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海洋测绘的内容范文1
关键词：海洋测绘；GPS应用
前言
海洋测绘是现代测绘领域中的一部分，不管在科研、经济，还是国防建设方面，都发挥着重要的作用。如今，现代通信技术、计算机信息技术及卫星技术的迅速发展和广泛应用，逐步进入以数字化测量为主、计算机技术为基础，3S技术为代表的现代海洋测绘阶段。由此可见，GPS技术在测量控制、海洋地形及定位中的应用也就越来越广泛。
1.海洋测绘基本概况
所谓海洋测绘，就是根据海洋底层的物理场性质、变化特征进行测量，按照不同的比例绘制成海图及专题性海图，这是一项关于海洋水体及海底测量和海图测绘的工作。具体讲，有海道、海洋地、海底地形等测量和海底地形图、航行图及各类专题图的编制。
在测绘过程中，由于海洋水体丰富，给测量工作带来一定的难度，因此需要借助专业海洋考察船及专门测量设备、仪器开展连续性观测，通常是一船多用，实行系统全面性考察。最为基础的测量形式有两种：一是路线测量，也就是剖面测量，主要为了了解和掌握海洋地质构造及物理场特征；二是面积测量，根据测绘任务规定的比例要求，布设合理距离的测量网络。而在现代海洋测绘中，是以GPS技术及无线电定位技术为主。
2.现代海洋中GPS技术的应用分析
2.1关于GPS技术
GPS也称全球定位系统，其组成部分包括空间卫星、地面控制系统及用户终端设备，是一种具有全球性、全天候及高精度等特点的导航定位系统。该技术可迅速、高效、准确地为用户提供系统精确的点线面三维坐标及有关信息，在社会生产生活和科技发展中发挥着不可替代的作用。
2.2在海上定位中的应用
海上定位是现代海洋测绘中的一项基础内容，是在海上准确定位船舶位置，给舰船航行提高导航，其工作主要有海面定位及水下定位。近年来，RBN/DGPS技术在我国沿海测绘中逐步应用开来，该系统可在300km内可进行偏差在5m以下精准定位，可满足当前沿海测量的大比例绘图导航及定位要求。而对于距离相对大的海域测绘，因海洋相关工作存在特殊性，测量监控点的固定难度大，常规性大地测量技术及GPS静态定位技术很难满足其需求，而使用常规DGPS定位技术因随流动站和差分主站的距离扩大而导致定位精准度降低，作用面也受限，局限了该技术的应用。GPS-PPK技术则可弥补这些不足，可满足高精度测量要求，且在实际应用中不需要进行数据实时通讯。通常在海洋测绘中要充分考虑到经费、测量精确度及导航要求等各种因素，把RBN/DGPS技术和GPS-PPK技术的优势充分结合起来制定测绘技术方案。
2.3海洋水深测量中的应用
如今，在我国海洋水深测量工作中大多数是应用多波束水深测量系统。和以往的单波束测量系统相比，前者可根据水源深度差异直接获得深度信息，此外还可在垂直向开展测量，而这些都是后者无法满足的。
海洋水深测量，就是通过测量船配置的测量系统对海洋水深进行测量获得相关数据，该系统主要由专门水深测量软件、计算机、GPS接收器、多波束测量仪组成。海洋水深测绘流程主要是：（1）准备工作。一是进行GPS-RTK基准站架设时，需把其设在需测量区的中心位置，且要处于周边地势较高无明显遮挡物为主。二是以北54或西安80坐标作为基准换算坐标。三是根据已测数据重新加密处理，进而重设原有测量面，这就需要测量水深作业开展初步布设。（2）进行数据收集时，通过对数据参数的正确性进行检查，以免其有误导致基站定位出错，在测深设备正常连接后，需对相关测量仪、更正天线偏差、接受器数据格式、定位仪接口等进行全面校准，并在检查确认正常后才可开展测量工作。（3）在数据处理时，应用专业软件对获得的海洋水深数据实施有效处理，以得出海洋测绘专业、系统的数据分析报告，并以文档方式妥善保存。
2.4海洋水下地形测量应用
海道测量是海洋水下地形测量的基础，海底测量主要是明确海底点三维或平面坐标，而水下地形测量还需通过水声仪器来进行水深测量。海上航运、海上石油作业、海底电缆工程以及渔业开发、矿产资源勘探等工作均需要应用到水下地形图。CPS技术在海洋水下地形测量中的应用，能迅速、准确地测定水声仪所在位置，对比例尺相对大的测图，可通过差分GSP技术开展相对定位。在实际操作中，要把GPS接收器和水声仪器结合起来，前者实现定位测量，后者开展水深测量，再通过电子记录设备、应用计算机、绘图仪等构成海洋水下地形测绘自动化系统，实现断面图、水下地形模型等相关测绘。
2.5海洋测绘中GP5应用中的误差分析
当应用无验潮法进行海洋测绘时，因波浪影响、船体摆动、RTK高程有效性、采样速率等因素的存在都会对测量数据造成一定的影响，同时还存在较大的误差。因此，通过采取一定的方法对此进行纠正，以确保测量数据的准确度，而对于因船体摆动而出现的误差，可应用电磁式姿态仪对船姿态纠正，此种纠正主要是针对位置、高程等方面。同时，姿态仪也可对船行驶中横、纵向予以调整，两者均需要专用软件来分析控制。另外，相对船体动态吃水数据来说，可以根据其静态吃水及探测船自重下沉、颠簸幅度总和选取平均数值进行更正，以减少测绘过程中误差的发生。
海洋测绘的内容范文2
关键词：测量技术，数 字化，信息化
中图分类号： TM930.9 文献标识码：A文章编号：
Abstract: this paper mainly introduces the traditional measuring the concept of learning and research objects, measurement of new technology global positioning technology GPS geographic information technology GIS remote sensing technology RS 3 S and digital photography in the measurement of the advantages and the new technology development in national economic construction of survey, design, construction and maintenance of the various stages of applications.
