地籍調查論文范文
時間:2023-03-25 01:17:57
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篇1
一、教師對評價理念的思考日趨深入
問卷數據顯示,84%的教師認同教育評價的目的在于創造適合兒童的教育,“以學生為本”的理念逐步深入人心。面對廣泛的學習資源,60%的教師認為學生應參與對資源的篩選和使用,74%的教師認真研究了學科課程標準,并將標準中的能力要求進行了細化,根據學生實際情況,分階段制定了可操作、可測量的教學目標,44%的教師能夠充分利用反饋信息,幫助學生進行自我診斷,培養學生語言認知能力。
二、教師對評價方法的使用日益多樣
針對高中課程設置中三大類型模塊,87%的教師認為在評價方式上應采取不同的測試方法。在教育評價中,除了使用測試法獲得數據以外,47%的教師還經常使用問卷法來搜集信息,33%的教師通過訪談法記錄學生學習過程,15%的教師經常撰寫觀察報告,5%的教師使用文獻法對獲取的信息進行分析。58%的教師使用電子檔案將學生材料進行歸類,14%的教師通過電子郵件與學生進行溝通,6%的教師創建了虛擬學習社區對學生進行心理疏導和學習指導。
三、教師對模塊評價的設計維度
日益多元
很多學校將學生課堂表現、出勤及作業完成情況和學生模塊考試成績按比例核算后相加對學生予以學分認定。這樣的做法將學生平日的表現納入評價體系,有助于促進學生學習習慣和方法的養成,改變了以往僅依靠一次考試成績來證明一切的做法。43%的教師認為,這種做法還不能充分體現過程性評價理念,應該再加入更多的內容,例如課題研究、科技制作、課題報告、操作技能測驗等來促進學生綜合素質的提高,改變主要依靠書面考試的評價體系。41%的教師認為學生在學習過程中的表現和學生模塊成績所占的理想比例應是4:6,認為理想比例是3:7的教師占37%。
針對這次問卷調查中反映出的問題,提出以下建議:
一、學校應進一步完善形成性評價體系
學生評價是在系統、科學和全面搜集、整理、處理和分析學生信息的基礎上,對學生發展和變化的價值作出判斷的過程,目的在于促進教育與教學改革,使學生全面發展。從問卷中可以看出,由于認識的不到位,各高中學校形成評價體系的機制還不成熟。28%的教師認為將課題研究、科技制作等操作能力考核內容納入到評價體系沒有必要,理由是高考沒有這樣的考試形式;44%的教師認為這會對學校管理和教學實施帶來困難;19%的教師認為這樣做加大了教師的工作量;9%的教師認為學生不會感興趣。高中階段的形成性評價更關注學生在完成綜合性任務中表現出的自主收集信息和處理信息的能力;與人討論、合作、溝通和協調的能力;有條理地展示任務成果的能力。因此,建議學校進一步細化模塊評價體系,依據學生能力培養目標,將各個學科占40%或30%的形成性評價內容進行分解,通過讓學生參與內容的制定、權重的分配、等級的劃分等活動,促進學生明確發展方向,熟知學習內容,積極參與活動,運用所學知識,解決實際問題。
二、學校應加強學科測試資源庫的建設
篇2
關鍵詞 地籍測量動態 監測勘測 定界RTK
一、前言
GPS是由美國國防部主持研制,以空中衛星為基礎的無線電導航系統。該系統能為全球提供全天候、連續、實時、高精度的三維位置、三維速度和時間信息。利用靜態定位或運動定位,可滿足多方面的需要,由此使得GPS用戶遍布全世界。目前,GPS技術已廣泛應用于土地測繪、城鎮規劃、地球資源調查與管理、石油地質勘測等領域并發揮著更大作用。GPS以其速度快、精度高、效益好等優點,在土地領域應用中取得了良好效果,并且隨著我國土地使用制度改革的不斷深化,GPS應用前景更加廣闊。
二、GPS在地籍測量中的應用
1.GPS在地籍控制測量中的應用。根據國家土地局頒布的《城鎮地籍調查規程》要求,筆者根據在河北、山東、湖北、浙江等地GPS地籍控制測量成果檢查驗收的情況,提出以下三點認識:(1)GPS地籍控制網點的精度和密度。地籍測量的首要任務是進行全區的控制測量,它是測繪地籍圖件和數據的基礎。而地籍控制網點的精度和密度主要是為滿足土地權屬范圍的特征點,即界址點服務。關于網點的密度,GPS地籍網可按測區范圍和先后次序分基本網和加密網兩類。基本網控制較大的測區,點的密度大致按城市三、四等邊長要求定,加密網點密度相當于5“級小三角網或導線。對于中、小城鎮的地籍控制,考慮到城市的長遠規劃和近期需要,布設四等網和5”級小三角網或導線。(2)位置基準點偏差對GPS網的影響。應用常規手段建立城鎮地籍控制網時,如果附近沒有國家控制點作為位置基準點,往往以假定坐標值的點作為起算點,從而建立起一個獨立的坐標系。當應用GPS定位技術代替常規測量建立地籍控制網時,由于GPS定位得到的是WGS-84坐標系的三維坐標差,故GPS網在參考橢球面上的網形與其在參考橢球面上的位置基準有關。在經度方向上位置基準的偏差能使GPS網產生整體旋轉,但對于一定范圍、高差較小的GPS網而言,其位置基準在經緯度方向上的偏差(一般百米以內)對投影在橢球上網形的影響可忽略不計;對于高差大的GPS網則要求有較精確的起算數據。由于位置基準在高程方向的偏差使投影在橢球面上的GPS網的尺度發生變化,所以,可用常規方法來精確測定高程。(3)GPS地籍控制網的優化設計。在經典三角測量的控制網中,兼顧精度、可靠性及成本費用等準則的優化設計已有許多研究成果和應用。與經典觀測相比,GPS觀測具有更為復雜的函數和隨機模型。盡管GPS具有靈活多樣的布網方式,速度快、精度高等特點,但GPS地籍控制網的設計也存在優化問題。在GPS網優化設計時,應考慮到規程要求精度、儀器標稱精度、網的可靠性準則、人員配備與預支成本費用等條件,可采用機助模擬法(也可其他方法)對GPS網的圖形結構、觀測量的增減進行優化設計。優化設計后的GPS測繪更能顯示出GPS衛星定位技術的高精度與高效益,并在地籍調查中發揮重大作用。
