地籍測量論文范文

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地籍測量論文

篇1

首先將已標定過的螺線管和HWR腔安裝就位,并且用三維可調機構反復調節各元件至理論位置,其實際安裝精度見表1.然后將測微準直望遠鏡所用十字絲目標及其支架,安裝在冷質量元件上,并將其對準至設計位置.

2配置偏心距和旋轉角

由于測微準直望遠鏡低溫下監測,只能透過觀察窗向真空室內部的光學靶觀測.而光的傳播存在折射和衍射,會對光學觀測產生誤差.采用數字水平儀調平望遠鏡的視準軸,并且借助激光跟蹤儀事先將遠近兩處的基準靶和望遠鏡的視準軸中心調整至統一高程面,可以消弱光透過空氣和玻璃觀察窗不同介質時的折射誤差.為了避免光的衍射誤差,可以人為將不同十字絲目標的上下左右配置在±0.2mm以內不同偏心距上(見圖4).由于六個十字絲之間間隔太小,為了便于觀測,可以將不同十字絲目標配置不同的旋轉角(30度和60度),間隔放置在螺線管和超導腔下方(見圖4).

3理論模擬

在低溫壓力容器的元件中,除了承受由載荷(壓力、外載)產生的機械應力外,由于在運行過程中元件的溫度場發生變化,還將承受熱應力的作用[5].為了確定腔體、磁體、支撐以及氦容器在重力和冷縮變形時的補償量和熱應力,以減小或消除應力和變形.必須采用有限元方法,模擬低溫下所有冷質量組件的熱應力和冷縮變形.本文采用SOLID-WORKS建模,使用ANSYS進行熱應力模擬.

3.1有限元模型及其材料屬性

冷質量及其支撐組件的有限元模型如圖3所示.模型中磁體、氦槽及其本身焊接連接支架采用316LSS不銹鋼材料,HWR腔及其本身焊接連接支架為鈦材,冷質量支撐組件和腔體的6根橫梁采用鈦材料,準直支架及十字絲目標采用G10材料.模型中支撐桿室溫端為球鉸接,支撐桿低溫端與鈦架之間為綁定.不同接觸材料之間采用螺栓連接,模擬為不同接觸材料之間可相互滑動且不分離.所有冷質量材料的機械特性見表2.

3.2邊界條件與模擬結果

實測的兩次試驗采用液氮降溫,模型中支撐室溫端球鉸鏈接觸面為300K室溫,所建模型腔體、氦容器以及超導磁體接觸面處為80K,80K表面熱負荷0.1W/m2.80K下豎直和橫向位移計算結果見表3,螺線管和HWR底部上移約2.0mm,橫向向中心收縮約1mm.

4實測分析

4.1低溫監測

先用WYLER電子水平儀,將測微準直望遠鏡的視準軸調平,精度控制在0.05mm/m內[6].再調焦至遠處基準靶,使用旋轉按鈕,擺動鏡筒使其對齊遠處目標中心(見圖5第1步);然后調整焦距瞄準近處基準靶,使用平移工作臺,移動鏡筒至近處目標中心(見圖5第2步).重復上述兩步“遠旋轉移”多次,調整鏡筒至兩基準靶偏心線上,控制其直線度誤差在0.1mm以內.圖5中虛線矩形框代表已旋轉的測微準直望遠鏡,實線矩形框代表已平移的測微準直望遠鏡,圓形目標為MAT基準靶.由于同軸十字絲目標存在加工誤差,所以需要使用測微準直望遠鏡,借助可調絲扣,調整六個十字絲中心上下左右至設計偏心線位置.由于光學儀器不可避免地存在瞄準誤差,而且瞄準誤差的大小與距離成正比,呈正態分布.所以為了提高測量精度,應該采用多次測量取平均值,和盡量縮短瞄準距離的方法[7].

4.2數據分析

兩次試驗降至液氮溫區時跟蹤儀和望遠鏡監測數據見圖6和7.80K時豎直方向上跟蹤儀監測到2號螺線管向上移動1.8mm,望遠鏡監測到2號螺線管向上移動1.9mm;80K時橫向跟蹤儀監測到2號螺線管向中心移動1mm,望遠鏡監測到2號螺線管向中心移動0.9mm.

5結論

篇2

摘要:鄂東是中國著名的雙低油菜生產區域,其生產的雙低菜籽已獲得多項綠色產品榮譽。近年來,該區域油菜種植面積連續下滑,直接影響了油菜產區廣大農民的利益及地方優勢產業的發展進程。文章系統分析了導致鄂東油菜產量下降的各種原因,提出了政府扶持,精深加工、提高效益等產業化措施建議。

關鍵詞:雙低油菜;產業化;發展思路

一、鄂東雙低油菜的產業發展現狀

雙低油菜是一種優質油菜,是低芥酸、低硫代葡萄糖甙油菜,簡稱雙低油菜。鄂東主要指湖北省黃岡市現轄區域。黃岡市位于大別山南麓、長江中游北岸。現轄一區(黃州)、二市(武穴、麻城)、七縣(紅安、羅田、英山、浠水、蘄春、黃梅、團風)和一個縣級龍感湖農場,面積1.74萬平方公里,總人口730萬,是一個農業生產大市。該區域自然條件優越,氣候溫和,雨量充沛,光照充足,土質肥沃,極適宜于油菜生長,油菜生產在全市種植業中占有重要地位,2005年全年油菜種植面積達到226萬畝,單產達到267.2斤,總產達5.3億斤,產值達3.8億元,有效地促進了當地經濟的發展。

鄂東浠水縣是湖北省乃至中國知名的雙低油菜生產大縣,是農業部長江流域《雙低油菜優勢區域規劃》確定的三十三個重點縣市之一;《湖北省優勢區域規劃》雙低油菜重點建設縣市等等,浠水縣的常年雙低油菜種植面積40萬畝左右,年生產優質菜籽6萬噸以上,油菜雙低化率、優質率處于全國領先水平,商品化率達90%。2002年,浠水縣被列為全國科技興農與可持續發展兩大戰略示范縣;2005年4月6號,湖北省第一個縣級油菜產業協會在浠水縣掛牌成立。經過近幾年的不懈努力,浠水縣雙低油菜已步入了公司+基地+農戶的產業化經營軌道,形成了產、學、研一體化,科、工、貿一條龍綜合配套服務體系,2007年上半年,浠水縣成為全國最大的“綠色食品原料(雙低油菜)標準化生產基地”。

