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時(shí)間：2023-03-17 18:12:34
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中圖分類號(hào)：U412.36+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(cè)繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計(jì)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(xì)，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(cè)繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計(jì)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(jì)中主要的工程測(cè)量工作
高速公路勘察設(shè)計(jì)施工工程測(cè)量工作的重要組成部分，在工程施工前必須要進(jìn)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(duì)公路縱橫面進(jìn)行測(cè)量，然后繪制成施工設(shè)計(jì)圖紙。因此高速公路勘察設(shè)計(jì)工程測(cè)量工作十分重要，其具體的工程測(cè)量主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 [1]
1.1勘察設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段測(cè)量工作
設(shè)計(jì)前工作人員要進(jìn)行初步的測(cè)量，才能對(duì)公路段施工情況有一個(gè)具體的了解，才能勾勒出基本的路面地形圖，進(jìn)而才能深入進(jìn)行下一步勘察設(shè)計(jì)工作。初步階段設(shè)計(jì)工作人員要擬定修建原則，選定設(shè)計(jì)方案和計(jì)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(jìn)行必須要對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)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(jìn)而才能計(jì)算工程基本施工成本。初步設(shè)計(jì)具有不確定性，一般會(huì)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(gè)必選方案，紙上布線完成后，然后再按照1：2000的比例進(jìn)行地形圖測(cè)量工作，在1：2000的地形圖上進(jìn)行紙上定線，設(shè)置公路通道。在初步設(shè)計(jì)工作人員需要進(jìn)行平面高程控制測(cè)量、地形圖測(cè)量以及必要的平縱橫測(cè)量等工作，這些方面是初步設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容。
1.2施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段工程測(cè)量工作
在初步勘察完成后，工作人員會(huì)對(duì)施工地形各方面的情況有一個(gè)初步了解，在初步設(shè)計(jì)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(jìn)行方案比選，確定最終施工路線方案。在這個(gè)部分工作中，工作人員需要對(duì)中線放樣進(jìn)行測(cè)量、公路縱橫面測(cè)量、主要施工點(diǎn)地形圖測(cè)量以及主要控制地物高等控制測(cè)量等方面的工作。這些都是高速公路勘察設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行的測(cè)量工作，其對(duì)測(cè)量的精度有相當(dāng)高的要求，而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的普及和使用，恰好能滿足勘察設(shè)計(jì)測(cè)量的需求。[2]
2數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1控制測(cè)量
控制測(cè)量主要在高速公路工程地面地形的測(cè)量方面，通過測(cè)量在地面布設(shè)一系列的控制點(diǎn)，然后準(zhǔn)確的確定這些點(diǎn)的位置，方便工作人員能順利進(jìn)行放線和測(cè)量放樣等工作。首先要根據(jù)設(shè)計(jì)方案的比例圖，根據(jù)比例圖中初步設(shè)定的位置展開測(cè)量，工作人員要利用數(shù)字測(cè)繪工具，搜集相應(yīng)的路基、構(gòu)造物等資料，進(jìn)而能更好的進(jìn)行控制測(cè)量，并且確保測(cè)量工作效率和準(zhǔn)確性。
2.2坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)量
坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)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(cè)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(jiǎn)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(cè)量要利用基礎(chǔ)的測(cè)繪儀器，對(duì)高斯平面直角坐標(biāo)以及坐標(biāo)分帶進(jìn)行測(cè)量。 [3]
2.3獨(dú)立高等控制測(cè)量
獨(dú)立等高控制測(cè)量主要是利用GPS技術(shù)測(cè)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(jì)工作人員提供信息數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)操作簡(jiǎn)單，其精準(zhǔn)度非常高，因此，在勘察設(shè)計(jì)測(cè)量工作的運(yùn)用具有積極的推廣意義。
2.4地形圖航空攝影測(cè)量
地形圖航空攝影測(cè)量主要是根據(jù)公路工程特點(diǎn)，長(zhǎng)路線采集，在飛機(jī)上安裝攝影機(jī)，然后對(duì)觀測(cè)地區(qū)進(jìn)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(jìn)行比對(duì)分析，最終能清楚的確定公路工程施工設(shè)計(jì)方案，避免對(duì)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(diǎn)的布設(shè)，測(cè)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(jì)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(jì)
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(cè)繪技術(shù)，大量采集地形點(diǎn)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(diǎn)的連接，構(gòu)建施工設(shè)計(jì)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(jì)方案的科學(xué)性和可行性，進(jìn)而順利完成公路工程。數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計(jì)工程測(cè)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(cè)量結(jié)果的精確度，確保設(shè)計(jì)方案的可行性。 [4]
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有重要的作用和意義，并且實(shí)踐證明數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有很好的效果。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的高精準(zhǔn)度、操作簡(jiǎn)單以及其能節(jié)約大量的勞動(dòng)力資源等，這些方面的優(yōu)勢(shì)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(guó)技術(shù)研究工作人員還需要進(jìn)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(jì)工作的基礎(chǔ)設(shè)備，進(jìn)一步提升勘察工作的水平和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1] 竇愛霞,王曉青,袁小祥.基于機(jī)載LIDAR的建筑物震害自動(dòng)識(shí)別方法[A]. 中國(guó)地震學(xué)會(huì)空間對(duì)地觀測(cè)專業(yè)委員會(huì)2012年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C]. 2012
數(shù)字化測(cè)圖不同于傳統(tǒng)的模擬法測(cè)圖，在測(cè)量實(shí)踐中應(yīng)正確認(rèn)識(shí)與掌握數(shù)字化測(cè)圖的特點(diǎn)。論文格式，城市建設(shè)。根據(jù)數(shù)字化測(cè)圖的特點(diǎn)和多年在野外工作的經(jīng)驗(yàn)，和同志們交流一下想法，僅供參考。
在控制測(cè)量中，使用GPS測(cè)量時(shí)，除必要的測(cè)量起算數(shù)據(jù)外，盡可能要自已知檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)合格后，再把檢測(cè)點(diǎn)加入控制網(wǎng)作為已知點(diǎn)進(jìn)行平差計(jì)算，這樣要以有效檢測(cè)測(cè)量精度，防止測(cè)量錯(cuò)誤。使用全站儀進(jìn)行碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格注意輸入測(cè)站點(diǎn)與后視點(diǎn)。如果測(cè)站點(diǎn)與后視點(diǎn)錯(cuò)號(hào)（點(diǎn)號(hào)與位置均認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤），實(shí)踐證明無(wú)法檢測(cè)出來，造成內(nèi)業(yè)處理上的不便。數(shù)字化測(cè)圖內(nèi)業(yè)圖形編輯主要依靠外業(yè)記錄，外業(yè)測(cè)量時(shí)，記錄員應(yīng)詳細(xì)記清測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)的屬性、連線關(guān)系，必要時(shí)繪制草圖。否則，內(nèi)業(yè)處理時(shí)，容易造成錯(cuò)亂。數(shù)字化測(cè)圖等高線的勾繪完全取決于野外的測(cè)點(diǎn)，因此在地貌測(cè)繪時(shí)，立尺員應(yīng)合理選擇地貌特征點(diǎn)，并認(rèn)真了解觀察地形，復(fù)雜地區(qū)應(yīng)簡(jiǎn)單繪制地形草圖，以便使勾繪的等高線更加符合測(cè)區(qū)情況。由于數(shù)字化測(cè)繪相對(duì)于傳統(tǒng)平板測(cè)圖具有精度高、作業(yè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小等顯著經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì),加之近年來數(shù)字化測(cè)繪設(shè)備價(jià)格的持續(xù)下降,規(guī)劃、設(shè)計(jì)等用圖單位普遍采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)而要求提供數(shù)字化測(cè)繪成果等因素,測(cè)量單位普遍采用野外數(shù)字化測(cè)繪完成大比例尺地形測(cè)量工作。數(shù)字化測(cè)圖已基本淘汰傳統(tǒng)的平板儀測(cè)圖技術(shù),成為占主導(dǎo)地位的技術(shù)方法。而是數(shù)字化時(shí)代對(duì)測(cè)繪成果應(yīng)用方法變革的必然結(jié)果。它引起了一些更深層次的問題,目前對(duì)其重要意義尚認(rèn)識(shí)不足,現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范、測(cè)繪產(chǎn)品價(jià)格體系均有與之不適應(yīng)的地方,并就此提出自己的看法：
數(shù)字化測(cè)繪對(duì)作業(yè)人員的操作技能要求降低,業(yè)務(wù)培訓(xùn)應(yīng)有新的側(cè)重 ，數(shù)字化測(cè)圖是采用全站儀直接測(cè)取碎部點(diǎn)坐標(biāo)和高程,計(jì)算機(jī)編輯成圖的技術(shù)方法。論文格式，城市建設(shè)。數(shù)字化測(cè)圖按作業(yè)方法可分為編碼和無(wú)碼兩種,編碼方法在測(cè)點(diǎn)時(shí)必須按碎部點(diǎn)的類型及相互間聯(lián)系輸入特征編碼以便事后編輯成圖。操作儀器的作業(yè)員不僅要熟記編碼,還要時(shí)刻觀察地形才能正確輸入,因此,這種方法對(duì)操作人員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)均有較高要求。就處理碎部點(diǎn)間關(guān)系而言,實(shí)際上與平板儀測(cè)圖無(wú)異。無(wú)碼方法則不需輸入任何編碼,而是代之以棱鏡處作業(yè)員繪制草圖記錄所測(cè)點(diǎn)之位置、點(diǎn)號(hào)及與其它點(diǎn)的聯(lián)系。測(cè)站照準(zhǔn)目標(biāo)測(cè)取數(shù)據(jù)后,只需向棱鏡處作業(yè)員報(bào)告碎部點(diǎn)點(diǎn)號(hào)而已,測(cè)站與棱鏡間聯(lián)絡(luò)較少,測(cè)圖工作實(shí)際上主要在棱鏡處進(jìn)行。由于測(cè)點(diǎn)時(shí)不需觀察地形,因而測(cè)量速度很快,一臺(tái)儀器可觀測(cè)二至三個(gè)棱鏡,相當(dāng)于兩三個(gè)平板測(cè)圖組,外業(yè)測(cè)圖效率很高。作業(yè)時(shí),繪制草圖的作業(yè)員在棱鏡處現(xiàn)場(chǎng)繪制,簡(jiǎn)單而不易出錯(cuò),只需熟悉地形、地物表示方法即可勝任;而觀測(cè)員操作全站儀測(cè)點(diǎn)精度很高,數(shù)據(jù)傳輸又是自動(dòng)進(jìn)行,避免了人為的錯(cuò)誤和讀數(shù)誤差;內(nèi)業(yè)編輯則是計(jì)算機(jī)展點(diǎn),對(duì)照草圖應(yīng)用繪圖軟件的各種編輯工具成圖,等高線自動(dòng)完成,輕松快捷。從理論上講,數(shù)字圖中碎部點(diǎn)精度與作業(yè)員操作技能關(guān)系不大,正常情況下已達(dá)到圖根點(diǎn)的水平,測(cè)量誤差可忽略不計(jì)。論文格式，城市建設(shè)。所以在數(shù)字化測(cè)繪條件下,對(duì)作業(yè)人員的操作技能要求大大降低,進(jìn)一步提高成圖質(zhì)量只能靠提升作業(yè)人員的理論水平,即由"測(cè)得準(zhǔn)"轉(zhuǎn)到"如何測(cè),如何表示"上來。為適應(yīng)這種新的形勢(shì),今后測(cè)繪技術(shù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)重點(diǎn)要從熟練、準(zhǔn)確的技能訓(xùn)練轉(zhuǎn)移到地形、地物的正確表達(dá),計(jì)算機(jī)繪圖理論、不同使用目的下地形圖的不同取舍等更深層次的內(nèi)容上來。
