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一、引言
房地產行業在我國現代化經濟建設中具有舉足輕重的地位,可謂是“牽一發而動全身”。如果房地產行業出現較大的波動,則會影響到鋼鐵價格、家裝設計、農民工就業等一系列問題。如今國內的房地產業發展勢頭較好,從依靠政府扶持向市場調節轉變,銷售方式也呈現按揭、預售、代銷等多樣化,在房地產行業大量資金增長過程中,會計信息的質量和準確性是急需考慮的問題。
二、我國房地產行業會計質量的問題
房地產行業與其他行業有所不同,它隨著銷售手段、房企狀況、業績信息等差異,在執行會計準則時具有一定的特殊性。但由于其行業特殊性,很多會計信息未能很好的貫徹會計準則中的規定,造成房地產企業會計信息質量出現各種問題。
1.銷售收入伴隨銷售方式改變
每個房地產企業均會開發多個項目,其項目建設期的實際成本費用會大于預期費用;隨著地價的增長,后期項目建設成本遠高于前期建設費用,各期項目間的損益浮動較大。當房地產項目取到預售許可證后,根據其項目體量和行業發展狀況,房產營銷部門會不定期改變銷售策略,如總房款打折、限期墊付、贈送設備平臺等,同一項目、同一樓層、同一房型、同一面積的房屋可能因銷售方法與售出時間不同,其總房款也不一樣。因房地產開發產品價值較高,購買者多采用分期付款的方式,因此造成收款期與房屋交付期不一致??傊康禺a企業的銷售收入與其營銷手段、營銷節點、付款方式有很大關系,且銷售收入確定的隨意性較大,將造成會計信息和質量的問題。
2.各期業績信息可比性較差
房地產企業從拿地到土地開發短則一年,長則三四年,其項目分為一期、二期乃至多期工程,項目在建設期投資數額巨大,大量費用將計入到當期損益中。項目在持續開發和預售中,因可能采用分期或墊付的銷售形式,總房款不能按照預期期限收回,而且隨著項目的投資成本擴大,房地產企業每年的損益表所反映的企業利潤波動較大,換句話來說,其財務報表不能準確的反映其財務狀況。證監會為了房地產企業能夠真實的反映其會計信息,要求預收的房產款能夠體現出期初余額、期末余額、預售狀況等,但從近幾年的報表情況來看,各房企的核算方法不同所披露的信息標準也有所差異。
3.現金流信息披露不完全
房地產市場受政策影響較大,當貸款、限購、認購等政策松弛時,房地產銷售總量會呈現上升趨勢,因而所產生的銷售收入則會增加。房地產企業為了增加銷售和樹立品牌形象,在每個重要節點會舉辦各種活動,其物資物料的開支和活動產生的現金流均以企業為單位,房地產企業從拿地、籌建、預售、活動準備等各個環節都需要耗費大量人力、物力、財力,而所有的投資均通過銷售產生現金流入。因房地產行業項目開發維持時間長,經營活動中現金流出與流入相對于其他企業具有更大的異步性。
三、完善我國房地產行業會計信息質量問題的對策
近年來,為適應我國經濟體制的改革,國家財政部與證監會陸續出臺了一系列有利于會計改革的政策,對提升房地產的會計信息具有一定積極作用。除此以外,從建立房地產行業的會計規范體系、完善房地產行業的內部會計核算、準確反映房地產企業的會計信息等方面也能更好的改善房地產行業會計信息質量。
1.建立房地產行業的會計規范體系
會計準則是針對財務崗位職責和內容所制定的,但建筑工程類項目因籌建費用大、期限長、任務重,一個知名房地產項目的投建可能會促進周邊區域經濟的發展,因此房地產行業對我國現代化經濟建設具有舉足輕重的作用。針對其行業特殊性,因對房地產及相關工程建設行業會計信息做定向規范,一是更能夠準確披露出房地產企業的經營狀況;二是也能夠保障房地產企業的既得利益。從大方向上要求房地產行業會計信息的規范性,是保障房企正常運營的基礎。
2.完善房地產行業的內部會計核算
很多房企財務部門執行的是國家統一的財會標準,并未根據企業現狀制定相應的內部會計核算制定,有些刻意避開國家稅收政策,內外賬不統一,重視企業征繳需要做的報表,忽略了財務內部核算的規范性。無論籌建項目大小,都需要一個相對完善的會計內部核算制度,它是真實反映企業會計信息的基礎。處理好房地產企業內部會計核算狀況,對促進項目的順利進行具有重要作用。
3.準確反映房地產企業的會計信息
準確反映房地產企業的會計信息是改善會計信息質量的基礎。財務部門與其他部門有本質區別,從每月、季度、年度報表中能夠體現出房地產企業經營活動的現金流出與現金流入,若內部會計信息存在偏差,那么將會影響到整個項目的建設與銷售。將每筆涉及銷售的會計信息真實、準確、有效的記錄下來,并與其他項目籌建期的開支做比較,就能夠反映出整個項目的利潤額。
四、總結語
近年來,我國會計制度逐步完善,陸續出現質量成本會計、物價變動會計、金融工具會計等分支,極大地提升了房地產行業會計信息的真實性和有效性。針對如今房地產企業會計信息出現賬目不清、數據不真及披露不完全等問題,應從會計制度、行業準則、崗位職責等多方面加以規范,以達到改善房地產行業會計信息質量的目的。
參考文獻:
[1]王輝,趙華豐;房地產行業會計信息的探討.[D].中國市場;2013年40期.
目前各級地方政府中的城市建設管理部門中均設有專業的測量隊伍,其主要工作即是為城市規劃和區域經濟發展服務,測量工作在其中起著至關重要的位置。如何更好地為地方經濟建設服務,是測量隊的基本工作職責,而如何提高測量工作的水平,是各個測量隊要追求的目標之一。
本課題擬從數字化地形測量工作入手,總結并探討測量工作的基本內容和方法,以提高測量工作的效率和水平。
2.課題研究(設計)的內容(論文基本框架):
題目:數字化測圖及提高工效的方法與途徑
摘要
關鍵詞
1數字化測圖概述
2數字化測圖與傳統平板測圖相比的優勢
3數字化測圖的基本方法
3.1控制測量
3.2碎部測量
4如何提高數字化測圖的工作效率
4.1外業工作中應注意的問題
4.2內業工作中應注意的問題
5地形測量的精度討論
結語
3.課題研究(設計)的主要研究方法、技術路線:
(1)資料收集
(2)編寫技術方案
(3)實地測量體會
(4)理論與實際相結合
4.完成課題研究(設計)的條件和進度、具體安排及預期結果等:
(1)完成論文的條件:實習單位的工作性質與本論文的內容有直接的相關性,有相關的各種地形測量規范;實習的內容與論文有直接的相關性,通過實習能熟知數字化地形測量中各種測量及內業的處理過程.
(2)進度:20**年底前主要收集資料和學習相關規范、專著等,20**年2月底前完成選題和撰寫提綱,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:先復習相關教材,如測量學、地籍與房產測量、控制測量、工程測量;熟悉數字地形測量基本原理與測量方法,同時收集數字地形測量的技術標準,并掌握其測量的注意要點.
