發(fā)布時間：2022-07-05 14:38:54
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)字化測繪技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：高速公路 勘察設(shè)計 數(shù)字化 測繪技術(shù) 應(yīng)用
中圖分類號：U412.36+6文獻標(biāo)識碼：A
隨著我國改革開放的不斷深入，我國經(jīng)濟和科技都得到很快的發(fā)展，尤其是近年來，政府不斷加快城市化進程，使得相關(guān)部門不得不盡快完善城市交通建設(shè)，以便人們生活能便利出行?？萍妓降奶嵘秊楣房辈旃ぷ魈峁┍Ｕ稀?shù)字化測繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計中得到很好的應(yīng)用，其能提升勘察結(jié)果數(shù)據(jù)的高精準(zhǔn)度，并且信息數(shù)據(jù)十分詳細，極大地提升了高速公路勘察工作的效率和質(zhì)量。因此，數(shù)字化測繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用具有重要的作用和意義。
1高速公路勘察設(shè)計中主要的工程測量工作
高速公路勘察設(shè)計施工工程測量工作的重要組成部分，在工程施工前必須要進行勘察工作，為公路路線的合理規(guī)劃提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，并且能根據(jù)信息資源繪制帶狀地形圖，對公路縱橫面進行測量，然后繪制成施工設(shè)計圖紙。因此高速公路勘察設(shè)計工程測量工作十分重要，其具體的工程測量主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 [1]
1.1勘察設(shè)計的準(zhǔn)備階段測量工作
設(shè)計前工作人員要進行初步的測量，才能對公路段施工情況有一個具體的了解，才能勾勒出基本的路面地形圖，進而才能深入進行下一步勘察設(shè)計工作。初步階段設(shè)計工作人員要擬定修建原則，選定設(shè)計方案和計算主要工程數(shù)量，并且提出施工方案建議和編制工程預(yù)算等，這些工作要順利進行必須要對整個工程項目有初步的了解，通過勘察得知施工基本面積和施工難度，進而才能計算工程基本施工成本。初步設(shè)計具有不確定性，一般會根據(jù)工作特殊情況，設(shè)置兩套方案，方案一一般是在1：10000地形圖上做多個必選方案，紙上布線完成后，然后再按照1：2000的比例進行地形圖測量工作，在1：2000的地形圖上進行紙上定線，設(shè)置公路通道。在初步設(shè)計工作人員需要進行平面高程控制測量、地形圖測量以及必要的平縱橫測量等工作，這些方面是初步設(shè)計工作的主要內(nèi)容。
1.2施工圖紙設(shè)計階段工程測量工作
在初步勘察完成后，工作人員會對施工地形各方面的情況有一個初步了解，在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，工作人員要確定施工圖紙，因此，工作人員要在1：2000比例圖上進行方案比選，確定最終施工路線方案。在這個部分工作中，工作人員需要對中線放樣進行測量、公路縱橫面測量、主要施工點地形圖測量以及主要控制地物高等控制測量等方面的工作。這些都是高速公路勘察設(shè)計中需要進行的測量工作，其對測量的精度有相當(dāng)高的要求，而數(shù)字化測繪技術(shù)的普及和使用，恰好能滿足勘察設(shè)計測量的需求。[2]
2數(shù)字化測量技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用
2.1控制測量
控制測量主要在高速公路工程地面地形的測量方面，通過測量在地面布設(shè)一系列的控制點，然后準(zhǔn)確的確定這些點的位置，方便工作人員能順利進行放線和測量放樣等工作。首先要根據(jù)設(shè)計方案的比例圖，根據(jù)比例圖中初步設(shè)定的位置展開測量，工作人員要利用數(shù)字測繪工具，搜集相應(yīng)的路基、構(gòu)造物等資料，進而能更好的進行控制測量，并且確保測量工作效率和準(zhǔn)確性。
2.2坐標(biāo)系統(tǒng)測量
坐標(biāo)系統(tǒng)測量主要是地面水準(zhǔn)面、參考橢球以及坐標(biāo)系等方面的測量和確定。地面水準(zhǔn)面是接近地球自然表面的不規(guī)則橢球曲面，工作人員應(yīng)該選擇比較相近的物體與之接近，然后用簡單數(shù)學(xué)表示的體形來代表，確定坐標(biāo)位置。一般坐標(biāo)測量要利用基礎(chǔ)的測繪儀器，對高斯平面直角坐標(biāo)以及坐標(biāo)分帶進行測量。 [3]
2.3獨立高等控制測量
獨立等高控制測量主要是利用GPS技術(shù)測距、定位以及建立三維坐標(biāo)系統(tǒng)，這方面的工作需要利用GPS衛(wèi)星高空掃面技術(shù)，為勘察設(shè)計工作人員提供信息數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)操作簡單，其精準(zhǔn)度非常高，因此，在勘察設(shè)計測量工作的運用具有積極的推廣意義。
2.4地形圖航空攝影測量
地形圖航空攝影測量主要是根據(jù)公路工程特點，長路線采集，在飛機上安裝攝影機，然后對觀測地區(qū)進行高空攝影，以獲得高清的視頻圖像，然后將攝影圖像與地形圖進行比對分析，最終能清楚的確定公路工程施工設(shè)計方案，避免對周圍路面基礎(chǔ)的影響。高空攝影獲取地形圖像后，工作人員還要處理高航攝影的圖像，根據(jù)控制點的布設(shè)，測定公路平面、高程三維坐標(biāo)，并且糾正航攝中的誤差。其次，工作人員還要形成業(yè)內(nèi)圖，讓勘察設(shè)計工作人員能更加清晰的觀察地形圖。
2.5數(shù)字地面模型設(shè)計
數(shù)字地面模型信息采集施工構(gòu)建地面模型的重要前提和依據(jù)，工作人員要利用數(shù)字測繪技術(shù)，大量采集地形點三維坐標(biāo)，按照一定的數(shù)學(xué)模型分析和聯(lián)網(wǎng)，最終通過空間點的連接，構(gòu)建施工設(shè)計所需要的地形起伏數(shù)字模型。這種模型的建立和使用能提升 施工設(shè)計方案的科學(xué)性和可行性，進而順利完成公路工程。數(shù)字測繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計工程測量工作中的應(yīng)用范圍十分廣泛，工作人員要充分利用現(xiàn)代化數(shù)字化技術(shù)，提升勘察測量結(jié)果的精確度，確保設(shè)計方案的可行性。 [4]
3結(jié)束語
綜上所述，數(shù)字化測繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用具有重要的作用和意義，并且實踐證明數(shù)字化測繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用具有很好的效果。數(shù)字化測繪技術(shù)的高精準(zhǔn)度、操作簡單以及其能節(jié)約大量的勞動力資源等，這些方面的優(yōu)勢使得高速公路勘察工作效率和質(zhì)量都得到提升。因此，未來我國技術(shù)研究工作人員還需要進一步開發(fā)新工藝和新技術(shù)，不斷的完善公路勘察設(shè)計工作的基礎(chǔ)設(shè)備，進一步提升勘察工作的水平和質(zhì)量。
參考文獻：
[1] 竇愛霞,王曉青,袁小祥.基于機載LIDAR的建筑物震害自動識別方法[A]. 中國地震學(xué)會空間對地觀測專業(yè)委員會2012年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C]. 2012
[2] 郜鍵,孫劍峰,魏靖松,王騏.基于條紋管激光成像雷達水下目標(biāo)探測研究[A]. 魯豫贛黑蘇五省光學(xué)（激光）學(xué)會2011學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C]. 2011
關(guān)鍵詞：數(shù)字化；測繪；優(yōu)勢；應(yīng)用；發(fā)展前景
隨著經(jīng)濟發(fā)展的加速，測繪作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、國防建設(shè)提供了及時的保障手段；為環(huán)境保護、防震減災(zāi)等提供了及時有效的服務(wù)措施，已成為與人民生活息息相關(guān)的有機構(gòu)成。因此，現(xiàn)代信息社會下，加強數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，推進測繪科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展作為測繪專業(yè)這項浩瀚工程中不可或缺的根基，其重要性已經(jīng)受到全社會的廣泛關(guān)注。也正因測繪中數(shù)字化技術(shù)的運用，使測繪工作中元素的訴求更為清晰，信息的傳達更加科學(xué)準(zhǔn)確，手法的運用更加豐富多彩?？梢哉f，當(dāng)今信息時代下，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用成效是測繪工作的關(guān)鍵保障。因此，從這個意義上來說，探討數(shù)字化技術(shù)在測繪中的應(yīng)用意義非凡，影響深遠。
一、數(shù)字化測繪技術(shù)
現(xiàn)代的數(shù)字化測繪技術(shù)是伴隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測量儀器的智能化而興起的一門新興的測繪技術(shù)?！皵?shù)字中國”、“數(shù)字城市”等概念的提出以及相關(guān)數(shù)字化工程的啟動，特別是全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數(shù)字化測繪和地面測量先進技術(shù)的發(fā)展，使工程測量的手段和方法產(chǎn)生了深刻的變化。工程測量的服務(wù)領(lǐng)域也相應(yīng)進一步延伸，而且正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展。
二、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢
數(shù)字化技術(shù)在測繪專業(yè)中的應(yīng)用有著傳統(tǒng)測繪手段無法比擬的優(yōu)勢，如：通過多媒體手段，讓測繪在圖文并茂的、豐富多彩的人機交互操作模式中更為形象、直觀的展現(xiàn)出應(yīng)用的效果。且在人跡罕見的地區(qū)，數(shù)字化技術(shù)更是彌補了傳統(tǒng)地籍測繪手段大量依靠人力的測繪模式，因此，數(shù)字化技術(shù)在測繪專業(yè)中的應(yīng)用具體有積極的現(xiàn)實意義，有著諸多便利之處。
（一）形象直觀
傳統(tǒng)測繪手段下線條、符號、數(shù)字、文字等數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜，若非具有一定的專業(yè)知識，很難看懂。而數(shù)字化技術(shù)可以通過多媒體的模擬，在屏幕上直觀生動地反映出測繪中的基本元素，如：地形、地貌特征以及地籍要素。且一目了然、通俗易懂。
（二）方便快捷
數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用下的測繪產(chǎn)品可以隨時補充修改，因地制宜，做出調(diào)整。無論是使用、維護，還是更新都具有方便快捷的特性。
（三）科學(xué)精準(zhǔn)
在城市建設(shè)中，各種測繪數(shù)據(jù)需要進行反復(fù)比對、分析，進行可行性評估，以使土地資源利用達到最佳效率，對測繪技術(shù)的要求益發(fā)精準(zhǔn)細致，如：城市交通道路網(wǎng)的科學(xué)規(guī)劃，城市建筑布局的綜合考量等等。利用數(shù)字化技術(shù)下應(yīng)用測繪成果，可運用多媒體進行各種規(guī)劃與設(shè)計，可以方便地進行許多方案的設(shè)計與比較，對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析，因此得出的結(jié)論往往更為科學(xué)、準(zhǔn)確。
總而言之，在數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用下，大大提高了測繪作業(yè)的自動化、科學(xué)化、規(guī)范化，應(yīng)用水平的提高也在日新月異，顯示出諸多優(yōu)越所在。測繪實踐也表明，數(shù)字化技術(shù)的運用是現(xiàn)代測繪的發(fā)展方向，符合現(xiàn)代社會發(fā)展的需求，因此，在測繪專業(yè)可持續(xù)發(fā)展進程中，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用大有可為。
三、數(shù)字化技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
大比例尺地形圖和工程圖的測繪，是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結(jié)合的艱苦的野外工作，同時還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。
隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP系統(tǒng)的出現(xiàn)，把野外數(shù)據(jù)采集的先進設(shè)備與微機及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來，形成一個從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統(tǒng)。系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖，也可提供軟盤，為專業(yè)設(shè)計自動化，建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
80年代以來，我國數(shù)字化測繪技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用發(fā)展很快，成效顯著。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不同，國外研究成功的數(shù)字化測繪系統(tǒng)不適合國情，難以推廣應(yīng)用，只有依靠自己研究開發(fā)。1987年北京市測繪設(shè)計研究院在國內(nèi)首先完成了“大比例尺數(shù)字化測圖系統(tǒng)”（即DGJ）的軟件開發(fā)，并通過技術(shù)鑒定，1990年被建設(shè)部列為第一批技術(shù)推廣應(yīng)用項目之一，在80多個城市及工程測量單位推廣應(yīng)用，同時又有十幾個大專院校、儀器公司和工程測量單位，先后開發(fā)和研制出多個類似的數(shù)字測圖系統(tǒng)軟件。目前投入使用的數(shù)字化測圖軟件主要有以下類型：
（一）使用全站儀或半站儀，在野外數(shù)據(jù)采集采用編碼和繪制草圖，利用各類記錄器或微型計算機記錄，數(shù)據(jù)輸入計算機進行數(shù)據(jù)處理和圖形編輯，繪圖儀輸出成圖，所采集的數(shù)據(jù)可以繪制成不同比例尺地形圖或?qū)I(yè)圖，也可進入數(shù)據(jù)庫，如北京市測繪設(shè)計研究院研制的DGJ系統(tǒng)、南方測繪公司研制的CASS系統(tǒng)、瑞得公司研制的RPMS系統(tǒng)等。
（二）利用全站儀和便攜機（即電子平板）相結(jié)合，在野外采集數(shù)據(jù)，無需編碼，測量數(shù)據(jù)直接進入電子平板繪圖，現(xiàn)場修改編輯顯示，最后由繪圖儀輸出成果，其特點是電子平板在測站代替常規(guī)測圖板直觀，便于修改。另一種是便攜機由跑尺人員操作，測點觀測數(shù)據(jù)通過遙控信號轉(zhuǎn)換，自動送到便攜機，測點實時顯示在屏幕上，跑尺人員進行圖形編輯，更能保證成圖質(zhì)量。前者如清華山維公司研制的EPSW電子平測圖系統(tǒng)。后者如廣州開思公司研制的SCS遙感電子平板系統(tǒng)。根據(jù)調(diào)研的不完全統(tǒng)計，目前我國有60%城市與工程測量單位已不同程度的應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)。目前存在的難題是數(shù)字化測繪系統(tǒng)的數(shù)據(jù)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)還不能滿足GIS的要求，所以，要制定一套標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)格式，使得數(shù)字化測繪成果既能滿足地形圖和專業(yè)圖的需求，同時又能通過數(shù)據(jù)交換滿足各類GIS的應(yīng)用，才能更好地推動數(shù)字化測繪技術(shù)的發(fā)展。
四、數(shù)字測繪技術(shù)在工程測量中的發(fā)展前景
在未來的測繪領(lǐng)域，工程測量的數(shù)字化測繪軟件的研發(fā)將進一步深化，將出現(xiàn)功能齊全、效率更高、使用更加靈活的軟件系統(tǒng)。一方面數(shù)字測繪技術(shù)[5]與GIS的結(jié)合將更加緊密，數(shù)字信息的采集通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換直接進入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)一測多用，數(shù)據(jù)共享，將實現(xiàn)全球數(shù)據(jù)更新和空間基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的動態(tài)管理。另一面數(shù)字測繪技術(shù)與工程設(shè)計施工相結(jié)合的軟件系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用將會有更新、更快的發(fā)展，為勘測、設(shè)計、施工建立專業(yè)信息管理系統(tǒng)創(chuàng)造良好的條件。
隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各種復(fù)雜的、特殊的、精密的工程建設(shè)不斷增多，相應(yīng)對工程測量技術(shù)的要求也越來越高。21世紀是知識經(jīng)濟的信息時代，推進數(shù)字測繪技術(shù)的發(fā)展及其在工程測量中的廣泛應(yīng)用，大力促進工程測量技術(shù)方法和手段的更新?lián)Q代，使工程測量技術(shù)向電子化、自動化、數(shù)字化、信息化方向邁進是工程測量技術(shù)發(fā)展的基本目標(biāo)。
參考文獻：
[1]張健. 工程測量中數(shù)字技術(shù)的研究[J]中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，（07）.
[2]鄒振興. 數(shù)字化測繪技術(shù)的特點及在工程測量中的應(yīng)用探討[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè)，2008，（19）.