Keywords: measurement technique, number of words, information
随着科学技术的飞速发展 ，计算机 网络技术、卫星定位系统以及地理信息系统的运用使得现代测绘技术的作用领域不断扩大。目前，世界上已有多个国家实现了现代数字测绘技术代替传统的模拟测绘技术，数字化信息也正朝着网络化的方向发展，这标志着数字化时代已经来临。近年来，我国经济社会信息化水平不断提高，使得社会各个领域对数字化测绘产品的需求量也随之增加，数字化基础地理信息已经成为一种不可或缺的数字地理空间支撑条件。现在，我国正处于非常重要的发展时期，要进一步加强水利、交通、能源等基础设施的建设 以及自然资源的开发利用，这对测绘技术提出更高的要求，同时也提供了更广阔的发展空间。
1、传统测量学
传统测量学是研究如何测定地面点的平面位置及高程，如何将地球表面的地貌及其它信息测绘成图，如何确定地球形状和大小，并将设计图上的工程构造物放到实地上的科学 它的任务与作用包括测绘与测设两个方面 测绘是测定地球表面的自然地貌及人工构造物的平面位置及高程，并按一定比例尺缩放成图，供国防工程及国民经济建设规划设计管理和科学研究用，测设是将设计图上的平面位置和高程实地标设出来，作为施工的依据。
测量学按其研究的对象和应用范围可分为以下几门课程：
普通测量学，研究将地球表面局部的地貌及人工构造物测绘成大比例尺地形图的基本理论和方法的科学，这是测量学的基础。
大地测量学，研究地球表面区域的点位测定以及整个地球的形状大小和地球重力场测定的理论和方法的。
科学摄影测量学，研究利用摄影和遥感技术获取被测地表物体的信息，进行分析处理，绘制成地形图和数字模型的理论和方法的。
科学工程测量学，研究工程建设在规划设计、施工运行、管理等各阶段经行的测量工作的理论和方法的科学制图学，研究将地球表面的点、线经过投影变换后绘制成满足各种不同要求的地图。
2、 测量技术的发展
技术（GIS）遥感技术（RS）及数字摄影测量近些年来，伴随着科学的发展，测量科学也有着巨大的进步，现代数字化技术全球定位系统（GPS ）地理信息技术（GIS ）遥感技术（RS ）及数字摄影测量等各种新技术在测量学中得以研究和应用。
2.1 GPS技术
全球定位系统（GPS ）是美国军方在 1973 年开始发展的新一代卫星导航和定位军事系统，由分布在六个轨道上的21+3个卫星组成，民用限制使用。大约1983年开始用于解决大地测量问题，它的基本定位原理是依据用户和四颗卫星之间的伪距测量，根据卫星在适当参考框架中的已知坐标确定用户接收机天线的坐标信号由卫星发出，基本观测值是信号由卫星天线到接收机天线传播的时间间隔，然后用信号传播速度将信号传播时间换算成距离。按照原理，只要同步观测三颗卫星即可交会出测站的三维坐标 RTK实时动态技术是在 GPS基础上发展起来的，能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的 GPS定位测量方式，是 GPS应用的重大里程碑 RTK测量是将 l 台 GPS接收机安装在已知点上对 GPS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去；流动站在对 GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量；流动站的GPS接收机再利用 0TF （运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置 RTK测量可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度快速地测定图根控制点界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图 同时，也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样，因此，RTK被广泛应用于图根控制测量，地籍房地产测绘数字化测图及施工放样等各种工作中。
2.2 RS技术
遥感（RS ）是不接触物体本身，用传感器采集目标物的电磁波信息，经处理分析后，识别目标物，揭示其几何物理性质和相互联系及其变化规律的科学技术一切物体，由于其种类和环境不同，因而具有反射或辐射不同波长电磁波的特性。遥感技术就是利用物体的这种电磁波特性，通过观测电磁波，从而判读和分析地表的目标及现象，达到识别物体及物体存在的环境条件的技术。
2.3 GIS技术
地理信息系统（GIS ）是在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、贮存、检索、更新显示、制图和综合分析应用的技术系统，它是将计算机技术与空间地理数据分布相结合，通过一系列空间操作和分析方法，为地球科学，环境科学和工程设计，乃至政府行政职能和企业经营提供对规划，管理和决策有用的信息，并回答用户提出的问题。目前 GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘 地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用 GIS 数据库内外一体化测图扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。
2.4 3S 技术
3S技术的集成，是 GPS， RS， GIS技术的发展，并走向集成，是当前国内外的发展趋势在3S技术的集成中，GPS主要用于实时快速提供目标物的空间位置，RS用于实时快速提供地表物体及其环境的几何物理信息，以及它们的各种变化 GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的的平台。
