地籍測繪論文范文
時間:2023-03-24 22:39:07
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篇1
低碳經濟發展狀況綜合評價體系是一個復雜的體系。環境與經濟的變化無疑會直接影響低碳經濟情況;技術發展可促進生產力改革及對“碳污染”的治理,進而影響低碳經濟情況;社會變化則間接影響著低碳經濟情況。依據整體性與層次性原則、相關性原則及可操作性原則,進確立吉林省低碳經濟情況綜合評價體系指標。首先利用多層次因子分析法進行指標賦權。分別對環境、技術、經濟、社會四方面指標進行因子分析,在此基礎上再次進行因子分析。通過貢獻率加權法為各指標賦權,得到因子得分?;诩质〉吞冀洕u價體系各指標數值,可得到因子得分。借助功效系數法將因子得分調整為百分制得分以求直觀體現因子分析結果。
二、吉林省低碳經濟發展趨勢分析
(一)灰色預測概述
灰色系統理論認為,對既含有已知信息又含有未知信息或不確定信息的系統進行預測,就是在一定方位內變化的、與時間有關的灰色過程進行的預測。盡管這一過程中所顯示的現象是隨機的,但畢竟是有序的,因此這一數據集合具有潛在的規律性。
(二)吉林省低碳經濟情況預測分析
基于前文多層次因子分析所得到的吉林省2001-2012年低碳經濟得分情況,可利用灰色預測模型對吉林省低碳經濟發展狀況進行預測。根據預測模型公式,對未來五年低碳經濟進行預測,得到具體值依次為:89.037分, 91.747分, 94.540分,97.419分,100分。同理可對環境發展、技術發展、經濟發展、社會發展指標建立模型,求解并檢驗。利用檢驗合格后的模型對未來五年環境發展、技術發展、經濟發展、社會發展指標得分進行預測。分析得出,在預測的五年中,低碳經濟整體情況良好。但仍可看出一些存在的問題,經濟發展速度明顯高于其他方面,且最先達到滿分狀態,這在一定程度上對整體的發展起著正向制動的作用。社會發展中發展速度逐年減緩,將成為阻礙低碳經濟發展的最大問題。若能持續此發展趨勢,吉林省將于2015年達到安全狀態,但在預測中我們很難考慮周全,未來吉林省低碳經濟會遇到什么樣的阻礙更是不可預知的,發展越到瓶頸越是困難,建議相關部門堅持一貫作風,堅持經濟與環境的均衡關系,適當加大力度建設吉林省低碳經濟,走可持續發展道路。
三、結論建議
根據灰色預測結果顯示若能持續過去發展趨勢,吉林省將于2015年達到安全狀態,但發展越到瓶頸越是困難,如何改進經濟與環境的均衡關系,走可持續發展道路值得我們探索。針對前文結論,提出建議如下。
(一)化石能源低碳化,提高能源利用率
在上述分析中看到,二氧化碳的排放量過多是低碳經濟的第一殺手,從源頭上減少二氧化碳排放量就要開發并有效利用新能源,改變以化石能源為主要能源的現狀,開發利用核能、生物質能、風能等可再生能源。
(二)調整升級產業結構,發展低碳產業
一方面要推進第三產業發展,平衡產業結構,逐漸降低高碳產業經濟在國民經濟中的比例,從而使產業結構符合低碳經濟的標準。另一方面要將高碳產業低碳化,全面開發低碳技術,并將低碳技術引入高碳產業,利用科學技術這一第一生產力推進吉林省低碳經濟發展進程。
(三)提高公民低碳意識,鼓勵公民踐行低碳理念
篇2
前言
近年來,隨著住房制度的改革,我國的房地產市場日益活躍,呈現出供求兩旺的態勢。房地產市場的持續快速發展,有效地促進了房地產測繪業的發展。同時,住房制度的改革帶來了產權的復雜化和多元化,為產權管理部門提出了新的課題。如何順應市場的變化,進一步規范房地產市場,維護權益人的合法權益,為產權管理提供準確可靠的測繪資料,是每一個房地產測繪工作者面臨的任務。
1、房地產測繪的內容概述
房地產測繪是專業測繪中的一個很具有特點的分支。它測定的特定范圍是房屋以及與房屋相關的土地,也就是說,房地產測繪就是運用測繪儀器、測繪技術、測繪手段來測定房屋、土地及其房地產的自然狀況、權屬狀況、位置、數量、質量以及利用狀況的專業測繪。
房地產測繪細分為房地產基礎測繪和房地產項目測繪兩種。房地產基礎測繪是指在一個城市或一個地域內,大范圍、整體地建立房地產的平面控制網,測繪房地產的基礎圖紙——房地產分幅平面圖。
房地產項目測繪,是指在房地產權屬管理、經營管理、開發管理以及其他房地產管理過程中需要測繪房地產平面圖、房地產分層分戶平面圖及相關的圖、表、冊、簿、數據等開展的測繪活動。房地產項目測繪與房地產權屬管理、交易、開發、拆遷等房地產活動緊密相關,工作量大。其中它最大量、最具現實、最重要的是房屋、土地權屬證件附圖的測繪。
房地產基礎測繪,對測繪人員素質、儀器裝備、單位測繪資質要求都比較高。必須是有較豐富經驗的專業隊伍才能勝任。相比較而言,從事房地產項目測繪比較容易一些。根據目前我國的法律、法規規定,沒有取得房產測繪資格的隊伍不能從事房地產測繪。在世界上的一些國家只有官方機構經過審查和特別認可,并取得測量工程師執業資格的機構和個人才能從事這具有法律效力的工作。
2、房地產測繪存在的主要問題分析
隨著測繪理論的不斷發展、各種新技術的應用、功能更加完善新儀器的不斷開發投入使用,使得房地產測繪在技術上取得重大進步成為可能。二十世紀末,在全世界范圍內掀起了以電子計算機技術為代表的新技術革命,計算機技術被廣泛應用于各行各業。計算機的廣泛使用,使全社會各行業、各行業內部各項工作緊密的連成一個系統成為了可能。這種系統在系統理論的控制之下,牽一發而動全身。將極大地提高工作效率。這使房地產測繪行業的數據應用前所未有的拓展到了社會生活的方方面面,促使房地產測繪迅猛的發展。
目前,房地產測繪的現狀除了傳統的工作勞動強度大和市場壟斷經營依然存在外,隨新技術的發展突出的現狀為:科技化、網絡化和市場管理日益規范化。
2.1 房地產測繪的科技化
①數據采集工作便捷化、自動化。這主要是指各種先進儀器的采用,如手持式激光測距儀,全站儀與便攜電腦結合,全球定位系統(GPS)、實時定位系統(RTK)等;
②工作電子化。主要指計算機輔助成圖,自動化、無紙化辦公,電子檔案技術的應用等??梢哉f現在房地產測繪在信息化測繪的驅動下已基本實現測繪生產自動化,測繪儀器實現數字化,使控制測量由原來的三角測量和距離測量向衛星定位測量轉變;野外測圖由平板儀紙質測圖向數字化自動化的野外測圖系統轉變;攝影測量由模擬航空攝影測量向無地面控制的全數字航空航天遙感數據獲取與處理系統轉變;地圖制圖由傳統的手工制圖向數字地圖設計與制作系統轉變;測繪產品由紙質形式向地理信息數據庫和地理信息數字化產品轉變。因此,從房屋土地地理信息獲取、處理到服務的測繪生產全過程實現了數字化和快速化。這些為房屋土地測繪的進一步發展奠定了重要的基礎。
2.2 房地產測繪的網絡化
①房地產測繪服務網絡化,隨著信息技術的飛速發展,以及Interact在全球迅速普及,使得人類社會空間在信息概念上逐步縮小,測繪服務的方式發生了根本性變化。測繪成果可分布式地存貯在各個地方,通過建立地理信息一站式服務系統,建立集成化的地理信息門戶網站。用戶只需訪問一個網站、一個查詢界面,就可以對分布在各地的地理信息進行檢索、訪問和瀏覽,實現任何人都可以在任何地方、任何時候享受地理信息服務的目標。
②房地產測繪的網絡化,各項業務一體化。主要業務可以輕松集成在一個系統中,在相同的辦公環境里,信息和數據充分共享,優化業務流程,縮短辦公周期,簡化辦事程序。項目測繪成圖、基礎測繪成圖,數據上傳更新一體化,在同一個系統中完成。
2.3 房地產測繪市場管理日益規范化
為了加強對房地產市場的管理,引導房地產業穩步健康地發展,國家頒布并實施了一系列政策和法規來規范測繪市場?!吨腥A人民共和國測繪法》、《中華人民共和國城市房地產管理法》、《房產測量規范》、《房產測繪管理辦法》、《測繪資質管理規定》、《關于房屋建筑面積計算與房屋權屬登記有關問題的通知》、《公攤面積計算標準》、《房地產測繪的基本管理原則》等法規文件相繼修訂或出臺。這些對于加強房地產測繪管理、規范房地產測繪行為、提高房地產測繪的現代化水平、促進我國房地產業的穩步健康發展,提供了法律和政策依據,具有十分重要的現實意義。
3、房地產測繪的信息管理工作
3.1 房地產測繪技術和手段
目前國內市場也存在著一些房地產測量繪圖軟件,但這些軟件大多是基于AutoCAD的Lisp語言開發的,運行效率較低,更重要的是在這些軟件中房屋單元圖形數據和屬性數據無法對應連接,因此,也就不能實現圖形屬性的交互查詢,更不能自動地生成房屋分層分戶平面圖,房產測量繪圖效率仍然不高,錯誤也在所難免。隨著城市建設和房地產交易在我國的發展,為房地產明確權利、發證提供服務的房地產測繪工作變得尤為重要。由于城市房地產變更頻繁,且許多城市房地產測繪數據的生產、管理效率低下,很難適應當前信息化、現代化的要求,因此開發房地產測繪信息系統成為亟待解決的重要課題。
3.2 建立房地產測繪信息管理
建立城市房地產測繪信息管理系統能有效地解決當前房地產測繪中遇到的一些問題,能使測繪成果信息在測繪機構、房地產開發商、測繪成果監督部門和廣大人民群眾之間進行流通,同時擴大了測繪機構的社會效益和經濟效益、簡化房地產開發商的辦事手續、為測繪成果監督部門提供戰略決策的基礎資料,以及方便老百姓進行查詢,以提高成果信息的透明度。
城市房地產測繪信息管理系統的建立一方面可以規范業務操作流程,使各種操作按照統一的步驟進行。另一方面統一的業務流程使得各個房地產測繪部門在測繪成果的提交形式上保持了一致,使得測繪成果有了更為廣泛的用處?,F階段,我國在房地產測繪信息管理方面還有很多的缺陷和不足,隨著房地產測繪市場化的發展,這些缺陷和不足帶來的負面影響將會進一步擴大,單純依靠某個測繪信息管理系統并不能從根本上解決這些問題。
4、結束語
綜上所述,房地產測繪是常規的測繪技術與房地產管理業務相結合的專業測繪,對于帶動房地產日益飛速的發展和實現房地產管理的現代化愈顯其重要。隨著電子技術、信息技術、空間技術的綜合應用以及高性能計算機和網絡技術的迅速普及,房地產測繪手段必將發生重大變革;隨著房地產測繪市場管理的進一步規范,建立城市房地產測繪信息管理系統勢在必行。
篇3
關鍵詞:全站儀論文,地籍測量論文,宗地圖
中圖分類號:P27 文獻標識碼:A 文章編號:
一、地籍測量的意義和作用
地籍測量是獲取和表述宗地的權屬、位置、形狀、面積、用途等基本情況的工作。地籍調查測量的成果,是土地登記所必需的基礎資料,查清土地權屬關系,測定宗地界址點、線及面積,登記土地準確數據,發放合格土地使用證,建立完整地籍檔案,是地籍管理必須要完成的工作,也是建立和健全現代化地籍管理的保證。數字化地籍測量是采用數字測量技術進行的地籍測量,它在野外是全數字采集,室內是在計算機上處理,它的成果主要是各種資料的數據光盤,非常便于用計算機來管理和今后計算機在土地管理中的使用,同時也是地理信息系統必備的基礎。在測量同時得出的數字化地形圖,也是其它各有關部門如城建、規劃、郵電、水利、公路等單位進行計算機管理的一個基礎圖件資料。
二、測量方案的實施
以我國第二次土地調查中進行的地藉測量為例闡述全站儀在地籍測量中的作用。
2.1全站儀的導線控制測量