(4)預期結果:根據本開題報告及測量技術設計要求、測量技術規范,以及實地測量情況,撰寫論文。爭取論文的成績達到良好以上。
5.主要參考文獻:
1、GB/T18315-2001,數字地形圖系列和基本要求[S]
2、《1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》GB/T7929-1995》CJJ73-97
3、《測量學》,顧孝烈、鮑峰、程效軍主編同濟大學出版社,1999
Keywords: topographic surveys; mapping technology; development trends
外業數據采集:
中圖分類號:C37 文獻標識碼:A
1、首先對場景周邊信息進行仔細的現場踏勘,確定待測范圍,選擇最佳設站位置,初步制定施測線路。
2、選擇通視效果較佳的位置擺放標靶并將標靶進行固定,然后使用RTK進行標靶真坐標的采集。
3、架設三維激光掃描儀按照初定施測線路進行場景點云數據的多站采集及全景拍照。在儀器作業過程中我們盡可能的避免人為因素干擾儀器視野而影響掃描數據質量。
4、現場繪制測量過程草圖。對于范圍大或地形復雜的場景,繪制架站點及標靶位置的草圖可以保證內業數據拼接處理時不發生錯誤。
5、對場景拍攝連續可拼接的照片,便于配合掃描草圖了解場景概況。
圖1 場景照片
點云數據處理:
1、多站數據的拼接及坐標轉換
在外業進行的數據采集的多站數據是每站獨立的坐標系統,內業數據處理的時候通過外業采集的各站之間標靶信息及標靶的真坐標在Cyclone軟件中進行自由坐標與真坐標之間的拼接轉換。拼接完成后對點云數據進行抽稀及障礙地形數據的剔除。
2、Truview制作
在Cyclone軟件中利用采集的點云數據及架站點信息及掃描儀拍攝的全景照片制作可在IE中瀏覽的Truview數據。
圖2 Truview瀏覽
3、場景DEM制作
在MicroStation V8中使用Terra scan工具對導出的點云數據進行最優化的坐標分類建立地面模型并進行點云數據篩選處理。
圖3 模型的建立
4、場景三維點云和大場景DEM融合
利用三維激光掃描儀可以迅速獲取場景TIN模型及等高線數據,將生成的TIN模型或者等高線數據和已有的大場景DEM進行融合,從而獲取場景最新現狀數據。
圖4 融合到大場景里(效果圖)
經驗總結:
1. 做好現場注釋,規劃圖和掃描日志。詳細的現場注釋,規劃圖和掃描日志對于所有的掃描操作都是非常重要的?,F場注釋或規劃圖應該包含掃描區域的一個計劃草圖,顯示掃描儀和標靶的位置,以及包含每站中標靶位置的標靶信息列表。另外,應該畫出具有透視關系的規劃圖,顯示從掃描儀的位置看到的掃描的景象,以及掃描出的對象和標靶。現場注釋,規劃圖和掃描日志能讓你有序地記錄所有的掃描和掃描中生成的標靶,這些信息也非常有助于后期的拼接和建模。
2. 在有些環境條件不允許的情況下,無法進行RTK測量標靶坐標的時候,可以利用掃描儀進行標靶信息的傳遞,建立測站之間聯系。
0引言:傳統的土石方工程量計算方法(DTM法、斷面法、方格網法、等高線法)存在以下問題:計算過程抽象、容易出錯,且不便于開挖設計圖復雜時的方量計算和開挖進度量計算。雖然CAD三維建模法使用的軟件同傳統計算方法一樣,同為CAD軟件及其二次開發軟件南方CASS,但目前大多數測量人員在計算土石方工程量時仍然使用南方CASS自帶的傳統計算方法。為了便于更優越的CAD三維建模法的普及,本論文以較簡單的某正挖工程為研究對象,介紹該方法的步驟。用過CAD三維建模法之后,可以明顯體會到它的優越性:直觀、可靠、高效,可以隨意拆分、重組、布爾運算。
1、開挖設計圖CAD三維立體模型繪制
CAD三維建模非一言兩語可介紹清楚,本文不作詳細介紹,詳細方法可參考相關CAD教材。本正挖工程設計圖三維立體模型西南等軸側視圖如圖1-a:設計圖模型所示。
繪制開挖設計圖模型需注意以下事項:
(1)按設計圖同比例、同坐標繪制。
(2)從二維圖形生成三維立體模型,必須是閉合多線段;不閉合則生成的是曲面。
(3)注意對象捕捉準確,否則三維立體模型布爾運算會出現BUG。
常用的CAD三維制圖命令有:拉伸(extrude)、并集(extrude)、交集(intersect)、差集(subtract)、干涉(interfere)、剖切(slice)、自定義坐標系統(UCS)、放樣(loft)、掃掠(sweep)等。
2、數字地形模型DTM的生成
2.1原始地形測量
為了保證精度,地形測量應盡可能密集,根據經驗,一般情況下10m一個點能夠達到5%的誤差。
2.2 地形測量坐標通過南方CASS軟件“展高程點”錄入。
2.3使用“由數據文件建立DTM”工具,將高程點生成DTM模型
2.4使用“增加三角形”工具,根據實際地形修改DTM模型。修剪DTM三角形時注意捕捉準確,自動生成的三角形角點可能不在高程點圓心上,建議使用“捕捉到交點(int)”,保證角點統一,以免產生微小誤差,最終導致布爾運算出BUG。
3、DTM拉伸成三維立體模型
3.1 設置拉伸路徑
因為DTM的三角形不在同一平面上,因此必須通過設置路徑拉伸,否則各個三角形垂直于該三角形拉伸。路徑設置須保證路徑相比于所有三角形,路徑大部分在拉伸方向,否則三角形會反向拉伸。本工程高程在2m~130m之間,原始地形DTM三角網往下拉伸路徑為直線(0,0,0、0,0,-200)。
3.2 使用“拉伸(extrude)”工具將DTM三角形拉伸成三維立體模型(此時為離散的豎直三棱柱)。
3.2 使用“并集(extrude)”工具將離散的三棱柱合并成一個三維立體模型。最終形成的三維立體模型如圖1-b:原始地形下拉模型所示。(此時若不能合并,原因即為三角形角點捕捉細微誤差。)
4、生成正挖總量三維立體模型
將設計圖模型(圖1-a)和原始地形下拉模型(圖1-b)求交集(intersect),得出正挖總量三維立體模型,如圖1-c:總量模型所示。
該三維立體模型的體積,即為該工程土石方總量,通過查詢工具可查。
該模型可以通過剖切工具或布爾運算工具隨意拆分、重組、布爾運算。如圖1-d:總量模型分層剖切,將該模型按邊坡臺階剖切成10層,各層皆可查詢體積或再次剖切,使施工現場規劃非常便利。
5、進度量計算
5.1本期開挖區域地形測量,并通過CASS軟件錄入數據。
5.2 本期地形測量高程點生成DTM三角網,并向上拉伸、合并。如圖2-b:本期收方上拉模型所示。
5.3 使用上期剩余量模型(第一次使用總量模型,如圖2-a:上期剩余量模型所示)與本期收方上拉模型(圖2-b)進行干涉,即得出本期開挖量,如圖2-c:本期挖方量模型所示。
5.4 使用上期剩余量模型(圖2-a)減本期收方上拉模型(圖2-b),即得出本期剩余量(如圖2-d:本期剩余量模型所示),該剩余量模型用于下期進度量計算。
6、計算誤差
根據計算過程可知,CAD三維建模法是DTM法的衍生,其誤差與DTM相同。相比于其它計算方法,其結果最接近于真值。
7、CAD三維建模法的優勢、劣勢
7.1優勢