2.5 数字摄影测量技术
数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品全数字摄影工作站的出现，加上 GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向 4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。
2.6地图学技术
现在，地图学已经朝着多层次 、多领域、多时态以及多功能的方向发展。遥感技术 、地理信息系统 技术、自动制图技术以及多媒体技术的发展使地图学的理论、技术和工艺发生巨大变化。地图学技术发 展的关键是如何把遥感技术和其他快速更新地图信息的手段结合，研发出实用化专题地图设计专家系 统、地图自动编辑制版系统以及地图信息分析应用专家系统 。
2.7海洋测绘技术
在海洋测绘方面，海洋测绘技术向着高精度、全覆盖以及全过程自动化的方向发展。利用卫星定位技术或卡尔曼滤波等方法可提高海洋测绘定位精度 ，研发航空航天遥感测深系统或高精度条带式测深系统来达到全面覆盖测量海洋信息的目标，进一步提高海洋测绘自动化过程，通过与海洋图自动制图技术的链接建立海洋图数据库，最终建立海洋测量信息系统。
3、现代测绘技术的作用
3.1在地理信息系统建设中起主导作用
地理信息系统 ( GI S )主要分为 2种，即基础地理信息系统和应用地理信息系统。现代测绘技术 主要为基础地理信息系统建设服务，同时为应用地理信息系统建设提供地理信息平台。GIS的重要内容是地理信息数据，必须依靠现代测绘技术获得良好的地理信息数据。因此，现代测绘技术在地理信息系统建设 中起主导作用。
3．2为城市信息化管理提供帮助
测绘成果是对自然地理要素和地表人工设施的形状 、大小 、位置以及属性等测定的结果，能为城市规划和土地管理等提供重要帮助。测绘资料是一个各等级控制点坐标和各种比例尺地形图，其含有极丰富和详细的地理信息，是城市信息化管理中有关地理信息的唯一来源。由于不同管理部门的职能不同，其对地理信息了解的详细程度的要求也不一样。例如，在城市里同一块区域，城市规划建设和土地管理 等管理部门需要信息量大且准确的较大比例地形图，因为其需要了解该区域建筑物的布局以及土地使用情况，而供电供水部门需要铺设管线，则需要细化到单体房屋类型和结构的地形图。
3.3满足人们对地理位置信息的需求
在现实生活中人们都使用过交通 图等地形图，表明地理位置信息已经成为人类生活的重要组成部分，而测绘资料是绘制地形图的基础，因为构建高质量地形图的关键必须依靠准确详细的测绘资料 。随着 GI S与光盘存储技术、可视化技术和多媒体技术的融合 ，以及与 GPS和遥感技术 ( RS)的集成，将使空间信息获取和处理更新速度大大加快 ，使人们能够对空间信息进行适时处理 ，例如进行车辆定位、手机定位等 ，从而极大地满足了人们对地理位置信息的需求。
海洋测绘的内容范文3
关键词：导航 海底地形 数据标准
1 三维地形数据发展现状
1.1 美国SRTM 90米分辨率原始高程数据
由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）联合测量。2000年2月，美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载SRTM系统，共计进行了222小时23分钟的数据采集，获取北纬60。至南纬60。之间总面积超过1.19亿平方公里的雷达影像数据，覆盖地球80%以上的陆地表面。SRTM系统获取的雷达影像的数据量约9.8万亿字节，经过两年多的数据处理，制成了数字地形高程模型（DEM），即现在的SRTM地形产品数据。此数据产品2003年开始公开，经历多次修订，目前的数据修订版本为V4.1版本。SRTM地形数据按精度可以分为SRTM1和SRTM3，对应的分辨率精度为30米和90米数据（目前公开数据为90米分辨率的数据）。SRTM的数据组织方式为：每5度经纬度方格划分一个文件，共分为24行（-60至60度）和72列（-180至180度）。
1.2 日本GDEM高程数据
2009年6月，日本经济产业省（METI）美国航天局（NASA）与共同推出了最新的地球电子地形数据ASTER GDEM（先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型），该数据是根据NASA的新一代对地观测卫星TERRA的详尽观测结果制作完成的。这一全新地球数字高程模型包含了先进星载热发射和反辐射计（ASTER）搜集的130万个立体图像。ASTER测绘数据覆盖范围为北纬83°到南纬83°之间的所有陆地区域，比以往任何地形图都要广得多，达到了地球陆地表面的99%。ASTER GDEM数据是世界上迄今为止可为用户提供的最完整的全球数字高程数据，它填补了航天飞机测绘数据中的许多空白。NASA目前正在对ASTER GDEM、SRTM两种数据和其他数据进行综合，以产生更为准确和完备的全球地形图。
1.3国家测绘局
“中国空间信息网”（）网站上提供了下列空间数据产品：地形数据库、地名数据库、数字栅格地图数据库、数字正射影像数据库、数字高程模型（DEM）、重力数据库、大地数据库。数字高程模型（DEM）产品按比例尺分为：1：100万、1：25万、1：5万、1：1万。1：100万数字高程模型利用1万多幅1：5万和1：10万地形图，按照28".125X18".750（经差X纬差）的格网间隔，采集格网交叉点的高程值，经过编辑处理，以1：50万图幅为单位入库。原始数据的高程允许最大误差为10-20米。全国1：100万数字高程模型的总点数为2500万点。1：25万数字高程模型的格网间隔为100mX100m和3″×3″两种。陆地和岛屿上格网值代表地面高程，海洋区域格网值代表水深。另外，国家测绘局于1999年安排生产了七大江河区域范围的1：1万数字高程模型，其格网尺寸为12.5m X 12.5m。已完成13781幅，数据量达24GB。