導線控制測量是用于圖根控制測量的一種基本手段,往往采用近似平差即可。由全站儀直接測定各導線點的近似坐標值,平差計算就不用像傳統的導線近似平差計算那樣,先進行角度閉合差計算和調整,然后推算方位角,再進行坐標增量閉合差的計算和調整,最后根據平差后的坐標增量計算導線點的坐標。全站儀導線控制測量可以直接按坐標平差計算,,采用坐標法進行導線近似平差,直接在已經測得導線點的坐標上進行改正,方法簡單,易于掌握,避免了傳統近似平差法的方位角的推算和改正,以及坐標增量的計算和改正,能大大提高工作效率,而且不易出錯。同時可以看出傳統附和導線測量需要兩條已知邊,作為方位角的檢核條件,而直接坐標法,只需要一條已知邊和一個已知點即可,使導線的布網更加靈活。
2.2全站儀在地籍測量中的碎步測量
全站儀在地籍測量中的碎步測量主要采取極坐標法,用全站儀進行量測角度,距離,全站儀自動記錄野外采集數據每個組三人組成:一名立鏡,另一名觀測員,第三名繪圖員進行現場點號標注及野外草圖繪制。
2.3幾種特殊的測量方法及內業成圖
2.3.1幾種特殊的測量方法
在外業測量中有些點無法用常規方法進行測量,所以必須運用全站儀的一些特殊方法并借助內業手段將圖成功畫出,下面就結合“全國二調”測量中遇到的幾種測量方法介紹如下:
(1)距離交會
假設A、B為已知控制點,P為待定點,測量了邊長DAP和DBP,根據A、B點的已知坐標及邊長DAP和DBP,通過計算求出P點坐標,這就是距離交會。
在實際工作中,為了保證定點的精度,避免邊長測量錯誤的發生,一般要求從三個已知點A、B、C分別向P點測量三段水平距離DAP、DBP、DCP,作兩組距離交會。計算出P點的兩組坐標,當兩組坐標較差滿足要求時,取其平均值作為P點的最后坐標。
(2)偏心測量
假設A、B為已知點坐標分別為A(Xa,Ya)B(Xb,Yb),P點為待測點,由于棱鏡無法到達P點,用全站儀中偏心測量的方法測量界址點P的坐標。運用全站儀中自帶的偏心測量,在A點設站,將全站儀調到偏心測量,輸入后視點B的坐標,輸入CP之間的距離,并注明C點位于P點的左側,然后照準后視B點,在C點立鏡,在此情況下測得C點為P點坐標
2.3.2內業成圖
對應于外業測量分組情況,內業工作配備了相應的計算機,采用CASS7.0繪圖軟件,可以進行圖形編輯,最終生成地籍圖和宗地圖,并自動進行面積計算。野外采集的界址點和地物的原始數據,經傳輸設備發送到計算機,形成數據文件,有內業人員編輯后使之成為CASS7.0適用的數據文件,建立數據庫計算界址點坐標,同時參照有關地籍調查圖和外業測量時繪制的草圖,在計算機屏幕上進行圖形編輯,對宗地錯,漏現象的檢查及相鄰圖幅的接邊工作,并對每個街坊內的界址點進行統一編號,經檢查確認無誤后,繪制成界址點及界址線等權屬界址線宗地要素的組成的地籍圖
(1)繪制宗地圖
完成繪制地籍圖后,在計算機屏幕上去掉相應的圖層要素,只保留界址點。街坊劃分,將同一街坊進行重新統一編號,在計算機上再定義一個個封閉的宗地,標注界址點的邊長宗地號及地物類別等,形成包含宗地號,地類號,宗地面積和界址點號等項內容的宗地圖。
(2)檢查與驗收
為了確保所有地籍圖的質量,除了施測過程中加強檢查外,在地籍圖測完后,必須對成圖質量作一次全面檢查。首先是小組自查、互查的過程檢查,然后是作業單位最終檢查;一級驗收:即甲方對測繪產品的一次性驗收。質檢工作貫穿于生產全過程,各級檢查配備足夠的技術力量,有計劃有組織地工作,各級檢查不得省略或代替,各級檢查應認真填寫檢查記錄和精度統計表。過程檢查和最終檢查應作為生產的工序,納入到生產中。過程檢查的時間間隔應短、批量應少,項目運行過程中質檢組人員根據實際情況合理制定過程產品上交期限,及時反饋質量信息,使得后續工作規范運行。最終檢查項目要齊全,要嚴格執行技術標準和質量評定標準。確認測繪產品作業質量合格后,方可將最終成果交甲方驗收。過程檢查后評定成果作業質量,單位檢查后,核定成果成圖質量,不合格成果返工重測,一定保證提供給用戶的都是優良產品。
三、結論
篇4
英文名稱:Acta Geodaetica et Cartographica Sinica
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中國測繪學會
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:
國內刊號:
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1957
期刊收錄:
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
篇5
關鍵詞:土地信息系統、數據質量、誤差、分辨率、坐標變換、矢量數據、柵格數據、拓撲
abstract:data is very important for land information system,a key to land information the system's developments success is whether the data quantity is accuracy. this paper will study the data quantity the problem in land information the system establish the process.
key words:land information systems;data quality;error;accuracy;remote sensing;digitize;resolution;coordinate transformation;vector data;raster data;topological.
一、前言
土地是人類的寶貴財富,是人類社會進行物質生產所必需的基本條件和自然基礎。如何科學、合理地利用有限的土地資源,如何及時了解與掌握土地利用變化數量和空間特點,對于保持耕地總量動態平衡和土地持續利用具有十分重要的意義。wwW.133229.COm
隨著社會經濟的日趨多樣化,土地部門的業務工作及范圍也在不斷擴大,原有的靠手工操作,圖紙管理的模式已經越來越不能滿足高效率的需求。為強化土地管理,滿足社會對土地資源信息更多、更細、更完善的服務要求,各土地管理部門紛紛加入信息化、數字化的改革大潮。特別是在市場經濟條件下,因土地管理部門工作的嚴肅性、準確性、科學性和規范化要求,管理中任何規定的確定和變更都需要完成大量的信息收集、分析、綜合、決策和評估等工作,土地管理也只有強有力的信息技術(it)的支持下,才能做到真正的科學決策和管理。
土地信息系統(lis)是地理信息系統的一個分支,是一種基于宗地[以宗地(地塊)為單位]的計算機管理信息系統。是一種利用計算機技術及其屬性數據進行采集、處理、管理、查詢、分析、應用和維護更新的空間信息系統,是土地管理的現代化工具,是土地規劃和管理定量化、科學化的方法、手段。但是,在土地信息系統的建設過程中,還存在許多問題,給土地信息系統的建設及發揮帶來一定困難。這里僅對土地信息系統建設中的數據質量問題進行探討。
二、對lis數據質量的認識
數據是一種未經加工的原始資料,是客觀對象的表示,它可以是數字、文字、符號、圖像,數據是信息的具體表達形式。一個lis系統包括空間數據、屬性數據、空間數據之間的關系以及空間數據與屬性數據之間的關聯。
人們往往以為計算機為基礎的信息系統的數據質量是可靠的,很少懷疑利用信息系統產生的分析結果在數據質量方面會有問題,但事實遠非如此。在某些情況下,由于多種原因,計算機分析的結果甚至會比手工分析的誤差更大。這里除軟件、硬件的質量問題,計算方法上的問題,以及分類、編碼、輸入、操作的明顯疏忽外,數據本身的質量是重要的原因。
眾所周知,數據是lis的“血液”,是組成系統的重要元素。數據質量的好壞是土地信息系統成功與否的關鍵所在;數據質量的高低優劣,都直接影響到土地信息系統的經濟效益和社會效益,決定了系統應用價值的大??;數據的可靠,質量的好壞將直接影響到整個系統的成敗。系統如果不能提供正確、可靠的信息,這個系統也就失去了存在的價值。
數據質量的好壞是一個相對概念,并具有一定的針對性。衡量其好壞主要有以下幾個指標:誤差、數據的準確度、數據的精度和不確定性[1]。數據質量是數據整體性能的綜合體現。
統而言之,數據的質量問題主要表現在兩個方面:一是數據是否及時反映了現實世界;二是數據是否保持了一致性和完整性。
土地信息系統的數據量大,數據來源廣,數據采集的任務重,在數據庫建立過程中會出現許多人為和系統的誤差,甚至還有可能產生數據錯誤,最后采集的數據無法準確反映規劃和管理的實際狀況,建立在此數據庫基礎上的系統往往也就達不到管理自動化輔助決策的目的,而只不過是“看看而已”的一種“擺設”罷了。
數據庫(包括空間數據庫和非空間數據庫)是土地信息系統最基本、最重要的組成部分,也是投資比重最大的部分。數據質量的好壞,直接影響系統的功能和應用。不僅要根據技術規程衡量數據質量,還要從數據使用角度分析數據質量問題。數據質量通常是指數據的可靠性和精度,它主要用數據的誤差來度量的?,F就土地信息系統建立過程中的數據質量問題作進一步的探討。
三、數據源質量的問題
土地信息系統的數據源指建庫中所需要的各種數據類型的來源。它是土地信息系統最基本、最重要的組成部份。土地信息系統的數據源多種多樣,主要包括有:地圖,地圖是系統最主要的數據源,因為地圖是地理數據的傳統描述形式,是具有共同參考坐標系統的點、線、面的二維平面形式的表示,內容豐富,圖上實體間的空間關系直觀,而且實體的類別和屬性可以用各種不同的符號加以識別和表示。土地信息系統其圖形數據大部分都來自地圖,土地信息系統的屬性數據主要有地籍圖、宗地圖、土地詳查圖、土地利用現狀圖、行政區劃圖、專題圖、乃至地形圖等各種圖件的矢量化地圖數據。二是遙感影像數據,遙感影像數據是一個極其重要的信息源。通過遙感影像可以快速、準確地獲得大面積的、綜合的各種專題信息,航天遙感影像還可以取得周期性的資料,這些都為土地信息系統提供了豐富的信息。三是統計數據,包括土地的分類、面積、權屬、分布及質量、等級狀況、利用狀況、非法占地等統計資料。四是實測數據,包括gps點位數據、地籍測量數據等。五是數字數據,包括數字圖形數據和屬性數據。數字數據主要有地籍號、檔案卷宗號、地類號、圖號、手簿號、宗地界址點點號及坐標控制點坐標,宗地面積,面積中誤差、年代、日期等等。屬性數據包括圖形、圖像以外的各種文字、數字信息。其中文字信息主要是與宗地檔案,文件檔案組成相關的各種檢索和查詢信息(如:土地權利人姓名或單位各稱、土地座落,文件檔案的標題、發文機關、公文字號等等),以及土地登記、地籍調查、權屬審核、登記發證各辦公流程中的各種鍵盤輸入信息。六是各種立法文件和文字檔案,主要有地籍檔案、文件檔案等具有法律效力或需要經常查閱的原始文件材料,它們是土地信息的重要組成部分,在土地的規劃管理中起著很大的作用。
數據源質量問題指數據的采集和錄入中可能產生的誤差,建庫所需的各種類型的數據的可靠性和精度。
從土地信息系統建立的過程來看,它的主要因素有:各種測量數據,地圖和遙感數據等的誤差;調查和統計造成的屬性數據誤差,以及文檔數據的錯誤等,數字化前的預處理、手扶踀自動化的分辨率和矢量化精度。
