地形圖測繪范文

時間:2023-03-19 11:25:02

導語:如何才能寫好一篇地形圖測繪,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

地形圖測繪

篇1

【關鍵字】土地復墾;地形圖;測繪;Mapgis

一、前言

土地復墾主要是指把尚未使用的土地改造成可以利用的農耕用地的過程。合理有效的進行土地復墾工作能夠顯著緩解我國人多地少的現狀,是改善我國農業生產條件、促進生態環境恢復和發展的有效途徑,對實現耕地總量的提升,增加我國有效耕地面積,提高土地質量都具有重要的意義。

一般情況下,復墾土地都位于比較偏遠的地區,這些地區的交通狀況比較差,測區的范圍也比較分散,這就使得測區的控制情況非常薄弱,在測區范圍內以及附近很少有測繪控制點,這給測量工作造成了很大的困難。因此,在對復墾土地進行規劃過程中,要求運用靈活的測繪方法和新的技術進行地形圖的測繪工作。本文結合實際案例,對土地復墾規劃中的地形圖測繪進行了分析。

二、地形圖測繪的準備工作

(一)地形圖測繪的基本要求

地形圖在測繪時,必須在圖上明確標注項目建設區的邊界、符號、土地權屬界線、各種類型地區的面積以及所涉及地區的名稱,同時還要詳細標注項目區域水源和現有主干道路、堤壩和電力等基礎配套設施。對于項目區和周邊的相對關系要進行詳細的敘述,地圖的繪制要符合一般的制圖要求,包括圖例、單位以及制圖日期等基本要素。

在項目區域的主要邊界控制點上需要標注準確的經緯度坐標標識。另外需要注意的是規劃圖要根據現狀圖進行編制,工程的類型和數量一定要與文本中的描述完全一致,溝渠的流水方向也要進行標注,同時,要附加規劃前后該項目區中各地類的變化對比表等。

(二)制圖軟件

土地復墾規劃中地形圖的繪制一般采用AutoCAD、Photoshop以及Mapgis等軟件,其中使用最為廣泛的是美國AUTODESK公司的微機輔助繪圖工具軟件AutoCAD。AutoCAD制圖功能比較強,但是AutoCAD對地圖空間信息的管理功能卻相對較差,因此我們這里主要應用Mapgis進行地形圖的測繪。

MAPGIS地理信息系統是中國地質大學中地信息工程公司自主研發的一款大型地理信息系統軟件系統,目前已經被廣泛應用到地質勘探、環境保護、礦產管理和城市建設等多個領域。Mapgis系統主要包括輸入、輸出、圖形編輯、庫管理、空間分析以及實用服務等六個大的模塊,其功能強大、操作簡單以及高質量的成圖質量得到用戶的廣泛認可。這里,我們就主要基于Mapgis軟件進行地形圖測繪的分析。

三、地形圖測繪的基本工作流程

地形圖測繪的基本工作流程如下圖所示:

(一)收集資料

通過實地調查、收集資料以及詳細的分析,對土地的開發治理情況進行評估,對項目區的精確位置、面積和邊界進行確定。同時對待復墾土地的利用現狀圖與地形圖等工作底圖的精度和變形程度等是否滿足要求進行檢查。

(二)掃描工作底圖

因為收集的資料中地形圖和土地利用現狀圖通常情況下為紙質圖,因此需要對圖紙進行掃描使其保存為TIF格式的灰度圖像形式,其他的圖像選擇參數為:字節順序存儲、無圖像壓縮。

(三)處理工作底圖

因為圖紙容易發生變形,因此經過掃描后的底圖存在比較大的誤差,在進行矢量化工作之前要進行處理,可以應用PHOTOSHOP圖像處理軟件中的自由變換功能將圖紙坐標格網線進行水平調整,這樣就能夠有效解決圖紙變形造成的誤差問題。

(四)矢量化

采集圖形數據一般應用效率高且便于批量處理的矢量化掃描方法。應用圖形編輯子菜單中的矢量化輸入線功能可以對土地利用現狀圖與地形圖進行分層矢量化,從而生成包含不同內容的線文件;另外,應用圖形編輯功能還可以生成點文件。

默認情況下,MAPGIS區文件缺省字段包括標志碼、周長和面積,而土地類型和區域名稱需要通過庫管理子菜單手動編輯生成。同時,為了提高制圖效率,輸入區參數時可以根據屬性對參數賦值。

(六)誤差校正

地形圖在測繪和矢量化過程中會出現各種誤差,這些誤差會造成圖形的變形。這些誤差主要包括處理誤差和源誤差兩種。處理誤差主要指數據被錄入以后進行處理時產生的誤差,例如數據編輯誤差、圖形化簡誤差和計算機截斷誤差等。源誤差則是指由于展繪控制點、編繪或者清繪地圖時產生的誤差。誤差的矯正能夠保證土地利用現狀圖和地形圖的吻合,一般情況下,在空間分析之前需要對矢量化的土地利用現狀圖與地形圖進行誤差分析和校正。

(七)屬性輸出

在研究過程中需要對矢量數據應用矢量迭加法進行空間分析。該方法能夠對矢量空間數據進行分割、套合和剪斷等操作,并對和矢量有關的屬性進行連接,從而生成一組新的屬性數據和矢量數據,這個新要素包含了原來兩層要素所具有的屬性。

(八)DEM地形模擬和項目方案確定

應用MAPGIS數字地面模型系統能夠將等高線、高程點文件轉換成TIN生成項目區DEM,并根據地面的起伏情況對土地利用分區、道路和灌排的總體布局進行確定。

(九)規劃圖的繪制

最后,根據對現狀圖的分析總結,就可以按照上面的步驟建立確定的規劃方案并繪制相應的規劃圖。應用MAPGIS屬性管理系統還可以輸出生路、田間道、農渠、斗渠、斗溝等線文件的長度屬性。

四、地形圖測繪中的主要問題

應用MAPGIS進行地形圖測繪過程中遇到的主要問題包括如下幾個方面:

1、MAPGIS與掃描文件不兼容,在輸入TIF文件以后出現內存不足的提示。這時需要重新調整數據輸入參數,底圖掃面后的參數選擇設定為無圖像壓縮和字節順序存儲。

2、經過矢量化以后的地形圖與土地利用現狀圖無法吻合。這主要是因為存在誤差而造成的,在矢量化以后,必須應用MAPGIS的誤差校正系統進行誤差校正。

3、地形圖繪制的工作效率較低,這時可以應用MAPGIS的一些快捷命,例如在造區后就可以根據地類賦參數、根據屬性賦參數或者根據線參數賦屬性等,這樣能夠顯著提高工作效率。

五、結論

本文提出的測繪方法在圖像繪圖過程中需要一系列的處理,與傳統方法相比,不僅節約了大量的人力物力,還顯著提高了工作效率省時省力,使得這種方式在交通條件較差的情況下節省大量的成本。實際操作過程中,要求工作人員必須對相關軟件有一定的了解對MAPGIS的相關技術非常熟悉。應用上述方法能夠產生良好的效果,完全滿足土地復墾規劃的設計要求。

參考文獻:

[1]湯小林.MAPGIS在唐山市土地開發整理規劃編制中的應用[J].礦山測量,2004年.

[2]湯江龍,趙小敏.GPS實時動態RTK技術在土地測量中應用研究[J].江西農業大學學報,2007年。

篇2

關鍵詞:土地 開發 整理 前期 測繪 測量

Abstract: with the continuous development of society and progress, pay attention to the land development and consolidation of topographic map surveying and mapping is of great significance. The article mainly discusses the land development and consolidation of the relevant contents of the topographic map surveying and mapping.

Key words: the land development and consolidation of surveying and mapping measurement

中圖分類號:F301.24文獻標識碼:A 文章編號:

引言

隨著為國民經濟的快速發展,堅守18億由耕地紅線,保護好有限的耕地成了國家的基本國策。國家進一步加大耕地占補平衡補充耕地質量和管理力度,項目逐年實施和完成。項目在施工過程中引發的群眾不滿意問題,分析原因:設計不合理,施工不與實際相結合。根據筆者配合水利、土地、環保、農業幾家設計院進行土地開發整理項目設計階段的測量工作和參加的項目竣工圖測繪工作的經驗,提出了在該項目中1:2000地形圖測繪的新特點。

1.項目測繪的重要性

土地開發整理前期測繪工程是進行土地開發整理項目可研、規劃設計以及施工驗收的重要基礎,是土地開發整理項目的重要環節。土地開發整理現狀圖和土地開發整理規劃設計底圖的專題地籍測繪是一項技術性較強的基礎性測繪工作。是為土地開發整理項目可行性研究、規劃設計、工程量計算、施工放樣和項目實施服務的。土地開發整理項目地形圖測繪的準確程度直接關系到整個項目的設計成果質量和后期施工精度,所以項目的前期測繪是整個項目順利實施的關鍵。

2、常規1:2000地形圖測繪的特點:

1)確定坐標系統和高程系統,等高距山區為2米,平原為1米。

2)作業依據《工程測量規范》(GB50026―2007),《國家基本比例尺地圖圖式》GB/T20257,《全球定位系統(GPS)測量規范》GB/T 18314-2001。

