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時(shí)間：2023-05-05 09:11:42
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一、引言
房地產(chǎn)行業(yè)在我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有舉足輕重的地位，可謂是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。如果房地產(chǎn)行業(yè)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，則會(huì)影響到鋼鐵價(jià)格、家裝設(shè)計(jì)、農(nóng)民工就業(yè)等一系列問(wèn)題。如今國(guó)內(nèi)的房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭較好，從依靠政府扶持向市場(chǎng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變，銷售方式也呈現(xiàn)按揭、預(yù)售、代銷等多樣化，在房地產(chǎn)行業(yè)大量資金增長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)計(jì)信息的質(zhì)量和準(zhǔn)確性是急需考慮的問(wèn)題。
二、我國(guó)房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)質(zhì)量的問(wèn)題
房地產(chǎn)行業(yè)與其他行業(yè)有所不同，它隨著銷售手段、房企狀況、業(yè)績(jī)信息等差異，在執(zhí)行會(huì)計(jì)準(zhǔn)則時(shí)具有一定的特殊性。但由于其行業(yè)特殊性，很多會(huì)計(jì)信息未能很好的貫徹會(huì)計(jì)準(zhǔn)則中的規(guī)定，造成房地產(chǎn)企業(yè)會(huì)計(jì)信息質(zhì)量出現(xiàn)各種問(wèn)題。
1.銷售收入伴隨銷售方式改變
每個(gè)房地產(chǎn)企業(yè)均會(huì)開發(fā)多個(gè)項(xiàng)目，其項(xiàng)目建設(shè)期的實(shí)際成本費(fèi)用會(huì)大于預(yù)期費(fèi)用；隨著地價(jià)的增長(zhǎng)，后期項(xiàng)目建設(shè)成本遠(yuǎn)高于前期建設(shè)費(fèi)用，各期項(xiàng)目間的損益浮動(dòng)較大。當(dāng)房地產(chǎn)項(xiàng)目取到預(yù)售許可證后，根據(jù)其項(xiàng)目體量和行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，房產(chǎn)營(yíng)銷部門會(huì)不定期改變銷售策略，如總房款打折、限期墊付、贈(zèng)送設(shè)備平臺(tái)等，同一項(xiàng)目、同一樓層、同一房型、同一面積的房屋可能因銷售方法與售出時(shí)間不同，其總房款也不一樣。因房地產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)品價(jià)值較高，購(gòu)買者多采用分期付款的方式，因此造成收款期與房屋交付期不一致?？傊康禺a(chǎn)企業(yè)的銷售收入與其營(yíng)銷手段、營(yíng)銷節(jié)點(diǎn)、付款方式有很大關(guān)系，且銷售收入確定的隨意性較大，將造成會(huì)計(jì)信息和質(zhì)量的問(wèn)題。
2.各期業(yè)績(jī)信息可比性較差
房地產(chǎn)企業(yè)從拿地到土地開發(fā)短則一年，長(zhǎng)則三四年，其項(xiàng)目分為一期、二期乃至多期工程，項(xiàng)目在建設(shè)期投資數(shù)額巨大，大量費(fèi)用將計(jì)入到當(dāng)期損益中。項(xiàng)目在持續(xù)開發(fā)和預(yù)售中，因可能采用分期或墊付的銷售形式，總房款不能按照預(yù)期期限收回，而且隨著項(xiàng)目的投資成本擴(kuò)大，房地產(chǎn)企業(yè)每年的損益表所反映的企業(yè)利潤(rùn)波動(dòng)較大，換句話來(lái)說(shuō)，其財(cái)務(wù)報(bào)表不能準(zhǔn)確的反映其財(cái)務(wù)狀況。證監(jiān)會(huì)為了房地產(chǎn)企業(yè)能夠真實(shí)的反映其會(huì)計(jì)信息，要求預(yù)收的房產(chǎn)款能夠體現(xiàn)出期初余額、期末余額、預(yù)售狀況等，但從近幾年的報(bào)表情況來(lái)看，各房企的核算方法不同所披露的信息標(biāo)準(zhǔn)也有所差異。
3.現(xiàn)金流信息披露不完全