1.4 中国科学院
中科院“国际科学数据服务平台”提供以下DEM数据产品：中国30米分辨率数字高程数据产品、中国30米分辨率坡度数据产品、中国90米分辨率数字高程数据产品、中国90米分辨率坡度数据产品、中国90米分辨率坡位数据产品、中国90米分辨率坡向数据产品。其中，中国30米分辨率数字高程数据产品利用ASTER GDEM第一版本的数据进行加工得来，是覆盖整个中国区域的空间分辨率为30米的数字高程数据产品。
2 现有二维电子海图标准不足
IHO特别出版物S-57是IHO数字海道测量数据传输标准。它主要目的是为不同海道测量组织之间交换数据、向航海设备生产厂商、航海者和其他用户数据用。S-57在1992年5月被第十四届国际海道测量大会正式批准为IHO的官方标准。它的确保了各类海道测量数据的转换具有统一和规范的格式。但是，在近几年的推广使用过程中，人们发现S-57标准存在很大限制，如标准维护缺乏弹性、不支持栅格、图像数据和时变数据格式等。现在的S-57 3.1版本已经“冻结”，换句话说，即标准内容已不再改变。这更难满足随时变化、日益增长的海洋测绘和航海保障的需求。
以S-57标准为基础的二维电子海图在航海领域已得到了广泛的应用，然而它与其他的二维海图一样，本质上都是基于抽象符号的系统，不能直观还原自然界的真实面貌且易形成抽象多义化，给使用者的辨识和符号意义还原带来困难。另外随着应用的逐步深入，三维高程、水下海岸等信息越来越重要，迫切需要真三维这种表现方式的出现。目前二维电子海图导航技术也一直在采取各种措施来弥补二维固有的缺陷，例如对于航标、重要建筑物、关键地形，通过提供图片链接，使驾驶员得到相应物标的直观图像信息，利用各种动画图片来表征灯标的灯质等，但这些手段是远远不够的，我们需要建立真三维的航行环境，为二维平台引入三维这一直观、形象辅助手段，进一步提高船舶航行的安全性。ECDIS系统作为地理信息系统在航海领域的特殊应用，结合陆上地理信息系统的发展趋势，我们可以预测三维电子海图导航技术将成为电子海图技术的重要发展方向之一。
另外，ENC数据单元的数据大小不超过5兆，因此，海事测绘的图幅ENC数据在原始测量数据的基础上进行了大规模的抽稀和压缩，这样原始测量获取的高密度多波束水深点数据未得到有效的应用，造成了这些数据资源的浪费。未来若不同密度的海底数字地面高程模型数据，则可以充分发挥测量数据的效益，满足不同用户的不同需求。
当前，S-100系列标准是IHO正致力于重点发展的海道测量最新标准，它将支持多种数据格式，如图像和栅格数据、3D、随时间变化的数据 （X， Y， Z和时间），以及超出传统海道测量范围的新应用，例如，高密度水深、海底分类和海洋地理信息系统。它也将能够使用获取、处理、分析，访问和提交数据这些基于Web的服务。重要的是要认识到S-100不是一个S-57标准的修订版本。S-100是一个新的标准，其中包括更多的内容并支持新的数据传输格式。它将成为新的可界定的最广泛的各种应用和利用的水文数据基础标准。S-100将按照IHO网站上的ISO合格注册进行汇编和管理，并将成为地理信息ISO 19100系列标准的一部分—目前，有超过40个标准列入ISO 19100系列。这些已经包括国际标准（包括已实施的和草案）的时空架构、数据、图像和栅格数据、资料、描述和编码。
在S-100的第8 部分“影像和栅格数据”中定义“影像”为一种特殊类型的栅格数据结构。并指出：海道水深就其性质而言是一组测量数据点。这些数据点可以采用不同方式的格网结构进行表示，包括使用一个规则格网间距的高程模型，以及用单元大小可变的不规则格网。它们也可以用不规则三角网或者点集表示。
3 数字三维海底地形模型产品标准研究
虽然，目前S-100对三维数据交换标准的规定还不是十分细化，但是S-100的基本原则就是要与S9001等通用测绘标准相一致，网格时变数据在S-100的标准中明确表示将支持NetCDF格式，可以预期的是在未来S-100标准框架下，NetCDF一定是其中重要的标准格式。基于以上提出问题，本文研究在现行S-57电子海图数据标准的基础上参考新版海道测量数据地理空间标准S-100中的数据模型，定义了海事测绘三维航道数据的交换标准，同时参考目前成熟的三维GIS建模技术及三维场景重建和可视化技术提出了三维航道模型的建立与实现的关键技术。
3.1 NetCDF标准的介绍
NetCDF（network Common Data Form）网络通用数据格式是由美国大学大气研究协会的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开发的，是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码标准。利用NetCDF可以对网格数据进行高效地存储、管理、获取和分发等操作。NetCDF文件开始的目的是用于存储气象科学中的数据，现在已经成为许多数据采集软件的生成文件的格式。NetCDF提供一组针对阵列数据访问的接口，一个可自由分发的数据访问库（包），支持C、Fortran、C++、Java、R以及其他的一些语言。NetCDF数据具有下列特性：自我描述、可携带和可移动性、可伸缩性、可追加性、可共享性、可存档行。由于NetCDF是一种灵活的、自描述的，并能表达大量数组数据的格式，因此NetCDF在地球、海洋、大气科学中得到了广泛的应用，许多国家的组织和科学机构都采用NetCDF作为一个表示科学数据的标准方式。例如，NCEP（美国国家环境预报中心）的再分析资料，NOAA的CDC（气候数据中心）的海洋与大气综合数据集（COADS）均采用NetCDF作为标准。
支持NetCDF的软件和系统有许多，除了ArcGIS，还有Matlab、Ferret、GrADS、PanoplyWin等。
