前言:中文期刊网精心挑选了数字化技术的应用范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
数字化技术的应用范文1
关键词:计算机;测绘;GPS
中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 17-0000-02
时间步入21世纪,随着信息技术的发展,各种硬件制造水平的不断提升,整个世界开始逐步进入数字化、信息化时代。在测绘领域,各种新的技术和设备也不断的被引入进来,改变了过去简单调绘、平板成图等落后的工作方式,数字化工作方式正在不断成为主流,在不断减轻工作人员压力的同时,也大大的提升了测绘的范围以及准确度。随着该技术的不断发展,其将变得越来越为成熟。本文即在相关文献研究的基础上,结合自己的工作经验,简要的对当前所使用的计算机数字化测绘技术的应用进行了简要总结,希望能为相关单位提供一些参考。
1 全球卫星定位技术
全球卫星定位技术也就是我们通常所说的GPS,该技术首先由美国国防部发明,利用同步卫星实现全球范围内的精确定位。如今,GPS因为卫星数量多,在全球范围内任何角度都可以找到至少4颗卫星,因此可以实现全球全天候定位,而且由于美国的软件产业发达,使其观测时间不断缩短,更为高效。另外,其操作方法也十分简单易用,定位精度又高,使得该技术的使用已经变得非常广泛。该技术又可以分为 GPS(静态)定位技术和实时动态(RTK)定位技术。
1.1 GPS(静态)定位技术
通常来说,常规的GPS定位技术比较慢,一般需要经过一至两个小时的同步观测才能得到毕竟精确的定位和准确的结果,而随着人们对GPS定位技术的要求越来越高,这种传统的方式已经不能满足人们的需要,于是GPS(静态)定位技术应运而生。这种技术比常规方法适应性更强,网型构造简单,不受天气气候等影响,即使离已知点较远也可以连接,而且不受天气影响,更重要的是它还解决了点与点不能通视的问题,广泛应用于大型控制测量。
1.2 实时动态(RTK)定位技术
RTK(Real - time kinematic)实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
在 RTK 作业模式下,基准站通过数据锭—调制解调器,将其观测值及站点的坐标信息用电磁信号一起发送给流动站。流动站不仅接收来自基准站的数据.同时本身也要采集 GPS 卫星信号,并取得观测数据,在系统内组成差分观测值进行实时处理,瞬时地给出精度为厘米级(相对于参考站)的流动站点位坐标,它广泛用于控制测量、线路中线定线、建筑物规划放线、用地测量。特别是在中小工程中,GPS 测量技术的优点体现的更为明显。因为在中小型项目中,控制测量的方法得到了极大的简化,也可以根据需要选择布点,在此应用 RTK 高精度的特点,测量工作可以大量节省人力资源和减小工作的时间和劳动的强度。
随着科学技术的不断发展,rtk技术已由传统的1+1或1+2发展到了广域差分系统WADGPS,有些城市建立起CORS系统,这就大大提高了RTK的测量范围,当然在数据传输方面也有了长足的进展,由原先的电台传输发展到现在的GPRS和GSM网络传输,大大提高了数据的传输效率和范围。在仪器方面,现在的仪器不仅精度高而且比传统的RTK更简洁、更容易操作!