1、遙感數據
地理信息系統、遙感和計算機輔助制圖是現代地理學的重要技術手段。遙感作為一種獲取和更新空間數據的強有力手段,能及時地提供準確、綜合和大范圍進行動態監測的各種資源與環境的信息,因此遙感數據是土地信息系統的一個重要數據源。
所謂遙感(remote sensing)就是遙遠感知的意思,也就是不直接接觸目標物和現象,在距離地物幾公里到幾百里、甚至上千里的飛機、飛船、衛星上,使用光學或電子儀器接受地面物體或發射的電磁波信號,并從圖像膠片或數據磁帶形式記錄下來,傳送到地面,經過信息處理,判讀分析和野外實地驗證,最終服務于有關部門的規劃決策 [2]。土地管理部門可以運用遙感技術快速獲取現狀空間的信息。
盡管遙感技術有很多好處,但因其自身特性,獲取的遙感數據可能存在一些誤差。如:不同的高度引起的問題,由于傳感器的結構及穩定性產生的問題,對信號進行數字化產生的誤差。傳感器在航線、航向上出現的誤差,大氣輻射產生的誤差,地形和地貌等因素產生的誤差等等。在遙感資料的獲取時,有些誤差是可以控制的,有些則不可控。因此必須對原始數據進行預處理,包括利用地面控制對原始數據進行幾何校正,圖像增強和分類。對獲取的遙感數據進行光譜校正,特征提取,自動識別分類、自動成圖等處理[3]。
2、測量數據
各種原始的測量數據是土地信息系統的主要來源之一。包括宗地的權屬界線、位置、形狀、數量、面積、各級行政界線、地形圖測量等。由于人和環境的因素,測量數據不可避免地受到人為誤差(對中、讀數、平分等誤差)、儀器、環境的影響。來源于地面測量的數字數據中含有控制測量和碎部測量誤差。其中控制點誤差又受控制網的參考基準、網形和觀測精度以及觀測費用等因素的影響。碎部點誤差除了繼承了控制點的誤差外,還受自身觀測方法,觀測精度和地界的人為判斷,以及地物地貌的取舍等因素的影響。當然原始數據誤差受觀測儀器、觀測者和外界環境三種因素影響。除此之外,還有測量數據的實時性以及數據老化,采集數據的密度不合理,或概括取舍不合理,選取測量規范標準不一致或精度等級不一致造成測量數據的不一致的影響。
地籍要素是構建土地信息系統極為關鍵的一步,其測量數據的精度高低決定了系統功能能否得到正確和充分發揮。
從地籍測量成果的有效性和土地管理的可能性來考慮,為了保證各權屬單元之間的界線清晰,邊界無爭議,并且雙方都能接受而不損害他人和國家的利益,地籍測量要達到一定精度。因此,必須要有相應的數據采集方法作為保證。地籍要素的采集方法目前主要有兩種,一種是傳統的模擬式外業測圖方法,另一種是野外全數字化數據采集方法。傳統方法的主要作法是在地籍控制測量的基礎上,用解析法測量出權屬界址點坐標,以控制點或以界址點為基礎施測成地籍圖,要形成入庫數據信息,則要通過對原圖數字化來實現。用傳統數據采集方法形成地籍要素數字信息其誤差影響因素較多,主要誤差來源為:測站點誤差m1,量距誤差m2,在測圖板上描繪方向線誤差為m3,刺點誤差m4,數字化儀采點誤差m5等。按有關專著論述,一般情況下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,這四項誤差為野外采集誤差。數字化m5的影響因素比較復雜,誤差產生首先與圖形要素有關,要素本身的復雜程度對數字化精度有顯著影響,數字化儀本身的精度更應引起重視。正常情況下,用常規數字化儀進行數字化時,精度一般可達到±0.13mm。綜合上述得,地籍要素采集精度m采 為:
m采 =±
=±
=±0.02mm
按1:500比例尺來考慮,實地誤差將達到±10cm,由此可見,按傳統方法施測,則擬入庫的地籍要素信息很難達到規定的±5cm的精度標準[4]。
采用野外全數字化方法,界址點野外數據采集一般采用直接測定坐標法,即將全站儀或測距儀置于測站點上,對界址點上的移動棱鏡進行水平角和距離測定,電子手薄記錄計算。此種方法的主要誤差來源為水平角測角誤差mβ和測距誤差md,測角中誤差角保守為±5″,測距誤差主要來自移動棱鏡偏離界址點位置誤差,其偏離值按2cm考慮。測距平均邊長取100m,按點位誤差精度估算公式m2= 來計算,則m≈±2cm,即便考慮測站誤差和其他偶然的聯合影響,點位精度也肯定在規定范圍內,所以地籍要素信息數據的野外全數字化有利于提高界址點精度,從而保證地籍數據的質量。
3、調查、統計、文檔數據問題
土地信息系統的建設過程中,涉及大量的調查統計數據,這些資料尚存在許多不足之處,為土地信息系統的建設帶來了一定困難。
建立土地信息系統,必須首先進行土地基本信息的搜集,開展地籍調查工作,核實宗地權屬,掌握土地利用狀況,獲得宗地位置、形狀及其面積的準確數據,為建庫奠定基礎。
現就地籍調查工作加以探討,眾所周知,權屬調查的工作之一是填寫地籍調查表。由于權屬調查技術性強,工作量大,參與人員多且水平不同等原因,填寫后的地籍調查表或多或少會出現下面一些問題。在填土地使用者名稱時,單位本應填寫全稱,可出現了類似這樣的情況:某林業局有3宗地,而在3份地籍調查表上出現了xx林業局、縣林業局、林業局等名稱。按這樣的名稱錄入建立信息系統,將導致不能正確地自動的歸戶。在填寫土地使用者性質時,本應該寫“全民”或“集體”或“個體”或“個人”,而出現了“國營”或“國有”或“私營”這樣的名詞。在填寫宗地四至時應說明權屬界線所經地物名稱及歸屬、位置、與誰接壤。但出現了東(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填寫錯誤,如兩宗地共用一堵墻時,則只能出現兩宗都至墻中,或一宗至墻內另一宗至墻外,但填出了兩宗都至墻外或墻內等情況。在填寫界址標示處的界址線位置時也有類似錯誤,有的表填寫字跡潦草,或使用簡化字,讓人難以辨認。有的內容還可以猜出,但戶主的姓名、調查員、勘丈員的簽名等內容實在難辯;有的表中該填的內容而未填,任意涂改。
共用宗的處理,一個地塊被幾個權屬單位共同使用,而其間又難以劃清權屬界線,這樣的地塊稱為共用宗[5]。不少縣(市)是這樣處理的:有多少土地使用者就填多少份地籍調查表,表上的內容按各分宗填寫。這樣做的好處是所填的內容詳細,調查表和土地登記申請書、審批表形成一一對應的關系。但其弊端也是顯而易見的,其一較大地增大了填表的工作量,其二增大了復雜程度,在填寫四至時,如遇一個土地使用者使用幾個地塊則不得不寫清幾個地塊的四至;為填清界址指標,又得設置內部界址點,增加了宗地草圖和地籍圖的負荷量,填表時如不小心還會造成表與表之間的相互矛盾。為了和地調表統一,有的在形成宗地界址點成果表時,除了有宗地界址點成果表外,還有分宗的界址點成果表。如果內部界址點是在紙圖上圖解的,則將該宗地的宗地界址點和內部界址點和計算機展點后,會出現界址線混亂的情況。在土地信息系統建庫時,這些內部點是不能當界址點錄入進庫的。如進庫則在面積統計時,這種內部界址點所圍成的區域的面積就被多統計了一次。
建立完備的信息系統,必須具備這樣的條件:大比例的地形圖或地籍圖;野外測量的界址點數據;宗地的屬性數據(土地登記申請書、地籍調查表、審批表等)。全省在進行大大規模的城鎮地籍時,由于受當時的條件限制,自動化程度低,各作業單位作業水平的不同,或多或少出現一些問題。在建庫時所發現的問題主要是界址點的坐標成果與地籍上的位置不吻合;相鄰宗的同一界址點坐標不同;界址邊長、宗地面積計算有誤。某些縣(市)為了進行土地登記,由于多方面的原因,在進行初始地籍調查時,只作權屬調查,不作規范的地籍測量。為了計算面積,用皮尺或鋼尺丈量界址邊長及相關尺寸,用幾何圖形法計算出宗地面積,而不測址點坐標和地籍圖。這樣做不利于信息化的管理。
4、圖形數字化
影響數據質量的因素是多方面的,有相當一部分來自于建庫過程中的數字化過程。建庫過程中的數據質量,包括數字化前的預處理,紙張變形、手扶跟蹤數字化精度或掃描數字化的分辨率和矢量化精度。
(1)數字化前的預處理
用于數字化作業的地形圖(工作底圖)一般采用聚酯薄膜圖,其變形一般小于0.2‰。采用紙質圖紙時,圖紙的尺寸隨濕度和溫度的變化而變化,溫度不變的情況下,溫度由0%增至25%,則紙的尺寸可能改變1.6%[6]。因為紙的膨脹率和收縮率不相同,即使溫度回到原來的大小,圖紙也不能恢復原來的尺寸。因此在數字化時要適當的比例因子,通過仿射變換進行幾何糾正,以減小工作底圖變形產生的位置誤差,達到相應的精度。
對不同種類和比例的工作底圖進行數字化時,應注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。對于不同投影方式應在數字化后及時變換為系統要求的投影方式。對于不同比例應將比例尺和精度記錄到元數據中,以便估記由此可能產生的誤差。
(2)跟蹤數字化
手扶跟蹤數字是一種自動化精度較低的數字化方式,其數字化精度也因操作員及其工作的疲勞程度而異,操作員的勞動強度較高。隨著大幅面掃描儀的成本不斷降低,掃描和矢量化技術不斷完善,這種數字化方式可能成為自動掃描數字化的一種補充。
手扶數字化是從地形圖輸入空間數據的最廣泛采用的輸入方法。把地形圖放置于數字化桌上,用手持設備,跟蹤每一個地圖特征、數字化設備精確量測鼠標的位置,產生數據形式的坐標數據。
影響跟蹤數字化數據質量的因素很多;主要有:數字化底圖中地理要素的寬度、密度和復雜程度對數字化結果的質量有著顯著影響。數字化儀的分辨率和精度對數字化數據質量有著直接的決定性的影響?!兜匦螆D數字化規范》規定,數字化儀的分辨率不能小于每厘米394線(約1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常見數字化儀在分辨率方面通常能滿足要求,而在精度方面卻有相當一部分不能達到要求。在選擇數字化儀時要特別注意其精度指標,以滿足lis工程的需要。數字化操作員的技能與經驗不同而引入的人為因素誤差是不同的,由于操作員視力、操作習慣,熟練程度和疲勞程度的不同,最佳采樣點位值判斷,十字絲與目標點重合程度的判斷會有一定程度的差異,影響數字化的質量。操作方式(如曲線采點方式和采點數目)也會影響數字化數據的質量。
假定各種誤差影響符合誤差傳播規律,手扶跟蹤數字化的綜合精度應按下式求得:[7]
m數=±
其中:m數 表示手扶跟蹤數字化的綜合精度;m定 表示工作底圖定向誤差,m儀 表示數字化儀精度,m人 表示人為因素誤差。
(3)、掃描數字化
掃描數字化用高精度掃描儀將圖像等掃描并形成柵格數據文件進行處理,將之轉化矢量圖形數據。規范規定:圖形定位控制點掃描誤差不大于0.1mm,相對于工作底圖,矢量化后的掃描點誤差不大于0.15mm,線劃誤差不大于0.2mm。影響掃描數字化質量的因素除原圖質量外,還包括:掃描精度、定向精度、矢量化精度損失等。
①掃描儀的分辨率和精度
掃描儀的分辨率和精度對掃描數字化質量的影響是至關重要的。因此,要根據具體情況選擇適當的掃描儀。目前,大幅面掃描儀大致有,滾筒式(drum),平板式(flatebed),直進式(direct feed)3種。這些掃描儀能夠輸出一種或多種形式柵格數據文件(二值、灰度和彩色)。
滾筒式掃描儀精度較高價格較貴,能以較高的分辨率掃描ao或更大的圖紙。
平板式掃描儀與滾筒式一樣精度高、價格貴、分辨率很高,但一般幅面不會超過a1幅面。由于平板式掃描儀幅面小,掃描后多需進行拼接,從而增加了工作難度,引入了更多的誤差源。lis工程一般不選用這種掃描儀。