房地產(chǎn)市場(chǎng)受政策影響較大，當(dāng)貸款、限購(gòu)、認(rèn)購(gòu)等政策松弛時(shí)，房地產(chǎn)銷售總量會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，因而所產(chǎn)生的銷售收入則會(huì)增加。房地產(chǎn)企業(yè)為了增加銷售和樹立品牌形象，在每個(gè)重要節(jié)點(diǎn)會(huì)舉辦各種活動(dòng)，其物資物料的開支和活動(dòng)產(chǎn)生的現(xiàn)金流均以企業(yè)為單位，房地產(chǎn)企業(yè)從拿地、籌建、預(yù)售、活動(dòng)準(zhǔn)備等各個(gè)環(huán)節(jié)都需要耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力，而所有的投資均通過(guò)銷售產(chǎn)生現(xiàn)金流入。因房地產(chǎn)行業(yè)項(xiàng)目開發(fā)維持時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中現(xiàn)金流出與流入相對(duì)于其他企業(yè)具有更大的異步性。
三、完善我國(guó)房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)信息質(zhì)量問(wèn)題的對(duì)策
近年來(lái)，為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的改革，國(guó)家財(cái)政部與證監(jiān)會(huì)陸續(xù)出臺(tái)了一系列有利于會(huì)計(jì)改革的政策，對(duì)提升房地產(chǎn)的會(huì)計(jì)信息具有一定積極作用。除此以外，從建立房地產(chǎn)行業(yè)的會(huì)計(jì)規(guī)范體系、完善房地產(chǎn)行業(yè)的內(nèi)部會(huì)計(jì)核算、準(zhǔn)確反映房地產(chǎn)企業(yè)的會(huì)計(jì)信息等方面也能更好的改善房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)信息質(zhì)量。
1.建立房地產(chǎn)行業(yè)的會(huì)計(jì)規(guī)范體系
會(huì)計(jì)準(zhǔn)則是針對(duì)財(cái)務(wù)崗位職責(zé)和內(nèi)容所制定的，但建筑工程類項(xiàng)目因籌建費(fèi)用大、期限長(zhǎng)、任務(wù)重，一個(gè)知名房地產(chǎn)項(xiàng)目的投建可能會(huì)促進(jìn)周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此房地產(chǎn)行業(yè)對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有舉足輕重的作用。針對(duì)其行業(yè)特殊性，因?qū)Ψ康禺a(chǎn)及相關(guān)工程建設(shè)行業(yè)會(huì)計(jì)信息做定向規(guī)范，一是更能夠準(zhǔn)確披露出房地產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況；二是也能夠保障房地產(chǎn)企業(yè)的既得利益。從大方向上要求房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)信息的規(guī)范性，是保障房企正常運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。
2.完善房地產(chǎn)行業(yè)的內(nèi)部會(huì)計(jì)核算
很多房企財(cái)務(wù)部門執(zhí)行的是國(guó)家統(tǒng)一的財(cái)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，并未根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀制定相應(yīng)的內(nèi)部會(huì)計(jì)核算制定，有些刻意避開國(guó)家稅收政策，內(nèi)外賬不統(tǒng)一，重視企業(yè)征繳需要做的報(bào)表，忽略了財(cái)務(wù)內(nèi)部核算的規(guī)范性。無(wú)論籌建項(xiàng)目大小，都需要一個(gè)相對(duì)完善的會(huì)計(jì)內(nèi)部核算制度，它是真實(shí)反映企業(yè)會(huì)計(jì)信息的基礎(chǔ)。處理好房地產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部會(huì)計(jì)核算狀況，對(duì)促進(jìn)項(xiàng)目的順利進(jìn)行具有重要作用。
3.準(zhǔn)確反映房地產(chǎn)企業(yè)的會(huì)計(jì)信息