2 光电测距技术
光电测距技术是采用可见光或红外光作为载波,通过测定光线在测线两端点间往返的传播时间,从而算出距离的一种技术。光电测距技术主要应用在全站仪、电子水准仪等设备上。
2.1 全站仪
全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。这是一种可以把光、机、电聚集为一体的高技术测量仪器,通过利用水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差等不同的测量参数来实现测量功能的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。它不仅精度高,而且速度快、操作简便,还带有丰富的内置软件,具有常规测量仪器无法比拟的优点,在测绘、测试、监测等领域应用日渐广泛。全站仪进行空间数据采集与更新,实现测绘的数字化。它的优势存在于数据处理的快速与准确性。全站仪在工程测量中的应用,不仅提高了工作效率,减少了外业计算、记录和外业工作时间,而且还提高精度。
全站仪的应用有很多种,例如:数据采集、施工放样、后方交会、导线测量、对边测量、悬高测量等。
2.2 电子水准仪
电子水准仪又称数字水准仪,是在上个世纪九十年代才由蔡司公司发明的,是在自动安平水准仪基础上发展而来,是以自动安平水准仪为基础,在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD),并采用条码标尺和图象处理电子系统二构成的光机电测一体化的高科技产品。该技术的出现有效的弥补了GPS定位技术的不足,因其测量速度快、精度高、而且数据便于实现计算机输入,成为在数字测量领域使用越来越多的仪器之一。
目前,电子水准仪的照准标尺和调焦仍需目视进行。人工调试后,标尺条码一方面被成像在望远镜分化板上,供目视观测,另一方面通过望远镜的分光镜,又被成像在光电传感器上,供电子读数。由于各厂家标尺编码的条码图案各不相同,因此条码标尺一般不能互通使用。当使用传统水准标尺进行测量时,电子水准仪也可以像普通自动安平水准仪一样使用,不过这时的测量精度低于电子测量的精度,特别是精密电子水准仪,由于没有光学测微器,当成普通自动安平水准仪使用时,其精度更低。
电子水准仪与传统仪器相比有以下优点:
(1)读数客观。不存在误差、误记问题,没有人为读数误差。
(2)精度高。 视线高和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的,因此削弱了标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能,可以削弱外界条件影响。不熟练的作业人员业也能进行高精度测量。
(3)速度快。由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量,测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。
(4)效率高。只需调焦和按键就可以自动读数,减轻了劳动强度。视距还能自动记录,检核,处理并能输入电子计算机进行后处理,可实线内外业一体化。
3 结束语
信息社会的到来改变了人们的生活和工作方式,在测绘领域,信息化可以说带来了翻天覆地的改变,过去依靠人工才能实现的项目如今利用计算机信息化测绘技术可以轻松实现。该技术的使用和发展是人类社会进步的体现,是测绘技术向更深更广方向发展的保证。可以预见,在将来,利用计算机数字化测绘技术,我国的测绘事业将会迎来新的发展契机,工程测绘等专业将会迎来更大的发展!
参考文献:
[1]荣亮,张静,张彦红.计算机数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(04).
[2]王贵平.浅谈GPS RTK在工程测量中的应用[J].科技传播,2010(17).
数字化技术的应用范文2
关键词:计算机;数据测绘;成图;数字化;精度
Abstract: with the electronic technology and the development of computer technology, the field in surveying and mapping have been applied more and more. This paper introduces digitized mapping mapping technology, and it's application.