直接式掃描儀精度較低,價格也較便宜。通常能夠滿足一般lis工程的需要。
目前,需要的大幅面掃描儀品牌有:contex、vider、anatech等。
在選擇掃描儀時,應注意其是否采用硬件消藍。光學分辨率代表了掃描儀的分辨率能力,而經銷商往往只是給出插值分辨。同時,應注意掃描儀的歪斜失真,歪斜失真的大小與掃描儀的走紙方式有關。
②柵格數據矢量化的精度損失
在土地信息系統中,柵格數據與矢量數據各具特點與適用性,為了在一個系統中可以兼容這兩種數據,以便有利于進一步分析處理,常常需要實現兩種結構的轉換。
柵格的矢量轉換處理的目的,是為了將柵格數據分析的結果,通過矢量繪圖裝置輸出,或者為了數據壓縮的需要,將大量的面狀柵格數據轉換為由少量數據表示的多邊形邊界,但是主要目的是為了能將自動掃描儀獲取的柵格數據加入矢量形式的數據庫。
在柵格數據矢量的過程中的細化、跟蹤等均可能引入一些誤差。復雜圖形全自動化矢量化效果極差,會產生眾多的交叉線,導致多邊形跟蹤錯誤。對此,應采用交互式矢量化方法。因此在選擇矢量化軟件時不應僅僅關心自動化程度(全自動矢量化軟件價格往往很高)。還要特別注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲較正,比例控制,水平校正,光柵編輯和交互式矢量化等。
③掃描數字化方法誤差
掃描數字化的幾何分辨率是掃描數字化方法誤差中最重要的誤差源,減小這種誤差的唯一方法就是提高掃描儀的幾何分辨率。但是,隨著分辨率的提高,柵格數據量以平方級速度增長。這往往造成計算機存儲資源耗盡,數據處理時間平方級延長。以300dpi(約每mm12個點)的分辨率掃描時,獨立點間距離的相對精度為1.4/1000左右。全自動矢量化細化過程所產生的點位誤差為1~2個像素點,而交互跟蹤矢量化最大點位誤差可以控制在一個像素點。按300dpi計,每個像素點相當于圖上0.01mm。掃描數字化綜合精度可按下式計算:
m掃=±
其中:m掃 表示掃描數字化的綜合精度;m定 表示底圖定向誤差;m儀 表示掃描儀精度;m矢 表示矢量化誤差。這里,m定取±0.12mm,按300dpi計算m儀取±0.09mm,m矢取±0.1mm。則m掃=±0.180[8]。
四、數據處理質量
土地信息系統的數據庫建立后,其中已經包含了數據源和數據庫建庫所引入的誤差。數據庫中的多源數據,經過系統的各種分析處理后,在形成新的數據和最后產品的過程中還會產生新的數據質量問題。這些問題包括:幾何改正,坐標變換和比例變換,幾何數據的編輯、屬性數據的編輯、空間分析,數據格式的轉換等。
1、空間分析
空間分析是對分析空間數據的技術的通稱。從客觀上區分,可歸納為:空間的圖形數據的拓撲運算;非空間屬性數據的運算;空間和非空間屬性的聯合運算等[9]。空間分析賴以進行的基礎是空間數據庫,土地信息系統的空間數據分析,是實現土地資源信息系統的實際運用的重點途徑。
空間分析中的疊加分析是土地信息系統中十分常用的一種分析方法,是用戶經常用以提取數據的手段之一。通過同一地區不同內容的多幅地圖的疊加組合,產生新的圖形和屬性信息。在這個過程中往往產生拓撲匹配、位置和屬性方面的數據質量問題。由于疊加時多邊形的邊界可能不完全重合,從而產生若干無意義多邊形。對這些無意義多邊形進行處理的結果往往會改變界線的位置,疊加后形成的新的多邊形的屬性值也可能存在由于屬性組合帶來的誤差。
2、坐標變換
土地信息系統數據來源較多,各種數據輸入信息系統應便于系統對數據進行圖形顯示,疊加查詢,統計分析處理。lis要實現這些功能,一個首要和基本的前提就是各種不同來源的數據在系統內必須在一致的地形圖坐標系下。但是,在實際的數據采集過程中,大量的數據坐標并不一定屬于系統用戶所要求的坐標系,原始數據為一種坐標系,系統要求的數據為另一種地圖坐標系,有的數據坐標根本沒有地理意義,對此情況,必須提供從一種地圖坐標系到另一中坐標系的坐標變換。
在具體的操作過程中,有可能產生新的誤差。在不同比例尺下對坐標數據的重新設立產生誤差,進行投影變換和/或基準面變換時產生的誤差。生產實踐中為提高數據質量,確保系統的數據精度和可靠性,通常用仿射變換和相似變換等模型來進行數據處理,以減小或消除誤差。
坐標變換的實質是建立兩個平面點之間的一一對應關系,現有一般gis(lis是gis的專題)軟件大都提供了以下兩種模型實現坐標變換。
一是仿射變換:仿射變換也稱六參數變換,其變換公式為:[10]
x´=ax+by+c
(ⅰ)
y´=dx+ey+f
(ⅱ)
其中,x´、y´為地圖輸出坐標系中的坐標點對;x、y為輸入坐標中的坐標點時;a,b,c,d,e,f為方程參數。參數在坐標系空間上的幾何意義為:a和a分別確定點(x,y)在輸出坐標中x方面和y方向上的縮放尺度。b和d確定旋轉角度,c和f分別確定在x方向和y方向上的水平移尺寸。
二是相似變換:當式(?。?、(ⅱ)中的參數滿足條件a=e=scos@,b=-d=ssin@時,則得到四參數的相似變換公式:
x´=ax+by+b (ⅲ)
y´=-bx+ay+d (ⅳ)
式中,x´、y´為輸出地圖坐標系中的坐標點對;x、y為輸入地圖坐標中的坐標點對;a、b、c、d為方程參數,相似變換實質上也是坐標系間的平移,旋轉和縮放尺度的變換,式中c和d分別為坐標在x軸和y軸上的平移大小, 為縮放比例,@=arctg(b/a)為旋轉角度。
為了求出以上公式中的參數,建立兩種坐標之間的仿射(或相似)轉換關系,至少需要三個(或兩個)已知的控制點坐標。而實際上,應選擇多于三個(或兩個)控制點,方能按照最小二乘法原理進行平差,得出系數值,代入上述方程即建立輸入和輸出坐標系之間的仿射(或相似)變換數學模型。
可以看出,仿射變換和相似變換都為線性函數變換模型,可實現對原圖形的平移、旋轉和縮放,相比較而言,相似變換不能進行x軸、y軸不均勻縮放的變換,而仿射變換能保證更高的數據精度。
3、數據變換
(1)cad向gis的轉換
目前我國土地管理中存在一個較為普遍的問題是土地信息系統的構建與圖形數據采集較少作用一個整體來通盤考慮,地籍測繪大大超前于信息管理系統構建。中小城市這種問題表現得更為突出。為滿足土地確權發證,土地定級估價等需要,1995年前測繪的地籍圖等圖件因受技術條件的限制絕大部分是采用傳統白紙測圖方法完成的。隨著計算機技術的發展和在測繪工作中的普及應用,1995年之后數字地圖逐漸取代傳統測繪。但一個不容忽視的事實是,絕大多數測繪圖軟件是在autocad上進行二次開發完成的。有些甚至是采用低版本的cad,有些測繪圖軟件雖然測的是數字圖,但只有非編碼的圖形文件,不保留信息,或者圖形編輯以后,返不成信息。這種數字圖說到底僅僅是從傳統的白紙圖過渡到計算機驅動繪制的白紙圖。本質上與傳統測繪沒有什么區別。有些雖然采用了較高版本的cad基礎軟件二次開發成數字測圖軟件并采用了數字編碼技術,但由于較少考慮cad與gis的數據共享問題(土地信息系統屬于專題gis)。在著手考慮構建土地信息系統時,遇到的突出問題則是如何充分,有效利用已有數字信息資料,并確保數據轉換質量。
對于傳統模擬圖或難以返成信息的所謂數字圖只能采用原圖數字化,形成數字信息后方可加以利用,但其精度丟失是不可避免的。
對于采用了編碼技術,也能返成信息的數字圖,其數字信息可以通過數據轉換來實現數據共享,但由于 cad與gis圖形數據之間其數據格式,數據內容甚至數據概念都有很大差異,數據轉換時應注意以下三個方面:[11]①數據格式轉換。不同的軟件有不同的數據格式,有些可以通過通用數據格式如dxf實現轉換,但轉換過程中的數據丟失也的確令人煩惱。②數據元素轉換。cad與gis兩者之間的圖形元素不是一一對應關系,cad圖形中的圖形元素種類要比gis圖形文件中的圖形元素種類多,gis中只有點、線、面三類基本圖形元素,而cad中包括有點、線、面、注記、矩形等多種圖形元素,在具體轉換中,cad的圖形元素哪些轉換成gis的點,哪些元素轉換面面,什么元素需要轉換成gis的屬性數據,什么元素則不需要轉換到gis中去等。cad與gis圖形元素之間的對應關系,都需要認真細致地加以技術處理,使空間數據和屬性數據在輸入系統后正確地連接起來。③拓撲關系的形成。因為cad的圖形元素之間沒有拓撲關系,實現cad向gis數據轉換的一個重要內容就是要將轉換后的圖形數據按照一定的技術要求經過編輯,在gis環境下建立幾何元素的拓撲關系。
在實際轉換中,還會出現許多意想不到的技術問題,會影響數據轉換質量,有待進一步解決。
(2)矢量數據結構向柵格數據結構的轉換
土地信息系統的建設中,許多數據如行政邊界,交通干線,土地利用類型、土壤類型等都是用矢量數字化的方法輸入計算機或以矢量的方式存在計算機中,表現為點、線、多邊形數據。然而,矢量數據直接用于多種數據的復合分析等處理將比較復雜,特別是不同數據要在位置上一一配準,尋找交點并進行分析。相比之下利用柵格數據模式進行處理則容易得多。加之土地覆蓋的疊置復合分析更需要把其從矢量數據的形式轉變為柵格數據的形式。
矢量數據的基本坐標是直角坐標(x,y),其坐標原點一般取圖的左下角。網格數據的基本坐標是行和列(i,j),其坐標原點一般取圖的左上角。兩種數據變換時,令直角坐標x和y分別與行與列平行。由于矢量數據的基本要素是點、線、面,因而只要實現點、線、面的轉換,各種線劃圖形的變換問題基本上都可以解決[12]。
矢量數據變成柵格數據的原理與方法并不困難,但由于矢量數據的記錄方式各不相同,也會產生一些問題。如多邊形之間公共邊原來只有一條交界線,轉變成網格后成為有一定寬度的界線,產生了一定的近似性。特別是幾條線交叉處,一個網格元素中包括了相鄰的幾種類別,轉換時只能用其中的一種類別作為交叉點所在的元素的類別,這種誤差應在允許的范圍以內。而減小網格尺寸,雖提高了精度,但大大提高了數據的冗余量。
柵格數據結構需要大量的計算機內存來存貯和處理數據,才能達到與矢量數據結構相同的空間分辨率,而矢量結構在某些特定形式的處理中,如象多邊形疊置,空間均值處理等尚有大量的技術問題來解決。值得注意的是,無論采用哪種轉換方法,轉換的結果都會不同程度地引起原始信息的損失。
4、空間數據的編輯
通過矢量數字化或掃描數字化所獲取的原始空間數據,都不能避免地存在錯誤或誤差。屬性數據在建庫時,也難免會存在錯誤。諸如:空間數據的不完整或重復,空間點、線、面數據的丟失或重復,區域中心點的遺漏,柵格數據矢量化時引起的斷線等,空間數據位置的不準確、線段過長或過短,線段的斷裂、相鄰多邊形結點的不重合及空間數據的變形等。因此,必須對圖形數據和屬性數據進行一定的
土地信息系統數據編輯是消耗時間的交互處理工作,對空間數據不完整或位置的誤差,主要是利用lis圖形編輯功能,如刪除(目標、屬性、坐標),修改(平移、拷貝、連接、分裂、合并、裝飾)、插入等進行處理。對空間數據比例尺的不準確和變形,可以通過比例尺變換和糾正來處理。
在數據的編輯過程中,由可能產生一些新的問題。如:線段的相關與延伸出現的問題,圖形的平移與旋轉出現的問題,刪除“細部多邊形”時產生的誤差,數值計算與變化的誤差;文件的合并以及形成新文件的問題;屬性數據的重新定義和更新的問題。有的問題時可能避免的,有的問題則無法避免。因此,必須進行檢核。通過耐心細致的檢查,主要誤差都能從數據中尋找出來,并有效消除誤差。一般采用疊合比較法,目視檢查法和邏輯法。