3.2 数字三维海底地形模型产品标准
不同于现有的陆地数字地形模型采用纯二进制或文本文件的表示方法，本文提出的数字三维海底地形模型采用NetCDF作为数据存取的手段，这样保证格式具有足够的开放性，能够被现有大量的软件支持，同时适应S-100未来的发展。数字三维海底地形模型产品的数据来源主要有两大方面：一是原始测量产生的多波束、单波束水深数据，二是制作完成的电子海图ENC数据。与数字海图类似，海底地形数字模型产品也是海道测绘测绘数字化保障的一个产品形式，可用于海底电缆、管道等海上工程、海洋石油、海上交通运输、海洋环境保护、海上航行安全等海洋综合开发、利用和管理。它按照固定大小的格网间隔，表示了海底地形的深度。
3.3 元数据设计
元数据是描述数据的数据。数字三维海底地形模型产品的元数据需要包含以下信息：数据标准名称、数据标准版本、数据制作方、数据测量日期和时间、数据制作日期和时间、数据集名称、平面精度、深度精度、接边精度、等效比例尺分母、数据范围、采样间隔、平面坐标参照系、垂向坐标参照系、插值方法、维度、坐标轴名称、起始点位置、网格行数、网格列数、坐标单位。
网格值矩阵
一定海区内规则格网点的平面坐标与深度的数据集合。格网的遍历顺序按照ISO 19123附录C中定义的方式进行。可采用的遍历方式有：线性扫描（Linear Scan）；莫顿顺序（Morton Order）。下图表示了格网的线性扫描遍历以及一个莫顿顺序的遍历。莫顿排序容易适应不规则形状的格网以及格网大小可变的格网。莫顿顺序对应于一个二维的四叉树，并且可以扩展为更高维的。莫顿遍历顺序可以处理大小可变的单元。曼顿顺序是从左到右，从底到上，逐个单元、不考虑单元大小地遍历。它先增加X坐标，然后是Y坐标。这也可以扩展到多维的情况，先增加X坐标，然后Y坐标，再然后Z坐标，以此类推到更多的维度。
4 数据转换和试验系统
建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有：直接从地面测量，例如用GPS、全站仪、野外测量等，从现有海图上采集、内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多，主要有分块内插、部分内插和单点移面内插等几种。目前常用的算法是通过等深线和水深点建立不规则的三角网（TIN）。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。主要的离散点网格生成算法应该有：移动平均插值法、距离平方倒数加权法、趋势面拟合技术、样条函数插值法、克立金法插值法。
本原型系统采用西戈公司的cgGlobe三维地理信息&虚拟现实软件平台作为底层三维开发支撑平台，用Microsoft Visual C++开发工具实现航道数据NetCDF 格式数据的访问接口，选用微软的WPF技术作为整个软件呈现界面功能。三维航道数据主要来源于多波束水下测量形成的水深文件和ENC电子海图中提取的水深数据等，本原形系统将这些不同种类的水深数据统一以三维航道数据交换标准（草案）中的网格覆盖数据标准的NetCDF数据格式。各类原始水深数据经提取后可以比较容易的生成XYZ格式的水深数据文件，再将其转换为符合三维航道数据交换标准中的网格覆盖数据标准的NetCDF数据格式，由NetCDF数据读取模块接入cgGlobe三维GIS平台，完成数据交换流程。
本系统采用经企业应用程序经典的三层结构，从下至上分别为：数据层、逻辑业务层和呈现层。分层设计通过把不同的逻辑封装在不同的软件开发层次上，来实现逻辑意义上的层次结构。逻辑上实现软件功能的封装性和相对独立性。数据层主要包括三维航道数据和其他GIS相关基础数据，为业务逻辑层提供数据支持，业务逻辑层则实现三维航道的数据的组织、三维建模、渲染和各查询功能接口，呈现层则将接受用户的输入并在三维渲染画面上叠加显示各查询结果信息。
5 结束语
下一步，将对标准继续完善，优化数据转换软件，开发数据质量检测软件，争取尽早纳入海事测绘产品体系。另外，将研究内容扩展到航标、地面建筑等其他目标的三维建模标准、数据生成算法、场景显示调度等方面，形成整个海洋的真实化三维场景，并开展相关的应用研究，争取尽早实现全要素的船舶三维导航的海洋环境数据生产、质检、、应用的全套体系。
参考文献
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海洋测绘的内容范文4
关键词：国土测绘 测绘技术 GPS技术
中图分类号：P228文献标识码： A
一、我国的地理信息系统
1、我国地理信息系统定义
地理信息系统采用了地理模型分析方法，可以适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。地理信息系统以地理空间数据库为基础，而以地理信息系统为平台，将现代计算机软硬件技术、电子技术、网络技术、数据库技术等引入到测绘数据管理之中，对各种数据实施强有力的管理，包括输入、存储、分析、更新等操作，为决策提供准确、直观的信息。
2、我国地理信息系统建设的内容
整个管理系统可针对不同情况分成三个基础类别：大地测量数据系统、城市测绘数据系统、海洋测绘数据系统。各分系统之间又可相互支持、互相调用。大地测量数据系统主要存放国家大地测量的基础数据，首先应包括国家大地水准网和控制网的数据，满足大地测量成果资料管理和对外提供数据的需要。城市测绘数据系统功能是为城市规划、市政建设及其他相关部门提供直观、准确的相关信息。所存储数据应包括该城市的大比例尺地图、地籍图、遥感影像图、人口绿化等专题图，以进行叠加、统计等操作，以为空间决策提供支持。海洋测绘数据系统应包含海洋测量的控制网、水深测量、海洋重力测量情况等，同时要包括洋流、潮汐、海洋气象等专题信息。这些信息经过分析处理可以为导航、变化监测等应用提供数据支持。