2.把GPS新技術引入地籍細部測量中。地籍細部測量是地籍調查不可分割的組成部分,目的是測定每宗土地的權屬界址點、線、位置、形狀、數量等基本情況。由地籍調查規程所知,在地籍平面控制測量基礎上的地籍細部測量,對于城鎮街坊界址點及街坊內明顯的界址點間距允許誤差為10 cm,城鎮街坊內部隱蔽界址點及村莊內部界址點間距允許誤差為15 cm。利用GPS的RTK技術能滿足上述精度要求,建議在適合布設GPS點的部分測區使用該項技術。對于影響GPS衛星信號接收的遮蔽地帶使用全站儀、測距儀、經緯儀等測量工具,采用解析交會法、極坐標法、圖解交會法等進行地籍勘丈,這樣有利于加快地籍細部測量進度。
3.手持式GPS接收機在土地利用動態監測中的應用。(1)傳統監測方法的弊端。傳統的野外監測采用的是簡易補測法或平板儀補測法。近代采用的遙感手段在土地利用現狀監測中,雖然對于宏觀變化有很強的適用性,但受限于成像條件和地形環境,目前還不能全面及時地反映動態的變化,特別在微觀監測方面仍多采用傳統技術方法。簡易補測法只適用于小范圍變更且變更物周圍有明顯的特點時的情況。當已知明顯的物點較少,變更范圍較大的地區,傳統的監測方法是采用乎板儀補測。平板儀補測法速度慢、效率低,并且實施過程中易受主觀因素干擾,使精度不能保持穩定,影響監測戍果質量。(2)應用手持式GPS接收機進行土地利用動態監測。手持差分型GPS接收機,輕便靈活,具有六通道,可跟蹤8顆衛星,能記錄點線、面等數據,可存儲很多點的三維GPS位置數據和屬性特征。利用手持式GPS接收機進行土地利用動態監測,基準站可用其中一臺手持式GPS接收機(若數據兼容.也可放置大地型GPS接收機),通過相位平滑偽距差分的方法,解算出流動站的位置,從而達到定位目的。
三、存在的問題
手持差分型GPS接收機的內業處理軟件中的繪圖模塊所繪制圖件與土地利用現狀圖相差較大,由此就存在著野外實測與內業成圖的不匹配。利用GPS差分技術進行監測點定位,定位數據使用微機軟件自動成圖,解決好野外監測與內業成圖的連續性,在這方面還有待于有關人員研究開發。
四、實時動態定位(RTK)技術在建設用地勘測定界中的應用前景
建設用地中的土地勘測定界是實地確定土地使用界線范圍、測定界樁位置、計算用地面積等方面的測繪技術工作,它為各級政府的土地管理部門審批土地、地籍管理提供基礎資料。建設用地勘測定界的工作穆序為:審查用地文件及有關圖件――現場踏勘――圖上紅線設計――實地放樣――復核測量――面積量算――繪建設地界圖――填繪建設用地管理圖――資料的管理――歸檔。在反復實地踏勘、圖上設計、權屬調查后制定放樣數據。利用GPS的RTK技術進行勘測定界放樣,能避免解析法放樣、關系距離放樣等放樣方法的復雜性,同時也簡化了建設用地勘測定界的工作程序,特別是對公路、鐵路、河道、輸電線路等線性工程和特大工程的放樣更為有效和實用。
RTK是指載波相位實時動態差分(Rea-time Kinematic)定位,它是GPS定位發展到現在的最新技術,RTK實時處理能達到厘米級精度,完全滿足建設用地勘測界址點坐標對鄰近圖根點點位中誤差及界址線與鄰近地物或鄰近界線的距離中誤差不超過10 cm的精度要求。RTK的基準站由主機、GPS天線、電臺、電于手簿、放大器、數據通訊天線等組成,移動站由電子手簿、主機、GPS天線及數據通訊天線組成。通過同時接收衛星信息與基準站發送的改正信息,經過解碼,自動給出具有厘米級精度的定位數據。然后,利用微機通過隨機軟件傳送到電子手簿供實地勘測定界放樣。利用RTK放樣是坐標直接放樣。并且建設用地勘測定界中的面積量算,實際上由隨機軟件中的面積計算功能利用坐標直接計算并檢核。
五、GPS與GIS的有機結合對地籍泊息系統的影響
地籍信息系統包括地籍信息的輸入、管理、輸出三大部分,它是利用計算機等先進技術,對地籍數據采集、處理和圖表成果輸出的信息管理系統。利用GPS技術野外實測,把野外特征界址點坐標數據和屬性信息記錄下來一并傳輸到地籍信息數據庫中,經過加工、處理,最后繪制輸出成果圖件。GIS是一個龐大的地理信息系統,地籍信息系統可看作為GIS的一部分,地籍信息系統的開發研制可以借鑒成熟的GIS系統,并且GPS與GIS的有機結合將改進地籍信息系統部分模塊的功能,為地籍信息系統向現代化、自動化、網絡化方向發展打下基礎。
六、結束語
隨著GPS技術的不斷發展,特別是GPS、GIS、RS(遙感系統)的有機結合,GPS將在土地測繪中應用更為廣泛。GPS技術在土地領域也將發揮重大作用并產生巨大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]馬克偉等.城鎮地籍調查規程.北京:地質出版社,1993年版.
