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大比例尺地形圖在工程測量中有著重要的作用，占據工程測量中不可獲取的位置，下面我們首先對大比例尺地形圖測量的發展及其特點進行簡單的概述，然后在主要過對某觀測站的站址1比500比例尺地形圖進行施測和分析，在進行施測過程中，主要采用的GPS觀測、選點等等方式來對其進行的測量，下面我們就簡單的對某觀測站進行大比例尺地形圖闡述和分析。

1大比例尺地形圖測量的發展和其優勢

隨著科技水平的不斷進步和發展，科技的進步在給其他領域帶來便捷的同時，同樣也給我們測繪行業帶來了新的工作方向和目標，隨著測量儀器的不斷更新和換代，更是測繪行業的發展帶到了一個新的平臺上來了。大比例尺地形圖的出現，在很大意義和程度上解決了工程測量中面臨的難題，通過大比例尺地形圖對范圍比較小的地區也能及時的進行工程的測量和檢測，一方面提高了工程測量的工作效率，另一方面還在很大程度節約了很多的人力和財力，提高了工作的效率和時效性。

2大比例尺地形圖在工程測量中的應用實例

2.1測量實例內容概述

采用大比例尺地形圖測試某觀測站，在進行測試過程中主要涉及的內容有選點、埋石、GPS監測、水準聯測等采集工作，在此項大比例尺地形圖工程測量工作中，主要投放的設備有六臺、GPS接收機四臺、全站儀一臺、自動水平尺一天，其觀測和測量的時間為15天，然后根據時間要求提供測量的結果。

2.2測量區的基本情況構造

需要測量的觀測站的周圍范圍交通還是非常的便利的，需要測試的地區地形比較開闊、起伏的程度不是非常的大、可以算作是平原，但是在測試區中出現的嚴重問題就是周圍樹木角度、可能會對測量的準確度和效率帶來一定的影響。

2.3GPS接收機在工程測量中的使用

GPS+RTK在工程測量中說，發揮著非常巨大的作用和意義，其使用程度，在工程測量中，更是非常的廣泛，在建筑工程中，測量其建筑地形過程中，我們就可以采用GPS+RTK的完美結合進行的建筑工程中地形的測量，在建筑工程地形測量過程中，通常都是使用不動態的測量方式，來對其建筑工程地形進行的控制和測量，在使用GPS+RTK進行的測量中，只需要通過GPS進行的定位，然后通過RTK來進行碎步測量，在測量過程中一般都是需要一個人背著測量儀器，然后在地形的碎點上呆一下，在進行的移動過程中，還需要輸入其測量的特殊編碼，最后通過定位，就可以非常方便的測量出建筑工程，在建筑工程中需要的施工地形圖了，通過二者完美的融合，一方面使其地形圖能夠保證其準確度，另一方面大大提高了測量的工作效率和時效性。

2.4采用相應方法統計其精度加以分析

在了解玩測量區的基本構造環境之后，我們通過對測區幾條不同的線路進行定位觀測之后發現，得出相應的數據如下，點位誤差最大值4.4mm，最小值3.21mm；無約束平差后相對精度最低l/47萬、最高1/56萬；約束平差后相對精度最低l/34萬，最高1/41萬；同步三角形全長相對閉合差最大值為2.07ppm。而這些都是大比例尺地形圖能夠滿足的（表1《工程測量規范》對大比例尺地形圖地位誤差精度要求）。

2.5采用大比例尺地形圖1比500的施測方法

（1）在對該觀測站站址1比500比例尺地形圖進行施測過程中，我們可以采用數字化構成圖方法來進行觀測站的施測，在進行施工過程中，首先采用的作業方法，可以采用GPS不動態定位方法，來對其觀測站地區進行的內圖根點坐標標注和聯想，在進行這一過程中在，還可以采用水平尺聯測的方法，施測圖根點的高程，進行測試區內部的數據和圖像的采集，然后在從測試區外業采取相應的數據，最后測試區外業采集的相關數據和圖像，使用光纜傳播的方式，傳播到測量使用的計算機中，然后計算機機會通過一定的數據處理模式，來對其采集和傳輸的數據進行的及時有效的分析和處理，最后計算機會將分析和才采集的圖像文件通過繪圖儀的方式打印傳輸出來（表2測地貌特征點的視圖要求）。

（2）為了能夠保證長期保存圖根點以及未來將進行施工放樣測量的工作，為了今后的施工考慮，我們可以在采用大比例尺地形圖測量之后，然后在每個不同的測試區之內預埋一些長久性的埋石點，在進行埋石點的過程中，其石頭高度一般都是要在五十厘米左右，所埋石應該在視眼開拓的地方，而且還不容易受到別人的破壞。

（3）通過對上述觀測區相關的數據進行分析和研究得發現改觀測區采集的點數為652點。在進行分析過程中，主要采用的基本繪圖軟件是來自于南方CASS的成圖系統軟件，該軟件是通過多年以來很多單位和專家使用之后，都說效果比較好的軟件。

3大比例尺地形圖在工程測量中的應用實例相應的技術總結

該測量工程在進行大比例尺地形圖在工程測量中，主要通過對方式就是通過GPS全球衛星定位系統來進行圖像的觀測的，在進行GPS網的施測過程中，可能是由于樹木角度的情況，使其知點距離和待測圖根點距離較長，為此，在進行測量過程中，我們采用了三臺GPA接收器的形式，對其觀測區進行同步的觀測和測量，經過測試才得出了相應的結論，其結果還是比較符合測量的中的規定范圍和相應要求的，可以說是相對比較準確的GPS數據測量結果。

在進行大比例尺地形圖在工程測量中得出了相應采集外業數據652個，測繪出繪1：500數字化地形圖1份，還在測量過程中，在測試區中增添了預埋石的數量，為四個，實際測設臨時性圖的相應根點有八個左右。

4結束語

綜上所述，在上文中我們簡單的對其大比例尺地形圖的發展，以及在工程測量中的應用實例進行了簡單的論述和分析，希望能夠在論述過程中為，大比例尺地形圖在工程測量中的應用和發展提供可行性思路，同時希望我們相應的實踐人員能夠在日常工程測量工作中，不斷的對其方法進行完善和創新，爭取創新和完善出更為科學合理的大比例尺地形圖在工程測量中應用的方法，為今后工程測量的發展多提寶貴意見，為大比例尺地形圖在工程測量事業的發展做出更多貢獻。

參考文獻

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[3]期刊論文.GPS-RTK與全站儀聯合作業在數字測圖中的應用-測繪與空間地理信息-2010，33（6）.

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數字化測圖不同于傳統的模擬法測圖，在測量實踐中應正確認識與掌握數字化測圖的特點。論文格式，城市建設。根據數字化測圖的特點和多年在野外工作的經驗，和同志們交流一下想法，僅供參考。

在控制測量中，使用GPS測量時，除必要的測量起算數據外，盡可能要自已知檢測點，檢測合格后，再把檢測點加入控制網作為已知點進行平差計算，這樣要以有效檢測測量精度，防止測量錯誤。使用全站儀進行碎部點數據采集時，應嚴格注意輸入測站點與后視點。如果測站點與后視點錯號（點號與位置均認識錯誤），實踐證明無法檢測出來，造成內業處理上的不便。數字化測圖內業圖形編輯主要依靠外業記錄，外業測量時，記錄員應詳細記清測點點號、點的屬性、連線關系，必要時繪制草圖。否則，內業處理時，容易造成錯亂。數字化測圖等高線的勾繪完全取決于野外的測點，因此在地貌測繪時，立尺員應合理選擇地貌特征點，并認真了解觀察地形，復雜地區應簡單繪制地形草圖，以便使勾繪的等高線更加符合測區情況。由于數字化測繪相對于傳統平板測圖具有精度高、作業效率高、勞動強度小等顯著經濟技術優勢,加之近年來數字化測繪設備價格的持續下降,規劃、設計等用圖單位普遍采用計算機設計而要求提供數字化測繪成果等因素,測量單位普遍采用野外數字化測繪完成大比例尺地形測量工作。數字化測圖已基本淘汰傳統的平板儀測圖技術,成為占主導地位的技術方法。而是數字化時代對測繪成果應用方法變革的必然結果。它引起了一些更深層次的問題,目前對其重要意義尚認識不足,現行的技術規范、測繪產品價格體系均有與之不適應的地方,并就此提出自己的看法：

數字化測繪對作業人員的操作技能要求降低,業務培訓應有新的側重 ，數字化測圖是采用全站儀直接測取碎部點坐標和高程,計算機編輯成圖的技術方法。論文格式，城市建設。數字化測圖按作業方法可分為編碼和無碼兩種,編碼方法在測點時必須按碎部點的類型及相互間聯系輸入特征編碼以便事后編輯成圖。操作儀器的作業員不僅要熟記編碼,還要時刻觀察地形才能正確輸入,因此,這種方法對操作人員的技術、經驗均有較高要求。就處理碎部點間關系而言,實際上與平板儀測圖無異。無碼方法則不需輸入任何編碼,而是代之以棱鏡處作業員繪制草圖記錄所測點之位置、點號及與其它點的聯系。測站照準目標測取數據后,只需向棱鏡處作業員報告碎部點點號而已,測站與棱鏡間聯絡較少,測圖工作實際上主要在棱鏡處進行。由于測點時不需觀察地形,因而測量速度很快,一臺儀器可觀測二至三個棱鏡,相當于兩三個平板測圖組,外業測圖效率很高。作業時,繪制草圖的作業員在棱鏡處現場繪制,簡單而不易出錯,只需熟悉地形、地物表示方法即可勝任;而觀測員操作全站儀測點精度很高,數據傳輸又是自動進行,避免了人為的錯誤和讀數誤差;內業編輯則是計算機展點,對照草圖應用繪圖軟件的各種編輯工具成圖,等高線自動完成,輕松快捷。從理論上講,數字圖中碎部點精度與作業員操作技能關系不大,正常情況下已達到圖根點的水平,測量誤差可忽略不計。論文格式，城市建設。所以在數字化測繪條件下,對作業人員的操作技能要求大大降低,進一步提高成圖質量只能靠提升作業人員的理論水平,即由"測得準"轉到"如何測,如何表示"上來。為適應這種新的形勢,今后測繪技術人員的業務培訓重點要從熟練、準確的技能訓練轉移到地形、地物的正確表達,計算機繪圖理論、不同使用目的下地形圖的不同取舍等更深層次的內容上來。