鄂東武穴市是被農業部授予全國雙低油菜生產大市,素有“油菜之鄉”美譽,油菜是武穴市冬季農業比較經濟效益最好、適應性最強的第二大主栽作物,常年種植面積穩定在35萬畝以上,總產最高達5.7萬噸。早在20世紀70年代,就以水田三熟制油菜聞名全國。近年來,武穴市委、市政府堅持把油菜生產作為農業增效、農民增收的一項重要舉措來抓,按照“一鎮一品”、“一村一業”要求,狠抓政策扶持,開創性實行油菜“統一免費供種”。自2003年秋播以來,武穴市政府連續5年每年調撥財政專項資金80-100萬元,按照“農業定向、財政拿錢、政府采購、免費發放”原則,全市實行統一免費供種,做到一個鄉鎮一個雙低油菜品種,實現了品種雙低化100%,雙低油菜成為武穴市優勢作物、特色支柱產業。

近年來,為了確保實現油菜雙低化,黃岡市委市政府狠抓品種定向,積極組織種源,實行政府補貼,統一供種,并按照產業化經營的思路,以科技為先導,以綜合加工為龍頭,以推廣應用雙低油菜品種為突破口,實行油菜生產-加工-副產品利用(養殖)一條龍,使該區域油菜產業由過去的數量增長轉變為質量和效益的提高,形成了發展雙低油菜產業的優勢。

(一)技術推廣

1、每年舉辦一些大型示范活動。在示范區內,對農民提供免費的技術指導和種子,關鍵時候無償提供化肥。

2、每年為新技術、新品種示范引進3-5個新品種,1-2項新技術。輕簡化栽培技術,還加大了技術培訓和技術宣傳力度,通過技術培訓和技術宣傳普及,有效地提高了農民的科技文化素質,提高了新技術的應用率和普及率,促進了雙低油菜生產的發展和生產水平的提高。

(二)統一供種,政府支持力度大

在推廣新品種過程中,采取以縣(市)“統一確定主推品種、統一補助標準、統一推廣、統一供種、統一技術指導”的方式進行,保證了種子質量,確保了種植面積。種子采取“農戶自己出大頭,財政補助小部分”的辦法。2007年,對主推的5個品種實行統一供種,按計劃面積逐級落實到村、到組、到農戶,推行一鄉(鎮)一品,并嘗試在核心板塊基地實行免費供種,確保規模化生產,確保菜籽品質。

(三)技術優勢

鄂東雙低油菜生產區長期與華中農業大學、中國農科院油料所合作。依靠科技措施,提高油菜籽種植效益。大力推廣雙低油菜高產保優栽培技術,推行無公害標準化生產技術,推廣應用優質硼肥和測土配方施肥技術,推廣稻田免耕移栽等輕簡化栽培技術,實現優質、高產、高效。同時培養了一支專業技術素質過硬的從事雙低油菜栽培、植保、土肥、種子、質檢等方面的專業技術隊伍,為鄂東今后農業科技的推廣應用提供了有力的技術支撐。

(四)嘗試一菜兩用技術

多收一茬優質油菜苔,不僅油菜籽不減產,而且每畝可摘500-800斤菜苔,畝增收200-300元,是傳統油菜種植效益的2倍,其菜苔清香可口,既可鮮食,又可制作干菜苔,是一項農民增收的好途徑。

近兩年浠水縣和武穴市兩個油菜大縣的油菜種植面積連續下滑,直接影響了油菜產區廣大農民的利益。雖然浠水縣的雙低油菜種植已形成一定規模,且2005年的種植規模達到40.43萬畝,但自2006年之后,浠水的油菜種植面積呈逐年下降趨勢,2007年油籽、油料價格的不斷上漲以及農業補貼的政策效應調動了農民種植油菜的積極性,農民種油菜熱情普遍較高,大都能積極地增加人力和物力方面的投入,但油菜播種面積仍維持上年水平,增長幅度不大。目前農戶主要還是偏重于糧食作物的生產,為促進油料生產,國家出錢出政策,但是油菜播種面積尚未增加,原因有如下幾個方面:

第一,油菜種植費工、費時。從播種、管理到收割、脫粒全部是人工操作,而勞動強度大,加之農村主勞力外出務工,勞力有限,一定程度上制約了油菜籽播種面積的擴大。

第二,油菜比較效益低。據了解,2007年油菜籽收購價創近幾年新高,但剔除生產成本(含用工工價)畝均純收益僅80元左右,而種小麥收益要高于油菜畝均達60元以上,同時種小麥機械化程度較高,大大降低勞動強度。面對農業種植的明顯優勢,鄂東的加工跟不上,造成農民油菜種植優質不優價,增產不增收。每年大量的油菜籽外流到江蘇、浙江、安徽等省,沒有實現就地加工轉化增值。

第三,國家實施油菜良種畝均補貼10元的政策,一定程度上對農民的吸引力不大,據有關方面調查顯示:農業收入僅占農戶家庭總收入的40%左右,那種靠農業生產收益也不再是農戶家庭收入主要經濟來源,所以油菜面積在短期內很難得到提高。

二、鄂東雙低油菜產業化過程中存在的主要問題

(一)龍頭企業的龍頭作用還沒有充分體現

鄂東現有四個油料龍頭企業:華益糧油公司、中禾糧油有限公司、雙明糧油股份公司和天頤科技股份有限公司。這四個企業的生產、經營模式各有特色,但在產業化進程中的帶動作用并不明顯,表現在:

1、產品開發利用帶動力度不大。如雙明糧油公司主要以出售原始產品——雙低菜籽為主,菜籽大量銷售到安徽、江蘇和上海等地,缺乏產品深加工環節,產業化水平低。

2、產業化鏈條不暢通。湖北華益糧油股份有限公司雙低油菜餅粕深加工技術水平雖居全國之首,但目前浠水雙低油菜餅粕飼料的生產規模有限。因此,像華益等這樣的龍頭企業在雙低油菜產業化的發展中帶動效應不大,阻礙了生產的進一步擴大,使該產業的優勢不能完全體現。

(二)農民還沒有真正得到實惠

由于雙低油菜和常規油菜相比,種植技術有較大差異,很多技術尚在摸索階段,還未很好的總結出一套從播種、育苗、管理到收獲的一整套技術操作規程,對農民朋友的技術指導還不到位,出現了一些問題。加之雙低油菜優質不優價打擊了農民種植雙低油菜的積極性。

(三)品質未完全達標

由于優價不明顯,農民種植雙低油菜的積極性不高。近年來,部分“雙低”品種生產出的商品菜籽“硫甙”和“芥酸”嚴重超標。由于油菜籽年年都比較俏銷,農民種植的油菜籽都賣得出去,加上“雙低”與“雙高”油菜籽價格差別不明顯,所以給農民造成了油菜品種不管優質不優質,只要高產就行的錯覺,這也是給“雙高”品種帶來生存空間的原因之一。另外,在統一供種方面存在一定難度,使油菜種植品種混雜,質量參差不齊,給加工企業收購和加工也造成一定的困難。