Keywords: computer; Surveying and mapping data; Mapping; Digitization; precision
中图分类号:G623.58文献标识码:A 文章编号:
近年来,测绘行业在计算机技术的不断渗入下,以打破了传统的模拟测绘方法,数字化测图技术占领了主导地位。其成图成果数字地图具有更规范、精度高、综合性运用强等特点,而且对于各用图单位进行规划、设计计算、综合管理等方面有极大的优越性。
一、数字化测绘成图的基本特点
数字化测绘图实质上是一种全解析的、机助测图的方法,与模拟白纸测图相比,具有明显的优势和广阔的发展前景。
(一)数字化测图使大比例尺测图走向了自动化数字化测图使野外测量自动记录,自动解算处理,自动成图、绘图,并向用图者提供可处理的数字地图软盘。数字化测图自动化的效率高,劳动强度小,错误率少,成图精确、美观、规范。
(二)数字化测图使大比例尺测图走向了数字化用软盘提供的数字地图,可以传输、处理和多用户共享;可以自动提取点位坐标、两点距离、方位以及地块面积等;通过接口,数字地图可以传输给工程CAD使用;可供建立各种数据库和信息系统(如地图数据库、国土资源管理信息系统、城市规划与管理信息系统等)使用;可依软件的性能,方便地进行各种处理(如分层处理),从而可绘出各类专题图(如房产图、地籍图、道路图等);只要进行局部的更新,如对改扩建的房屋建筑、变更了的地籍或房产等都可以方便地做到局部修测、局部变更、始终保持数字图整体的现势性。
(三)数字化测图使大比例尺测图实现了高精度传统的模拟测图方法的比例尺精度,决定了图的最高精度,无论所采用的测量仪器精度多高、测量方法多精确都无济于事。红外线测距仪普及以后,测距精度大大提高,达到厘米级精度,而白纸测图的成果模拟图或图解地图,却体现不出仪器测量精度的提高,而被其比例尺精度住;若采用全站仪测量,仍采用白纸测图方式测图,则更是极大的浪费。数字化测图则不然,全站仪测量的数据作为电子信息,可自动传输、记录、存储、处理、成图、绘图。在全过程中,原始测量数据的精度毫无损失,从而获得高精度的测量成果。
二、数字化测绘成图的基本配置
目前,国内外数字化测图系统多达几十种,但其基本配置分为硬件和软件两大部分。
(一)硬件配置
1)野外测量数据采集系统:包括全站仪、电子手薄、与微机的通讯接口等。
2)内业计算机辅助制图系统:包括微型计算机、自动绘图仪、打印机等。
(二)软件配置
1)系统软件:包括操作系统和操作计算机所需的其他软件,主要用于管理计算机系统资源的使用。
2)应用软件:除了系统软件以外的其他软件都可称为应用软件。应用软件是为了处理某种专门类型的数据或实现特定功能的程序,如文字编辑程序、数值计算程序、数据库管理程序和机助成图程序等。
三、数字化测绘成图的基本作业过程
数字化测图的基本作业过程分为数据采集、数据处理和成果输出三个阶段。
(一)数据采集
从广义上说,数据采集的方法可分为摄影测量方法、地图数字化方法和野外地面测量方法。
(二)数据处理
数据处理,是指在数据采集和成果输出这两个阶段之间所要进行的各种处理。它是大比例尺数字化测图的一个重要环节,直接影响到最后输出的图解地图的图面质量和数字地图在数据库中的管理,外业记录的原始数据经过计算机处理,生成图块文件,在计算机屏幕上显示图形,然后在人机交互方式下进行地图的编辑,生成数字地图的图形文件。
(三)成果输出
人机交互编辑形成的数字地图图形文件可以用磁盘储存,也可以通过自动绘图仪绘制出纸质地图。
四、数字化测绘成图的现状
80年代全站型电子速测仪的迅速发展,加速了数字化测图的研究和应用。综观国际国内地面数字化测图技术目前大体可分为“两种模式”。
(一)数字测记法模式
数字测记法模式为:野外测记,室内成图。即先在野外用全站仪测量,电子手薄记录,同时配以人工画草图;然后到室内将测量数据直接由记录器传输给计算机,再配以成图软件参考草图编辑成数字图,并由绘图仪绘制出地图。应用计算机进行绘图数据的输入、编辑、修改、管理和输出,不仅提高了成图的速度、质量和应用的灵活性,而且也是实现测绘、地籍与房产管理现代化的一个重要手段。
(二)电子平板法模式