比例尺的概念將淡化,而代之以具體的測(cè)繪要求，傳統(tǒng)的平板測(cè)圖由于一定幅面內(nèi)地形符號(hào)的負(fù)載及表現(xiàn)能力的局限,不得已分為各種比例尺。而且為了地形圖使用時(shí)量算方便,大比例尺實(shí)際上主要是1:500、1:1000兩種。由于紙質(zhì)地形圖上同樣長(zhǎng)度的距離誤差,代表的實(shí)際長(zhǎng)度不同,所以不同比例尺地圖不光細(xì)致程度不同,精度也不同,相互間很難轉(zhuǎn)換,常常造成重復(fù)測(cè)繪?，F(xiàn)在數(shù)字化測(cè)圖仍沿用傳統(tǒng)平板儀測(cè)圖的要求劃分比例尺,用來確定測(cè)繪細(xì)部的細(xì)致程度和定義繪圖輸出時(shí)點(diǎn)狀符號(hào)大小,及部分線狀符號(hào)(坎、斜坡等)的長(zhǎng)短、間隔寬窄等?？紤]到輸出紙質(zhì)地圖并不是數(shù)字化測(cè)圖的最終目的,數(shù)字化圖的使用主要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。而在計(jì)算機(jī)中地形元素之間距離、方位關(guān)系由其坐標(biāo)決定,圖形縮放時(shí)圖上數(shù)據(jù)與實(shí)地?cái)?shù)據(jù)關(guān)系換算自動(dòng)完成,無(wú)所謂比例尺,精度也不因圖形縮放而異。所以除點(diǎn)狀字符及部分線狀符號(hào)大小定義不同外,不同比例尺數(shù)字地圖間差別僅僅是細(xì)致程度不同而已。目前各地經(jīng)濟(jì)建設(shè)蓬勃發(fā)展,地形、地貌變化很快,新測(cè)的地形圖很快就會(huì)失去現(xiàn)勢(shì)性?？紤]到數(shù)字化地圖采用不同地物、地形類別分層存儲(chǔ),并且具有無(wú)級(jí)縮放顯示,地圖符號(hào)負(fù)載量限制相對(duì)較小,精度與比例尺無(wú)關(guān)等優(yōu)勢(shì)。所以可以設(shè)想,應(yīng)淡化比例尺的概念,用圖單位根據(jù)實(shí)際用途提出具體的測(cè)繪內(nèi)容,不再涉及比例尺大小。而測(cè)繪單位也不再根據(jù)測(cè)量規(guī)范按比例尺所限定的測(cè)繪內(nèi)容,花費(fèi)人力、物力測(cè)繪數(shù)量眾多、存在時(shí)期短,從用戶的角度來看沒有什么意義地形、地物。這對(duì)提高作業(yè)效率、節(jié)省經(jīng)費(fèi)都是一個(gè)很有實(shí)際意義的問題,值得有關(guān)方面研究。
在數(shù)字化測(cè)繪條件下,作業(yè)人員的操作技能已不是決定成圖質(zhì)量的重要因素。數(shù)字化測(cè)繪精度很高,地形圖的質(zhì)量主要取決于碎部點(diǎn)位的確定,地形、地物的合理表達(dá),作業(yè)人員根據(jù)地形圖的使用目的所作出的正確取舍等因素,作業(yè)人員技術(shù)培訓(xùn)應(yīng)與之相適應(yīng)。
0 引言
大比例尺地形圖是基礎(chǔ)測(cè)繪的重要成果之一，通過地形圖可以獲取多種、大量的信息，為城市規(guī)劃與管理、國(guó)土資源規(guī)劃與管理、各類工程設(shè)計(jì)與施工等方面的工作提供了保障。隨著城市化進(jìn)程的加快，各地區(qū)加大了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度，拆的拆、造的造，每年的變化量極大、速度極快有目共睹，為了滿足城鄉(xiāng)發(fā)展建設(shè)的需要，提高地形數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性就顯得尤為重要，不間斷的地形修測(cè)與更新也就必不可少，而多分辨率、高精度、現(xiàn)勢(shì)性好的空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)則需要依靠高精度的測(cè)繪手段和體系。
1 工作流程
基于3S的地形修測(cè)與數(shù)據(jù)庫(kù)更新的工作流程圖如圖1所示。
2 3S技術(shù)在地形修測(cè)中的應(yīng)用
3S技術(shù)即RS（遙感）、GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）三種技術(shù)，現(xiàn)如今，將這三種技術(shù)緊密結(jié)合起來的3S一體化技術(shù)已顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。以RS、GIS、GPS為基礎(chǔ)，將RS、GIS、GPS三種獨(dú)立技術(shù)中的有關(guān)部分有機(jī)集成起來，構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)體系，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種空間信息和環(huán)境信息的快速、機(jī)動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠的收集、處理與更新。
2.1 RS技術(shù)在地形修測(cè)中的應(yīng)用
RS（遙感）即遙遠(yuǎn)的感知，是利用飛機(jī)、衛(wèi)星等空間平臺(tái)上的傳感器（包括可見光、紅外、微波、激光燈傳感器），從空中遠(yuǎn)距離對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)目標(biāo)反射或輻射的電磁波，經(jīng)過校正、變換、圖像增強(qiáng)和識(shí)別分類等處理，快速地獲取大范圍地物特征和周邊環(huán)境信息，獲得實(shí)時(shí)、形象化、不同分辨率的遙感圖像。
遙感具有大面積觀測(cè)、時(shí)效性強(qiáng)、數(shù)據(jù)綜合性、受地面條件限制少等特點(diǎn)，這一技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域。
在大比例尺地形修測(cè)中，我們常利用分辨率為0.1米、空三加密的航空攝影成果，通過與線化圖的疊加比對(duì)分析成果作為外業(yè)調(diào)繪底圖，且部分簡(jiǎn)單的地物（如河流、道路邊線等）可直接繪制，滿足精度要求。
2.2 GPS技術(shù)在地形修測(cè)中的應(yīng)用
GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）就是利用定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)。它于1964年正式投入使用，隨著此后的不斷改進(jìn)和完善，目前在交通管理、汽車導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。GPS具有全球全天候定位、精度高、觀測(cè)時(shí)間短、測(cè)站間無(wú)需通視、儀器操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，已成為工程測(cè)量的重要測(cè)繪手段之一。
RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)）是一種目前常用的GPS測(cè)量方法，它采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的數(shù)據(jù)，為工程放樣、地形修測(cè)、各種控制測(cè)量帶來了便利，也極大地提高了外業(yè)人員的作業(yè)效率。
2.3 GIS技術(shù)在地形修測(cè)中的應(yīng)用
GIS（地理信息系統(tǒng)）是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)及管理技術(shù)為一體，不僅能對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析，并能根據(jù)用戶需求迅速獲取滿足需要的各種信息，以三維可視化的形式將成果顯示出來。它所具有的極強(qiáng)空間數(shù)據(jù)處理與分析能力的優(yōu)勢(shì)，為不同領(lǐng)域提供了平臺(tái)，也為各種決策提供了有效的依據(jù)。
GPS導(dǎo)出的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過GIS編輯與處理后才能滿足空間地形數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)要求，才能更好地為各業(yè)提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)服務(wù)。為了保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，方便數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用，處理時(shí)應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：
①數(shù)據(jù)要求采用2007版新國(guó)標(biāo)圖式標(biāo)準(zhǔn)《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》（GB/T 20257.1-2007）。
②按照入庫(kù)設(shè)計(jì)要求及方便查詢存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，必須將矢量數(shù)據(jù)嚴(yán)格分層，詳細(xì)分層見表1。
③拓?fù)潢P(guān)系的檢查。所有面狀要素（如房屋、水系、植被等）必須封閉；線狀要素（如道路、管線等）保持連續(xù)性。
④圖形接邊處理。圖形、屬性應(yīng)無(wú)縫接邊。
⑤要素信息。每個(gè)要素必須有相對(duì)應(yīng)的要素代碼和屬性信息，且準(zhǔn)確無(wú)誤。要素信息內(nèi)容包括要素代碼、采集方式、采集日期、文字屬性、數(shù)字屬性、繪圖員、編碼信息等。
3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)庫(kù)更新
3.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
目前，城市基礎(chǔ)測(cè)繪常用的地形數(shù)據(jù)都是基于CAD平臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn)，為DWG格式數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照上述要求編輯完成、檢查通過后以分幅的方式保存，而對(duì)數(shù)據(jù)的管理、應(yīng)用和共享則大多基于GIS平臺(tái)（如ArcGIS），所以必須進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺(tái)與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的無(wú)縫連接。
一幅分幅地形圖所涉及的要素多達(dá)上千種，需要根據(jù)原始數(shù)據(jù)具有的要素代碼及數(shù)據(jù)庫(kù)要素代碼建立代碼關(guān)聯(lián)表，通過運(yùn)用FME研發(fā)應(yīng)用程序，將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換入庫(kù)，基本可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一轉(zhuǎn)換。
3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)更新
目前基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)更新方法主要包括增量式更新和版本式更新，增量式更新是指在原有地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，只對(duì)發(fā)生變化部分進(jìn)行相應(yīng)修改，從而達(dá)到地形圖更新的目的；版本式更新則是對(duì)地形圖重新測(cè)繪后，用新測(cè)或修測(cè)地形圖數(shù)據(jù)全部替換舊地形數(shù)據(jù)。版本更新方法操作簡(jiǎn)單，但數(shù)據(jù)量大時(shí)更新效率較低。而增量式更新是通過增量文件只更新變化的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，因此更新效率較高，適用于數(shù)據(jù)量大，變化較頻繁的地區(qū)。增量式更新流程如圖2。
4 結(jié)論與展望
多時(shí)相、多源的RS技術(shù)，靈活性強(qiáng)、精度高的GPS技術(shù)，以及具有極強(qiáng)空間分析處理能力及模擬現(xiàn)實(shí)能力的GIS技術(shù)為大比例尺地形修測(cè)與更新提供了新的數(shù)據(jù)來源和技術(shù)手段。通過實(shí)踐驗(yàn)證，只要制定出一系列的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，就可以充分利用ArcGIS與其它軟件相配合所具有的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理效率優(yōu)勢(shì)，制作出滿足要求的大比例尺地形圖，從而滿足基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的實(shí)用性和現(xiàn)勢(shì)性要求。
統(tǒng)一的數(shù)據(jù)成果為公安、環(huán)保、地稅、水文、供電、廣電等用戶的GIS應(yīng)用系統(tǒng)提供了及時(shí)、有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，為減少基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)投入，推動(dòng)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)共享和數(shù)字常州空間地理框架建設(shè)提供了有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。
【參考文獻(xiàn)】
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論文摘要:文章根據(jù)工作中的一些實(shí)踐,簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字化技術(shù)在原圖處理和攝影測(cè)量中的應(yīng)用特點(diǎn)和一些要注意的方面,希望能給同行們作一些經(jīng)驗(yàn)參考。
傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè),隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、測(cè)量?jī)x器的智能化,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,而全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、攝影測(cè)量與遙感(RS)以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化,工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域也應(yīng)進(jìn)一步延伸,以滿足不斷提高的社會(huì)需要。
一、數(shù)字化技術(shù)在原圖處理中的應(yīng)用
(一)原圖數(shù)字化處理