(四)加工未精深,“雙低”油菜的真正價值未體現出來

目前,一方面現代化油脂加工企業原料短缺,設備利用率不高;另一方面小型村辦設備落后的油廠又與大油廠爭原料,主要原因就是“雙低”油菜籽精深加工未跟上,“雙低”菜籽的價值未真正體現出來,“雙低”與“雙高”的收購價格未拉開。只有發展精深加工,提高轉化的效益,提高“雙低”菜籽與“雙高”菜籽的收購價差,才能進一步引導“雙低”油菜的生產。

三、擴大鄂東雙低油菜生產及加工規模的對策

(一)政府加強對油菜產業的引導

政府應做好發展地方優勢產業的規劃,積極引導農民種植雙低油菜,成為油菜種植業結構調整的指揮者,在產業發展措施上,一是加快雙低油菜板塊基地建設,實施產業工程,努力做到油菜種子、商品菜籽、加工產品都達到“雙低”標準。二是探索創新工作思路,加大推廣力度,努力提高單產、降低成本、增加效益。在技術上要大力推廣雙低雜交油菜品種、油菜輕簡化栽培和“一菜兩用”技術。三是突出抓好油菜種業和精深加工業,突破產業瓶頸,努力促進種子、種植和加工各環節協調發展。

(二)充分調動農民的生產積極性

發展“雙低”油菜生產的突破口之一在農民,把農民的思想觀點轉變過來,指導農民多用途利用雙低油菜,使他們嘗到甜頭、得到實惠,以增加農民的種植收入。目前油菜生產的現狀是一家一戶的小規模種植,選擇的品質各異,連片種植技術落后,市場流通缺乏整體協調,在較大程度上制約著油菜產業的持續、快速、健康的發展。因此,必須通過龍頭企業把分散的農戶網絡起來,一起參與油菜產業化經營。龍頭企業與基地農戶采用合同,形成互惠互利的經濟共同體。

(三)完善收購,刺激生產

政府發放給油菜種植戶每畝10元的直補可以直接補給雙低油菜的種子公司,由種子公司統一供種,保證收購的質量。凡是簽訂了基地收購合同的農戶,只要每畝交足200斤菜籽,可領到一張下年度的種子票,憑這張種子票可到有關部門無償領到下季一畝田的優質油菜種子。優質優價,龍頭企業給基地農民的收購價高于小油廠收購價每斤0.05-0.10元,以調動農民的種植積極性。

(四)產品深加工以提高企業和農民效益

鄂東雙低油菜加工企業大多規模小,大量的優質菜籽以低廉的價格遠銷外省,產業鏈條短,雙低菜籽可以加工成保健油,其菜籽餅粕也是很好的蛋白資源,所含氨基酸比例適當,許多是人畜無法自身合成的必要氨基酸。只有通過龍頭企業深加工,加工成高附加值產品,才能解決油菜產業現在產品鏈條短,綜合效價低的瓶頸問題,使產品鏈條加粗,油菜籽的綜合效價提高,以獲得更大的經濟效益。

參考文獻:

1、汪秀芬.依托地方優勢發展現代農業[J].黃岡政報,2008(2).

篇3

關鍵詞 GPS;RTK;地籍測量;應用;分析;簡述

中圖分類號P21 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)65-0129-02

在我國第二次的部分的土地調查中,地籍測量主要是將土地權屬和利用的狀況進行摸清,將各個宗地位置、地類、面積以及權屬等等情況核查清楚,并且將各類土地綜合利用的情況摸清楚,這樣就能夠為土地使用制度改革提供一個基礎的資料,更加為我國國民經濟的可持續發展提供了一定的保證。下面,筆者就地籍測量中RTK技術的應用進行分析。

1 關于GPS-RTK技術

伴隨著我國人造地球衛星技術、計算機技術和光電技術的不斷發展這三者在測繪過程中得到了普及和應用,測繪作業的方式以及應用的領域也已經發生了十分重大的變化,過去傳統作業的方式已經不能夠完全的適應當前測繪工作的需求,所以,將GPS技術應用到測繪工作中為我們測繪工作帶來了過去從來沒有過的重大變革,這樣不僅僅將我們工作的效率大大提高,更加將我們成果精度大大提高了。所謂的GPS-RTK技術也被我們稱為載波相位差分技術,GPS-RTK技術主要是將WGS84的坐標作為一個基礎全球范圍內通用一種動態測量的技術,是將基準站和流動站這兩個測站載波的相對位觀測值進行實時處理的差分的方法。GPS-RTK技術主要包括差分法以及修正法這兩個主要方法,其中,所謂的差分法就是指把基準站所采集到的那些載波相位發送到流動站中,再進行求差解算坐標,也就是真正的一個RTK。而修正法就是指把基準站載波相位修正值發送到流動站中,將流動站所接收到的那些載波的相位進行改正,再繼續求坐標,這也被稱為準RTK。RTK關鍵的技術就在于數據傳輸技術以及數據處理技術這兩個技術,RTK定位就要求基準站的接收機所觀測到的載波相位觀測值以及基準站的坐標等等都通過數據通信鏈來實時的傳送到流動站的接收機中,流動站不僅通過自身的數據鏈將來自于基準站的各項數據進行接收,還必須要進行GPS觀測數據的采集工作,并且要在系統里面組成差分觀測值來進行實時的處理,這樣也就能夠得到高精度定位那樣的結果。GPS-RTK技術的系統配置主要包括數據鏈、移動站接收機以及基準站的接收機這三個部分。

2 在地籍測量中RTK技術應用分析

將RTK技術在某一個地籍測量工程中應用作為例子,對這一項技術在地籍測量過程中應用的方法和精度進行說明,測區位于某一個城區,城市建構筑物十分密集,交通十分繁忙,無線電信號比較復雜,街道兩邊的樹木茂密,這一次需要測量宗地的地塊遍布了整個城區,權屬的關系相對來說比較復雜,用地的種類比較多,宗地的數目也比較多,權屬界址點的數量很多,如果我們采用一個常規的測量手段進行測量比較困難,也很難能夠在較短的時間里面將所有宗地權屬界址點的測量工作完成,采用RTK測量技術能夠滿足該項地籍測量工作要求。

2.1基準站的確定和選取

安置基準站是使得RTK測量能夠順利進行的關鍵,要求我們要避免選擇那些無線電干擾十分強烈地區,數據鏈電臺發射天線以及基準站站址必須要具有高度,為了要防止數據鏈發生丟失和多路徑效應產生的影響,周圍應該沒有GPS信號的反射物,在試驗和試用的階段中,針對已經選用了的GPS的儀器,我們得出了這一個城區流動站在其作用距離五千米范圍里面,能夠清晰并且高質量的進行基準站所發出數據的接收,將此作為參考選擇了那些分布在這一個城區城市的D級GPS控制網點的七點,組成了這一次地籍測量工作基準的框架網并且利用七個控制點坐標系和1954年北京坐標系成果計算出該項用在GPS-RTK技術的七個坐標轉換參數。