疊合比較法是空間數字化正確與否的最佳檢核方法,按與原圖相同的比例尺把數字化的內容繪在透明材料上,此后與原圖疊合在一起,在透光桌上仔細的觀察和比較。一般。對于空間數據的比例尺不準確和空間數據的變形馬上就可以觀察出來,對于空間數據的位置不完整和不準確則須把遺漏、位置錯誤的地方明顯地標注出來。目視檢查指在屏幕上用目視檢查的方法,檢查一些明顯的數字化誤差與錯誤,包括線段過長或過短,多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等。
5、由計算機引起的問題
在計算機中,數據是由一定字長的編輯數碼表示的,由計算機字長可能引起一種誤差。這種誤差出現在各種數值運算和模型分析中,由這種誤差引起的問題很多[13],例如lis空間數據庫中整數編碼對面積和周長計算的影響,比例尺變換和旋轉變換對拓撲關系的影響等。削弱誤差影響的主要方法有:改變數據在計算機中的表示方式,采用合適的算法等。
除了數據處理精度外,數據存儲精度也與計算機字長有關。16位的計算機在存儲低分辨率的柵格圖像時不會出現問題,但存儲高精度的控制點坐標或點位精度要求高的地理數據時,則不能勝任。
五、數據應用質量
土地信息數據在使用過程中往往出現一些質量問題,這些問題包括數據的完備程度,時間的有效性,拓撲關系的正確等。
1、數據的完備程度
數據的完備程度指地理數據在范圍、內容、及結構方面滿足所有要求的完整程度。包括數據范圍、空間實體類型、空間關系分類、屬性特征分類等方面的完整性。
一般來說,空間范圍越大,數據的完整性就越差。在土地信息系統的建庫過程中,數據不完整最簡單的例子是缺少數據。如計算機從gps接收機傳輸位置數據時,由于軟件受干擾或其它因素的緣故,只記錄下經度而丟失緯度,以至造成數據不完整。另外由于gps接收機無法收到四顆或更多的衛星信號而無法計算高程數據也會造成數據的不完整。又如某個應用項目需要1:5000的基礎底圖,但現在的地圖數據只覆蓋項目區的一部分,底圖數據便不完整。
在土地信息系統底建庫中,涉及大量的地籍檔案。地籍檔案來源于土管機關的地籍部門,數量大、形式多、浩繁、零亂,隨著時間地推移,以及人為和自然的各種因素地影響,有可能遭到損壞。如檔案老化,書寫材料低劣、地籍檔案變到污染,變色、蟲蛀等現象,進而影響到整個系統的質量。
2、數據的現勢性
數據的現勢指數據反映客觀現象目前狀況的程度。數據的現勢差,反映的客觀現象就可能不準確。不同現象的變化頻率是不同的。如地形的變化一般來說比人類建設要緩慢,地形可能會由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部區域改變。但由于地圖制作周期較長,局部的變化往往不能及時地反映在地形圖上,對那些變化較快的地區,地形圖就失去了現勢性。城市地區土地覆蓋變化較快,這類地區土地覆蓋圖的現勢性就比發展較慢的農村地區會差些。地形圖上記錄著所用航空像片獲得的年代。若又用其他數據進行過修改(一般是較新的航空像片),也應記錄于上。
在土地信息系統建庫中,要求地籍信息和地籍圖必須具有現勢性。地籍信息變更比較頻繁,如土地利用類型,權屬或宗地的重劃,合并等。由于受自然因素和人為作用的影響,土地資源的數量、質量、分布和使用情況都處在經常變化之中?;谶@一特點,土地管理部門提供的數據很難保證現勢性,這也是影響數據質量的一個重要方面。
3、拓撲關系
在lis中,為了真實地反映地理實體,不僅要包括實體的位置、形狀、大小和屬性,還包括必須反映實體之間的相互關系,這些關系就是指它們之間的鄰接關系,關聯關系和包含關系,拓撲關系。拓撲關系的核心是建立點、線、面的關聯關系。通常有以下幾種空間關系:點-點關系、點-線關系、點-面關系、線-線關系、線-面關系、面-面關系??臻g數據的拓撲關系,對數據處理和空間分析具有非常重要的意義[14]。
利用拓撲關系,可以確定一種空間實體相對于另一種空間實體的位置關系。利用拓撲關系,可以確定某縣有多少耕地,分析土地利用類型及對土地適宜性做出評價等。
在拓撲關系的建立中,拓撲過程中伴隨有數據所表達的空間特征的位置坐標的變化,拓撲關系的不正確等情況,導致空間分析的結果錯誤,給土地管理決策帶來一定的影響。
六、結論
數據是lis最基本和最重要的組成部分,同時也是一個lis項目中投資比重最大的一個部分。數據質量的好壞,會直接影響到lis的系統功能和應用質量問題的三個方面(數據源的質量問題、數據處理質量問題、數據應用質量問題)著手,對lis的數據質量問題進行了一定的歸納總結和初步的探討。眾所周知,lis的數據質量是影響lis的一個瓶頸環節,lis數據量大、數據種類多、數據結構復雜。因此,在lis的建設過程中,如何在數據采集與建庫中實施質量控制,保證數據質量對土地信息系統建設來說顯得尤為關鍵。
七、總結與體會
畢業論文的撰寫是一次再學習和鍛煉的機會,是對所學知識的一個融會貫通的過程。通過畢業論文的撰寫,我對所學的知識有了更深層次領悟和掌握,對自己所學的土地管理專業有了一個整體認識。畢業論文不僅是對所學知識的總結,也是運用所學知識探求新知的方法、手段。既是一次再學習的過程,也是一次深入學習的機會。同時,畢業論文寫作,為今后的學習工作奠定了一定的基礎。通過畢業論文的寫作,我真正懂得理論聯系實際的重要性。在撰寫畢業論文中,我運用所掌握的基本知識、方法和技能,研究探討了土地信息系統建立過程中數據質量的有關問題。通過畢業論文的撰寫,我進一步完善了自己的知識結構,學習了更多的知識。不僅如此,我對土地信息系統數據質量控制措施與方法方面有了更進一步的認識。
通過畢業論文的寫作,不僅強化了我的學習素質、研究素質和創業素質,而且培養了我的創新意識,激發了我探求新知的欲望。認真寫作畢業論文,不僅能進一步鞏固所學的理論知識,而且還能進一步提高自己的各項基本技能,實踐能力和解決問題的能力。
八、謝辭
在論文的寫作過程中,玉文龍老師給予了很大的支持和幫助,為論文的寫作提出了許多寶貴性的意見和建議;在他的指導下,這篇論文得以順利完成。在資料的搜集過程中,圖書館工作人員為我們提供了很大幫助,本組同學也給予了很多支持,在此表示衷心感謝。
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【關鍵詞】測繪技術;現代工程測量;應用;發展分析
前言
隨著測繪技術的不斷發展,工程測量數據在采集和處理過程中的自動化程度也日益提高,逐步向數字化、實時化和規范化的方向上發展。如今,隨著以全球衛星定位技術(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息技術(GIS)等各種新技術在工程測量中的不斷應用,為我國工程測量事業發展提供了極為堅實的動力。
一、當代新興現代測繪技術的發展概況
(一)全球衛星定位技術(GPS)
在進行工程測量的過程中,GPS技術使用不僅較為簡單,而且測量時間較短,其采取衛星導航這一技術的屬性也在根本上提高了其抗干擾能力,保密性較高。因此,GPS技術在如今得到了極為廣泛的應用,已經成為在許多行業中都起到十分重要作用的通用技術[1]。
在GPS的技術上,實時動態的測量技術(RTK)也得到了極為迅速的發展,不僅不再需要布設控制點等復雜的技術,而且可以一次成型,大大的減少了人力和物力的成本。因此,在施工放樣工作、工程測繪工作、數字化測圖工作中都會起到極為顯著地作用。
(二)地理信息技術(GIS)
GIS立足于計算機編程,以測繪測量為基礎,本質上是一種對空間對象進行管理的信息系統。如今,隨著人類社會科學技術水平的不斷發展,GIS逐步實現了網絡平臺化和應用的社會化。可以說,GIS已經成為了當代測繪技術的發展方向[2]。
(三)遙感技術(RS)
遙感技術在測量中的具體應用主要是利用波譜進行探索,而后對不同物體產生的響應來作為依據。如今,隨著科學技術的不斷發展,通過遙感來感知和觀察事物已經更為有效,其應用范圍也日益廣泛,在水文、氣象、地質、地理、資源環境等領域都得到了極為突出的應用,是一種現代新興的先進空間探測技術。
如今,航空遙感技術已經成為進行地形圖測繪最為重要的手段,在實踐中得到了極為廣泛的應用,不僅可以準確而及時的收集各種數據,而且還能及時的對數據進行各種有效的處理。因此,使用者可以獲得更加精確的圖形和數據,最終取得更為科學、準確的地形測量。
二、現代化測繪技術在當今工程測量中的應用
若想對于原有地圖進行數字化的處理,可以發揮CIS系統的作用,在原圖數字化處理中加以應用,以高精度、準確的比例尺和原始性滿足各種要求。目前,利用數字化儀主要依靠三種不同的方法,即掃描矢量化、GPS數據輸入和手扶跟蹤數字化。
這種數字化的輸入雖然起步較晚,但是發展速度較快,輸入準確,但是也存在著輸入速度慢、勞動強度大等不住。此外,在對于實體空間的位置進行探測和確定時,主要依靠矢量跟蹤,而矢量跟蹤也隨著現代科技的發展而不斷升級,自動化程度和有效化應用不斷提高。測定三維空間位置所依靠的主要是GPS輸入,能夠準確的對于地球表面的圖形位置進行準確的確定,并且不需要進行其他的轉換而直接輸入數據庫之中,極大地方便了日常應用。
在如今的工程測量過程中,使用新型的GPS技術可以達到厘米級的精度,可以極為快速、準確的對于各種坐標進行確定,如果在野外,依靠測圖軟件便可以一次性的生成電子地圖,十分的方便使用[3]。
在如今的工程測量工作中,使用最多的便是數字掃描矢量化軟件,這種軟件不僅極為準確和實用,而且能夠自動提取各種多變形信息,具有著高效、便捷、保真的優點。
三、現代化測繪技術在當今工程測量中具體應用分析
(一)在地籍測量中的應用
隨著我國經濟的快速發展,我國社會的城市化建設不斷加快,全國范圍內均開展了地籍測量工作,對于地籍地圖的要求也不斷提高,可以十分便捷和準確的對于全國土地信息進行統計,包括面積、屬性、使用情況等。如今,和傳統的測繪技術相比現代化的測繪系統在使用中更為便捷,維護也極為方便,具有極為顯著地優越性。
(二)在水利工程中的應用
采取遙感技術可以及時的檢測江河湖泊的水文變化,當遭遇災害時,現代的遙感技術可以極為準確的提供信息,使得控制災情和預防災害的工作中能夠取得有效地技術支持[4]。
(三)在工程建設中的應用
在工程建設中,新型的測繪技術可以及時的觀測到各種數據,不僅有利于工程的施工,而且也能保證工程的安全性,使用也極為方便,簡單的機械裝置便可以完成對于復雜工地的檢測工作,并且輸送、拷貝、復制也極為方便,具有極為顯著地應用價值。
結束語
隨著世界經濟的不斷發展,科學技術的突飛猛進,尤其是現代計算機網絡信息化技術的不斷完善,在客觀上促進了現代測繪技術的不斷發展,測繪技術已經擺脫了原有的附屬地位,而是成為一種新型的科學。正因如此,我們必須要不斷地進行學習和創新,才能真正的掌握新型的測繪技術,不僅能夠促進測繪技術本身的發展,而且也會對我國社會各項建設起到極為重要的推動作用。
參考文獻:
[1]曹國忠;楊喜明.測繪技術在現代工程測量中的應用[J]..科技資訊,2013,01(02):34-36.