3)控制測量

利用測區內及附近已有的控制點進行起算,在每個項目區范圍內布設2對GPS―E點作為本測區的首級控制網。在首級控制基礎的基礎上,布設一級導線點,布設成單一附合導線。8秒點相對于起算點精度應滿足:點位中誤差小于±5cm。圖根點是直接提供地形圖測繪的依據,可在以上各等級控制點基礎上加密布設,圖根點應滿足測圖需要。每幅圖埋石點的數量(含等級點)為2個。在埋石困難的街道和水泥地面上,也可打入帶十字鋼釘,鑿20cm x 20cm框整飾。深0.5cm,框寬lcm,涂上紅油漆并寫下等級點號。

4)地形圖測繪

用全站儀施測地物點、地形點時,每一測站測完碎部點后應歸零檢查,歸零差應不大于40”,測站至碎部點的距離一般不超過300米,最長不超過500米,地形點間隔一般不大于40米;每個測站安置好儀器后,首先必須進行定向及定向檢查,然后才能進行碎部測量,防止因輸入控制點坐標或點號有誤或其他原因造成整站成果作廢;GPS-RTK測圖時應檢查3個以上的控制點;永久性的電力線、電信線均應準確表示,電桿、鐵塔位置應實測。當多種線路在同一桿架上時,只表示主要的。電力線、電信線可不連線,但應在桿架上準確繪出線路方向;地形圖上高程注記應分布均勻,一般每方格應有10個以上高程注記點.在街道交叉中心、道路面、橋面、廣場、地下檢修井口,較大窀地等位置適當加注高程,高程注記到分米;河流、溝渠應按測圖時的水位測定,并按圖式符號表示。溝渠底、水田面應測注高程;地形圖編輯時,各種注記字體大小要認真按圖式規定執行,不能隨心所欲,以免混亂。

3、土地開發整理項目中1:2000地形圖測繪的特點:

1)項目區范圍

測區范圍以可研報告規劃圖(1:1萬)為準.多測50一100米。項目區線村莊時,村莊以暈線表示。村莊線的建筑物要分戶表示,方便判圖。進村道路要測約50米,并注明路面材料結構,以利于后期項日區內道路設計時便于連接;項目區流經的河流水系,渠道要外延100―200米,以利于項目區引水和排洪的設計:如需客土回填,需測量運距,以利于預算的編制。

2)道路不論寬度均要上圖,標示不清的應在圖上注明寬度和路面材料結構。

電力設施(包括高、低壓線路,變壓器)均要注明型號、電壓等;所有水工建筑物(包括井位、斗門、跌水等)均要上圖,并對水井編號,調查權屬,深度、水量,項目區內的斗、農渠要測渠底高程,繪制縱斷面圖,并注明U型渠或T型渠,標出上口、下口和深度(斷面尺寸),襯砌位置和形式,高分支渠和低分支渠每隔300米測橫斷面,特殊部位加測,并測量斗門等渠系建筑物的位置和底部高程,對渠道質量進行標注.分為好、需維修、重修三種,注明長度。

3、土地權屬的調查測繪

對項目區的縣、鄉、村(行政村)界標示清楚,圖上注明權屬名稱。根據參加竣工圖測繪項目了解到,田問路和生產路難以調整和拓寬的原因是小組(自然村)利益不均衡的原因,所以小組界也需標示清楚。注明路中、路邊、坎上、坎下等,以便道路調整和田塊歸并。同時,在考慮農田灌溉面積和范圍時,也要考慮水利設施所處土地權屬與今后使用者土地權屬統一問題。

4)土地質量調查

組織項目測量人員學習項目可研階段規劃設計報告,充分了解設計意圖,使測量人員能提高到設計人員的高度。對需要整理的田塊的上層厚度進行測量,對需要覆土的田塊碎部高程點加密觀測,對需要移遷的土石方測好方量,對大于2米的石塊需爆破的,要特別表明。如有地下管道需調查管道材質、用途、表示在圖上。

5)地形地貌測繪

由于土地開發整理項目的特殊性,要求高程注記點密度大,大于30cm的田坎均要上圖,坎上坎下均注高程點,分清地類,調查分清旱地、水澆地,對果園要注明幼苗、成林、掛果等詳細信息,以便設計分析考慮。

6)現場調查研究

測繪資料是基礎資料。在保證準確性、及時性和現勢性的同時,更要增加實用性。測繪工作是先行軍,離不開項目區干部群眾的配合幫助。在測繪過程中,不僅要充分了解設計意圖,更要了解現實的可行性,了解當地土壤、氣候、農業狀況,和當地群眾的耕作習慣。如設計的確和現實沖突.應及時和設計人員溝通,進行調整。

4、地形圖測繪在土地開發整理項目中發展趨勢:

隨著第二次全國土地調查的完成,查清了農村每塊土地的地類、位置、范圍、面積分布和權屬等情況。將基本農田保護地塊(區塊)落實到土地利用現狀圖上,并登記上證、造冊;建立土地利用數據庫和地籍信息系統,實現調查信息的互聯共享。這也為士地開發整理項目可研階段提供了比較切實的底圖。同時隨著GPS技術的迅速發展,可研階段外業踏勘調查配備了手持亞米級GPS??裳泻统醪皆O計越來越切近,使今后的測繪工作方向、任務更加明確。測繪技術隨著測繪儀器的發展,正在突飛猛進。近年來GPS-RTK的日趨成熟,使測繪工作上了一個大臺階。GPS―RTK在土地開發整理項目中配合全站儀的應用,大大提高測量速度和整體精度。隨著土地開發整理項目的推進,設計、測繪的不斷結合、提高,在今后的土地開發整理項目中,測繪工作會越做越好,測繪成果會最大化的滿足設計需要。

結束語

實踐表明,項目施工必須嚴格按照規劃設計進行。而要做好符合實際、滿足百姓需求、具有發展和前瞻性的設計,測繪資料必須詳實準確。測繪能反映出設計所需要的基礎數據,所以土地開發整理項目的前期測繪是整個項目順利實施的關鍵環節。

參考文獻

[1]孫一男.數字化工藝測繪技術在土地整理工程中的應用[J].科技傳播,2010(6):162―163.

[2]徐黎明.淺析土地整理項目地形測繪與規劃設計的業務銜接[J].建筑設計,2009(26):141―143.

[3]張奇.胡石元,施秧秧,等.GPS---RTK技術在土地整理測繪中的應用探討[J].測繪與空間地理信息,2008,31(2):20―22.

[4]任啟萍,趙生良.GPS--RTK技術在土地整理測繪中應用的探討[J].河北農業科學,2008,12(9):77―79.

篇3

【關鍵詞】數字地形圖;測繪;問題探析

隨著社會和科學技術的不斷發展,目前的大比例尺地形圖多為數字地形圖,人們對于數字地形圖的要求越來越高,因此,由于先進科學技術的應用,數字地形圖的測繪技術也日益發展成熟,但是,數字地形圖的測繪技術仍存在一些不完善的地方,并且存在一些值得探討和總結的常見問題,因此,本文對數字地形圖測繪中的幾個問題進行了探討。

一、全站儀測碎部點的檢查方法

(一)全站儀測碎部點時可能出現的錯誤

1、人為因素。由于人為因素的影響,使得照準的起始方向出現偏差,從而對碎部的坐標產生一定會影響,但是全站儀的錄入人員將錯誤數據完全錄入,一旦錄入,便很難進行后期檢查,因此,影響了碎部的后期成圖[1]。

2、點號偏差。全站儀記錄的點號往往與繪圖員繪制的點號有所偏差,因此,二者的點號往往不能做到一一對應,需要對錯誤進行檢查并更正,這就會影響測繪進程,從而延誤測繪進度。

(二)避免錯誤的有效措施

1、對全站儀做對中、整平處理,并輸入所需坐標,使用棱鏡與后視對好,最后使用全站儀測量后視點坐標。然后將后視點坐標的測量值與輸入值相對比,檢驗點位的正確性。

2、確定照準起始方向與視線內的明顯目標,并記錄方位角數據,之后,每間隔一段時間后便可再次測量方位角讀數,檢驗全站儀的方向是否發生偏移。

二、新增建筑物的補測方法

尋找合適的位置設站,要求站點位置可以清晰的觀測到部分新增建筑與已知點的位置,將站點中儀器與棱鏡的高度均測量出來,然后測量高程碎部點,并利用全站儀對垂距進行測量,以此推算出站點的高程[2]。在全站儀中輸入站點的高程,以此得到后視點坐標,一直持續該工作,直至完成新增建筑物的補測。

三、數字地形圖的修測方法

(一)收集相關資料,評定原圖是否可用

1、審查測繪資料。收集測區的地形圖以及其他相關資料,并對其進行審核,檢驗其是否達到國家相關標準以及是否存在重大缺陷。若原圖中存在重大缺陷或者不符合相關標準,則可確定原圖不可用,并應盡早重新進行測繪。原圖的重大缺陷包括:地形圖與實地在較大程度上不相符;控制點偏差較大,超出規范偏差范圍;測繪圖經數字化后嚴重變形。

2、檢驗控制質量。需要進行檢驗的控制質量,其等級通常較高。對控制質量進行檢驗時,應按照等級順序進行,上級質量檢驗合格后方可對下級進行控制。進行下級控制時,盡可能使用檢驗合格的控制點,便于對控制點進行二次檢驗。若控制點偏差超出控制范圍并無法與甲方協商取得理想結果,則不予應用,應重新設置圖根和首級。