[3]賀麗娟，曹振。數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。西北水電，2002。
【關(guān)鍵詞】測繪技術(shù)；現(xiàn)代工程測量；應(yīng)用；發(fā)展分析
前言
隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測量數(shù)據(jù)在采集和處理過程中的自動化程度也日益提高，逐步向數(shù)字化、實時化和規(guī)范化的方向上發(fā)展。如今，隨著以全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、地理信息技術(shù)（GIS）等各種新技術(shù)在工程測量中的不斷應(yīng)用，為我國工程測量事業(yè)發(fā)展提供了極為堅實的動力。
一、當(dāng)代新興現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展概況
（一）全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）
在進行工程測量的過程中，GPS技術(shù)使用不僅較為簡單，而且測量時間較短，其采取衛(wèi)星導(dǎo)航這一技術(shù)的屬性也在根本上提高了其抗干擾能力，保密性較高。因此，GPS技術(shù)在如今得到了極為廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為在許多行業(yè)中都起到十分重要作用的通用技術(shù)[1]。
在GPS的技術(shù)上，實時動態(tài)的測量技術(shù)（RTK）也得到了極為迅速的發(fā)展，不僅不再需要布設(shè)控制點等復(fù)雜的技術(shù)，而且可以一次成型，大大的減少了人力和物力的成本。因此，在施工放樣工作、工程測繪工作、數(shù)字化測圖工作中都會起到極為顯著地作用。
（二）地理信息技術(shù)（GIS）
GIS立足于計算機編程，以測繪測量為基礎(chǔ)，本質(zhì)上是一種對空間對象進行管理的信息系統(tǒng)。如今，隨著人類社會科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，GIS逐步實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)平臺化和應(yīng)用的社會化?？梢哉f，GIS已經(jīng)成為了當(dāng)代測繪技術(shù)的發(fā)展方向[2]。
（三）遙感技術(shù)（RS）
遙感技術(shù)在測量中的具體應(yīng)用主要是利用波譜進行探索，而后對不同物體產(chǎn)生的響應(yīng)來作為依據(jù)。如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過遙感來感知和觀察事物已經(jīng)更為有效，其應(yīng)用范圍也日益廣泛，在水文、氣象、地質(zhì)、地理、資源環(huán)境等領(lǐng)域都得到了極為突出的應(yīng)用，是一種現(xiàn)代新興的先進空間探測技術(shù)。
如今，航空遙感技術(shù)已經(jīng)成為進行地形圖測繪最為重要的手段，在實踐中得到了極為廣泛的應(yīng)用，不僅可以準(zhǔn)確而及時的收集各種數(shù)據(jù)，而且還能及時的對數(shù)據(jù)進行各種有效的處理。因此，使用者可以獲得更加精確的圖形和數(shù)據(jù)，最終取得更為科學(xué)、準(zhǔn)確的地形測量。
二、現(xiàn)代化測繪技術(shù)在當(dāng)今工程測量中的應(yīng)用
若想對于原有地圖進行數(shù)字化的處理，可以發(fā)揮CIS系統(tǒng)的作用，在原圖數(shù)字化處理中加以應(yīng)用，以高精度、準(zhǔn)確的比例尺和原始性滿足各種要求。目前，利用數(shù)字化儀主要依靠三種不同的方法，即掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入和手扶跟蹤數(shù)字化。
這種數(shù)字化的輸入雖然起步較晚，但是發(fā)展速度較快，輸入準(zhǔn)確，但是也存在著輸入速度慢、勞動強度大等不住。此外，在對于實體空間的位置進行探測和確定時，主要依靠矢量跟蹤，而矢量跟蹤也隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展而不斷升級，自動化程度和有效化應(yīng)用不斷提高。測定三維空間位置所依靠的主要是GPS輸入，能夠準(zhǔn)確的對于地球表面的圖形位置進行準(zhǔn)確的確定，并且不需要進行其他的轉(zhuǎn)換而直接輸入數(shù)據(jù)庫之中，極大地方便了日常應(yīng)用。
在如今的工程測量過程中，使用新型的GPS技術(shù)可以達到厘米級的精度，可以極為快速、準(zhǔn)確的對于各種坐標(biāo)進行確定，如果在野外，依靠測圖軟件便可以一次性的生成電子地圖，十分的方便使用[3]。
在如今的工程測量工作中，使用最多的便是數(shù)字掃描矢量化軟件，這種軟件不僅極為準(zhǔn)確和實用，而且能夠自動提取各種多變形信息，具有著高效、便捷、保真的優(yōu)點。
三、現(xiàn)代化測繪技術(shù)在當(dāng)今工程測量中具體應(yīng)用分析
（一）在地籍測量中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國社會的城市化建設(shè)不斷加快，全國范圍內(nèi)均開展了地籍測量工作，對于地籍地圖的要求也不斷提高，可以十分便捷和準(zhǔn)確的對于全國土地信息進行統(tǒng)計，包括面積、屬性、使用情況等。如今，和傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比現(xiàn)代化的測繪系統(tǒng)在使用中更為便捷，維護也極為方便，具有極為顯著地優(yōu)越性。
（二）在水利工程中的應(yīng)用
采取遙感技術(shù)可以及時的檢測江河湖泊的水文變化，當(dāng)遭遇災(zāi)害時，現(xiàn)代的遙感技術(shù)可以極為準(zhǔn)確的提供信息，使得控制災(zāi)情和預(yù)防災(zāi)害的工作中能夠取得有效地技術(shù)支持[4]。
（三）在工程建設(shè)中的應(yīng)用
在工程建設(shè)中，新型的測繪技術(shù)可以及時的觀測到各種數(shù)據(jù)，不僅有利于工程的施工，而且也能保證工程的安全性，使用也極為方便，簡單的機械裝置便可以完成對于復(fù)雜工地的檢測工作，并且輸送、拷貝、復(fù)制也極為方便，具有極為顯著地應(yīng)用價值。
結(jié)束語
隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的突飛猛進，尤其是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的不斷完善，在客觀上促進了現(xiàn)代測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，測繪技術(shù)已經(jīng)擺脫了原有的附屬地位，而是成為一種新型的科學(xué)。正因如此，我們必須要不斷地進行學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，才能真正的掌握新型的測繪技術(shù)，不僅能夠促進測繪技術(shù)本身的發(fā)展，而且也會對我國社會各項建設(shè)起到極為重要的推動作用。
參考文獻：
[1]曹國忠；楊喜明.測繪技術(shù)在現(xiàn)代工程測量中的應(yīng)用[J]..科技資訊，2013，01（02）：34-36.
[2]吳東.淺談測繪技術(shù)在現(xiàn)代工程測量中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2014，05（05）：56-59.
論文摘要：工程測量有著悠久的歷史，它是直接為國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，緊密與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的學(xué)科。本文分析了我國工程測量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其發(fā)展前景進行了展望。
1前言
工程測量通常是指在工程建設(shè)的勘測設(shè)計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門，其基本內(nèi)容有測圖和放樣兩部分。現(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠遠突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念，它不僅涉及工程的靜態(tài)、動態(tài)幾何與物理量測定，而且包括對測量結(jié)果的分析，甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報。蘇黎世高等工業(yè)大學(xué)馬西斯教授指出：“一切不屬于地球測量，不屬于國家地圖集的陸地測量，和不屬于法定測量的應(yīng)用測量都屬于工程測量”。隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，我國工程測量的發(fā)展可以概括為“四化”和“十六字”，所謂“四化”是：工程測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化，數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動化，測量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化，測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化?！笆帧笔牵哼B續(xù)、動態(tài)、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便。
2我國工程測量技術(shù)現(xiàn)狀
2.1先進的地面測量儀器在工程測量中的應(yīng)用。
20世紀80年代以來出現(xiàn)許多先進的地面測量儀器，為工程測量提供了先進的技術(shù)工具和手段，如：光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等，為工程測量向現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代；光電測距三角高程測量代替三、四等水準(zhǔn)測量；具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量；無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作；電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器；精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2.2GPS定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。
GPS是美國從20世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進行全方位實施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進,軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費用省、操作簡單的GPS技術(shù)代替。
在我國GPS定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域，國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用GPS技術(shù)，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海島或海域測量等也已廣泛的使用GPS技術(shù)。隨著DGPS差分定位技術(shù)和RTK實時差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國AS技術(shù)的解除，單點定位精度不斷提高，GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運載工具實時監(jiān)控、石油物探點定位、地質(zhì)勘查剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
2.3數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。
數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，使大比例尺測圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪,歷來就是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。
常規(guī)的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結(jié)合的艱苦的野外工作,同時還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進設(shè)備與微機及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來,形成一個從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統(tǒng)。系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業(yè)設(shè)計自動化,建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
20世紀80年代以來，我國數(shù)字化測繪技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用發(fā)展很快，成效顯著。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不同，國外研究成功的數(shù)字化測繪系統(tǒng)不適合國情，難以推廣應(yīng)用，只有依靠自己研究開發(fā)。1987年北京市測繪設(shè)計研究院在國內(nèi)首先完成了“大比例尺數(shù)字化測圖系統(tǒng)”(即DGJ)的軟件開發(fā)，并通過技術(shù)鑒定，1990年被建設(shè)部列為第一批技術(shù)推廣應(yīng)用項目之一，在80多個城市及工程測量單位推廣應(yīng)用，同時又有十幾個大專院校、儀器公司和工程測量單位，先后開發(fā)和研制出多個類似的數(shù)字測圖系統(tǒng)軟件。
2.4攝影測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。
攝影測量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用，由于高質(zhì)量、高精度的攝影測量儀器的研制生產(chǎn)，結(jié)合計算機技術(shù)中的應(yīng)用，使得攝影測量能夠提供完全的、實時的三維空間信息。不僅不需要接觸物體，而且減少了外業(yè)工作量，具有測量高效、高精度，成果品種繁多等特點。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測、文物保護和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字攝影測量工作站的出現(xiàn)，為攝影測量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進和應(yīng)用。
航空攝影測量是進行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測繪與更新以及大型工程勘測的重要手段與方法，它可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。目前，我國有100多個城市或工測單位利用航測技術(shù)測制大比例尺地形圖和地籍圖，最大比例尺為1/500。采用的儀器除利用高精度的模擬測圖儀和解析測圖儀成圖方法外，還用立體坐標(biāo)測圖儀與微機連接進行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)微機數(shù)據(jù)處理輸入繪圖機自動繪圖。
3工程測量技術(shù)的發(fā)展展望
展望21世紀,工程測量將在以下方面將得到顯著發(fā)展:
測量機器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進一步增強。
在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng),并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護的各種問題。
大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測量,幾何重構(gòu)及質(zhì)量控制,以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對自動化流程,生產(chǎn)過程控制,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來越高,將促使三維業(yè)測量技術(shù)的進一步發(fā)展。工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴展到人體科學(xué)測量。
多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進行無控制網(wǎng)的各種測量工作。
GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項目,在勘測、設(shè)計、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
在人類活動中，工程測量是無處不在、無時不用，只要有建設(shè)就必然存在工程測量，因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
參考文獻:
關(guān)鍵詞：土地信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、誤差、分辨率、坐標(biāo)變換、矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、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(zhì)生產(chǎn)所必需的基本條件和自然基礎(chǔ)。如何科學(xué)、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(shù)量和空間特點，對于保持耕地總量動態(tài)平衡和土地持續(xù)利用具有十分重要的意義。
隨著社會經(jīng)濟的日趨多樣化，土地部門的業(yè)務(wù)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(jīng)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(wù)要求，各土地管理部門紛紛加入信息化、數(shù)字化的改革大潮。特別是在市場經(jīng)濟條件下，因土地管理部門工作的嚴肅性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性和規(guī)范化要求，管理中任何規(guī)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(shù)（IT）的支持下，才能做到真正的科學(xué)決策和管理。
土地信息系統(tǒng)（LIS）是地理信息系統(tǒng)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(tǒng)。是一種利用計算機技術(shù)及其屬性數(shù)據(jù)進行采集、處理、管理、查詢、分析、應(yīng)用和維護更新的空間信息系統(tǒng)，是土地管理的現(xiàn)代化工具，是土地規(guī)劃和管理定量化、科學(xué)化的方法、手段。但是，在土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中，還存在許多問題，給土地信息系統(tǒng)的建設(shè)及發(fā)揮帶來一定困難。這里僅對土地信息系統(tǒng)建設(shè)中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進行探討。
二、對LIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的認識
數(shù)據(jù)是一種未經(jīng)加工的原始資料，是客觀對象的表示，它可以是數(shù)字、文字、符號、圖像，數(shù)據(jù)是信息的具體表達形式。一個LIS系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。
人們往往以為計算機為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量是可靠的，很少懷疑利用信息系統(tǒng)產(chǎn)生的分析結(jié)果在數(shù)據(jù)質(zhì)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(jié)果甚至?xí)仁止し治龅恼`差更大。這里除軟件、硬件的質(zhì)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(shù)據(jù)本身的質(zhì)量是重要的原因。
眾所周知，數(shù)據(jù)是LIS的“血液”，是組成系統(tǒng)的重要元素。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是土地信息系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵所在；數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低優(yōu)劣，都直接影響到土地信息系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益，決定了系統(tǒng)應(yīng)用價值的大小；數(shù)據(jù)的可靠，質(zhì)量的好壞將直接影響到整個系統(tǒng)的成敗。系統(tǒng)如果不能提供正確、可靠的信息，這個系統(tǒng)也就失去了存在的價值。
數(shù)據(jù)質(zhì)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(biāo)：誤差、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)的精度和不確定性[1]。數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。
統(tǒng)而言之，數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在兩個方面：一是數(shù)據(jù)是否及時反映了現(xiàn)實世界；二是數(shù)據(jù)是否保持了一致性和完整性。
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)來源廣，數(shù)據(jù)采集的任務(wù)重，在數(shù)據(jù)庫建立過程中會出現(xiàn)許多人為和系統(tǒng)的誤差，甚至還有可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯誤，最后采集的數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確反映規(guī)劃和管理的實際狀況，建立在此數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的系統(tǒng)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(shè)”罷了。