比例尺的概念將淡化,而代之以具體的測繪要求，傳統的平板測圖由于一定幅面內地形符號的負載及表現能力的局限,不得已分為各種比例尺。而且為了地形圖使用時量算方便,大比例尺實際上主要是1:500、1:1000兩種。由于紙質地形圖上同樣長度的距離誤差,代表的實際長度不同,所以不同比例尺地圖不光細致程度不同,精度也不同,相互間很難轉換,常常造成重復測繪?，F在數字化測圖仍沿用傳統平板儀測圖的要求劃分比例尺,用來確定測繪細部的細致程度和定義繪圖輸出時點狀符號大小,及部分線狀符號(坎、斜坡等)的長短、間隔寬窄等?？紤]到輸出紙質地圖并不是數字化測圖的最終目的,數字化圖的使用主要在計算機上進行。而在計算機中地形元素之間距離、方位關系由其坐標決定,圖形縮放時圖上數據與實地數據關系換算自動完成,無所謂比例尺,精度也不因圖形縮放而異。所以除點狀字符及部分線狀符號大小定義不同外,不同比例尺數字地圖間差別僅僅是細致程度不同而已。目前各地經濟建設蓬勃發展,地形、地貌變化很快,新測的地形圖很快就會失去現勢性。考慮到數字化地圖采用不同地物、地形類別分層存儲,并且具有無級縮放顯示,地圖符號負載量限制相對較小,精度與比例尺無關等優勢。所以可以設想,應淡化比例尺的概念,用圖單位根據實際用途提出具體的測繪內容,不再涉及比例尺大小。而測繪單位也不再根據測量規范按比例尺所限定的測繪內容,花費人力、物力測繪數量眾多、存在時期短,從用戶的角度來看沒有什么意義地形、地物。這對提高作業效率、節省經費都是一個很有實際意義的問題,值得有關方面研究。

在數字化測繪條件下,作業人員的操作技能已不是決定成圖質量的重要因素。數字化測繪精度很高,地形圖的質量主要取決于碎部點位的確定,地形、地物的合理表達,作業人員根據地形圖的使用目的所作出的正確取舍等因素,作業人員技術培訓應與之相適應。

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文獻標識碼：A文章編號：1671-3168（2012）06-0006-04

收稿日期：2012-11-01

作者簡介：唐世斌（1963-），男，重慶梁平人，副教授，碩士生導師。研究方向為風景園林建筑工程與規劃設計、3S技術在風景園林學中的應用等。Email：

國家技術監督局于1992年12月批準了《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）[1]，次年7月1日施行。在實際使用中，將1993年以前按地形圖分幅編號標準產生的地形圖圖幅號稱為舊圖幅號，1993年以后按新的國家基本比例尺地形圖分幅和編號標準（即GB/T 13989-92）產生的地形圖圖幅號稱為新圖幅號。

現階段，我國正在使用中的國家基本比例尺地形圖，其圖幅編號有新、舊之分，這給人們尤其是市縣級以下基層生產單位專業技術人員帶來了較大的障礙或困難，造成了使用中的不便?！吨腥A人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）只是規范了新的圖幅分幅與編號規則，并未給出我國國家基本比例尺地形圖新、舊圖幅號彼此間的換算關系；為解決新、舊圖幅號之間的換算關系，我國的一些科技工作者從不同角度對此進行了探索研究。筆者通過多渠道檢索，查到17篇相關期刊論文[2-18]。最早的關于地形圖新舊圖幅編號的換算研究文獻發表于1997年，其中半數研究文獻發表于近5年的相關科技期刊上，這些研究文獻基本上是基于國家基本比例尺地形圖的經緯度條件下，地形圖分幅與圖幅編號的新舊圖幅號之間的換算，且多側重于編程自動換算，以方便于科研或生產項目中批量操作管理，但滿足不了基層生產單位專業技術人員在實際工作中遇到的少量或個別的只用手工即可進行的新舊圖幅號便捷換算方法。

2009～2010年，筆者有幸參與廣西新一輪森林資源規劃設計調查（即二類資源調查）的部分縣區的外、內業工作，尤其是內業制圖工作，在工作中常遇到1∶1萬地形圖新、舊圖幅號需要彼此間換算的問題，經過查閱相關規范、文獻資料，反復探索研究，找到了適用于工作中遇到的少量或個別的可手工進行的新舊圖幅號便捷換算方法，經驗證，結果正確，便捷有效，現將研究成果系統整理出來，供業界同仁共享，方便工作。

1國家1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的構成及其含義

11地形圖舊圖幅號

1∶1萬地形圖的舊圖幅編號是以1∶10萬地形圖為基礎進行的，而1∶10萬地形圖的舊圖幅編號又基于1∶100萬地形圖，其具體的分幅和編號相關知識請查閱相關規范、文獻資料。

1∶1萬地形圖的舊圖幅號由4組代碼組成，各組代碼間用“-”連接：

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（緯度方向），為1位“字符碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在緯度0°～56°內，因此，行號為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

林 業 調 查 規 劃第37卷第6期唐世斌：1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的手工換算方法

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（經度方向），為1～2位“數字碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在經度72°～138°內，因此，列號為2位“數字碼”，為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11組數字之一。

第3組“×××”——1∶1萬地形圖所在的1∶10萬地形圖，其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖劃分為12行（經度方向）12列（緯度方向）共144幅1∶10萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、142、143、144等144組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“m”表示。

第4組“（××）”——“（ ）” 中的“××”，為1∶1萬地形圖在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～2位“數字碼”；每幅1∶10萬地形圖劃分為8行（經度方向）8列（緯度方向）共64幅1∶1萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、62、63、64等64組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“n”表示。

第1組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅列號（經度方向））和第2組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向））共同構成1∶100萬地形圖的圖幅號，如廣西南寧市所在的1∶100萬地形圖的圖幅號為F-49。

1∶1萬地形圖是在1∶10萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37-（30）。而1∶10萬地形圖是在1∶100萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37。

12地形圖新圖幅號

1∶1萬地形圖的新圖幅編號是直接以1∶100萬地形圖為基礎進行的。

1∶1萬地形圖的新圖幅號由5組共10位代碼組成，各組代碼間直接相連：

× ×× × ××× ×××

第1組 第2組 第3組 第4組 第5組

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），為1位“字符碼”，與舊圖幅號的第1組代碼含義相同，我國的為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（經度方向），為2位“數字碼”，與舊圖幅號的第2組代碼含義相同，我國的為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54數字之一。

第3組“×”——地形圖的比例尺代碼，為1位“字符碼”，1∶1萬地形圖的比例尺代碼為“G”；其他基本比例尺地形圖的比例尺代碼見《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》[1]。

第4組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅行號（緯度方向），為3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖的行向（緯度方向）劃分為96行1∶1萬地形圖，其圖幅行號為001、002、003、……、094、095、096等96組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“x”表示。

第5組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅列號（經度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅列號（經度方向），為3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖的列向（經度方向）劃分為96列1∶1萬地形圖，其圖幅列號為001、002、003、……、094、095、096等96組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“y”表示。

從1∶1萬地形圖的新、舊圖幅號的構成關系來看，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，只不過是舊圖幅號的緯度方向為列，經度方向為行，新圖幅號的緯度方向為行，經度方向為列，二者有所不同而已。

其他的國家基本比例尺地形圖的新圖幅號構成與1∶1萬地形圖的構成相同。

2地形圖從舊圖幅號換算成新圖幅號

從上述分析知，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，因此在進行新舊圖幅號的換算時，只需要考慮舊圖幅號中的第3、第4兩組代碼與新圖幅號的第4、第5兩組代碼之間的關系即可，而新圖幅號中的第3組代碼為地形圖比例尺代碼，對于1∶1萬地形圖來說，為“G”，始終不變。

同4結語

本文只述及在實際工作中經常使用的1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的手工換算方法，此法是基于同幅1∶1萬地形圖的舊圖幅號或新圖幅號來解決其新、舊圖幅號的換算問題，直接用舊圖幅號換算其相應的新圖幅號，或直接用新圖幅號換算其舊圖幅號，而不須該地形圖圖幅的經緯度或公里網坐標。

文中1∶1萬地形圖新、舊圖幅號彼此間相互換算的關系也可用于編程，實現計算機或計算器進行自動換算；依照本文解決1∶1萬地形圖新、舊圖幅號相互換算的思路，也可解決我國的其他基本比例尺地形圖直接利用其圖幅號進行新、舊圖幅號間的相互換算。

參考文獻：

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目前我國較大規模的地形圖測繪項目的主要內容包括四等水準控制測量、GPS首級控制測量、圖根控制測量、碎步點采集、圖形整飾、技術設計書與技術總結等文檔資料的檢查驗收、SHAPE數據入庫等工作。地形圖測繪項目驗收與數據入庫工作的順利完成將保障基礎地形資料的完整性與準確性，為土地劃撥、基礎設施及企業建設提供準確的坐標與高程依據。

1 地形圖數據入庫質量檢查的重要意義

數據是地理信息系統運行的源泉，也是GIS最基本、最重要的組成部分之一，是GIS項目中投資比重最大的部分，其對于數據的質量控制尤為重要，而數據質量的高低直接影響GIS建庫的成敗。由于地形圖是根據現實地形的比例縮小而得，所以有針對性的對地形研究中的地面地貌水文、地形、土壤、植被等自然地理要素進行了具體的概括，為了更好的用到現實生活中，城市地形圖數據還包括了居民點、交通線、境界線、工程建筑等社會經濟要素。地形圖是地理專業人員根據地形測量或航攝資料繪制的，誤差和投影變形都極小。