[2]沈文炳.論GPS地籍控制網的精度和密度. 測繪通報,1992.4.
篇3
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:DataisveryimportantforLandInformationSystem,AkeytoLandinformationthesystem''''sdevelopmentssuccessiswhetherthedataquantityisaccuracy.ThispaperwillStudythedataquantitytheprobleminLandinformationthesystemestablishtheprocess.
Keywords:LandInformationSystems;DataQuality;Error;Accuracy;RemoteSensing;Digitize;Resolution;CoordinateTransformation;VectorData;RasterData;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。
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小;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。現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(RemoteSensing)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。《地形圖數字化規范》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(directfeed)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(Ⅰ)、(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。
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編輯。
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。基于這一特點,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。空間數據的拓撲關系,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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篇4
關鍵詞:《地籍管理》 網絡課件 教學模式
任何教學系統要想達到良好的教學效果都必須遵循教學設計的理論與方法,網絡時代的教學也不例外,網絡跨時空的特點和海量的信息,為學生自主學習提供了物質基礎,課堂教學,使學生和教師能夠面對面交流,能夠充分發揮教師的主導作用,把這兩種教學形態在大學的授課中加以有機地組合起來,就能形成一種能夠因材施教,發揮學生主觀能動性的教學模式,提高學生學習效率,完成教學任務。在《地籍管理》的教學過程中,我們對這種方法進行了實踐和探索,取得了較好的教學效果,而實施這一教學的關鍵是建設建設優良的網絡課件。
一、《地籍管理》教學分析
1.教學概況
《地籍管理》是土地科學中的一門核心課程,是在四年級上學期所上的一門專業必修課。它是在學習了《土地管理概論》、《測量學》、《地圖繪制》等課程的基礎之上進行講授的,總課程為40學時,要完成地籍管理的定義、地籍調查、房地產登記、土地統計分析、地籍檔案管理等教學內容,其中地籍管理的定義、土地統計分析是教學重點,難點是房地產登記。使用教材是《現代地籍理論與實踐》,參考書目是《地籍管理》、網絡課件《地籍管理》。
2.學習者分析
學習者為本科大學四年級學生,已經具備了一定的自學能力,已經進行了地形測量和地籍調查等實習,對土地專業的知識已有初步的了解,學習者為畢業生,所面臨的問題是即將尋找工作,迫切地需要掌握一些實際技能,以便能在工作中具有一定的解決實際問題能力。這樣為學生自主學習該課程提供了較為理想的環境,為盡快使學生掌握地籍管理的知識,必須綜合講授、協作、探索、競爭等教學模式,多種媒體提高學生的素質,激發學生學習的情趣,調動學習者的積極性,完成教學任務,并且培養健全的人。學習者以班級的形式進行教學,全班總人數35人,其中男生28人,女生7人。
二、《地籍管理》網絡課件的建設
1.《地籍管理》的運行環境
《地籍管理》網絡課件是網絡教學和課堂教學融合在一起的必要條件之一,其設計即是根據教學需要,為教師組織教學和學習者自主學習來進行制作的,該網絡課件可在INTERNET、中國教育科研網運行,其服務器操作系統可以是Windows2000、Windows NT或Linux,Unix,須中文環境支持。用戶通過IE4.0或NETSCAPE3.0以上瀏覽器,內插Flash播放器可以學習。其具體表現形式,如圖1所示。
2.《地籍管理》網絡課件的架構