3、實地檢驗。利用全站儀設站,設站位置通常符合就近原則,并且能夠保證全方位檢測周邊地物[3]。

4、匯總檢測數據。匯總各個地區的檢測數據,并且計算控制點與實地之間的誤差值,根據誤差和其他參考資料確定地形圖是否可用。

(二)制定具體修測方案

1、零星修測。在原有地物和控制點的基礎上進行修測,并對原有控制點進行一定程度的更改。若原有控制點遭到一定程度上的破壞,則可以在地形圖上選擇3-5個特征點,并通過后方交會的方法驗證特征點,通過驗證后方可進行修測。

2、成片修測。通過高級控制點對首級控制點進行連測,便于檢驗控制點并提高其精度。如果誤差偏移量過大,嚴重超出范圍標準,則需要偏移整片地形圖,并繼續對其進行修測工作,從而確保測繪精度達到規定標準。

3、部分修測。當只對部分區域進行修測,且修測區域多于整體區域的3/4時,應選擇重新測量,并重新選擇控制點。另外,該區域的控制網,包括水準控制網和GPS控制網均應重新設定,并根據相關要求規范地形圖的測繪,從而滿足城市建設需要。

(三)實施修測

1、全要素修測。全要素修測即對地物進行全方位修測,并且以不同時期的不同規范標準來規范修測地物,在對數字地形圖進行測繪的過程中,一般來說均采用全要素修測方法。

2、重點要素修測。當面對某些任務量很大且任務面較廣的測繪項目時,通常采用重點要素修測方法,由于規定時間過于緊迫,且缺乏修測力量,因此,往往只是針對某些有特定需求的要素進行測繪。在正式修測前,首先應向水利、城建等相關部門提出修測申請,以獲得相關資料,并在地形圖上標志出重點修測區域,為修測計劃提出詳細的切實可行的修測方案。

(四)修測數字地形圖注意事項

1、質量評價。為了確保數字地形圖有著較高的質量評價,需要嚴格控制數字地形圖的圖根,并且嚴格檢驗各項控制系統以及地形圖的精確度。

2、在對地物進行修測與測繪前,應利用先進的地理信息系統取得相對準確的測繪數據,并對數據進行分類,數據的分類形式與測繪軟件中的分類形式應保持一致。

3、保證修測區域與周邊地物進行和諧的銜接,若周邊地物出現偏移,則應主動對偏移地物一同修測。

4、盡量完整保存歷史數據,嚴防歷史數據丟失。在單位專門建立檔案管理處,保存每次的測量數據,以見證城市的發展。

5、在測繪時,可加入甲方的特殊要求,便于處理地理信息。

結語:

綜上所述,全站儀測碎部點可能出現一定的問題,但是本文針對這些問題,提出了相應的解決措施。在對數字地形圖進行修測工作時,首要任務位收集相關資料,評定原圖是否可用,然后針對不同的修測要求制定具體修測方案,之后即可對數字地形圖進行實地修測,完成修測后還應對修測結果進行完善與檢驗。在完成修測方案時即應組織專家團隊對修測策劃進行審核,經過審核后方可進行施工。只有嚴格控制修測方案與修測流程,才能更好的完成數字地形圖的修測工作,并有效提高數字地形圖的修測質量。

參考文獻:

[1]楊曉明,段莉.數字地形圖測繪中的幾個問題探析[J].測繪通報,2004,10(21):42-45.

篇4

關鍵詞:三維數字地形圖;三維規則網格;地形模型;地物模型

中圖分類號:TH761文獻標識碼: A

引言

二維的表達方法具有很大的局限性,二維數字地形圖雖然簡化了空間地理信息理解和表達的過程,但是卻損失了空間地理信息的真實性和完整性。三維數字地形圖主要用大比例尺表達小區域的地理信息,對客觀世界的表達更完整、更準確、更直觀,表達地形時能反映真實地表微小的高低起伏;而表達地物時能很直觀地顯示物體的空間立體結構或形狀。如圖1所示。

三維數字地形圖中空間數據的采集精度和二維數字地形圖的精度要求一樣,但對測繪技術有更高的要求。不僅要采集所有地形和地物的特征點以及地物的高度,而且采樣點相對比較密集,采集更多的信息或數據。并且繪制地形和地物的方法也與二維數字地形圖有明顯的差別。省略了符號表示的復雜性和不直觀性,可視化的效果更加直觀、精細。

三維空間數據的獲取方法

三維數字地形圖對地理信息精細、完整的表達是建立在大量細致的數據采集基礎上的。目前,獲取大比例尺三維數字地形圖空間數據的方法主要有以下四種:

數字攝影測量技術。用攝影測量的方法建立空間地形立體模型,量取密集的數字高程數據來建立三維數字模型。這種方法較適用于較大區域的三維數字地圖。

全站儀測量技術。這種方法可以獲取三維的空間數據(即包括Z坐標值),并且全站儀對于Z坐標值的獲取精度較高。全站儀測量技術是采集三維數字地形圖地形和地物特征點、線最理想的手段,且能夠測量地物的高度,它較適用于小范圍、大比例尺且精度要求高的三維數字地形圖,但費時費力。

GPS RTK技術。GPS RTK和全站儀測量都是大比例尺三維數字地圖中數據采集的主要手段,但是GPS RTK在該領域的應用受制于城市中衛星信號接受不足以及高程異常的缺陷,且在獲取地物的高度值h時有一定難度。

以地圖為數據源的三維空間數據的獲取方法。這種方法雖然也有一些概略的地物高度信息,但很難準確推測其高度,所以用這種方法制作三維數字地形圖的精度較差。獲取各種面狀、線狀和點狀地物的高度值是表達地物立體形狀的數據基礎,但是,目前的三維空間數據采集方法都難以采集地物的高度值。這是三維空間數據采集的難點。

三、紙質地形圖的數字化原理

AutoCAD是最成功的繪圖工具軟件之一,用AutoCAD制作數字地形圖通用性最好。地形圖主要是由一系列的等高線、地形點、地物及各種構造線構成。AutoCAD可用點、線條及文字等信息力-便快捷地標繪出任何實體,因此,完全可用AutoCAD繪出1張地形圖的全部信息。數字地形圖實質上就是把紙質地形圖上的全部信息準確地復制到AutoCAD繪圖區域,并按其格式記錄下來的過程。紙質地形圖(亦稱基礎地形圖)上等高線由不規則的光滑曲線構成,用AutoCAD的樣條曲線命令Spline描述,地形圖中的獨立高程點可用繪點命令Point描述,地形圖中的房屋建筑等直線條實體用繪直線命令Line來繪出其形狀。一旦把基礎地

形圖的全部信息復制到AutoCAD平臺,并給這些信息賦予高程值,就獲得1張與基礎地圖完全一致的具有三維坐標的數字地形圖。

四、三維地形與地物繪制

三維地形的繪制

常見的數字地形表達方式有三種:等高線模型、不規則格網模型(TIN)和規則格網模型(Gird)[。等高線模型利用等高線上的點直接生成三維地形會具有明顯的臺階痕跡,而且等高線也無法很好地表達特殊地貌(例如陡坎、溝壑等)。不規則格網模型(TIN)也就是不規則三角網,是由不規則分布的采樣點生成的連續三角形來逼近地形的真實表面,沒有格網結構規則而且其表面分析能力比較差。規則格網模型(Gird)具有等間距均勻分布的特性,三維規則格網模型表達地形更加直觀、精細、逼真(如圖2所示),在表達特殊地形方面(例如陡坎、干溝、隆等)有更大的優勢。二維數字地形圖用二維符號很難表示特殊地形的空間形狀或者結構,而用三維規則格網地形模型就能直觀地顯示出來,省略了符號表示的復雜性和不直觀性,可視化的效果更加直觀、精細(如圖3所示)。

三維數字地形圖表達地形的精細程度取決于采樣高程點的細致程度,三維格網的分辨率取決于地圖比例尺,也取決于地形的復雜程度。可考慮用多分辨率的格網模型表達地形,對地形簡單的平原區域格網大一些,地形復雜的山區格網小一些,這樣不僅表達地形的起伏更真實,且數據冗余更小。

三維地物的繪制

傳統的二維數字地形圖所有地物用二維符號表達,所有的地物都在高程為零的同一個平面上顯示,地物的高程和高度等地理信息用等高線和高程點來判斷。這種表達方法顯然比三維數字地形圖抽象和概略很多。

二維數字地形圖上最難以精細和形象表達的是線狀地物的空間立體形狀。表達線狀地物的空間立體形狀不僅要表達其在水平方向的拐點,同時也要表達其在垂直方向的各個拐點,即在高程或坡度上明顯變化的點。二維數字地形圖在表達線狀地物的時候僅僅用其特定的二維符號表示其水平方向的拐點或形狀,并不能直觀地顯示其在垂直方向的真實位置和形狀,圖4和圖5說明了三維數字地形圖表達線狀地物的優勢。