在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí),需要對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理,對(duì)于原始地圖,若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數(shù)字化儀對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理工作。當(dāng)前主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入三種方法,手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī),數(shù)字化儀及相關(guān)軟件,是較早的一種數(shù)字化輸入方法,輸入速度較慢,勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖像,然后通過矢量跟蹤,確定實(shí)體的空間位置。隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級(jí),其作業(yè)方法越來越趨于自動(dòng)化,它是一種省時(shí),高效的數(shù)據(jù)輸入方法。GPS輸入是依據(jù)GPS工具能確定地球表面圖形精確位置,由于它測(cè)定的是三維空間位置的數(shù)字,因此不需作任何轉(zhuǎn)換,可直接輸入數(shù)據(jù)庫(kù),目前主要是應(yīng)用RTK(RealTimeKinematics-實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))技術(shù),它是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測(cè)量方式,通過將1臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè),將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上,再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去;流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相位觀測(cè)量的同時(shí),也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào),經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量,流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF(運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來求解整周模糊度,最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。應(yīng)用這種測(cè)量方法測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn),僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí),也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速地進(jìn)行施工放樣。而實(shí)際應(yīng)用得較多的主要是數(shù)字掃描矢量化軟件,針對(duì)大比例尺地形圖,大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。下面簡(jiǎn)單介紹MAPCAD軟件的原圖數(shù)字化處理作業(yè)流程。
(二)數(shù)字化原圖作業(yè)流程
由于MAPCAD軟件掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)一般外設(shè)精度都能滿足,所以地形圖的精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設(shè)備精度,而人工跟蹤精度主要取決于作業(yè)人員的技能掌握熟練程度和工作態(tài)度,所以必須在加強(qiáng)作業(yè)人員基本技能培訓(xùn)上下工夫,要求工作人員嚴(yán)格按矢量化方案作業(yè),確保圖件的精度和質(zhì)量高于國(guó)家現(xiàn)行數(shù)字化測(cè)圖規(guī)范所規(guī)定的數(shù)字化精度和質(zhì)量。在工程測(cè)量實(shí)踐中,要做好地形圖外業(yè)測(cè)點(diǎn)與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合、符號(hào)圖層的劃分子圖、線型符號(hào)庫(kù)的設(shè)計(jì)等工作保證滿足工程進(jìn)度的同時(shí)又節(jié)約項(xiàng)目經(jīng)費(fèi),設(shè)計(jì)出的數(shù)字地圖簡(jiǎn)單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。
二、數(shù)字化繪圖
(一)數(shù)字化繪圖的特點(diǎn)
大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容,數(shù)字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大,作業(yè)艱苦,作業(yè)程序復(fù)雜,煩瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長(zhǎng),產(chǎn)品單一等缺點(diǎn),符合現(xiàn)代飛速發(fā)展的工程需要。目前,數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法,主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等,其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點(diǎn):
1.一測(cè)多用:如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對(duì)同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過去的平板測(cè)圖方法則需要重復(fù)工作,而數(shù)字化測(cè)圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖,因?yàn)橥”壤甙舜蟊壤叩匦螆D測(cè)圖范圍。僅需先測(cè)大比例尺圖范圍,再補(bǔ)充小比例尺測(cè)圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對(duì)不同比例尺的地形圖的需要。
2.精度高:數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí),利用全站儀現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo),并自動(dòng)存儲(chǔ),在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí),完全保持了外業(yè)測(cè)量的精度,消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來源,而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序,減少了作業(yè)人員,外業(yè)工效大大提高,時(shí)間縮短,直接生產(chǎn)成本大幅度下降。
3.勞動(dòng)強(qiáng)度:小數(shù)字化成圖的過程,減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,使生產(chǎn)周期大大縮短,能及時(shí)滿足用戶的要求。
4.便于保存管理及更新方便:數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲(chǔ)在軟盤上,也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細(xì)均勻,注記、字體工整,圖面整齊、美觀。且便于修改,能更好地保證圖形的現(xiàn)勢(shì)性和不變形性,避免重復(fù)測(cè)繪造成的浪費(fèi),增加地形圖的實(shí)用性和用戶的廣泛性。
(二)外業(yè)數(shù)據(jù)的采集
在采集數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼,以免在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤;在觀測(cè)開始時(shí),相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對(duì)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行檢查,跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè),確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn),必須通過繪制草圖來表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系,測(cè)量坎子時(shí),要量取坎子比高,坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)完成后,如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。
(三)繪制內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
無(wú)論是工程進(jìn)程各階段的測(cè)量工作,還是不同工程的測(cè)量工作,都需要根據(jù)誤差分析和測(cè)量平差理論選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量手段,并對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行處理和分析。
三、工程測(cè)量中的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于數(shù)字影像與攝影測(cè)量的基本原理,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法。就攝影測(cè)量本身而言,從測(cè)繪的角度上來看數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還是利用影像來進(jìn)行測(cè)繪的科學(xué)與技術(shù);而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺科學(xué)的角度來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù),也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型,然后在模型上進(jìn)行測(cè)繪,從本質(zhì)上來說,它與原來的攝影測(cè)量沒有區(qū)別。因而,在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中,整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式,和傳統(tǒng)的攝影測(cè)量差別似乎不大,但是它給傳統(tǒng)的攝影測(cè)量帶來了重大的變革。
中圖分類號(hào)：TN958.98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 03-0000-02
Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis
Han Zujie
(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)
Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.
Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG
一、引言
機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)（LiDAR）是一種全新的遙感技術(shù)，自上世紀(jì)90年代在德國(guó)首次出現(xiàn)商用樣機(jī)系統(tǒng)以來，因其高精度和高效率，在地形測(cè)繪方面得到快速發(fā)展。目前，全球已經(jīng)有幾十套商用系統(tǒng)在使用，主要實(shí)用系統(tǒng)有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。
上世紀(jì)90年代中后期至今，美國(guó)、德國(guó)、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國(guó)家，先后成功應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了地形測(cè)量、森林資源調(diào)查與評(píng)估、三維城市建模等試驗(yàn)與工程實(shí)踐。特別是芬蘭和德國(guó)，已經(jīng)采用這項(xiàng)技術(shù)建立了全國(guó)或者大部分國(guó)土的DEM，達(dá)到了理想的效果。目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有接近20套LiDAR設(shè)備，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數(shù)字遙感新技術(shù)有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測(cè)繪技術(shù)開發(fā)有限公司以及東方道邇公司等單位已經(jīng)先后開展了實(shí)驗(yàn)和工程飛行，主要用于生產(chǎn)數(shù)字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），進(jìn)而制作線劃圖（DLG）等。本研究將使用LiDAR技術(shù)對(duì)鐵路勘察工程設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與試驗(yàn)，介紹其主要產(chǎn)品及應(yīng)用并對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。
二、機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理
（一）機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)簡(jiǎn)介
LiDAR系統(tǒng)是一種新型的綜合應(yīng)用激光測(cè)距儀、IMU、GPS的快速測(cè)量系統(tǒng)，可以直接測(cè)得地面物體各個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。機(jī)載的激光雷達(dá)系統(tǒng)通常還集成高分辨率數(shù)碼相機(jī)，用于獲取目標(biāo)影像。從功能上看，機(jī)載激光掃描系統(tǒng)是基于激光測(cè)距技術(shù)、GPS技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)這三種技術(shù)集成的一個(gè)軟硬件系統(tǒng)，其主要目的是為了獲取高精度的數(shù)字表面模型（DSM）。
目前，LiDAR提供的直接數(shù)據(jù)產(chǎn)品為：點(diǎn)云數(shù)據(jù)，DSM，DEM，DOM。經(jīng)過后處理可以快速生成等高線、高程點(diǎn)、橫縱斷面圖，完成路線設(shè)計(jì)需要的專項(xiàng)測(cè)繪內(nèi)容（如架空管線的凈空、交叉角度測(cè)繪等），并提供工程設(shè)計(jì)模型和景觀設(shè)計(jì)模型等。
（二）LiDAR的主要系統(tǒng)構(gòu)成
主要系統(tǒng)構(gòu)成包括：
1.掃描儀組件：激光發(fā)射器、激光信號(hào)接收器、機(jī)械組件、掃描鏡及窗口、接口板。
2.設(shè)備支持系統(tǒng)：系統(tǒng)控制器、飛機(jī)位置及姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計(jì)算機(jī)、連接電纜。
3.附屬軟件：包括項(xiàng)目飛行設(shè)計(jì)及對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理（濾波、分類等）處理。
4.控制/顯示器：激光發(fā)射指標(biāo)器、音頻告警器、電路熔斷器、系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)輸出、控制接口。
（三）主要工作原理
通過DGPS（或PPP）和IMU求得航機(jī)線上任意采樣時(shí)刻激光發(fā)射中心的空間坐標(biāo)和設(shè)備的空間姿態(tài)，內(nèi)插后能夠獲取任意時(shí)刻激光光束的姿態(tài)和發(fā)射中心的空間坐標(biāo)，通過激光測(cè)量激光發(fā)射中心到地面的距離，可以求得每一個(gè)激光腳點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)。另外，利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后將激光點(diǎn)數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像進(jìn)行聯(lián)合處理得到高精度的正射影像和數(shù)字高程模型。