數(shù)據(jù)庫（包括空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫）是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部分，也是投資比重最大的部分。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，直接影響系統(tǒng)的功能和應(yīng)用。不僅要根據(jù)技術(shù)規(guī)程衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量，還要從數(shù)據(jù)使用角度分析數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。數(shù)據(jù)質(zhì)量通常是指數(shù)據(jù)的可靠性和精度，它主要用數(shù)據(jù)的誤差來度量的。現(xiàn)就土地信息系統(tǒng)建立過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題作進一步的探討。
三、數(shù)據(jù)源質(zhì)量的問題
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源指建庫中所需要的各種數(shù)據(jù)類型的來源。它是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部份。土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源多種多樣，主要包括有：地圖，地圖是系統(tǒng)最主要的數(shù)據(jù)源，因為地圖是地理數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)描述形式，是具有共同參考坐標(biāo)系統(tǒng)的點、線、面的二維平面形式的表示，內(nèi)容豐富，圖上實體間的空間關(guān)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(tǒng)其圖形數(shù)據(jù)大部分都來自地圖，土地信息系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要有地籍圖、宗地圖、土地詳查圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖、專題圖、乃至地形圖等各種圖件的矢量化地圖數(shù)據(jù)。二是遙感影像數(shù)據(jù),遙感影像數(shù)據(jù)是一個極其重要的信息源。通過遙感影像可以快速、準(zhǔn)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(tǒng)提供了豐富的信息。三是統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括土地的分類、面積、權(quán)屬、分布及質(zhì)量、等級狀況、利用狀況、非法占地等統(tǒng)計資料。四是實測數(shù)據(jù)，包括GPS點位數(shù)據(jù)、地籍測量數(shù)據(jù)等。五是數(shù)字數(shù)據(jù)，包括數(shù)字圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。數(shù)字數(shù)據(jù)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(biāo)控制點坐標(biāo)，宗地面積，面積中誤差、年代、日期等等。屬性數(shù)據(jù)包括圖形、圖像以外的各種文字、數(shù)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(guān)的各種檢索和查詢信息(如：土地權(quán)利人姓名或單位各稱、土地座落，文件檔案的標(biāo)題、發(fā)文機關(guān)、公文字號等等)，以及土地登記、地籍調(diào)查、權(quán)屬審核、登記發(fā)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(jīng)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(guī)劃管理中起著很大的作用。
數(shù)據(jù)源質(zhì)量問題指數(shù)據(jù)的采集和錄入中可能產(chǎn)生的誤差，建庫所需的各種類型的數(shù)據(jù)的可靠性和精度。
從土地信息系統(tǒng)建立的過程來看，它的主要因素有：各種測量數(shù)據(jù)，地圖和遙感數(shù)據(jù)等的誤差；調(diào)查和統(tǒng)計造成的屬性數(shù)據(jù)誤差，以及文檔數(shù)據(jù)的錯誤等，數(shù)字化前的預(yù)處理、手扶踀自動化的分辨率和矢量化精度。
1、遙感數(shù)據(jù)
地理信息系統(tǒng)、遙感和計算機輔助制圖是現(xiàn)代地理學(xué)的重要技術(shù)手段。遙感作為一種獲取和更新空間數(shù)據(jù)的強有力手段，能及時地提供準(zhǔn)確、綜合和大范圍進行動態(tài)監(jiān)測的各種資源與環(huán)境的信息，因此遙感數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的一個重要數(shù)據(jù)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(biāo)物和現(xiàn)象，在距離地物幾公里到幾百里、甚至上千里的飛機、飛船、衛(wèi)星上，使用光學(xué)或電子儀器接受地面物體或發(fā)射的電磁波信號，并從圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來，傳送到地面，經(jīng)過信息處理，判讀分析和野外實地驗證，最終服務(wù)于有關(guān)部門的規(guī)劃決策[2]。土地管理部門可以運用遙感技術(shù)快速獲取現(xiàn)狀空間的信息。
盡管遙感技術(shù)有很多好處，但因其自身特性，獲取的遙感數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性產(chǎn)生的問題，對信號進行數(shù)字化產(chǎn)生的誤差。傳
感器在航線、航向上出現(xiàn)的誤差，大氣輻射產(chǎn)生的誤差，地形和地貌等因素產(chǎn)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(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括利用地面控制對原始數(shù)據(jù)進行幾何校正，圖像增強和分類。對獲取的遙感數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)
各種原始的測量數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的主要來源之一。包括宗地的權(quán)屬界線、位置、形狀、數(shù)量、面積、各級行政界線、地形圖測量等。由于人和環(huán)境的因素，測量數(shù)據(jù)不可避免地受到人為誤差（對中、讀數(shù)、平分等誤差）、儀器、環(huán)境的影響。來源于地面測量的數(shù)字數(shù)據(jù)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(wǎng)的參考基準(zhǔn)、網(wǎng)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(dāng)然原始數(shù)據(jù)誤差受觀測儀器、觀測者和外界環(huán)境三種因素影響。除此之外，還有測量數(shù)據(jù)的實時性以及數(shù)據(jù)老化，采集數(shù)據(jù)的密度不合理，或概括取舍不合理，選取測量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不一致或精度等級不一致造成測量數(shù)據(jù)的不一致的影響。
地籍要素是構(gòu)建土地信息系統(tǒng)極為關(guān)鍵的一步，其測量數(shù)據(jù)的精度高低決定了系統(tǒng)功能能否得到正確和充分發(fā)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(quán)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(yīng)的數(shù)據(jù)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(tǒng)的模擬式外業(yè)測圖方法，另一種是野外全數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法。傳統(tǒng)方法的主要作法是在地籍控制測量的基礎(chǔ)上，用解析法測量出權(quán)屬界址點坐標(biāo)，以控制點或以界址點為基礎(chǔ)施測成地籍圖，要形成入庫數(shù)據(jù)信息，則要通過對原圖數(shù)字化來實現(xiàn)。用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法形成地籍要素數(shù)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(shù)字化儀采點誤差m5等。按有關(guān)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(shù)字化m5的影響因素比較復(fù)雜，誤差產(chǎn)生首先與圖形要素有關(guān)，要素本身的復(fù)雜程度對數(shù)字化精度有顯著影響，數(shù)字化儀本身的精度更應(yīng)引起重視。正常情況下，用常規(guī)數(shù)字化儀進行數(shù)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(tǒng)方法施測，則擬入庫的地籍要素信息很難達到規(guī)定的±5cm的精度標(biāo)準(zhǔn)[4]。
采用野外全數(shù)字化方法，界址點野外數(shù)據(jù)采集一般采用直接測定坐標(biāo)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(lián)合影響，點位精度也肯定在規(guī)定范圍內(nèi)，所以地籍要素信息數(shù)據(jù)的野外全數(shù)字化有利于提高界址點精度，從而保證地籍?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量。
3、調(diào)查、統(tǒng)計、文檔數(shù)據(jù)問題
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中，涉及大量的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這些資料尚存在許多不足之處，為土地信息系統(tǒng)的建設(shè)帶來了一定困難。
建立土地信息系統(tǒng)，必須首先進行土地基本信息的搜集，開展地籍調(diào)查工作，核實宗地權(quán)屬，掌握土地利用狀況，獲得宗地位置、形狀及其面積的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為建庫奠定基礎(chǔ)。
現(xiàn)就地籍調(diào)查工作加以探討，眾所周知，權(quán)屬調(diào)查的工作之一是填寫地籍調(diào)查表。由于權(quán)屬調(diào)查技術(shù)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(diào)查表或多或少會出現(xiàn)下面一些問題。在填土地使用者名稱時，單位本應(yīng)填寫全稱，可出現(xiàn)了類似這樣的情況：某林業(yè)局有3宗地，而在3份地籍調(diào)查表上出現(xiàn)了xx林業(yè)局、縣林業(yè)局、林業(yè)局等名稱。按這樣的名稱錄入建立信息系統(tǒng)，將導(dǎo)致不能正確地自動的歸戶。在填寫土地使用者性質(zhì)時，本應(yīng)該寫“全民”或“集體”或“個體”或“個人”，而出現(xiàn)了“國營”或“國有”或“私營”這樣的名詞。在填寫宗地四至?xí)r應(yīng)說明權(quán)屬界線所經(jīng)地物名稱及歸屬、位置、與誰接壤。但出現(xiàn)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(xiàn)兩宗都至墻中，或一宗至墻內(nèi)另一宗至墻外，但填出了兩宗都至墻外或墻內(nèi)等情況。在填寫界址標(biāo)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(nèi)容還可以猜出，但戶主的姓名、調(diào)查員、勘丈員的簽名等內(nèi)容實在難辯；有的表中該填的內(nèi)容而未填，任意涂改。
共用宗的處理，一個地塊被幾個權(quán)屬單位共同使用，而其間又難以劃清權(quán)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(diào)查表，表上的內(nèi)容按各分宗填寫。這樣做的好處是所填的內(nèi)容詳細，調(diào)查表和土地登記申請書、審批表形成一一對應(yīng)的關(guān)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(fù)雜程度，在填寫四至?xí)r，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(biāo)，又得設(shè)置內(nèi)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(diào)表統(tǒng)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(nèi)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(nèi)部界址點和計算機展點后，會出現(xiàn)界址線混亂的情況。在土地信息系統(tǒng)建庫時，這些內(nèi)部點是不能當(dāng)界址點錄入進庫的。如進庫則在面積統(tǒng)計時，這種內(nèi)部界址點所圍成的區(qū)域的面積就被多統(tǒng)計了一次。
建立完備的信息系統(tǒng)，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(shù)據(jù)；宗地的屬性數(shù)據(jù)（土地登記申請書、地籍調(diào)查表、審批表等）。全省在進行大大規(guī)模的城鎮(zhèn)地籍時，由于受當(dāng)時的條件限制，自動化程度低，各作業(yè)單位作業(yè)水平的不同，或多或少出現(xiàn)一些問題。在建庫時所發(fā)現(xiàn)的問題主要是界址點的坐標(biāo)成果與地籍上的位置不吻合；相鄰宗的同一界址點坐標(biāo)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(diào)查時，只作權(quán)屬調(diào)查，不作規(guī)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(guān)尺寸，用幾何圖形法計算出宗地面積，而不測址點坐標(biāo)和地籍圖。這樣做不利于信息化的管理。
4、圖形數(shù)字化
影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素是多方面的，有相當(dāng)一部分來自于建庫過程中的數(shù)字化過程。建庫過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量，包括數(shù)字化前的預(yù)處理，紙張變形、手扶跟蹤數(shù)字化精度或掃描數(shù)字化的分辨率和矢量化精度。
(1)數(shù)字化前的預(yù)處理
用于數(shù)字化作業(yè)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(zhì)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(fù)原來的尺寸。因此在數(shù)字化時要適當(dāng)?shù)谋壤蜃?，通過仿射變換進行幾何糾正，以減小工作底圖變形產(chǎn)生的位置誤差，達到相應(yīng)的精度。
對不同種類和比例的工作底圖
進行數(shù)字化時，應(yīng)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(yīng)在數(shù)字化后及時變換為系統(tǒng)要求的投影方式。對于不同比例應(yīng)將比例尺和精度記錄到元數(shù)據(jù)中，以便估記由此可能產(chǎn)生的誤差。
(2)跟蹤數(shù)字化
手扶跟蹤數(shù)字是一種自動化精度較低的數(shù)字化方式，其數(shù)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(shù)不斷完善，這種數(shù)字化方式可能成為自動掃描數(shù)字化的一種補充。
手扶數(shù)字化是從地形圖輸入空間數(shù)據(jù)的最廣泛采用的輸入方法。把地形圖放置于數(shù)字化桌上，用手持設(shè)備，跟蹤每一個地圖特征、數(shù)字化設(shè)備精確量測鼠標(biāo)的位置，產(chǎn)生數(shù)據(jù)形式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
影響跟蹤數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素很多；主要有：數(shù)字化底圖中地理要素的寬度、密度和復(fù)雜程度對數(shù)字化結(jié)果的質(zhì)量有著顯著影響。數(shù)字化儀的分辨率和精度對數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量有著直接的決定性的影響?！兜匦螆D數(shù)字化規(guī)范》規(guī)定，數(shù)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(shù)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(dāng)一部分不能達到要求。在選擇數(shù)字化儀時要特別注意其精度指標(biāo)，以滿足LIS工程的需要。數(shù)字化操作員的技能與經(jīng)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(xí)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(biāo)點重合程度的判斷會有一定程度的差異，影響數(shù)字化的質(zhì)量。操作方式（如曲線采點方式和采點數(shù)目）也會影響數(shù)字化數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
假定各種誤差影響符合誤差傳播規(guī)律，手扶跟蹤數(shù)字化的綜合精度應(yīng)按下式求得：[7]
m數(shù)＝±
其中：m數(shù)表示手扶跟蹤數(shù)字化的綜合精度；m定表示工作底圖定向誤差，m儀表示數(shù)字化儀精度，m人表示人為因素誤差。
(3)、掃描數(shù)字化
掃描數(shù)字化用高精度掃描儀將圖像等掃描并形成柵格數(shù)據(jù)文件進行處理，將之轉(zhuǎn)化矢量圖形數(shù)據(jù)。規(guī)范規(guī)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(shù)字化質(zhì)量的因素除原圖質(zhì)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(shù)字化質(zhì)量的影響是至關(guān)重要的。因此，要根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)膾呙鑳x。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(shù)據(jù)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(yīng)注意其是否采用硬件消藍。光學(xué)分辨率代表了掃描儀的分辨率能力，而經(jīng)銷商往往只是給出插值分辨。同時，應(yīng)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(guān)。
②柵格數(shù)據(jù)矢量化的精度損失
在土地信息系統(tǒng)中，柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)各具特點與適用性，為了在一個系統(tǒng)中可以兼容這兩種數(shù)據(jù)，以便有利于進一步分析處理，常常需要實現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。
柵格的矢量轉(zhuǎn)換處理的目的，是為了將柵格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，通過矢量繪圖裝置輸出，或者為了數(shù)據(jù)壓縮的需要，將大量的面狀柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由少量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫。
在柵格數(shù)據(jù)矢量的過程中的細化、跟蹤等均可能引入一些誤差。復(fù)雜圖形全自動化矢量化效果極差，會產(chǎn)生眾多的交叉線，導(dǎo)致多邊形跟蹤錯誤。對此，應(yīng)采用交互式矢量化方法。因此在選擇矢量化軟件時不應(yīng)僅僅關(guān)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(shù)字化方法誤差
掃描數(shù)字化的幾何分辨率是掃描數(shù)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(shù)據(jù)量以平方級速度增長。這往往造成計算機存儲資源耗盡，數(shù)據(jù)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(chǎn)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(dāng)于圖上0.01mm。掃描數(shù)字化綜合精度可按下式計算：
M掃＝±
其中：M掃表示掃描數(shù)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(shù)據(jù)處理質(zhì)量
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立后，其中已經(jīng)包含了數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫建庫所引入的誤差。數(shù)據(jù)庫中的多源數(shù)據(jù)，經(jīng)過系統(tǒng)的各種分析處理后，在形成新的數(shù)據(jù)和最后產(chǎn)品的過程中還會產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。這些問題包括：幾何改正，坐標(biāo)變換和比例變換，幾何數(shù)據(jù)的編輯、屬性數(shù)據(jù)的編輯、空間分析，數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。
1、空間分析
空間分析是對分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)的通稱。從客觀上區(qū)分，可歸納為：空間的圖形數(shù)據(jù)的拓撲運算；非空間屬性數(shù)據(jù)的運算；空間和非空間屬性的聯(lián)合運算等[9]?？臻g分析賴以進行的基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)庫，土地信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)分析，是實現(xiàn)土地資源信息系統(tǒng)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(tǒng)中十分常用的一種分析方法，是用戶經(jīng)常用以提取數(shù)據(jù)的手段之一。通過同一地區(qū)不同內(nèi)容的多幅地圖的疊加組合，產(chǎn)生新的圖形和屬性信息。在這個過程中往往產(chǎn)生拓撲匹配、位置和屬性方面的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。由于疊加時多邊形的邊界可能不完全重合，從而產(chǎn)生若干無意義多邊形。對這些無意義多邊形進行處理的結(jié)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(biāo)變換