1)計算過程、結果直觀,若計算錯誤,比對模型和施工現場狀況可輕易識別。
2)計算進度量簡易,不必整理編制上期地形,且不會重算漏算。
3)可拆分、重組或進行布爾運算,特別適用于基坑復雜和各單位工程設計圖開挖部位存在交叉時的土石方計算,不會出現重算、漏算。
7.2劣勢
1)CAD三維建模學習難度比較大,且需要較高的立體幾何功底。
2)由于軟件原因,建模時捕點誤差容易導致三維立體模型布爾運算出現BUG,計算不能進行。(一般高版本的CAD軟件出現BUG的幾率更小一些,這有待軟件開發商改進。)
8、結語
雖然CAD三維建模法由于軟件缺陷存在一些劣勢,但相比于南方CASS的傳統計算方法更加高效、可靠,更優于古老的手算。此方法值得作為一種新方法推廣。軟件開發商也可針對該方法修復軟件缺陷并設計更方便的自動化功能。
傳統的水利水電工程測量方法是采用斷面法作出方量統計,然后做出計算結果。但是斷面的切取方法不同,所獲得的計算結果也會存在差異。隨著三維立體制圖軟件的不斷升級,更為適合水利水電工程測量的軟件系統功能更為全面,系統的開放性讓越來越多的工程測量人員所接受,且在復雜的施工環境中操作方便。
一、三維實體地形的繪制程序
(一)投影基準面的確定
在水利水電工程測量中,采用三維實體地形技術,就建立三維實體地形模型。將投影基準面確定下來是建模的基本條件。投影基準面的高程包括兩部分,即投影底面高程和投影頂面高程,其中的投影底面高程為基礎高程。在工程測量中應用三維實體地形技術,對投影底面高程和投影頂面高程的取值原理都有所規定,要求基礎高程要比水利水電工程的最低高程還要低,且底面高程要統一。按照投影頂面高程的取值原理,是要求取值要高于水利水電工程的最大高程。
(二)三角形網的建立
水利水電工程測量中,運用三維實體地形技術將三角形網建立起來,以對各項數據進行計算。三角形網的建立是基于碎部點數據而生成的,基本操作上,是在碎部點中確定一個點,為第一個點;以計算的方式將距離碎部點最近的一個點找出來,為第二個點;之后的工作就是將兩點之間可以形成最大夾角的點尋找出來,為第三個點,三點構成一個三角形。第三個點的確定利用余弦定理計算出來,公式:c2=a2+b2-2abCosc。當三角形構成之后,將三角形的三邊向外延伸,對各邊的利用次數進行判斷,其是否大于2次,之后所有的碎部點都連接起來,三角形網構成[1]。
在三維實體地形技術的應用中,基礎高程計算所獲得的結果可以實現三維實體地形與實際地形一致,頂面高程計算所獲得的結果可以實現三維實體地形與實際地形相反的結果。
二、水利工程測量中三維實體地形的應用
水利工程所發揮的重要功能是調節當地的水資源,防止出現洪澇災害。水利工程施工中,要對各種水利建筑,諸如大壩、渠道、隧洞、水閘等設計方案有所考慮,不僅需要在施工之前對施工設計方案進行研究,還要充分了解施工現場周圍環境,特別是河道周邊的地理環境,需要以詳細的數據體現。目前水利工程的勘察測量中,可以采用三維實體地形技術,將工程施工現場的地形、地貌、地質情況等等元素都融入到三維實體地形中,運用三維實體地形結構算法將地形設計出來。
三維實體結構算法的選擇,要根據水利工程設計需要確定采用相應的算法。剖面成面法可以將處于帷幕軸線上的第四系厚度做出計算結果,水層的分布范圍也可以做出判斷。所有的這些判斷,都是通過計算,將地質剖面圖繪制出來運用DEM生成技術將各個層面繪制出來,形成三維實體模型。運用直接點面法對三維實體結構進行計算,運用了原始的線狀數據,將數層分開,且確定標高位置,各個層面的繪制則采用了曲面構造方法。通常水利工程施工地形復雜,會采用直接點面法進行測量。拓撲分析法是建立在不同層面的離散關系的基礎上的,對離散點間的空間關系加以確定,構建地質過程中,則是根據空間拓撲距離來完成[2]。與剖面成面法和直接點面法相比較,拓撲分析法的運用相對復雜,所獲得的計算結果也是最為準確的,對水利工程質量更有保證。
三、水電工程測量中三維實體地形技術的應用
水電工程的功能是發電,主要的構成為擋水建筑物和排水建筑物、發電系統、引水系統等。水電站建設的根本條件就是要求附近有水源地。這就需要采用三維實體地形技術對工程施工所在地進行地形測量。水電工程測量中,除了要對地質結構有所考慮之外,還要對周圍環境的變化規律進行分析。水電測量中,運用三維實體地形技術,不僅要對施工所在地的地質情況和地形以測量,還要對水電工程的總體布局進行判斷,并做出剖面圖。
水電工程測量中主要考慮的問題包括測量工作所在環境條件、地形地質情況、困難地形對三維實體地形技術所存在的制約等等。
水電工程的三維實體地形測量中,由于測量工作環境復雜,必然會對設計選型、施工建造等產生一定的影響。當水電工程投入使用后,也會受到環境影響而引發事故。因此,水電工程建設要做好地形測量,并對地質狀況做出準確的判斷。運用三維實體地形技術將數字化三維立體地形構建出來,根據工程施工情況還要對地形圖不斷更新,以確保工程施工中對現場的地貌、地形和地質狀況隨時掌握。此外,運用三維實體地形技術還能夠在工程施工任意一個環節對工程表面積、體積等等數據準確計算出來,并建立三維立體架構模式,以滿足多個專業技術協同作業[3]。
水電施工中遇到困難地形是必然的。運用三維實體技術對困難地形的制約條件進行觀察、分析,做出計算結果,以制定必要解決方案,做到水電工程合理施工。三維實體地形技術所構建的三維立體模型,能夠對各種施工方案的可行性進行分析,以調整施工方案,提高施工進度。
結論:
綜上所述,計算機技術的發展,推動工程技術不斷更新。水利水電工程測量是確保工程施工質量的重要環節。為了彌補這一弊端,三維立體技術被運用于水利水電工程測量中,測量人員使用三維立體設計常用軟件,不僅可以將工程測量模型立體呈現,還能夠對工程設計的細節之處進行計算。鑒于傳統的工程測量方法即便是經驗豐富的技術人員也難以作出精確的計算結果,采用三維實體地形技術,可以獲得更為準確的測量結果。
參考文獻:
引言
地質的測繪主要是運用地質相關的理論對工程項目的建設及地質進行精密的觀測和分析,了解對于建筑區各個工程地質的內在條件和它們之間的密切關系,然后按照測繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上,并且通過勘測和試驗等編制成工程地質圖,作為工程勘測的首要的資料,供給對于項目各個部門的參考。對于長期的地質測繪它依靠于經緯儀、平板儀、水準儀這三種較為局限的應用,在未來的發展中,逐漸的采用了相對來說較為先進的技術設備和設計的理念。現代的地質繪圖技術主要依賴于衛星導航定位系統、遙感勘測技術和地理信息系統技術。
1、工程地質測繪
工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,在諸項勘察方法中最先進行。按一般勘察程序,主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項工作。但在詳細勘察階段為了對某些專門的地質問題作補充調查,也進行工程地質測繪。