2.2 RTK定位精度的試驗

均勻的實施了這一個城市、D、E級的GPS控制點等共計19個點的進行了測量,最后把這些測量的結果和已知的成果相互比較。

3 測量界址點的坐標

采取RTK測量技術來實施測量界址點坐標,在檢測試驗已經取得了成功這一個基礎之上,將RTK基準框架網點作為一個基礎,分別進行GPS基準站的架設,使用一加二的工作模式,采用兩套RTK接收機作為流動站來進行測量,因為所用的RTK系統發射電臺僅僅有4W,十分節省電能,并且在中途的時候并不需要進行電池的更換就能夠足足使用一整天,在開機以后就能夠實現無人值守,相對來說是十分方便的。在每天第一次進行流動站測量的時候,至少在一個已知點上面進行RTK測量,這一個測量的結果和已知點相互比較,以便將RTK系統到底有沒有正常工作進行檢查,還要檢查基準站的坐標輸入到底是否正確,最后,我們再把GPS所獲取數據進行處理以后直接輸入到計算機中,這樣就能夠及時并且精確的獲取界址點圖形的信息,準確的進行地籍圖和宗地圖的制作,計算出宗地的面積。

4結論

本文中,筆者首先介紹了RTK測量技術,接著又從基準站的確定和選取、RTK定位精度的試驗以及測量界址點的坐標從三個方面對地籍測量中應用GPS-RTK技術進行了分析,筆者認為,理論只有應用到實際操作之中去才能夠真正發揮自身的作用,所以,筆者主張將這一個理論知識應用到地籍測量中去指導地籍測量工作,再通過地籍測量工作的實施情況對這一個理論知識存在的不足進行很好的更改和完善。

參考文獻

篇4

【論文摘要】: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。同時,文章利用地理信息系統(GIS)對測繪地形、地籍以及生成土地證、房產證等一些圖件進行說明,并作相應的轉換處理,滿足了地籍管理工作的需要。

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?;ゲ僮鞯乩硇畔⑾到y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(WEBGIS)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(3DGIS)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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[2]陳超.淺談GPS、RTK測量技術在地形和地籍測量中的應用[J].科學大眾,2007,(05).

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[4]付開隆,韓丹,趙志堅.GPS-RTK技術在公路測量中的應用[J].礦山測量,2007,(02).

[5]賴高望.論GPS對土地測繪的控制與應用[J].廣東科技,2007,(03).

[6]劉小玲.RTK技術在控制測量中的應用[J].中國農村水利水電,2007,(05).

篇5

關鍵詞:國土;測繪技術;淺析

中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:

伴隨著當前整個社會經濟的飛速進步,GPS技術在國土測繪經管當中的使用提升了國土管理質量的同時,有效的推動力我們國家國土管理的進展,在當今社會中起著非常關鍵性的作用。所以,這就要求有關工作者能夠有效結合我們國家社會的當前需求及有關情況,加快GPS技術的探究,使得它能夠在國土測繪管理有效發揮自己獨特的優勢,以此更好的為國土測繪管理服務,強有力的推動整個社會的進步。

在21世紀科技發展的情況下,在國土測繪管理中GPS技術的使用,能夠依靠自己的特殊優勢,快速、高效、準確的提供點、線、面要素的精確三維坐標及其他的有關信息和數據。在使用的過程當中具有全天化、高精度、自動化及高效益等特征。從這一方面可以看出,在國土測繪管理中,GPS技術發揮著非常關鍵性的作用。

1 GPS技術及其特征

跟之前的保守測繪科技不相同的是,GPS技術可以經過衛星定位體系,對國家的土地每個領域實施精準的測量,并且在測繪當中把誤差度降到最低程度,保證測繪的精準度。針對GPS技術及其特征,主要分析如下:

1.1 GPS定位原理

使用者是運用GPS實施測繪的時候,能夠經過地面的接收機來接收衛星信號,經過偽距測量或載波相位測量,計算出來衛星信號到接收機所需的時間,再結合各衛星的星歷,將衛星至用戶的多個距離球面相交后,即可確定用戶所在點的三維坐標位置。從這一方面能夠知道,在國土測繪經管過程中,GPS技術可以經過自己的獨特優點,在測繪經管當中節約很多的時間,還能夠確保測繪工程的質量度,在運用當中發揮非常關鍵的作用。

1.2 GPS技術特征

GPS技術在使用的過程中,能夠憑借自身的優勢受到人們的青睞,在縮短測繪管理時間的同時,還能提高測繪管理質量。針對GPS的技術特征,主要包括以下幾個方面:

第一,定位精度高。通過大量的實踐不難看出,GPS技術在使用的過程中,能夠將50km以內的定位精度控制在6-10m,100-500km范圍之內的定位精度控制在7-10m,1000km范圍內的定位精度可以控制在9m-10m。

第二,地面接收機在接收到衛星傳來的信息后,需要觀察人員對整個數據信息進行分析、觀測。在其觀測的過程中,觀測時間不是一成不變的,而是隨著GPS系統的完善與更新進行變化。在目前使用的技術中,針對20km以內相對靜態定位只需要15-20分鐘,在隨時定位的過程中,只需要短短的幾秒鐘。由此可見,GPS定位在科學的縮短定位時間的同時,還能保障整體的定位質量。

第三,對測站的整體要求不高,只需要在上空保持空曠即可,在節省大量投資經費的同時,還確保了測站的靈活性。

第四,提供三維坐標。在土地測量中,高度的測量模式通過在平面與高程之間進行實地測量,以此來得出整體的測量結果;而GPS在測量的過程中,則能從整體上對其進行測量,并能夠為其提供精確測站點的三維坐標。

第五,操作便捷。伴隨著社會的不斷進步,GPS接收機獲得了很大的改變,在提升自己自動化的同時,還可以簡單化的進行機械運行,有效的減少了操作時間,也確保了操作的質量。

2 GPS在地籍控制測量中的應用

地籍經管是所有國土測繪經管的根本,是不是能夠獲得準確的測量,直接關乎著國土測繪經管的質量問題。就GPS在地籍控制測量中的應用,主要包括以下幾個方面:

2.1 GPS地籍控制網點的精度與密度

在整個地籍測量工作進行當中,其核心在于通過GPS測量技術,對固定范圍內的全測區進行控制測量,以此來確保地籍圖件管理的準確性。在地籍測量實施的過程中,能否具備一定的精度與密度,將直接關系著測量土地的權屬范圍。GPS地籍網在使用的過程中,一般按照測區范圍及測量地區的先后順序分為基本網與加密網兩個類型。在其具體實施的過程中,需要結合著城鎮地區的實際界點密度,以便在保障網點精度的前提下,確保測點的精度與密度。