1.1 地形圖數據的準確與否關系到環境保護和社會發展方向。地形圖數據以多種方式表達現實世界的地形和其他相關元素，利用它可以識別用其它方式不能體現的空間分布、關系和趨勢。其測繪編制的準確有利于人口統計、疾病研究、街道分布圖和建設布局圖的準確運用。方便政府進行公共決策、方便農業科學家根據地形進行作物的合理分配，地圖可以通過數據的合并或疊加來分析空間問題、省政府可以通過合并多層數據來找到合適的廢棄物處理地點，包括城市交通建設的最佳路徑設計。正是由于地形圖數據具有如此多的作用，其數據正確與否影響到許多決策的實施，關系到環境保護措施的確立以及社會發展方向的科學化和系統化。1.2 地形圖數據準確與否決定眾多電子系統的成敗。地形圖包括很多的地理信息，通過這些信息的比對和確定，地理學家將數據電子化以方便運用于各個領域。地形圖數據是制作各種電子系統的數據來源，其完整性準確性事關到眾多電子系統的完備和現實運作。以現行交通系統為例，智能交通系統的大部分信息都需要通過電子地圖來表示，通過電子地圖將數據進行可視化處理然后顯示在計算機屏幕上以供電子系統更好地運用到現實生活中。此外地形圖數據的準確和完整和事關到一些大眾化軟件的設計，這些軟件根據地形圖顯示的數據進行輸入和分析，用以促進各種電子地圖的制作和編輯以及建筑物的規劃和設計。地形圖數據已經不單單運用于地質和地理行業，而是更多的和人們的日常生活以及城市的經濟生活相掛鉤，所以其數據的準確性對于眾多行業電子系統的成敗具有決定性作用。1.3 地形圖數據的準確關系到現實突發事件處理的及時性。目前針對我國地質災害多發的地區，地形圖數據已用于災害防治研究和應急服務系統的應用。推動突發事件應急體系建設規劃中有關工作任務的落實，切實提高應急影像獲取、數據快速處理與傳輸等裝備水平。建設城市應急測繪快速數據采集處理基地，建立測繪地理信息系統內部應急數據共享機制，整合各類測繪成果數據，利用地理信息公共服務平臺，做好對地震、洪澇、泥石流、滑坡等災害多發易發地區及熱點地區的各類測繪成果數據的儲備工作。抓好各地區突發事件地理信息應急服務系統的推廣應用，組織應急演練活動，達到宣傳推廣、發現問題、改進完善的目的，地形圖數據的準確與否對于災害的防治具有重要意義。

2 地形圖數據入庫的具體步驟

這一階段主要的任務是矢量化紙質地形圖和進行電子數據之間的轉換。其中矢量化地形圖的具體方法即通過掃描儀直接掃描紙質地圖，以柵格形式存儲于圖象文件中（如*.TIF），然后經MAPGIS平臺的輸入編輯模塊矢量化后，經圖形整飾得到地形的點、線、面文件。經歷掃描圖紙、校正圖像并進行最后的地圖矢量化。若采用電子數據轉換，可利用MAPGIS平臺的數據轉換子系統將其他格式的圖形數據如AutoCAD、Arc/Info、MapInfo等轉換成系統標準的點、線、面文件。

3 數字化地形圖入庫前的質量檢查的必要性和可行性分析

3.1 數字化地形圖入庫前的質量檢查的必要性。地形圖的測繪是由人工進行的，在數據采集的過程中難免會有不規范或成圖過程中的誤操作，包括工作人員的疏忽。由于GIS數據的特殊要求，測量成果需要進行嚴格的比對和精確的錄入。地形圖數據的準確和完整事關重大，只有認真對地形圖數據進行科學測量并在入庫之前進行系統檢查才能保證其更好地為人們所運用。

3.2 數字化地形圖入庫前的質量檢查的可行性。（1）數據實體檢查。這一檢查過程中應該包括地物編碼、地物圖層，地形圖符號、線型、線寬、線字相交檢查，是否存在偽接點、懸接點，高程注記檢查，建筑物注記檢查，面狀地物封閉檢查，重復實體檢查，復合線重復點檢查等。這些數據的完整和精確事關到數據的電子化，數字化測圖的最終目的是將地形圖轉入GIS系統的數據庫，此外包括位置描述的數學基礎，圖廓點、格網點、控制點的精度以及平面位置精度，高程精度和圖幅邊界的接邊精度等也都需要進行進一步的檢查，在地形圖繪制完成之后的初期需要由專門人員對其中的數據根據現實地形進行一次系統規劃的檢查，將地形圖數據的原始數據進行系統的分析和整理，以便輸入計算機工作的便利，避免二次工作的浪費。目前勘測管理工作與國家要求的“五統一”原則有距離即：統一的平面坐標系統，統一的高程系統，統一城市地形圖的圖幅分幅和編號，統一的技術標準，統一管理城市勘測基礎資料。[2]（2）數據屬性檢查。屬性精度主要檢查點、線、面的屬性代碼及屬性值的正確性、惟一性，注記的正確性，數據分層的正確性。要逐層檢查是否有多余的屬性，逐層檢查各屬性表中的屬性項項名、類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏或多項；檢查各要素分層、代碼、屬性值是否正確或遺漏。此外，地形圖數據入庫之后還要進行邏輯一致性檢查，包括：屬性一致性、格式一致性、分層一致性、拓撲關系的正確性和多邊形閉合等。要檢查各層是否有重復的要素，檢查有向符號、有向線狀要素的方向是否正確；檢查多邊形的閉合情況，標識碼是否正確；檢查各要素的關系是否合理，有無地理適應性矛盾，是否能正確反映各要素的分布特點和密度特征。

4 結束語

目前，地形圖數據越來越廣泛地運用到信息資源中心、應急指揮中心、共享服務平臺及智慧應急、智慧城管、智慧水利、網站群管理系統等示范工程中。城市比例地形圖、地形DEM、數字正射影像圖、主城區建筑物三維模型等信息數據也陸續進行測繪和入庫工作。地形圖數據入庫的準確性關系到我國地理電子化系統的完整和準確，包括交通系統和地質災害管理應急系統的準確及時以及我國數字地理系統的長遠發展，這就需要地理工作人員在進行地形圖數據入庫之前進行嚴密規整有方向的檢查，保證數據圖原始數據的真實可靠和后期使用的科學規范。只有這樣，地形圖數據才能更好地運用到經濟建設和人們的日常生活中。

參考文獻：

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Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis

Han Zujie

(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)

Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.

Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG

一、引言

機載激光雷達技術（LiDAR）是一種全新的遙感技術，自上世紀90年代在德國首次出現商用樣機系統以來，因其高精度和高效率，在地形測繪方面得到快速發展。目前，全球已經有幾十套商用系統在使用，主要實用系統有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。

上世紀90年代中后期至今，美國、德國、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國家，先后成功應用這項技術進行了地形測量、森林資源調查與評估、三維城市建模等試驗與工程實踐。特別是芬蘭和德國，已經采用這項技術建立了全國或者大部分國土的DEM，達到了理想的效果。目前在國內已經有接近20套LiDAR設備，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數字遙感新技術有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測繪技術開發有限公司以及東方道邇公司等單位已經先后開展了實驗和工程飛行，主要用于生產數字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），進而制作線劃圖（DLG）等。本研究將使用LiDAR技術對鐵路勘察工程設計進行研究與試驗，介紹其主要產品及應用并對經濟效益進行評價。

二、機載激光雷達技術系統構成與工作原理

（一）機載激光雷達技術簡介

LiDAR系統是一種新型的綜合應用激光測距儀、IMU、GPS的快速測量系統，可以直接測得地面物體各個點的三維坐標。機載的激光雷達系統通常還集成高分辨率數碼相機，用于獲取目標影像。從功能上看，機載激光掃描系統是基于激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術這三種技術集成的一個軟硬件系統，其主要目的是為了獲取高精度的數字表面模型（DSM）。

目前，LiDAR提供的直接數據產品為：點云數據，DSM，DEM，DOM。經過后處理可以快速生成等高線、高程點、橫縱斷面圖，完成路線設計需要的專項測繪內容（如架空管線的凈空、交叉角度測繪等），并提供工程設計模型和景觀設計模型等。

（二）LiDAR的主要系統構成

主要系統構成包括：

1.掃描儀組件：激光發射器、激光信號接收器、機械組件、掃描鏡及窗口、接口板。

2.設備支持系統：系統控制器、飛機位置及姿態測量系統、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計算機、連接電纜。

3.附屬軟件：包括項目飛行設計及對記錄數據進行后處理（濾波、分類等）處理。

4.控制/顯示器：激光發射指標器、音頻告警器、電路熔斷器、系統診斷數據輸出、控制接口。

（三）主要工作原理

通過DGPS（或PPP）和IMU求得航機線上任意采樣時刻激光發射中心的空間坐標和設備的空間姿態，內插后能夠獲取任意時刻激光光束的姿態和發射中心的空間坐標，通過激光測量激光發射中心到地面的距離，可以求得每一個激光腳點的空間三維坐標。另外，利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后將激光點數據和數碼影像進行聯合處理得到高精度的正射影像和數字高程模型。

三、機載激光雷達的應用

機載激光雷達能夠快速獲取數字地表模型（DSM），同時，配套的中畫幅數碼相機可以獲得同步的數碼相片，經過加工處理可獲得數字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對和正射影像圖。目前還沒有成熟的專業接口供鐵路勘察設計工程中使用機載激光雷達成果，因此，如何將機載激光雷達勘測成果與眾多設計專業手段無縫結合，從海量基礎信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業設計所用，是機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計的關鍵。

結合鐵路勘察設計特點和工程應用實踐，一方面將機載激光雷達技術成果進行加工，提供滿足專業應用的專題成果，另一方面，改進專業設計勘察設計流程，提出新的設計理念，以便更加有效地利用海量的基礎信息，提高設計質量和設計效率。

利用機載激光雷達技術提供的高精度、高分辨率數字地面模型和正射影像圖，結合鐵路專業設計要求，主要生產以下幾種產品（見圖4）：

1.工點地形圖。它是針對鐵路設計的控制工點，在施工圖階段做的更加詳細的勘測工作，以保證設計資料的精度和準確性。如：橋址地形、隧道進出口等；

2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面，一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設計線路的平順性和計算工程數量的準確性；

3.數字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產品，通過將正射影像圖疊加等高線、專業調查的地質界線、自然保護區等矢量信息，而形成的一種地形圖，它的信息量更加豐富，更加直觀；

4.專項測繪。針對特殊的專業需求而進行的詳細勘測工作。如：水文斷面、涵軸測量、電線垂度等；

5.工程中的土石方自動計算、坡度、坡向的計算等；

6.快速構建三維虛擬場景，城市建模等。

此外，還可利用高分辨率的影像進行專業調查、地質判視等，便于指導外業工作，提高外業勘測的針對性和合理性。

四、技術、經濟效益和推廣應用前景

（一）機載激光雷達測量技術與常規航測方法的經濟比較

1.兩種技術手段外業控制測量的比較。LIDAR所需的外業控制點與常規航測外控的比較，以II級地形1：2000航測地形圖測繪（常規航測單航帶100km）為例。

（1）首級平面和高程控制網工作內容和數量是基本相同的。

（2）LIDAR系統要求每5-7km測量一個平面和高程控制點，每30km測量一處高程校正區，這樣100km線路需要布設平高控制點17個，高程校正區3個。而常規航測方法，采用150mm焦距的航攝儀拍攝，需要75個平高控制點；采用210mm焦距的航攝儀拍攝，需要150個平高控制點。

