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数字化测绘技术在工程测量中的应用.doc

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数字化测绘技术在工程测量中的应用西北水电NORTHWEST WATER POWER2002年 第 1卷 第 2期--------------------------------------------------------------------------------数字化测绘技术在工程测量中的应用贺丽娟,曹振一 (国家电力公司西北院工程勘察研究院,兰州 730050)关键词:数字化测绘;数据采集;数据处理;数据库摘 要:介绍了数字化测绘技术中的原图数字化、数字测图、数字摄影测量几个方面在水利水电工程测量实践中的应用体会和经验。数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。数字中国、数字城市等概念的提出以及相关数字化工程的启动,特别是全球定位系统(GPS) 、地理信息系统(GIS) 、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域也相应进一步延伸,而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。工勘院测绘工程大队(简称测绘大队)已初步全面涉入了数字化测绘生产技术,具备了空间定位(GPS 系统) 、数据采集、数据库设计与建库、地理信息系统研建,各类地理现象空间分析与监测、数字产品生产与提供等高新技术。数字测绘中最主要包含内外业数据采集工作的设备与方法,数字化成图是其核心。水利水电工程测量是在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术。本单位为之服务的设计、工程地质等部门亦对测绘大队的工作提出新的要求,在规划设计阶段要求提供地形资料,即在所建立的控制测量的基础上进行地面测图等;在施工兴建阶段需按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程,作为施工与安装的依据;在竣工后的营运管理阶段要求包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。作为水利水电工程测绘单位,数字化测绘工作涉及了工程测量的各个阶段,经过几年来艰苦努力,已完成了十几项大型水电站地形图的数字化测绘任务,满足了设计、生产等部门提出的要求。现结合几年来数字化工作的经验,就数字化测绘技术中的原图数字化、数字测图、数字摄影测量几个方面谈一些个人的体会,与专家及同行商榷。 1 原图数字化对原始图件进行数字化工作,首先要进行数字化输入,常用的方法有:①手扶跟踪数字化;②扫描矢量化;③GPS 输入。手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是早期的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图象,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS 输入,GPS是确定地球表面精确位置的新工具,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库。其次根据数字化图件的可用性,要综合考虑图件的重用性和易用性,并制定矢量化方案。经多种软件矢量化应用比较,本单位确定以 MAPCAD为数字化原有地形图的主要方法,该软件包含有以上 3种输入,且其扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点,通过大量的工作实践,总结了一些适合本单位工作实际图的数字化精度应按国家现行的数字化测图规范严格执行。由于其精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而一般外设精度都能满足,但人工跟踪精度主要取决于作业人员的熟练程度和责任心,所以必须在加强作业人员基本技能训练的基础上,严格按矢量化方案作业,确保图件的输入输出精度和质量。数据编码、数据分层按国家标准或自定方案执行;数据组织按地理信息系统(GIS)要求,严格其拓扑关系,保证线状地物的长度统计,面状地物的面积统计及其它分析功能的实现;总体规划、分区规划、图形/文本信息按 GIS要求整理、录入、建库。1.1 数字化原有地形图作业流程(图 1)1.2 外业测点与数字化图缩放相结合方法在工程测量实践中,当要完成某工程地形图的施测工作时,如果以前有数字化的图件,能直接利用到现在的成图工作中,应充分地利用现有的地形图。但是所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,所以其精度要比原图的精度差,且所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现势性也不好。为了利用该法得到满足现时需要的数字地图,可通过地物地形修测、补测地形点等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过重新编辑,使最终产品满足相应比例尺精度要求。修测、补测的范围和点位稀密,可根据工程的设计与施工精度要求及原比例尺而定。故这种方法比较适合于该地区有大比例尺地形图、且又范围较小的工程测绘中,它既满足了工程进度
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