二、GPS技术的特点及其特征
1、GPS技术在土地勘测定界中的应用
地籍测量管理是国土测绘管理的核心工作，主要是从事规定区域内土地及其附着物的界限、位置、面积、权属和利用现状等基本情况的调查和测定，并测绘出具体的几何形状。GPS管理技术的应用为国土测绘管理、地籍测量、地籍控制测量等工作带来巨大的便利。根据现阶段国土测绘管理的规定，地籍平面控制网方式主要有一级、二级小三角网；二、三、四等三角网；一、二级GPS网；边角网、三边网等。结合本市的地籍的具体情况，将二、三、四等三角网的网点作为首级控制，GPS技术应用本市的地籍控制测量工作中，大大改善了过去采用常规、传统方式测量控制点位的局限性，便于地籍控制测量工作的顺利开展，在实际的工作中GPS网状结构与GPS网的精准度不产生任意冲突，各个点位间不需要进行通视即可进行测量，实现了实时观测功能。我市国土测绘管理工作依据GPS技术的灵活布设点位、操作简便、处理数据和信息速度快、测量精准度高等优势，工作开展取得很大的成效。
2、GPS技术及其特征
跟之前的保守测绘科技不相同的是，GPS技术可以经过卫星定位体系，对国家的土地每个领域实施精准的测量，并且在测绘当中把误差度降到最低程度，保证测绘的精准度。针对GPS技术及其特征，主要分析如下：
3、GPS定位原理
使用者是运用GPS实施测绘的时候，能够经过地面的接收机来接收卫星信号，经过伪距测量或载波相位测量，计算出来卫星信号到接收机所需的时间，再结合各卫星的星历，将卫星至用户的多个距离球面相交后，即可确定用户所在点的三维坐标位置。从这一方面能够知道，在国土测绘经管过程中，GPS技术可以经过自己的独特优点，在测绘经管当中节约很多的时间，还能够确保测绘工程的质量度，在运用当中发挥非常关键的作用。
4、GPS地籍控制网点的精度与密度
在整个地籍测量工作进行当中，其核心在于通过GPS测量技术，对固定范围内的全测区进行控制测量，以此来确保地籍图件管理的准确性。在地籍测量实施的过程中，能否具备一定的精度与密度，将直接关系着测量土地的权属范围。GPS地籍网在使用的过程中，一般按照测区范围及测量地区的先后顺序分为基本网与加密网两个类型。在其具体实施的过程中，需要结合着城镇地区的实际界点密度，以便在保障网点精度的前提下，确保测点的精度与密度。
三、其他测绘技术
1、2RTK技术
载波相位实时动态差分定位（又称GPS RTK），是全球定位系统的最新技术，精确度可以到厘米水平，可以达成勘测界位置与相近图根点误差小于等于10厘米的精密要求。其在收到卫星讯息和基准站发出的更正讯息之后，凭借分析，输出CM级别的定位数据。之后，再通过计算机凭借相关软件输载到目的地提供实际测定范围放样。载波相位实时动态差分定位放样是坐标直接放样，同时量测建筑地范围面积。
2、遥感技术
目标体以及现象没有被直接的接触，在远距离感触平台，将物体发放的信号用遥感器接收，并且记下、传输回地面，通过处理数据、判别读取以及郊外检验，最后用于客户服务的整个过程，叫做遥感。遥感有信息多样、二十四小时、消息取得时间短等特点，尤其是图像分辨率高，如今被大范围使用在了生态环境、能源合理开采规划、预防地震灾难、林牧业以及环境保护等领域。
3、连续运行卫星定位服务系统（简称CORS系统）
运行卫星定位服务系统是一种多媒体技术、电子通讯技术、GPS技术等技术深度结合的现代技术，他是在载波相位实时动态差分定位技术的基础上建起的。一整年连续运行卫星定位服务系统均能够满足持续运行，一台连续运行卫星定位服务系统接收机，客户便能够记忆定位或迅速定位等等。连续运行卫星定位服务系统可以准确、迅速地得到土地的性质以及三维数据，全面数据测量绘制，并且是非静态的、完整的，如此，就能够二十四小时自动地为很多的客户提供准确以及信赖度高的各种时间空间讯息，让客户统筹、策划起来方便快捷。并且，连续运行卫星定位服务系统让测绘的人力物力都大大减少，而效率和准确度反而得到提升，并且还节省了一大笔维修费用，跟载波相位实时动态差分定位比较，大约能省下三分之一的费用。
4、移动数据处理技术
现在全球定位系统被大范围的使用，使用户们的行动大致上不必再受空间的约束，动态测绘技术也为测绘领域带来非常大发展，一般有多个传感器结合技术、传感器时空统一技术、校对检验技术、道路交通标识的自发获取技术等等。在国土开发和控制中，动态处理即时数据，能够作用于郊外测绘以及及时更换数据，并且还作用到空间信息的应用形式。
上述这些新技术都很大程度上帮助了土地规划和管理。在计划土地时，测绘技术显示高效、及时、精准等优势，遥感技术可以及时反映土地变化的讯息，GPS系统可以又快又准地确定位置。可以看出，相比于过去数据庞杂、效率低下、工作繁复的传统技术，现代化测绘技术的确是拥有非常大的优势。
四、关于测绘技术未来发展的三点建议
1、加强土地资源管理服务水平，完善测绘新技术和提升测绘数据正规化生产。国土资源单位要大力发展测绘技术的影响，通过新技术手段，让土地资源管理更加科学和先进。
2、让测绘单位发挥其创新性和实践性，使其全面服务于国家土地资源，在各级主管部门的配合与支持下，测绘员工也应自觉做好工作，提高服务意识，增强服务质量，为测绘新技术向前推进贡献自己的力量。
3、一定加强管理和组织。各级各部门要将测绘工作当成重要的工作去完成，抓好测绘的管理组织工作，积极听取汇报、解决实施工程中遇到的困难。相关单位应该同测绘部门互相协助，使得测绘技术能朝着更好的方向发展。
结束语：国的测绘管理既关乎国土规划的顺利实施，也关系着我国社会主义现代化的建设，而测绘的新技术不但是增强国家土地资源管理的高效平台，也是国家土地资源管理单位进行地理管理和策划以及数据统筹的重要方式。合理应用测绘技术，不但能保证国土测绘管理的质量，还可以为以后的整体的发展打下坚实基础。
参考文献：
[1] 杜保伦，张明福，史先良.GPS在土地测绘中的应用与开发[J].价值工程，2010，(04) .