工程地質測繪是運用地質、工程地質理論,對與工程建設有關的各種地質現象進行觀察和描述,初步查明擬建場地或各建筑地段的工程地質條件。將工程地質條件諸要素采用不同的顏色、符號,按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上,并結合勘探、測試和其他勘察工作的資料,編制成工程地質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩定性和適宜性做出評價。
根據研究內容的不同,工程地質測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪兩種。綜合性工程地質測繪是對場地或建筑地段工程地質條件要素的空間分布以及各要素之間的內在聯系進行全面綜合的研究,為編制綜合工程地質圖提供資料。在測繪地區如果從未進行過相同的或更大比例尺的地質或水文地質測繪,那就必須進行綜合性工程地質測繪。專門性工程地質測繪是對工程地質條件的某一要素進行專門研究,如第四紀地質、地貌、斜坡變形破壞等;研究它們的分布、成因、發展演化規律等。所以專門性測繪是為編制專用工程地質圖或工程地質分析圖提供資料的。無論何種工程地質測繪,都是為工程的設計、施工服務的,都有其特定的研究目的。
2、現代測繪技術的應用
現代測繪技術作為一門新的信息科學在經濟和社會可持續發展的諸多領域正發揮著愈來愈大的作用。在這里主要介紹現代測繪技術在礦山測量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統的發展情況。
2.1礦山測量方面
遙感技術在礦山測量中的應用已經歷了較長的時間,并積累了豐富的經驗。應用遙感資料,可獲取礦區實時、動態、綜合的信息源,對礦區環境進行監測,為礦區環境保護提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區地質條件研究、煤層頂底板研究等方面都已得到應用,所有這些,都說明遙感技術應用于礦山測量是礦山測量實現其現代任務的重要保證。
2.2濕地方面
利用遙感技術對濕地生物資源的分布、生長狀況及其變化進行估測。利用遙感技術多層次、多時相的動態監測功能獲得及時可靠的數據,通過地理信息系統技術進行相關數據的實時更新,并對這些數據進行空間分析,可得到濕地的動態變化情況。
2.3水利工程方面
遙感技術能夠實時地對大江、大河和湖水水位進行監測,可實時監測洪水災害面積。RS和GIS集成能及早預報洪水淹沒范圍和干旱災情范圍,為防災、抗災提供準確信息。在水利樞紐工程竣工后,需對水庫大壩、大型橋梁等進行連續的、精密的監測。現代測繪技術提供了連續、實時的安全運行監控手段。
2.4地理信息系統的發展
從系統角度看,在未來的幾十年內,地理信息系統(GIS)將向著數據標準化(Interoperable GIS)、數據多維化(3D&4D GIS)、系統集成化(Component GIS)、系統智能化(Cyber GIS)、平臺網絡化(Web GIS)和應用社會化(數字地球DE)的方向發展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統(Interoperable GIS)是GIS系統集成平臺,它實現在異構環境下多個地理信息的系統或其應用系統之間的互相通信和協作,以完成某一特定任務。Web GIS 基于WWW的地理信息系統(Web GIS)是利用Internet技術在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對真實地球及其相關現象統一性的數字化重現和認識,其核心思想是用數字化手段統一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源,從而完成數字地球的核心功能,光纜、衛星通信技術以及計算機網絡等技術則完成海量空章數據的傳輸任務。
3地質測繪技術發展
3.1大地控制測量。
控制測量是地質測繪的基礎,地質礦區布設平面控制的方法,一是在國家一、二等三角控制下進行三、四等三角點的加密,另一是在國家一、二等三角點下不能加密情況下布設獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網作為礦區基本“平面控制.獨立的三角鎖網必須測定鎖網的起算邊長。我單位在上世紀末期引入載波靜態相對定位技術即多臺套GPS接收機結合后處理軟件以來,精密控制測量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素,控制測量的工作模式有了很大的改觀,對于相對獨立斷點分布的礦區工程點不再需要長遠距離的測三角鎖從其他地方引入控制點,只需從起算點采用邊點連接跳躍式地可以直接引入到測區,極大地簡化了工作步驟,節省了時間和人力。
3.2地形測量技術。
地形測量的加密圖根控制,傳統的方法是在礦區基本控制點下布設測角圖根線形鎖及測角交會點,現在則采用導線測量、GPSRTK模式,極大地減少工作量,也提高了精度。
地形測量是地質測繪工作重要的任務,長期以來的測圖方法,以大平扳儀測圖,至今在大比例尺地形測圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導地位的已經是全野外數字化測量了,采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬,完全不可同日而語了。
4、結語
現代科學技術發展的綜合化整體方向極大地影響著現代測繪科學的發展趨勢,這種趨勢表現在現代測繪新理論的概括性增強,測繪新技術的技術綜合程度提高,各專業學科之間的相互交叉與滲透,測繪學與其它門類科學的聯系增強加大,測繪學吸收和移植其它學科成果的速度加快,這種學科內外的綜合化發展,將使現代測繪學不斷開拓出新的領域。測繪將成為構建“數字地球”、“數字中國”的主力軍。
5、參考文獻:
[1]曹幼元,賀躍光. PDA GPS在地質測繪中的應用[J].測繪技術裝備,2005,(4).
中圖分類號:TV85文獻標識碼:A 文章編號:
1激光掃描測量技術簡介
LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合,即激光探測及測距系統,它是采用單個激光脈沖量測從激光源到目標,再回到激光接收器的時間,同時結合飛機上傳感器定位、定向數據,精確量測出被測物體(目標)的三維坐標。
LIDAR數據采集系統由安裝于同一個飛行器上的以下幾個部分組成:
1)機載GPS,為飛機提供精確的三維坐標。
2) 慣性測量系統,為激光束提供準確方向。
3) 激光發射、接收裝置。
4) 反射鏡,用于將發射的激光束反射到地面。
LIDAR數據采集系統收集到的點云數據,經過誤差改正、求參數等,處理后可以得到高精度的數字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.