三、機(jī)載激光雷達(dá)的應(yīng)用
機(jī)載激光雷達(dá)能夠快速獲取數(shù)字地表模型（DSM），同時(shí)，配套的中畫幅數(shù)碼相機(jī)可以獲得同步的數(shù)碼相片，經(jīng)過加工處理可獲得數(shù)字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對(duì)和正射影像圖。目前還沒有成熟的專業(yè)接口供鐵路勘察設(shè)計(jì)工程中使用機(jī)載激光雷達(dá)成果，因此，如何將機(jī)載激光雷達(dá)勘測(cè)成果與眾多設(shè)計(jì)專業(yè)手段無(wú)縫結(jié)合，從海量基礎(chǔ)信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業(yè)設(shè)計(jì)所用，是機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
結(jié)合鐵路勘察設(shè)計(jì)特點(diǎn)和工程應(yīng)用實(shí)踐，一方面將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)成果進(jìn)行加工，提供滿足專業(yè)應(yīng)用的專題成果，另一方面，改進(jìn)專業(yè)設(shè)計(jì)勘察設(shè)計(jì)流程，提出新的設(shè)計(jì)理念，以便更加有效地利用海量的基礎(chǔ)信息，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。
利用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)提供的高精度、高分辨率數(shù)字地面模型和正射影像圖，結(jié)合鐵路專業(yè)設(shè)計(jì)要求，主要生產(chǎn)以下幾種產(chǎn)品（見圖4）：
1.工點(diǎn)地形圖。它是針對(duì)鐵路設(shè)計(jì)的控制工點(diǎn)，在施工圖階段做的更加詳細(xì)的勘測(cè)工作，以保證設(shè)計(jì)資料的精度和準(zhǔn)確性。如：橋址地形、隧道進(jìn)出口等；
2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面，一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設(shè)計(jì)線路的平順性和計(jì)算工程數(shù)量的準(zhǔn)確性；
3.數(shù)字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產(chǎn)品，通過將正射影像圖疊加等高線、專業(yè)調(diào)查的地質(zhì)界線、自然保護(hù)區(qū)等矢量信息，而形成的一種地形圖，它的信息量更加豐富，更加直觀；
4.專項(xiàng)測(cè)繪。針對(duì)特殊的專業(yè)需求而進(jìn)行的詳細(xì)勘測(cè)工作。如：水文斷面、涵軸測(cè)量、電線垂度等；
5.工程中的土石方自動(dòng)計(jì)算、坡度、坡向的計(jì)算等；
6.快速構(gòu)建三維虛擬場(chǎng)景，城市建模等。
此外，還可利用高分辨率的影像進(jìn)行專業(yè)調(diào)查、地質(zhì)判視等，便于指導(dǎo)外業(yè)工作，提高外業(yè)勘測(cè)的針對(duì)性和合理性。
四、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用前景
（一）機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)與常規(guī)航測(cè)方法的經(jīng)濟(jì)比較
1.兩種技術(shù)手段外業(yè)控制測(cè)量的比較。LIDAR所需的外業(yè)控制點(diǎn)與常規(guī)航測(cè)外控的比較，以II級(jí)地形1：2000航測(cè)地形圖測(cè)繪（常規(guī)航測(cè)單航帶100km）為例。
（1）首級(jí)平面和高程控制網(wǎng)工作內(nèi)容和數(shù)量是基本相同的。
（2）LIDAR系統(tǒng)要求每5-7km測(cè)量一個(gè)平面和高程控制點(diǎn)，每30km測(cè)量一處高程校正區(qū)，這樣100km線路需要布設(shè)平高控制點(diǎn)17個(gè)，高程校正區(qū)3個(gè)。而常規(guī)航測(cè)方法，采用150mm焦距的航攝儀拍攝，需要75個(gè)平高控制點(diǎn)；采用210mm焦距的航攝儀拍攝，需要150個(gè)平高控制點(diǎn)。
（3）LIDAR系統(tǒng)不因地形等級(jí)的變化而改變外業(yè)平高控制點(diǎn)的數(shù)量（適當(dāng)?shù)膶挾?，如不大?0km）。而常規(guī)航測(cè)方法會(huì)隨著寬度的增加而成倍增加外控點(diǎn)的數(shù)量。
2.橫斷面切繪的經(jīng)濟(jì)比較。以張?zhí)畦F路定測(cè)為例，相對(duì)于采用Lidar技術(shù)平均1000-1200個(gè)橫斷面/人天的工作效率，常規(guī)航測(cè)方法每人每天只能切繪300-400個(gè)橫斷面，可見工作效率提高了3-4倍，對(duì)企業(yè)發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
3.地形圖制作的經(jīng)濟(jì)比較。以II級(jí)地形1：2000地形圖測(cè)繪為例。
因?yàn)長(zhǎng)IDAR具有高效生成DEM的優(yōu)勢(shì)，所以在生成等高線、高程點(diǎn)等具有高程信息的地形信息時(shí)具有更高的效率，在這個(gè)方面，采用Lidar技術(shù)平均效率為12-15平方公里/（人.天），常規(guī)航測(cè)方法每人每天只能測(cè)繪2-3平方公里；
航測(cè)方法在立體模型下獲?。ǔ雀呔€、高程點(diǎn)之外）矢量信息具有更大的優(yōu)勢(shì)，而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱，適合于小面積的（除等高線、高程點(diǎn)之外）矢量信息獲取。
（二）成功案例及分析
經(jīng)過試驗(yàn)與實(shí)踐，LiDAR技術(shù)已成功用于多個(gè)鐵路項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，減少了內(nèi)業(yè)制圖的壓力，縮短了項(xiàng)目工期，在鐵路各專業(yè)使用中反映良好，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以某工程為例，泛亞鐵路某段全長(zhǎng)257Km，由于距離遙遠(yuǎn)，地處國(guó)外，而且鐵路過境區(qū)域存在大量地雷區(qū)域，給外業(yè)工作帶來極大不便?？紤]到地理因素和方案局部變動(dòng)的因素，項(xiàng)目在實(shí)際操作中拋棄傳統(tǒng)外業(yè)測(cè)量加航測(cè)制圖的作業(yè)方式，直接采用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)，一次性獲取鐵路過境區(qū)域長(zhǎng)257km，寬4km的雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)圓滿完成了無(wú)外業(yè)控制測(cè)量情形的1：10000和1：2000的地形圖成圖任務(wù)，不僅避免了人力物力消耗和地雷區(qū)作業(yè)的危險(xiǎn)性，而且在內(nèi)業(yè)成圖中，大膽使用數(shù)字正射影像地形圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DLG，取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。
（三）推廣應(yīng)用前景
機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)具有巨大的發(fā)展空間和潛力，作為一種新技術(shù)，還有許多發(fā)展空間，特別是在數(shù)據(jù)處理算法以及軟件和系統(tǒng)的開發(fā)等方面。隨著用戶數(shù)量的增加，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V，特別是隨著激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將促進(jìn)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的革新。在鐵三院于2009年率先在國(guó)內(nèi)將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)并取得巨大成功后，今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續(xù)定購(gòu)了機(jī)載激光雷達(dá)并加大了人力投入，可見由于其精度高、成本低、周期短等特點(diǎn)在鐵路行業(yè)已經(jīng)被廣泛關(guān)注。鐵路行業(yè)之外，水利、公路、電力、農(nóng)林等行業(yè)也在積極開展相關(guān)的研究和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
在地質(zhì)勘探報(bào)告中，地形圖的繪制一般都是采用AutoCAD軟件或者以AutoCAD軟件為基礎(chǔ)，配合其他的軟件進(jìn)行地形圖的繪制工作。隨著我國(guó)科技的進(jìn)步，地形圖的等高線繪制已經(jīng)越來越趨向于自動(dòng)化的方向發(fā)展，本文結(jié)合Surfer軟件和AutoCAD軟件，分析了具體的地形圖三維可視化的制作過程。
二、AutoCAD概述
AutoCAD具有強(qiáng)大的繪圖功能，在地質(zhì)勘探報(bào)告的制圖系統(tǒng)中，大多是利用AutoCAD作為軟件的開發(fā)平臺(tái)。目前，我國(guó)大多數(shù)城市的地形圖數(shù)據(jù)以AutoCAD的數(shù)據(jù)格式(*·dwg)存儲(chǔ)。為充分利用已有的數(shù)據(jù)資源，必須有一個(gè)切實(shí)可行的處理方法，將已有的AutoCAD數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適用的GIS數(shù)據(jù)，以便更高效地建立城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。近年來研究提出基于Geoway實(shí)現(xiàn)CAD數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，鑒于AutoCAD地形圖數(shù)據(jù)不規(guī)范(如編碼不規(guī)范、地物拓?fù)潢P(guān)系錯(cuò)誤等)，轉(zhuǎn)換結(jié)果不理想。由于生產(chǎn)模式和數(shù)據(jù)規(guī)范不斷完善，導(dǎo)致數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，同時(shí)由于內(nèi)業(yè)制圖不嚴(yán)謹(jǐn)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整理與加工。
三、AutoCAD的應(yīng)用技巧
1、AutoCAD的繪圖比例
一般建議用戶在使用AutoCAD進(jìn)行地形圖繪制時(shí)，使用一比一千的繪圖比例。當(dāng)然在比例調(diào)整這一方面，AutoCAD軟件的運(yùn)用是很靈活的，可以自由輸出繪圖比例的。比如用戶輸出“1000單位=繪制1單位”，那么軟件就會(huì)自動(dòng)按一比一千的比例輸出圖形。其實(shí)，在AutoCAD軟件中使用一比一比例制圖是有很多優(yōu)點(diǎn)的。比如說：首先，由于實(shí)際繪圖和輸出圖形是完全一致的，所以很容易發(fā)現(xiàn)制圖過程中的錯(cuò)誤。發(fā)現(xiàn)圖紙尺寸設(shè)置的不合理時(shí)，極易修改。其次，由于是一比一的比例，所以標(biāo)注尺寸也很準(zhǔn)確。再次，在多種圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)需要復(fù)制或者使用塊時(shí)，由于是一比一的比例，所以操作時(shí)不用比例換算，也方便制圖。最后，用一比一的比例制圖，不用頻繁地改變比例，一方面可以提高制圖效率，另外還可以避免換算過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
2、圖層的建立和利用
AutoCAD軟件可以合理地創(chuàng)建很多圖層，從而降低工作強(qiáng)度，比如說用戶在制圖過程中要對(duì)某一類數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，可以將其他圖層關(guān)閉，只打開這一類數(shù)據(jù)所在圖層，改完后再打開所有圖層，這樣修改起來也方便，同時(shí)還可以提高制圖效率。因此，用戶在地形圖繪制時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析，確定建立的圖層數(shù)及名稱。下面簡(jiǎn)單介紹一下圖層的設(shè)立。
在“圖層特性管理器”中新建圖層，并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置好每個(gè)圖層的顏色、線型、線寬等。這樣方便用戶制圖。并且如果制圖中出現(xiàn)問題，就可以針對(duì)某個(gè)圖層進(jìn)行修改。比如用戶想繪制一幅地形圖，大家知道，地形圖中包含了很多元素及其變化，像地貌、植被、房屋、道路、橋梁、水渠、電桿等，如果把這些信息全部放在一個(gè)圖層上，看上去非常凌亂，對(duì)以后的處理也很難入手。因此在繪制中就需要把地形圖的各種信息元素按類別建立不同的圖層，這樣不僅可以降低工作難度，而且當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)某一圖層有問題時(shí)，還可以關(guān)閉其他圖層，只打開有問題的圖層，進(jìn)行修改。這樣不會(huì)因?yàn)檎`操作而引起其他的錯(cuò)誤發(fā)生。
3、線型的制作
我們看到的地形圖，像陡崖、陡坎等在圖形上表現(xiàn)得很形象，這就是AutoCAD中所說的線型的體現(xiàn)。用戶在繪圖中，會(huì)用到很多專業(yè)性的線型，而AutoCAD本身提供的線型往往不能滿足需要，那么就要根據(jù)《地質(zhì)圖例》中的圖例標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)測(cè)量專用的線型。具體步驟如下：
從AutoCAD系統(tǒng)文件夾中，選擇“suport”下的“acd.lin”，復(fù)制后改名為“cl.lin”。若是簡(jiǎn)單線型（只含有點(diǎn)、空、線）就可以直接在“cl.lin”上進(jìn)行線性的修改、刪除。若是復(fù)雜線型（含有文字、符號(hào)），首先看型（*.shp）文件上有的，可以直接使用，否則要根據(jù)語(yǔ)法作出型文件“cl.shp”，然后在命令窗口中輸入“compile”，編譯“cl.shp”文件，編譯后會(huì)自動(dòng)在AutoCAD/support/中生成一個(gè)“cl.shx”文件。這樣就可以利用該型在“cl.lin”中進(jìn)行繪制線型了。
4、處理手工繪制和修改地形圖
在地形圖繪制中，有些圖紙需要手工繪制。像剖面圖什么的，這時(shí)我們就可以用掃描儀把圖紙掃描到電腦上，數(shù)字化時(shí)要注意的是：手工制圖時(shí)是按一定的比例繪制的，而在電腦內(nèi)我們通常是以一比一的比例繪制。因此在進(jìn)行數(shù)字化之前，我們先得確定圖形的兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，而在輸入坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，要換算比例。對(duì)于隨著復(fù)雜的地形圖所反應(yīng)出來實(shí)際斷層的產(chǎn)狀而進(jìn)行的圖紙修改也需要進(jìn)行數(shù)字化處理，但是必須保證手工繪制的和電腦軟件繪制兩種圖紙的一致性。
5、處理文字樣式問題
我們?cè)贏utoCAD繪圖中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)個(gè)別文字樣式不能正確顯示的情況，原因可能有以下幾種：
（一）沒有使用對(duì)應(yīng)的字型漢字字體，像BSDF等；