[2]吳東.淺談測繪技術在現代工程測量中的應用[J].黑龍江科學,2014,05(05):56-59.
篇7
【關鍵詞】 時態地理信息系統;TGIS;地籍管理
一、引言
隨著3DGIS的高速發展,越來越多的學者把目光關注到了GIS研究和應用的新領域――時態GIS(temporal GIS,TGIS)。現有的GIS大多不具有處理數據的時間動態性,只能描述時間的一個瞬態,伴隨著GIS應用領域的不斷擴大,時間維必須作為與空間等量的因素加入到GIS中來,這就使得GIS 所描述的現實世界可以隨時間連續變化,即產生了時態GIS或稱四維GIS。另一方面目前許多應用領域(如地籍管理)要求GIS能提供完善的時序分析功能,高效的回答與時間相關的各類問題,能夠在時間和空間兩方面全面處理地理信息系統。隨著海量數據存儲技術和可視化技術的飛速進步,它為大容量時態數據存貯和高效處理提供了必要的物質條件,使TGIS的研究和應用成為可能。
二、TGIS概述
時態GIS是一種采集、存儲、管理、分析與顯示地理實體隨時間變化信息(或時空信息)的計算機系統。它包含傳統地理信息系統空間特性的同時也涵蓋了時間特性,不僅能夠反映事物和現象的存在狀態,還能表達其發展變化過程及規律。時態GIS的操作對象是時空信息,其特點是在系統中增加對時間維的分析表達能力,提供歷史分析與趨勢分析的功能??偠灾?時態GIS是能夠跟蹤和分析隨時間變化的空間、非空間信息的地理信息系統。從功能意義上講,TGIS除了具備靜態GIS的所有功能外,還可以提供檔案記錄功能(記載相關區域隨時間的演變過程)、圖形和屬性分析功能(以變化為參照,考察歷史數據,預測未來)、數據更新功能(保持GIS數據的現勢性,延長系統的服務期)、查詢和顯示功能(回答用戶關于“哪里”、“何時”、“怎樣”的詢問,并將查詢結果顯示出來)、其他功能(包括檢查新舊數據的邏輯一致性,預定義某些時空臨界狀態,并識別、預報它們)。
三、TGIS在地籍管理中應用的必要性
地籍管理(Cadastral Management)是國家為獲得地籍資料而采取的一系列地政措施。它通過地籍調查和土地登記工作,對土地的利用狀況、產權產籍狀況及其法律關系依法進行確認,為國土資源管理工作和社會經濟發展提供服務。地籍信息時態特征的顯著性是其他空間信息所不及的,隨著社會經濟增長和城市化發展進程的日益加快,各種形式的變更、繼承、轉讓、抵押等以房地產為主題的經濟活動尤為頻繁。地籍的生命力和使用價值就在于其現勢性和歷史與現狀的連續性。地籍數據庫的建設要體現現勢性、連續性和變化性等特點,就必須建立具有“運行中的電子檔案”特性的地籍數據庫。它可用于國土資源精細化管理的戰略性數據資源,服務于社會和經濟生活,為政府管理和決策提供信息支持。
目前的地籍管理信息系統大多只涉及到空間信息和屬性信息,叫做靜態地籍。靜態地籍只對當前數據狀態進行“快照”式的描述,狀態更新時,舊數據被刪除或被孤立地備份。狀態變化的過程是模糊的,系統既不能對“過去”進行基于時間的統計分析,更不能預報“將來”。由于來自不同時間的信息的錯誤匹配,往往造成分析中的邏輯錯誤。地籍變更是客觀存在、不可轉移的,時間要素是其變更的唯一標識?;诖?提出了時態地籍,即引入時態信息并將宗地的時間、空間和屬性數據有效地結合起來進行存儲、管理、查詢、變化演繹、動態顯示的地籍管理信息系統。與傳統的靜態地籍相比,時態地籍具有以下優點:(1)能完整地描述每一時刻的土地利用狀況;(2)能詳細權威地記錄宗地的過去和現狀,便于提供必要的法律依據;(3)能對地籍信息的歷史狀態演變進行保存、恢復、跟蹤和預測等;(4)通過反演變化,找出規律,從而預測未來土地的利用趨勢;(5)能作為校核現有資料質量和完整性的手段。
四、TGIS在地籍管理中的功能應用及前景展望
綜合現有的技術水平以及管理現狀,TGIS在地籍管理中的功能應用(參考下圖1)主要有以下幾點:
TGIS在地籍管理中的應用
圖1TGIS在地籍管理中的應用
1.數據管理。地籍管理主要面向各省市的土地管理部門,數據管理是其基本功能之一,土地信息數據管理主要是指土地信息的錄入、維護、更新等??傮w上來講,土地信息主要是依據土地資源的用途不同來分類的,據此我們將土地信息分為建設用地、耕地、林地、景區公園用地等,在進行土地變化信息研究時,面對不同土地類型、不同比例尺、不同格式的資料,通過適當轉化處理,TGIS能夠有效地獲取、存儲、更新、顯示各種相關數據,把空間信息、屬性信息和時間信息聯系起來,對數據進行有效的管理。TGIS在地籍管理中的作用優于傳統手段,因為其數據庫本身是基于時間、空間數據的,這樣就可以避免傳統GIS的許多弊端,如數據產生的時間問題等等。
2.動態監測土地變化信息。我們將TGIS應用于地籍管理中,TGIS可以根據實際需要對數據進行邏輯性或空間、時間性的分類和分層,不僅能夠詳細的展示當前的土地利用狀況、土地利用記錄,還可以根據歷史記錄來進行跟蹤和預測,展現地籍信息的歷史狀態演變過程。
3.智能咨詢系統與輔助決策。地籍管理實際上是對各種類型土地(歷史的、現在的、未來的)空間數據進行分析并提供輔助決策的過程。通過我們建立的模型庫、知識庫、專家庫等結合TGIS強大的空間、時間分析功能,可以為地籍管理部門提供一個智能咨詢系統,有助于地籍管理部門對土地利用進行有效的管理和決策。
4.土地資源利用的趨勢預測。利用TGIS不僅可以進行以時間為線索的單個宗地的發展變化進程研究和以區域為線索的歷史宗地重構,也能預測未來土地變化情況和土地利用需求趨勢。這一技術主要是利用數學方法,對未來時間段進行的預測,地籍管理規劃部門據此就可以對本地的土地資源進行合理的評價與規劃。也可以用預測結果來檢驗規劃方案的可實施性,也能為決策提供服務。
5.地籍管理的動畫表達。過去一般借助軌跡線等方法描述地理數據的時態特征,現在的研究是向借助動畫技術表述地理數據時間維的方向發展。時態地籍可以便利地繪制各種不同比例尺的常規規劃圖件,能夠交互、高效、無縫、無級縮放地對地籍信息進行顯示和查詢。并能對地理實體進行幾何量算、統計和分析,使地籍管理工作變得十分方便。更為重要的是,可利用其與多媒體技術、Flash等動畫制作技術結合,靜態或動態地模擬土地利用的現狀和發展趨勢,實現動畫表達,這樣比傳統的靜態或紙制地圖表達更為生動,表現的信息也更為豐富。
6.前景展望。目前我國的各種地籍管理系統還存在著大量依賴手工作業,處理效率不高、精度不夠等落后技術環節,另外在地籍圖形變更自動識別、圖形全自動更新、宗地自動重構等技術層面上還有待于深入研究。將TGIS引入地籍管理中之后,在地籍數據的更新以及實時動態顯示和分析中起到了很大作用。
TGIS是對現有地理信息系統的更高層次的發展,能加快GIS的社會化、普及化。與傳統GIS相比TGIS有著更多的優越性,目前世界對它的研究還處于理論模糊階段,技術還不夠成熟,需要在以下幾個方面深入研究:(1)加深對時空語意的研究和理解;(2)時空數據模型的進一步拓展;(3)時空數據庫的設計與研究;(4)時態GIS的查詢語言的開發;(5)時空動態模擬與推理;(6)時空數據的模糊性和不確定性理論的研究;(7)時空數據的可視化表達。相信隨著科學技術的不斷進步,對TGIS的研究也必將更加深入,TGIS的應用也必將更加深入。
在地理信息領域,隨著社會的發展和科技的進步,傳統的GIS已不能滿足需要,而擁有著時間、空間和屬性三重特性的TGIS有著更為廣泛的優越性。雖然,目前對TGIS的研究還處于比較淺顯的階段,但其優越的功能吸引了人們,尤其是對于從事地籍管理工作的人員,他們將通過TGIS系統來解決因地籍管理的動態特征所帶來的一系列管理難題。
參考文獻
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[4]閆志剛.地學可視化與視景仿真[M].中國礦業大學.2009:35~37
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篇8
[關鍵詞]測繪技術 工程測量 應用
中圖分類號:P271 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)33-0391-01
引言:隨著社會經濟與科學技術的迅速發展,工程建設項目的規模也變得日益龐大,再加上工程測繪大多需要在艱苦的野外環境下進行,傳統的測繪由于需要操作人員長駐守在測繪地點以保證測繪的準確性,已經無法滿足工程測量的需要,而現代測繪技術的出現對于解決傳統工程測量的難題有重要的意義,開始在工程測量中得到廣泛的應用。
一、工程測量
所謂在工程測量,是指工程建設在規劃設計、經營管理、施工等階段所進行的測量工作。工程測量在工程建設各個階段的主要任務不同:在規劃設計階段,要提供可靠完整的地形資料;在施工階段,要按規定精度進行定線放樣;在經營管理階段,要進行建筑物的變形觀測以判斷它們的穩定性,保證工程質量和安全使用,同時也驗證設計理論和施工方法的正確性。
二、現代測繪技術概況
所謂的測繪,是以計算機技術、信息科學、空間科學、光電技術、網絡通訊技術為基礎,以GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)、RS(遙感)為技術核心,將地面已有的特征點和界線通過測量手段獲得反映地面現狀的圖形和位置信息,在工程建設的規劃設計中有重要的作用。
(一)全球定位系統(GPS)
全球定位系統(GPS)是上世紀70年代由美國開始研制,在1994年全面建成,它利用導航衛星進行測時和測距,是新一代衛星導航與定位系統,可以在海、陸、空進行全方位實時定位與三維導航。伴隨著全球定位系統的不斷改進、軟硬件的日益完善,GPS的應用領域正在不斷的拓展,目前,各種類型的GPS接收機體積越來越小,重量也越來越輕,更便于野外觀測,具有使用簡單、測量時間短等優點,引起了傳統測繪觀念重大變革,目前已成為大地測量的主要技術手段,也是最具潛力全能型技術。
(二)遙感(RS)