2 激光掃描測量技術發展現狀
隨著LiDAR硬件設備的提高,DGPS高精度差分系統、高精度三維姿態感應等技術的發展,LiDAR的產品體積、重量都在不斷減小,工作成本也繼續下降,使得此項技術真正步入實用階段。經過數多年的研究發展,LiDAR的測量精度也達到了一個相當高的水平,其水平測量精度達到15cm,垂直精度達到10cm。現在全世界范圍,已經有三十多種系列產品投入使用。
2l世紀是3s技術時代,國家大力投入、發展“數字海洋”、“數字地球”、”數字城市”,同時也對測繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測量技術,更具有高效率、高精度、全時空測量的特點。
目前,激光測量做為一門新興技術在測量行業正逐漸被廣泛應用。與傳統的三維空間信息采集手段相比,LiDAR技術除了較高的精度之外,它還不受天氣,太陽光照射的影響,所采集到的數據,可以很輕松的進行分類提取,等等這些都是普通航測無可比擬的。因此,利用LiDAR系統,快速獲取大面積三維地物和地形數據,繼而生成數字高程地形模型已經成為應用廣泛的測量手段。
3在河道測量方面的應用
由于激光掃描測量技術可以在大的測量區域提供高密度、高精度的測量數據且能夠識別重要地物,使得它在河道測量中得到廣泛應用。
河道地形測量,長期以來由于江河兩岸地形復雜,條件艱苦,現有的陸地、船載測量儀器難以有效使用,特別是在植被茂盛的山區,GPS接收機衛星信號差,無線電傳輸距離有限,使得現在的GPS-RTK難以得到固定解,測量技術效率不高,若采用全站儀,通視情況又不佳,勞動強度大,危險性高,工作效率、測量精度也難以保障,迫切需要新的測量手段和技術設備來改變這一現狀。
激光掃描測量技術能夠獲得高精度、高密度的高程數據,在高精度的可連續運行參考站技術和三維姿態技術的支持下,無需大量地面控制點,就可生成高精度的數字高程模型(DEM)和DTM。
水深測量部分,在激光測量技術之前,船載聲波測深系統是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測量系統,依靠藍綠激光發射和接受設備,可以分別獲得水面和水底的高程數據。 與傳統的船載聲波測深系統相比,LiDAR測深系統具有很多的優勢:首先,它不受淺水區域和陸地的影響;測深精度和幾何分辨率高,由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時間寬度內,向水中以納秒級脈寬發射,因此測深點密度高,精度高,水下地形圖質量好;而且節約時間,它可以快速的對大面積水域進行測量。對于一些山區性河流,船只無法航行的水域,LiDAR測深技術將提供高效的服務。研究人員指出,LiDAR測深技術是一種極具誘惑力的測深技術,必將開創一個嶄新的局面。
4建議
激光測量系統的研究在我國引來了眾多學者的重點關注,相信不久的將來,現在已經很成熟的硬件設備還會得到進一步發展,LiDAR系統數據后處理軟件的研發將是又一個關鍵。隨著技術的進一步發展,將越來越多的應用到測量行業中。我們應該時刻關注此項技術的新發展,積極主動的學習,勇敢的創新,為推動河道測量事業的新發展做出應有貢獻。
5參考文獻:
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一、基于GPS、RTK測量技術的地形和地籍研究
(一)概述
GPS、RTK 測量技術是建立在載波相位觀測值基礎上的實時動態定位系統,文章就利用這項新技術在地形和地籍測量中的應用情況做一介紹,供同行參考。地形測圖是為城市以及為各種工程提供不同比例尺的地形圖,以滿足城鎮規劃和各種經濟建設的需要。地籍測量是精確測定土地權屬界址點的位置,同時測繪供土地管理部門使用的大比例尺的地籍平面圖,并量算土地面積。用常規的測圖方法(如用經緯儀、測距儀等)通常是先布設控制網點,這種控制網一般是在國家高等級控制網點的基礎上加密次級控制網點。最后依據加密的控制點和圖根控制點,測定地物點和地形點在圖上的位置,并按照一定的規律和符號繪制成平面圖。GPS 新技術的出現,可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標。特別是應用RTK 新技術,甚至可以不布設各級控制點,僅依據一定數量的基準控制點,便可以高精度并快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標,利用測圖軟件可以在野外一次測繪成電子地圖,然后通過計算機和繪圖儀、打印機輸出各種比例尺的圖件。應用RTK 技術進行定位時要求基準站接收機實時地把觀測數據(如偽距或相位觀測值)及已知數據?(如基準站點坐標)實時傳輸給流動站GPS 接收機,流動站快速求解整周模糊度,在觀測到四顆衛星后,可以實時地求解出厘米級的流動站動態位置。這比GPS 靜態、快速靜態定位需要事后進行處理來說,其定位效率會大大提高。故RTK 技術一出現,其在測量中的應用立刻受到人們的重視和青睞。
(二)RTK 技術應用
RTK 技術用于各種控制測常規控制測量如三角測量、導線測量,要求點間通視,費工費時,而且精度不均勻,外業中不知道測量成果的精度。GPS 靜態、快速靜態相對定位測量無需點間通視能夠高精度地進行各種控制測量,但是需要時候進行數據處理,不能實時定位并知道定位精度,內業處理后發現精度不合要求必須返工測量。而用RTK 技術進行控制測量既能實時知道定位結果,又能實時知道定位精度。這樣可以大大提高作業效率。應用RTK 技術進行實時定位可以達到厘米級的精度,因此,除了高精度的控制測量仍采用GPS 靜態相對定位技術之外,RTK技術即可用于地形測圖中的控制測量,地籍測量中的控制測量和界址點點位的測量。地形測圖一般是首先根據控制點加密圖根控制點,然后在圖根控制點上用經緯儀測圖法或平板儀測圖法測繪地形圖。近幾年發展到用全站儀和電子手簿采用地物編碼的方法,利用測圖軟件測繪地形圖。但都要求測站點與被測的周圍地物地貌等碎部點之間通視,而且至少要求2-3 人操作。采用RTK 技術進行測圖時,僅需一人背著儀器在要測的碎部點上呆上一、二秒鐘并同時輸入特征編碼,通過電子手簿或便攜微機記錄,在點位精度合乎要求的情況下,把一個區域內的地形地物點位測定后回到室內或在野外,由專業測圖軟件可以輸出所要求的地形圖。用RTK 技術測定點位不要求點間通視,僅需一人操作,便可完成測圖工作,大大提高了測圖的工作效率。
(三)RTK 技術在地籍測量中的應用
地籍和測量中應用RTK 技術測定每一宗土地的權屬界址點以及測繪地籍圖,同上述測繪地形圖一樣,能實時測定有關界址點及一些地物點的位置并能達到要求的厘米級精度。將GPS 獲得的數據處理后直接錄入GPS 系統,可及時地精確地獲得地籍圖。但在影響GPS 衛星信號接收的遮蔽地帶,應使用全站儀、測距儀、經緯儀等測量工具,采用解析法或圖解法進行細部測量。