电子平板法模式为:将电子平板带到野外,边测边绘,直接实时成图。它既有与全站仪通讯和数据记录的功能,又在测量方法、解算建模、现场实时成图和图形编辑、修改等方面超越了传统平板仪的功能。电子平板法测图模式,是由清华大学及清华山维新科技开发公司首创的,其测图软件名为EPSW电子平板测绘系统。随后,英国PenMap、瑞士的徕卡、日本的杰科等也都推出了类似的地面数字测图系统。
五、数字化测绘成图技术的应用
(一)进行内外业一体化数字测图
1)电子平板方式采集数据,现场成图;
2)外业记录测量数据并编码,用《SCSH2000房产测绘与管理系统》软件批量处理数据并自动绘图;
3)外业记录测量数据,画草图不编码,用《SCSH2000房产测绘与管理系统》软件交互编图功能制图。
(二)无图区房产分丘平面图测绘
由于受地方经济条件限制,有些城市无基础测绘资料,更无房产基础测绘资料。特别是对县城、乡镇而言,房产基础测绘资料的缺乏更为严重。房产测绘作为房屋产权产籍管理的基础,哪里进行产权发证,哪里就需要测绘。我们根据《SCSH2000房产测绘与管理系统》软件灵活方便的特性,对无图区进行了假定坐标房产分丘平面图的测绘。
(三)进行房屋分层分户图测绘
在进行商品房、房改房测绘时,需进行房屋分层分户图测绘。该项工作涉及到外业测量、内业绘图、套内面积计算、共有共用分摊面积计算等,最后输出显示房屋产权面积的房屋分层分户平面图。
六、结语
现在计算机已进入家庭,信息、网络已成为现代社会的特征。在已有的计算机、全站仪、手持测距仪、绘图仪等硬件基础上,选择合适的数字成图软件实现房屋产权产籍管理现代化,前景广阔,优势显著,我们深信在大家的共同努力下,一定能实现房产管理工作的规范化、自动化、现代化。
参考文献
数字化技术的应用范文3
[关键词]数字化航测;关键技术;地形图
中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0197-01
前言
随着科学技术的不断发展,测绘技术也发生了翻天覆地的变化,从仪器设备、作业方法、技术手段到产品形式等,都得到快速发展。在航空摄影测量学方面,地形图的成图方法已从模拟摄影测量、解析摄影测量发展到目前的数字摄影测量。航空摄影数字化测图是数字摄影测量技术的具体应用。
1、源数据资料收集和分析
1.1 矢量数据
在实际生产中,需要内业先模型采集矢量数据,套合DOM后提供给外业进行调绘,因此,矢量线划数据的获取非常重要。线划数据可由两种渠道获得,一是利用同期加密数据,恢复模型,进行立体测图,经过必要的初编辑得到,这种方式获得矢量数据现势性最强,精度最高,也是通常应用的方式;二是在无法得到或无法及时获取,或者有别的原因无法获取时所采用的做法,就是利用曾经测绘得到的同比例尺、更大比例尺的线划数据。应用这种数据可能带来的最大问题首先是数据的现势性不够强,其次是精度问题,特别是平面精度,例如早期加密方式是航带法或独立模型法,加密成果精度不如目前光束法精度高,或者是采用模拟或解析仪器测图,测图精度相对不如目前全数字测图系统的精度高。此外,旧数据到新数据要经过投影变换等都有可能造成精度的损失。除了上述两种线划数据获取方式之外,在很多小比例尺或中比例尺线划图的快速更新项目中,通常采用最新卫星纠正影像,由内业作业人员基于影像进行室内判读,矢量化绘出线划图提供给外业。
1.2 影像资料
①是否是航片。制作DOM的源数据可以是航摄像片,也可以是卫星影像。一般而言,航摄像片的分别率较高,可以生产较高地面分辨率的DOM;而原始影像是卫片的通常空间分辨率较低,不适合中比例尺或大比例尺成图精度要求,并且有时卫片的纠正方式不是基于DEM精纠正的DOM,平面精度更难以保证。
②DOM色彩方面。彩色影像比黑白影像好用,这是因为人眼对色彩比较敏感。人眼只能分辨十几种灰度,但能够辨别出120多种颜色。因此,对于人眼来说,彩色像片的信息量高于黑白像片。在彩色像片上,不同地物可以表现为不同颜色的差异,也可以表现为色彩深度的差异,基于此有条件的最好使用彩色影像。但是,并不是所有彩色影像都易于观察,比如,不同传感器获取的多光谱影像和全色影像融合后色彩很差,甚至难以使用,有些目标地物在可见光波段对比不明显,在彩色图像上则不易于判读。航片影像相对较好,但是,为了易于识别,依然有必要进行色彩调整处理。
③成图比例尺。对DOM的要求外业调绘其中一项重要工作是综合与取舍,地面分辨率过高的DOM对小比例尺成图来说没有大的帮助,反而使得个别业务能力低的作业人员不敢按规范要求综合与取舍,图面调绘地物偏多,影响作业成果。