《地籍管理》網絡課件由部分內容構成:教學內容、教學大綱、教學資源、綜合評測、學生筆記、討論區、在線字典、在線題庫。其中教學內容是網絡課件的核心部分,教學資源是網絡課件的參考資料,教學大綱起著導引學生學習的作用,綜合評測是利用游戲的方法讓學生動手實做,該項內容尚在建設之中,學生筆記是學生記錄學習所得之地,討論區是利用聊天室、BBS,E-MAIL等技術加強學生之間,學生和教師之間的交流。在線字典是把《地籍管理》及其相關的名詞解釋做成數據庫,學生可以隨時查詢,在教學內容中出現的名詞也可以超聯接到該庫中,實現動態查詢,在線題庫分為題庫管理和出題兩部分,該部分內容在《網絡題庫建設和管理》中有詳細介紹,這里主要講解一下教學內容和教學資源。
3.《地籍管理》教學內容的建設
《地籍管理》網絡課件采用循序漸漸,逐步深入的方法來安排教學內容,界面設計美觀,采用了大量flash動畫介紹地籍管理及其相關內容,并用它來引導學生進入教學具體情節,使學生在學習之前對該知識點有一個整體的印象,具體情節部分再配以大量相應的圖片,具體操作實踐部分配以動畫或視頻來進行講解,圖2是《地籍管理》的主界面,該界面采用flash動畫,以藍色作為背景主色調,輔以閃亮的燈光,突現地籍管理的各種屬性,簡單明確地告訴了學習者該課程的主要內容和其要解決的問題。點擊“click to enter” ,出現課題組成員和進入地籍管理課堂按鈕,進入地籍管理課堂,左邊是部分,可以隨時從一個部分跳轉到另外一個部分,右邊默認狀態是教學內容,教學內容由一個教授揮舞教鞭來導引,如圖3所示,該教授從橢圓形的講臺中隱現出來,開始時教授右手拿一本教科書,左手拿一根教鞭,隨后教授左手舉起,揮舞教桿逐個點擊本遠程教學內容的各個章節。形象地表達出教授上課教學的情景,使學習者認為正在和一位教授在交流,讓學習者產生親切感。知識點的內容更是利用動畫的形式加以表達,例如在講解地籍測量中的地籍控制測量知識點,就采用了以衛星接收器為核心,以衛星接收數據的波段行進圖作為過程,制做了一個三條波段曲線的動畫。控制測量就是對各個控制點進行數據的控制測量。需要有一個初始點,因此,在畫面的左上方,繪一個初始點,用一個三角形表示。隨后把做好的數據接收器引入到畫面的中央,如圖4。由初始點向數據接收器發出一個初始數據請求,然后,從初始點出發找到測量的第一個點,數據收發器同時發回響應,如此繼續下去,直到要測量的所有點都測好為止,最后,回到初始點。最后畫面如圖5。在動畫的進行中,為加強動畫的可視行,我特意在動畫的主畫面中加進了幾條滑動的線條,在數據接收器的中心位置加了一個放射性動畫。采用衛星接受表明了現代地籍工作已經越來越多的運用到現代的高端技術。
轉貼于
4.教學資源的組織
知識量的激增和知識更新速度的加快,要求全面提高教育效率,重點培養學生的學習能力和信息處理能力。因此,“高效”就成為信息時代對素質教育的客觀要求。因此,網絡課件的信息組織就顯得特別重要。
《地籍管理》網絡課件的相關信息,包括相關網站,相關法規,相關論著和相關名詞解釋,主要是通過教學資源,輔以在線字典來完成的,相關網站收集了跟地籍管理相關的國內外,官方和民間的網站,為便于查找和管理,按照國內、國外、民間、官方進行了分類,同一類下,又按字母順序進行排列,從而便于學生查閱,提高學生的學習效益。對于相關法規和相關論著則充分利用數據庫技術來實現排列和查找,相關法規的字段,主要包括法規名,時間,摘要,可根據法規名和時間進行模糊或精確查詢,相關論著的字段,主要包括論著名,出版或發表時間,摘要,關鍵詞,作者,出版物,可根據論著名,出版或發表時間,關鍵詞,作者,出版物進行進行模糊或精確查詢,這兩個內容檢索結果均顯示數據庫的全部內容,鼠標按住具體結果,可查看具體內容,以上部分主要放在教學資源內。對于名詞解釋,主要通過在線字典來解決,該數據段有名詞中文名稱,英文名稱,具體解釋和圖片,可按中英文名稱來查找,直接顯示數據庫中該名詞的所有內容。為便于學生在閱讀具體情節時能夠直接查詢,在文本內容相關處進行了超連接,從而提高了學生學習的效率。
三、《地籍管理》教學的實施
《地籍管理》教學由課前預習、課堂學習、課后復習組成,在這些教學過程中,課堂學習只是其中的一個重要組成部分,不再是教學的最關鍵部分,而課前預習,課后復習在整個教學過程中的份量得以增加,這些教學活動都是在教師的主導下層層遞進,引導學生自主地挖掘學習內容,構造自己的知識體系。現列表1做以說明。
四、學生的評價及反饋
1.學生的評價
教學模式新穎,獨特,課堂上的陳述、復述,點評一來活躍了課堂氣氛,二來促使我們課前抓緊時間預習,教師批改作業負責,促使我們認真對待作業,通過網上資源和上網查詢來學習中所遇到的問題,鍛煉了自己解決問題的能力,通過討論,增加了同學的感情,同時能夠揚長補短,課程學習下來知識面擴展了,知識增加了,心理塌實了,但是學校上網電腦有限,有時難以完成預定目標。
2.學生提出改進的意見
a考試:考試是學生反映最為激烈的問題,平時教學采用新的模式進行,使學生體會到了學習的樂趣,但是考試仍舊采用傳統的閉卷進行,強調的是學生記憶的能力,同時,采用多媒體和新的模式進行教學,教師的板書少了,學生筆記內容少了,其規范性相對沒有以教師為中心的課堂教學嚴謹,仍舊采用舊的評價方式來檢驗教學效果,不是很科學,而且其導向會影響學生學習的積極性,學生建議一、提交論文來作為考核,二、利用電腦和網絡來檢驗學生實際的能力。
