当于换能器的高程能实时测定,换能器的上下移动不会改变经水深换算的到的河底高程。
3.两种测图方法的精度比较
野外大比例尺数字化测图的全过程几乎都是用解析法进行的。虽然最后成果仍表现为图解的线划图,但与传统的平板仪测图相比,有着本质的差别。数字化测图不仅在效率上有很大提高,而且大大减轻了野外的劳动强度,更为突出的是地形图数学精度的提高。现对平板仪测图与野外数字化测图测站点、地物点的平面位置及高程精度进行分析比较。
3.1 平板仪测图
(1)以1∶1000比例尺为例,平板仪测图地物点、测站点的平面位置主要取决于测站、视距、描绘方向、刺点等方面的误差来源:?
①测站点误差:±0.18mm;
②视距误差:±0.2mm;
③描绘方向误差:±0.1mm;
④刺点误差:±0.14mm。
根据以上误差来源,按照公式计算求得地物点的平面位置中误差为±0.32mm。
(2)平板仪高程精度主要取决于测量高程时的测量误差,主要有:
①视距误差:±0.2mm(当视距为100m时);
②垂直角观测误差:±1′;
③仪器高觇标高的量测误差:±0.01m。
在不考虑起始点高程误差的情况下,根据公式可求得各高程点的中误差为±0.04m。
3.2 数字化测图
(1)由于红外测距仪和全站仪等高精度仪器的逐步应用,使外业的所有测站点、地物点全部采用经纬仪导线方法完成。在已知等级点的控制下,只要布设两级导线即可满足测图的要求。假如各级导线都采用直线等边附合导线的形式施测,根据有关规范和实际作业中的最不利情况,按点位中误差估算公式计算出测站点的点位中误差为±0.03mm。
(2)地物点的平面位置野外测量方法有极坐标法、导线法、对称点法,而在实际工作中采用极坐标法测设地物点比较方便,一般是将经纬仪(全站仪)设置于测站点A上,对置于地物点上的楼镜进行水平角和距离的测定,
水平角观测一测回,故其测角中误差为5″,而测距误差由于棱镜比中杆的半径约大2cm左右,故使对中杆靠紧垂直地物点(房角、电杆等)位置的误差一般可达1.5~2cm,若考虑其他测距误差,则可取0.02m。以边长100m计算,根据计算公式可得出地物点的平面位置中误差为±0.02mm。
(3)高程点的测定和地物点的测定方法完全一样,垂直角只观测半测回。以距离100m为例,根据公式求出高程站点、地物点的高程测量中误差为±0.02m,按规范要求1∶1000测图时,高程注记点的中误差一般地原为±0.05m。另外,等高线(等深线)的高程精度,实际是数字高程横型插求点的高程中误差。一般认为影响数字高程模型主要因素有:地形类别、内插方法、采样点密度和采样方法、粗差剔除程度等4个方面。通过试验,其等高线精度通常可以达到±0.3~±0.4m,可以满足1∶1000测图时的高程精度,即满足1/2~1/3基本等高距的要求。
4.结束语
野外大比例尺数字化测图对航道管理、养护、航道工程是最有效的手段,它不仅精度高、成图周期短,而且大大提高了工作效率和经济效益。数字化测图必将取代传统的测绘方式,为航道建设提供更优质的服务。