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源較多，各種數(shù)據(jù)輸入信息系統(tǒng)應(yīng)便于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行圖形顯示，疊加查詢，統(tǒng)計分析處理。LIS要實現(xiàn)這些功能，一個首要和基本的前提就是各種不同來源的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)必須在一致的地形圖坐標(biāo)系下。但是，在實際的數(shù)據(jù)采集過程中，大量的數(shù)據(jù)坐標(biāo)并不一定屬于系統(tǒng)用戶所要求的坐標(biāo)系，原始數(shù)據(jù)為一種坐標(biāo)系，系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)為另一種地圖坐標(biāo)系，有的數(shù)據(jù)坐標(biāo)根本沒有地理意義，對此情況，必須提供從一種地圖坐標(biāo)系到另一中坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換。
在具體的操作過程中，有可能產(chǎn)生新的誤差。在不同比例尺下對坐標(biāo)數(shù)據(jù)的重新設(shè)立產(chǎn)生誤差，進行投影變換和／或基準(zhǔn)面變換時產(chǎn)生的誤差。生產(chǎn)實踐中為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理，以減小或消除誤差。
坐標(biāo)變換的實質(zhì)是建立兩個平面點之間的一一對應(yīng)關(guān)系，現(xiàn)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(xiàn)坐標(biāo)變換。
一是仿射變換：仿射變換也稱六參數(shù)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(biāo)系中的坐標(biāo)點對；x、y為輸入坐標(biāo)中的坐標(biāo)點時；A,B,C,D,E,F為方程參數(shù)。參數(shù)在坐標(biāo)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(biāo)中x方面和y方向上的縮放尺度。B和D確定旋轉(zhuǎn)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(dāng)式（Ⅰ）、（Ⅱ）中的參數(shù)滿足條件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@時，則得到四參數(shù)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(biāo)系中的坐標(biāo)點對；x、y為輸入地圖坐標(biāo)中的坐標(biāo)點對；A、B、C、D為方程參數(shù)，相似變換實質(zhì)上也是坐標(biāo)系間的平移，旋轉(zhuǎn)和縮放尺度的變換，式中C和D分別為坐標(biāo)在x軸和y軸上的平移大小，為縮放比例，＠＝arctg(B/A)為旋轉(zhuǎn)角度。
為了求出以上公式中的參數(shù)，建立兩種坐標(biāo)之間的仿射（或相似）轉(zhuǎn)換關(guān)系，至少需要三個（或兩個）已知的控制點坐標(biāo)。而實際上，應(yīng)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(shù)值，代入上述方程即建立輸入和輸出坐標(biāo)系之間的仿射（或相似）變換數(shù)學(xué)模型。
可以看出，仿射變換和相似變換都為線性函數(shù)變換模型，可實現(xiàn)對原圖形的平移、旋轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)精度。
3、數(shù)據(jù)變換
(1)CAD向GIS的轉(zhuǎn)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(tǒng)的構(gòu)建與圖形數(shù)據(jù)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(tǒng)構(gòu)建。中小城市這種問題表現(xiàn)得更為突出。為滿足土地確權(quán)發(fā)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(shù)條件的限制絕大部分是采用傳統(tǒng)白紙測圖方法完成的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和在測繪工作中的普及應(yīng)用，1995年之后數(shù)字地圖逐漸取代傳統(tǒng)測繪。但一個不容忽視的事實是，絕大多數(shù)測繪圖軟件是在AUTOCAD上進行二次開發(fā)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(shù)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(shù)字圖說到底僅僅是從傳統(tǒng)的白紙圖過渡到計算機驅(qū)動繪制的白紙圖。本質(zhì)上與傳統(tǒng)測繪沒有什么區(qū)別。有些雖然采用了較高版本的CAD基礎(chǔ)軟件二次開發(fā)成數(shù)字測圖軟件并采用了數(shù)字編碼技術(shù)，但由于較少考慮CAD與GIS的數(shù)據(jù)共享問題(土地信息系統(tǒng)屬于專題GIS)。在著手考慮構(gòu)建土地信息系統(tǒng)時，遇到的突出問題則是如何充分，有效利用已有數(shù)字信息資料，并確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量。
對于傳統(tǒng)模擬圖或難以返成信息的所謂數(shù)字圖只能采用原圖數(shù)字化，形成數(shù)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(shù)，也能返成信息的數(shù)字圖，其數(shù)字信息可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，但由于CAD與GIS圖形數(shù)據(jù)之間其數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)內(nèi)容甚至數(shù)據(jù)概念都有很大差異，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時應(yīng)注意以下三個方面：[11]①數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。不同的軟件有不同的數(shù)據(jù)格式，有些可以通過通用數(shù)據(jù)格式如DXF實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，但轉(zhuǎn)換過程中的數(shù)據(jù)丟失也的確令人煩惱。②數(shù)據(jù)元素轉(zhuǎn)換。CAD與GIS兩者之間的圖形元素不是一一對應(yīng)關(guān)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(zhuǎn)換中，CAD的圖形元素哪些轉(zhuǎn)換成GIS的點，哪些元素轉(zhuǎn)換面面，什么元素需要轉(zhuǎn)換成GIS的屬性數(shù)據(jù)，什么元素則不需要轉(zhuǎn)換到GIS中去等。CAD與GIS圖形元素之間的對應(yīng)關(guān)系，都需要認真細致地加以技術(shù)處理，使空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在輸入系統(tǒng)后正確地連接起來。③拓撲關(guān)系的形成。因為CAD的圖形元素之間沒有拓撲關(guān)系，實現(xiàn)CAD向GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的一個重要內(nèi)容就是要將轉(zhuǎn)換后的圖形數(shù)據(jù)按照一定的技術(shù)要求經(jīng)過編輯，在GIS環(huán)境下建立幾何元素的拓撲關(guān)系。
在實際轉(zhuǎn)換中，還會出現(xiàn)許多意想不到的技術(shù)問題，會影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量，有待進一步解決。
(2)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)中，許多數(shù)據(jù)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(shù)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(xiàn)為點、線、多邊形數(shù)據(jù)。然而，矢量數(shù)據(jù)直接用于多種數(shù)據(jù)的復(fù)合分析等處理將比較復(fù)雜，特別是不同數(shù)據(jù)要在位置上一一配準(zhǔn)，尋找交點并進行分析。相比之下利用柵格數(shù)據(jù)模式進行處理則容易得多。加之土地覆蓋的疊置復(fù)合分析更需要把其從矢量數(shù)據(jù)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)闁鸥駭?shù)據(jù)的形式。
矢量數(shù)據(jù)的基本坐標(biāo)是直角坐標(biāo)(x，y)，其坐標(biāo)原點一般取圖的左下角。網(wǎng)格數(shù)據(jù)的基本坐標(biāo)是行和列(i，j)，其坐標(biāo)原點一般取圖的左上角。兩種數(shù)據(jù)變換時，令直角坐標(biāo)x和y分別與行與列平行。由于矢量數(shù)據(jù)的基本要素是點、線、面，因而只要實現(xiàn)點、線、面的轉(zhuǎn)換，各種線劃圖形的變換問題基本上都可以解決[12]。
矢量數(shù)據(jù)變成柵格數(shù)據(jù)的原理與方法并不困難，但由于矢量數(shù)據(jù)的記錄方式各不相同，也會產(chǎn)生一些問題。如多邊形之間公共邊原來只有一條交界線，轉(zhuǎn)變成網(wǎng)格后成為有一定寬度的界線，產(chǎn)生了一定的近似性。特別是幾條線交叉處，一個網(wǎng)格元素中包括了相鄰的幾種類別，轉(zhuǎn)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(yīng)在允許的范圍以內(nèi)。而減小網(wǎng)格尺寸，雖提高了精度，但大大提高了數(shù)據(jù)的冗余量。
柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要大量的計算機內(nèi)存來存貯和處理數(shù)據(jù)，才能達到與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同的空間分辨率，而矢量結(jié)構(gòu)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(shù)問題來解決。值得注意的是，無論采用哪種轉(zhuǎn)換方法，轉(zhuǎn)換的結(jié)果都會不同程度地引起原始信息的損失。
通過矢量數(shù)字化或掃描數(shù)字化所獲取的原始空間數(shù)據(jù)，都不能避免地存在錯誤或誤差。屬性數(shù)據(jù)在建庫時，也難免會存在錯誤。諸如：空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)，空間點、線、面數(shù)據(jù)的丟失或重復(fù)，區(qū)域中心點的遺漏，柵格數(shù)據(jù)矢量化時引起的斷線等，空間數(shù)據(jù)位置的不準(zhǔn)確、線段過長或過短，線段的斷裂、相鄰多邊形結(jié)點的不重合及空間數(shù)據(jù)的變形等。因此，必須對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行一定的編輯。
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編輯是消耗時間的交互處理工作，對空間數(shù)據(jù)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(biāo)、屬性、坐標(biāo))，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(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形，可以通過比例尺變換和糾正來處理。
在數(shù)據(jù)的編輯過程中，由可能產(chǎn)生一些新的問題。如：線段的相關(guān)與延伸出現(xiàn)的問題，圖形的平移與旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)的問題，刪除“細部多邊形”時產(chǎn)生的誤差，數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)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(shù)字化的內(nèi)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(shù)據(jù)的比例尺不準(zhǔn)確和空間數(shù)據(jù)的變形馬上就可以觀察出來，對于空間數(shù)據(jù)的位置不完整和不準(zhǔn)確則須把遺漏、位置錯誤的地方明顯地標(biāo)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(shù)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(shù)據(jù)是由一定字長的編輯數(shù)碼表示的，由計算機字長可能引起一種誤差。這種誤差出現(xiàn)在各種數(shù)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(shù)據(jù)庫中整數(shù)編碼對面積和周長計算的影響，比例尺變換和旋轉(zhuǎn)變換對拓撲關(guān)系的影響等。削弱誤差影響的主要方法有：改變數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式,采用合適的算法等。
除了數(shù)據(jù)處理精度外，數(shù)據(jù)存儲精度也與計算機字長有關(guān)。16位的計算機在存儲低分辨率的柵格圖像時不會出現(xiàn)問題，但存儲高精度的控制點坐標(biāo)或點位精度要求高的地理數(shù)據(jù)時，則不能勝任。
五、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量
土地信息數(shù)據(jù)在使用過程中往往出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，這些問題包括數(shù)據(jù)的完備程度，時間的有效性，拓撲關(guān)系的正確等。
1、數(shù)據(jù)的完備程度
數(shù)據(jù)的完備程度指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容、及結(jié)構(gòu)方面滿足所有要求的完整程度。包括數(shù)據(jù)范圍、空間實體類型、空間關(guān)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(shù)據(jù)的完整性就越差。在土地信息系統(tǒng)的建庫過程中，數(shù)據(jù)不完整最簡單的例子是缺少數(shù)據(jù)。如計算機從GPS接收機傳輸位置數(shù)據(jù)時，由于軟件受干擾或其它因素的緣故，只記錄下經(jīng)度而丟失緯度，以至造成數(shù)據(jù)不完整。另外由于GPS接收機無法收到四顆或更多的衛(wèi)星信號而無法計算高程數(shù)據(jù)也會造成數(shù)據(jù)的不完整。又如某個應(yīng)用項目需要1:5000的基礎(chǔ)底圖，但現(xiàn)在的地圖數(shù)據(jù)只覆蓋項目區(qū)的一部分，底圖數(shù)據(jù)便不完整。
在土地信息系統(tǒng)底建庫中，涉及大量的地籍檔案。地籍檔案來源于土管機關(guān)的地籍部門，數(shù)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(xiàn)象，進而影響到整個系統(tǒng)的質(zhì)量。
2、數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性
數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢指數(shù)據(jù)反映客觀現(xiàn)象目前狀況的程度。數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢差，反映的客觀現(xiàn)象就可能不準(zhǔn)確。不同現(xiàn)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(shè)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(qū)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(qū)，地形圖就失去了現(xiàn)勢性。城市地區(qū)土地覆蓋變化較快，這類地區(qū)土地覆蓋圖的現(xiàn)勢性就比發(fā)展較慢的農(nóng)村地區(qū)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(shù)據(jù)進行過修改(一般是較新的航空像片)，也應(yīng)記錄于上。
在土地信息系統(tǒng)建庫中，要求地籍信息和地籍圖必須具有現(xiàn)勢性。地籍信息變更比較頻繁，如土地利用類型，權(quán)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(shù)量、質(zhì)量、分布和使用情況都處在經(jīng)常變化之中?；谶@一特點，土地管
理部門提供的數(shù)據(jù)很難保證現(xiàn)勢性，這也是影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的一個重要方面。
3、拓撲關(guān)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(guān)系，這些關(guān)系就是指它們之間的鄰接關(guān)系，關(guān)聯(lián)關(guān)系和包含關(guān)系，拓撲關(guān)系。拓撲關(guān)系的核心是建立點、線、面的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通常有以下幾種空間關(guān)系：點-點關(guān)系、點-線關(guān)系、點-面關(guān)系、線-線關(guān)系、線-面關(guān)系、面-面關(guān)系?？臻g數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系，對數(shù)據(jù)處理和空間分析具有非常重要的意義[14]。
利用拓撲關(guān)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(guān)系。利用拓撲關(guān)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(guān)系的建立中，拓撲過程中伴隨有數(shù)據(jù)所表達的空間特征的位置坐標(biāo)的變化，拓撲關(guān)系的不正確等情況，導(dǎo)致空間分析的結(jié)果錯誤，給土地管理決策帶來一定的影響。
六、結(jié)論
數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，會直接影響到LIS的系統(tǒng)功能和應(yīng)用質(zhì)量問題的三個方面(數(shù)據(jù)源的質(zhì)量問題、數(shù)據(jù)處理質(zhì)量問題、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量問題)著手，對LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進行了一定的歸納總結(jié)和初步的探討。眾所周知，LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是影響LIS的一個瓶頸環(huán)節(jié)，LIS數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，在LIS的建設(shè)過程中，如何在數(shù)據(jù)采集與建庫中實施質(zhì)量控制，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量對土地信息系統(tǒng)建設(shè)來說顯得尤為關(guān)鍵。
七、總結(jié)與體會
畢業(yè)論文的撰寫是一次再學(xué)習(xí)和鍛煉的機會，是對所學(xué)知識的一個融會貫通的過程。通過畢業(yè)論文的撰寫，我對所學(xué)的知識有了更深層次領(lǐng)悟和掌握，對自己所學(xué)的土地管理專業(yè)有了一個整體認識。畢業(yè)論文不僅是對所學(xué)知識的總結(jié)，也是運用所學(xué)知識探求新知的方法、手段。既是一次再學(xué)習(xí)的過程，也是一次深入學(xué)習(xí)的機會。同時，畢業(yè)論文寫作，為今后的學(xué)習(xí)工作奠定了一定的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)論文的寫作，我真正懂得理論聯(lián)系實際的重要性。在撰寫畢業(yè)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(tǒng)建立過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量的有關(guān)問題。通過畢業(yè)論文的撰寫，我進一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)了更多的知識。不僅如此，我對土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制措施與方法方面有了更進一步的認識。
通過畢業(yè)論文的寫作，不僅強化了我的學(xué)習(xí)素質(zhì)、研究素質(zhì)和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)，而且培養(yǎng)了我的創(chuàng)新意識，激發(fā)了我探求新知的欲望。認真寫作畢業(yè)論文，不僅能進一步鞏固所學(xué)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(dǎo)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(xué)也給予了很多支持，在此表示衷心感謝。
參考文獻
[1]錢樂祥,余明全.土地信息系統(tǒng)的幾個基本問題.測繪通報,1999(10).
[2]張超等.地理信息系統(tǒng).北京：高等教育出版社，1995.
[3]閻正等.城市地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化指南.北京：科學(xué)出版社，1998.
[4]范愛民,景海濤.地圖數(shù)字化質(zhì)量問題.測繪通報，2000(4).
[5]嚴星,林增杰.地籍管理.北京：中國人民大學(xué)出版社，1999
[6]-[7]郝向陽等.地圖掃描數(shù)字化點位精度分析.測繪學(xué)報，1995,25(1).
[8]毛鋒等.地理信息系統(tǒng)建庫技術(shù)及應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，1999.
[9]湯國安,趙牡丹.地理信息系統(tǒng).北京：科學(xué)出版社，2000.
[10]徐建剛.城市規(guī)劃信息技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用.南京：南京大學(xué)出版社，2000.
[11]司少先.地籍信息系統(tǒng)源數(shù)據(jù)質(zhì)量問題探討.測繪通報,1999(4).
[12]邊馥苓主編.GIS原理與方法.北京：測繪出版社，1996.