b網絡課程:網絡課程雖然有教學大綱引導學生學習,但是教學內容不夠簡潔,重點不夠突出,應采用層層遞進的方法來安排教學內容,主要畫面只需要綱領性文件,只到需要時才提供全文,教學資源應提供檢索功能。
c教師網絡主導應提供智能化功能:采用新的模式教學,課前預習和課后復習的作用加強了,但是由于教師不在網絡上,沒有辦法進行聯系,因此應提供一些智能化的功能,如智能答疑,主導討論等。
學生是學習的主體,教師是教學的主導,在教學實踐中體現這種教學模式應根據實際情況和教學內容靈活應用,真正做到因材施教,完成教學任務,促進學生全面素質的提高。
參考文獻
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篇5
關鍵詞:測繪;土地測繪;測繪技術應用
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
一、土地測繪的涵義
測繪是采集、量測、處理、分析、解釋、描述、利用和評價與地理和空間分布有關數據的一門科學、工藝、技術和經濟實體,具有基礎性、前期性和公益性和特點。土地測繪是指使用以計算機技術、光電技術、網絡通訊技術、空間科學、信息科學為基礎,以全球定位系統(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)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子信息,供工程建設的規劃設計和行政管理之用。
二、土地調查的技術路線流程
1、土地現狀的調查技術路線土地現狀的調查技術有現場勘探、平面測量、修測、圖片編輯、建筑現狀研究、地籍管理信息的建立與完善等流程規定。測量的具體方式是將城鎮的地籍調查最終數據按照 1:500 的比例,對不斷變化的土地進行修測與補測,在這一過程中運用全站儀解析法進行測繪,將測點的具置明確標注在草圖上,并通過相關軟件傳輸到電腦,運用電腦繪圖軟件進行編輯,并在在調查過程中,利用數據庫技術及網絡技術建立完整的土地調查體系。
2、土地現狀的分析技術路線技術路線與方法是根據分析和評價要求,充分利用城鎮地籍調查成果基礎數據,有目的的進行空間統計、匯總和分析,發現土地利用現狀的數量、結構、強度等的空間分布規律,為進一步開展潛力分析和評價提供定性、定量的基礎和依據。利用上述方法得出調查技術路線,利用統計學技術分析出待開發土地現狀的數據分布和空間分布,并且通過土地的利用強度、土地的利用率、土地的利用結構等不同方面對即將開發的土地進行評價。土地利用強度是指單位面積土地的開發利用度,是和其他相關區域的比較結果,它既具有時間的可量性,又具有空間的可比性。
3、土地潛力的分析技術路線在經歷過上述兩個總體步驟之后,就要對土地進行潛力分析。待開發土地的潛力分析通常采取單指標評價和綜合指標評價這兩種方法,在土地功能與適宜程度方面進行調查,采用測繪技術得到高精度的結果,為了從多種角度反映出土地的實際功能,將待開發土地進行功能分區,并且利用電子技術將土地的潛力展現出來。
三、現代化的測繪技術在土地測繪中的具體應用
1、全球定位系統在土地測繪中的應用
GPS全球定位系統是由GPS衛星星座;地面監控系統;GPS信號接收機三部分組成。GPS衛星星座由21顆工作衛星和3顆備用衛星組成;地面監控系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站;GPS信號接收機是地面信息接收設備,可捕獲到衛星在一定區間所選擇衛星的信號,并對所接收到GPS信號進行變換、放大和處理,實時地自動計算接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。GPS定位基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據,采用空間距離交會的方法,確定待測點的位置,由于衛星的位置精確可知,在GPS觀測中,可讀取衛星到接收機的距離,并據此準確推算出接收機所在地經緯度、海拔高度、時間、運動速度等參數。 具有精度高、靈活性好、速度快等顯著特點,它的基本原理就是通過提供的三維坐標讓土地調查者獲得空間數據,以達到空間定位的目的。GPS 技術與掌上電腦的結合,則給土地的野外調查提供了便利。將數碼的攝像頭與 GPS集合到一起,運用到掌上電腦上,最終實現了地形的測量的變更,解決了變更區域中形狀不規則、區域不明顯等不良因素。另外,利用數碼攝像頭替代人工繪圖還可以對野外土地進行拍攝,從而大大減輕了工作量。同時,利用掌上電腦與 GPS 技術結合還解決了野外工作中時間長的問題,達到了連續工作和數據儲存的目的要求,并且及時滿足圖形的更新,使土地調查結果的準確性提高。
2、“3S”集成技術的應用
“3S”集成技術是由地理信息系統、遙感技術、全球定位系統三者構成的一個整體集合從而對土地進行實時的觀測、分析和應用管理的系統。隨著現代科技的發展和進步,我國的 3S 技術已經日漸成熟,這一技術在土地調查中發揮的作用越來越大,并且在土地更新調查和土地動態監測中體現出了良好的發展前景。比如,在利用高分辨率的衛星遙感技術獲得相關的影像數據,然后與土地調查的更新技術進行匯總、疊加分類,并運用專業軟件進行分析,從而得出準確的變換范圍和數據結果。這種方法的運用從根本上解決了傳統調查方法工作量大、工作效率低、精度低等問題,大大加快了土地調查的速度和效率,所以實際應用中的技術已經非常成熟。