遙感技術包括航空遙感和衛星遙感,航空遙感主要用于地形圖測繪,已在實踐中得到了廣泛的應用,衛星遙感則主要用在測圖上,并且目前仍在研究之中但也已經取得了一些重大的成果,特別是基于遙感資料建立數字地面模型方面獲得了較多的應用。1972年第一顆地球資源衛星發射,從那以后,法國、美國、日本、俄羅斯、中國、印度等國家都相繼發射了對地觀測衛星。當前遙感獲取技術已從低分辨率發展到高分辨率甚至超高分辨率;從可見光發展到紅外、微波;從單波段發展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴展到了時空維。遙感技術在測量中主要是通過波譜產生的響應不同的來識別不同的物體,是利用集合形態的物體的位置指標和物力性質等來進行分析,進而實現對物體形態的測繪。
(三)地理信息技術(GIS)
作為多個學科、多種技術交叉融合的產物,地理信息技術起源于20世紀60年代美國和加拿大的學者在土地和交通方面的地理信息研究,從誕生至今僅僅只有40多年的歷史,但作為對空間地理分布有關的數據進行采集、處理、管理、分析的計算機技術系統,其應用和發展對測繪科學有重要的發展作用和意義,已成為現代測繪技術的重大技術支撐。GSI技術在工程測量上的作用主要提使供空間形態的數據檢測,對于目標工程地地形狀態等方面的測量有著顯著的效果。
(四)數字攝影技術
數字攝影是將通過高精度攝像機與測量儀對觀測目標進行攝影,并能夠將影像實時發送至操作終端的技術。數字攝影的起源可以追溯到上世紀60年代末,當時貝爾實驗室為了研究存儲計算機數據,卻意外使“電荷對聯設備”(CCD)的微電子元件誕生了。但是,真正用CCD來記錄靜態影像的數碼相機則是20世紀80年代的日本索尼公司的不用感光膠片的電子靜態照相機――MAWEICA,它采用電子磁性記錄的方式記錄影像,一般被認為是今天數碼相機的雛形;世界真正意義上的第一臺數碼相機是由柯達公司于1991年研制的。隨著科技的發展,數字攝影技術能夠在不與測量目標相接觸的情況下對目標進行檢測,并得出其三維數據。三維數據通過軟件能夠轉化為目標物體的形象,進而生成物體表面模型。從而促使數字攝影技術進入到飛速發展的階段。
三、測繪技術在現代工程測量中的應用
測繪技術在工程測量中主要是用于研究工程建設中設計、施工和管理各階段測量工作的理論、技術和方法,進而為工程建設提供準確的大比例尺地圖和測量數據,保證工程選址的合理性,同時也在工程運營階段對工程進行沉降監測和形變觀測以保證工程運行正常。
(一)測量技術在礦山測量中的應用
在礦山測量中,遙感技術已經有較長的使用時間,同時也積累了豐富的經驗。首先應用遙感資料,能獲取礦區實時、動態、綜合的信息源,實現對礦區環境的監測,從而為礦區的環境保護提供決策支持;其次,遙感資料可以用于找礦、進行礦區地質條件和煤層頂底板研究,以上這些表明遙感技術對于礦山測量任務的完成具有重要意義。在GPS技術方面,主要利用其對礦區進行礦區控制網建立或復測、改造、地表移動監測、水文觀測孔高程監測等,在礦山測量工作的地面部分GPS技術已成為一項重要支撐技術。
(二)測量技術在水利工程中的應用
遙在水利工程測量上,遙感技術能夠實時地對湖泊后和大江大河的水位進行監測,從而確定洪水災害面積。RS和GIS結合在一起使用能夠多洪水淹沒范圍和干旱災情范圍進行及早的預報,從而為防災、抗災提供準確的信息,減輕水旱災害的危害。而在水利樞紐工程竣工后,需要對水庫大壩、大型橋梁等進行連持續細致精密的監測,這時現代測繪技術就可以應用其中,成為實時的安全運行監控手段。此外,將數字測圖技術或全數字攝影測量建立的數字地面模型和GIS的分析決策功能相結合,可以更加便捷、迅速地進行水庫大壩選址、庫容計算、引水渠修建、受益范圍等作,為合理利用和開發水資源提供科學的依據。
(三)測量技術在地籍測量中的應用
當前,在經濟迅速發展和城鎮化不斷推進的背景下,全國各地的城鎮地籍測量工作已經全面展開,而小城鎮建設速度的加快,使得各地對地籍圖的需求量也在快速增加,測量地籍的主要是為了建立全國土地管理信息系統,從而對城鎮土地的面積、屬性、經濟價值等有比較清晰的認識,更好的開展城市建設工作。同傳統的測繪技術相比,數字化測繪技術具有明顯的優越性,體現在技術含量更高、測繪產品更多樣化、應用范圍更廣泛、維護更方便、使用更便捷等,因此隨著高新測繪技術的較快發展,數字化測繪技術也得到了廣泛的應用。
四、結語
從上述分析可以看出,測繪技術在現代工程測量具有舉重輕重的地位,而隨著現代測繪技術朝著自動化、實時化、數字化的發展,其在工程測量中會發揮著越來越重要的作用,因此我們的測繪工作者必須與時俱進,不斷學習新方法、新理論、新知識,更新觀念,提高創新意識和能以,使得測繪技術在工程測量中得到更加廣泛的運用,提高工程測量的效率與質量。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:GPS;RTK;地質測繪;應用分析
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
在地質測繪工作中,所涉及到的東西很多很多,就比例尺較大的地形測圖作業、有效高度差較小、坡度較低以及衛星接收信號較為良好的測定區域而言,能夠直接應用GPS相關設備及其技術進行數據的采集與測量作業。對于我國而言,在進行控制測量作業時一般均是結合測量區域內的作業面積,建立在標準等級控制點基礎之上的首級控制。
一、GPS 技術概述
在我國GPS這個名詞已經不是很陌生了,大多數人們都知道它就是全球定位系統的英文縮寫,它的首先應用是源自軍事。但是隨著經濟的不斷發展GPS 技術也逐漸應用到更多的領域,例如工業企業、民用企業等等,適用范圍在不斷增加。在GPS 技術中主要包括三個環節,第一全球定位衛星網,第二就是衛星信號的地面接收站,最后就是用戶接收裝置,這些組成了全球地理定位系統。其中定位衛星較為突出的是美國的全球定位衛星網絡,這是發展比較完善的一個衛星網絡,在我國北斗衛星導航系統也可與之媲美,但是發展還有待提高。地面定位裝置是依靠衛星信號對所在區域的進行多角度共同定位的,因而保證了定位的精度,通常衛星定位采用三點定位的方式。
二、GPS 在地形測繪中的應用原理
在地質測繪中應用GPS是因為全球定位系統的高精度,能夠準確的判定地理位置。這樣就有利于人們按照當前的地形、位置、坐標等進行實際的測繪,可以使測繪的結果更加的精準無誤,運用GPS對想要繪制的地區進行網格定位,這樣一來就可以完整的呈現圖形的全貌了。在接下來我們會對GPS的優勢進行分析,其中有一項就是全天候定位,這樣就對一些難以通過人工繪制的地形加以描繪,例如高山、河流、湖泊等,最常用到的就是GPS的遠距離動態測繪。GPS 在地形測繪中的應用原理主要是通過對測繪位置的經緯度進行三點定位操作利用三個組成部分及時的進行接收,確定測繪地區的位置所屬,再由衛星系統測定出地形狀態,地形間的高度差,并將其轉化成數據的方式發送至地面接收機,地面接收機就對原始數據進行加工,由衛星數據推算出測繪地區的地形、高度差、海拔等情況,這種地形測繪的方法操作簡單,應用方便。
三、GPS 技術在工程測量中的應用
在工程測量中,GPS 有其無可取代的優越性。一些大型工程,例如鐵路、水壩的修建,需要全局上的掌握,這時,傳統的測量方法面對如此大型的工程,就很是吃力了,但是 GPS 技術就不存在這樣的問題,而且 GPS 可以直接提供三維的數據,在勘探設計階段,極大地方便了工程的進行。
在測設方格網的過程中,GPS 展現出的靈活性、適應性都遠在常規方式之上。因為 GPS 的基站之間不需要相互通信,所以相對與常規測量方式,選點時的工作就簡單很多。也降低了經濟成本,省掉了建立視標的成本。
GPS-RTK技術(實時動態差分法)是在工程測量中應用最廣的一項GPS 技術,是一種全新的測量方法,也是當今社會普遍使用的一種方法,在傳統上靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而 RTK 是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,RTK 技術可以說是 GPS 發展歷程中的一大突破,應用 RTK 技術,可以在野外進行外業測量時,在不到一秒鐘內,實時得到精度在厘米級的定位數據,這在地形勘測、工程放樣上都有重大意義。
在城市建設和大型工程建設的過程中,控制網的面積大,要求的精度高,而且測量數據隨著工程的進度在不斷變化,需要高頻率的測量。這時候,傳統的測量方式顯得落后。傳統測量的定位點通常是位于地面的,隨著工程的建設,這些點中大部分會被不斷破壞,測量的進度也就被破壞了。而且,城市建設中,導線測量的方式,還要求點與點之間通視,浪費時間也浪費精力,同時還存在著測量精度不均勻的問題。RTK 技術則不然,應用這一技術,可以實時知道測量數據和測量精度,在精度達到之后,就可以停止測量了,不需要在計算出數據,然后發現達不到要求之后返工,還可實時地判定解算結果是否成功,以減少冗余觀測, 縮短觀測時間,大大減少了人力的強度,節省了開銷。
在施工放樣的過程中,傳統的測量方式,例如經緯儀交會放樣,全站儀的邊角放樣等,通常需要先人為的設計好點位,在實地標識出來,至少需要 2 人-3人共同操作,來回的去移動目標,但是,采用 RTK 技術,只需要一人操作,把放樣點的坐標輸入終端,按照提示走到放樣點即可,而且這種放樣形式,不需要點間通信,直接通過坐標放樣,大大提升了放樣均度。
在廣西某一輸油管道建設項目中,RTK 技術就發揮了很重要的作用。該地區地形復雜,如果應用傳統的無線電方法,就會遇上信號不好等問題。而應用高精度 GIS 采集測量技術,可以通過 GPS,達到高精度采集信息,實時監控工程進度,在工程設計,放樣以及施工過程中的控制上發揮作用,為設計施工人員提供精確以及變化的數據,使該廣西該輸油管道項目的實施效率大大提高。