在建設用地勘測定界測量中,RTK 技術可實時地測定界樁位置,確定土地使用界限范圍、計算用地面積。利用RTK 技術進行勘測定界放樣是坐標的直接放樣,建設用地勘測定界中的面積量算,實際上由PS 軟件中的面積計算功能直接計算并進性檢核。避免了常規的解析法放樣的復雜性,簡化了建設用地勘測定界的工作程序。在土地利用動態檢測中,也可利用RTK 技術。傳統的動態野外檢測采用簡易補測或平板儀補測法。如利用鋼尺用距離交會、直角坐標法等進行實測丈量,對于變通范圍較大的地區采用平板儀補測。這種方法速度慢、效率低。而應用RTK 新技術進行動態監測,則可提高檢測的速度和精度,省時省工,真正實現實時動態監測,保證了土地利用狀況調查的現實性。
二、GIS在 地籍、地形測量中的運用
(一)概述
目前GIS 正向著數據標準化、平臺網絡化、數據多維化、系統集成化、系統智能化和應用社會化的方向發展。互操作地理信息系統是GIS 系統集成的平臺, 它實現異構環境下多個地理信息系統及其應用系統之間的通訊協作。基于WWW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技術在網絡上空間信息, 供用戶瀏覽使用, 成為GIS 社會化大眾化最有效的途徑。面向對象和構件的GIS 是把GIS 功能模塊劃分為多個標準控件, 完成不同功能, 通過可視化工具集成起來, 形成最終GIS 應用。嵌入式GIS 是將GIS 功能與嵌入式設備,嵌入式操作系統相結合創造更自由隨意的GIS應用模式。三維GIS (3D GIS) 目前研究重點集中在三維數據結構的設計優化實現, 立體可視化技術的應用, 三維系統功能和模塊設計等方面。數字地球是對真實地球及其相關現象的統一性的數字化重現和認識, 其核心思想是利用數字化手段統一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。
在GIS 軟件開發方面, 更換平臺和環境,擴展數據庫管理系統、更改一切語言和開發模式。操作平臺以原Unix 為主流更換到WindowsNT/ 2000 平臺, 后者已成為發展主流。在理論研究方面, 時空數據處理及三維GIS仍然是當前熱點, 隨著計算機處理能力和多維空間可視化技術的進步, 推進商品化的多維GIS將為時不遠。在國內, 當前研究GIS 系統的主要有中國地大、武漢瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小幾十家企業, 各家軟件偏重點不同, 使用方法各異。針對各個單位要求形成的數據格式不一樣,作者在各個軟件上分別使用, 并轉換到通用平臺上, 使之能在通用平臺上操作、修改、編輯等,完成工作的需要。
(二)建設方案的設計思路
1. 關鍵技術
(1)高分辨率對地觀測技術
數字攝影測量將成為數字城市數據采集手段之一。
(2)3S 一體化
3S 指的是全球定位系統( GPS) 、衛星遙感系統(RS) 和地理信息系統( GIS) , 是建立數字城市的三大支撐技術, GPS 可在瞬間產生目標定位坐標卻不能給出點的地理屬性, RS 可快速獲取區域面狀信息但受光譜波段限制, GIS 具有查詢、檢索、空間分析計算和綜合處理能力,但數據的錄入和獲取始終是瓶頸問題。數字城市需要綜合運用這三大技術的特長, 方可形成和提供所需的對地觀測, 信息處理和分析模擬能力。
(3)空間一致性匹配
建立數字城市是一項龐大工程, 不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不規則分幅地圖, 要在數字城市系統中復合顯示, 疊加查詢和綜合分析必須進行系統整合。
(4)互操作
統一協議是實現互操作的關鍵?;ゲ僮魇窃诒3中畔⒉粊G失的前提下, 從一個系統到另一個系統的信息交換能力, 現已有抽象開放地理互操作規范(OGIS) , 主要由三大模塊(開放式地理數據模型、OGIS 服務模型、信息群模型) 組成。
2. 系統結構組成
行業數據庫, 行業辦公自動化系統, 行業信息化系統、行業基礎檔案庫
(2)3S 技術系統
包括城市電子地圖、遙感圖像(衛星、航空) 、地理信息系統、行業應用軟件、全球衛星
定位系統( GPS) 、立體測量系統。
(3)硬件環境
計算機硬件(包括外設) 、網絡系統、全球衛星定位系統、立體測量系統。
三、計算機技術在地籍地形測量中的運用
下面是應用軟件的一個中文菜單提示:NAPGIS 一個很大的特點就是圖形和屬性之間的聯系緊密, 圖形處理功能強大。在其上建立的地籍管理信息系統除了圖形處理能強大以外,還提供了一套符合土地系統的解析圖形編輯法及十分強大的歷史管理功能, 解決了圖形與屬性數據歷史信息管理的難題。宗地的屬性數據是十分豐富的, 由于各地經濟發達的程度不同, 城市的規模不同, 需求的不同, 它包括的內容也是多種多樣的; 但要以把宗地屬性分為兩類: 空間方面的屬性和人文方面的屬性??臻g屬性主要有宗地面積, 座落, 四至等, 這些是國家土地管理局頒
布的《城鎮地籍調查規程》及《土地登記規則》中規定必須要具備的, 另外還包括一些地區根據自己的需要所增加的一部分, 如: 地物分布及類型面積情況、容積率, 密度等, 從計算機管理的角度考慮并結合MAPGIS 的特點, 空間方面的信息又可分為與圖形緊密聯系的屬性(如宗地面積, 周長, 宗地號, 界標類型等) 和一般性質的空間屬性( 如: 宗地座落, 四至等) , 在MAPGIS 中根據這兩種數據的特點, 將其放在圖形數據中由MAPGI 平臺直接維護其一致性,令面積的核算快速準確, 而將一般性質的空間屬性放在外部數據庫中; 而人文屬性包括宗地的權
屬、共用關系、用途等信息, 這一部分屬性全部放在外中數據庫中, 通過宗地號與圖形數據建立聯系。將上述的數據準備好以后, 就可以進入系統進行初始數據采集與系統建庫了。對于地籍數據而言, 系統數據分層處理必須以能提高工作效率, 便于數據分析, 統計, 查詢, 并且有良好的可擴展、可伸縮性, 能夠滿足各地區地籍管理工作需要為目標。結合陽縣地籍, 可以按如下專題進行分層:地形數據分過渡層、方里網、測量控制點、居民地、獨立地物、交通及附屬、水系及附屬特殊地貌、植被、注記、地形、電力線等層。界址數據包括界址點、界址線、宗地。由于界址數據在測量時就是一個整體, 因此這一層沒有進行分幅管理, 而是充分發揮MAPGIS 對數據的管理能力, 從物理上就作為完整的一體進行管理。
參考文獻
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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技術的含義
3S技術是遙感(RS)、地理信息系統(GIS)及全球定位系統(GPS)的統稱。是多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。能夠對空間實體快速地進行精確定位,同時宏觀地獲取信息,對所得到的特定位置空間信息進行綜合分析。
2. 3S技術的特點
遙感(RS)技術是一種衛星遙感技術,不直接接觸目標或現象就能收集信息,并據此進行識別與分類。即在地球不同高度平臺上使用某種傳感器,收集地球各類地物反射或發射的電磁波信息,對這些電磁波信息進行加工處理,用特殊方法判讀解譯,從而達到識別、分類的目的,為科研工程的生產應用服務。