（二）當(dāng)前系統(tǒng)中沒有漢字字體形文件；應(yīng)將所用到的形文件復(fù)制到AutoCAD的字體庫(kù)目錄下面；
（三）對(duì)于某些符號(hào)，如俄文字母等，同樣也要使用對(duì)應(yīng)的字體形文件，否則也會(huì)不識(shí)別。
6、設(shè)置自動(dòng)保存功能
在制圖中，我們可能會(huì)遇到突然停電或關(guān)機(jī)等突發(fā)事件，如果沒有自動(dòng)保存的話，可能我們的工作很多都得重新再來。下面我介紹一下自動(dòng)保存的步驟及注意事項(xiàng)。
（一）點(diǎn)擊工具菜單，選擇“打開和保存”、“文件安全措施”、“自動(dòng)保存”。
（二）自行設(shè)置每隔多少分鐘自動(dòng)保存。值得注意的是系統(tǒng)自動(dòng)保存的文件放的目錄比較復(fù)雜難找，我們可以自己重新選擇存放路徑，點(diǎn)擊選項(xiàng)中的“文件”、“自動(dòng)保存文件”并雙擊，將系統(tǒng)默認(rèn)的保存路徑改為自己想放的地方。這樣，如果有突發(fā)事件，我們可以將該文件更改后綴，就可以正常繼續(xù)使用。
7、圖紙打印
在圖紙打印時(shí)，最好選用專業(yè)的打印機(jī)。實(shí)際上有些圖型的長(zhǎng)度和寬度并不符合電腦中提供的標(biāo)準(zhǔn)模式。比如：圖號(hào)是B0、B1等，如果我們進(jìn)行這些圖號(hào)圖紙的打印，可能會(huì)打印不全。因此我們可以通過自定義打印設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。另外還有一個(gè)值得注意的就是打印比例的設(shè)置，比如說繪制地形圖時(shí)，是按1∶1來繪制的，那么打印時(shí)設(shè)置打印比例還是1∶1，因?yàn)槔L制基礎(chǔ)單位是米，而打印時(shí)它的基礎(chǔ)單位毫米，如果打印時(shí)再設(shè)為1∶1000的話，那就錯(cuò)了。
四、兩類數(shù)據(jù)文件的交換
DXF ( Drawing Interchange Format 圖形交換格式) 是AutoCAD圖形文件中所包含的全部信息的標(biāo)記數(shù)據(jù)的一種表示方法, 是AutoCAD 圖形文件的ASC II或二進(jìn)制文件格式。一個(gè)DXF文件一般由四個(gè)段組成, 分別是標(biāo)題段( HEADER )、表段( TABLES )、塊段( BLOCKS) 和實(shí)體段( ENTITIES) , 而我們所需要的離散點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)存在于實(shí)體段中 。
Surfer 軟件能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式有. txt、.dat、.xls等數(shù)據(jù)文件, 并且只需要各離散點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。由于DXF文件與Surfer 數(shù)據(jù)文件均可以是ASC II碼文件, 通過高級(jí)語(yǔ)言編程就很容易實(shí)現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)化。首先通過地形圖的DWG 格式轉(zhuǎn)化為DXF格式文件, 將地形圖等高線離散化, 然后通過一定的編程方法將離散化之后的等高線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Surfer所需要的數(shù)據(jù)格式, 并進(jìn)行數(shù)據(jù)網(wǎng)格化, 即GR ID 格網(wǎng)的建立。
DXF文件中包含有Au to CAD 中的全部信息, 離散點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)只是其中的很小一部分, 所以必須通過標(biāo)識(shí)符來判別并讀取數(shù)據(jù), 并以Surfer數(shù)據(jù)格式進(jìn)行保存。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程見圖1。
部分程序源代碼如下:
圖1 轉(zhuǎn)換流程圖
五、應(yīng)用實(shí)例
以某省某山區(qū)1B5萬(wàn)地形圖為例,將其以DXF格式輸出,利用上述程序轉(zhuǎn)化為Surfer的數(shù)據(jù)格式,從而能形象地以三維形式顯示立體表面,并能自由旋轉(zhuǎn)和進(jìn)行體積計(jì)算。可得到以下6種圖形(圖2~圖7):
圖2與AutoCAD地形圖的效果基本一致,隨著插值方法不同,等高線也會(huì)有細(xì)微變化,圖右邊的顏色條通過顏色的深淺變化來反映出高程的變化,并在圖上進(jìn)行顏色填充,圖中等高距為100m,可任意調(diào)整大小。
圖2等值線圖
圖3線框圖
圖4三維立體圖
圖5光柵影像圖
圖6 陰影地貌圖
圖3和圖4可明顯看出實(shí)際地形,反映出地形的起伏變化,通過改變觀察者視線和視距的方法,控制圖形在繪圖窗口內(nèi)的形態(tài)并選擇合適的顏色等級(jí)可得到非常精美的圖形,由這兩類圖形可進(jìn)行表面積和體積的量算。
圖5和圖6在二維平面上通過不同的顏色等級(jí),反映出地貌的變化。圖6是用不同的顏色屬性來表示由于用戶自定義光源的方位及角度不同而產(chǎn)生的地貌圖的陰暗陰影。
圖7網(wǎng)格矢量圖
圖7同時(shí)表示了數(shù)據(jù)點(diǎn)的方向和大小。在給定結(jié)點(diǎn),矢量箭頭指向最陡傾斜方向,長(zhǎng)度定性反映傾斜度的大小,這很類似于地質(zhì)學(xué)中地層的傾向和傾角。
所有以上圖形都可以通過DXF格式輸出,在AutoCAD中重新生成,實(shí)現(xiàn)AutoCAD與Surfer的互操作。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，AutoCAD軟件配合Surfer軟件使用進(jìn)行地形圖的三維可視化圖的繪制是非?？茖W(xué)和有效的，因此，在今后地形圖的三維圖繪畫過程中，可以考慮結(jié)合這兩種軟件進(jìn)行繪制。
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測(cè)繪工作引領(lǐng)著現(xiàn)代公路橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)的方向，起著先鋒和表率的作用，測(cè)繪的精度和準(zhǔn)度相當(dāng)關(guān)鍵，它不僅影響著測(cè)繪數(shù)據(jù)，還影響施工的效果和質(zhì)量?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，給公路勘測(cè)提供了便捷性，減輕了測(cè)繪工作人員的工作強(qiáng)度和工作難度，提高了測(cè)繪的準(zhǔn)確性，保證了施工設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。當(dāng)然，現(xiàn)代的測(cè)繪技術(shù)被廣泛利用在公路勘測(cè)的各個(gè)方面，在整個(gè)公路勘測(cè)中起著不容小覷的作用。
一、公路勘測(cè)的流程
公路勘測(cè)主要分為踏勘選點(diǎn)、質(zhì)量控制、中樁放樣、斷面測(cè)量、路線地形圖測(cè)繪、限制條件下測(cè)繪精度的控制原則幾個(gè)環(huán)節(jié)。選點(diǎn)就是在測(cè)繪區(qū)內(nèi)選取控制點(diǎn)的位置，首先收集相關(guān)地形圖的資料，依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定可參考的方案，然后進(jìn)行實(shí)地踏勘，選定導(dǎo)線點(diǎn)的位置。
現(xiàn)代公路勘測(cè)的控制測(cè)量作業(yè)，大體上由先前的第一代經(jīng)緯儀器相互配合測(cè)量距離、第二代全站儀演變?yōu)楫?dāng)前的GPS測(cè)量技術(shù)。而全站儀具有測(cè)量精準(zhǔn)度高、測(cè)量速度快、自動(dòng)化程度高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于我國(guó)的公路勘測(cè)坐標(biāo)直接進(jìn)行橫斷面測(cè)量。
在公路設(shè)計(jì)時(shí)，必須從當(dāng)?shù)氐膶?shí)際出發(fā)，因地制宜地采取不同的測(cè)繪技術(shù)，確保公路測(cè)量的精度，提高公路測(cè)量的工作效率。
二、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)越性
3S技術(shù)，即RS（遙感）、GIS（地理信息系統(tǒng)）、GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)被應(yīng)用在公路的測(cè)繪中，在微機(jī)輔助設(shè)計(jì)下，開拓了公路測(cè)繪的新途徑，向高精度、高分辨率、數(shù)字地面模型、立體技術(shù)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展。3S各具特點(diǎn)，RS可以幫助獲取更多的地面信息，擴(kuò)大了測(cè)繪的面積，但是不能滿足對(duì)所有物質(zhì)的感知，比如說距離比較遠(yuǎn)的或者經(jīng)緯度信息，它就不能準(zhǔn)確得到相關(guān)的數(shù)據(jù)；GIS能夠準(zhǔn)確度地分析和管理信息，但是獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)比較的困難；GPS在進(jìn)行目標(biāo)定位的時(shí)候，迅速便捷，但是缺乏相關(guān)的地理屬性。由此可見，把3個(gè)技術(shù)綜合利用，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)彼此間的不足，構(gòu)建一個(gè)控制網(wǎng)，是當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展的必要要求。GPS技術(shù)的利用，構(gòu)建了公路帶狀的控制網(wǎng)，提高了測(cè)繪的效率和測(cè)繪的精度。
GPS對(duì)于大型的道路橋梁施工位置惡劣的地段，可以及時(shí)布點(diǎn)、檢查、矯正，并為道路橋梁的設(shè)計(jì)提供詳細(xì)、準(zhǔn)確、全面的信息。3S技術(shù)的發(fā)展以及微機(jī)監(jiān)測(cè)的使用，為數(shù)字化公路設(shè)計(jì)提供了新的途徑、較高精度、超高分辨率、地理信息技術(shù)、數(shù)字化模版、立體三維圖等技術(shù)，促使公路的設(shè)計(jì)和測(cè)繪向自動(dòng)化和智能化發(fā)展。3S收集的公路相關(guān)數(shù)據(jù)，在微機(jī)上構(gòu)建模型，對(duì)公路走向進(jìn)行橫縱向設(shè)計(jì)，所經(jīng)流域的排水設(shè)計(jì)，惡劣地段的防護(hù)設(shè)計(jì)，工程的投資預(yù)算和結(jié)算設(shè)計(jì)。此外，還可以利用三維的立體圖在微機(jī)上模擬計(jì)算行車速度，檢測(cè)行車的間距，檢測(cè)公路的全景，使公路施工達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化、費(fèi)用節(jié)省的效果。
此外，現(xiàn)代公路測(cè)繪技術(shù)主要向數(shù)字化靠攏，減少了測(cè)繪的時(shí)間和工序。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)主要依靠人工測(cè)繪，人工草繪形成鉛圖再經(jīng)過反復(fù)的審核和修正，最終被驗(yàn)收，形成資料，它經(jīng)過的周期比較的長(zhǎng)，并且在微機(jī)計(jì)算分析數(shù)據(jù)之前，人工在測(cè)繪圖紙上長(zhǎng)時(shí)間地計(jì)算和分析，浪費(fèi)了人力和物力。然而，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)正好可以克服這些不足，新的軟件平臺(tái)，對(duì)相關(guān)地形要素，設(shè)計(jì)草圖，校對(duì)后在微機(jī)上自行修改，一次性出圖，大大節(jié)省了人力和物力，同時(shí)還縮短了施工的周期。此外，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以進(jìn)行各種工程的分析和設(shè)計(jì)，路上地形圖就是其主要應(yīng)用之一，通過對(duì)主要數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，測(cè)繪出公路的長(zhǎng)、面積和斷面等。
三、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在公路勘測(cè)中的實(shí)例分析
在某一段公路的施工中，有很多條公路采用了1：2500的數(shù)字地形圖和DEM的制作。它的工作流程可以被總結(jié)為以下幾步：首先根據(jù)1：2500的比例選取地形的圖像控制點(diǎn)，緊跟著是對(duì)空三實(shí)施嚴(yán)格的加密，之后是建立互相對(duì)應(yīng)的模型，之后正射影像到外業(yè)的圖像控制，之后又回到空三加密和模型建立上來，最后是對(duì)業(yè)內(nèi)的測(cè)圖和外業(yè)的調(diào)繪，進(jìn)行業(yè)內(nèi)的編輯和DEM的制作。
在整個(gè)流程中，工作人員采用的是1：12500的地形圖，以航飛相片的每6條基線量取兩個(gè)比較明顯的特征線和物方相關(guān)，接著得到正確的DEM制作，之后創(chuàng)建圖像校對(duì)的DOM，做成一定單位的成條帶狀分布的正射影像圖。從地形上看，這條路段的南方比較平坦，北部則是起伏較大的丘陵地帶，為此在DEM制作的過程中，依據(jù)地形的不同選取不同的測(cè)繪方案。
為了保證測(cè)繪的精準(zhǔn)度，在公路測(cè)繪的時(shí)候要以每一個(gè)像對(duì)測(cè)量為特征線，而特征線設(shè)置的越多越提高測(cè)繪的精準(zhǔn)度，但是這樣的話需要更長(zhǎng)的時(shí)間，可能會(huì)影響到工程的進(jìn)度。因此，在此情況下就可以對(duì)以上兩種地形分別選取幾個(gè)像對(duì)點(diǎn)，特征線測(cè)量的時(shí)候，對(duì)地勢(shì)較為平坦的南部采用不相關(guān)區(qū)包圍整個(gè)相對(duì)，利用DEM的方法完成正像的校對(duì)工作；在北部的丘陵地帶把居民住宅區(qū)作為不相關(guān)區(qū)進(jìn)行處理。
自動(dòng)化的三角測(cè)量軟件GXP-AAT可以幫助像控業(yè)內(nèi)工作，在JX4C全數(shù)字化攝影測(cè)量工作站上，半自動(dòng)化的作業(yè)可以完成對(duì)空三的加密。依據(jù)對(duì)空三的加密成果，在JX4C上使用相關(guān)的測(cè)繪模版，完成對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的定向工作。JX4C的最大優(yōu)勢(shì)就是矢量測(cè)圖模版，這給工作人員帶來了很大的方便，可以對(duì)漫游進(jìn)行放大和縮小的功能，而這些優(yōu)勢(shì)又為DLG的立體套和查漏提供了有利條件，從而提高公路的測(cè)繪效率，保證道路施工的質(zhì)量。
結(jié)論：