又例如:在進行某隧道工程西洞口1:500地形圖補測作業中,其測區海拔較高,達到了3500m,且測量區域地形十分復雜,植被茂密,不具備較好的通視條件,在工程測量中,應用常規測量方法,在短時間內無法完成測圖作業,為降低測量強度,提高測量效率,決定在測圖作業中應用GPS RTK技術。測圖作業共安排4人,其中基準站1人,其余3人負責流動站設置及操作,經過3天時間,完成了測區2.5平方公里范圍內的1:500地形圖進行測量。在測量過程中,應用RTK技術,對部分路線控制樁進行了檢測工作,并記錄了其測量精度,具體如下表1:
表1:部分路線控制樁測量精度表
在表1中,較差指的是RTK實測平面與定測控制樁平面,RTK高程成果與定測高程成果之間的較差。數據表明,應用GPS RTK技術在該工程測量中精度較好,滿足了1:500地形圖測圖作業的需要。
四、GPS 技術在地籍測量中的具體運用
(1)在地籍測量中應用 RTK 技術能夠準測定出每一宗土地的權屬界線及地籍圖,測量精度能夠達到厘米級的要求。 將RTK 獲得的數據信息經過相應的軟件處理后直接輸入到 GPS系統,便可以及時準確地獲得地籍圖。 若是實際應用過程中,存在影響 GPS 衛星信號接收的遮蔽地帶,則應當配以經緯儀、全站儀等測量工具,并采取解析法或是圖解法進行細部測量,這樣能夠確保數據的精確性。
(2)在建設用地定界測量中,RTK 能夠實時測定出界樁的準確位置,進而確定出土地使用界限范圍,通過軟件計算可得出實際用地面積。 通過 RTK 技術進行勘測定界的放樣工作實際上就是坐標的直接放樣,面積計算主要采用的是 PS 軟件中自帶的計算功能。 這樣一來有效地克服了常規解析法放樣的復雜性,使建設用地定界的工作程序獲得了進一步簡化。
(3)在土地利用的動態檢測中 ,也可以應用 RTK 技術來完成。 傳統的檢測方式主要采用的是簡易補測或是平板儀補測法,這些方法不但速度慢而且效率也相對較低。 而 RTK 技術最大的優勢就在于能夠進行實時動態測量, 這樣一來不僅提高了檢測的速度和精確度,同時還省時省力,有效地確保了土地利用情況調查的真實性和可靠性。
五、GPS 技術與傳統測量方式的結合
當然,GPS 技術也不是全能的,在工程測量中,GPS 技術也有其缺點。在工程建設過程中,有些地帶往往是 GPS 衛星信號遮蔽帶,這時候 GPS 技術就發揮不了作用了。這些地區,就需要用解析法或圖解法,通過全站儀、測距儀、經緯儀等進行細部測量,與GPS 技術做一個互補。
GPS 技術定位的關鍵和基礎便是接受器與信號衛星之間的距離計算結果,這一計算過程是基于電磁波的直線傳播,用距離=速度×時間得到的,如果電磁波傳播的路程中存在不均勻的介質,那么計算出來的數據就只是 GPS 技術調整過的平均數據,并不精確。還有一些遮蔽物,也會導致電磁波的非直線傳播,影響測量精度,那么,這時候就需要傳統測量方式來彌補。
結語
綜上所述,GPS-RTK可適用于各種測繪行業,是一種行之有效的測量技術,它的出現給測繪工作帶來了無限的光明,相信隨著數據傳輸能力的增強、數據的穩健性、抗干擾性水平和軟件水平的提高,RTK技術將在地質測量和其他領域得到更廣闊的應用。
參考文獻
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篇10
關鍵詞:測繪成果 管理 ArcGIS 設計
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)08(a)-0004-02
數字城市是隨數字地球而出現的,同時也是數字地球的重要組成部分。與數字地球的理想狀態相比,它具有更強的現實性與可操作性,指明了城市信息化的發展方向,也是推動國家信息化的重要手段。世界上的主要發達國家非常重視數字城市,并積極進行關鍵技術的研究,開展了一系列的數字城市示范工程建設。
數字城市的建設過程中,人們逐漸認識到數據――尤其是基礎地理信息數據的統一共享問題。測繪成果為各行業提供基礎地理信息數據,隨著現實日新月異的變化,數據更新、數據量、數據種類增加,傳統數據文件管理方式,難以滿足基礎地理信息數據應用的需求,隨著GIS的發展,它在數據的處理、分析和應用方面越來越廣泛,并逐漸滲透到人們的日常生活各個方面。測繪行業中地理信息數據的生產、建庫、應用成為各級測繪部門目前的重要任務。當海量的基礎地理信息數據形成數據庫成果后,如何有效管理數據、高效地使用所有數據,對測繪成果有需求的部門來說是一項重要的研究內容。
1 測繪成果管理中存在的問題
就目前的地理信息系統所管理的空間數據與屬性信息來說,目前測繪成果管理中還存在以下問題:(1)管理程序需要暢通;(2)數據庫不全面;(3)數據庫挖掘深度不夠;(4)數據使用檔次不夠;(5)數據受到制約。
2 測繪成果集成管理系統的需求分析
2.1 總體需求
測繪成果集成管理系統的總體需求:實現國土局測繪成果的多源數據集成、更新、質量檢查、編輯與處理、歸檔歸類組織、利用、分析、統計等工作,能夠有序、編輯管理與應用;使空間信息系統,具備地理空間位置運算和處理的能力,能夠向用戶提供便捷的查詢、分析及利用服務。達到為測繪決策部門、管理部門以及其他行業提供全方位的測繪成果信息服務。
2.2 詳細功能需求分析
(1)系統能對各類圖像進行配準處理,支持TIFF、GEOTIFF、JPG、BMP、GIF等圖像格式的輸入和輸出。(2)系統提供坐標轉換功能,能進行1954年北京坐標系、1980年西安坐標系、WGS84坐標、2000國家大地坐標系等不同坐標系的相互轉換,能通過四參數進行坐標轉換,增減坐標的百公里常數。(3)系統提供數字化、掃描矢量化,支持鍵盤輸入坐標點、丈量法連碼、量距計算坐標和批量導入GPS、全站儀等測量儀器的電子數據及其他數據格式導入等多種方式完成空間數據的采集。(4)系統支持圖層的編輯,矢量數據的增、刪、改、延伸、連接、旋轉、合并、分解等編輯功能和對編輯對象的捕捉功能;數據的接邊處理;微小圖形的自動處理;靈活查找定位功能等。(5)系統支持屬性結構的自定義,屬性值的編輯與修改,屬性值批量分析計算和錄入,批量屬性數據的導入。
3 測繪成果集成管理系統框架設計
測繪成果集成管理信息系統的總體設計采用傳統的3層結構設計模式,即應用層、服務層和數據層。服務層采用COM組件技術,在ArcEngine圖形平臺基礎上實現系統模塊的搭建,通過ArcSDE數據引擎實現全市海量空間數據的檢索,通過Oracle大型數據庫載體實現數據庫的管理和維護。
(1)程序框架設計。(2)功能框架設計,包括圖形管理 、業務應用、圖件輸出,數據更新與輔助決策等功能的設計。(3)數據框架設計:系統數據包括土地現狀數據以及城鎮地籍數據,根據不同的要素類型和不同位置層,進行分層存儲、分層管理,實現集成化的管理與維護。系統將采用C/S系統結構,數據庫支撐作為整個系統的底層數據庫,將系統所管理的數據邏輯關系作為中間層,頂層則為用戶提供各應用功能。底層數據庫主要包括空間數據和與其對應的屬性數據庫兩類。它們包括基礎測繪數據庫、地籍數據和庫、影像數據庫、勘測定界數據庫、征地數據庫、儲備數據庫、供地數據庫、地價監測點、市場拍賣數據庫、礦產資源數據庫等各類國土資源管理過程中需要的空間數據與其屬性數據,在必要時還可以增加數據庫里的數據種類。
應用層直接向用戶提供系統功能,包括數據的入庫、編輯、屬性錄入、系統維護等主要功能。系統框架如圖1所示。
4 系統功能設計
(1)采用“數據中心”建設模式,實現集中分布式數據庫管理模式,保證系統數據可為其他各個相關專題應用所引用,同時也保證其他專題數據為系統所用。(2)系統應用ESRI公司ArcEngine開發平臺和SDE數據庫管理引擎,支持各種關系數據庫和海量數據的存儲與管理。(3)系統提供數據圖層、數據結構、數據字典、元數據等的管理及維護;通過用戶權限設置、密碼設置、備份與恢復、出錯處理、日志等加強系統的安全性,并可實現系統無損升級。(4)系統提供矢量數據和柵格數據一體化管理功能,柵格數據可以從文件、柵格數據庫中疊加;支持矢量數據與柵格數據的疊置顯示、打印。(5)系統提供多種查詢功能,包括自定義查詢、組合查詢等,圖屬互查,土地登記信息查詢;面積查詢計算、長度查詢計算等功能。(6)系統能進行宗地圖、標準分幅圖、區域圖、任意區域裁剪圖其他各類專題圖、歷史專題圖的輸出和編制,并且能對各類圖件模版進行定義。
5 測繪成果集成管理系統的實現
5.1 技術架構
客戶端采用了C/S方式來管理整個系統,采用和Windows Forms開發圖形界面。數據訪問層GIS數據方面采用ArcGIS Engine的接口來通過ArcSDE訪問存儲在Oracle中的空間數據;非空間數據方面則采用訪問存儲數據庫并結合C#直接讀取存儲在文件中的數據相結合的方式。技術架構如圖2所示。
5.2 系統主要功能
整個系統界面分為工具欄、圖層管理欄與作圖界面。系統的工具欄按照功能的邏輯性與科學性進行分類,便于操作者進行系統功能的查找與使用。圖層管理欄主要是對加載的空間數據進行管理,比如加載圖層、刪除圖層、控制顯示、移動圖層先后順序等功能。作圖界面是系統進行圖形編輯的主要區域,在該區域內,操作者可以對空間數據進行數據編輯,以達到數據入庫或使用的要求。
5.2.1 空間數據屬性查詢
測繪成果集成管理系統不僅要對空間數據進行入庫、編輯與管理,同時還要對大量的空間數據對應的屬性信息進行管理、入庫與查詢等等。
5.2.2 影像數據的加截與圖像糾正
影像數據可以直觀地表達地貌、地形以及用地狀態,使看圖者明了土地利用現狀,對于影像圖的調用與圖像糾正功能的實現也十分有意義。
6 結語
測繪與國土資源管理就是服務與被服務、保障與被保障的關系,因此,把測繪與國土管理緊密結合,才能更好地發揮測繪的作用。采用地理信息系統和數據庫等技術、方法,為土地利用規劃修編、土地利用現狀數據庫建設、建立“以圖管地”的土地新機制提供服務,進一步提高效率和精度。地理信息系統、數據庫技術、網絡技術的相互融合,互相促進發展,再加上測繪行業不斷對地表、地下的空間數據、屬性信息的更新技術也日益發展,幾者的相互結合為國土資源各種業務提供新數據、新方法,促進了國土部門的業務水平、工作效率,也增強了其為公眾服務的水平。
參考文獻
[1] 丁莉東.3S測繪技術在現代土地科學中的應用[J].中國土地科學,2010(10):188-189.