2.2 位置基準點的偏差對GPS網的影響

在使用GPS定位技術建立地籍控制網時,基于GPS定位技術的優勢,能夠使其在建立的過程中準確的掌握WGS-84坐標的三維坐標差。在范圍小、高差小的GPS網中,其自身的基準差能夠不影響經緯度方向上的偏差對投影在橢球上網形的位置,而針對高差較大的,則有與之相符的要求進行數據起算。在實際地籍測量中,基于位置基準在高程方向的偏差導致GPS網尺度的變化,在其使用的過程中可以采用常規的方法進行高程測定。

2.3 GPS地籍控制網的優化設計

在以往的三角測量控制網中,要想確保測量的準確度,需要將整個測量系統的精度、可靠性及成本費用等充分的考慮進去,以便得出精確的測量結果。與以往的觀測模式相比,GPS觀測在使用的過程中則是通過函數及隨機模型進行測量,且在其使用的過程中,打破了傳統模式中單一的布網方式,同時還具備速度快及精度高等優勢。換而言之,在整個優化設計后的GPS測量技術,能夠充分發揮GPS衛星定位技術的高精度與高效益,在完善地籍調查的同時,還能保障國土測繪管理的質量。

2.4 GPS技術在土地勘測定界中的應用

GPS技術在土地勘測定界中的使用,通過有效的結合土地的利用、劃撥、出讓及專用等點,對土地的運用空間實施界定,在找對方位的同時,也能夠對所屬面積、類別及運用狀況實施仔細的繪制,保證國土面積獲得科學合理的應用。

3 GPS技術在土地測量中的優點

首先,在使用GPS科學技術的時候,通常對于一般地形,經管工作人員在建站的時候,單單需要在5km半徑的測區進行測量,這樣可以很好的減少一些沒有用的掌控點的數目,還可以很好的防御儀器的大幅度搬運,在節約投資成本的同時,節約了很多的勞動力。其次,GPS技術的使用,具備了定位精度高、數據安全可靠以及誤差小等優勢,因而在使用的過程中,主要在指定的作業范圍內,其平面及高程精度都能精確到厘米。最后,在其利用當中,因為操作起來比較簡便、外界因素對其影響作用很小等特征,極大的較少了作業客觀條件的要求,能夠有效的保障測量精度。

4 結束語

伴隨著整個社會經濟的迅猛進步,國土測繪管理不單單關乎著國土規劃的順利實施,而且還聯系著我們國家的社會主義現代化建設。在當下的國土測繪管理當中,之前較為保守的測繪方式已經沒有辦法滿足當下國土繪測管理的現實要求,它在影響社會整體進步的同時,還會廣大人民群眾的日常生活形成很大程度的影響。GPS技術的運用,在保證國土測繪管理質量的同時,還能夠為以后的整體發展打下堅實的根基。

參考文獻:

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篇6

關鍵詞:工程測量 GPS測量 銜接性 教學研究

隨著現代科學技術的快速發展和高等職業教育改革的深化,“工程測量”原有教材的內容和體系已經不能適應教改后的教學計劃和調整后的專業結構。我們從教學要求出發,在多年的教學實踐和科研活動基礎之上,注重理論性和實用性相結合、系統性和最新發展相結合的教學方式,對GPS定位相關的基礎知識和數據處理過程介紹得比較詳細,在教學中比較適用,使學生對GPS衛星導航定位系統有一個完整的概念。

GPS定位技術從問世之初取代常規大地測量和工程控制測量發展到目前,已滲入工程測量、地籍測量、交通管理、導航、地理信息系統、海洋、氣象和地球空間研究等許多領域。GPS定位技術的日益廣泛應用,使它成為土木工程類專業學生的必修內容。

通過多年的教學實踐和教學改革,我在教材建設、教學內容改革、多媒體教學、教學考核方式和教學實習的改革

等方面做了一些初步的探索和研究,得出了一些有益的結論。

一“工程測量”課程與GPS測量的銜接性教學內容的改革

(一)在現用的高等職業學?!肮こ虦y量”教材中,有關GPS測量原理與應用介紹簡單,沒有相關工程實例,教材理論性和實用性相結合、系統性和最新發展相結合的教學內容與最新發展相結合不緊密。因此,我校在教學和教材建設中緊緊抓住“教學對象主要是應用GPS進行精密定位”這一特點,在教學內容的組織上改變已有教材中將GPS衛星定軌理論與方法、GPS衛星信號的組成與傳播等天文、電子或通訊方面的理論作為重要內容,而只是將這些內容作為GPS定位理論主線上的必要過渡知識點進行簡要介紹。

(二)結合路橋專業的特點,重點安排了以下知識點:GPS系統的構成及其發展現狀、GPS定位系統的坐標系、GPS衛星的測距碼信號與偽距測量原理、GPS衛星的載波信號與相位測量原理、GPS靜態定位原理、整周未知數的確定方法與周跳分析、GPS動態定位原理、GPS定位測量中的坐標轉換、GPS控制網的設計及外業工作、GPS基線向量解算與網平差、GPS定位技術的應用等。通過這些知識的學習,不但使學生對GPS衛星導航定位系統有一個完整的概念,而且可以使學生較好地理解和掌握GPS定位的關鍵理論和重要知識,從而達到使用GPS定位技術從事測繪或相關專業工作的目的。

二改革教學方法和手段

(一)授課時提綱挈領,對于教材中部分通俗易懂的內容可以安排學生自學,把節省出來的課時用來加強重點、難點章節的講授及補充新的教學內容或課外知識,以解決教學時數少而內容多的矛盾,教師要對教學內容進行篩選和組合,并且要大量閱讀相關的科技論文和資料,以便了解授課內容的最新發展情況。

(二)多媒體教學與文字教學相結合。多媒體教學具有直觀、生動、形象等特點,可以將部分在課堂上用文字敘述不便的內容用幻燈片或動畫進行教學,既提高了效率,又加強了學生對授課內容的理解與記憶。圖像、聲音、文字及三維動畫效果的使用,可以更好地向學生們演示GPS系統工作原理、測距碼和載波相位的測量原理、RTK技術和廣域差分技術的實現過程以及GPS定位坐標系統之間的轉換等一系列內容,還可以直觀地演示和觀看用GPS后處理軟件進行數據的預處理、基線向量解算和GPS網平差的全部過程。