3、地理信息系統(GIS)的運用
所謂地理信息系統(GIS)是一種獨特的空間信息系統,它的工作原理就是通過計算機的系統支持,對地球空間中的地理數據進行采集、存儲、分析、描繪的過程。具體來說,就是利用計算機建立地理數據庫,將地理環境中的各種要素,包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據,進行數字存貯、處理和分析,建立有效的數據管理系統。通過對多種要素的綜合分析,方便快速地獲取信息,滿足各種不同的應用或科學研究的需要,并以圖形和數字的方式表示結果。現階段,經過科技工作者的不懈努力和研究,利用地理信息系統對空間數據進行處理已經發展成為土地調查的重要組成部分,可以說,地理信息系統將會向更加標準化和規范化的方向發展。在地理信息系統中,由于所獲取的測繪基礎數據非常的詳盡可靠,并且準確性高,這就相應的提高了城市規劃的科學性。由于計算機具有高速運算和極強的邏輯判斷功能,所以在短時間內增加了規劃設計方案的合理性。另外,計算機可以自動地生成各種規劃用圖、表格和報告,利用數據庫又易于刪補、更新程序,所以還實現城市規劃的動態監控和動態設計也已經成為可能。加大對 GIS的研究和使用力度,還能夠增強測繪人員和城市規劃人員的協調協作能力和促進信息的統一獲取和使用。
4、遙感技術在土地測繪中的應用
遙感技術是從人造衛星、飛機或其他飛行器上收集地物目標的電磁輻射信息,判認地球環境和資源的技術。現階段,遙感技術在我國的土地調查中已經得到了較為普遍的應用。首先,遙感技術的應用對于重點城市的土地勘測發揮了重要的作用,目前,利用該技術對城市中占用耕地等情況進行監測已經起到了很好的加強土地管理的作用。遙感技術對土地調查的信息更新起到了重要的作用。遙感技術利用航空、航天正射影像圖以及地形圖為資料,與原有的土地現狀圖進行對比,將數據進行補充和修改,最終達到更新的效果。
結束語
綜上所述,現代化的測繪方法在土地調查中的實際應用是非常重要的。本文對土地調查的過程做出了簡單的分析,并簡要分析了測繪的幾種方法和具體應用情況。希望本文的撰寫能夠引起土地測繪者對現代技術應用的思考,從而促進土地測繪技術的提高。
參考文獻
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關鍵詞:工程測量;測量技術;發展現狀;展望
中圖分類號:TU198文獻標識碼:A
1前言
工程測量一般指的是,工程建設的勘測設計、施工及管理過程當中采用的多種測量理論、測量形式及有關技術的統稱。之前的工程測量技術所運用的范圍包含:建筑工程、水利水電工程、交通及礦產資源的開采等。通常工程測量包括兩方面的內容:測圖和放樣。
當代工程測量現已在很大的程度上沖破了之前原有的傳統工程建設服務認識,它包括了對工程靜動態及物理量的準確測量,以及針對所測量的結果進行詳細分析的性能,與此同時,針對物體以后的發展狀態也進行了相關預測。伴隨著傳統測繪技術開始慢慢向數字化測繪技術的轉換,我國工程測量的發展可以總體概括為 ‘四化’‘十六字’。其中‘四化’指的是工程測量內外業一體化、獲得數據及處理的自動化、測量控制和系統行為智能化、測量結果數字化; “十六字”指的是工程測量工作的連續、動態、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便性能。
2我國工程測量技術發展狀況
2.1 在工程測量當中先進地面測量儀器的運用
二十世紀八十年代開始,逐漸顯現出很多較為先進的地面測量儀器,他們為工程測量作業的進行提供了較為堅實的技術支持。比如:光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,上述先進的地面測量儀器為今后工程測量逐漸向測量自動化、數字化提供了可靠的技術力量支持。
2.2 工程測量中GPS定位技術的運用
由美國開始研制的GPS,經歷了長達二十年的時間,損耗資金量達到200億美元,于1994年正式建設成果。其對海陸空開展全面的三維導航及定位功能的新一代衛星導航及定位系統。隨著GPS定位技術的逐漸優化,各種軟硬件都得到了不同程度的完善,長期采用測距、測角、測水準為主體地面定位技術,當下逐漸被一次性運用的高三維坐標速度、精準度高、低費用、便捷操作的GPS技術相代替。
當下,在我們國家的各個領域當中都逐漸運用到GPS定位技術。國家的大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍的的采用GPS技術。在此過程當中,GPS技術已經在一些石油勘探、高速公路、通信線路及地下鐵路等工程得到了有效的運用。隨著DGPS差分定位技術與RTK實時差分定位系統的逐漸進步與美國AS技術的解除,單點定位精準度開始有了一定程度的提升,GPS技術對導航、運載工具等開展有效監控,同時對于地質勘查測量、石油物探的定位及放樣等有著非常廣大的發展空間。
2.3 工程測量中數字化測繪技術的運用
在測繪工程中數字化測繪技術已經獲得了大范圍的運用,這在一定程度上推動了大比例測圖技術逐漸向著數字信息化的方向發展。在當下城市工程測量工作中,大比例尺地形圖及工程圖測繪是最為關鍵性的內容。