五、三維地形與地物的空間匹配集成技術

三維數字地形圖包括地形模型以及地表和地下的各種地物模型,地物模型必須要和地形模型融合匹配在一起,各種地物模型與地形模型必然發生聯系。在地形和地物建模的基礎上,如何將三維地形和地物數據無縫融合是關鍵的技術。假如地物與地形沒有很好地匹配,就會出現地物飄浮在空中或是地物切入地表下面的情況,不符合真實空間位置的表達。因此,必須采用以下方法才能實現二者的無縫匹配集成。

測量地物特征點時,必須測量其高程值,以便地物特征點能被當作高程點使用。同一個建筑物各個特征點的高程點值應相同,外業采集高程值略有差異時取其平均值。

2)采集地物特征點時,不僅要采集其在水平方向的拐點,還要采集其在垂直方向的拐點。

3)將所有地物特征點當作高程點用于生成三維格網的地形模型。

根據以上提出地形和地物建模及其匹配集成的方法,在某試驗區外業測量時采集了符合比例尺1∶500精度要求的三維空間數據,開發程序繪制了三維數字地形圖(如圖1(b)圖所示),并實現了三維量算及空間分析等功能(如圖6所示)。

六、三維數字地形圖的應用

三維數字地形圖在城市規劃和工程設計中具有廣泛的應用前景,它為規劃和設計人員了解現場、開展設計提供了更為直觀和詳盡的地理信息,而且規劃和設計結果同樣可以實現直觀的三維可視化,也為規劃和設計人員表達其規劃和設計思想提供了方便。

結束語

能準確地描述和表達地面的高程和地物的高度,提高了數字地圖的空間表現能力和量測水平,從而提高了人們對地圖的空間認知能力和空間分析能力。

三維數字地形圖將傳統的二維數字地形圖拓展成三維的地理空間信息,可以查詢任意特征點的平面坐標和高程等信息,從三維空間的角度去理解和表達真實的客觀世界萬物它們之間的空間結構關系。它能準確地描述和表達地面的高程和地物的高度,提高了數字地圖的空間表現能力和量測水平,從而提高了人們對地圖的空間認知能力和空間分析能力。隨著三維數字地形圖的不斷發展和完善,相信不久地將來它在城市規劃和工程設計中一定會有越來越好的應用前景。

參考文獻:

[1]郭嵐,楊永崇. 3維數字地形圖及其應用的研究[J].測繪通報, 2002(2): 57-62.

[2]郭嵐,楊永崇,唐紅濤.三維數字地形圖及其地形、地物表達方式探討[J].工程勘察, 2009, 37(4): 67-71.

[3]史文中,吳立新,李清泉.三維空間信息系統模型與算法[M ].北京:電子工業出版社, 2007.

篇5

【關鍵詞】帶狀地形圖;繪制;技術法規

1.測圖作業之前準備工作

1.1選擇測圖作業時段

測線沿線地物地貌復雜多變,為獲取完整的數據,理論上必須根據衛星可見預報和天氣預報選擇最佳觀測時段。衛星的幾何分布越好,定位精度就越高,衛星的分布情況可用軟件查看多項預測指標,根據預測結果合理安排工作計劃。衛星可見預報原則:(1)RTK作業前要進行嚴格的衛星預報,選取PDOP6的時間窗口。編制預報表時應包括可見衛星號、衛星高度角和方位角、最佳觀測衛星組、最佳觀測時間、點位圖形幾何圖形強度因子等內容;(2)衛星預報表的有效期以20天為宜,當超過20天時,應重新采集一組新的概略星歷進行預報;(3)衛星預報時應采用測區中心的經緯度。當測區較大時,應分區進行衛星預報;由于種種原因,上述情況很少能做到,只能在實地測量時根據實際情況再來確定。

1.2測圖作業準備

(1)參數轉換:眾所周知RTK直接測出的為WGS84坐標,而我們所使用AUTOCAD軟件要使用數字坐標,而非經緯度坐標,這就要進行坐標轉換,就是參數轉換。選取能覆蓋路線的首級控制點進行參數轉換,參數轉換點必須在三個以上。記錄參數轉換結果。RTK碎部點測量平面坐標轉換殘差不應大于圖上±0.1mm。RTK碎部點測量高程擬合殘差不應大于1/10基本等高距;(2)基準站點位要求:基準站的選擇必須嚴格。因為基準站接收機每次衛星信號失鎖將會影響網絡內所有流動站的正常工作;周圍應視野開闊,截止高度角應超過15o;周圍無信號反射物(大面積水域、大型建筑物等),以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾;基準站應盡量設置于相對制高點上,以方便播發差分改正信號;基準站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發射源200米外,要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。

2.基準站運行期間作業要求

盡管各RTK設備在設計時考慮到防水、防曬等因素,但作業時應盡量避免烈日暴曬或雨水淋濕;基準站工作期間,工作人員不能遠離,要間隔一定時間檢查設備工作狀態,對不正常情況及時做出處理;由于基準站除了GPS設備耗電外,還要為RTK電臺供電,可采用雙電源電池供電,或采用汽車電瓶供電。條件許可時,可采用12V直流調變壓器直接同市電網路連接供電。

3.RTK作業準備

在RTK作業前,應首先檢查儀器內存或PC卡容量能否滿足工作需要;由于RTK作業耗電量大,工作前,應備足電源。

4.RTK作業要求

由于RTK一般采用缺省2m流動桿作業,當高度不同時,應修正此值;在信號受影響的點位,為提高效率,可將儀器移到開闊處或升高天線,待數據鏈鎖定后,再小心無傾斜地移回待定點或放低天線,一般可以初始化成功;在穿越樹林、灌木林時,應注意天線和電纜勿掛破、拉斷,保證儀器安全。

4.1 RTK碎部數據采集作業

相對于地形控制而言,測繪具體的地物和地貌是測區碎部,因此稱為地形碎部測繪。地面上的地物、地貌形態雖然多種多樣,但這些形態總是可以概括、分解成各種幾何形體的。而任何幾何形體都是不同的面構成的,任何面又都可由一些具體決定性的點所連成的直線或曲線來確定。可以說,各種地物、地貌的形態最終是由點決定的。我們把決定地物、地貌形態的點稱為地物特征點或地貌特征點。地貌特征點和地物特征點統稱碎部點。碎部測量實際上就是測定地物、地貌碎部點在圖上的點位及其高程,然后依次描繪出各種地物、地貌。首次作業時,遵循“從整體到局部” 、“先控制后碎部” 、“由高級到低級” 、“步步有檢核”的原則。每次作業順序為:確定基站點時,要盡量保證大的可視區域,同時,還要保證有可通視的已知點。所以,在實際作業時一般將測站點定在較高的坡或山頂,以避免經常遷站。

4.2 測站點檢核及校核

在測量一定點數(一般為300點)后或遷站時,要進行一次測站點檢核。檢核方法為:重測某一已知點(一般為后視控制點),檢核兩次誤差是否符合技術要求。如果誤差超出范圍則所測數據有誤,應找出原因進行改正。

道路工程為滿足出圖要求,一般按照1:2000進行地形圖測量(除橋梁、隧道和大型構造物使用1:500或1:1000)。中線兩側各250米寬,遇到互通區增加測圖寬度。線路兩側各100米范圍內的地形圖測量,嚴格按規范要求進行詳測,對中線附近的路、溝、渠、河流等準確測定其位置;地面上的通訊線桿、高壓線桿、輸電線桿等逐個測繪表示,地面下的通訊線、光纜線等測定其地面標志;山區線路上的懸崖峭壁測繪其頂部及底部,控制其范圍及走向;線路兩側各50米范圍內的房屋、單位、獨立工礦等按1:1000要求詳測表示。沿線的村鎮、單位、工礦、河流、溝渠、道路等,調查其名稱并注記。高程點注在具有代表性的地物上,地物的特征點上,如:溝渠的頂底部、陡坎的頂底部、路口及拐彎處等,圖上每平方分米不少于12個。其余按1:2000地形圖要求詳測表示。線路兩側各100米范圍外的,按1:2000地形圖要求可綜合表示。由于RTK對衛星信號和天線上方高度角的要求,線路兩側需詳測的居民地和RTK無法測量位置應使用全站儀進行測量。外業測量應實地勾繪草圖或者使用編碼測量,以為內業成圖所需。

4.3內業成圖

內業成圖使用專業成圖軟件系統(如南方CASS或北京威遠圖等)進行編輯和處理成圖。將野外所采集數據傳輸至計算機中,利用軟件自動生成點文件,采用分層、分色的要求表示地物、地貌。將同一類地物放在同一層次,分色統一,代碼到位,盡量使用成圖系統的菜單繪制圖形,便于合并、縮放、接邊、數據提起等再處理工作。數字化作業時捕捉解析編輯細部點,若數據與勘丈草圖不符,應及時提出,問題解決后再行作業。數字化圖按一定的順序進行,對明顯的具有分塊作用的地物先輸入,例如河流、道路等。然后依元素的主次進行分塊作業。一塊圖全部輸入后即做自查校對,清理差、錯、漏。各圖塊全部輸入后再作通篇閱讀。對規則的地物,如居民地房屋等,必須保證圖形符合其投影規律,必要時可用輔助線方法得到正確的圖形。然后根據高程點文件利用軟件構網自動建立DTM模型,對部分不合理網形利用軟件的刪、增、改功能進行編輯修改,然后自動追蹤繪制等高線。對軟件的自身功能,自動追蹤等高線不合理的地方,進行手工修改,符合野外實際地形。注意繪制地形圖期間,應時常存儲數據,以免造成不必要的損失。公路帶狀地形圖與普通地形圖一樣,都應遵照有關規范規定繪制。地形圖編繪應為無地物壓蓋地物;清理無用圖層;圖面干凈整潔。最后保存為AutoCAD格式文件(*.dwg)。

5.結語

本文主要研究了在公路勘測設計中,帶狀地形圖的測量技術及編繪技術。隨著科學技術的發展,GPS定位技術的廣泛應用于公路勘測設計,使勘測工作者擺脫繁重的外業工作,加快了作業進度,提高了測量精度,是公路勘測的現代化手段之一。本文分析了GPS技術在道路工程測量中應用中的顯著特點;概述了GPS全球定位系統在公路測量中的應用;同時研究總結了RTK技術用于現代公路勘測設計的帶狀地形圖測繪。

【參考文獻】

[1]楊俊志全站儀的測量原理及其檢定[M].北京:測繪出版社,2004:95-143.