三教學考核方式的改革

在教學考核方面,除了正常的期終考試考核之外,對學生的實踐教學考核進行了改革,用儀器操作考核(占40%)、成果質量考核(占20%)、實習小結考核(占20%)、小論文(占20%)等多種形式,綜合評定學生的實習成績,而學生的實驗實踐教學考核的成績可以占到總成績的60%左右。實踐教學考核方式的改革有力地促進了學生們參與實習實驗的積極性和主動性,提高了學生對GPS信號接收機的熟練程度和實際動手能力,這方面的改革對教學質量的提高也是大有裨益的。

四重點加強和改進實驗實踐教學環節

(一)加大GPS課程的課間實習力度,保證實驗課時,重視實驗課的質量。將GPS課程的課間實習課與理論教學課時調整為1:1,保證實驗課的教學時間。通過實驗課的學習,可以將理論與實際聯系起來,及時鞏固課堂教學的內容,加深對基礎理論的認識,同時可以為以后的集中實習打好基礎。為此,教師對每一堂實驗課都應提出具體的要求,實驗課結束之后要讓學生撰寫實驗報告,以加深對實驗課內容的理解。

(二)依托實訓基地,讓學生直接參與基地生產,提高實際操作能力。將GPS內容綜合實習,合理安排實習時間,增加應用實例分析,譬如:我校測量實習基地建筑物密集,測區權屬關系復雜,權屬界址點數量多.采用常規測量手段施測十分困難,采用RTK測量技術作為本測區宗地權屬界址點坐標的實測技術手段,在地籍測量的應用還是很少的。在充分調研論證并通過試驗檢測認證的基礎上全面實施,取得了比較好的效果。

通過實例綜合,有效地增強了學生對GPS靜態相對定位、RTK GPS測量、GPS測量數據的后處理等實際問題理解和應用。這樣,學生基本上將與GPS實際應用相關的實習內容全部掌握,都能夠在實際中運用自如,有效地提高了學生對社會的適應能力。

(三)教學與科研、生產相結合,提高實踐教學水平。學院充分利用自身的科研技術優勢,將科研、生產工作的內容、手段和目的融合進實驗教學,并鼓勵學生參與一定的科研和生產工作,使學生能夠接觸學科發展的前沿,開闊學生的眼界和思路,增強學生的創新意識,促進實驗教學水平的提高,提高了學生的創新能力。

(四)積極組織學生參加科技競賽活動,在課后積極組織學生參加以知識和實踐技能方面的設計或競賽活動,使學生在競賽活動中受到較全面的能力培養和實踐鍛煉。

我們通過教學內容和方法、多媒體教學、教學考核方式和教學實習等方面的改革,在教學中取得了較好的效果,得到了學生們的歡迎和肯定。

參考文獻:

篇7

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?。粩祿目煽?,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(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?!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(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]??臻g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??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。

參考文獻

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[12]邊馥苓主編.GIS原理與方法.北京:測繪出版社,1996.

篇8

【論文摘要】:文章針對我國房產測量規范在執行中產生的問題,結合相關的測繪規范進行了深入的探討,供大家參考。

1. 前言

房產測量的內容包括:房產平面控制測量、房產調查、房產要素測量、房產圖繪制、房產面積測算、變更測量及成果的檢查與驗收等。驗收合格的房產測量資料具有法律效力。它提供房屋和房屋用地的權屬界址、產權面積、權源及產權糾紛等資料,是進行產權登記、產權轉移和處理產權糾紛的依據。房地產發展到今天,基本實現了商品化,房產已成為廣受人們關注的數額巨大的個人財富。

為了維護市場經濟秩序,進一步規范商品房銷售行為,提高商品房銷售面積的準確性,減少商品房買賣雙方的糾紛,維護廣大消費者的合法權益,建設部專門制定了《商品房銷售面積計算及公用建筑面積分攤規則》,但在實際工作中涉及到此類問題還可能產生分歧,操作上有難度,有必要對這方面的幾個問題作更深入的探討。

2. 檢定儀器和棱鏡常數問題

由于房產測量精度要求高, 目前開展的房產測量工作一般都采用內外業一體化數字房產測量方法,在房產測量時必須使用資質部門檢定過的儀器進行測量.對于全站儀而言,主要是測定測距儀的加常數和乘常數。在房產測量碎部測圖中,由于距離較近,儀器乘常數可忽略不計,但加常數必須考慮。以拓普康全站儀為例,其儀器常數一般不含誤差,應設為零,拓普康系列棱鏡的常數也為零,當使用其他光學儀器廠家生產的棱鏡時,就必須在使用之前設置相應的常數。而且,在房產測量時,不可能直接將棱鏡的中心位置放置于房屋的角點.通常將棱鏡靠在房屋的角點上.這時采集到的坐標實際上是棱鏡中心坐標,而非房屋角點坐標。在實際工作中,可以將儀器常數設為零,用鋼尺作對比直接測定出至棱鏡后背位置的棱鏡常數,在野外數據采集前,設定好全站儀內部的儀器加常數(零)和棱鏡常數(至棱鏡后背位置的參數),就可以直接測出房屋角點的坐標。

這里還應注意這樣一個問題,如果用該棱鏡去發展測站點的話,則需要將儀器內的棱鏡常數設定為棱鏡對中桿為中心時的棱鏡常數。

3. 房屋測量中的偏心測量問題

一般情況下,進行數據采集時,棱鏡的后背位置置于房屋角點時棱鏡是朝向儀器方向的,但是也有很多時候情況卻不是這樣。這時,就不能把棱鏡看作一個點進行觀測,因為它具有一定的體積,這時,瞄準棱鏡中心測出的坐標將不是房屋角點的坐標,需要采用角度偏心觀測。將棱鏡后背位置放置在離儀器到房屋角點相同水平距離的合適位置,測定到棱鏡的水平距離,然后用水平微動螺旋照準目標,在儀器上進行相應的操作即可。

4. 對稱邊長度實地丈量不一致問題

在進行房屋實地勘丈時,如果實測了房屋的每一條邊,則有可能由于誤差的原因或者是房屋建設過程中的問題出現前后墻、左右山墻或者在施丁圖中本應對稱相等的邊出現不相等的情況,這就使原本為規則多邊形的房屋變成了不規則的多邊形,也不符合人們的傳統意識習慣。這時就需要對勘丈數據進行處理后再進行繪圖和面積計算。對于誤差在規定范圍內的取其對稱邊的平均值作為邊長數據。對于誤差超過限差的邊長數據應檢查是不是測量不準確的原因,如果確系不相等的,則根據勘丈結果進行繪圖或面積計算

5. 共有面積分攤問題

對于一般的住宅樓,需要計算出每戶的建筑面積。這時,首先要計算出房屋的總建筑面積,然后計算房屋的套內建筑總面積,進而求出共有共用面積,然后計算分攤系數,再根據各戶的套內建筑面積按比例算出各戶應分攤的面積。