1、引言
隨著測繪新技術(shù)的飛速發(fā)展，土木工程專業(yè)對測繪技術(shù)的要求與依賴日益提高：利用數(shù)字化地形圖進行城市規(guī)劃、路線設(shè)計、建立地面三維模型、工程量計算；利用全站儀、GPS實現(xiàn)各種建筑物的快速定位和工程變形測量等。其中被廣泛使用的GPS系統(tǒng)是由由空間星座、地面監(jiān)控和用戶設(shè)備三大部分組成。GPS測量就是通過利用GPS接收機接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號來確定出地面點的三維位置的一種新型測量方法，用它幾乎可以完成所有的測量工作。因此探索在新形勢下如何建立具有GPS控制網(wǎng)的測量實驗實習(xí)基地，有著十分重要的現(xiàn)實意義。
2、建立校園GPS實驗網(wǎng)的必要性
我校測量實驗室于2006年搬遷至新校區(qū)，測量實驗和集中實習(xí)也都在新校區(qū)進行。同時，也開始在校園內(nèi)進行控制點的布設(shè)，能夠滿足基于邊控制邊測量方法的大比例尺數(shù)字化測圖的需要，也能夠滿足施工放線引測三維坐標(biāo)的要求；實習(xí)期間采用獨立坐標(biāo)系、獨立高程系進行導(dǎo)線首級控制，由學(xué)生利用經(jīng)緯儀測距導(dǎo)線技術(shù)建立臨時控制網(wǎng)。但是隨著招生人數(shù)的擴大，新專業(yè)的開設(shè)，出現(xiàn)了測量實驗課課時的增多且實習(xí)時間相對集中的局面。已有的測量控制網(wǎng)無論從數(shù)量上、 精度上還是使用的方便程度上都越來越難以滿足學(xué)生的實習(xí)要求。因此，有必要著手建立并優(yōu)化新校區(qū)的測量控制網(wǎng)，以滿足土木工程、工程管理、交通工程、環(huán)境化學(xué)工程、給排水工程等專業(yè)對于測量實驗和測量集中實習(xí)的需求。
3、建立校園GPS網(wǎng)的意義
隨著科技的發(fā)展和各學(xué)科相互聯(lián)系的加強，GPS技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，如環(huán)境監(jiān)測部門的數(shù)據(jù)采集、地理信息系統(tǒng)的建立、地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報、監(jiān)測及防范等，因此，有必要建立校園GPS實驗網(wǎng)，為教學(xué)和科研提供基礎(chǔ)資料。GPS網(wǎng)的設(shè)計時無需考慮測角、邊角同測和測邊網(wǎng)等的傳統(tǒng)要求、不需要考慮布設(shè)什么樣的網(wǎng)形、考慮圖形強度，幾乎可以設(shè)定在所需要的任何位置處。所以GPS網(wǎng)的設(shè)計是非常靈活的，利用GPS定位技術(shù)建立GPS網(wǎng)，具有全天候、對通視條件無要求、相對精度高、操作簡單、高效率、作業(yè)靈活便捷等特點。不僅工作量小，而且可以節(jié)省大量的人力、物力和財力。當(dāng)邊長
4、GPS網(wǎng)的布設(shè)原則和GPS點的選擇
GPS布網(wǎng)主要包括網(wǎng)形設(shè)計和觀測計劃制定，構(gòu)成優(yōu)化的解算圖形，同時應(yīng)考慮提高成果可靠性。應(yīng)遵循保證測量精度、測繪速度快、節(jié)省費用的原則。同時，GPS網(wǎng)應(yīng)根據(jù)測量任務(wù)的要求、測區(qū)自然狀況、交通條件等進行靈活設(shè)計，防止粗差。根據(jù)《衛(wèi)星定位城市測量規(guī)范CJJ/T73-2010》的規(guī)定來確定相對應(yīng)邊長和精度。布網(wǎng)時要重點考慮的是合理利用原始控制點， 將已知點和未知點以邊連、點連混合方式交叉構(gòu)網(wǎng)，使得GPS網(wǎng)具有較強的幾何強度，常見的有環(huán)形網(wǎng)、三角形網(wǎng)、星形網(wǎng)等。特別是作為平差的已知點、校核點的利用，分析其在網(wǎng)內(nèi)的位置和本身精度對平差精度的影響，最終設(shè)計出最優(yōu)的網(wǎng)形方案，合理恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)設(shè)計能有效地保證觀測成果的可靠性和滿足要求。
GPS點的選擇按照國家測繪局頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（CH 2001-92）要求，應(yīng)考慮下列原則：
a. 觀測站應(yīng)遠離大功率的無線電發(fā)射臺和高壓輸電線，接收機天線與其距離一般不得小于200m 。
b. 觀測站附近不應(yīng)有大面積的水域或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ɑ蛭眨娏业奈矬w，遠離雷達站、電臺、微波中繼站等。
c. 觀測站的設(shè)立應(yīng)便于用其他測量方法聯(lián)測。
d. 觀測站應(yīng)設(shè)立在視野開闊且周圍障礙物的高度角不小于15°的地方。
e. GPS網(wǎng)點應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點相重合，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點。
f . GPS網(wǎng)點應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)點相重合，重合點在網(wǎng)中應(yīng)分布均勻。
根據(jù)校園實際地理情況，GPS點最好選擇在高層建筑物上，可保證點位穩(wěn)定、視野開闊，施測布網(wǎng)時盡量使起算點間形成異步環(huán)，其它各點根據(jù)實際情況而定，適當(dāng)減少GPS網(wǎng)中的異步環(huán)數(shù)量，提高工作效率：在起算點和需要設(shè)置參考站的過渡點構(gòu)成異步環(huán)后，其它測點根據(jù)情況可不必形成異步環(huán)，但要保證觀測條件良好，基線解算合格。
5、擬建GPS網(wǎng)的實測內(nèi)容和功能
根據(jù)教學(xué)大綱對實驗實習(xí)教學(xué)的內(nèi)容要求和時數(shù)安排，在有限的時間和資源，選擇有代表性的工程環(huán)節(jié)和有鮮明的模擬性的工程實例，作為GPS實驗實習(xí)的教學(xué)內(nèi)容是完全有必要的。充分利用現(xiàn)有的校園環(huán)境，使實驗實習(xí)的整個過程盡可能的符合測繪工程生產(chǎn)實際，并滿足GPS實踐教學(xué)的要求。使學(xué)生在有限的實習(xí)時間內(nèi)能夠順利完成實習(xí)任務(wù)，讓測量實習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橥暾饬x上的測繪工程實際工作的模仿，最終達到學(xué)生在校內(nèi)就可以獲得良好的實踐效果。
首先是對GPS技術(shù)的掌握，其主要包括GPS 業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)處理和GPS 基線網(wǎng)實測兩大部分。讓學(xué)生通過以動態(tài)、靜態(tài) GPS的方式觀測并建立基線網(wǎng)，對測量成果進行檢驗的基礎(chǔ)上能夠熟練的進行工程放樣。在校內(nèi)實訓(xùn)基地中埋設(shè)一定數(shù)量的四等三角點，以此將其作為GPS 控制網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，進行外業(yè)設(shè)計以及圖形結(jié)構(gòu)設(shè)計。學(xué)生通過 GPS 技術(shù)的應(yīng)用在合理布網(wǎng)的基礎(chǔ)上，使控制點能夠具有更為便捷、 全局特征分布。在實際教學(xué)的過程中， 教師也可以根據(jù)課程的內(nèi)容以及需求，固定控制點，對導(dǎo)線進行加密測量，方便對學(xué)生測量數(shù)據(jù)所具有的精確性以及真實性進行檢查，以此進一步的提升了實習(xí)的效果和質(zhì)量。
其次根據(jù)校園的實際地理地貌特征，模擬出一些仿真效果好的實習(xí)場地，利用建筑物、道路、橋梁、渠道、河道、堤壩等，以此來更好的滿足給排水工程、建筑工程以及交通工程學(xué)生的實習(xí)要求，增強了基地的多樣性。例如交通工程專業(yè)的學(xué)生就可以在校內(nèi)完成道路選線、曲線測設(shè)、道路中線放樣、縱橫斷面測量等工作。
最后對數(shù)據(jù)的采集和處理，內(nèi)容包括 GIS 空間數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)的管理與入庫、 GIS 工程實踐訓(xùn)練以及相關(guān)的科研活動等等。結(jié)合數(shù)字化測圖技術(shù)，實現(xiàn)測繪外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)處理的一體化，提升專業(yè)學(xué)生數(shù)字成圖、數(shù)據(jù)處理的能力。同時可以采取校企聯(lián)合的方式，不僅對教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)方面提供幫助，還可以為企業(yè)員工的崗位培訓(xùn)和繼續(xù)教育提供良好的平臺，實現(xiàn)校企共同發(fā)展的良性循環(huán)。
6、結(jié)語
具有GPS控制網(wǎng)的測量實習(xí)基地的建成，不只是能提高了工程測量課的教學(xué)效果，優(yōu)化學(xué)校的原有教學(xué)條件，更可以拓寬土木工程專業(yè)學(xué)生從事測量工作的范圍，在提升學(xué)校社會地位、學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量方面都會起到一定的作用。同時使學(xué)生通過先進技術(shù)、真實環(huán)境的接觸，提高學(xué)習(xí)的積極性、實際動手能力和技術(shù)水平。
參考文獻
1、黃聲享.陳晶晶.李夏至. GPS測量實踐教學(xué)的嘗試 [期刊論文] - 實驗室研究與探索 2010（3）
論文摘要：數(shù)字測圖是在測量工作中利用電子計算機技術(shù)將野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與內(nèi)業(yè)機助制圖系統(tǒng)相結(jié)合,其目標(biāo)是實現(xiàn)信息采集處理的數(shù)字化、自動化、信息化。數(shù)字測圖可以縮短作業(yè)時間,減輕勞動強度,提高成果精度。數(shù)字測圖系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出3部分組成,數(shù)字測圖作業(yè)模式中測記式數(shù)字測圖應(yīng)用最為廣泛。大比例尺數(shù)字測圖正以其測圖精度高，成圖速度快等優(yōu)勢逐步的取代傳統(tǒng)的，以平板儀為主的模擬測圖。與傳統(tǒng)的模擬測圖相比，數(shù)字測圖的質(zhì)量控制關(guān)鍵點更多、內(nèi)容與方法更為復(fù)雜。GPS 新技術(shù)的出現(xiàn),可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標(biāo),在地形測量中已得到廣泛地應(yīng)用。本文介紹了GPS(RTK) 配合全站儀的作業(yè)流程, 簡要闡明了其在地形測量中的應(yīng)用。在利用實測數(shù)據(jù)成圖的過程中, 解決一些常見的問題, 并給出解決的辦法及依據(jù), 同時給出一些有益的結(jié)論, 以適應(yīng)實際使用的需要。
ABSTRACT：The digitized mapping technique is to combine the field data collection system with the computer assisted mapping system in surveys by computer technology.It aims to realize the information collected and processed digitally and automaticaity.The digitized mapping technique can cut short the working time,lighten the labor intensity and enhance the precision of the productions.The system consists of three parts,such as data input,data processing and data output.the survey-record digitized mapping technique is widely used in the digitized mapping working pattern.For its superiority over traditional plane-table mapping in accuracy and efficiency,the large scale digital mapping is becoming more and more pared with traditional analogue mapping,digital mapping has more quality control pivotai points,and its contents and methods are more complex.With the appearance of new technology GPS ,the coordinate of different levels controlling points may be surveyed in high precision and it has been applied widely in topographic survey.The operation process of GPS(RTK) electronic tachometer is introduced and its application in topographic survey is briefly illustrated. Solutions to some problems usually occur in the mapping process using actually measured data and some helpful conclusions are given for practical use.
Key words : RTK; electronic tachometer ; digital mapping ; CASS5.1;topographic survey;GPS
第1章 緒 論
1.1 前言
目前在我國，獲取數(shù)字地圖的主要方法有三種：原圖數(shù)字化，航測數(shù)字成圖，地面數(shù)字測圖[1]。但不管那種方法，其主要作業(yè)過程均為三個步驟：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出（打印圖紙、提供軟盤等）。這里我們主要講述一下地面數(shù)字化。
在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)測繪經(jīng)費比充足，可直接采用地面數(shù)字測圖的方法，該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，是我國目前個測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對于鄰近的控制點的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。但它所耗費的人力、物力與財力也是比較大的。
隨著測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的測圖方法正逐步被不斷涌現(xiàn)的新儀器、新設(shè)備、新技術(shù)、新方法所取代。GPS - RTK(以下簡稱RTK) 與全站儀聯(lián)合進行數(shù)字化測繪地形圖就是一種行之有效的新方法。
RTK與全站儀聯(lián)合測繪地形圖,可以優(yōu)劣互補。如果僅用全站儀進行數(shù)字化測圖,就必須建立圖根控制網(wǎng),這樣須投入大量的時間、人力、財力;如僅用RTK測圖,可以省去建立圖根控制這個中間環(huán)節(jié),節(jié)省大量的時間、人力和財力,同時還可以全天侯地觀測。由于衛(wèi)星的截止高度角必須大于13°- 15°,它在遇到高大建筑物或在樹下時,就很難接收到衛(wèi)星和無線電信號,也就無法進行測量。如果用RTK與全站儀聯(lián)合測圖,上述弊端就可以克服。即在進行地形測量時,空曠地區(qū)的地形、地物用RTK測之;村莊、城市內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物用RTK實時給出圖根點的三維坐標(biāo),然后用全站儀測之。這樣可以大大加快測量速度,提高工作效率。
隨著GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善, GPS 得到越來越廣泛的應(yīng)用。同時,全站儀也因其數(shù)據(jù)采集自動化程度高、大大釋放勞動力等優(yōu)勢,成為勘測、設(shè)計、施工和管理不可或缺的測量工具。但隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高,測量用戶已不再局限于只使用GPS 或全站儀中的一種,在實際測量工作中,同樣一個工程中GPS 的測量成果常為全站儀所用,全站儀測量值又常作為檢校GPS 作業(yè)的依據(jù)。用GPS 完成控制比用常規(guī)儀器要快得多。它不要站間通視,也無需龐大的作業(yè)隊伍,精度高、作業(yè)快、費用省、應(yīng)用靈活。一些先進的接收機和天線技術(shù)把外業(yè)觀測時間壓縮到最短的同時,仍能獲得最優(yōu)的數(shù)據(jù),在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)。靜態(tài)、快速靜態(tài)通過載波相位差分可以達到很高的精度(10-6D～10-8D) 。R T K 技術(shù)能實時提供觀測點的三維坐標(biāo),并達到厘米級的精度。它的普及極大地拓展了GPS 的使用空間,使GPS 從只能做控制測量的局面中擺脫出來,而開始廣泛運用于工程測量?，F(xiàn)在商用R T K 接收機可實現(xiàn)20 Hz 高速獨立采樣與輸出,整周未知數(shù)初始化時間僅需8 S , 并提供獨立檢核,內(nèi)置鋰電池可支持1 個工作日連續(xù)作業(yè)。全站儀是一種兼有電子測距、電子測角、計算和數(shù)據(jù)自動記錄及傳輸功能的自動化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)測量與定位系統(tǒng)。面對多層次的需求,各種精度等級、各種功能類型的儀器也紛紛面世。尤其是以無棱鏡測量、自動目標(biāo)識別、自動跟蹤等代表新技術(shù)潮流的功能將使工作得以更高效、精確地完成。如今,已被廣泛應(yīng)用于控制測量、地形測量、地籍與房產(chǎn)測量、施工放樣、工業(yè)測量及近海定位等方面。隨著電子全站儀、GPS(RTK)及電子計算機的普及，及它們在測量儀器中的比例逐漸增大，它們在數(shù)字地形圖、地籍圖的應(yīng)用也在日趨廣泛。地形圖的成圖方法正在逐步的由傳統(tǒng)的白紙法成圖像數(shù)字測圖方向發(fā)展。特別是我國的東部沿海發(fā)達地區(qū)，數(shù)字測圖幾乎占據(jù)了大部分的地形圖測繪市場。在地形測量中, 傳統(tǒng)的方法是經(jīng)緯儀配合小平板儀的方法, 在小平板儀上進行展點, 再通過手搖數(shù)字化儀得到數(shù)字化圖, 由于受到人為操作誤差的影響, 誤差可達到0.12 mm 以上, 對大比例尺的地形圖的精度影響比較大。隨著GPS（RTK）系統(tǒng)的不斷改進, 已經(jīng)達到了比較滿意的精度要求, 可以滿足常規(guī)測量的要求, 尤其對于開闊的地段(主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等) 直接采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的實時動態(tài)定位(RTK) 測量模式進行全數(shù)字野外數(shù)據(jù)采集。對于樹木較多或房屋密集的村莊等, 采用RTK 測定圖根點, 通過全站儀的采集碎部點。