[2]徠卡TPS800系列全站儀使用手冊.http://省略/UploadFiles/20071

2910113347.pdf.

篇6

關鍵詞:地形圖測繪;土地開發整理項目;應用

地形圖測繪在前期的土地開發整理項目中占有相當重要的地位。在土地開發整理過程中,地形圖測繪起到了不可估量的作用。它和平時所說的地形測量不一樣,所以說測繪工作比地形測量工作更要具體些,更加需要人的耐心和毅力。地形圖的好壞與準確度,它直接關系到工程項目預算的準確性,在決策的科學性、投資的節約度、工程的規范性上等方面有著不可小視的作用。 隨著時代的不斷進步,越來越多的先進技術與之相結合,在地形圖測繪應用中,數字化成圖的應用、GPS RTK技術的運用、全數字攝影測量等等。地形圖測繪在土地開發整理項目中,起到了充分的發揮作用。

例如:廣東潮州一土地開發工程采用“無編碼、無電子簿、草圖法”的工作模式,將測量得到的數據直接保存到全站儀內存,由司鏡員根據實際情況按時繪制草圖,詳細標注地物屬性及測點點號,并且及時與觀測員核對點號,使得所注點號始終與全站儀記錄點號保持一致,外業完畢,由內業編圖員根據草圖編繪所勘測的地形圖。測繪過程包括測前準備、碎部測量、數據傳輸、圖形編輯、圖形拼接五個主要步驟,監理人員要盡職盡責,要監理整個過程的實施;此工作模式提高了成圖效率和質量,還有它在相關應用方面的優勢,都是常規成圖方法無法超越的。高科技的不斷運用,使得地形圖測繪更加方便與精確,同時,地形圖測繪的應用也給土地開發工程帶來了很大的好處。地形圖測繪在土地開發整理項目中的應用優勢顯得更加淋漓盡致。

施工期間,地形圖測繪主要是為工程施工、工程的驗收、質量評定等提供基礎資料,測繪的部位及測繪的時間直接關系到了各個階段工程的進度問題,要求測繪出圖的時間比較緊迫、對質量的要求比較高、另外還有部分地形分割處于一種相對比較破碎的狀態,所以對于各部位的拼接有很大的工作量,使得測繪工作富有挑戰性。西II標地形圖測繪由于采用了全站儀配合數字化成圖軟件等先進技術手段,有效地解決了上面所說的問題,準時、高效率、高質量地提供了各階段的地形圖,能夠確保工程施工及驗收工作以及評定工作的順利進行。

一般來說,大比例尺地形圖是建筑工程規劃設計和施工中的重要地形資料。尤其是在規劃設計這個階段,不僅要以地形圖為基礎圖,進行總平面的布設,而且還要根據實際需要情況,在地形圖上進行一定的量算工作,以便能夠因地制宜地進行合理的規劃設計。

一、地形圖測繪在土地開發中的三個階段

1在工程的前期進行決策和設計的階段。

在這一階段,對于項目區地形地貌,舊城鎮的地下管線、道路,在土地開發整理中,常常會牽涉到一部分很碎的地形地貌,我們要對它們進行比較,并且要有詳細的數據描述,其范圍內的林地的分布、農業基礎設施、面積等方面的信息,要保證一定的準確性。這樣才可以詳細的分析該項目的可行性以及規劃設計的科學性。

對于這些項目來說,它們涉及到工程,所以要進行可行性的對比分析,另外要審查這些建設計劃,對于前期工程的方案還要把它的優劣程度進行判斷和分析,工程的經濟指標方面也不可缺少對比分析,在不同部門之間的協調關系也要處理好。為其他的部門提供可靠有效的信息,使其作出準確、快速的反應。

2 在工程實施過程中的中期控制階段

施工單位可以根據專門測繪的機構提供的數據來進行設置,依照他們的設計方案來進行施工測控,在這個方面,他們對測量的專業技術要求并不是很高,除非在施工過程中,出現了一些比較復雜的東西,例如如沉降、變形觀測等,這些東西有時需要專業隊伍實施測繪,在通常情況下,一般只需對土地地面高程測量以及小型建筑物的放樣測量,這些工作,一般施工單位都可以自己獨立完成,因為它的難度并不是特別大。在土地開發整理項目完成的時候,這個階段的測繪數據是要作出工程項目的成果圖,到最后反映項目的完工情況,它的測繪結果就一般成了項目管理部門的存檔資料等等。

3 工程項目的完成階段。

當土地開發整理項目完成的時候,要對其進行管理和分析,可以充分利用項目竣工驗收的測量資料和圖片,與施工前的土地開發整理現狀圖及施工設計圖進行對比,研究并且恰當的進行管理,但是如果在施工過程中牽扯到了其他較復雜的活動,則需要請專門測繪機構進行專門施測研究。

地形圖在土地開發整理項目中,要求一定的精確度,這是需要一定的時間和精力的,另外工作人員的協調配合也至關重要。這些工程項目,要有可行性的分析文件,要制定可靠的計劃,同時要明白地形圖測繪在土地開發整理項目中的重要程度。地形圖在土地開發的不同階段的不同應用,都要適當的進行把握,不行的話就要結合實際情況,而不能只是依靠紙上談兵,這樣的話,才能充分發揮出地形圖測繪在土地開發整理項目中的應用價值。

現今,在地形圖測繪應用中,數字化成圖、GPS RTK技術的運用、全數字攝影測量等等,越來越多的先進技術與之相結合。地形圖測繪在土地開發整理項目中,也起到了充分的發揮作用。例如GPS RTK技術應用在地形圖測繪中,3GPSRTK在土地整理規劃工程測量中的應用實例分析。

以某土地整理規劃工程測量中GPSRTK測量技術的應用為例,說明該技術的應用情況以及地形圖測繪在土地開發整理項目中的重要作用。測區地處于北部。該縣充分利用原有未開發、未利用的土地,把它們合理開發整理為優質高產田,提高了土地生產力,改善了生態環境,增加了地區的經濟收入。根據要求,設計人員要在土地整理規劃工程中實施勘測設計,在該工程的勘測中,如果采用常規測量手段施測,那會使工程進行地十分困難,很難在短時間內完成測量工作,以滿足業主單位對測量工作的要求。為此,采用GPSRTK測量技術作為此測區的實測技術手段,該技術在地形圖測繪中的完美應用,測繪工作的速度和效益得到了大幅度提高,工期減少了近一半的時間,取得了很好的實際運用效果。

地形圖測繪在土地開發整理項目中,工程測繪在土地開發整理中起到了基礎性的作用。原因如下:

(1)要得到科學的決策,地形圖測繪為它提供了數據保障。決策要科學,就要不斷的獲取和共享基礎的信息數據。理想的測繪成果要有對于資源、環境、公共設施、基礎設施等等的描述,來體現這個開發的地方的地形、交通、水系、人扣等等信息。

(2)節約投資。土地開發整理是一項大投資,工程施工過程應嚴格的控制預算,不能夠大筆的進行揮霍資金,要能夠以預算控制工程決算的步驟,不斷地進行控制與節約。從一開始,就要為工程的資金做好準確的打算,雖然說一定的超額預算是可以的,但是不能夠超出太多的資金,那樣的話,土地開發整理項目到最后的盈利性就不會特別大,有可能會產生虧損了。所以這就要求有科學合理的規劃設計方案。

(3)規范土地開發工程的行為。俗話說:沒有規矩,不成方圓。在土地開發整理中,規矩就是各種施工驗收的規范,而對于這些規范,有科學的設計是我們工程實施的先決條件,有可靠的實施性,在施工中,必須嚴格按照工程設計進行,要設計好符合實際情況的計劃,還要有詳細的測繪資料,可以對決策者有一定的好處,能反映出設計中所需要的數據。

二、地形圖測繪在土地開發整理項目中應用的意義

1. 為土地開發整理項目申報規劃設計提供基礎信息。

規劃設計就是以當地資源、環境、社會經濟條件、交通、地形地貌等項目區基礎信息數據為基礎,因地制宜,對項目區進行規劃設計。測繪成果應該另外附加這些要素,形成數據庫,確保規劃設計能具有可行性。