公路是人們通行的的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，公路的質(zhì)量會(huì)直接影響到車輛通行的安全性，因此對(duì)公路施工前的設(shè)計(jì)，對(duì)公路路基的勘測(cè)，對(duì)公路出現(xiàn)問題的及時(shí)維修都是相當(dāng)重要的。在這些因素中，公路勘測(cè)甚為重要，而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的公路測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)不能滿足時(shí)代的需求，現(xiàn)代的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)在期待中孕育而生，新測(cè)繪技術(shù)的產(chǎn)生，被廣泛應(yīng)用到公路的勘測(cè)工程中。新的公路測(cè)繪技術(shù)提高了公路設(shè)計(jì)和施工的效率，節(jié)省了人力和物力，保證了施工質(zhì)量的同時(shí)縮短了工期，成為現(xiàn)代公路測(cè)量必不可少的工具。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào)： P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一．引言。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)的一個(gè)重要的支柱產(chǎn)業(yè)首推選的是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，尤其是現(xiàn)代建筑的發(fā)展更是對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施也提出了更高的要求和指標(biāo)，各種大規(guī)模的建筑項(xiàng)目不斷的應(yīng)運(yùn)而生，譬如奧運(yùn)會(huì)的主體育館，超高層的建筑大樓，隨著我國(guó)對(duì)建筑行業(yè)的工程質(zhì)量和工程設(shè)施安全要求的不斷提高，相對(duì)的對(duì)其建筑前的設(shè)計(jì)和在建筑施工過程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技術(shù)在測(cè)繪學(xué)的領(lǐng)域中起到了革命性的變革。
二．測(cè)繪工作在我國(guó)建設(shè)中的作用。
在新時(shí)期我國(guó)發(fā)展的模式下，現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）、全球定位技術(shù)（GPS）等各種新技術(shù)給測(cè)繪學(xué)帶來了革命性的變革。信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)線形工程測(cè)量工程施工也相對(duì)的起到了巨大的推動(dòng)作用，隨著時(shí)間的推移和社會(huì)的不斷發(fā)展，人類的需求內(nèi)容和層次將不斷增加和提高，線形工程測(cè)量工程施工管理本身的內(nèi)涵也不斷地從低層次向高層次的實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。在我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中起到了不可磨滅的作用，主要體現(xiàn)為以下五個(gè)方面：
1.城市建設(shè)方面。
測(cè)繪學(xué)在城市建設(shè)方面所起到的作用是不可比擬的，使之科學(xué)的規(guī)劃和整理居民地，建設(shè)城市交通路線、興建地鐵、對(duì)地下管線的鋪設(shè)都起到了很大的作用，使土地資源得到了合理的配置。
2.交通運(yùn)輸方面
當(dāng)我國(guó)修建公路、鐵路、地鐵及運(yùn)河等工程師，都需要按地形圖來制定方案與規(guī)劃，在勘察、設(shè)計(jì)、施工的每個(gè)階段，都離不開測(cè)量工作。
3.工程建設(shè)方面。
工程施工前的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及工程施工后的檢測(cè)、維護(hù)都需要測(cè)量工作，只有將測(cè)量的數(shù)據(jù)經(jīng)過不斷的分析與討論，才能在工程建設(shè)中少走彎路，盡快的確定工程實(shí)施方案并運(yùn)用最少的資源消耗來獲取最大的效益。
4.軍事方面。
首先有測(cè)繪工作提供地形信息，在戰(zhàn)略的部署、戰(zhàn)役的指揮中，除必須要的軍用地圖外，還需要進(jìn)行目標(biāo)的觀測(cè)定位，以便進(jìn)行進(jìn)攻。至于高尖端的武器，譬如遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、航天發(fā)射器等，都需要隨時(shí)進(jìn)行目標(biāo)定位、隨時(shí)觀測(cè)、校正飛行軌道，以確保其精確的按照預(yù)定的軌道飛行.總之，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)與軍事緊密的結(jié)合在一起，也是軍事上決策的重要依據(jù)之一。
5.科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面。
近些年來，我國(guó)受到了自然災(zāi)害的影響，像地震、雪災(zāi)、澇災(zāi)等，對(duì)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了很大的影響?？墒钱?dāng)今社會(huì)我國(guó)采用了現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，可以對(duì)地震進(jìn)行預(yù)測(cè)、包括對(duì)海底資源的探測(cè)、對(duì)核電站的監(jiān)測(cè)以及對(duì)空間技術(shù)研究等等，無(wú)一不需要測(cè)繪科學(xué)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。由此看來，測(cè)繪工作的作用和意義是十分巨大的。
三． GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用前景。
目前公路勘測(cè)中雖已采用電子全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備，但常規(guī)測(cè)量方法受橫向通視和作業(yè)條件的作業(yè)強(qiáng)度大，且效率低，大大延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期。利用GPS測(cè)量能克服上述列舉的缺陷，并提高作業(yè)的效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了各級(jí)公路測(cè)設(shè)質(zhì)量。相對(duì)于以往測(cè)量來說，GPS測(cè)量主要有以下特點(diǎn)：
測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站間相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。
2.定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm，GPS測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長(zhǎng)，GPS測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出。
3.觀測(cè)時(shí)間短。在小于20km的短基線上，快速相對(duì)定位一般只需5min觀測(cè)時(shí)間即可。
4.提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。
5.操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高，在觀測(cè)中測(cè)量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其他觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。
當(dāng)前，公路測(cè)量的技術(shù)潛力蘊(yùn)于RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位）技術(shù)的應(yīng)用之中，RTK技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用，有著非常廣闊的前景
四．RTK技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用。
4.1. 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)簡(jiǎn)介：是以載波相位觀測(cè)值為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS（RTK）技術(shù)，它是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破，在公路工程中有廣闊的應(yīng)用前景。眾所周知，無(wú)論靜態(tài)定位，還是動(dòng)態(tài)定位等定位模式，由于數(shù)據(jù)處理滯后，所以無(wú)法實(shí)時(shí)解算出定位結(jié)果，而且也無(wú)法對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核，這就難以保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在實(shí)際工作中經(jīng)常需要返工來重測(cè)由于粗差造成的不合格觀測(cè)成果。解決這一問題的主要方法就是延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間來保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性，這樣一來就降低了GPS測(cè)量的工作效率。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK）系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站組成，建立無(wú)線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的保證。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位有靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩種測(cè)量模式，兩種定位模式相結(jié)合，在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測(cè)、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。
4.2.應(yīng)用。最新的RTK技術(shù)在公路測(cè)量中具備以下幾個(gè)功能和作用。
①繪制大比例尺地形圖。高等級(jí)公路選線多是在大比例尺（1：1000或1：2000）帶狀地形圖上進(jìn)行。用傳統(tǒng)方法測(cè)圖，先要建立控制點(diǎn)，然后進(jìn)行碎部測(cè)量，繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大，速度慢，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。用實(shí)時(shí)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量可以完全克服這個(gè)缺點(diǎn)，只需在沿線每個(gè)碎部點(diǎn)上停留一兩分鐘，即可獲得每點(diǎn)的坐標(biāo)、高程。結(jié)合輸入的點(diǎn)特征編碼及屬性信息，構(gòu)成帶狀所有碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù)，在室內(nèi)即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和輸入其屬性信息，而且采集速度快，因此大大降低了測(cè)圖難度，既省時(shí)又省力，非常實(shí)用。
②道路中線放樣。設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標(biāo)定出來。采用實(shí)時(shí)GPS測(cè)量，只需將中樁點(diǎn)坐標(biāo)輸入到GPS電子手簿中，系統(tǒng)軟件就會(huì)自動(dòng)定出放樣點(diǎn)的點(diǎn)位。由于每個(gè)點(diǎn)測(cè)量都是獨(dú)立完成的，不會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差，各點(diǎn)放樣精度趨于一致。
③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計(jì)算?？v斷放樣時(shí)，先把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中，生成一個(gè)施工測(cè)設(shè)放樣點(diǎn)文件，并儲(chǔ)存起來，隨時(shí)可以到現(xiàn)場(chǎng)放樣測(cè)設(shè)；橫斷放樣時(shí)，先確定出橫斷面形式（填挖半填半挖），然后把橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中，生成一個(gè)施工測(cè)設(shè)放樣點(diǎn)文件，儲(chǔ)存起來，并隨時(shí)可以到現(xiàn)場(chǎng)放樣測(cè)設(shè)。同時(shí)軟件可以自動(dòng)與地面線銜接進(jìn)行“戴帽”工作，并利用“斷面法”進(jìn)行土方量計(jì)算。通過繪圖軟件，可繪出沿線的縱斷面和各點(diǎn)的橫斷面圖來。因?yàn)閿?shù)據(jù)都是測(cè)繪地形圖時(shí)采集而來的，不需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行縱、橫斷面測(cè)量，大大減少了外業(yè)工作。而且必要時(shí)，可用動(dòng)態(tài)GPS到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)復(fù)合，這與傳統(tǒng)方法相比，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。
五．結(jié)束語(yǔ)
工程測(cè)量的真實(shí)性、完整性、科學(xué)性是通過嚴(yán)格的管理、科學(xué)的組織、規(guī)范的施工建立起來的，GPS測(cè)繪技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的現(xiàn)實(shí)面前是最好的映射。隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)作為相對(duì)社會(huì)高科技的結(jié)晶，在社會(huì)生活中各個(gè)領(lǐng)域都起到了相當(dāng)重要的地位。通過GPS測(cè)繪技術(shù)在線形工程測(cè)量中的應(yīng)用，以及其在鐵路勘察領(lǐng)域所持有的優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)了測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展，同時(shí)對(duì)測(cè)繪技術(shù)信息化程度要求也較高。數(shù)據(jù)的整合、信息的共享，都將促使測(cè)繪手段和測(cè)繪技術(shù)走向先進(jìn)、準(zhǔn)確、完善,使我國(guó)最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)及其社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
Abstract: the 21 st century digital mapping technology is with the development of computer and network technology and intelligent measuring instrument and the rise of the emerging of surveying and mapping technology. Global positioning system GPS, geographic information system, GIS and remote sensing Rs and photogrammetry digital surveying and mapping and ground measurement advanced geological surveying and mapping model paper of the development of the technology, especially the tilt photography technology introduce, make engineering surveying the means and methods of produce profound changes.