地理信息系統(GIS)技術是以空間數據為研究對象,在各種地理圖形的基礎上,以計算機為工具對空間數據進行錄入、編輯、判讀存儲、查詢、顯示和綜合分析應用的技術系統。
全球定位系統(GPS)技術是一種全新的現代定位方法,具有多功能、高效率、高精度的特點,可在全球任意地點,為任意多個用戶同時提供幾乎是瞬時的三維測速、三維定位服務,極大地改變了傳統的定位技術和導航技術,并已逐漸在越來越多的領域中取代了常規光學和電子儀器。
隨著3S技術在測繪科學中的應用日趨成熟并廣泛應用到水文測量中,河道水文測量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結合河道測量、沖淤變化監測等案例加以分析。
3. 河道水文測量傳統方法存在的缺陷
河道測量是以河道治理和水量調度為應用目的,涉及測量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應用科學。長期以來,河道水文測量常利用六分儀、經緯儀、水準儀測定,這些傳統的測量方法,不僅測量周期長、精度低,而且勞動強度大、測量標志耗費大,不能滿足河道動態監測及河流治理、防洪減災的需要。
河道水下地形測量及容積、沖淤量的計算是水文測量的基礎業務之一,及時了解河道變化及沖淤變化資料,為水資源合理調度、泥沙有效控制、防洪減災正確決策、灌溉和發電等各項科學管理工作提供基本依據。河道主流變化分析主要是反映河勢情況。通常包括對河道平面形態變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。
河道沖淤分析是河道演變分析的重要環節,工程中常采用斷面法,即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測定,斷面間水底地形和河床變化規則,而且無支流。而實際地形的變化錯綜復雜,河床參差不齊,所以這種方法計算的沖淤量無法準確反映河道的沖淤變化情況。
4. 3S測量技術的應用
4.1 利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。以遙感手段獲得的河道信息通過信息提取產生需要的專題圖像,通過計算機的圖像校正、圖像增強、圖像分類、圖像變換及圖像數據結構的轉換,將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對遙感圖像進行判讀解譯和相關分析之前,必須首先對遙感圖像進行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性,須對遙感影像進行相應的投影變換,最后將圖像處理結果轉換成GIS能夠接受的數據格式。
充分利用圖形資料(尤其是電子地圖,對非電子形式的圖形資料要進行數字化,建立起矢量圖形庫)和圖像資料,以便提取高程數據以建立數字高程模型(DEM),以及對遙感圖像進行幾何配準和校正。產生數字高程模型后,就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進行等高線計算、水面面積和體積計算、沖淤量計算、坡度坡向的分析和計算等。
4.2 遙感動態監測。遙感動態監測就是對同一區域運用不同時相的遙感圖像,以獲得區域變化的遙感影像。動態變化監測已成為遙感應用的一個主要方面,多時相、多種類型的傳感器對同一地區進行定期或不定期的資源與環境調查,能及時、準確、宏觀地反映客觀情況。以多時相遙感影像為數據源,通過重點分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法,為遙感技術在水環境方面的研究提供一定的理論依據。同時,利用數字遙感技術實現隨時間變化的水域動態監測和枯水期、豐水期的水域變化的動態監測,為防洪、抗洪、水資源合理調度、河道規劃治理工作提供科學依據。
4.3 水深遙感沖淤變化分析。水深遙感是利用可見光在水體內的穿透能力,通過飛機、衛星等遙感平臺,利用輻射計、攝影機等遙感設備,將水下一定深度范圍內的立體單元信息按照一定的規則采集下來,再通過信息處理軟件分離出可見光空透的水體厚度信息,即可獲得水深。利用入水輻射強度與水深、水體渾濁度之間的關系,通過測定、處理輻射強度來量測水深。在研究河床沖淤時,常常因實測資料遺缺無法進行系統分析和比較。
遙感信息獲取便捷,水深遙感研究已取得初步成果,因此在缺乏某一階段實測資料的情況下,可利用歷史階段遙感資料推求出水深,從而實現沖淤分析的目的??紤]到用某一時相遙感資料所得水深精度較實測地形精度差。用實測地形與遙感所得地形直接產生河床沖淤值,誤差會很大。而用兩個時相遙感水深計算河床沖淤能滿足分析精度的要求。
其原因是:盡管遙感水深誤差大,但從反演所得的斷面圖來看,遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響,兩個時相遙感水深誤差表現形式基本一樣,所以差值減少了系統誤差,削減了由遙感信息源轉換成水深信息時的誤差。此方法計算的結果與用實測地形資料計算的結果基本一致,能滿足河床演變分析和沖淤量計算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進行長時段河床演變分析以補充缺測的資料。若將GIS與水深遙感技術相結合,可實現水下地形圖數字化,也可以很方便地得到所測水域不同時段、不同沖刷深度(或淤積厚度)的沖淤分布。
5. GIS技術在河道測量中的應用
GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計算距離、曲率、表面積、周長等工具,即用即得,利用DEM模型可以很方便得到某點的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數據能立即計算出兩沖淤監測斷面間的沖淤量,不僅便捷且精度大為提高。
河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過程的累積圖等,可直接從圖上提取數據并自動繪制成圖。所有這些GIS功能對于分析河道演變的成因、了解河道演變規律都有著十分積極的意義。GIS技術用于水下地形的沖淤變化分析比傳統分析方法更加科學合理、精確度高。
6. RTK技術的應用
促進GPS技術向更深、更廣、更新的方向發展,它既克服了常規測量要求點間通視、費工費時而且精度不均勻、外業不能實時了解測量成果和測量精度的缺點,同時又避免了GPS靜態定位及快速靜態相對定位需要進行后處理,避免了業后處理中發現精度不合乎要求,需進行返工的困擾,RTK實時三維精度可以達到厘米級,大大減輕了測量作業的勞動強度并提高了作業效率。為水下地形測量和GIS前端數據采集提供了有利保障。GPS接收機進行定位測量,測深儀進行水深測量,再加上專業測繪軟件和繪圖儀便可組成河道測量自動化系統。工程中對采集到的水下地形點的平面、高程數據進行檢查校核后,將其輸入專業的數字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進行處理,即可得到高精度的數字地形圖和斷面圖。