（3）LIDAR系統不因地形等級的變化而改變外業平高控制點的數量（適當的寬度，如不大于10km）。而常規航測方法會隨著寬度的增加而成倍增加外控點的數量。

2.橫斷面切繪的經濟比較。以張唐鐵路定測為例，相對于采用Lidar技術平均1000-1200個橫斷面/人天的工作效率，常規航測方法每人每天只能切繪300-400個橫斷面，可見工作效率提高了3-4倍，對企業發展帶來了巨大的經濟效益。

3.地形圖制作的經濟比較。以II級地形1：2000地形圖測繪為例。

因為LIDAR具有高效生成DEM的優勢，所以在生成等高線、高程點等具有高程信息的地形信息時具有更高的效率，在這個方面，采用Lidar技術平均效率為12-15平方公里/（人.天），常規航測方法每人每天只能測繪2-3平方公里；

航測方法在立體模型下獲取（除等高線、高程點之外）矢量信息具有更大的優勢，而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱，適合于小面積的（除等高線、高程點之外）矢量信息獲取。

（二）成功案例及分析

經過試驗與實踐，LiDAR技術已成功用于多個鐵路項目的勘測設計項目，減少了內業制圖的壓力，縮短了項目工期，在鐵路各專業使用中反映良好，取得了顯著的經濟效益。以某工程為例，泛亞鐵路某段全長257Km，由于距離遙遠，地處國外，而且鐵路過境區域存在大量地雷區域，給外業工作帶來極大不便?？紤]到地理因素和方案局部變動的因素，項目在實際操作中拋棄傳統外業測量加航測制圖的作業方式，直接采用機載激光雷達系統，一次性獲取鐵路過境區域長257km，寬4km的雷達點云數據和數碼影像數據，利用該數據圓滿完成了無外業控制測量情形的1：10000和1：2000的地形圖成圖任務，不僅避免了人力物力消耗和地雷區作業的危險性，而且在內業成圖中，大膽使用數字正射影像地形圖代替傳統的DLG，取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。

（三）推廣應用前景

機載激光雷達測量技術具有巨大的發展空間和潛力，作為一種新技術，還有許多發展空間，特別是在數據處理算法以及軟件和系統的開發等方面。隨著用戶數量的增加，其應用領域將越來越廣，特別是隨著激光技術的進一步發展，將促進機載激光雷達技術的革新。在鐵三院于2009年率先在國內將機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計并取得巨大成功后，今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續定購了機載激光雷達并加大了人力投入，可見由于其精度高、成本低、周期短等特點在鐵路行業已經被廣泛關注。鐵路行業之外，水利、公路、電力、農林等行業也在積極開展相關的研究和應用。

參考文獻：

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[2]王長進.基于機載激光雷達的鐵路勘測技術研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集

[3]高文峰,王長進.鐵路勘測中使用機載激光雷達測繪橫斷面相關問題的探討[J].鐵路航測,2010

[4]高文峰,王長進.GPS基站布設對機載激光雷達精度影響的研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集

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2.1基于格網管理地形圖信息的含義

根據我國國家標準GB/T20257.1-2007《國家基本比例尺地圖圖式第1部份:1:5001:10001:2000地形圖圖式》的規定：1:500、1:1000、1:2000地形圖一般采用50cm×50cm正方形分幅和40cm×50cm矩形分幅，10cm×10cm為一個坐標格網。基于格網管理地形圖信息是指在空間上以格網為最小單位對地形圖信息進行管理。從實現的角度來講，也可以說是將地形圖信息賦予了相應的地形圖格網。在基于格網管理地形圖信息時，格網的空間大小可以根據實際需求情況來合理確定。

2．2地形圖信息的格網化方法

本文主要以1:500、1:1000地形圖為例進行研究，地形圖格網的劃分在地形圖圖幅的基礎上進行，格網的編號也在地形圖圖號的基礎上確定。以格網編號為關鍵字，建立整個測區的地形圖格網的索引。地形圖信息的格網化主要包括兩個方面：（1）地形圖信息范圍線的格網化獲取的原始地形圖信息在空間上一般表現為不規則多邊形范圍線，所謂地形圖信息范圍線的格網化，就是將不規則多邊形范圍線轉化為規則的格網范圍。該過程必須滿足以下兩個條件：一是在同一坐標系統下進行，二是規則的格網范圍必須完全包含不規則的多邊形地形圖信息范圍線。地形圖信息范圍線格網化的同時，根據其坐標值，可以計算相應格網所屬的地形圖圖號，進而得到格網的編號。經過地形圖信息范圍線的格網化，可以得到多個與之對應的格網，這些格網通過編號可在整個測區范圍內進行統一管理。（2）地形圖信息內容的格網化地形圖信息內容的格網化包含兩個步驟，一是將原始獲取的地形圖信息內容作為屬性賦予地形圖信息范圍線，二是將地形圖信息范圍線的屬性以格網編號為關鍵字，賦予相應的每個地形圖格網。為便于管理，不同類型的地形圖信息范圍線可以設置不同的圖層、顏色等。

2.3地形圖信息數據庫的建立方法

格網化后的地形圖信息可以通過格網編號在整個測區內進行統一管理，這種管理主要包括存儲、查詢和統計等。建立地形圖信息數據庫是對格網化后的地形圖信息進行管理的最為有效的方法。存儲在數據庫文件中的地形圖信息，可以利用數據庫的查詢語言，根據地形圖信息中的某項或者多項具體內容進行單一條件或多重條件的查詢和統計。建立地形圖信息數據庫的主要工作就是定義數據庫表，確定其數據結構。本文根據實際需要定義了格網表、格網巡視記錄表、地形圖變化內容表、格網更新記錄表、格網放線記錄表、項目信息表、項目類型表等七種相互關聯的數據庫表。

2.4地形圖信息的入庫

地形圖信息的入庫主要包含兩個方面的工作，一是在圖形編輯軟件中完成地形圖信息范圍線繪制、屬性輸入，地形圖信息范圍線的格網化，二是利用數據庫應用程序開發接口，以格網為單位將地形圖信息范圍線的屬性數據傳輸至數據庫中相關的數據庫表中。

2.5地形圖信息查詢方法與結果輸出

地形圖信息查詢包括地形圖變化信息、更新信息、規劃放線信息三類信息的查詢。地形圖信息查詢主要在數據庫中進行，查詢滿足單一條件的地形圖格網，可以數據庫表中的任一字段為關鍵字進行，查詢滿足多重條件的地形圖格網，可在滿足單一條件的地形圖格網中繼續查詢，進而得到查詢結果。從數據庫中查詢得到的滿足設置條件的所有格網，可在圖形編輯軟件中展繪出來，并根據需要定義圖層，輸出為圖形文件。

3基于格網的地形圖信息管理系統的設計與實現

本文以《蘇測院數字化地形圖現勢性格網化管理系統》（以下簡稱系統）為例，介紹基于格網的地形圖信息管理系統的設計與實現。

3.1系統開發環境

系統以AutoCAD2008為平臺，MicrosoftSQLServer2005為后臺數據庫，利用MicrosoftVisualStudio2005（VisualC++8.0）和AutoCADObjectARX2008SDK開發包進行二次開發而成。

3.2系統設計與功能實現

系統從總體上可分為兩大類功能，一是基于AutoCAD2008平臺的圖形處理功能，二是基于MicrosoftSQLServer2005平臺的數據庫管理功能。系統參考地理信息系統軟件工程的原理與方法進行設計。根據系統需實現的功能，將系統分為圖形繪制、格網計算、數據交互、數據庫管理、查錯糾錯、成果輸出六個模塊。

3.3系統應用

3.3.1利用系統實時掌握測區內所有地形圖的成圖時間

通過查詢地形圖更新信息，實時掌握測區內所有地形圖的成圖時間，了解地形圖的新舊程度。

3．3．2利用系統快速統計測區內所有地形圖的現勢性情況

通過查詢地形圖變化信息，以格網為單位，快速統計出測區內所有地形圖的現勢性情況，為地形圖修測項目的立項工作提供客觀、充分并且定量的依據，并可利用系統輸出地形圖現勢性情況統計圖。

3．3．3快速獲取其他專題信息

利用《蘇測院數字化地形圖現勢性格網化管理系統》，還可以快速獲取其他專題信息，如某年內利用建設工程竣工圖更新了多少面積的地形圖，某年內地形圖修測項目更新了多少面積的地形圖，某年內完成了多少規劃放線測量項目，涉及多少個地形圖格網，于是可以預測這些區域的地形圖即將發生變化。

4總結與展望

4.1總結

基于格網管理地形圖信息是一個效果良好而且切實可行的方法?；诟窬W管理地形圖信息較之基于圖幅管理地形圖信息，在準確性方面具有明顯優勢。根據基于格網的地形圖變化信息、更新信息及相關規劃信息，測繪管理部門可以編制更加詳細的、有針對性的地形圖修測計劃，從而避免重復測繪，節約測繪費用。以AutoCAD2008為操作平臺，MicrosoftSQLServer2005為后臺數據庫開發基于格網的地形圖信息管理系統，可以對地形圖信息進行系統、高效的管理?？梢詫崿F海量地形圖信息的安全存儲和快速查詢，是基于格網管理地形圖信息方法的較好解決方案。

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1.概論

傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業，隨著計算機，網絡技術的發展、測量儀器的智能化，數字化測繪技術得到了廣泛的應用，而全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展，測量數據采集和處理的逐漸自動化、實時化和數字化，工程測量的服務領域也應進一步延伸，以滿足不斷提高的社會需要。

2.工程測量中的數字化技術

2.1地圖數字化技術

在建立各種GIS系統時，對原有地圖進行數字化處理，在建庫工作中占據了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數字化儀將其輸入計算機，經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。論文格式。

2.2數字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容，常規的成圖方法野外工作量大，作業艱苦，作業程序復雜，同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應社會飛速發展的需要。論文格式。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前，數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法，主要設備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。論文格式。