④地域性。调绘使用的DOM,即使是同一比例尺成图,考虑到地域特征,也可以采用不同地面分辨率的DOM,如经济发达地区与欠发达内陆地区、平原与山区、城镇与农村等都应结合实际情况选用不同比例尺的影像图。因此,合理选择合适的DOM影像资料是做好调绘工作极其重要的基础。
1.3 地名注记
地名是外业调绘又一项比较重要的工作。一般而言,地名相对稳定,变化不是很频繁,特别是历史遗留下来或大的地片名一般不会发生变化。但是,对于工矿、经商个体等名称则会不一定,并且这类地名又多又复杂。为了节省调绘时间,提高作业速度,可以充分利用各种渠道收集地名,比如网络就是一种既经济又方便的有效途径,现在有不少专业网站提供电子导航或电子地图服务,上面就有不少地名可以加以利用,可以提前在室内将地名展绘到工作底图上。在外业实地调绘时,只需对这些地名进行认真核对,可以大大减轻工作强度。
在整个地形图编辑过程中,地物的编辑是相当重要的一个环节,也是编辑工作中较繁杂的一步,还是最容易出现问题的地方,要善于发现问题, 合理解决。地物的编辑是根据外业检测资料,对图内的居民地及附属设施、道路及附属设施、水系及附属设施、管线等依次进行编辑。地物的编辑一定要处理好各地物要素之间的关系,处理好相邻地物之间的关,特别要处理好相邻线状地物之间的关系,各符号间的距离不应小于0.2mm,线状符号相距很近时,可移位或采用共线处理。
地貌的作用主要是反映地形特征。地貌以山地为主,有许多图幅的等高线比较密集,编辑工作量大。地貌编辑的主要原则是等高线应能真实表示地貌特征,等高线走向分明,表示合理, 等高线要修改顺畅、不能抖动、不能有断点。在山头、鞍部、谷地等主要地形特征点要注记高程,在判读正、付地貌容易出错的地方要标注示坡线。要正确处理好等高线与陡崖、陡坎、冲沟等关系;要正确处理好等高线与河流、沟渠、道路等的关系;达到通过等高线就能真实反映河流的冲刷程度。要适当标注等高线高程注记。
境界的编辑主要是要注意各行政区域界线与地形地貌的相互关系,并要正确归到相应的层。作为数据库的境界必须封闭为面。
注记包括居民地名称注记、说明注记、地理名称注记和各种数字注记。各种注记的编辑最重要的是不能有错漏。各种注记的编辑工作主要是正确区分各种注记的等级( 如省级政府驻地、地市级政府驻地、县级政府驻地、乡镇所在地、行政村、村庄等),并根据各种注记等级相应的确定注记的字体、字体大小、分层、颜色。
植被与土质的编辑特别要注意点、线、面的区分,还要注意植被、土质与各种地物之间的相互关系,并把各种植被、土质都归到正确的图层。
2.6 图廓整饰
图廓整饰是指按《图式》、《规范》的要求对公里格网线及注记、内图廓线、外图廓线、图幅名、图幅号、政区略图与邻接图表、图例、图外说明等。不能出现错漏, 必须按《图式》、《规范》的要求进行标注、说明。
2.7 接边
接边是相邻图幅之间地物、地貌的相互衔接。接边必须在满足《规范》的精度:地物平面位置的接边较差不得大于地物点中误差的2倍,等高线高程的接边较差不得大于等高线中误差的2倍。要求的前提下进行,若超过限差要求必须查明原因后进行处理。
2.8 自查自校
自查自校是整个编辑过程中非常重要的一个环节,是保证成果质量的重要环节。每个作业员都必须认真仔细地对图幅进行自查自校工作。自查自校的问题修改完成后,才说明这幅图已编辑完成,可以上交检查。
3、结束语
数字化技术的进步和完善,改变了传统航测技术工作的模式,提高了工作效率,降低了工作强度,在航测调绘上将会得到越来越多管理者的重视。虽然如此,调绘依然是必不可少的工序。随着市场竞争的日益激烈,数字化航测技术将会发挥越来越重要的作用,在今后的工作中仍需对该方向继续关注。
参考文献
数字化技术的应用范文4
1凭借微流控芯片技术探究转换系统