7. 結束語
總而言之,3S技術的廣泛應用,給河道、水庫監測管理以及水文測量的勘測帶了很大的方便,為河道水文勘測及動態監測、管理方面提供一個嶄新的前景。
參考文獻
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中圖分類號:G353.11文獻標識碼:A 文章編號:
1.野外數據采集包括兩個階段,即圖根控制測量和地形特征點(碎部點)采集
1.1圖根控制測量
圖根控制測量的目的是在高級地形控制測量的基礎上再加密一些直接供測圖使用的控制點,以滿足用于測繪地物地貌的測站點的需要。
由于采用全站儀,測站點到特征點的距離即使在500米以內也能保證測量精度。一般以在500米以內能測到碎部點為原則,選擇通視條件好的地方,圖根點可稀疏些;地物密集、通視困難的地方,圖根點可密些(相對白紙測圖時的密度)??刂茰y量主要使用導線測量,觀測結果(方向值、豎角、距離、儀器高、目標高、點號等)自動或手工輸入電子手簿,采用平差軟件進行平差計算,各項限差應在允許范圍之內,如有不符合要求的情況,應進行補測或重測。
1.2碎部點采集
全站儀由于具有自動記錄功能,野外采集數據的速度較快。測量人員根據事先的分工,各負其職。數字測圖要求測定所有碎部點的坐標及記錄碎部點的繪圖信息,并記錄在全站儀的內存中,而后傳輸到計算機,并利用計算機輔助成圖。但在野外數據采集中,若用全站儀測定所有的碎部點,不僅工作量大,而且根據實際地形無法直接測定。因而,必須靈活運用“測、算法”結合,測定碎部點的坐標。
2.數字化測圖技術的特點
2.1勞動強度小,自動化程度高。外業采集的數據可以自動記錄于電子手簿中,避免了傳統測圖繁瑣的記簿、計算、檢核,大大提高了勞動效率電子手簿中的數據可以通過電纜直接向計算機傳輸,在室內通過計算機鍵盤和鼠標的簡單操作,即可完成圖形編輯,大大減少了外業工作時間。
2.2精度高。傳統的測圖,地物點平面位置的誤差主要受解析圖根點的展給誤差和測定誤差、測定地物點的視距誤差、方向誤差等影響。測量數據作為電子數據格式可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖,在全過程中原始數據的精度毫無損失,不存在傳統測圖中的視距誤差、方向誤差、展點誤差,很好地反映了外業測量的高精度,獲得高精度的測量成果。
2.3信息量大。數字地圖包含的信息量幾乎不受“測圖比例尺”的限制,甚至可以沒有“測圖比例尺”的概念。數據可分層存放,使地面信息的存放幾乎不受限制。比如將房屋、道路、水系、電力線、地下管線、植被、地貌等存于不同的層中,通過關閉層、打開層等操作來提取相關信息,便可方便地得到所需測區內的地籍圖。在數字地籍圖的基礎上,可以綜合相關內容補充加工成不同用戶所需要的城市規劃圖、城市建設用圖、房地產圖以及各種管理的用圖和工程用圖等。
2.4信息存貯、傳遞方便。數字信息可以通過磁盤、光盤以計算機文件的形式保存或傳遞,還可以通過電纜或計算機互聯網傳輸。在數據的存貯、傳遞方面優勢是傳統測圖無法比擬的。
2.5便于成果更新。數字化測圖的成果是以點的定位信息和繪圖信息存入計算機的,當實地有變化時,只需輸入變化信息的坐標、代碼,經過編輯處理,很快便可以得到更新的圖,從而可以確保地面的可靠性和現勢性。
3.GPSRTK技術在內河航道測量的特點
3.1GPSRTK作業有著極高的精度,觀測速度較快,非常適合于大規模的水下地形測量及兩岸地形測量等。
3.2GPSRTK測量可以大大提高成果質量。它不受人為因素的影響,整個作業過程由電腦控制,自動記錄、自動數據預處理。
3.3GPSRTK技術自動化程度高,可以極大地降低勞動作業強度,減少工作量,提高作業效率。
3.4在測量中,可以直接運用GPSRTK技術進行水深測量、地形測量、低等級控制測量等。
3.5由于內河水位落差較大,航行基準面(繪圖水位)亦隨航道變化,要準確測定測時瞬時水位和求算水深改正數傳統方法必須布設足夠的水位觀測站。由于RTK可以實時測量水位,不需要再進行水位觀測。
3.6減少波浪和船傾斜引起的測深誤差。由于GPS天線和換能器裝在一根桿上,天線到換能器的距離固定,相當于換能器的高程能實時測定,換能器的上下移動不會改變經水深換算的到的河底高程。
3.兩種測圖方法的精度比較
野外大比例尺數字化測圖的全過程幾乎都是用解析法進行的。雖然最后成果仍表現為圖解的線劃圖,但與傳統的平板儀測圖相比,有著本質的差別。數字化測圖不僅在效率上有很大提高,而且大大減輕了野外的勞動強度,更為突出的是地形圖數學精度的提高?,F對平板儀測圖與野外數字化測圖測站點、地物點的平面位置及高程精度進行分析比較。
3.1 平板儀測圖
(1)以1∶1000比例尺為例,平板儀測圖地物點、測站點的平面位置主要取決于測站、視距、描繪方向、刺點等方面的誤差來源:?
①測站點誤差:±0.18mm;
②視距誤差:±0.2mm;
③描繪方向誤差:±0.1mm;
④刺點誤差:±0.14mm。
根據以上誤差來源,按照公式計算求得地物點的平面位置中誤差為±0.32mm。
(2)平板儀高程精度主要取決于測量高程時的測量誤差,主要有:
①視距誤差:±0.2mm(當視距為100m時);
②垂直角觀測誤差:±1′;
③儀器高覘標高的量測誤差:±0.01m。
在不考慮起始點高程誤差的情況下,根據公式可求得各高程點的中誤差為±0.04m。
3.2 數字化測圖
(1)由于紅外測距儀和全站儀等高精度儀器的逐步應用,使外業的所有測站點、地物點全部采用經緯儀導線方法完成。在已知等級點的控制下,只要布設兩級導線即可滿足測圖的要求。假如各級導線都采用直線等邊附合導線的形式施測,根據有關規范和實際作業中的最不利情況,按點位中誤差估算公式計算出測站點的點位中誤差為±0.03mm。
(2)地物點的平面位置野外測量方法有極坐標法、導線法、對稱點法,而在實際工作中采用極坐標法測設地物點比較方便,一般是將經緯儀(全站儀)設置于測站點A上,對置于地物點上的樓鏡進行水平角和距離的測定,
水平角觀測一測回,故其測角中誤差為5″,而測距誤差由于棱鏡比中桿的半徑約大2cm左右,故使對中桿靠緊垂直地物點(房角、電桿等)位置的誤差一般可達1.5~2cm,若考慮其他測距誤差,則可取0.02m。以邊長100m計算,根據計算公式可得出地物點的平面位置中誤差為±0.02mm。
(3)高程點的測定和地物點的測定方法完全一樣,垂直角只觀測半測回。以距離100m為例,根據公式求出高程站點、地物點的高程測量中誤差為±0.02m,按規范要求1∶1000測圖時,高程注記點的中誤差一般地原為±0.05m。另外,等高線(等深線)的高程精度,實際是數字高程橫型插求點的高程中誤差。一般認為影響數字高程模型主要因素有:地形類別、內插方法、采樣點密度和采樣方法、粗差剔除程度等4個方面。通過試驗,其等高線精度通常可以達到±0.3~±0.4m,可以滿足1∶1000測圖時的高程精度,即滿足1/2~1/3基本等高距的要求。
4.結束語
野外大比例尺數字化測圖對航道管理、養護、航道工程是最有效的手段,它不僅精度高、成圖周期短,而且大大提高了工作效率和經濟效益。數字化測圖必將取代傳統的測繪方式,為航道建設提供更優質的服務。