3.數字測繪在數字地球中的應用

簡言之，數字地球就是把經濟和社會發展方方面面的信息，加載于一個統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機，任何機構或個人均可通過網絡通訊技術，足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門，全知天下事”。數字地球是一個十分龐大的系統工程，技術復雜，涉及部門多，沒有任何一個部門或團體能單獨承擔，它需要地球科學、信息科學，空間技術才眾多應用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分，在國家空間數據基礎設施建設中具有不可替代的地位，空間基礎信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上。可以說，數字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀八十年代初期開始，對傳統測繪技術進行了大規模的數字化改造。傳統的光學定位技術已被光電技術，GPS技術所取代，傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代，以地面測量為主向以衛星定位（GPS）、衛星遙感（RS）測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變，被動的靜態測量向動態的實時測量方面轉變測繪部門在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作，主要包括：建立了全國A級、B級GPS網；完成了全國1：100萬、1：25萬基礎地理數據庫和數據服務設施；建立了國情和省情綜合地理信息系統，研制成功了從遙感立體影像自動建立數字地面模型的數字攝影測量系統；研制成功了數字高程模型（DEM）、數字正射影像（DOM）、數字線劃圖（DLG）、數字柵格圖（DRG）等“4D”產品生線。數字地球的雛形已經形成。

4.工程測量中的地理信息（GIS）技術

GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前，GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術，為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息，以建立各類專業信息系統，從而實現管理的科學化、標準化、信息化。

5.工程測量中的數字攝影測量技術

數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。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，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化，為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。

6.工程測量中的遙感( RS)技術

遙感（RS）技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎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，為應用于工程測量領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。

7.工程測量中的3S集成技術

3S（GPS、GIS、RS）技術的結合，取長補短，是一個自然的發展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、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技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。

8.結語

伴隨著測繪新技術的不斷進步，現代工程測量必將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。

【參考文獻】

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一．引言。

隨著我國經濟的飛速發展，當今社會，我國的一個重要的支柱產業首推選的是基礎設施建設，尤其是現代建筑的發展更是對基礎設施也提出了更高的要求和指標，各種大規模的建筑項目不斷的應運而生，譬如奧運會的主體育館，超高層的建筑大樓，隨著我國對建筑行業的工程質量和工程設施安全要求的不斷提高，相對的對其建筑前的設計和在建筑施工過程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技術在測繪學的領域中起到了革命性的變革。

二．測繪工作在我國建設中的作用。

在新時期我國發展的模式下，現代數字化技術、地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）、全球定位技術（GPS）等各種新技術給測繪學帶來了革命性的變革。信息技術的飛速發展對線形工程測量工程施工也相對的起到了巨大的推動作用，隨著時間的推移和社會的不斷發展，人類的需求內容和層次將不斷增加和提高，線形工程測量工程施工管理本身的內涵也不斷地從低層次向高層次的實現了跨越式的發展。在我國基礎建設中起到了不可磨滅的作用，主要體現為以下五個方面：

1.城市建設方面。

測繪學在城市建設方面所起到的作用是不可比擬的，使之科學的規劃和整理居民地，建設城市交通路線、興建地鐵、對地下管線的鋪設都起到了很大的作用，使土地資源得到了合理的配置。

2.交通運輸方面

當我國修建公路、鐵路、地鐵及運河等工程師，都需要按地形圖來制定方案與規劃，在勘察、設計、施工的每個階段，都離不開測量工作。

3.工程建設方面。

工程施工前的勘測、規劃、設計以及工程施工后的檢測、維護都需要測量工作，只有將測量的數據經過不斷的分析與討論，才能在工程建設中少走彎路，盡快的確定工程實施方案并運用最少的資源消耗來獲取最大的效益。

4.軍事方面。

首先有測繪工作提供地形信息，在戰略的部署、戰役的指揮中，除必須要的軍用地圖外，還需要進行目標的觀測定位，以便進行進攻。至于高尖端的武器，譬如遠程導彈、航天發射器等，都需要隨時進行目標定位、隨時觀測、校正飛行軌道，以確保其精確的按照預定的軌道飛行.總之，現代測繪技術與軍事緊密的結合在一起，也是軍事上決策的重要依據之一。

5.科學實驗方面。

近些年來，我國受到了自然災害的影響，像地震、雪災、澇災等，對我國的國民經濟造成了很大的影響?？墒钱斀裆鐣覈捎昧爽F代測繪技術，在科學實驗方面，可以對地震進行預測、包括對海底資源的探測、對核電站的監測以及對空間技術研究等等，無一不需要測繪科學提供基礎數據信息。由此看來，測繪工作的作用和意義是十分巨大的。

三． GPS技術在公路測量中的應用前景。

目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備，但常規測量方法受橫向通視和作業條件的作業強度大，且效率低，大大延長了設計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷，并提高作業的效率，減輕勞動強度，保證了各級公路測設質量。相對于以往測量來說，GPS測量主要有以下特點：

測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。

2.定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當，但隨著距離的增長，GPS測量優越性愈加突出。

3.觀測時間短。在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。

4.提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可精確測定觀測站的大地高程。

5.操作簡便。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監視儀器的工作狀態，而其他觀測工作如衛星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

當前，公路測量的技術潛力蘊于RTK（實時動態定位）技術的應用之中，RTK技術在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景

四．RTK技術在公路測量中的應用。

4.1. 實時動態（RTK）定位技術簡介：是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS（RTK）技術，它是GPS測量技術發展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知，無論靜態定位，還是動態定位等定位模式，由于數據處理滯后，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量。在實際工作中經常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。實時動態定位（RTK）系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態測量的保證。實時動態（RTK）定位有靜態定位和動態定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS（地理信息系統）前端數據采集。

4.2.應用。最新的RTK技術在公路測量中具備以下幾個功能和作用。

①繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺（1：1000或1：2000）帶狀地形圖上進行。用傳統方法測圖，先要建立控制點，然后進行碎部測量，繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大，速度慢，花費時間長。用實時GPS動態測量可以完全克服這個缺點，只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘，即可獲得每點的坐標、高程。結合輸入的點特征編碼及屬性信息，構成帶狀所有碎部點的數據，在室內即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，因此大大降低了測圖難度，既省時又省力，非常實用。

②道路中線放樣。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來。采用實時GPS測量，只需將中樁點坐標輸入到GPS電子手簿中，系統軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的，不會產生累計誤差，各點放樣精度趨于一致。

③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算?？v斷放樣時，先把需要放樣的數據輸入到電子手簿中，生成一個施工測設放樣點文件，并儲存起來，隨時可以到現場放樣測設；橫斷放樣時，先確定出橫斷面形式（填挖半填半挖），然后把橫斷面設計數據輸入到電子手簿中，生成一個施工測設放樣點文件，儲存起來，并隨時可以到現場放樣測設。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽”工作，并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件，可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。因為數據都是測繪地形圖時采集而來的，不需要到現場進行縱、橫斷面測量，大大減少了外業工作。而且必要時，可用動態GPS到現場檢測復合，這與傳統方法相比，既經濟又實用。

五．結束語

工程測量的真實性、完整性、科學性是通過嚴格的管理、科學的組織、規范的施工建立起來的，GPS測繪技術在科學技術的突飛猛進的現實面前是最好的映射。隨著時代的發展與進步，計算機技術作為相對社會高科技的結晶，在社會生活中各個領域都起到了相當重要的地位。通過GPS測繪技術在線形工程測量中的應用，以及其在鐵路勘察領域所持有的優點，促進了測繪技術的快速發展，同時對測繪技術信息化程度要求也較高。數據的整合、信息的共享，都將促使測繪手段和測繪技術走向先進、準確、完善,使我國最終實現經濟及其社會效益。

參考文獻：

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概述

為進一步驗證GPS—RTK技術在工程測量中的精度情況，本文結合在山西省沁縣實施的l：500的地形圖測繪任務，通過對比作業方法和精度準確性驗證，說明了如果采取適當的測量措施GPS—RTK技術的運用將大大減輕測量作業的勞動強度并提高工作效率。

1、GPS-RTK技術的基本原理及測量方法

（一）RTK的基本原理

RTK實時動態定位技術是一項以載波相位觀測為基礎的實時差分GPS測量技術，它主要利用兩臺或兩臺以上GPS接收機同時接收衛星信號。其中一臺安置在已知坐標點上作為基站，其他作為移動站。在RTK作業模式下，基站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給移動站。移動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據。還要采集GPS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，而且RTK技術受外界條件限制小，只要滿足工作條件，就能快速、高精度地完成定位作業。

（二）RTK的測量方法

實時動態測量是一種差分GPS數據處理方法，這些數據實時地從基準站傳輸到一個或多個流動站。具體操作方法為：首先將通過靜態觀測求得的WGS-84坐標和地方坐標鍵入接收機中進行轉換，或置人靜態觀測平差時求取的轉換參數，然后在一已知點上架設一臺GPS接收機(主機)作為基準站，觀測另外l-2個已知點，進行校核以防止參數或者坐標輸錯，最后再將基準站的坐標、高程、坐標轉換參數等必要的數據輸入GPS控制接收機，另設置一臺或幾臺GPS接收機為流動站同時接收衛星信號，并隨時將實測精度和預設精度指標進行比較。一旦精度達到預設精度指標的要求，接收機將提示測量人員是否接收該成果。接收后，測得的坐標、高程及精度將同時存儲到接收機中。另一種方法是：直接用接收機在基準站和流動站接收WGS-84坐標．再利用觀測得到的WGS-84坐標和相應的地方坐標根據一定的數學模型進行轉換，從而求得轉換參數。當然，這種方法僅適用于測區范圍較小的情況下。

2、GPS—RTK技術在地形圖測繪中的應用

某測區附近有3個已知高級平面控制點，精度較高，可以在本次測繪工作中利用。依據這3個高等點在測圖范圍內布設首級控制網，設置E級GPS控制點9個，采用GPS靜態觀測模式，每個時段測量45 min，數據采樣間隔15s。本次觀測使用南方靈銳$82型雙頻GPS接收機(標稱靜態平面精度3 mm+1 mm／km，RTK平面精度l cm+l ppm，RTK高程精度2 cm+l ppm)3臺套。從測區附近已知三等水準點引入高程，采用四等水準精度施測9個GPS控制點的高程值。

測區首級平面和高程控制網布完后，就可進行圖根控制和碎部測量。將靈銳$82型GPS接收機設為動態觀測模式，1臺作為基準站，其它2臺作為流動站。在視線開闊地架設基準站和發射電臺，2臺流動站開機與基準站鏈接，輸入首級控制點的平面坐標和高程，進行參數轉換，用一個已知控制點來校正參數，然后就可以進行動態模式的觀測了。圖根控制和碎部測量可同步進行。在視野開闊、衛星信號強的地方，可直接進行碎部測量，獲得地物地貌點的三維坐標；在大范圍居民區、樹林繁茂等衛星信號弱的地方，可在這些地方找相對開闊、衛星信號強的地方進行圖根控制測量，然后依據這些圖根點用全站儀觀測碎部點。RTK手簿和全站儀數據傳人計算機后，用南方CASS7.1成圖系統軟件進行內業地形圖編輯。