在自然界中,切换现象是十分常见且为人们所耳熟能详的,它们以各种各样的形式在自然界中呈现。利用微流控芯片技术可以研究自然切换系统或者进行单个生物实体的研究[1]。切换特指在狭小的区间内所输入的信号规模在短时间内有一个快速的输出值变化,在输出信号超越阈值浓度时,有很大可能出现一个单向的反应,从而引起系统自动切换。对于较为复杂的系统而言,系统的切换的实现取决于较大数量的基因和蛋白质的共同作用。在信号刺激形成反应时,这些反应同样或造成大数量的下一级别的反应,最终改变整体系统的变化,具体情况如下所示:(1)基因控制网络系统。少量基因在信号连通以后转导为通路,从而引起相关的基因变化。(2)细胞周期性变化。一连串的细胞周期性变化,是对细胞的重新生长和大量分裂重建的过程;(3)癌变。加入到细胞分裂活动中的蛋白,由于不能对细胞周期实施适度的区域内驱使,进而造成其无法在下一级别正常进行。(4)获得性免疫系统。受到先天免疫系统的影响,获得更好的发展免疫系统,可使得机体抵抗病原受到相应保护。以上两者机制的切换形式,在其发展过程中充当着不可替代的作用,其不仅仅意味着生物事件物理性质,还能够作为菌群群体感应。此外,还能以生物体进化的决定机构存在于基本单元之中。凭借切换状态的所有性质,可以简单策划出检查目标分子和把控反应人工控制系统“。合成生物学”的研究代表了一个全新领域的开辟,其目的在于利用简单的装置模仿或者改进生物系统[2]。微流控芯片和芯片技术可为切换系统打造一个准确独到的微环境,同时创建一个分辨率高的检测方式。若将微流体技术使用在血液凝固开关系统的研究中,就可以更好的把控反应的具体时间、交半频率和以及相应的化学反应,并且具有一定的精确性。当然,微流控技术并不是十全十美的,它也存在一定的不足。例如,受到微流控芯片表面积过度的影响,容易造成物质吸附和蒸发,在极大程度上造成检测不精确和重复。此外,在细胞体内或细胞表面,微流体芯片器件要体现自然生态系统复杂性困难极大。即便如此,微流控芯片技术作为一种全新的手段,仍然活跃于各种复杂的生化系统中,促进了对体外或简单系统切换的研究。
2单一实体的“数字化”
单纯的实体数字化在生物化学指,其它生物对单纯生物实体实施解析和发配的领域,这些生物不仅是分子和细胞,还可以是微生物。在这个领域内,空间发配技术支撑着整个环节。鉴于发配体积极小,但发配的亚单位数量极多。因此,普通覆盖单纯生物实体的亚单位所占的总体积极小,其中微流控芯片技术则是控制的核心技术。液滴微流控技术是探究单一生物体最为多用的技术,其凭借在油相中出现的单纯发散的水相液滴,从而形成生物实体发配,使得其从毫微上升至微升亚单位的区域范围内。反应体系的微型化可以加速反应混合剂的合成,还能够有效控制表面性质和反应时间。液滴微流控技术以千赫兹为单位对这些微反应体系进行制造与控制,进而为相应的反应习题研究提供高通量的工具。除此之外,滑动芯片技术也能够实现对单一实体的发配。滑动芯片是由两个相对滑动的板块组成,其借助创建和打通微流体通道来形成隔离体系[3]。其并无泵与阀构造,而对于辅助资源的需求量并不高。不过,发配技术还将受到一定技术的影响和限制。比如,生物分子于细胞内部相互的复杂作用,往往难以进行区分。然而,随着科技的进步以及该领域应用的飞速发展,许多公司已经上市了PCR技术,且相关技术日渐成熟。非切换系统数字化拥有操作简便,经久耐用的特点,数字化技术相较于是或否的化学反应已经脱离传统技术,结合最终结果的判定,能够得出最终的定量数据。在生物化学中广泛采用数字化技术,能够很好的提升对化学反应条件检测数据的快捷性和精准性。
3结束语
数字化技术的应用范文5
关键词:数字化地形图测绘技术应用
Abstract: digital topographic map can give the urban planning, the economic construction to provide more high quality, convenient topographic map, and digital topographic map can provide all kinds of different formats of topographic map, convenient planning department of planning and design. So by using the technology of the digital topographic map can better use and editing by people. This article mainly from the digital topographic map surveying and mapping and application of the digital topographic map surveying and mapping of technology are analyzed.