一般成圖方式是較為浪費腦力及體力的勞動,在此過程當中,會有大量的室內數據需要對其進行處理及開展有關的繪圖工作,圖紙制作時間比較久、產品性能單一化、不能夠滿足于目前快速進行的城市化建設步伐及現代化的工程建設工作等方面的需求。
隨著電子經緯儀、全站儀的有效采用及GEOMAP系統的不斷涌現,把野外數據采集設備及微機數控繪圖儀等緊密結合,逐漸形成野外或室內數據采集-數據處理-圖形編輯-繪圖的自動測圖系統。在該系統當中一般是針對城市的大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、地籍圖等圖件的自動繪制。這一系統能夠非常直觀的供應圖紙信息,也能夠供應相關的軟盤,以此為設計自動化、創建專業的數據庫信息及基礎地理信息埋下堅實的根基。
進入二十世紀八十年代之后,我國數字化測繪技術的研發及運用開始逐漸增快,所取得的效果也是非常明顯的。因有關技術標準及原則不相同,外國探究成果的數字化測繪體系不能夠滿足我國當下的我國國情,所以沒能獲得大范圍的推廣,只有對其進行了相關的研究。
1987年,北京測繪設計研究院在我國第一個完成了 “大比例尺數字化測圖系統”(即 DGJ)的軟件研發工作,與此同時經過了有關技術鑒定。1990年其被建設部門認定為第一批技術推廣及運用項目,在我國的80多所城市及工程測量工作中得以全方面的采用。在此時期內,有十幾所專科類院校、儀器企業及工程測量部門開始逐漸對其進行研發,研制出很多相似的測圖系統軟件。
2.4 工程測繪中攝影測量技術的運用
當下攝影測量技術目前已經得到了大區域的采用,由于其顯著的特點:高質量、精準度高。這些明顯的優勢促使其得到了大量的研發及生產。在攝影測量技術當中很好的運用了先進的計算機技術,這在很大程度上推動了攝影測量工作逐漸向著完整化、實時的三維空間信息方向轉變。此過程當中能夠做到完全的不與其他物體相接觸,同時可以很好的減少外業的工作量,有著非常廣闊的發展前景及運用空間。伴隨著全數字攝影測量工作站的形成,它為攝影測量技術的科學采用提供了很大的技術支持,目前,該項技術已經在很多的大型城市及勘測工程當中得到了大范圍的運用。
在開展城市大面積大比例尺地形圖、地籍測繪及大型工程測量中,航空攝影測量是其關鍵性的一種方式,其能夠供應數字、攝影及線化等多種形成的地圖成果。目前,我國已有100多所城市及工程測量企業采用了航測技術來對大比例尺地形圖進行相關測量,比例尺最大可達到1/500。所選用的測量設備除在采用高精準度的模擬測圖儀器及成圖方法以后,同時采用了立體坐標測圖儀與微機連接進行相關數據的采集,通過利用計算機進行數據的處理,而后輸入進行自動繪圖。比如:
河南省國土資源廳相關負責人介紹,到目前為止,河南省一共完成了對2115個鄉鎮、47585個行政村、345116個村民小組約150萬宗土地的地籍調查工作,其土地面積高達15.15萬平方公里。全省已經有55個縣區相繼完成了集體土地所有權信息系統建設工作,剩下的縣市也在逐步開展中。
農村集體土地所有權地籍調查工作的大體完成,為接下來的登記發證工作打下了堅實的基礎。相關工作人員介紹,經過確權登記,對河南省的土地運用情況進行詳細的了解,確定農民的土地產權,這樣有助于激起農民集體土地產權推動集體土地按照相關法律規章來進行,為土地征收補償、集體土地流轉等工作的開展提供了必不可少的產權基礎,推動城鄉統籌協調工作的開展。
3我國工程測量技術今后的發展趨勢
展望21世紀,工程測量能夠在以下幾方面得到全面的進步與發展:
測量機器人將變成傳感器集成系統在人工智能方面得以很大程度的發展與進步,它的運用空間會得到大程度的拓展,影響、圖形及數據處理性能將會得到很大程度的提升。
針對變形觀測數據信息的處理及大型工程測量工作中,將逐漸形成以知識信息系統為基礎,與地籍測量、地球物理、工程與水文地質及土木建筑等學科緊密結合的測量,這樣將會很好的處理工程建設工作當中及運作過程中的所遇到的安全監測、災害防治等問題。
通常一些較為復雜的大型建筑、設備的三維測量、質量控制及現代化的工業生產對于自動化流程、生產掌控、產品質量檢測及掌控數據與定位準求逐漸提升,這必然會推動三維測量技術得到很大的發展。工程測量也逐漸從土木工程測量、三維測量中向人體科學測量方向轉變。
多傳感器混合測量體系必然會得到很大范圍的采用,比如: GPS接收機、電子全站儀、測量機器人集成,都將得到大范圍采用,乃至在整個國家當中將得到有效運用。
GPS、GIS技術相結合的測量工程,對勘測、規劃及工程施工經管一體化起到了非常大的推動作用。
在人類的活動過程中,工程測量時刻存在,其與工程建設緊密聯系在一起,為此,工程測量有著非常廣大的發展及運用空間。
參考文獻:
篇7
關鍵詞:地圖制圖;數據;分析
中圖分類號: P28文獻標識碼:A文章編號:
地理信息數據跟地圖數據原本就是兩種不一樣的空間數據,他們的采集辦法和包含的內容頁存在很多不同的地方。對地理信息數據采集和數字化測繪在工作任務、工作目的、工作內容、工作難點、應用技術、選取和抽象的原則、精度要求及數據組織與經管辦法上的不同之處,這對于當下大范圍的進行地理信息建設,特別是地理信息數據采集共組有著非常關鍵性的作用。
1 空間數據與地圖表達的矛盾