3、GPS-RTK技術的精度可靠性分析

（一）可靠性影響因素

（1）GPS系統誤差。包括GPS衛星個數、信號、衛星分布和大氣質量狀況，統稱為系統誤差。衛星個數和分布影響測量精度，當分布不均勻時，即使有足夠的衛星數目，也未必能提高其觀測精度，甚至有時很難得到固定解，因此應避開衛星分布不均的時間段進行測量。相關資料研究結果表明，RTK測量的基線長度與衛星的軌道誤差和大氣狀況關系密切。大氣層中的電離層和對流層的誤差受基線長度影響，基線越長，觀測值的誤差也越大，通過數據計算轉換，解算結果的可靠性也越低，RTK的作用半徑應控制在10km以內。

（2）RTK設備質量的好壞直接影響測量精度，也影響成果的可靠性。市場上的RTK品牌很多，質量也有區別，其中影響其測量精度的主要因素有數據鏈、無線電類型以及處理軟件，

在購置設備時應多參考在工程實際應用中反饋信息較好的，故障率低、可靠性高的設備才是

理想的選擇。

（3）測量環境是指地形條件、基站和流動站之間的障礙物、電子干擾、多路徑效應等環境因素。它對RTK測量精確性影響比較直接，所有的觀測數據都直接發送到基準站，因此在觀測過程中，觀測者必須始終注意這些環境因素，以減少此類誤差。

（4）人員操作帶來的偶然誤差是隨機的、不確定的。這種由于操作水平、個人自身的專業能力和經驗所造成的偶然誤差對測量成果的精度好壞起著首要作用。因此，相關作業人員應具備相關的素質和能力，在外業采點、室內數據處理、內業成圖的過程中都需要具有一定的快速判斷、處理的能力。

（5）技術方案的選擇?；鶞收镜倪x擇、觀測時間的選擇、坐標系的選擇，都對測量成果的質量起重大影響。例如，基準站的位置選擇，應盡量將基準站架設在測區中央且避開障礙物和電子干擾，特別是大功率的無線電發射塔，以減少基準站接受和發送的數據所受的干擾。進而保證數據的可靠性。

（6）轉換參數誤差。由于GPS-RTK測量是在WGS-84坐標系中進行的，精度較高；而在實

際的測量工作中，通常需要將大地坐標系與西安坐標系或者是大地坐標系與北京坐標系進行轉換，因此存在一個坐標轉換的精度問題。常用的有四參數和七參數兩種參數轉換，不同的情況有不同的適用情況。四參數計算簡單，方便快捷；七參數求解計算復雜，但是作業范圍比較廣泛，其精度和成果可靠性也較高。不論選取哪種轉換參數，都應多選幾組觀測結果進行計算分析，避免出現粗差和錯誤。

4、提高RTK測量成果精確度和可靠性的方法

通過RTK技術在沁縣地形圖測繪中的應用，在提高成果精確性和可靠性方面總結以下幾點：

(1)對于在城市空曠區、山地地形測量等能充分滿足RTK接收機數據采集要求的地區，RTK能快速完成碎部測量作業；但在建筑物密集、樹林稠密等地區，會使RTK初始化速度大大降低或者出現失鎖現象，可以采用RTK施測圖根控制點，再利用全站儀測量RTK不能作用的測區。這種GPS RTK+全站儀測量碎部點的方法，能快速完成野外作業，兩種作業方法能互相補充，取長補短，最大可能地發揮各自的優勢。

(2)在利用RTK技術施測圖根控制點時要充分保證RTK高程控制數據的質量。在外業觀測時，觀測條件要求比碎部點高，注意及時與已知點高程校核，采用合適的數據處理方法剔除粗差。

(3)對于不同型號的GPS RTK接收機所標稱的精度不可盲目相信，它是一種理想狀態下的技術指標，隨著作業環境、時段信號等因素的影響而不同，其值只能作為參考，不可盲目相信。

(4)初始化速度決定著RTK測量的速度，在山區、林區或建筑物密集區，GPS信號受到一定的影響，容易造成失鎖想象，需要重新初始化，大大降低了測量的精度和生產效率，解決這個問題的主要方法是選用初始化能力強、初始化時間短的RTK機型。

(5)利用雙基準站法施測控制點，可以提高定位測量精度，確保測量成果的可靠性。在利用雙基準站法測量控制點時，注意以下幾點：①控制點間距離應控制在2 km左右，平面精度能達到一級導線的要求，高程精度能達到四等要求；②流動站宜采用三腳架進行對中整平；③點位校正，應選用精度較高的控制點。

(6)基準站應盡量架設在地勢較高且遠離強電磁干擾源和信號反射物，流動站距離基準站控制在5 km之內為宜。

(7)小面積的地形圖測繪宜采用四參數實施，方便快捷；而超過15 km2的范圍宜采用七參數實施，測量成果的穩定性較高。

(8)為保證RTK測量的準確性，在地形圖測繪作業過程中宜采用如下質量控制：

①已知點檢核驗證：用RTK測出高精度的控制點進行比較驗證RTK測量模式的正常性，發現問題即可改正。②重新測量已測過的控制點：在RTK初始化完成后，首先重測已有的控制點，確認無誤后再進行地形圖的測繪。這樣可防止各種校正參數、投影參數等指標的設置失誤，提高測圖速度和質量。

參考文獻：

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0前言

目前實際工程項目的業務量隨著國家經濟的發展而迅速增大，這不僅僅給工程項目里的各種專業技術帶來發展機遇也帶來新挑戰。在每一項工程項目中，工程測量技術都扮演著不可替代的先行者角色，工程前期的勘測、圖紙的繪制等等都離不開測量技術。也正是一次次發展的機遇給傳統工程測繪技術插上騰飛的翅膀，使得工程測繪技術逐步走向現代化。新型測量技術的產生也給工程測量注入了新的活力，同時也為我國經濟發展提供了一份助力。

1工程測量的重要性

如果沒有工程測量工作的有效執行，將會使得整個工程項目失去施工、設計依據。下面我們以工程測量技術在實際工程中的應用為例，簡要分析測量技術存在的必要性。在一般的土建施工過程中，往往需要現場的技術人員事先做好工程勘探測量工作，否則將無法為后續的工作提供參數指導，而這項工作是決定工程質量好壞的基礎。根據測量定位，確定施工機械的布置點。在樁基施工過程中，需要依據工程測量來定位。為保證整個工程的地基承載力，必須通過過程測量準確的確定樁的位置。再次，在建筑物主體施工過程中，要依據工程測量確定墻、柱的位置，與地面的垂直性等，還包括垂直方向的高度，也是工程測量的內容。最后，主體工程完工后，裝飾工程中，局部部位的裝修的尺寸確定，墻面裝飾的垂直度的保證都離不了工程測量。通過上面分析可知：工程測量是整個工程有序施工的前提，在前期工作中一定要做好工程測量工作。

2測繪技術的優點

測繪技術已經邁入數字化時代，不僅精簡了流程，提高了準確度，更是大大降低了工作人員的勞動量。不僅如此，現代測繪也方便了存儲和數據處理。現代測繪也具備了超越傳統測繪的優勢，例如：現代測繪技術可以一次測量，多次使用。傳統方法則需要每次繪制一次圖紙時就要在進行一次測量工作。但是現代測繪技術可以根據所需要的不同表現形式，來調整圖紙的比例，真正達到物盡其用?，F代測繪技術可以大大提高測繪的精度，現場工作人員利用全站儀記錄現場地形數據，室內工作人員直接使用數據，沒有讀數帶來的誤差，極大的提高了數據的精度。不僅如此，現代的測繪技術減少了工作人員的工作量，提高了效率和質量?，F代測繪技術具備便攜式功能，不僅可以存在硬盤中，又可以打印在圖紙上，優勢明顯。

3測繪技術在工程測量中的應用

（1）測繪技術應用之控制測量。由于現在測繪技術的發展，控制測量已經可以快、準、好的為工程測量提供基礎數據。GPS測量技術的成熟給控制測量帶來了前所未有的突破。只要保證GPS采集設備操作的準確性，加之其內部軟件的計算，我們可以得到最終的結果，無需大量人力讀數、計算和處理。真正意義上實現了自動化。GPS測量技術已可以輕松完成傳統測量方法：如采用經緯儀、水準儀、測距儀等設備完成的三角測量方法和幾何水準測量方法等。傳統測量方法不僅需要諸多的測量儀器，還要求工作人員具有很高的職業素養，這樣才能保證讀數的誤差控制在一定范圍內?？刂茰y量已經越來越依賴于GPS測量技術、全站儀等現代先進的設備和方法，以追求更高的精度，更快的速度，更低的投資，更少的人力。

（2）測繪技術應用之地形圖測量。地形圖測量就是對土地上的物體進行位置和高度的確定。工程勘測需要測繪技術，同樣的，工程末期的一些測量工作也需要用到測繪技術。野外工作人員會使用全站儀等測量設備獲取數據，并且需要工作人員進行記錄。也可以用獲得的數據導入計算機中聯合生成所需要的地形圖。需要注意的是，當數據由野外人員記錄時，要減少數據記錄的誤差，這樣才能保證地形圖的質量。讓工作人員看到的就是工作人員所測量到的，也就是最終客戶所要求的。對于公路、機場等占地面積較大的場地，測繪技術也在不斷發展以適應其特殊要求，例如，利用全站儀、GPS技術等多種儀器繪制地形圖的系統正在處于研發狀態中。當在水下進行工程建設時，需要用到水下測量。其通用的工作方法是將GPS技術與回聲探測方法結合進行測量，利用軟件進行數據整合，最終得到需要的水底三維圖。由于工作人員不能直接進入地下和水下取得數據，所以地下和水下的數據獲得很難，對于地下和水下的測量還遠遠沒有做到精確的程度。因此，進行地下數據采集之前，首先要進行導線計算，接下來要選擇行之有效的方案將所獲得的關鍵點繪制與于平面圖中。只有確定好關鍵點的位置信息，最終結果的誤差才能達到最小。