Keywords: digital topographic map surveying and mapping technology application
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
随着计算机及数字化技术的发展,在社会经济迅速发展的过程中,数字化测图因为测图精确度高、数据采集迅速,使用方法简单、维护较为方便等优势,在城市规划、土地建设与管理中广泛应用。因此,数字化地形图成为新一代方便、快捷、直观的地形图而被应用于社会生活的方方面面。
1、数字化地形图的测绘
首先,数字化地形图的外业数据采集。数字化地形图与平板测图一样,也要进行外业采集地物、地形的坐标、高程等,然后在通过内业编辑成图。数字化测图主要使用全站仪,通过电子手簿、便携机和掌上电脑等方式进行采集。通过全站仪,数字化测图的可以完整的测量出高山地区、森林地区及工作人员很难到达的地方的外业数据,并且保证了采集数据的准确度,方便工作人员对内业数据的整理,大大降低了劳动的强度。
其次,数字化地形图的内业数据整理。数字化地形图测图的内业工作量相对来说比较少,根据外业数据采集工作进行简单的整理,并对图片进行一些必要的装饰。因此,不同的数据采集方式决定了不同的内业数据整理工作。对于已经在便携机、掌上电脑等外业数据采集过程中完成的大量编图工作,内业整理就比较轻松。如果采用了电子手簿进行外业数据的采集,内业工作量就比较大,因为在这种情况下,外业数据主要是通过坐标数据和地物的代码进行记录的,因为必须在采集数据当天进行数据的编辑工作。
第三,数字化地形图的精度分析。全自动的数字化地形图的测图不易受到人为因素的影响,因此相对应传统平板测图来说,人为误差(比如读错误差、记错误差、展错误差)出现的概率比较小。数字化的技术还可以对坐标、距离、面积、方位等进行自动提取,因而数字化地形图的绘制的精准度极高。数字化地形图也就更加规范、更加精确、更加美观。
2、数字化地形图测绘技术的应用
在数字化地形图测绘过程中使用了一系列的数字化仪器,如全站仪、GPS―RTK定位技术、静态GPS全球定位系统、计算机图形编辑技术等等。通过这些数字化设备及技术获取地形实体的空间描述,绘制出符合空间位置及形状的坐标,并标记出地形图实体的地理属性。然后,经过计算机软件的处理及转换后生成数字化地形图的数据集合,并存储于计算机或其他存储介质中以便随时提供给用户。
由此,我们可以发现数字化地形图的测绘主要由以下几个部分组成:数据采集、数据处理、图形编辑、图形输出等。通过数字化地形图测绘的步骤及流程,并充分应用各种测绘技术,最终测绘出精确度高、规范化、美观的数字化地形图。首先,要进行数据的处理。在数据处理过程中,要把外业记录的原始数据经过计算机生成图块文件,并转化为相应的数据格式进行图幅处理和误差检验,最总呈现在计算机的显示器上。其次,对图形进行编辑,对错误的图形、不合理的图形、不需要显示的图形进行标注及删除,并添加植被、土壤等符号。在进行编辑过程中,一定要按照实际测绘的地形点及草图来修改,必要时进行外业复查核实其数据的准确性。第三,对数字化图形的输出,要根据地形图数据库的具体要求进行编辑,对地形图的图形文件进一步进行处理,如做好地物的分层处理和闭合图块处理。根据不同的用途经过绘图仪输出出来。第四,数字化成图的几种作业模式。数字化成图的模式主要有数字测记模式、电子平板模式、内业数字化模式等。
随着我国计算机及网络技术的不断发展和智能化的测量仪器,在数字化地形图的测绘过程中,使用全球定位系统、GPS―RTK定位技术、静态GPS全球定位系统、全数字化测图系统、影像扫描系统、全数字摄影测量工作站等等数字化测绘技术的装备,全面获取地理信息,使得数字化地形图的数据采集更加广泛、更加精确。于此同时,基于数字化地理信息系统的各种处理软件及基础应用软件,更实现了将所汇集的大量的地理信息进行分析,处理、应用等,全程实现数字化,减少人为的误差,大大提高数字化地形图的精确程度,减少误差。
另外,随之信息化、数字化技术的进一步发展,在数字化测图技术的过程中,如数据采集的过程,通过数字化成图对地形网实体的位置及形状进行精确描述、绘制出所需的点的坐标及其连接方式,而在外业采集过程中运用全站仪、GPS―RTK技术等采集大量精确的数据信息。再如,数字化图形的输出过程,可根据地形图数据库进行相应的编辑,处理好地形图的图形文件,并做好地物的分层处理、闭合图块处理经由绘图仪输出。在这些绘制过程中,由于采用了数字化的技术使其测量的精度大大高,成图的速度加快,并且容易在旧图上进行更新,提高了数字化地形图绘图的工作效率。
3、总结
综上,本文通过数字化地形图的绘图及其应用的分析,可以看出数字化地形图的测图技术有着测量精确度高、成图速度快、方便读取、易更新等特点。并且由于数字化测绘技术的应用,为地形图的数字化提供了基础,提高了生产及工作的效率,并广泛的应用于城市开发、矿山建设、工程施工等方面。
由于数字化地形图测绘技术的应用,作业人员尤其是进行外业数据采集的工作人员的工作难度大大降低,降低了人为的误差,更加准确的测量出人员不能到达及不容易到底的地区的地形图。另外,由于数字化地形图测绘技术的应用,也提高了工程及工作人员的整体素质,培养了其应用高科技技术的能力,实现了数字化地形图测绘管理、服务的全程数字化,大大提高了我国地形图的测绘水平及生产效率。通过长期运用数字化地形图测绘技术进行地形测量,掌握不同的地形测量软件及基础应用软件,积累数字化地形图测绘的工作经验,更有利于地形测量工作走向市场化,在实际的测绘工作不断地提高测绘的水平。
参考文献:
[1]苗前军,赵俊山,刘亚新.测绘与你同行[J].东北测绘.2000(01).