海洋测绘的内容范文5
【关键词】工程测绘;GPS测绘技术;特点;应用
一、GPS测绘技术的基本特点
GPS即全球定位系统，硬件设备主要由环球通讯卫星和卫星接收装置两部分构成。GPS的工作原理基于无线电卫星的精准定位导航系统，能够帮助用户精确把握导航位置、时间以及三维坐标[1]。GPS的测绘技术融合了传统测绘方法和高科技的现代化电子测绘技术，具有运用的广泛性大、功能性强、自动化和智能化水平高、可操作性强等特点。近年来，GPS测量技术在传统的测量技术基础上引进了大量的现代化先进电子技术，在测量功能以及测量技术方面都有明显的提高，测量效率以及测量精度极高。
（一）功能多样化，应用范围较广
GPS技术不仅可以为用户提供精确的三维置坐标，具有测量以及位置导航功能，同时还可以为用户提供精确的时间和速度方面的完整信息，具有测时、测速的功能。随着GPS技术的不断发展与完善，这些功能也被逐渐应用到工程测量、海洋测绘、大地测量以及航空摄影测量等领域，应用范围有了很大的扩展。
（二）定位精确
经大量的工程测绘实践证明，GPS的定位精度较传统定位方式有了显著提高。首先，在静态相对定位模式测量中若基线
（三）操作简便
现代化的GPS测量技术不断的引进各种先进科学技术手段，极大的提高了GPS技术的智能化、自动化及集成化程度，操作方法也非常的简便。在实际的工程测量过程中，只需要工作人员了解仪器的安装、基本的连线、气象数据收集以及天线高度的量取等简单内容即可，GPS仪器会自动进行卫星定位、跟踪观测并及时记录等内容，工作人员只需要负责维护监测仪器的正常运行。因此对工作人员的专业要求并不会太高，也可以减少由人为失误造成的误差。
（四）测量速度快
现代的GPS测量技术在15-20min内可测量20km范围内的相对静态定位;在快速测量静态定位时，在2min内即可观测到15km内每个基准站和流动站的定位，同时在初始化的流动站观测后可马上进行实时定位跟踪，只需要几秒钟就可以观测到每个流动站的位置。
（五）全天候测量
外太空中存在不计其数的由地球发射的卫星，并且各卫星之间呈现均匀分布状态，基本上地球的每一个角落都被覆盖在内，因此GPS这种全球定位系统不限制时间和地点都可以进行测量。而且除了会偶尔受到雷雨天气等极其恶劣的气象影响，测量工作在其他气象环境条件下均可正常[2]。
二、工程测绘中GPS测量技术的应用研究
（一）在工程变形监测中的GPS测量技术应用
在工程施工建设以及人们使用的过程中，常常会由于一些人为因素或者自然的外界因素导致地基发生变形甚至是位移。刚开始人们很难通过肉眼直接观察到这些轻微的变形或者位移变化，当人们肉眼可观察到时说明工程变形的程度已经极其严重，需要进行大范围的维护、修补，不仅需要大量的资金投入，同时也会消耗大量的人力资源[3]。在日常生活中，最常见的工程变形包括建筑物的变形和沉降、大坝变形、因资源开采引起的地面沉降等，GPS测量技术具有高精度的三维定位功能，可作为各种工程变形及建筑物位移的重要监测手段。比如在大坝变形的监测工作中，大坝变形主要是由于水负荷的重压所致，一旦出现大坝变形现象，会造成严重的后果，因此必须采取连续、精密的实时监控。GPS测量技术的精密定位可实现高程度的智能化和自动化监控，可以快速、精确的收集大坝变
形的数据，测绘的精确度可控制在1.0-0.1PPm，从而确保测量结果的安全性和准确性。
（二）在水下工程测绘中的GPS测量技术应用
在码头和海岸的施工设计、海洋资源的开发利用、航道的整治以及海港建设等多种海洋工程建设过程中都需要定位极其精确的水下地形测绘图，在水下地形图的测绘过程中，必须对平面位置的三维坐标和具体的水深程度进行精密测量[4]。传统的测量技术主要采用三应答器、经外侧距仪以及经纬仪等设备来测量平面位置的三维坐标，采用测探仪来测量具体的水深程度，测探仪的工作原理主要是利用超声波进行测定，因此必须借用潮位移来测量潮位来校正水深测量值，最后再得到水下地形的高度。这些操作设备、步骤和方法对操作人员的专业要求极高，且非常的复杂，使用极为麻烦。在水下工程测绘中应用GPS测量技术，平面位置的三维坐标定位测量即快速，又精确，同时可利用实时定位以及实时分差定位功能进行大比例尺下的工程进行地形测绘。在实际的测绘过程中，可将潮位移、差分GPS接收设备以及测探仪共同组合成水下测绘的完整系统，工作者即可通过导航监视器来实时监测航向并进行及时的修正，操作简便，可提高测绘的工作效率。
（三）在城市建设中的GPS测量技术应用
在城市建设的中，为了满足城市规划的需要，可以采用测绘技术城市规划具有要求精度高控制面积大使用频繁等特点。要把城市建成区和规划区的进行的严格划分对城市进行一个整体的规划，对日后建筑物的建设提前做出计划，从而减少其对城市的局以及公共环境的影响，以实现对城市建设的合理化随着经济的不断发展[5]。现代化城市建设的发展越来越快，然而过度开发城市的资源，对城市的合理化发展造成了严重影响在这样的情况下，对与城市的测量，有着更高的要求，工程的质量和进度与测量水平直接相关城市控制测量的速率以及准确度在引入测绘技术后得到了大大的改善，由于可以在任意时刻采集数据，而且还可以根据要求进行适当的调整，比传统的测量方式有极大的进步速度快精度高费用低以及操作简便是非常明显的优势，因而是现阶段城市控制测绘的最好选择随着新科技新技术的不断发展，技术在该领域的发展将会获得更大的优势同时，城市控制测量伴随技术的发展将会达到更高的水平。
除上述功能之外，技术还能够用于土地的动态检测。由于所具有的精度高速度快效率高的特点，使得这种新的测绘方法足可以满足现阶段的土地动态检测的需要，同时解决了传统方法存在的速度慢效率低的问题，大大提高检测的速度以及数据的精准度，节省大量时间和人力。
三、结语
由于具有的诸多方面的优势，势必会给工程测绘工作带来全新的革命，各领域测量技术将会得到改革。不仅工程测绘的数据会更加真实更加准确更加可靠，而且将会扩大工程测绘的服务范围，从而使工程测绘的质量和效率得到明显的提高。毫无疑问，在未来的一段时间之内技术将主导整个工程测绘领域，并且在技术的革新进步的同时，将用更强的实用性拓展广阔的发展空间。
参考文献
[1]康宗道.工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J].河南科技，2014，14（5）：53.
[2]孙玉松.论测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，25（9）：102-104.
[3]陈巧英.论工程测绘中的测绘技术[J].科技创新与应用，2014，28（1）：192-193.