（3）建筑物的變形等檢測。我國法律法規對高樓大廈建設的位移變形的數值等規定了其允許范圍，并且需要使用符合要求的一些設備進行測量。建筑物的位移觀測要符合照相應法律法規中的二級精度。采用精密全站儀等符合法規的設備，將處理后的結果整理成報告提交給甲方。在建筑物的變形監測過程中，盡量避免人工干預，包括記錄數據、數據處理等。要盡最大可能的全部使用計算機來處理數據和繪制成圖。全站儀設備和全球定位系統同樣也普遍應用在建筑物的變形監測過程中，相較于一般的設備，其有明顯的優勢，用時少，效率高，數據準確。

（4）3S集成技術的應用。在本論文前半部分的內容中已經部分介紹了3S技術的應用。所謂3S集成技術也就是：全球定位GPS技術、地理信息技術GIS和遙感技術RS。這三項技術基本上可以代表測繪技術的數字化，它們的出現給工程測量注入了新的生命。在有關工程測量的文獻中已經詳盡的介紹了3S技術的工作原理和使用方法，在此不多贅述。

4結論

工程測量是一種需要獲得準確數據的操作方法，而技術的水平的高低是工程質量的關鍵。測繪技術是地質測量、土木工程施工等的基礎。在這些工程應用中，3S集成技術發揮了其本身無可比擬的數字化優勢，打破了傳統測繪技術的限制。現代測繪技術不僅可以使用更少的工作人員來完成同等工程量，而且大大提高了結果的精度，使得后續工作的順利開展得到了保證。隨著計算機等技術水平的提高，測量最終所得到的結果也越來越精確。通過本文的討論，我們可以看到測繪技術應用于工程測量的方方面面。測繪人員應當開拓創新，積極引入新的數字化設備、引入新的思想，將工程測量做到更效率，更準確。

參考文獻

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南京林業大學是一所以工、農科為主，理、文、經、管、法協調發展的多學科性大學，測量學是開設面廣、實踐性強的一門專業基礎課程。林業類專業如林學、生態學和森林工程等專業都開設測量學課程，測量學課程的授課計劃學時依不同專業分別為48學時或64學時，包括課堂授課、課堂實驗，外加開課學期末1周或2周的集中實習。

1測量學課程教學中存在的問題

1．1課程內容體系不完全合理

測量學課程教學內容以傳統儀器獲取地理信息的內容多，獲得的成果也以紙質圖為主，不利于擴大學生的知識面，也不便于激發學生的創造性，更沒能充分體現信息化測繪體系下的測繪成果如何方便快捷地為林業服務，測繪新技術在林業中的應用等交叉融合教學內容比較薄弱。

1．2與課程配套的儀器設備滯后于測繪科技發展

儀器設備的投入嚴重不足，導致實踐教學的內容滯后于生產實踐。測繪生產單位早已使用先進的儀器設備進行測繪生產，可是學校由于經費有限，有的購不齊這些儀器，有的雖然儀器種類齊全，但數量太少，學生僅能進行參觀性實習，根本不能用于生產性實習。

1．3體現測繪新技術在林業中應用的內容相對較少

開設測量學課程的專業眾多，但不同的專業有各自的特點，所以不同專業在掌握測繪基本知識和基本技能的，測量學在不同的專業中的應用應該各有特色。只有不斷地完善課程內容設置，強化專業領域特色，才能滿足社會對人才的需要，才能充分發揮測量學知識在林業中的應用。對于林業類專業的學生，應突出測量學中的中小比例尺的地形圖或遙感影像圖在林業資源調查和生態規劃等中的應用，發揮大比例尺地形圖在精細林業中的作用等。

1．4林業類專業的學生對該課程重視不夠

由于測量學不是林業類專業的主干課程，他們認為不過是專業基礎課，不太重要，學生普遍對這門課不夠重視，加之實驗實習使用的儀器設備相對落后，致使很多學生在以后的工作中遇到有關測量的問題不能輕松解決。

實驗實習教學環節正是對理論知識進行驗證、鞏固和提高的過程，同時也是增強學生的動手能力和創新能力的機會。雖然測量學實踐教學占有本課程總學時一半的比重，但學生對實踐教學重要性認識不足，加之實驗實習班級逐漸增多，而實驗實習場地并沒有相應擴大，實驗實習考核較為彈性，學生只是被動地做驗證性實驗，沒能結合林業類專業做些設計性和創造性實驗。由于上述原因，導致學生對實驗實習環節不是很感興趣，不能充分達到實驗實習教學的目的。

2基于信息化測繪體系的測量學教學改革

基于信息化測繪體系，結合林業科學的特點和要求，從教材建設、教學內容、實驗實習環節的建設、考核制度、教學方法和手段以及教師隊伍建設等多方面進行測量學教學改革。

2．1教材建設

教材建設是課程建設的—個重要環節。以現代教育理論為指導，前瞻測繪科技發展，面向社會，拓寬測繪領域，組織教師，協同相關高校的教師編寫了《測量學》作為林業類專業的測量學教材。正確處理了傳統測繪知識與現代測繪理論之間的關系，教材中既有先進的測繪儀器和技術，同時也保留了一部分傳統的技術方法。通過學習讓學生充分認識到測量學在林業科學和經濟建設中的地位和作用。

2．2教學內容

顧及測繪科學技術的發展現狀和林業類專業測量學教學的目標定位，將測量學教學內容劃分為三部分：基礎測繪、專業測繪和現代測繪，基礎測繪部分包括：概論、高程測量、距離測量、角度測量、測量誤差理論及地形圖測繪等；專業測繪部分包括：生物多樣性測量、林業資源調查及地形圖在林業中的應用等；現代測繪部分包括：數字化測圖、GNSS、數字攝影測量、遙感技術及GIS等技術及其在林業中的應用。其中，基礎測繪部分是學習專業測繪的基礎；專業測繪部分突出體現測量學與林業科學的結合；現代測繪部分主要介紹測繪新技術、新理論在林業中的應用，注重培養學生的創新能力，以適應現代社會和未來發展的要求。授課內容體系按照“基礎一應用一提高”的基本思路，循序漸進，既符合高等教育教學規律，又較好的處理了傳統測量技術與現代測繪技術內容之間的關系。

2．3加強實驗實習環節的建設

(1)加大投入，更新實驗設備。

測量學課程的建設和發展，應有基本的設備保障。測繪新科技的發展及新儀器的實用化，對教學硬件提出了更高的要求，學校應加大對測量學教學硬件的投入，建設現代化的測量實驗室。教學儀器設備必須進行更新換代，除有傳統的必要的儀器設備以外，還要有一定數量的新儀器和新設備，如全站儀、GPS接收機、數字成圖軟件、GIS軟件以及遙感軟件等。只有不斷引進測繪新儀器和設備，并使之充分發揮效率，學生才能接觸前沿知識，與時代同步發展。

(2)加強實驗實習基地建設。

集中實習中，實習場地的選擇至關重要。在校園內，科學地建設能夠基本滿足實驗實習要求的場地，學生可在基地上進行測繪基本技能的實訓。同時，在下屬林場建立地形圖識讀實習基地，此基地地形起伏大、典型地貌明顯、生物多樣性豐富，可直接將大中小比例尺地形圖應用在林業中。若條件允許，也可考慮將測量學集中實習與林業類專業的生產實踐相結合。

(3)規范實驗室管理。

對實驗室實行規范化管理，全天開放實驗室，讓學生有機會到實驗室做實驗；建立實驗設備共享體系，使學生根據需要選擇儀器，以提高學生的動手能力和創新能力；建立儀器借還制度和設備損壞賠償制度等。對儀器設備進行定期檢驗和維修，以提高儀器設備的使用效率；正確處理工程生產用儀器與學生實驗實習用儀器的關系；加強與兄弟院?；蛏a單位的交流，到有先進儀器設備的單位參觀學習，取人之長補已之短。

2．4考核制度改革

(1)試卷庫建設。

為深化考試方法和考試內容的改革，推進考教評分離，使考試管理工作更加規范化、標準化及科學化，促進人才培養質量和辦學水平的不斷提高，建設了測量學課程試卷庫。每份試卷包括選擇題、填空題、名詞解釋、簡答題、計算題、綜合題和實踐操作題等不同類型試題，保證了試卷庫從不同角度、不同側面較為全面考核學生掌握知識的情況，對學生的基本素質與智能進行多角度和多層次的測量，理解記憶、實踐操作、綜合分析、靈活運用及求異創新等能力應成為測試的重點。

(2)改革課堂教學考核辦法。

考試試卷從試卷庫中隨機抽取，統一進行，閱卷采用流水作業，同一老師評閱同一道試題，評分標準統一了，考試成績更具可靠性。同時，總評成績由卷面成績、到課情況、課堂互動、實驗完成情況、作業完成情況及隨機回答提問等方面組成。成績評定方式有效保證了教學質量，端正了學生們的學習態度，認真地對待平時的作業，以更好地掌握測量學課程要求掌握的內容。

(3)改革實踐教學考核辦法。

由于實踐教學自身特點，僅憑上交成果或主觀印象來確定學生成績并不科學，為此必須要量化考核標準，科學合理地安排考核內容和形式。實習成績以學生在實習過程中的表現、儀器操作技能、成果質量、實習小結和實習日記來綜合評定，更為客觀公正地評定學生實踐成績。

2．5改革教學方法和手段

學生創新能力來源于學生扎實的學科基礎知識、寬廣的知識面和較強的動手能力。實現人才培養目標，提高學生的創新能力就必須更新教學觀念，加強學生的能力培養。在教學觀念上，傳統教學只注重知識灌輸，不注重技能的訓練；只注重動腦能力的培養，忽視動手能力的鍛煉；以考試為手段、以高分為目標，使學生偏重死記硬背，以致學生的質疑能力差、辨識能力差、創新意識弱以及創造能力得不到充分發揮。現代教學方法應提倡將學生從被動地學轉變為主動地吸取，改變傳統的以教師講為主的教學形式，將“講課、自學、討論、實驗、答疑”有機結合起來，多運用啟發式教學，給學生留有思維的空間，激勵學生自己提出問題、思考問題。逐步形成學生參與和師生雙向交流的機制，讓學生在不同的學習形式中找到學習的興趣，從而調動學生學習的積極性和主動性。

制作和開發面向教學、面向學生并簡單實用的多媒體課件，將復雜、抽象、隱含的原理及過程轉化為形象、生動的直觀表達，讓學生身臨其境，充滿好奇和主動參與教學。進而達到增強教學效果和提高教學質量的目的。

2．6加強師資隊伍建設

篇12

隨著計算機技術及數字化技術近些年來的飛速發展，越來越多的測繪工作者把目光聚焦到了利用計算機來進行數字化成圖技術上，以此來減輕測量內業人員的工作量，提高工作效率及輸出成果的精準度。