Keywords: digital surveying and mapping; Geological exploration; Engineering measurement
中圖分類號(hào)：F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0引言
隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的智能化，特別是全球定位系統(tǒng)技術(shù)全面用于大地測(cè)量定位，全數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)、影像掃描系統(tǒng)、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站等數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)裝備以及地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件和應(yīng)用軟件相繼問世，實(shí)現(xiàn)了地理信息獲取、處理、管理和分發(fā)服務(wù)全過程數(shù)字化，測(cè)繪生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)效率大大提高。已經(jīng)全面涉入了數(shù)字化測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)，具備了空間定位（GPS系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)采集、外業(yè)一體化數(shù)字成圖與建庫(kù)等技術(shù)生產(chǎn)能力。從事控制測(cè)量、地形地籍測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)繪工程與精密工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地理信息工程、立體模型制作，服務(wù)領(lǐng)域涉及土地管理、水利工程、城市建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)、公路與鐵路交通、國(guó)防建設(shè)、基礎(chǔ)測(cè)繪、地質(zhì)找礦與礦山開發(fā)。作為一名測(cè)繪工作者，筆者簡(jiǎn)要談一下對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)和地質(zhì)工程測(cè)量發(fā)展應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。
1數(shù)字測(cè)圖的優(yōu)點(diǎn)
大比例尺數(shù)字測(cè)圖有力地沖擊著傳統(tǒng)的平板儀或經(jīng)緯儀的白紙測(cè)圖方法，大有取代白紙測(cè)圖之勢(shì)，這是因?yàn)閿?shù)字測(cè)圖具有諸多的優(yōu)點(diǎn)。
1.1 測(cè)圖用圖自動(dòng)化。傳統(tǒng)測(cè)圖方式主要是手工作業(yè)，外作業(yè)測(cè)量人員人工記錄，人工繪制地形圖，在圖上人工量算所需要的坐標(biāo)、距離和面積等等。數(shù)字測(cè)圖則使野外測(cè)量自動(dòng)記錄，自動(dòng)解算，使內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理，自動(dòng)成圖，自動(dòng)繪圖，并向用圖者提供可處理的數(shù)字地形圖軟盤，用戶可自動(dòng)提取圖數(shù)信息。
1.2 圖形數(shù)字化。用軟盤保存的數(shù)字地形圖，存儲(chǔ)了圖中具有特定含義的數(shù)字、文字、符號(hào)等各類數(shù)據(jù)信息，可方便地傳輸、處理和供多用戶共享。數(shù)字地圖不僅可以自動(dòng)提取點(diǎn)位坐標(biāo)、兩點(diǎn)距離、方位以及地塊面積等，還 省略 可以供工程、規(guī)劃CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使用和供GIS地理信息系統(tǒng)建庫(kù)使用。數(shù)字地圖的管理，既節(jié)省空間，操作又十分方便。
1.3 便于成果更新。數(shù)字測(cè)圖的成果是以點(diǎn)的定位信息和屬性信息存入計(jì)算機(jī)，當(dāng)實(shí)地有變化時(shí)，只需輸入變化信息的坐標(biāo)、代碼，經(jīng)過編輯處理，很快便可以得到更新的圖，從而可以確保地面的可靠性和現(xiàn)勢(shì)性，數(shù)字測(cè)圖可謂“一勞永逸”。
1.4 避免了因圖紙伸縮帶來的各種誤差。表示在圖紙上的地圖信息隨著時(shí)間的推移，會(huì)因圖紙的變形而產(chǎn)生誤差。數(shù)字測(cè)圖的成果以數(shù)字信息保存，避免了對(duì)圖紙的依賴性。
2數(shù)字化技術(shù)在礦區(qū)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
2.1數(shù)字化測(cè)繪工作方法。基礎(chǔ)控制部分，D、E級(jí)GPS的布設(shè)及選點(diǎn)埋石：根據(jù)煤礦區(qū)視野開闊，通視良好的實(shí)際情況D級(jí)GPS網(wǎng)在三等三角點(diǎn)之間布設(shè)為點(diǎn)連式、邊連式相結(jié)合的GPS網(wǎng)，每個(gè)點(diǎn)至少有4條基線與其相連。D級(jí)GPS點(diǎn)共布設(shè)點(diǎn)位50+，平均邊長(zhǎng)1．5km。E級(jí)GPS點(diǎn)的布設(shè)在D級(jí)cPS的基礎(chǔ)上采用點(diǎn)連式的方法進(jìn)行布設(shè)兩已知點(diǎn)問最多布設(shè)5個(gè)三角形，邊數(shù)不超過8條，共布設(shè)E級(jí)GPS點(diǎn)60+。D、E級(jí)平面控制網(wǎng)均采用GPs靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量布網(wǎng)，網(wǎng)形大多由三角形單點(diǎn)連接，少部分三角形邊連接。GPs控制點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)分布較均勻，網(wǎng)形合理，強(qiáng)度較高。
外業(yè)觀測(cè)：數(shù)據(jù)采集利用美國(guó)三臺(tái)阿什泰克M單頻接收機(jī)標(biāo)稱精度5mm+2ppm。D進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)段D級(jí)>～60min，E級(jí)>～45min，數(shù)據(jù)采集間隔10s，同步接收衛(wèi)星頻數(shù)最少為5顆，絕大部分為7-8顆，衛(wèi)星高度角大于15°，接收機(jī)與衛(wèi)星的圖形強(qiáng)度良好。
數(shù)據(jù)處理：GPs外業(yè)數(shù)據(jù)處理和基線向量采用GPs接收機(jī)隨機(jī)商用軟件“Loucus軌跡處理軟件”在筆記本電腦上采用獨(dú)立基線平差方法進(jìn)行。GPS網(wǎng)先在WGS-84坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無(wú)約束平差，其目的在于檢核GPS網(wǎng)的內(nèi)部符合精度，亦即處理由于多余觀測(cè)而引起的網(wǎng)內(nèi)不符值問題，本次作業(yè)所有基線向量無(wú)一剔除，順利通過了檢驗(yàn)，然后在基準(zhǔn)點(diǎn)已知點(diǎn)的約束下進(jìn)行二維約束平差，最后提供各點(diǎn)在高斯平面，第33度，帶上的1954年北京坐標(biāo)系坐標(biāo)和1956年黃海高程系。高精度均符合量規(guī)范要求。
數(shù)字化測(cè)圖的工作方法：由于測(cè)區(qū)的D、E級(jí)GPs點(diǎn)的密度能夠滿足地形圖的測(cè)繪要求，因此本次測(cè)圖直接在D、E級(jí)GPs點(diǎn)上進(jìn)行。
2.2常規(guī)測(cè)圖方法和數(shù)字化測(cè)圖的精度比較
野外大比例尺數(shù)字化測(cè)圖的全過程幾乎都是用解析法進(jìn)行的。雖然最后成果仍表現(xiàn)為圖解的線劃圖，但與傳統(tǒng)的平板儀測(cè)圖相比，有著本質(zhì)的差別。數(shù)字化測(cè)圖不僅在效率上有很大提高，而且大大減輕了野外的勞動(dòng)強(qiáng)度，更為突出的是地形圖數(shù)學(xué)精度的提高。
3數(shù)字地圖的發(fā)展與工程測(cè)量
中圖分類號(hào)：[P258] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、工程測(cè)量重要性
工程測(cè)量是建筑工程、水利工程、路橋工程施工的基礎(chǔ)提_工程施工管理的指引。測(cè)量工作是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)，需多人配合才能完成的工作，往往—個(gè)環(huán)節(jié)的失誤就會(huì)影響整個(gè)工程施工進(jìn)度。目前我國(guó)建筑工程施工企業(yè)已經(jīng)充分i^識(shí)到了工程測(cè)量的重要性曲于工程測(cè)量、放線等工作造成爛尾樓的情況已很少見到。杜絕工程測(cè)量工作失民不僅僅需要在管理上加強(qiáng)控制與管理，還需要應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，將誤差將至最小，保障工程施工的正常進(jìn)行。城市建筑工程測(cè)量由于地形情況較好便于測(cè)量工作的進(jìn)行不能充分體現(xiàn)新技術(shù)應(yīng)用帶來的效果。對(duì)于公路、鐵路、水利等工程測(cè)量環(huán)境艱苦、地形復(fù)雜、測(cè)量放線工作困難的工程中測(cè)量新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)才能夠真正體現(xiàn)。影像提取技術(shù)、GPS技術(shù)等測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到一線測(cè)量人員的一致好評(píng)，加快測(cè)量新技術(shù)推廣、加快測(cè)量工作設(shè)備投入對(duì)于工程質(zhì)量的保障有著重要的影響。
二、工程測(cè)量中所應(yīng)用得測(cè)繪新技術(shù)
1、工程測(cè)量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)
GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，GPS用戶設(shè)備由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備等組成。GPS接收機(jī)可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，跟蹤衛(wèi)星的運(yùn)行，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行交換、放大和處理。設(shè)備運(yùn)行后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)觀測(cè)文件(觀測(cè)文件必須進(jìn)行妥善保管以便日后的查詢以及日后數(shù)據(jù)測(cè)算使用)，再通過計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件，經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS接收機(jī)中心(測(cè)站點(diǎn))的三維坐標(biāo)，最終計(jì)算出準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。GPS測(cè)量技術(shù)不適用于短邊測(cè)量，在必須使用時(shí)要謹(jǐn)慎觀測(cè)，并通過多次測(cè)量確保測(cè)量的精準(zhǔn)度。RTK(Real Time Kinematics，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPs定位測(cè)量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測(cè)量是將1臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相位觀測(cè)量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量；流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF(運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。RTK測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量，地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。
2、工程測(cè)量中地理信息技術(shù)（GIS）的應(yīng)用分析
GIS 是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）的簡(jiǎn)稱，指的是在計(jì)算機(jī)的軟硬件條件支持的情況下，對(duì)具有空間內(nèi)涵的地理信息，按照空間分布以一定的格式輸入、存貯、查詢、分析、更新、圖形編輯、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、顯示與輸出和數(shù)據(jù)綜合分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。它是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體
的新興學(xué)科，目前，GIS 已經(jīng)成為多學(xué)科集成并且應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段和工具。它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅僅在于它的集地理數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能。如今，GIS 不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測(cè)繪、農(nóng)林水利、氣象海洋、城市規(guī)劃土地管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、區(qū)域開發(fā)與國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域的作用越來越重要。
讓我們以城市的地下管線信息系統(tǒng)的建立為例，地理信息系統(tǒng)能把地形圖作為基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，然后疊加地下和地面的類管線，這管線包括上水、通訊、電力、燃?xì)狻⒐こ坦芫€、污水，還有測(cè)量控制網(wǎng)和規(guī)劃路等多種基礎(chǔ)的測(cè)繪信息，在上述基礎(chǔ)上，形成一個(gè)測(cè)繪數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地下管線的現(xiàn)代化的信息管理。
3、攝影測(cè)量技術(shù)在城市規(guī)劃工程測(cè)量中的應(yīng)用
攝影測(cè)量測(cè)繪技術(shù)是通過攝影方式來獲取目標(biāo)物體的基本信息，目前已發(fā)展到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪階。攝影測(cè)量利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和影像處理對(duì)影像進(jìn)行測(cè)繪，將大量外業(yè)測(cè)量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，速度快且精度高。在人口密集區(qū)，應(yīng)用該測(cè)繪技術(shù)可高效率大面積的成圖，而數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪技術(shù)，可以對(duì)城市大比例尺地形圖的測(cè)繪和更新，為城市規(guī)劃、城市建筑工程提供南圖。
4、工程測(cè)量中的數(shù)字化技術(shù)
（1）地圖數(shù)字化技術(shù)
在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)．對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫(kù)工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量．各工程測(cè)繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對(duì)于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器。針對(duì)大比例尺地形圖．大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。
2、數(shù)字化成圖手段
大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容．常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作。成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于等特點(diǎn)。目前。數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。
三、工程測(cè)量的應(yīng)用分析及展望
當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)正在向著內(nèi)外業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測(cè)量過程控制及系統(tǒng)智能化、測(cè)量成果數(shù)字化、測(cè)量信息管理可視化、測(cè)量信息共享數(shù)據(jù)庫(kù)和傳播網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。測(cè)繪技術(shù)的快速更新也要求我國(guó)有關(guān)部分和企業(yè)加強(qiáng)測(cè)量人員的培養(yǎng)，使有關(guān)人才及時(shí)了解新的測(cè)量技術(shù)，使工程測(cè)量順利進(jìn)行。其主要目的是圍繞提高測(cè)量工作效率、提高測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度進(jìn)行，為工程施工指明方向、打下基礎(chǔ)。這就要求我國(guó)工程測(cè)量企業(yè)、施工企業(yè)加強(qiáng)測(cè)量才培養(yǎng)，通過對(duì)測(cè)量人才的不斷培養(yǎng)與培訓(xùn)使其能夠了解了新的測(cè)量技術(shù)，又保障工程測(cè)量的順利進(jìn)行。另外還要加大在工程測(cè)量方面的投資，通過加大投資加快新測(cè)量技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用，促進(jìn)測(cè)量工作的精確、可靠、快速、簡(jiǎn)便、連續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測(cè)、實(shí)時(shí)開展。