基于此, 我們在實踐中嘗試利用RTK 配合全站儀進行野外數(shù)據(jù)采集, 然后在CASS5.1 環(huán)境下進行數(shù)字化成圖, 結(jié)果顯示該方案是可行的。但是受到儀器數(shù)量的限制，有些學(xué)生對全站儀和GPS(RTK) 在數(shù)字成圖中使用的機會較少，甚至對此只是一般性的了解。所以通過本課題的完成，能夠使這些學(xué)生掌握好全站儀與GPS(RTK)集和數(shù)字成圖，為今后承擔(dān)測圖工程奠定堅實基礎(chǔ)。
1.2 本章小結(jié)
綜上所述,采用GPS(RTK)與全站儀聯(lián)合進行數(shù)字化測圖,它不僅可以減少作業(yè)人員和作業(yè)工序,而且可以提高采集數(shù)據(jù)的速度和質(zhì)量,從而有效地提高了工作效率。因此,它是一種行之有效的測圖方法。
下面就數(shù)字成圖的幾個方面談一些個人體會。但其中定有不符僅及謬誤之處，萬望各位老師，專家指出，提出意見并給予指導(dǎo)。
第2章 儀器及軟件
2.1 GPS(RTK)簡介、系統(tǒng)組成及其基本原理[2]
2.1.1 GPS(RTK) 簡介
RTK(Real Time Kinematic) 實時動態(tài)測量系統(tǒng),它是集計算機技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)、無線電技術(shù)和GPS 測量定位技術(shù)為一體的組合系統(tǒng);它是GPS 測量技術(shù)發(fā)展中的一個新突破。RTK 定位精度高,可以全天侯作業(yè), 每個點的誤差均為不累積的隨機偶然誤差。
實時動態(tài)測量的基本思路是: 在基準(zhǔn)站安設(shè)一臺GPS 接收機,對所有可見GPS 衛(wèi)星進行連續(xù)的觀測,并將觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實時地發(fā)送給用戶觀測站(流動站); 在流動站上, GPS 接收機在接收衛(wèi)星信號的同時,通過無線電接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位的原理實時地計算并顯示出流動站的三維坐標(biāo)及精度。
2.1.2 GPS(RTK) 系統(tǒng)的組成
GPS(RTK) 系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、若干個流動站及無線電通訊系統(tǒng)三部分組成?；鶞?zhǔn)站包括GPS 接收機、GPS 天線、無線電通訊發(fā)射系統(tǒng)、供GPS 接收機和無線電臺使用的電源(汽車用12 伏蓄電瓶) 及基準(zhǔn)站控制器等部分。流動站由以下幾個部分組成: GPS 接收機、GPS 天線、無線電通訊接聽系統(tǒng)、供GPS 接收機和無線電使用的電源及流動站控制器等部分。用框圖表示參見圖2.1：
圖2.1 RTK-GPS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.1.3 GPS(RTK) 的基本原理
GPS 系統(tǒng)包括三大部分:地面監(jiān)控部分、空間衛(wèi)星部分、用戶接收部分,各部分均有各自獨立的功能和作用,同時又相互配合形成一個有機整體系統(tǒng)。對于靜態(tài)GPS 測量系統(tǒng), GPS 系統(tǒng)需要二臺或二臺以上接收機進行同步觀測,記錄的數(shù)據(jù)用軟件進行事后處理可得到兩測站間的精密WGS -84 坐標(biāo)系統(tǒng)的基線向量,經(jīng)過平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等工作,才能求得未知的三維坐標(biāo)。現(xiàn)場無法求得結(jié)果,不具備實時性。RTK 實時相對定位原理如圖2.2 所示：
圖2.2 RTK 實時相對定位原理
圖2.3 GPS(RTK)數(shù)據(jù)流程如圖
基準(zhǔn)站把接收道的所有衛(wèi)星信息（包括偽距和載波相位觀測值）和基準(zhǔn)站的一些信息(如基站坐標(biāo)天線高等) 都通過無線電通訊系統(tǒng)傳遞到流動站，流動站在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時也接受基準(zhǔn)站傳遞的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。流動站完成初始化后,把接收到的基準(zhǔn)站信息傳送到控制器內(nèi)并將基準(zhǔn)站的載波觀測信號進行差分處理,即可實時求得未知點的坐標(biāo)。數(shù)據(jù)流程如圖2.3 所示：
2.2 全站儀簡介、系統(tǒng)組成及其基本原理
2.2.1 全站儀的分類
八十年代末、九十年代初，人們根據(jù)電子測角系統(tǒng)和電子測距系統(tǒng)的發(fā)展不平衡，將全站儀分成兩大類，即積木式和整體式。
積木式(Modular)，也稱組合式，它是指電子經(jīng)緯儀和測距儀既可分離游客組合。用戶可以根據(jù)實際工作的要求，選擇測角、測距設(shè)備進行組合。
1. 粗瞄器
2. 內(nèi)裝倒向光裝置（選件）
3. 垂直微動螺旋
4. 電池
5. GEB111電池盒墊塊
6. 電池盒
7. 目鏡
8. 調(diào)焦環(huán)
9. 螺絲固定的可拆卸儀器提把
10. RS232串行接口
11. 腳螺旋
12. 望遠鏡物鏡
13. 顯示屏
14. 鍵盤
15. 圓水準(zhǔn)器
16. 電源開關(guān)
17. 熱健
18. 水平為動螺旋
圖2.4 萊卡全站儀的重要部件圖
整體式(Integrated)，也稱集成式，它是指電子經(jīng)緯儀和測距儀做成一個整體，無法分離。
九十年代以來，基本上都發(fā)展為整體式全站儀。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用以及用戶的特殊要求與其它工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，全站儀出現(xiàn)了一個新的發(fā)展時期，出現(xiàn)了帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型等等的全站儀，使得全站儀這一最常規(guī)的測量儀器越來越能滿足各項測繪工作的需求，發(fā)揮更大的作用。
2.2.2 全站儀簡介、系統(tǒng)組成
此次論文實地操作部分主要使用的是萊卡TC405型全站儀。其簡介、操作說明及組成部分的詳細內(nèi)容可參考其使用說明書[3]，再這里就不做贅述了。其重要部件如圖2.4：
2.2.3 全站儀的基本原理與功能
全站儀是一個由測距儀、電子經(jīng)緯儀、電子補償器、微處理機組合的一個整體。測量功能可分為基本測量功能和程序測量功能?；緶y量功能包括電子測距、電子測角（ 水平角、垂直角）； 程序測量功能包括水平距離和高差的切換顯示、三維坐標(biāo)測量、對邊測量、放樣測量、偏心測量、后方交會測量、面積計算等。特別注意的是只要開機，電子測角系統(tǒng)即開始工作并實時顯示觀測數(shù)據(jù)；其它測量功能只是測距及數(shù)據(jù)處理。它可以同時測量空間目標(biāo)的距離和角度數(shù)據(jù)，直接得到三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。全站儀測圖的基本流程如圖2.5：
圖2.5 全站儀測圖的基本流程
2.3 CASS軟件的介紹[4]
2.3.1 測繪軟件的選擇
對于一個測繪單位而言，數(shù)字測圖的一個重要的問題是選擇好適合于本單位使用的測繪軟件。因為往往的這個單位用起來很好的軟件，到了別的單位卻不一定適用，所以每個單位對于軟件的選擇問題應(yīng)具體問題具體分析，不能人云亦云。
衡量一個成圖軟件的標(biāo)準(zhǔn)，首先要看該軟件是否適合本單位的實際情況；二要看其可操作性，是否界面友好，簡便易學(xué)等等；三要看其提供的功能是否適合于本單位。
目前各個測繪單位所使用的成圖軟件，可謂五花八門，林林總總。但基本上為兩種類型，一是系統(tǒng)（單位）自行開發(fā)的，另一種是由專門的測繪軟件開發(fā)商開發(fā)，而以商業(yè)目的的提供給廣大用戶使用的，也是個測繪單位用得比較多的。在本文中所講到的是后一種軟件。
現(xiàn)在市場上的測繪軟件用得最多的主要有三種：一是以清華山維公司與清華大學(xué)土木系聯(lián)合開發(fā)的測霸EPSW（Electronic Planetable Surveying and Mapping system）系列；二是武漢瑞得測繪自動化公司的RDMS系列；三是廣州南方測繪儀器公司與廣州開思公司的CASS系列與SCS系列。下面簡單早已下比較分析。
對于已經(jīng)熟悉AUTO CAD的用戶而言，CASS系列與SCS系列是一個不錯的選折，因為它們基于AUTO CAD平臺開發(fā)的，AUTO CAD的所有功能它都可以用，而AUTO CAD則是世界上大家所共認的繪圖平臺，其編輯功能是有目共睹的[5]。
CASS與SCS的功能差不多，各有所長與所短。CASS的服務(wù)可以說是一個電話隨叫隨到，而SCS的服務(wù)在近段時間內(nèi)是無法與其相提并論的。它們均提供三種作業(yè)方式：電子平板方式、原圖數(shù)字化方式及內(nèi)外業(yè)一體化。再CAD的基礎(chǔ)上，開發(fā)了許多功能，如量算定點、圖形復(fù)制、繪制多功能復(fù)合線等。除此之外，還提供了地藉表格會制與圖紙管理等功能。對于那些即想用電子平板方式作業(yè)，又能在市內(nèi)編輯成圖的單位而言，可以選它。
當(dāng)然這些軟件功能會隨著時間的推移而逐步完善。對這些軟件的認識也只是本人的一管之見。
2.3.2 CASS軟件開發(fā)的背景
目前市場上的數(shù)字成圖軟件較多，CASS軟件便是其中之一。該軟件是南方測繪儀器有限公司在AutoCAD2002上開發(fā)的新一代數(shù)字化地形地籍成圖軟件， 它徹底打通了數(shù)字化成圖系統(tǒng)與,GIS的接口，是信息產(chǎn)業(yè)部門認可并普遍使用的通用軟件，可實現(xiàn)地形地物數(shù)據(jù)的自動輸入、處理、分析、顯示、輸出，其市場占有率較高。
2.3.3 CASS軟件安裝要求
1.硬件環(huán)境
CASS軟件安裝環(huán)境要求：CPU主頻在賽揚433以上；內(nèi)存在64MB以上；硬盤存儲空間至少200MB以上的剩余空間；顯示驅(qū)動至少256色、800x600的分辨率；支持Windows的顯示適配器；鼠標(biāo)或其他指點設(shè)備。
2. 軟件環(huán)境
CASS軟件的系統(tǒng)安裝平臺為Windows NT4.0、Windows 9X/me/2000/XP，AutoCAD2002/ AutoCAD2000/ AutoCAD R14[5]。
3. CASS的主要功能介紹
CASS的安裝應(yīng)該在安裝完AutoCAD2002并運行一次后才可進行。CASS操作界面主要分為3個部分：頂部下拉菜單、右側(cè)屏幕菜單和工具條。共有11項下拉菜單，右側(cè)屏幕菜單可選擇相應(yīng)地形圖圖式符號。每個菜單項均以對話框或命令行提示的方式與用戶交互應(yīng)答，操作靈活方便，簡單易學(xué)。幾乎所有的CASS命令及AutoCAD2002的編輯命令都包含在頂部的下拉菜單中， 如文件管理、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯、工程應(yīng)用等命令。
2.4 本章小節(jié)
以上是本人對這幾種測量儀器及數(shù)字化測圖軟件簡單的認識及分析，還不很成熟，希望各位老師、專家提出意見與指導(dǎo)。
第3章 GPS(RTK)與全站儀聯(lián)合數(shù)字測圖的實施
3.1數(shù)字測圖的外業(yè)工作的實施
3.1.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)
《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》(CJJ 73 — 79) [6] ; 《城市測量規(guī)范》(CIJ 8 —99) [7], 《1 ∶500 , 1 ∶1000 , 1 ∶2000 地形圖圖式》; GB/ T7929 —1995 [8]。平面基準(zhǔn)采用1954 年北京坐標(biāo)系;高程基準(zhǔn)采用1956 年黃海高程系。
3.1.2 GPS(RTK) 配合全站儀的施測過程介紹
首先要確定作業(yè)的先后流程, 該測區(qū)我們制定的作業(yè)流程圖如圖3.1：
圖3.1 RTK 配合全站儀的施測流程圖
3.1.3測區(qū)的基本情況：
本測區(qū)位于黑龍江工程學(xué)院院內(nèi)，交通較為便利，測區(qū)地勢較為平坦, 測區(qū)內(nèi)樹木較多給測量工作帶來一定的困難。測區(qū)布設(shè)4個已知的三等GPS控制點，作為測區(qū)平面控制的起算點。
3.1.4 控制測量
1.控制測量分類[9]
地形測圖控制測量是為測繪地形圖而建立平面和高程控制網(wǎng)的測量工作，內(nèi)容分為基本控制（又稱等級控制）和圖根控制。基本控制是整個測區(qū)控制測量的基礎(chǔ)。圖根控制是直接為地形測圖服務(wù)的控制網(wǎng)?；究刂凭W(wǎng)的建立要根據(jù)測區(qū)面積的大小,以滿足當(dāng)前需要為主,兼顧遠景發(fā)展。一般先建立控制全局的首級網(wǎng)，然后再根據(jù)需要加密，也可一次建立足夠密度的全面網(wǎng)。平面控制網(wǎng)可采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)，建成區(qū)多采用導(dǎo)線網(wǎng)。在已建有國家或當(dāng)?shù)仄矫婵刂凭W(wǎng)點的測區(qū)內(nèi)進行測量時，應(yīng)與之進行聯(lián)結(jié)。當(dāng)已建網(wǎng)精度能滿足需要時，直接利用加密或進行必要改算后加密；當(dāng)精度不能滿足需要時，可選用一點的坐標(biāo)及一條邊的方位角作為起算數(shù)據(jù)建立獨立網(wǎng)。同樣要在整個測區(qū)內(nèi)建立高程控制網(wǎng)，應(yīng)用水準(zhǔn)測量方法施測并與附近國家或當(dāng)?shù)厮疁?zhǔn)點進行聯(lián)測，以取得統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。
在數(shù)字測圖工作中，控制測量的工作與傳統(tǒng)的控制測量相比，應(yīng)該更簡便，當(dāng)然，在新規(guī)范中，對這一方面的要求沒有多大的改動，但根據(jù)本人的實際工作經(jīng)驗及積累，有一些限制條件是可以放寬的，特別是圖根控制。
隨著GPS技術(shù)的發(fā)展成熟及全站儀的普及，三角測量現(xiàn)在已基本淡出了控制測量這個舞臺。所以對大多數(shù)的人員而言，無疑大大的減輕了工作強度。去掉了三角測量的種種枷鎖的限制，取而代之的是更為靈活的GPS網(wǎng)及導(dǎo)線（網(wǎng)）測量。在文本中，僅就圖根測量及圖根加密作一探討。
現(xiàn)在各測繪單位所使用的電子全站儀的精度一般為6″、3+5ppm以下，加上是電子自動讀數(shù)，所以他的實際精度要較其標(biāo)準(zhǔn)精度高，相對于光學(xué)經(jīng)緯儀而言，就更具有優(yōu)勢。
眾所周知，在傳統(tǒng)測圖中，地面點平面位置的誤差受下列誤差的影響：
1. 圖根點的展會誤差M展
2. 測定地物點的距離誤差M距
3. 測定地物點的方向誤差M刺M繪
4. 地形圖上地物點的刺點誤差M刺
5. 清繪時所造成的誤差M繪
綜上所述，地形圖上地物點平面位置的誤差可用3.1式表示：
M2物=M2展+M2距+M2向+M2刺+M2繪+M2物 （3.1）
以1:1000比例尺，最大視距為100米為例，根據(jù)經(jīng)驗，有下表：
表3.1 地面點平面位置的誤差
誤差（mm）
M展
M距
M向
M刺
M繪
M物
數(shù)值
0.18
0.39
0.18
0.20
0.08
0.51
3.全站儀的簡單操作流程：
(1) 整平對中, 對中偏差不得超過1 mm ;
(2) 啟動全站儀, 進入文件管理界面, 建立文件名, 并選擇該文件在文件下存儲;
(3) 以后視點為檢核點進行檢核, 偏差在限差范圍內(nèi)方可進行點收集, 否則查明原因, 符合限差要求方可采集數(shù)據(jù);
(4) 采集碎部點數(shù)據(jù)信息。
注意事項
(1) 一個測站應(yīng)一個方向觀測, 切勿盤左盤右不分;
(2) 一個測站儀器如有碰動需重新對中整平檢核;
(3) 勤建測站名以便于文件管理和查詢。
4.繪制草圖的一些技巧及注意事項
繪圖員應(yīng)有一定的方向感, 有一定的圖形比例控制能力。RTK 給定圖根點后, 繪圖員在實地可先畫出大致需要采集點的草圖, 并控制好比例。繪制草圖時遵循上北下南, 要善于使用多色筆標(biāo)識, 準(zhǔn)確描述地物間拓撲關(guān)系, 使用特定的符號, 以易于內(nèi)業(yè)操作。比如一塊旱地, 可以在中間畫出旱地符號(或注記文字) 即可清楚表示出地形特點。采集數(shù)據(jù)時也要注意一些技巧, 對于不便觀測的四點房, 采用兩點加寬度的采點方法, 這樣用計算機自動生成, 所得的房屋既符合精度, 又很美觀。注意一些散點的采集, 如電線桿, 采集時一塊圖一塊圖的檢查, 以免漏測。采用兩人跑尺, 可以大大的提高外業(yè)的速度, 需注意每測好一點應(yīng)及時用對講機進行核實, 以保證點圖對應(yīng)不出錯。
3.2數(shù)字測圖的內(nèi)業(yè)工作的實施
3.2.1數(shù)據(jù)傳輸、區(qū)分及數(shù)據(jù)格式