對于比較特殊的住宅樓及多功能的綜合樓,涉及到二級分攤和多級分攤,應按照"誰受益,誰分攤"的原則,逐級進行分攤。文章以二級分攤計算為例,詳細說明住宅樓的二級分攤計算 舉例如下: 轉貼于

一幢四層別墅,上、下兩層均為復式,各有兩套住宅,套型左右對稱,上下相同,該幢特殊之處在于下層兩套住宅沒有在樓梯處留門,也即未實際使用樓梯,且下層有兩個獨立的車庫。因此,需要二級分攤。具體方法為:上面兩層樓梯供上層兩套住宅使用,應由上層兩套住宅共同分攤:然后再把下面兩層樓梯面積與下面兩套住宅、車庫共同分攤,因為下面的兩層樓梯雖未被下面兩套住宅及車庫直接使用.但也因為上層有住宅而使其購房價格明顯降低,屬間接受益,應參與下層樓梯面積的分攤。

6. 結束語

房產測繪是涉及到民生的大事,稍有不當,勢必影響到房產測繪部門的聲譽,甚至產生法律上的糾紛,因此,在制定房產測量規范時應當從嚴把握,保證測量精度留有余地,測量方法正確可靠,不能在制定規范時留有漏洞。建議對現行規范不當部分或沒有明確規定的地方給予補充說明或修訂,減少測量工作產生的法律糾紛。

參考文獻

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[3] 中國土地勘測規劃院.城鎮地籍[z]. 北京:中國土地勘測規劃院,1988.

篇9

關鍵詞:城鄉一體 地籍管理 信息系統

中圖分類號:P27 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(b)-0028-02

城鄉一體化是指在生產力高度發達的基礎上,城鄉之間通過資源和生產要素的自由流動和優化配置,相互協作,優勢互補,以城帶鄉,以鄉促城,互為市場,互相服務,實現城鄉經濟、社會、文化和生態持續協調發展的動態過程。是生產力發展到一定階段的歷史性趨勢,是人類歷史長河中的自然歷史過程。城鄉一體化體現為在一定地域范圍內城鄉“空間―― 人口―― 社會―― 經濟―― 生態”這個復合系統演化的終極狀態。其本質就在于消除現存的城鄉二元社會經濟結構,最大限度地縮小現存的城鄉差別,使高度的物質文明與精神文明達到城鄉共享。

在地籍管理方面,改革開放以來,隨著我國社會經濟的發展,各地城市建設發展速度很快,大部分城市主城區和近郊區的土地利用日益融為一體,城鄉土地利用一體化已經成為各地城市建設發展的共同趨勢。但是,各個城市近郊區域地籍管理所依據的資料,仍為按八十年代國家地籍調查規程調查的土地利用現狀資料,這已遠遠不能滿足當前城鄉土地統一管理的需要。因此,加強城鄉土地的統一管理已經刻不容緩。

1 總體結構設計

系統總體設計又稱為邏輯設計,是為系統確定整體框架和結構,它是系統研制工作的核心和系統開發的依據。城鄉一體化管理信息系統充分利用在大型GIS上的開發成果以及多年在地籍領域各個業務方面的已有成果和IT業界最新的網絡技術,綜合考慮地籍管理的特點和系統開發限制條件等,對系統的各個功能模塊進行劃分合并,形成系統總體結構。

2 功能設計

系統結構決定了系統功能,系統功能的多少、是否完善直接影響和決定了系統的使用價值。各個功能模塊相互獨立,總體上又構成了一套完整的體系。本系統共分以下幾大模塊。

該模塊提供了常用的數據繪制和編輯命令,主要有對圖形數據和屬性數據的編輯功能,包括對空間數據添加,修改,編輯,刪除等繪制和編輯功能,以及對屬性數據的修改、導入、導出等功能。數據的編輯和維護是建立地籍管理信息系統所必須的功能。

2.2 地籍管理模塊

城鄉一體化管理信息系統是在統一的數據組織管理模式和數據結構分類體系下,按土地利用管理、產權產籍管理、規劃管理(含礦產規劃)、定級估價管理等的業務要求,實現農村土地和城鎮土地的無縫一體化多專題的國土管理。該模塊提供國土管理的各個業務管理功能,是整個信息系統的核心,其設計的好壞直接影響到系統設計的成敗。

此模塊按功能分為地籍管理子模塊、定級估價子模塊、土地利用管理子模塊、土地利用規劃子模塊、土地評價子模塊等模塊。

各個子模塊提供國土管理的各個業務管理。如地籍管理子模塊,主要完成以下任務:完成地籍調查與地籍測量數據的錄入、編輯工作,包括地籍圖的編輯、地籍調查表的錄入;實現土地登記全過程的計算機管理;能夠輸出地籍成果資料;完成日常查詢統計工作,可以檢索土地權限情況;具有方便的變更,歷史查詢等功能。土地評價子模塊,此模塊屬于專家系統模塊,通過對影響土地質量因素的綜合分析,揭示農業用地的土地特點、質量等級、數量分布,為編制區域土地利用總體規劃和合理開發及利用地籍提供科學依據。

2.3 數據服務模塊

此模塊為系統提供空間數據分析、數據查詢、數據轉換等功能。數據的查詢包括屬性數據和空間數據的查詢(分類查詢、組合查詢和模糊查詢)??臻g數據分析主要包括圖形對象的更新、合并、分割、疊加分析、緩沖區分析等。數據轉換功能,為系統間的數據交換提供方便,可以在***.shp,***.dxf,***.tab,***.e00,***.cov等多種格式的矢量數據間進行轉換,實現多源數據的融合。

2.4 數據維護模塊

此模塊主要是為管理員維護系統數據庫提供添加或刪除用戶,并設置用戶或角色的權限。管理員可在此模塊中進行系統數據的備份和恢復;對系統參數設置,數據庫設置等關系系統穩定的項目進行管理。

3 數據庫結構

3.1 數據庫服務邏輯結構

本系統數據庫是構建在以大型商用數據庫為基礎的大型GIS上,包括多種專題的地籍數據,以及按一定標準建立的訪問這些數據的規范、規則與方法。數據庫依據標準來建設并通過相應的組件提供標準服務,業務系統不再是傳統的直接訪問數據庫,而是通過數據庫提供的符合統一標準的服務來發出請求獲取服務,充分的實現了系統與數據之間的異構。處在的業務系統模塊正是基于這些標準的服務來構建的,通過訪問規則,數據庫根據需求對外提供符合標準的服務,從而調用數據。