2. 提高土地開發整理項目投資效率。土地開發整理是一項很大投資;我們在工程施工過程,應大概的預算一下所需要的基金,以預算控制工程決算的步驟進行,從工程的一開始,我們就要開始節約資金,控制所需要的錢財,以免以后的資金不足或者其他的問題。要做到這一點,必須制定一套準確并且詳細的工程項目測繪成果計劃,必須要能夠認清現實狀況,要充分反映開發區域內的一切現狀,因為它是否準確,直接關系到選擇什么樣的項目方案和投資方案,并且還關系到怎么樣去投資才能夠達到最大的經濟效益。

3. 為規范施工的行為提供一定的依據。土地開發整理中的規矩就是要各種施工驗收規范,而這些規范所執行的先決條件是有科學的工程設計,施工的時候要嚴格的按照這個工程設計進行,另外還要搞好符合實際情況的設計,不能夠瞎編亂造或者過高于實際,要能盡量的反映出所要的數據。

三、相關的建議與結論

施工單位可以根據專門測繪的機構提供的數據來進行設置,依照他們的設計方案來進行施工測控,在這個方面,他們對測量的專業技術要求并不是很高,除非在施工過程中,出現了一些比較復雜的東西,例如如沉降、變形觀測等,這些東西有時需要專業隊伍實施測繪,在通常情況下,一般施工單位都可以自己獨立完成,因為它的難度并不是特別大。在工程項目完成并且驗收的階段,在這一階段的測繪數據是工程項目的成果圖,最終將反映項目的竣工現狀,它的測量成果一般要存檔,所以測量精度要達到比較高的水平,要有全面的內容要求。

毋庸置疑,精確詳細的測繪工作可以提高后期工作的精度,但是并不是越詳細就越好,因為這在一定的程度上,會使得測繪的費用提高。因為不同的工程項目有他們各自的特點,于是早測繪工作上也有著不一樣的要求,一切都要從低成本高收益的原則出發,用最少的錢到達最好的目的,不僅要有很好的精確度,而且要達到很好經濟利益。

要建立統一的平臺,有一定標準的成圖規定,不斷得提高各方面信息資源的共享,提供它的可信度和可依賴度,可以為相關的部門提供它們所需要的準確信息,讓他們可以決策正確。這樣的話,各個部門之間,各個行業之間,都可以更加準確的達到一定的高度,可以給使用者和決策者提供更加準確的數據,可以更加有利于科學的實施,保證工程項目的有效實施,可以到達多方共同盈利的目標。

土地開發整理項目中測繪工作極為繁瑣零碎、涉及面廣、工作量大,如何利用好測繪技術來服務土地開發整理項目。在土地開發整理項目中,地形圖的測繪可以使工程更加有計劃性,更加科學性,并且能夠更加工程的效益性。有效合理地把地形圖測繪應用于土地開發整理項目,不僅可以加速工程的進度,而且有利于工程師的正確判斷。此外,從上文的分析中,我們可以知道地形圖測繪在土地開發的三個階段的重要作用,而且是對整個土地開發整理項目的屬于推波助瀾的基礎作用,不管怎么樣,我們應該適當的運用地形圖測繪,使之更好地為土地開發整理項目服務,更好的創造出更大的價值,能夠使整個開發項目如火如荼的順利進行,使它的經濟效益更大化。

參考文獻:

[1]韓霽昌、成生權、張紅凱.測繪如何在土地整理中發揮作用[J].中國土地,2003第7期.P39-41

篇7

山區大比例尺數字地形圖運用以往傳統的測繪方法很難快速達到目標,本文首先簡要介紹無人機低空航攝系統,并通過實例驗證無人機低空航攝系統測繪山區地形圖的優勢。

關鍵詞:無人機;大比例尺;地形圖

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

doi:10.19311/ki.16723198.2016.10.088

0 引言

延安位于黃河中游,屬黃土高原丘陵溝壑區。延安地貌以黃土高原、丘陵為主,屬于典型的山區,就意味著測繪像延安這樣的山區大比例尺地形圖想用常規的測繪方法完成數字地形圖的測繪是非常困難的。本文將簡要介紹利用無人機航空攝影技術如何快速高效的進行數字測圖。

1 無人機低空航攝系統

無人機低空航攝系統是以無人機為飛行平臺,利用高分辨率相機系統獲取遙感影像,利用空中和地面控制系統實現影像的自動拍攝和獲取,同時實現航跡規劃和監控、信息數據壓縮和自動傳輸、影像預處理等功能,是具有高智能化程度、穩定可靠的,具有較強作業能力的低空遙感系統。

本文所述無人機飛行平臺為“大地鷹”智能化測繪無人機,采用彈射自動起飛、程控超視距智能飛行執行、自動開傘降落,且體積?。C身長0.95m,翼展15m)、重量輕(空機重1kg,機翼載荷71g/ dm2),具有很強的實用性。市場上針對無人機數據影像處理的相關軟件比較多,本文影像后期處理軟件采用武漢大學開發的DP-Grid低空航測數據處理系統軟件,立體采集、編輯成圖采用適普公司的全數字攝影測量VirtuoZo和清華山維的EPS軟件完成。

2 航空攝影測量外業

2.1 作業流程圖

2.2 像片控制地標點布設

測區航攝采用SWDC-4數字航攝儀,該相機集成了GPS精密單點定位技術,可在航空攝影時,獲取每張航片攝影瞬間的像主點坐標。

2.2.1 像控點布設方案

成圖區域內,均采用四角兩線法布設像控點,即在區域網四角各布設一個平高控制點(如圖2所示),同時在區域網兩端垂直于航線方向敷設兩條控制航線(構架航線)。其四角像控點布設在構架航線和基本航線六片重疊處,航向跨度控制在18條基線以內;旁向跨度在8-10航線為加密區域。為了檢查內業空三加密精度,區域中間須布設3-5個空三加密檢查點。為了提高內業空三加密精度,四角平高控制點及檢查點采用了地標像控點。

2.2.2 像片控制地標點的布設要求

(1)地標像控點應布設在基本航線6片重疊區域,且應與構架航線保持3片重疊。像控點地標布設時,應保證影像目標清晰,便于空三加密時,能夠準確量測像控點目標幾何中心位置。

(2)自由圖邊的像控點應布設出測區范圍線20~30米。

(3)像控點布設點時,應考慮到采用GPS儀器測量時應滿足的條件要求:像控點點位便于安置儀器,視野開闊,視場內障礙物的高度角不宜大于15°;點位距周圍大功率無線電發射塔(如電視塔、電臺、微波站等)不小于200米,距離高壓輸電線和微波無線電信號通道不小于50米,點位周圍無強烈反射衛星信號的物體。

(4)地標點布設應依據航攝設計書提供的WGS84大地坐標系成果布設,利用手持GPS導航儀在實地定位確定地標點位置。

3 航空攝影測量內業

(1)選擇模型加密點:在區域范圍進行航線自動匹配構建自由網(或人工逐片手動選擇模型標準點),并通過自動匹配或人工選擇模型連接點實現航線內的模型連接以及航線之間的模型連接。主要工作包括自動相對定向、影像自動匹配選擇模型連接點(或人工手動方式選擇模型標準點)、自動轉點與自動量測等。

(2)自由網平差、轉刺控制點:航線自動匹配構建自由網完成后,對匹配或人工選擇的模型標準點進行檢查,剔除各粗差點。人機交互選擇自動匹配失敗時,反復進行航線自動匹配構建自由網,剔除各粗差點,人工消除區域網平差時超限的連接點。

模型連接點應分布均勻,且應選在標準點點位位置。各模型間連接點數不得少與2個。特殊困難地區標準點位置影像目標不明顯,選不出點時,可盡量在標準點位最近的位置人工選點。為了提高加密精度,另外每像對非標準位置處應增選1~2個連接點,來增強模型連接網形強度。

4 全數字立體測圖

(1)相對定向:相對定向完成后,各模型相對定向點數不得少于50個且要均勻分布。上下視差不得大于0.015mm。特殊困難地區,可適當放寬點數要求。

(2)絕對定向精度:絕對定向完成后,各模型定向精度必須滿足相關要求。絕對定向后,檢查員應進行檢查。對于定向時超限的像對,由加密技術負責人認真分析原因進行解決。對于個別模型定向精度超限且無法解決時,必須經技術負責同意后方可作業,并且要記載說明。

(3)數據采集原則。

①對于相鄰要素嚴格按照范圍采集,相鄰的邊要嚴格捕捉,不應存在裂縫重疊等錯誤拓撲關系。

②采集矢量要素前,采集設備必須正確設置各項測圖參數。嚴格按照規定要素標準圖層代碼進行采集,文件配置必須有檢查校核記錄。

③要素根據立體模型判讀,立體模型中地物輪廓全部或部分可以看清的,測標用“小十字”,做到不變形、不移位、不遺漏。若立體模型中觀測對象被植被、房屋陰影所遮蓋而無法準確判讀,采集時用與觀測對象圖式符號相近的符號繪出范圍線,并進行標記,由外業實地精確定位、定性。在采集中對于依比例尺表示的地物,測標應立體切準地物的輪廓線;不依比例尺表示的地物,測標應立體切準其定位點或定位線。