1.RS -232C接口
盡管現(xiàn)在一些先進的全站儀和GPS 接收機配置了如USB 接口、IR 紅外接口和
圖3.3 數(shù)據(jù)傳輸界面
數(shù)據(jù)存儲卡等方式進行數(shù)據(jù)存儲和通訊。但將測量數(shù)據(jù)存儲在全站儀和GPS 接收機自帶的存儲器中,通過RS -232C 接口與個人計算機進行數(shù)據(jù)傳輸仍是目前使用最多的一種方法。
在使用RS -232C 標(biāo)準(zhǔn)插頭實現(xiàn)連接之前, 用戶必須根據(jù)已有的DTE 及DCE 的具體說明,做好匹配的調(diào)整工作。對數(shù)據(jù)線上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式、RS -232C 標(biāo)準(zhǔn)并沒有嚴格的規(guī)定。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率是多少、有無奇偶校驗位、停止位為多少、字符代碼采用多少位等問題,應(yīng)由發(fā)送方與接受自行商定,達成一致的協(xié)議。大多數(shù)全站儀使用6 針接口與個人計算機進行通訊。下面我們一本次測圖所使用的萊卡TC405型全站儀為例，說明全站儀與PC機之間的連接。GPS 接收機與PC 機通訊的原理也是這樣。請注意儀器使用的接口類型與引腳定義方式要查一下,有些儀器廠商會使用非標(biāo)準(zhǔn)接口類型和定義方式, 一般會在儀器操作手冊附錄里說明。
2.數(shù)據(jù)通訊
簡單的數(shù)據(jù)通訊可以采用“超級終端來實現(xiàn),“超級終端”是微軟隨操作系統(tǒng)一起的一個進行串口通訊的工具。操作系統(tǒng)是Win2000 或WinXP 的“超級終端是標(biāo)準(zhǔn)配置,在Win95 和Win98 下要用系統(tǒng)安裝盤安裝一下。打開方式是:開始—程序—附件— 通訊— 超級終端,打開之后會彈出對話框，讓你輸入一個名稱,輸入一個有意義的名字保存下來,這樣以后直接打開它就行了,然后是選擇通訊口,一般是COM1 或COM2 最后是選擇通訊參數(shù),記住一定要和全站儀中通訊參數(shù)相一致。
實際上萊卡廠商提供了一起與PC機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖鐖D3.3，萊卡數(shù)據(jù)傳輸界面：
將萊卡TC405型全站儀與PC機連接好后，進入萊卡數(shù)據(jù)交換軟件界面，進入通
訊設(shè)置對話框，設(shè)置成與全站儀中通訊參數(shù)相一致如圖3.4；按確定鍵回到主界面，
圖3.4 通訊參數(shù)設(shè)置對話框
然后進入數(shù)據(jù)交換管理器，選擇通訊端口，然后選者要保存的數(shù)據(jù)保存到文件夾，在
圖3.5 使用萊卡軟件數(shù)據(jù)上傳
此時會彈出對話框選擇保存數(shù)據(jù)的格式。選擇的格式要與全站儀上傳的格式一致。然后現(xiàn)在PC機上按確定鍵，再在全站儀按確定鍵，以保證上傳的數(shù)據(jù)無遺漏。如圖3.5：
3.據(jù)格式
全站儀數(shù)據(jù)輸入PC 機后以ASCII 碼文件形式保存?？梢愿鶕?jù)數(shù)據(jù)位及提示符區(qū)分并顯示出來, 萊卡數(shù)據(jù)傳輸軟件有這一功能,一般在數(shù)據(jù)下載之后自動完成。使用萊卡數(shù)據(jù)傳輸軟件上傳的數(shù)據(jù)還不能直接應(yīng)用到CASS5.1軟件上。需要將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成CASS5.1軟件的接受的格式。CASS5.1軟件接受的是*.dat各式的文件。數(shù)據(jù)的格式為：點號，編碼，y坐標(biāo)，x坐標(biāo)，高程。
圖3.6 萊卡軟件上傳的數(shù)據(jù)
圖3.7 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(a)
其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程，首先將萊卡數(shù)據(jù)傳輸軟件下載的數(shù)據(jù)保存為*.txt格式文件如圖3.6；
圖3.7 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(b)
然后用Microsoft Excel打開文件進行編輯，將x、y數(shù)據(jù)列對換位置，以及設(shè)置列寬和小數(shù)位保留位數(shù)如圖3.7，保存為*.txt格式文件；然后打開文件進行編輯，將數(shù)據(jù)列之用“，”間隔，保存為*.dat格式文件如圖3.8：
4.南方軟件數(shù)據(jù)下載
根據(jù)南方軟件(CASS)功能可以直接將萊卡全站儀采集的數(shù)據(jù)展點到南方軟件
圖3.8 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)
中。其主要過程為：將全站儀通過數(shù)據(jù)傳輸線與計算機連接,打開全站儀開關(guān)進入屏幕菜單選擇“通訊”功能,改變通訊設(shè)置與計算機的測量軟件匹配如圖3.9,下載全站儀數(shù)據(jù)。下載的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成CASS專用各式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
圖3.9 南方軟件數(shù)據(jù)傳輸通訊設(shè)置
3.2.2數(shù)字測圖內(nèi)業(yè)工作的實施
1. 繪制坐標(biāo)格網(wǎng)
進行CASS參數(shù)設(shè)置中的圖框設(shè)置，使用繪圖處理菜單中標(biāo)準(zhǔn)圖幅或任意圖幅命令來繪制圖廓。按要求輸入繪圖比例尺及相應(yīng)圖框參數(shù)即可得到圖框。
2. 選擇測點點號定位成圖法
移動鼠標(biāo)至右側(cè)屏幕菜單區(qū)之“測點點號”項，按左鍵，選中點號坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名后，按“打開”,即可完成讀點工作。
3. 控制點展繪
點擊繪圖處理菜單中的“展野外測點點號”，點擊對應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名，按“打開”，便可在屏幕上展出野外測點的點號。
圖3.10 CASS5.1界面菜單
4. 地形地物繪制
使用工具欄中的各種工具進行局部放大以便編輯，根據(jù)所測地物點的點號及野外作業(yè)時繪制的草圖，到右側(cè)屏幕區(qū)選擇相應(yīng)的地形圖圖式符號來繪制地物。一般繪圖順序為：先繪各種控制點、道路、水渠、河流等，使圖有個大致輪廓；其次繪房屋、獨立地物、植被、管線設(shè)施等。為避免非法操作或突然斷電造成數(shù)據(jù)丟失，工作中要保持經(jīng)常存盤的習(xí)慣。系統(tǒng)中所有地形圖圖式符號都是按圖層來劃分的。CASS5.1中的地形地物所在圖層是自動生成的，因此不能隨意修改圖層名，否則將導(dǎo)致地物編碼信息錯誤或丟失；也不可隨意修改地物的圖層屬性。
所有表示測量控制點的符號都放在“控制點”層，所有表示獨立地物的符號都放在“獨立地物”。如果需要在點號定位的過程中臨時切換到坐標(biāo)定位，可以按“P”鍵，這時進入坐標(biāo)定位狀態(tài)。想回到點號定位狀態(tài)時再按“P”鍵即可。陡坎、水渠、圍墻上的小觸角生成在繪圖方向的左側(cè)。出現(xiàn)錯向時可用線型換向功能修改。
5. 高程點展繪
點擊“繪圖處理”菜單下的“展高程點”，彈出數(shù)據(jù)文件對話框，選取目標(biāo)文件，按“打開”，命令區(qū)提示：“注記高程點的距離（m）：”直接回車，表示不對高程點注記進行取舍，全部展出來。具體情況根據(jù)繪圖比例尺及地形可選30~40m。再將標(biāo)高注記與地形地物相重疊的移動一下，使顯示更清楚。
繪等高線必須先將野外測的高程點建立數(shù)字地面模型(DTM)，然后在數(shù)字地面模型上由計算機自動勾繪出高精度等高線。
6. 文字注記
注記文字，用鼠標(biāo)點擊右側(cè)菜單的“文字注記”項，依提示輸入文字高度、注記內(nèi)容、注記位置，完成文字注記。關(guān)閉“ZDH”圖層，對圖紙進行全面整飾，繪圖工作即可完成。
7. 繪圖輸出
點擊“文件”菜單下的“繪圖輸出”項，對“打印設(shè)備”“打印設(shè)置”各項選擇設(shè)置后，可通過“完全預(yù)覽”和“部分預(yù)覽”查看出圖效果，滿意后按“確定”即可出圖。
3.2.3內(nèi)業(yè)操作應(yīng)注意的問題：
下載外業(yè)數(shù)據(jù)文件, 用Excel 或Word 處理成符合CASS 的格式文件, 注意保存時應(yīng)為*.dat 格式。在CASS5.1環(huán)境下展點。內(nèi)業(yè)處理時, 是否擬合看情況而定, 兩點距離較大時擬合效果較好, 兩點距離較小時擬合會使繪出圖形不遵循原來的地物、地貌, 差異很大, 需靈活采用。當(dāng)然內(nèi)業(yè)者應(yīng)熟練掌握AutoCAD 的基本功, 對CASS 中每種地物、地貌能迅速調(diào)用, 確保每天所測的外業(yè)當(dāng)天內(nèi)業(yè)能處理完成, 發(fā)現(xiàn)問題及時與外業(yè)聯(lián)系解決。
3.3對數(shù)字地圖進行質(zhì)量檢查和質(zhì)量評定
3.3.1數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容與特點
根據(jù)數(shù)字地圖的特點和用途；衡量其質(zhì)量的指標(biāo)體系應(yīng)該在傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖的基礎(chǔ)上加入新的內(nèi)容，下面分析數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容與特點。
1. 數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容
數(shù)字化測圖實現(xiàn)了地形圖的數(shù)字化、信息化，測量結(jié)果是以計算機可識別的數(shù)字代碼系統(tǒng)來反映地表各類地理屬性特征。因此，數(shù)字化測圖質(zhì)量評價除與模擬法測圖質(zhì)量評價具有相同的評價內(nèi)容外，還具有其特有的評價內(nèi)容。主要包括：
(1)地物分層的合理性；
(2)地物屬性代碼選擇的正確性；
(3)閉合圖形的封閉性；
(4)結(jié)點的匹配精度；
(5)圖形拓撲關(guān)系的正確性；
(6)地物各層是否有重復(fù)的要素；
(7)地物各層是否有混層現(xiàn)象；
(9)各層顏色選擇的正確性；
(10)數(shù)據(jù)文件名稱，數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)組織的正確、完整性；
2.數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的特點
數(shù)字化測圖是利用先進的儀器，通過測量獲取可供傳輸、處理、共享的數(shù)字地形信息，即獲取以計算機磁盤為載體的數(shù)字地形圖。數(shù)字化測圖實現(xiàn)了測量的高精度， 測量精度在成圖過程中無損失，利用計算機軟件成圖，可以做到符號、文字、注記等符合規(guī)范要求，等高線通過自動擬合處理光滑美觀，實現(xiàn)了圖面的規(guī)范化。數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的特點：
(1)數(shù)字化測圖依據(jù)野外記錄室內(nèi)編輯成圖,容易發(fā)生漏測、記錯現(xiàn)象，數(shù)字地形圖的質(zhì)量檢查應(yīng)重點檢查地物要素測量是否齊全，屬性注記是否與實際相符合。
(2)等高線的勾繪依據(jù)野外測點的分布，對于經(jīng)驗不豐富的立尺人員，有些地貌關(guān)鍵點位容易被漏測，易造成等高線失真，數(shù)字化測圖的質(zhì)量評價應(yīng)重點檢查等高線是否反映客觀實際。
(3)數(shù)字化測圖實現(xiàn)了信息分層管理，不同層顏色不同，數(shù)字化測圖的質(zhì)量評價應(yīng)重點檢查數(shù)字地圖分層是否合理，地圖信息是否有混層交叉現(xiàn)象，地形要素在同層是否有重復(fù)要素。
(4)數(shù)字化測圖利用先進的儀器進行測量，測量精度高，測點點位精度在數(shù)字化測圖的質(zhì)量評價中則是處于次要地位，但仍是必要的檢查內(nèi)容。
(5)數(shù)字化測圖是GIS數(shù)據(jù)庫的重要信息源,拓寬了地形圖的應(yīng)用范圍.因此,數(shù)字化測圖的質(zhì)量評價應(yīng)重點檢查閉合圖形的封閉性、結(jié)點的匹配精度、圖形拓撲關(guān)系的正確性。
(6)數(shù)字化測圖是以計算機可識別的數(shù)字代碼系統(tǒng)來反映地表各類地理屬性特征，數(shù)字化測圖的質(zhì)量評價應(yīng)重點檢查地物的屬性代碼選擇的正確性，數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)組織的正確性。
(7)數(shù)字化測圖的圖幅分幅是計算機自動完成的，接邊精度高，在數(shù)字化測圖質(zhì)量評價中處于次要地位，但圖名、圖幅接合表仍是必要檢查內(nèi)容。
(8)數(shù)字化測圖改變了傳統(tǒng)的測量模式，允許圖根控制和碎部測量同時進行；GIS測量技術(shù)的使用，也改變了傳統(tǒng)的控制測量模式與要求，因此，控制測量在數(shù)字地形圖質(zhì)量檢查中處于次要地位，但仍是必要的檢查內(nèi)容。
總之，數(shù)字化測圖改變了人們對傳統(tǒng)地形圖的認識。因此，數(shù)字化測圖質(zhì)量評價應(yīng)根據(jù)數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的特點，建立邏輯嚴密、易于操作、科學(xué)合理的質(zhì)量評價指標(biāo)體系。
3.3.2數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標(biāo)體系
1. 影響數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的因素分析
衡量數(shù)字化地形圖產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)主要有位置精度、屬性精度、邏輯一致性、完備性等，這些指標(biāo)可作為一級評價指標(biāo)。而每一個一級評價指標(biāo)又由許多指標(biāo)決定其好壞，為了便于建立定量化的數(shù)字化地形圖評價模型，把一級評價指標(biāo)再進一步細分，形成二級評價指標(biāo)。
數(shù)字化測圖的外業(yè)、內(nèi)業(yè)的工作內(nèi)容和工作程序決定了數(shù)字化測圖質(zhì)量評價工作是一項技術(shù)性強、影響因素多的工作。雖然影響數(shù)字化測圖產(chǎn)品的因素眾多，其中有些因素是主要因素，有些是次要因素，評價數(shù)字化測圖產(chǎn)品的質(zhì)量不可能考慮全部的影響因素，只需分析影響數(shù)字化測圖質(zhì)量的可能存在的因素，然后進行分析，綜合取舍，合理確定評價指標(biāo)，使其具有代表性和可操作性，這是非常重要的。
根據(jù)數(shù)字化測圖的工作內(nèi)容與特點,從7個方面(見表3.1列出影響數(shù)字化測圖產(chǎn)品質(zhì)量的可能因素,共計41項（略）可能有些因素還未列出， 如果在數(shù)字化地形圖評價時全部考慮這些影響因素，指標(biāo)權(quán)重難以確定，為減少確定評價指標(biāo)過程中主觀因素的影響，需要利用層次分析法進一步篩選評價指標(biāo)，以便建立科學(xué)合理、便于操作的數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標(biāo)體系[11]。
表3.1 數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標(biāo)體系
第三層
評價指標(biāo)
第二層
評價指標(biāo)
第三層
評價指標(biāo)
C1 工作基礎(chǔ)
B1 技術(shù)實力
A1 是否具有測繪許可證，測繪許可證的等級
A2 投入生產(chǎn)項目的技術(shù)人員職稱結(jié)構(gòu)
A3 投入生產(chǎn)項目的儀器設(shè)備的數(shù)量、先進性
B2 技術(shù)準(zhǔn)備
A4 測量技術(shù)方案的設(shè)計是否合理
A5 采用的作業(yè)方法是否先進
A6 技術(shù)保障措施"后勤保障措施是否到位
C2 產(chǎn)品質(zhì)量
B3 資料的規(guī)范性
A7 控制測量的資料是否完整"齊全
A8 規(guī)定上交成果文檔資料的正確"規(guī)范性
A9 儀器檢驗資料是否齊全，是否符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定
A10 數(shù)據(jù)文件名稱"數(shù)據(jù)格式"數(shù)據(jù)組織的正確"完整性
A11 測量工作技術(shù)總結(jié)報告的完整性
A12 自檢報告資料的完整性
B4 數(shù)學(xué)精度
A13 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
A14 平面控制測量成果精度
A15 高程控制測量成果精度
A16 地物點相對臨近圖根點的精度
A17 地物點之間的相對位置精度
B5 屬性精度
A18 地物測繪取舍是否合理
A19 地物屬性代碼選擇是否正確
A20 地物符號使用是否規(guī)范
A21 等高線是否反映地面實際地形
A22 地形點的密度是否滿足要求
B6 邏輯精度
A23 地物的分層是否合理!是否有混層現(xiàn)象
A24 閉合圖形的封閉精度
A25 結(jié)點匹配精度
A26 圖形拓撲關(guān)系的正確性
A27 地物各層是否有重復(fù)的要素
B7 整飾質(zhì)量
A28 圖廓整飾質(zhì)量
A29 屬性注記質(zhì)量
A31 線劃質(zhì)量
A32 符號質(zhì)量
經(jīng)過系統(tǒng)分析，數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標(biāo)總計32項，按評價指標(biāo)的相近性綜合成七大類別，其中技術(shù)實力、技術(shù)準(zhǔn)備是反映測繪生產(chǎn)單位工作基礎(chǔ)的指標(biāo)；資料的完整性、數(shù)學(xué)精度、屬性精度、邏輯精度、整飾質(zhì)量是反映測繪成果的指標(biāo)。為便于確定指標(biāo)權(quán)重和建立模糊綜合評價模型，將評價因素分層，建立多指標(biāo)多層次的評價指標(biāo)體系。具體評價指標(biāo)體系見表3.1為方便起見，第一層的評價指標(biāo)用A編號，第二層的評價指標(biāo)用B編號，第三層的評價指標(biāo)用C編號。