在地圖到空間領域的數據展現當中,空間數據的準求關乎了再數據采集中不能干將地圖的全面信息下載下來,這就造成地圖信息傳遞中的第一次轉換矛盾,消損了一部分的地圖信息。然而空間數據到地圖表達是地圖信息的第二次轉換,它是第一次轉換的逆運算。因為第一次轉換矛盾的存在,導致了空間數據不可能完全恢復到地圖原來的面貌,這造成了第二次轉換矛盾,這兩個轉換矛盾互為因果關系。
數字制圖目前要重點解決的關鍵問屬。是消除第二次轉換矛盾,也就是補充第一次轉換時損失的地圖信息。由于這個問題復雜、難度較大“(創造”要比“丟棄”困難的多),因此有人為了回避它而提出了“地圖應該適應空間數據的表現,不必嚴格遵循紙質地圖的編繪要求”。這樣的認識是錯誤的,地圖作為人類智慧的結晶應該隨著社會的發展越來越美觀、完善,而不是倒退。造成空間數據與地圖之間不能完全匹配的根本原因是它們之間存在以下的主要矛盾。
為地理信息系統采集地理信息或數據的工作統稱為地理信息調查,又稱為 GIS 數據采集。受傳統測繪業務和慣性思維的影響,很多測繪專業技術人員都把 GIS 數據采集視為數字化測繪,尤其是為各種城市地理信息系統采集數據的工作。例如城鎮地籍調查和城市部件調查等都是典型的GIS 數據采集項目,卻都被視為數字化測繪業務,結果出現了很多諸如數據不符合相應地理信息系統要求等不應該出現的問題。
1.1 概括范圍上的矛盾 ,最為詳細的數據標準不能完全匹配圖形規范。
1.2 數據標準中要素的描述不對應田形標準中的符號規范。
1.3 在地圖上的要素不對應數據標準中的編碼。
2 空間數據的地圖表達過程
空間數掘的地圖表達實際上就是恢復地圖直接信息的過程,分為兩個步驟,第一步按照空間數據的地理編碼與地圖符號之間的對應關系,實現地圖符號化;第二步,由于空間數據與地圖表達之間的矛盾,造成地圖的空間數據表達的過程是一個地圖信息損失的過程 ,因此在實現空間數據的地圖表達時 ,必須進行地圖信息的補充,才能得到符合地圖規范要求的地圖。
2.1 空間數據按對應關系轉換
在空間數據地圖表達過程中,空間數據與地圖符號具有一定的對應關系,具體表現就是依據要素編碼實現地圖符號化及其附加處理。所謂附加處理是指除去地圖符號以外的其它信息符號化,這些信息與該目標無關,例如,高程點的符號化,其高程注記顯示的位置、形式與該目標有關。空間數據到地圖表達按照規則轉換的步驟如下。
2.1.1 地圖表達主要是實現點線面要素的符號化,而一般的空間數據具有拓撲結構,面狀要素通過拓撲關系推算出來,因此在實現地圖表達的第一步就是要實現拓撲模型向基本模型的轉換,實現面狀目標的生成。
2.1.2 根據空間數據中地圖要素編碼與地圖符號的對應關系,這個過程可以使用程序自動完成。
2.2 地圖信息的補充下面的一些具體問題。
2.2.1 屬性注記的配置 ,例如橋梁的分式注記,等高線注記。
2.2.2 地名注記的配置,沒有地圖注記的位置信息(國家測繪局數據)。
2.2.3 河流漸變問題 ,空間數據不能反映河流的圖形寬度變化。
2.2.4 地圖整飾,地圖整飾內容不作為空間數據的一部分。
2.2.5 同色要素的S蓋處理問屬。
2.2.6 不同要素的壓蓋優先問題。這些問題都是實現空間數據的地圖表達時,地圖編輯和地圖出版處理才能解決。
3 地圖制圖與空間數據生產結合
空間數據生產是為地理信息系統提供基礎地理數據,并建立基礎地理信息數據庫。因此,空間數據的數據組織反映了地理信息系統的要求,使用“屬性編碼十定位數據”的形式。數據采集雖然不是地理信息系統軟件的主要功能,但其處理地理信息的方便性,決定了在空間數據生產中使用的非常頻繁,如ARC/INFO等,這是由空間數據的按地理屬性編碼進行數據組織的特性決定的,由于地圖制圖不是空間數據生產的主要目的,因此在空間數據生產中不會提出與地圖制圖結合的要求。但從制圖者的角度來看,地圖制圖與空間數據生產能結合起來,統一到一個軟件系統中實現融合生產,則會起到事半功倍的效果,可以節省大量的資源。因為涉及全國或整個地區的地圖生產以及空間數據生產都是巨大的工程,需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(各自有不同的用途),但整體的經濟投入還很有限,在這種情況下,能保證兩者內容的一致性,使用更加方便的融合的生產技術方法更具現實窟義和應用價地圖制圖過程與空間數據生產既有相似性又有差異性,相似性是融合生產的基礎,差異性是造成兩者不同的主要矛盾,找出矛盾并解決矛盾就能把兩者結合起來。
4 融合生產系統的應用
以融合生產技術為支持的數字制圖系統,可以有四個應用方向(圖1)。
圖 1 使用融合技術的應用擴展
4.1 沒有地圖數據庫支持的情況下 ,通過采集編輯屬性完整的空間數據,完成地圖數據庫建庫任務。
4.2 通過其他方式獲取的空間數據有時存在一些非常隱蔽的數據質量問題,如屬性錯誤,指針錯位等等,這些問題只有空間數據可視化手段(如地圖符號化等)才能發現,在此平臺下可直接修改錯誤,得到正確的空間數據。
4.3 在這樣的環境之下,能夠實現以地理性能的地圈編輯。針對根本的圖形符號編輯來講,能夠很大程度的提升編圖效率,同時能夠實現紙質地圖的出版。
4.4 能夠為空間領域數據的及時更新提供很好的辦法,它將在地圖編輯中新增的地圖內容和更新信息保留下來,實現空間數據的更新,順利完成地圖數據的更新工作。
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