3.2 數據庫基本結構

土地信息數據種類繁多,體系復雜,在數據庫設計時不僅要充分考慮數據結構的普遍性和數據的多樣性、準確性,還要堅持實用性、先進性、擴充性的設計原則,力求建立一個開放的、靈活的數據庫,保證數據資料現勢性和共享性。本系統根據城鄉一體化地籍管理的特性,設計數據庫結構。整個數據庫由一體化數據庫、業務辦公數據庫和元數據庫三部分構成。

一體化數據庫是本系統數據庫的主要的組成部分,它包括區劃子庫、地形子庫等基礎地理要素數據庫,以及權屬子庫、地類子庫、規劃子庫等各個專題要素數據庫。地籍管理涉及到許多業務的辦公,包括地籍業務、規劃業務等。在土地業務辦公過程中,會產生大量的業務數據,業務辦公數據庫主要是對這些業務數據進行存儲管理。元數據信息是數據庫至關重要的一部分,它通過對數據的描述保證了應用的高效與可靠的數據共享。元數據庫是描述數據庫、子庫和子庫中各數字產品的元數據構成的數據庫。元數據庫包括系統各數據庫及數字產品有關的基本信息、空間數據表示信息、參照系統信息、數據質量信息、要素分層信息等。

4 系統實現與功能演示

某城鄉一體化地籍管理信息系統在統一的數據組織管理模式和數據結構分類管理各類專題數據,系統負責實現對各類專題數據進行動態管理和分析,為土地調查、土地登記、土地統計、建設用地審批等業務活動提供支持,具體功能包括空間數據庫維護、管理、查詢、分析、統計和輸出等功能。

4.1 數據管理

(1)數據的存儲:以區為單位合理存儲和管理各類地籍管理數據,包括空間圖形數據、屬性數據等。(2)數據的調閱:用戶可以方便通過鼠標點擊來調閱每專題的數據。

4.2 基本查詢

(1)屬性信息查詢。

①用戶通過鼠標點擊圖形能夠查詢各類地籍專數據信息,如宗地的基本信息、界址點信息、界址線信息、土地利用現狀信息、基礎地理要素信息等。②用戶還可以通過輸入條件查詢空間圖形信息。

(2)歷史信息查詢:用戶可以查詢某一空間圖形的歷史信息。

4.3 綜合查詢分析

對所有的專題圖層均可以通過綜合查詢分析功能進行查詢統計,在使用該功能時,可以事先指定對哪些專題圖層進行查詢分析,也可臨時指定專題圖層進行查詢分析。

(1)任意范圍綜合查詢:對任意給定的范圍(可以是坐標數據,也可以是空間圖形)能查詢范圍內各種專題數據,并能對查詢結果按給定的條件統計、輸出圖形和表格。

(2)緩沖區查詢統計:對選定的線狀、點狀地物按給定的緩沖區半徑(線狀、點狀地物可以從圖上直接選取,也可以是提供的坐標或空間圖形數;緩沖區半徑可以人為設置)查詢該緩沖區內各種專題數據,并能對查詢結果按給定的條件統計、輸出圖形和表格。

參考文獻

篇10

關鍵詞:原圖處理;數字化繪圖;數字攝影測量技術

一、GIS技術的應用

(一)GPS數據

當前主要有手扶跟蹤數字化和掃描大量化、GPS數據輸入三種方法,手扶跟蹤數字化需要的儀器為計算機,數字化儀及相關軟件,是較早的一種數字化輸入方法,輸入速度較慢,勞動強度也較大。掃描大量化是通過掃描儀輸入掃描圖像,然后通過大量跟蹤,確定實體的空間位置。隨著掃描儀的普及和大量化軟件的不斷升級,其作業方法越來越趨于自動化,它是一種省時,高效的數據輸入方法。GPS輸入是依據GPS工具能確定地球表面圖形精確位置,由于它測定的是三維空間位置的數字,因此不需作任何轉換,可直接輸入數據庫,目前主要是應用RTK(Real Time Kinematics-實時動態)技術,它是在GPS 基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果,并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS 定位測量方式,通過將1臺GPS 接收機安裝在已知點上對GPS 衛星進行觀測,將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上,再通過基準站電臺發射出去;流動站在對GPS 衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時,也接收由基準站電臺發射的信號,經解調得到基準站的載波相位觀測量,流動站的GPS 接收機再利用0TF(運動中求解整周模糊度)技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置。應用這種測量方法測量可以不布設各級控制點,僅依據一定數量的基準控制點,便可以高精度快速地測定圖根控制點、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生成電子地圖。下面簡單介紹MAPCAD軟件的原圖數字化處理作業流程。

(二)MAPCAD軟件

MAPCAD軟件掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉換等特點一般外設精度都能滿足,而人工跟蹤精度主要取決于作業人員的技能掌握熟練程度和工作態度,所以必須在加強作業人員基本技能培訓上下工夫,要求工作人員嚴格按矢量化方案作業,確保圖件的精度和質量高于國家現行數字化測圖規范所規定的數字化精度和質量。在工程測量實踐中,要做好地形圖外業測點與數字化圖縮放相結合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設計等工作保證滿足工程進度的同時又節約項目經費,設計出的數字地圖簡單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

二、GPS 數字化繪圖

(一) 數字化成圖

目前,數字化成圖技術主要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。具有以下的特點:

(1)測多用:如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過去的平板測圖方法則需要重復工作,而數字化測圖則可以同時根據完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖,因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍,再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的地形圖的需要。

(2)精度高:數字化成圖系統在外業采集數據時,利用全站儀現場自動采集地形地物點的三維坐標,并自動存儲,在內業數據處理時,完全保持了外業測量的精度,消除了人為的錯誤及誤差來源,而且外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序,減少了作業人員,外業工效大大提高,時間縮短,直接生產成本大幅度下降。

(二)采集數據

采集數據時,采集人員要準確應用地物代碼,以免在內業成圖時出現錯誤;在觀測開始時,相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查,跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業,確保能完整地描述地形地貌的特征點,必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系,測量坎子時,要量取坎子比高,坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后,如果有必要可把數據備份。

三、攝影測量

攝影測量本身而言,從測繪的角度上來看數字攝影測量還是利用影像來進行測繪的科學與技術;而從信息科學和計算機視覺科學的角度來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術,也就是在“室內”重建地形的三維表面模型,然后在模型上進行測繪,從本質上來說,它與原來的攝影測量沒有區別。因而,在數字攝影測量系統中,整個的生產流程與作業方式,和傳統的攝影測量差別似乎不大,但是它給傳統的攝影測量帶來了重大的變革。

目前通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像,內業使用專門的航測軟件處理,進行的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,在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型,再通過專用的軟件來獲得數字地圖。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點。特別適合于城市密集地區的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大,如果一個測區較小,它的成本就顯得較高。但可以說是今后數字測圖的一個重要發展方向,未來社會要求的是可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。并且隨著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。