④使用流線進行數據采集時應注意及時調整流線參數,使線條流暢、光滑。

⑤按內業立體模型定位、外業定性的原則進行數據的采集,保證數據的完整性、正確性,確保采集數據不斷缺、遺漏、移位。采集過程由檢查員進行的檢查,如若出現差、錯、漏的現象,檢查員對于未按模型采集或漏采的地物、地貌應當重測或補測。

⑥整幅圖的數據采集完成后,圖幅之間要相互接邊,最后輸出*.dxf數據格式供后工序使用。

(4)外業調繪及精度檢查:為了檢查成果的可靠性,在測區不同區域采集了100多個明顯的地物點和地形點統計精度,其中地物點點位中誤差0.483m(小于規范要求的0.6m),結果完全滿足《1∶5001∶1000 1∶2000外業數字測圖技術規程》(GB/T 14912-2005)中1∶2000地形圖的測量精度要求。

5 結語

本文介紹了無人機低空航攝在山區大比例尺數字地形圖測繪項目中的應用,并在延安市山區測圖中進行實際運用,通過實例驗證了無人機低空航攝系統在山區地形圖測繪項目中的優勢,首先,大比例尺數字地形圖測繪應用無人機低空航攝生產,完全可以達到精度要求,尤其是1∶2000比例尺;其次,相比傳統測量技術,無人機測量可以很大程度的減少外業工作量,降低生產成本,提高作業效率;最后采用無人機低空航攝系統不僅能獲得數字地形圖,還能獲得三維立體圖和正射影像圖,為后期的規劃設計等各環節提供了更為直觀的基礎資料。

參考文獻

篇8

關鍵詞:城鎮;數字化;地形圖測繪;集成管理

數字化地形圖測繪可以將地球表面的人工與自然相關信息都詳盡反映出來,為城鎮進一步建設發展提供有效的信息數據。數字化地形圖測繪項目是一個較為繁雜與艱苦的工程,工程進度較慢,城鎮周邊實際情況也比較復雜。在進行實踐操作的過程中,因為測繪工作員工、測繪相關設施、測區周邊環境等因素的影響,往往會導致測繪質量達不到工程要求,需要重新進行測繪,又或者是返工等情況,導致測繪項目進度得到保證,加大了項目的成本。而為了在規定的時間內完成測繪相關工作,經常會導致返工率與成本的提高,所以項目涉及的部門往往會在原先計劃的測繪時間基礎之上進行工期的追加,導致項目成本提高,效益降低。怎樣在提升項目整體效益的基礎上,將項目風險降到最低是當前很多測繪部門研究的重點問題。

1.數字化地形圖測繪的現狀

伴著科技的進一步發展,地形圖測繪工程在測繪技術與測繪設備方面都得到了較快發展,當前數字化地形圖測繪是測繪發展的主要趨勢。數字化地形圖測繪一般是用全站儀進行實地測量,將野外采集的數據自動傳輸到電子手簿、磁卡或便攜機內記錄,并在現場繪制地形(草)圖,到室內將數據傳輸到計算機,人機交互編輯后,由計算機自動生成數字地圖,并控制繪圖儀自動繪制地形圖。由于全站儀測量精度較高,而電子記錄真實可靠,所以全野外地面數字測圖是幾種數字測圖方法中精度最高的一種,也是城市地區的大比例尺測圖(尤其是1:500測圖)中最主要的方法。伴著Global Positioning System、Geographic Information System等科學技術的發展,數字化地形圖測繪項目也有了更廣泛的應用。

與傳統地形圖測繪方式相比較,數字化地形圖測繪技術不單單是方法的進步,更是技術方面的突破。數字化地形圖測繪方式突破了測繪業與其他行業的界限,從剛剛開始的首級控制到最后地形圖完成,全部采用一體化的操作。突破了逐級控制、分級布網的基本測繪原則。在進行小部位測繪的時候,也可以不用受到圖幅邊界的影響,在進行外業測繪的時候能不采取分幅操作的方式,直接在內業成圖的時候就進行分幅與接邊的相關操作。這方面與傳統的白紙測繪相比較,既可以提升測繪項目的質量,又可以有效減少測繪工期。然而在地形圖測繪中引進數字化方式,雖然有許多方面的優勢,因為將內業與外業的界限打破,在實際操作步驟方面還是較混亂,往往導致項目出現沒有程序的狀況,進而延長了工期,提高了項目成本,也加大了項目的風險,因此需要加強項目的集成管理研究。

2.項目集成管理在地形圖測繪項目中的應用

現今針對地形圖測繪項目的探究趨勢是怎樣提升項目的精度,提高項目的質量水平。較少應用項目集成管理的策略對地形圖測繪項目開展一體化的管理。在實踐操作中,假設某個測繪部門一味地追求測繪作業的質量,而沒有考量到項目的周期與項目成本的控制等方面,即便可以根據原先測繪方案的需求完成項目任務,測繪所需周期需要較多時間,項目成本也較高,項目效益較小,同樣很難得到市場的認可。假設在地形圖測繪工程之中,能較好地應用項目集成管理的相關策略與理論,將施工周期、成本控制、質量監管等元素都進行集成管理,同時將風險監控引入項目管理,能大幅度提升工程的利潤。也只有做到這樣,才可以讓測繪部門通過測繪項目獲得較大的整體效益,提升其市場競爭能力。

3.測繪項目集成管理研究

3.1架構測繪項目三要素集成網絡模式。1.小生境遺傳算法基本原理在生物學中,小生境(niche)是指特定環境下的一種生存環境。生物在其進化過程中,一般總是與自己相同的物種生活在一起,共同繁衍后代;它們也都在某一特定的地理區域中生存。在這些群體內部,也不失有一些優秀個體。在用遺傳算法求解多峰值函數的優化計算問題時,經常是只能找到個別的幾個最優解,甚至往往得到的是局部最優解,而有時希望優化算法能夠找出問題的所有最優解,包括局部最優解和全局最優解?;具z傳算法對此無能為力。既然作為遺傳算法模擬對象的生物都有其特定的生存環境,那么借鑒此概念,我們也可以讓遺傳算法中的個體在一個特定的生存環境中進化,即在遺傳算法中引進小生境的概念,從而解決這類問題,以找出更多的最優解。在測繪項目中,我們可以利用此種算法架構成本控制、測繪工期管理、項目質量監控三方面的因素所共同構成的集成網絡優化模型。這種模型的特色是群體中個體與個體相互間的信息交換與群體搜索化方式,梯度信息不再是搜索主要依靠的信息,在此種算法中搜索有著較強的宏觀搜索技能。小生境遺傳算法是一類一體化的優化計算方式,由于其通用性強、算法較為簡單,且能適應兩種以上的運算的并行處理,有著較為廣泛的應用等特點。

3.2測繪項目的風險預測。在本研究中應用BP神經網絡架構風險監控模型,BP網絡是一類多層的前饋神經網絡。它的名字源于在網絡訓練的過程中,調整網絡的權值的算法是誤差的反向傳播的學習算法,即為BP學習算法。BP算法是Rommel hart等人在1986年提出來的。由于它的結構簡單,可調整的參數多,訓練算法也多,而且可操作性好,BP神經網絡獲得了非常廣泛的應用。據統計,有80%~90%的神經網絡模型都是采用了BP網絡或者是它的變形。BP網絡是前向網絡的核心部分,是神經網絡中最精華、最完美的部分。BP神經網絡雖然是人工神經網絡中應用最廣泛的算法,但是也存在著一些缺陷,例如學習收斂速度太慢、不能保證收斂到全局最小點、網絡結構不易確定。

3.3測繪項目四要素集成。由測繪項目工期-質量-成本三要素集成網絡計劃模型優化后得到的工期值、質量值、成 本值(沒有考慮實施的風險),即為測繪項目實施的各自的目標值。然后我們根據風險預測的結果對上述目標的優化結果作進一步的修正,就得到集成了風險因素的工期、質量、費用值。 該結果更符合客觀實際,更具實際指導意義。

3.案例分析

實驗采用某城鎮基礎測繪項目,總面積約99km?; 計劃測繪時間為4個半月,測區地勢自北向南呈階梯狀下降地表河流主要有三條。測區內交通便利,氣候屬于暖溫帶干旱大陸季風氣候,四季分明,春、秋季比較適宜外業作業,網絡進度計劃圖如圖3所示,已知數據列于表1,結合實際情況,給出了測繪項目在正常情況下的各工作的正常觀測時間和最短觀測時間下完成各工作的費用和質量相對值。如果提前一天完成工作任務,獎勵金額為500元,拖后一天罰金300元。

3.4運用小生鏡遺傳算法優化求解運用神經網絡能求出各測繪過程的關系矩陣R,如下:

得到了各工作壓縮時間的限制、各工作的關系矩陣和各工作開始時間可能值,就滿足了模型的求解條件,在這里采用線性加權和的形式解決該多目標。至于兩個目標的權值的大小,由決策者根據需要來確定,這里取成本和質量的權值分別為0.6和0.4。采用小生境遺傳算法對網絡計劃多目標進行優化,其結果見表2。

實驗證明小生境遺傳算法對測繪工程網絡計劃優化求解切實可行,而且從表2中我們不但能得到最優解,還可以得到其余次優解供決策者選擇。

3.5神經網絡進行風險預測。在這里我們定義項目的風險公式為:

通過專家打分法來確定其工期風險、質量風險和成本風險的權重,風險的結果是指實際結果與預期結果的差異程度。差異越大風險則越大,反之則越小。各目標風險是指在測繪項目實施過程中,實際結果與目標的差異程度。

3.6測繪項目四要素集成。我們選取表3中的第一組優化結果,根據神經網絡風險預測,此優化結果的風險度R=0.137。根據遺傳算法進行優化后的結果如表3。

參考文獻

篇9

關鍵詞:地形圖測繪 土地開發 規劃 應用

Abstract: along with the construction and the development of agriculture and forestry, land development and planning is also in constant development and expansion, topographic map surveying and mapping function also more and more show. The surveying and mapping engineering is the land development and consolidation project design and construction of foundation, also is the land development and planning project one of the important links. Land development and planning projects topographic map surveying and mapping is correct or not will directly affect the quality of the construction, so topographic map surveying and mapping in the land development and planning and planning of the key.