CASS地形地籍成圖系統是基于AutoCAD平臺技術的數字化測繪數據采集系統，本文詳細介紹了利用CASS系統繪制河道斷面圖的兩種方法，并對兩種方法進行了分析比較，以供給不同需求的讀者選擇使用。

1. 根據已知坐標繪制斷面法

先將外業測量所得各斷面高程點數據展開到河道帶狀地形圖上。

1.1 縱斷面圖

1.1.1繪制縱斷面線

利用工具欄里的“多段線”命令，在河道帶狀地形圖上，選擇各橫斷面位于河道中心位置的高程點，繪制出縱斷面線。

1.1.2繪制縱斷面圖

選擇菜單欄中的“工程應用——繪斷面圖——根據已知坐標”，選擇所繪制的縱斷面線，彈出“斷面線上取值”對話框(如圖一)，已知坐標獲取方式選擇“由圖面高程點生成”，設置采樣點間距及起始里程后“確定”。

圖一

自動彈出“繪制縱斷面圖”對話框（如圖二），選擇距離標注方式為“里程標注”，設定其他各參數后確定，該河道的縱斷面圖就生成了。

圖二

1.2 橫斷面圖

1.2.1繪制橫斷面線

使用“多段線”命令，將每個橫斷面上各個高程點連結成線，需要注意橫斷面線的起始方向就是橫斷面圖的起始節點方向。

1.2.2繪制橫斷面圖

選擇菜單欄中的“工程應用——繪斷面圖——根據已知坐標”，選擇所繪制的橫斷面線，彈出“斷面線上取值”對話框(如圖一)，已知坐標獲取方式選擇“由圖面高程點生成”，設置采樣點間距及起始里程后“確定”。免費論文。

自動彈出“繪制縱斷面圖”對話框（如圖三），選擇距離標注方式為“數字標注”，設定其他各參數后確定，該河道的橫斷面圖就生成了。

1.2.3里程標注

在所繪制的縱斷面圖上找到該橫斷面所對應的里程，以文本的形式添加到該橫斷面圖上。

圖三

重復以上步驟繪制其他橫斷面圖。

2. 根據里程文件繪制斷面法

2.1 縱斷面圖

參照方法一繪制出縱斷面線。

2.1.1生成坐標數據文件

如測量時無dat文件。可選擇菜單欄中的“工程應用——高程點生成數據文件——有編碼高程點”，輸入數據文件名（如圖四），保存為dat格式的文件。

圖四

點擊保存后有兩個命令可以選擇：命令1(選取高程點范圍)，命令2(直接選取高程點或控制點）使用其中一個命令選擇好坐標點，系統提示找到點的個數及“OK！”，此時坐標數據文件已經生成。

2.1.2生成里程文件

選擇菜單欄中的“工程應用——生成里程文件——由復合線生成——普通斷面”，選擇所繪制的縱斷面線，彈出“斷面線上取值”對話框(如圖五)，已知坐標獲取方式選擇“由數據文件生成”，坐標數據文件名為上一步所生成的坐標數據文件，輸入要保存的里程文件名，保存為hdm格式的文件，設置采樣點間距及起始里程后“確定”。

圖五

2.1.3繪縱斷面圖

選擇“工程應用——繪斷面圖——根據里程文件”，選擇所生成的里程文件，彈出“繪制縱斷面圖”對話框(如圖二)，按需要設置各參數后“確定”。

2.2橫斷面圖

2.2.1修改坐標數據文件

使用記事本將1.1中所生成的坐標數據文件打開。免費論文。

如以下數據所示：

點號點位 Y坐標 X坐標 高程

1,,138.679,69.125,1.000

2,,129.848,69.075,1.000

3,,108.979,69.787,1.000

4,,115.674,69.929,3.000

5,,119.876,69.502,1.000

6,,132.269,78.898,1.000

7,,124.791,79.325,4.000

8,,117.170,79.041,4.000

9,,109.905,79.183,3.000

10,,104.421,79.112,2.000

……

此時需要以橫斷面編號添加點位標記，縱橫斷面相交的高程點前需加“m”，以下為修改后的坐標數據文件

1,1,138.679,69.125,1.000

2,1,129.848,69.075,1.000

3,m1,108.979,69.787,1.000

4,1,115.674,69.929,3.000

5,1,119.876,69.502,1.000

6,2,132.269,78.898,1.000

7,2,124.791,79.325,4.000

8,m2,117.170,79.041,4.000

9,2,109.905,79.183,3.000

10,2,104.421,79.112,2.000

……

修改后以dat格式保存文件。

2.2.2生成里程文件

選擇“工程應用——生成里程文件——由坐標文件生成”（如圖六），簡碼數據文件名選擇修改后的坐標數據文件，輸入要保存的里程文件名，自行選擇橫斷面上的點排列方式，保存為hdm格式的文件。

圖六

2.2.3繪橫斷面圖

選擇“工程應用——繪斷面圖——根據里程文件”，選擇2.2中生成的里程文件，彈出“繪制縱斷面圖”對話框(如圖二)，按需要設置斷面圖間距和其他各參數后“確定”，所有橫斷面圖一并完成。

所繪制橫斷面圖如圖七所示。

圖七

3.分析

方法一操作步驟簡單易懂，每繪制好一個斷面圖后可即時復核，但無法批量生成和需要手工輸入里程，使得此方法在應用中有一定的局限性，較適合河道斷面比較少的情況，同時不可形成為中樁為0距離的橫斷面圖。免費論文。

方法二雖然操作步驟比較繁瑣，需要生成和修改的文件較多，但設置好各參數后可批量繪制所有橫斷面圖，并且自動標注各個橫斷面里程，大大提高了繪圖效率，適合河道橫斷面數量多的斷面繪制。

兩種方法均經過實際操作證明簡單易行，各有所長，在應用中應有所思考，選擇最適合的方法來提高工作效率和質量。

4.結語

利用CASS成圖系統繪制河道斷面圖的意義不僅僅在于提高了測繪內業工作者的工作效率，也代表了我國數字化進程的發展趨勢，由傳統的全手工化制作到如今的數字化、自動化成圖，飛速發展的科學技術給測繪工作帶來了更為廣闊的天空，作為測繪工作者更應該注意不斷實踐與探討，推動測繪工程任務的順利完成，保證質量、滿足進度，取信于客戶、取信于社會。

【參考文獻】

[1] 謝剛生等.數字化地形地籍成圖系統CASS7.0用戶手冊[M].南方測繪儀器有限公司，2006(2).

篇13

1引　言

GPS定位技術的快速發展給現在的測繪行業帶來了徹底性的革命。它具有操作簡便、定位精度高、不受天氣與通視條件的限制等優點,越來越受到測繪行業的青睞。為進一步驗證GPS - RTK技術在測量中的精度情況,本文結合在金華金東區實施的1 ∶500的地形圖測繪任務,通過對比作業方法和精度準確性驗證,說明了利用RTK 技術測繪大比例尺數字地形圖能大大減輕工作量、提高工作效率。

2RTK工作原理

GPS 實時動態測量(Real- Time Kinematic)簡稱RTK,具體作業方法是在已知點上設置一臺GPS 接收機作為基準站, 并將一些必要的數據如基準站的坐標、高程、坐標轉換參數等輸入GPS控制手簿,一至多臺GPS 接收機設置為流動站?；鶞收竞土鲃诱就瑫r接受衛星信號, 基準站將接收到的衛星信號通過基準站電臺發送到流動站, 流動站接收到的衛星信號與基準站發來的信號傳輸到控制手簿進行實時差分及平差處理, 實時得到本站的坐標和高程及其實測精度, 并隨時將實測精度和預設精度指標進行比較,一旦實測精度達到預設精度指標,手簿將提示測量人員是否接受該成果,接受后手簿將測得的坐標、高程及精度同時記錄進手簿。

3影響RTK作業精度的因素

1、系統因素

RTK設備本質上是一種動態的GPS設備,它同樣也存在GPS 設備的測量誤差,包括GPS 信號的自身誤差、GPS 信號的傳輸誤差、GPS 接收機的誤差。RTK品牌較多,RTK設備的優劣不僅影響測量精度,而且也影響成果的可靠性。RTK設備的影響因子主要包括數據鏈、天線類型和處理軟件等。因此RTK應選擇操作方便、性能穩定可靠、故障率低、可靠性高的儀器設備。這些都可認為是RTK 設備的系統誤差。

2、人為因素

技術設計方案的合理性和準確性對測量成果的質量和可靠性也起著重大的影響。例如基準站的選擇、坐標系的選擇、觀測時間的選擇等。2) RTK進行動態測量作業需要接收基準站的信號,而基準站的對中整平誤差和量高誤差都直接影響移動站設備的定位精度。3) 移動站的標桿是否立直,標高是否準確也都直接影響其定位精度。

4RTK的轉換參數

RTK測量是在WGS - 84坐標系中進行的,而各種工程測量是在國家坐標系統(80, 54)或地方坐標系,這之間存在著不同坐標系間的一系列轉換。在GPS靜態測量中,坐標轉換是在后處理時進行的。而RTK是實時給出需測定的點位坐標,這使得求定轉換參數工作尤為重要。轉換參數一般是利用重合點的兩套坐標值通過一定的數學模型進行計算。重合點數必須至少有3個以上的國家坐標系(80, 54)控制點或地方坐標控制點,利用Bur2sa模型解求7個轉換參數。

式中ΔX , ΔY , ΔZ為平移參數, Ex , Ey , Ez旋轉參數,δμ為尺度變化參數。當測區范圍較小時，可不考慮尺度比和旋轉參數, 令δμ = 0, Ex , Ey , Ez為0,

在解求轉換參數時應注意:

1、已知點的選取應最好在測區的四周及中心,能有效控制施測范圍,且均勻分布。

2、為保證施測精度要求,應選擇不少于3 個控制點進行轉換參數求解,一般3～5個為宜,采取同一基準或

不同基準點求取2～3組參數值,選擇殘差較小、精度較高的一組使用,且應預留多余點進行檢核。

3、對于高程要求比較高的地區,應根據地區的地形情況求解垂直方向的轉換參數,對平地、丘陵地、山地應分別求解垂直轉換參數。

5 RTK定位精度驗證

1、在0～5 km, 3～10 km范圍內,選擇同一基準站,求解兩組轉換參數,對同一點進行兩次觀測,將其結果與四等GPS點進行比較。。其結果見表1。