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信息化測(cè)繪體系涵蓋了地理信息獲取、處理、管理、表達(dá)、更新、應(yīng)用和服務(wù)的全過程，其主要特征為：測(cè)繪生產(chǎn)自動(dòng)化、測(cè)繪成果多樣化、測(cè)繪服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化及測(cè)繪產(chǎn)品社會(huì)化。信息化測(cè)繪技術(shù)是信息化測(cè)繪體系的基礎(chǔ)，信息化測(cè)繪技術(shù)體系是在對(duì)地觀測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)等支撐下的有關(guān)地理空間數(shù)據(jù)獲取、處理、管理和分發(fā)服務(wù)的所有技術(shù)的集合。
南京林業(yè)大學(xué)是一所以工、農(nóng)科為主，理、文、經(jīng)、管、法協(xié)調(diào)發(fā)展的多學(xué)科性大學(xué)，測(cè)量學(xué)是開設(shè)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。林業(yè)類專業(yè)如林學(xué)、生態(tài)學(xué)和森林工程等專業(yè)都開設(shè)測(cè)量學(xué)課程，測(cè)量學(xué)課程的授課計(jì)劃學(xué)時(shí)依不同專業(yè)分別為48學(xué)時(shí)或64學(xué)時(shí)，包括課堂授課、課堂實(shí)驗(yàn)，外加開課學(xué)期末1周或2周的集中實(shí)習(xí)。
1測(cè)量學(xué)課程教學(xué)中存在的問題
1．1課程內(nèi)容體系不完全合理
測(cè)量學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容以傳統(tǒng)儀器獲取地理信息的內(nèi)容多，獲得的成果也以紙質(zhì)圖為主，不利于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，也不便于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，更沒能充分體現(xiàn)信息化測(cè)繪體系下的測(cè)繪成果如何方便快捷地為林業(yè)服務(wù)，測(cè)繪新技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用等交叉融合教學(xué)內(nèi)容比較薄弱。
1．2與課程配套的儀器設(shè)備滯后于測(cè)繪科技發(fā)展
儀器設(shè)備的投入嚴(yán)重不足，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容滯后于生產(chǎn)實(shí)踐。測(cè)繪生產(chǎn)單位早已使用先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)繪生產(chǎn)，可是學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)有限，有的購(gòu)不齊這些儀器，有的雖然儀器種類齊全，但數(shù)量太少，學(xué)生僅能進(jìn)行參觀性實(shí)習(xí)，根本不能用于生產(chǎn)性實(shí)習(xí)。
1．3體現(xiàn)測(cè)繪新技術(shù)在林業(yè)中應(yīng)用的內(nèi)容相對(duì)較少
開設(shè)測(cè)量學(xué)課程的專業(yè)眾多，但不同的專業(yè)有各自的特點(diǎn)，所以不同專業(yè)在掌握測(cè)繪基本知識(shí)和基本技能的，測(cè)量學(xué)在不同的專業(yè)中的應(yīng)用應(yīng)該各有特色。只有不斷地完善課程內(nèi)容設(shè)置，強(qiáng)化專業(yè)領(lǐng)域特色，才能滿足社會(huì)對(duì)人才的需要，才能充分發(fā)揮測(cè)量學(xué)知識(shí)在林業(yè)中的應(yīng)用。對(duì)于林業(yè)類專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)突出測(cè)量學(xué)中的中小比例尺的地形圖或遙感影像圖在林業(yè)資源調(diào)查和生態(tài)規(guī)劃等中的應(yīng)用，發(fā)揮大比例尺地形圖在精細(xì)林業(yè)中的作用等。
1．4林業(yè)類專業(yè)的學(xué)生對(duì)該課程重視不夠
由于測(cè)量學(xué)不是林業(yè)類專業(yè)的主干課程，他們認(rèn)為不過是專業(yè)基礎(chǔ)課，不太重要，學(xué)生普遍對(duì)這門課不夠重視，加之實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)使用的儀器設(shè)備相對(duì)落后，致使很多學(xué)生在以后的工作中遇到有關(guān)測(cè)量的問題不能輕松解決。
實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)正是對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證、鞏固和提高的過程，同時(shí)也是增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)。雖然測(cè)量學(xué)實(shí)踐教學(xué)占有本課程總學(xué)時(shí)一半的比重，但學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)重要性認(rèn)識(shí)不足，加之實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)班級(jí)逐漸增多，而實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場(chǎng)地并沒有相應(yīng)擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)考核較為彈性，學(xué)生只是被動(dòng)地做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，沒能結(jié)合林業(yè)類專業(yè)做些設(shè)計(jì)性和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)。由于上述原因，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)不是很感興趣，不能充分達(dá)到實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)的目的。
2基于信息化測(cè)繪體系的測(cè)量學(xué)教學(xué)改革
基于信息化測(cè)繪體系，結(jié)合林業(yè)科學(xué)的特點(diǎn)和要求，從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的建設(shè)、考核制度、教學(xué)方法和手段以及教師隊(duì)伍建設(shè)等多方面進(jìn)行測(cè)量學(xué)教學(xué)改革。
2．1教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的—個(gè)重要環(huán)節(jié)。以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo)，前瞻測(cè)繪科技發(fā)展，面向社會(huì)，拓寬測(cè)繪領(lǐng)域，組織教師，協(xié)同相關(guān)高校的教師編寫了《測(cè)量學(xué)》作為林業(yè)類專業(yè)的測(cè)量學(xué)教材。正確處理了傳統(tǒng)測(cè)繪知識(shí)與現(xiàn)代測(cè)繪理論之間的關(guān)系，教材中既有先進(jìn)的測(cè)繪儀器和技術(shù)，同時(shí)也保留了一部分傳統(tǒng)的技術(shù)方法。通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到測(cè)量學(xué)在林業(yè)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用。
2．2教學(xué)內(nèi)容
顧及測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和林業(yè)類專業(yè)測(cè)量學(xué)教學(xué)的目標(biāo)定位，將測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容劃分為三部分：基礎(chǔ)測(cè)繪、專業(yè)測(cè)繪和現(xiàn)代測(cè)繪，基礎(chǔ)測(cè)繪部分包括：概論、高程測(cè)量、距離測(cè)量、角度測(cè)量、測(cè)量誤差理論及地形圖測(cè)繪等；專業(yè)測(cè)繪部分包括：生物多樣性測(cè)量、林業(yè)資源調(diào)查及地形圖在林業(yè)中的應(yīng)用等；現(xiàn)代測(cè)繪部分包括：數(shù)字化測(cè)圖、GNSS、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、遙感技術(shù)及GIS等技術(shù)及其在林業(yè)中的應(yīng)用。其中，基礎(chǔ)測(cè)繪部分是學(xué)習(xí)專業(yè)測(cè)繪的基礎(chǔ)；專業(yè)測(cè)繪部分突出體現(xiàn)測(cè)量學(xué)與林業(yè)科學(xué)的結(jié)合；現(xiàn)代測(cè)繪部分主要介紹測(cè)繪新技術(shù)、新理論在林業(yè)中的應(yīng)用，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和未來發(fā)展的要求。授課內(nèi)容體系按照“基礎(chǔ)一應(yīng)用一提高”的基本思路，循序漸進(jìn)，既符合高等教育教學(xué)規(guī)律，又較好的處理了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)與現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)內(nèi)容之間的關(guān)系。
2．3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的建設(shè)
(1)加大投入，更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
測(cè)量學(xué)課程的建設(shè)和發(fā)展，應(yīng)有基本的設(shè)備保障。測(cè)繪新科技的發(fā)展及新儀器的實(shí)用化，對(duì)教學(xué)硬件提出了更高的要求，學(xué)校應(yīng)加大對(duì)測(cè)量學(xué)教學(xué)硬件的投入，建設(shè)現(xiàn)代化的測(cè)量實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)儀器設(shè)備必須進(jìn)行更新?lián)Q代，除有傳統(tǒng)的必要的儀器設(shè)備以外，還要有一定數(shù)量的新儀器和新設(shè)備，如全站儀、GPS接收機(jī)、數(shù)字成圖軟件、GIS軟件以及遙感軟件等。只有不斷引進(jìn)測(cè)繪新儀器和設(shè)備，并使之充分發(fā)揮效率，學(xué)生才能接觸前沿知識(shí)，與時(shí)代同步發(fā)展。
(2)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。
集中實(shí)習(xí)中，實(shí)習(xí)場(chǎng)地的選擇至關(guān)重要。在校園內(nèi)，科學(xué)地建設(shè)能夠基本滿足實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)要求的場(chǎng)地，學(xué)生可在基地上進(jìn)行測(cè)繪基本技能的實(shí)訓(xùn)。同時(shí)，在下屬林場(chǎng)建立地形圖識(shí)讀實(shí)習(xí)基地，此基地地形起伏大、典型地貌明顯、生物多樣性豐富，可直接將大中小比例尺地形圖應(yīng)用在林業(yè)中。若條件允許，也可考慮將測(cè)量學(xué)集中實(shí)習(xí)與林業(yè)類專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。
(3)規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理。
對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行規(guī)范化管理，全天開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)；建立實(shí)驗(yàn)設(shè)備共享體系，使學(xué)生根據(jù)需要選擇儀器，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力；建立儀器借還制度和設(shè)備損壞賠償制度等。對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢驗(yàn)和維修，以提高儀器設(shè)備的使用效率；正確處理工程生產(chǎn)用儀器與學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)用儀器的關(guān)系；加強(qiáng)與兄弟院?；蛏a(chǎn)單位的交流，到有先進(jìn)儀器設(shè)備的單位參觀學(xué)習(xí)，取人之長(zhǎng)補(bǔ)已之短。
2．4考核制度改革
(1)試卷庫(kù)建設(shè)。
為深化考試方法和考試內(nèi)容的改革，推進(jìn)考教評(píng)分離，使考試管理工作更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化及科學(xué)化，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平的不斷提高，建設(shè)了測(cè)量學(xué)課程試卷庫(kù)。每份試卷包括選擇題、填空題、名詞解釋、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、綜合題和實(shí)踐操作題等不同類型試題，保證了試卷庫(kù)從不同角度、不同側(cè)面較為全面考核學(xué)生掌握知識(shí)的情況，對(duì)學(xué)生的基本素質(zhì)與智能進(jìn)行多角度和多層次的測(cè)量，理解記憶、實(shí)踐操作、綜合分析、靈活運(yùn)用及求異創(chuàng)新等能力應(yīng)成為測(cè)試的重點(diǎn)。
(2)改革課堂教學(xué)考核辦法。
考試試卷從試卷庫(kù)中隨機(jī)抽取，統(tǒng)一進(jìn)行，閱卷采用流水作業(yè)，同一老師評(píng)閱同一道試題，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了，考試成績(jī)更具可靠性。同時(shí)，總評(píng)成績(jī)由卷面成績(jī)、到課情況、課堂互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)完成情況、作業(yè)完成情況及隨機(jī)回答提問等方面組成。成績(jī)?cè)u(píng)定方式有效保證了教學(xué)質(zhì)量，端正了學(xué)生們的學(xué)習(xí)態(tài)度，認(rèn)真地對(duì)待平時(shí)的作業(yè)，以更好地掌握測(cè)量學(xué)課程要求掌握的內(nèi)容。
(3)改革實(shí)踐教學(xué)考核辦法。
由于實(shí)踐教學(xué)自身特點(diǎn)，僅憑上交成果或主觀印象來確定學(xué)生成績(jī)并不科學(xué)，為此必須要量化考核標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理地安排考核內(nèi)容和形式。實(shí)習(xí)成績(jī)以學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的表現(xiàn)、儀器操作技能、成果質(zhì)量、實(shí)習(xí)小結(jié)和實(shí)習(xí)日記來綜合評(píng)定，更為客觀公正地評(píng)定學(xué)生實(shí)踐成績(jī)。
2．5改革教學(xué)方法和手段
學(xué)生創(chuàng)新能力來源于學(xué)生扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、寬廣的知識(shí)面和較強(qiáng)的動(dòng)手能力。實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力就必須更新教學(xué)觀念，加強(qiáng)學(xué)生的能力培養(yǎng)。在教學(xué)觀念上，傳統(tǒng)教學(xué)只注重知識(shí)灌輸，不注重技能的訓(xùn)練；只注重動(dòng)腦能力的培養(yǎng)，忽視動(dòng)手能力的鍛煉；以考試為手段、以高分為目標(biāo)，使學(xué)生偏重死記硬背，以致學(xué)生的質(zhì)疑能力差、辨識(shí)能力差、創(chuàng)新意識(shí)弱以及創(chuàng)造能力得不到充分發(fā)揮。現(xiàn)代教學(xué)方法應(yīng)提倡將學(xué)生從被動(dòng)地學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地吸取，改變傳統(tǒng)的以教師講為主的教學(xué)形式，將“講課、自學(xué)、討論、實(shí)驗(yàn)、答疑”有機(jī)結(jié)合起來，多運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，給學(xué)生留有思維的空間，激勵(lì)學(xué)生自己提出問題、思考問題。逐步形成學(xué)生參與和師生雙向交流的機(jī)制，讓學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)形式中找到學(xué)習(xí)的興趣，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
制作和開發(fā)面向教學(xué)、面向?qū)W生并簡(jiǎn)單實(shí)用的多媒體課件，將復(fù)雜、抽象、隱含的原理及過程轉(zhuǎn)化為形象、生動(dòng)的直觀表達(dá)，讓學(xué)生身臨其境，充滿好奇和主動(dòng)參與教學(xué)。進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
2．6加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