本文建立的數(shù)字化測圖評價指標(biāo)體系，主要分兩大模塊，即工作基礎(chǔ)評價和產(chǎn)品質(zhì)量評價。這兩個模塊的評價可以獨立進行，也可以綜合評價，根據(jù)實際需要確定。工作基礎(chǔ)模塊可用于測繪工程招標(biāo)階段對生產(chǎn)單位資格的評價，在驗收階段用來衡量
測繪生產(chǎn)單位的綜合實力，作為對生產(chǎn)單位提供數(shù)字化測繪產(chǎn)品質(zhì)量評價的參考。表3.1中的多指標(biāo)多層次數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標(biāo)體系，全面地反映了數(shù)字化測圖的特點，邏輯嚴密，具有較強的可操作性、實用性。
4. 數(shù)字成圖、質(zhì)量檢查與評定
在本次數(shù)字測圖基本完成后,又對此次測圖的2/3的地物、地貌點與圖根控制點進行了聯(lián)測，采集的數(shù)據(jù)如圖3.11原數(shù)據(jù)相比較90%以上都符合限差要求。少數(shù)地物、地貌有明顯錯誤或粗差經(jīng)過休測后，都已經(jīng)滿足了要求。
圖3.11 檢核時采集的數(shù)據(jù)
3.4本章小節(jié)
從工程的各個環(huán)節(jié)及達到的作業(yè)效果可以看出, 內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字化測圖工程,由于充分應(yīng)用高新技術(shù),使得各級控制網(wǎng)的成果精度、數(shù)字化地形圖的成圖精度以及整個工程的作業(yè)效率都優(yōu)于常規(guī)的成圖方法。總結(jié)起來有以下特點:
(1)將傳統(tǒng)的逐級控制方法與現(xiàn)代測量技術(shù)手段相結(jié)合,既保證了成果的精度,又保證了作業(yè)的高效率。
(2)即用即測,急用先測,邊測邊用,高科技成果即刻轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,為城市規(guī)劃提供了科學(xué)可靠的保證。
(3)先進的測量技術(shù)在諸多方面打破了傳統(tǒng)的觀念與局限,使整個作業(yè)流程方便快捷,作業(yè)人員得心應(yīng)手。采用的全站儀操作簡便,觀測速度快,精度高,可自由設(shè)站,靈活采用多種方法測量碎部點。作業(yè)人員根據(jù)各自的作業(yè)經(jīng)驗,針對實地狀況,采用不同的方式制作草圖,所繪草圖有詳有略;作業(yè)小組可相對成片作業(yè),內(nèi)部不存在接邊問題;計算機制圖編輯,方便快捷,隨意操作,刪除改動不留“痕跡”。
(4)高科技數(shù)字化產(chǎn)品在今后的應(yīng)用、管理、更新、維護、交換以及資料共享等方面,具有無限的生命力,精度永遠保持不變,可謂一勞永逸,充分體現(xiàn)出1圖多用的優(yōu)勢,避免了重復(fù)測量,節(jié)約了資金。由于這項工程采用與國家平面和高程系統(tǒng)統(tǒng)一的基礎(chǔ)控制系統(tǒng), 1 /500的大比例尺具有足夠的精度,因而其成果為以后的進一步應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。而且,數(shù)字化圖形數(shù)據(jù)可隨時更新,修改方便,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,可進行交換和共享,是一筆寶貴的技術(shù)、資源財富。
(5)計算機輔助制圖精度高、速度快,線劃圓潤流暢,可單色或彩色顯示輸出,具有良好的視覺效果。
(6)打破了內(nèi)外業(yè)的生產(chǎn)界線,從首級控制到最終成圖,實行一體化作業(yè),大大減輕了室外作業(yè)的強度,縮短了成圖周期。
(7)打破了分級布網(wǎng)、逐級控制的原則。1個測區(qū)可1次性整體布網(wǎng)、整體平差,控制網(wǎng)形可以任意混合,所需控制點數(shù)目比傳統(tǒng)白紙測圖大大減少,圖根控制的加密可與碎部測量同時進行。
(8)碎部點的記錄要求具有特定的格式,這種格式能被數(shù)字測圖軟件所識別,能和數(shù)據(jù)庫的建立統(tǒng)一起來;碎部點測量可較多地應(yīng)用自由設(shè)站的方法建立測站點,確定碎部點坐標(biāo)的方法除極坐標(biāo)方法外,還可靈活采用方向交會法、距離交會法、直角偏距法、導(dǎo)線法、對稱點法等諸多方法。根據(jù)測區(qū)情況,可采用無碼作業(yè)和編碼作業(yè)。
(9)碎部測量時不受圖幅邊界的限制,外業(yè)可不分幅作業(yè),由內(nèi)業(yè)成圖時自動進行分幅與接邊處理。
結(jié)論
“GPS(RTK)與全站儀聯(lián)合作業(yè)”方法充分地體現(xiàn)了現(xiàn)代測量產(chǎn)品設(shè)計理念———協(xié)同作業(yè)。使用一個軟件包、在一個項目中,同時完成對RTK 數(shù)據(jù)、后處理的GPS 數(shù)據(jù)和常規(guī)測量數(shù)據(jù)進行處理。這樣,用戶在組織施工時,有很大的自由空間,可以是動態(tài),也可以是靜態(tài);可以是GPS ,也、可以是全站儀。而對所有這些數(shù)據(jù)的處理,只需在后處理軟件中就可一次完成?！奥?lián)合作業(yè)”后處理軟件的獨特設(shè)計,使數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、檢查和處理工作,既能做到高效快捷,又能保證質(zhì)量可靠。數(shù)據(jù)的存儲,采用可視化類數(shù)據(jù)庫文件格式,用戶可以很方便的查詢、編輯或生成各種報告?！奥?lián)合作業(yè)”方法繼保證了測量成果準(zhǔn)確性、可靠性,又結(jié)合了GPS 與全站儀作業(yè)各自的靈活性,是一種較新的取長補短作業(yè)方法,使工作更高效可靠。大家可以試一試。
綜上所述,采用RTK與全站儀聯(lián)合進行數(shù)字化測圖,它不僅可以減少作業(yè)人員和作業(yè)工序,而且可以提高采集數(shù)據(jù)的速度和質(zhì)量,從而有效地提高了工作效率。因此,它是一種行之有效的測圖方法。
參考文獻
[1]高井祥.數(shù)字測圖原理與方法[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出社,2001.
[2]尤秋陽.GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[M].武漢：測繪信息與工程出版社, 2003.
[3]萊卡測繪儀器有限公司.徠卡TPS400系列全站儀操作手冊[Z].哈爾濱：萊卡哈爾濱服務(wù)有限公司，2000.
[6]廣州南方測繪儀器公司與廣州開思公司.CASS軟件使用說明[Z].廣州：廣州開思公司，2002.
[5]邵俊昌,李旭東.Auto CAD object ARX 2000開發(fā)技術(shù)指南[Z].北京：電子工業(yè)出版社, 2000.
[6]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范(GB/T18341-2001)[S].北京：北京測繪出版社，2001.
[7]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.城市測量規(guī)范(CIJ 8-99)[S].北京：北京測繪出版社,1958.
[8]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. 1:500 1:1000 1:2000 地形圖圖式(GB/T7929-1995)[Z].北京：北京測繪出版社，1995.
[9]同濟大學(xué)大地測量教研室,武漢測繪科技大學(xué)控制測量教研室.控制測量(上冊)[M] 北京：北京測繪出版社,1988.
【關(guān)鍵詞】古建筑 數(shù)字化 保護 三維建模
一、引言
當(dāng)今世界都很重視人類文化遺產(chǎn)的傳承與保護，而古建筑都是人類重要的文化遺產(chǎn)之一，它們見證了人類歷史的發(fā)展過程。然而，隨著時間的流逝，歲月風(fēng)雨的洗禮，人為的破壞因素等，使得這些古建筑正在逐漸消失。特別是現(xiàn)如今城鎮(zhèn)化水平的加速提高，對古建筑破壞將更加嚴重。必須采取一系列措施和藝術(shù)手法對古建筑進行復(fù)原與保護，所以如何運用高科技手段來保護古建筑文化遺產(chǎn)，是當(dāng)下政府應(yīng)該非常重視和關(guān)心的事情。數(shù)字化復(fù)原技術(shù)在對古建筑的保護、展示、修復(fù)和復(fù)原等過程中就起到了非常重要的作用，它為古建筑文化遺產(chǎn)的復(fù)原和傳承提供了全新的平臺。
二、數(shù)字化保護系統(tǒng)的總體設(shè)計
古建筑保護系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，為古建筑數(shù)字化保護提供人財物力損失最小的方案以及相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。該系統(tǒng)結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)、監(jiān)測分析以及保護評價技術(shù)等，進行古代建筑數(shù)字化保護系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)。其中數(shù)據(jù)庫的建立主要有空間庫和結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)庫兩部分；數(shù)據(jù)采集與處理分為二維和三維數(shù)據(jù)采集與處理；并利用環(huán)境監(jiān)測與分析對古建筑的保護進行實時評價與分析，達到立體式、全方位、時時的保護。系統(tǒng)的主要模塊及功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
三、數(shù)據(jù)的采集與處理
（一）研究對象概況
本文以位于浙江省浦江縣的全國重點文物保護單位-江南第一家的“牌坊”為研究對象，將計算機圖形學(xué)、圖像處理、計算機視覺等學(xué)科與建筑工程學(xué)科相結(jié)合，將計算機領(lǐng)域當(dāng)前主要的二維數(shù)字化及三維建模技術(shù)的最新研究成果，應(yīng)用于古建筑的數(shù)字化保護，并為珍貴古建筑、遺跡等文物的修繕和復(fù)原工作提供更加準(zhǔn)確的工程數(shù)據(jù)。
（二）二維數(shù)據(jù)采集與處理
利用計算機圖形學(xué)、圖像處理、虛擬現(xiàn)實等信息領(lǐng)域最新發(fā)展技術(shù)，將現(xiàn)有保存下來的文物進行數(shù)據(jù)采集，如進行照片的拍攝，利用傳統(tǒng)的測量工具進行測量，再結(jié)合計算機圖形學(xué)軟件AutoCAD將測繪出來的數(shù)據(jù)進行繪制。如圖2所示，就是某一牌坊的CAD圖紙。
（三）三維數(shù)據(jù)采集與處理
將古建筑測繪的信息包含于三維模型中，數(shù)字三維模型比二維圖形包含更豐富的信息，更接近人們的日常生活空問，能夠精確、形象、豐富地記錄建筑物的外形外觀、建筑風(fēng)格、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。三維數(shù)據(jù)采集的常用方法有“三維點云數(shù)據(jù)采集”。對工程圖進行三維重建主要是指從工程圖所提供的二維信息中提取三維信息，然后進行處理；根據(jù)繪制的牌坊標(biāo)注草圖，在AutoCAD中繪制出牌坊的正立面圖、左立面圖、背立面圖以及右立面圖的主要輪廓，并且將所有線條設(shè)為同一種顏色，以便于在3DMAX中編輯處理。
（1）三維點云數(shù)據(jù)采集。點云數(shù)據(jù)在采集過程中受到系統(tǒng)和環(huán)境等因素的影響，需要借助后處理軟件，進行去噪、平滑等操作后才能轉(zhuǎn)化為有用的空間信息，為后面的曲面重構(gòu)做準(zhǔn)備。實驗過程中采用軟件對預(yù)處理后的點云數(shù)據(jù)進行三維建模，構(gòu)造相關(guān)特征曲線，再根據(jù)所繪制的曲線繪制網(wǎng)格、繪制曲面等。具體實驗流程如圖3所示
（2）三維激光掃描數(shù)據(jù)的處理。傳統(tǒng)的記錄古建筑內(nèi)部大木結(jié)構(gòu)的方法，是用拍照和拉皮尺進行量測和記錄。但是一般古建筑的大木結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用傳統(tǒng)方法獲得大木結(jié)構(gòu)的實體曲面模型是一件相當(dāng)困難和耗時的工作。而運用三維激光雷達掃描技術(shù)，能夠在很大程度上輕松解決這些技術(shù)難點。激光掃描儀通過運用激光束從被發(fā)射到激光束到達被測物體再被反射回掃描儀的時間差，得到掃描儀到被測物體的距離，再運用連續(xù)轉(zhuǎn)動的用來反射脈沖激光的鏡子的角度值得到被測物體的三維坐標(biāo)。然后利用三維點云數(shù)據(jù)和相應(yīng)的建模軟件制作出三角網(wǎng)模型，最后利用這兩種模型來提取古建筑的線性特征。用三角網(wǎng)模型來制作平面圖剖面圖和立面圖。
（3）古建筑的三維模型重建。要將經(jīng)過掃描得到的點云轉(zhuǎn)化為通常意義上的三維模型，系統(tǒng)軟件至少應(yīng)該具備以下條件：常用的三維模型組件（如柱體、球體、管狀體、長方體等立體幾何圖形）；與模型組件相對應(yīng)的點云匹配算法；幾何體表面TI N 多邊形算法。當(dāng)進行三維建模時，可利用系統(tǒng)軟件提供的自動分段處理工具從掃描的點云圖中抽取出一部分，共同組成一個物體或物體的一部分點，以進行自動匹配處理，但這種自動匹配方式的處理只適用于那些與軟件中所包含的常用幾何形體相一致的目標(biāo)實體組件。得到物體真實的三維立體影像。圖4為建模、渲染后某一牌坊的效果圖。
四、數(shù)據(jù)庫的建立
（一）古建筑數(shù)據(jù)庫的建立
古建筑信息是空間位置信息與屬性信息的有機結(jié)合，一個完善的古建筑數(shù)據(jù)庫必須以這兩種信息源為基礎(chǔ)，建立空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。前者有激光掃描圖、二維平面圖、照片、以及三維建模模型等空間數(shù)據(jù)組成；后者是空間數(shù)據(jù)的對應(yīng)屬性，如歷史相關(guān)文獻記載、描述、統(tǒng)計數(shù)據(jù)及與相應(yīng)的建筑構(gòu)成相關(guān)的材料、尺寸、類型等。
（二）古建筑空間數(shù)據(jù)庫
空間數(shù)據(jù)適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結(jié)構(gòu)，是將圖形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等資料按一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為適合計算機存儲和處理的形式。主要由柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)組成，柵格數(shù)據(jù)主要包括激光掃描圖等。矢量數(shù)據(jù)是利用點、線、面等幾何要素精確表達建筑物的邊界和內(nèi)部體元；矢量數(shù)據(jù)主要包括由激光掃描得到的點云數(shù)據(jù)、三維模型等。
（三）古建筑屬性數(shù)據(jù)庫
根據(jù)古建筑保護工作的實際需要，本研究涉及的屬性包括與空間數(shù)據(jù)相應(yīng)的屬性信息，如建筑的材料、幾何構(gòu)成、建筑面積、地理位置等；又包括其他的屬性信息，如歷史年份信息、相關(guān)的文化背景等。
五、古建筑監(jiān)測分析
對古建筑需要進行環(huán)境監(jiān)測與分析，通過周期性的測量，為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供信息更新及評估依據(jù)。主要完成對古建筑所處環(huán)境以及古建筑構(gòu)件、營造技術(shù)的監(jiān)測與分析，擔(dān)負古建筑復(fù)原方案的確定與實現(xiàn)，是整個系統(tǒng)的重要核心。古建筑室內(nèi)外物理環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測體系是進行可持續(xù)古建筑保護研究的基礎(chǔ)和首要條件。環(huán)境監(jiān)測功能應(yīng)實現(xiàn)對太陽日照、風(fēng)速風(fēng)向、空氣污染等情況的計算與分析。而對古建筑構(gòu)件、營造技術(shù)或方式的監(jiān)測與分析，就是在地理信息系統(tǒng)提供的虛擬環(huán)境中，根據(jù)已建立的數(shù)字化模型，對歷史建筑構(gòu)成進行比較、分析，并將模型數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行融合，建立古建筑修復(fù)評估體系，對細部和裝飾殘缺的或已經(jīng)破壞的古建筑進行復(fù)原。
六、結(jié)語
總之：古建筑不僅有很高的歷史價值、藝術(shù)價值，也有很高的科學(xué)價值，是研究歷史科學(xué)的實物例證，也是新建筑設(shè)計和新藝術(shù)創(chuàng)作的重要借鑒，許多古建筑、園林等都是文化旅游的重要場所。我國在古建筑數(shù)字化保護方面還比較落后，還未能充分地體現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)對古建筑保護和開發(fā)的巨大作用，進行這方面的探索和研究，不僅能夠為古建筑、遺跡等文物的修繕和復(fù)原工作提供精細的、準(zhǔn)確的、工程化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；減少人們對實物接觸的同時，增加人們對細節(jié)的了解；對古建筑數(shù)字化及三維建模技術(shù)的研究，是一件功在當(dāng)代、利在千秋的事業(yè)。
參考文獻：
[1]王茹，古建筑數(shù)字化及三維建模關(guān)鍵技術(shù)研究.西北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文，2010.
[2]賀斌，劉洋，張大為.三維激光掃描在古建筑物修繕中的應(yīng)用.吉林地質(zhì)，2009.
[3]王京衛(wèi)，周亞飛，孟祥國-基于3DGIS的古建筑物的三維數(shù)字化保存研究.山東建筑大學(xué)學(xué)報，2011.
[4]周華偉，朱大明，瞿華鎣.三維激光掃描技術(shù)與GIS在古建筑保護中的應(yīng)用.工程勘察，2011.
[5]范張偉，邢昱.基于數(shù)字化技術(shù)的古建筑保護研究.北京測繪，2010.
[6]張笑楠.河南地區(qū)明清會館建筑及其室內(nèi)環(huán)境研究[D].南京林業(yè)大學(xué)研究生博士論文，2007.