Keywords: topographic map surveying and mapping land development planning application

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

地形圖測繪是碎步測量的一種,依據是已知點的平面位置與高層,使用一些測繪的儀器與方法,對地物以及地貌特點的平面位置與高層進行的測定,按照一定的測圖比例尺縮小,用不同的線條、符號在圖紙上畫出與地面相似的圖形,地形圖是地圖的衍生物。

一、地形圖測繪土地的開發與規劃項目中應用的意義

(一)投資效率的提高

在土地的開發與規劃中應用地形圖測繪可以提高投資效率。土地的開發作為一項大手筆的投資項目,在工程開始之前我們會做出預算,用預算控制工程進行時的投資。在工程進行的過程中我們更要節約開銷,控制支出成本,以免超出預算造成工程資金不足。一個準確的工程項目測繪師相當重要的,這套工程的測繪要準確并且詳細,測繪圖的準確性直接關系到工程的設計與投資方案,更關系到投資的具體實施,而工程的投資直接關系到后期經濟效益的多少。

(二)基礎信息的提供

地形圖測繪中的地形是包括地物與地貌。地物指的是地面上的物體,像房屋、道路、河流等。地貌指的是地面的樣貌,地球表面上各種各樣的高地與凹地的總稱,其中向平原、高原、斷崖等。在對土地的規劃進行設計的時候,關于測繪對象土地的地形地貌、環境、交通等基礎數據的信息是必不可少的,設計要因地制宜。地形圖測繪就是要將這些基礎信息形成一個系統,設計的可行性就是建立在這些基礎數據的基礎上的。

(三)作為依據來規范施工

無規不成方圓,施工驗收對于土地的開發來說是重要的規矩,怎樣才能正常順利通過驗收呢?首先要設計要有科學性,有實施的可靠性。在施工過程中,嚴格按照設計施工,設計要根據地形測繪的數據庫、符合設計情況進行設計,設計也要對所需的數據進行反映,不能使設計高于實際。

二、地形圖測繪在土地開發與規劃項目中的應用

由于地形圖測繪是要求很高的準確性,所以這需要很多工作人員的配合與協調工作,也需要一定的時間與精力。土地的開發與規劃項目要有制定可靠性高的計劃,要清楚地形圖測繪的重要性。筆者首先從工程的三個階段總結分析了地形圖測繪的應用,并對一個地形圖測繪的實際應用例子進行了分析。

(一)地形圖測繪在工程中三個階段的應用

1、工程前期

工程項目的施工一定要嚴格按照設計執行,而符合實際的設計一定要依靠詳細的測繪資料,這些測繪資料要反映出設計所有所需數據,因此工程實施之前的測繪是非常重要的。在工程前期這一階段,對將要施施工程的這一區域進行地形圖測繪,會詳細了解這一區域的地形地貌,在實行土地開發與規劃過程中,即使遇到復雜的地形狀況也能很好按照設計實施,因此測繪的準確性直接影響了設計的可行性與科學性。

土地的開發與規劃一定會設計到以后的工程,因此地形圖測繪影響了土地的開發,而土地的開發直接影響到了以后的工程建設,所以地形圖的測繪一定要保證其準確性。而且要對工程建設計劃的審查,并判斷與分析前期工程方案的優劣程度,對比工程經濟指標,這些都與地形圖測繪有很重要的聯系,

2、施工中期

在施工過程中期,施工單位可以將測繪的數據資糧作為一種依據,按照設計方案進行施工測控,因為設計方案是按照測繪數據的資料來設計的,反過來設計也是測繪數據的一種反映體現。一般情況下施工單位對于測繪的測量技術并沒有太高的要求,特殊情況排除在外,通常情況下施工單位對于那些難度并不大的測繪測量就可以單獨完成,像測量土地面積或者是測量小型建筑物的放樣;但對于相對復雜的情況,像沉淀或者是變形的測量時,這就需要專業測量隊伍依靠專業一點的知識來實施測繪。工程完成后,可以將這個階段的測繪數據進行整理并存檔,以作為以后的參考資料。

3、工程完成后

任何工程在完成后,都要進行驗收,整理這些工程完工后的測繪數據,并與工程前期和工程中期的測繪測量數據資料進行對比研究,而且一定要進行很好的管理。當在施工過程中期發生了復雜的情況,在工程完成后一定要請專門的研究部門進行測繪研究。

(二)地形圖測繪的應用實例分析

隨著科技的發展,越來越多的先進技術被應用在到了地形圖測繪中,像數字化成圖技術、GPS RTK技術等等使得地形圖測繪在土地開發整理項目中發揮了更大的作用。

遼寧省某一土地開發工程中,采用了“無編碼與電子簿、草圖法”的模式,在全站內存中保存了測量數據資料,再由工作人員根據實際情況進行繪圖,將標注物的屬性與測點點號進行詳細的標注,及時與觀測員進行點號的核對,以保證標注點號的一致性,再根據草圖經編圖人員的繪制,地形圖就被制作出來了。測繪的重要步驟:事前準備、碎步測量、數據傳輸、圖形編輯、圖形整理。

這個工作模式提高了地形圖的成圖效率,也提高了地形圖的質量,并且在其他相關方面也有優勢,更是常規成圖的方法不可能超越的。新技術的不斷被應用,可以增加地形圖測繪的精確度,也使測繪變得更加的方便快捷。與此同時,地形圖測繪的更好發展也給工程的開發帶了很多的好處,土地開發與規劃中地形圖測繪的重要地位也就更加被凸顯出來。

工程施工過程中,為了工程施工、驗收與質評等基礎資料的提供,這是地形圖測繪實施的必要,而且測繪也關系到了工程各個施工階段的進度,所以在時間比較緊迫的情況下,測繪面臨的工作量較大,面對這樣的挑戰,就更需要先進技術這種科技的手段,能夠高效率、高質量保證測量順利進行,也能夠有效保證工程施工等的順利進行。

三、地形圖測繪土地開發與規劃中的發展前景

隨著科學技術的發展,可以說地形圖測繪在土地的開發與規劃中的發展是一片前景大好形勢。伴隨數字城市建設的興起,再加上GPS與GIS技術在圖形測繪中應用的深入,對地形圖測繪的精確度與科學性也就提出了更高要求。數字化地形測繪中的數字地圖是GIS的一個分系統,能為地理信息在當今信息時代的發展提供可靠的保障。在現有地形圖測繪技術的基礎上,進行更多新模式的探索,測繪技術也隨著測繪儀器也在突飛猛進的發展,相信隨著土地開發與規劃的發展,測繪與設計的更好結合與提高,以后地形圖測繪的工作也會變得越來越好。

參考文獻:

篇10

公歷逢5年份,按省局的布置今年各站需進行測驗斷面的地形測繪工作。大范圍利用全站儀與數字化地形成圖系統測繪數字地形圖,在我省水文系統還是第一次,面對此項新的工作,有的同事可能會感到無從下手,應朋友的邀請,在此把本人這幾年利用全站儀和CASS軟件方面的一些感受寫出來,僅供各位同事參考。

一、建立平面控制坐標系。對每一個站在測前都應先確立使用何種平面控制坐標系,有條件的站(如測站附近有國家三角點或者能用GPS的站),應建立大地坐標系,無條件的站可建立測站獨立的平面直角坐標系(起始方位角以磁北為0度)。以下介紹采用獨立平面直角坐標系的測站如何測繪地形圖。

1、對于地形變化不太復雜的站。首先需在測繪地形圖的范圍內選擇一個儀器站點并打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘,對這一儀器站點的要求是:視線開闊,能看到測圖范圍內的大多數碎部測點。建立后視站點,其方法是在儀器站點上架好全站儀,將羅盤儀或指北針放在全站儀上,使全站儀視線與指北針的正北方向一致,將全站儀水平方向止動,在其視線前方一定距離的點位上打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘。用四等水準測量上述兩點的高程。

2、確定兩站點的坐標。首先假定儀器站點的坐標,一般假定為:北向N(X)=10000.000,東向E(Y)=10000.000,其高程Z=測定值。測定后視站點坐標,其方法是先用全站儀測定兩點間的平距,后視站點的坐標為:北向N(X)=10000.000+兩點間的平距,東向E(Y)=10000.000,其高程Z=測定值。 二、野外測繪工作。一般采用草圖測記法,需先繪出測區草圖,將各碎部測量點上的點號記錄在草圖的相應位置上,并注記地物地貌。 詳情見附件 歡迎免幣下載

1234.rar