数字化技术的应用范文6
关键词:岩土工程;数字化勘察;应用方法
中图分类号:E271 文献标识码: A
随着计算机图形处理技术的完善,已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统,继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨,以期和同行分享。
一、岩土工程勘察方法概述
1. 传统的岩土工程勘察方法存在的问题
(1)勘察资料过于地质化。
由于部门长期的条块分割,勘察、设计分散作业,加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后,以及专业设置过细,岩土工程本身的特殊性等原因,设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限,很难深层次理解岩土工程勘察信息,因而勘察成果在设计中的转化率较低,造成许多不应有的浪费和损失
(2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。
地形图是设计系统的底图或称基础数据,由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟,与CAD设计软件的接口不匹配,很难顺利实现对接,设计系统不得不重新将勘察资料数字化,影响了设计系统CAD的推广应用。
(3)勘察信息数字化程度低。
勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解,另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。
二、数字化勘察技术概述
数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点,把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮,供各专业设计使用。
三、数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨
3.1 岩土工程数字化建模方法
岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料,包括测点的几何特征数据和属性特征数据,然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面,常用的方法主要有数学模型法和图示模型法,本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等,其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法,将做详细分析讨论。
不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内,如果任意点不在顶点上,则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程),所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针,边的记录有四个指针字段,包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储X,Y,Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率,当然可以在此结构的基础上增加其它变化,以提高某些特殊运算的效率。
3.2 数字化岩土勘察工程数据库系统
基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据,数据来源包括:
(1)基础地理数据这些数据主要包括:
①自然区划图。
该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。
②地形、地貌图。
该图反映被研究区域的自然地貌情况。
(2)岩土工程勘察数据这些数据主要包括:
所研究区域的工程地质勘探资料。
经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。
各类建筑场地的地层信息,比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。
结合上述分析,数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建:
①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。
岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题,为了能获得反映信息世界的概念性数据模型,将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来,仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系,并在此基础上建立相对应的数据库表结构。
②数据库建立实现。
岩土工程一体化系统的数据有三类:用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成,而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据;中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等,根据这些模型可以生成用户需要的各种图件,还可以进行各种信息查询操作;最终数据种类繁多,主要是根据用户需要由中间数据生成,包括图形资料和文档资料(如地质勘察报告等)。
结束语
作为一门应用型学科,岩土工程最终是为工程建设服务的。工程建设中遇到的各种岩土问题都应该成为岩土工程重点研究的课题。土木工程建设与岩土工程有着密不可分的联系,在中国这种联系表现的更加突出。要提高我国的岩土工程勘察技术,实现数字化是必经之路,也是勘察技术发展的必然趋势。它极大的改变了传统的勘察技术,综合运用各学科的知识,无论在操作方法还是实现效果上都有较大的优越性。但是在当前,这一技术依然处于发展的初级阶段,未来之路依然很长,其中有很多关键性的问题没有得到很好的解决,在人才方面也较为匮乏。因此,我国要大力培养岩土工程勘察设计方面的专业人才,加大该技术研究的投入力度,从真正意义上实现岩土工程勘察技术的数字化。
参考文献:
[1] 岳海东,王梅雨,谢雨繁.岩土工程勘察技术方法措施分析探讨[J].中国房地产业,2011(3).
[2] 赖华东.浅谈民用建筑中的岩土工程勘察技术与防控[J].科技咨询导报,2012(25).