海洋测绘的内容范文6
关键词：测绘技术；科技；影响
中图分类号：TB2文献标识码：A
科学技术的迅猛发展，给整个测绘领域带来了很大推动作用，也带来了整个测绘科技领域的技术革命的到来。尤其是“3s”技术的飞速发展，解决了空间地学在动态和静态条件下出现的各种各样的问题，它的服务范围很广泛，包括民用、军用、地下和空间等行业，以及服务类的行业中的各个领域。测绘技术贯穿于整个工程建设的每一个阶段，不仅包括规划(选址)测量、控制定位放线测量，也包括工程施工测量及设备安装、变形监测等方面。
一、现代测绘科技体系的建立与形成
“科学技术是第一生产力”这句话表明在当地经济发展的过程中科学技术起到了很大的推动与促进作用。同时，科学技术的发展也很好的促进了现代测绘科学技术的振兴与发展。如计算机技术的普及，“3S”技术、空间技术的发展，数据采集和数据处理的研究深入，使得现代测绘科技体系中可以分为两大部分：数据采集和数据处理两大部分。经典的测量中应用数据采集的特点是对离散式和分离式的野外测量进行相应的记录和测算。如控制测量的以下方面主要以三角测量为主：踏勘、选点、造标、测角、量边、平差，高程，其中的水准测量起到的是算高程的作用。
地形测图主要以大乎板仪测图为主，经纬仪配合小平板仪，或航空摄影相片调绘，内业成图，其工作强度大，有外业、内业2个工作环节。外业观测数据需专门的后处理，从观测到获得空间三维坐标有一定的时间滞后。观测目标是建立在“不动”或固定的基础上的。测绘成果、成图建立在纸质或薄膜胶片上，精度不高，更新缓慢。现代测量是集成测绘技术，表现为外业、内业、成图一体化，集成化的数据处理在测绘工作中发挥重要作用的是现代电子测绘仪器，如全站仪、GPS接收机、电子水准仪等，能够直接测量空间三维坐标的集成化仪器，数据存储电子化、信息化、可视化、实时化，数据信息建立在自动瞄准、自动读数、自动记录、自动存储、管理、分析、交换数据，用绘图仪自动绘图的基础上。可以这样说：“没有现代科技的进步，就没有现代测绘科技的发展。”因此，现代测绘科技实质上是现代高新科技与地学科学、资源与环境学科的完美结合与渗透，进而将空间问题从整体上予以解决。
二、现代科技创新对测绘仪器的影响与促进
随着现代科技的发展和电子计算机技术的广泛应用，自20世纪80年代以来，许多先进的测量仪器陆续问世，并且很快在测绘领域广为应用。目前最为普及的测量仪器——全站仪。就是以电子计算机技术为依托，结合光电技术和精密光学、机械技术的产物，它是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统，是一种当今广泛应用于数据采集、工程测量、工业测量的电子测量仪器。测量结果自动记录数据，自动传输到计算机上，使用专用程序进行数据处理和图形编辑，实现了测图工作向数字化、自动化方向发展。
以南方测绘仪器公司为代表的国内测绘仪器厂家，坚持自主技术创新，自主开发，在近10年时间里，历尽艰难，掌握了先进测绘仪器的开发制造核心技术，开发生产了国际先进水平的仪器，终于实现了大批测绘仪器的国产化。南方测绘仪器公司同时大踏步走向国际市场，出口量逐年攀升，中国成为世界测绘仪器制造王国的梦想将会在不远的将来得以实现。而国外的徕卡公司、蔡司公司和索佳公司等率先推出了TCRA全自动全站仪和TCA全自动跟踪全站仪，以及powersat-R系列无目标全站仪和Ehas系列马达驱动自动跟踪全站仪等，能对一系列目标实现自动测量，即所谓的“测地机器人”。这类仪器已在精密工程测量和大型工程变形监测以及工业自动测量中得以应用。
数字电子水准仪在1990年推出，它的问世革新了传统意义的水准测量。它的测量原理是利用水准标尺上(条形码)得到的光学图像转换成数字电子图像并加以处理，避免了测量员目估分划值带来的误差，极大地提高了测量精度和生产效率，它具有速度快、精度高、使用方便、劳动强度低和实现内外业一体化的优点，使工程几何水准测量向自动化、数字化迈进。还有专门用于施工与安装测量的高精度激光扫描仪、激光准直仪、激光铅直仪，亦已广泛应用于高层建筑物施工、深竖井及高塔架的铅直定位测量与变形监测测量。保证了工程的质量和安全。
20世纪80年代以来，随着GPS定位技术的问世和发展，导致了传统的控制测量发生了革命性的变革，它不仅对大地测量，而且对工程测量的发展也产生了深远的影响，使测绘科学技术进入了一个崭新的时代。
三、现代科技创新对测绘技术的影响与促进
随着目前科学技术的飞速发展使得测绘技术在内容、方式、手段上越来越丰富，也逐渐变得模糊起来。其中最具有代表性的重要成就是全球定位系统(GPS)和遥感(ns)。
遥感的优点在于不接触物体就能解译物体的性质和数量，可以从客观上解决矿产资源、国土资源、森林资源、农业估产、地图制图等一系列问题的勘测和监测；GPS则是美国国防部实施的投资仅次于“阿波罗登月计划”的重大空间工程项目，可以实时、精确、自动、全天候地进行空间定位，克服了多年来种种常规定位方法的不足和缺陷，而GPS，GIS，RS的有机结合使得地学问题的定量、定性、定位得以解决，也就是迅猛发展的“3s”技术。
新材料技术、微电子技术、计算机技术促进了测绘仪器向自动化、小型化、数字化、集成化方向发展。从某种意义上说，测绘仪器的变迁是浓缩的测绘史：既是历史的延伸，又是现实的折射。现代测绘仪器总是同现代高新科技密切联系在一起的，从20世纪60年代出现的光电测距仪、80年代的全站仪到90年代的GPS接收机，无疑是现代新材料技术、微电子技术、计算机技术的结晶。改革开放以来，我国学习、吸收、消化国外先进的测绘仪器研制经验，已能成功地批量生产各种现代测绘仪器，南方测绘仪器公司就是一个杰出的代表。传统模拟测图的局限性是众所周知的，数字化测图技术的优点已为测绘界所公认。如何从模拟解析制图转向数字化测图，靠的是信息技术。正是现代信息技术使空间测量数据从采集、传输、存储、处理、变换、输出成为可能，没有现代信息技术，就无法存储处理大量的空间测绘数据。
参考文献：