準(zhǔn)確反映房地產(chǎn)企業(yè)的會(huì)計(jì)信息是改善會(huì)計(jì)信息質(zhì)量的基礎(chǔ)。財(cái)務(wù)部門與其他部門有本質(zhì)區(qū)別，從每月、季度、年度報(bào)表中能夠體現(xiàn)出房地產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的現(xiàn)金流出與現(xiàn)金流入，若內(nèi)部會(huì)計(jì)信息存在偏差，那么將會(huì)影響到整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)與銷售。將每筆涉及銷售的會(huì)計(jì)信息真實(shí)、準(zhǔn)確、有效的記錄下來(lái)，并與其他項(xiàng)目籌建期的開支做比較，就能夠反映出整個(gè)項(xiàng)目的利潤(rùn)額。
四、總結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)會(huì)計(jì)制度逐步完善，陸續(xù)出現(xiàn)質(zhì)量成本會(huì)計(jì)、物價(jià)變動(dòng)會(huì)計(jì)、金融工具會(huì)計(jì)等分支，極大地提升了房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)信息的真實(shí)性和有效性。針對(duì)如今房地產(chǎn)企業(yè)會(huì)計(jì)信息出現(xiàn)賬目不清、數(shù)據(jù)不真及披露不完全等問(wèn)題，應(yīng)從會(huì)計(jì)制度、行業(yè)準(zhǔn)則、崗位職責(zé)等多方面加以規(guī)范，以達(dá)到改善房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)信息質(zhì)量的目的。
參考文獻(xiàn)：
[1]王輝，趙華豐；房地產(chǎn)行業(yè)會(huì)計(jì)信息的探討.[D].中國(guó)市場(chǎng)；2013年40期.
目前各級(jí)地方政府中的城市建設(shè)管理部門中均設(shè)有專業(yè)的測(cè)量隊(duì)伍，其主要工作即是為城市規(guī)劃和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，測(cè)量工作在其中起著至關(guān)重要的位置。如何更好地為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，是測(cè)量隊(duì)的基本工作職責(zé)，而如何提高測(cè)量工作的水平，是各個(gè)測(cè)量隊(duì)要追求的目標(biāo)之一。
本課題擬從數(shù)字化地形測(cè)量工作入手，總結(jié)并探討測(cè)量工作的基本內(nèi)容和方法，以提高測(cè)量工作的效率和水平。
2.課題研究（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容（論文基本框架）：
題目：數(shù)字化測(cè)圖及提高工效的方法與途徑
摘要
關(guān)鍵詞
1數(shù)字化測(cè)圖概述
2數(shù)字化測(cè)圖與傳統(tǒng)平板測(cè)圖相比的優(yōu)勢(shì)
3數(shù)字化測(cè)圖的基本方法
3.1控制測(cè)量
3.2碎部測(cè)量
4如何提高數(shù)字化測(cè)圖的工作效率
4.1外業(yè)工作中應(yīng)注意的問(wèn)題
4.2內(nèi)業(yè)工作中應(yīng)注意的問(wèn)題
5地形測(cè)量的精度討論
結(jié)語(yǔ)
3.課題研究（設(shè)計(jì)）的主要研究方法、技術(shù)路線：
（1）資料收集
（2）編寫技術(shù)方案
（3）實(shí)地測(cè)量體會(huì)
（4）理論與實(shí)際相結(jié)合
4.完成課題研究（設(shè)計(jì)）的條件和進(jìn)度、具體安排及預(yù)期結(jié)果等：
（1）完成論文的條件：實(shí)習(xí)單位的工作性質(zhì)與本論文的內(nèi)容有直接的相關(guān)性，有相關(guān)的各種地形測(cè)量規(guī)范；實(shí)習(xí)的內(nèi)容與論文有直接的相關(guān)性，通過(guò)實(shí)習(xí)能熟知數(shù)字化地形測(cè)量中各種測(cè)量及內(nèi)業(yè)的處理過(guò)程.
（2）進(jìn)度：20**年底前主要收集資料和學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范、專著等，20**年2月底前完成選題和撰寫提綱，3月份完成第一稿，4月份完成第二稿，5月份返校前基本完稿，返校后再修改。
（3）安排：先復(fù)習(xí)相關(guān)教材，如測(cè)量學(xué)、地籍與房產(chǎn)測(cè)量、控制測(cè)量、工程測(cè)量；熟悉數(shù)字地形測(cè)量基本原理與測(cè)量方法，同時(shí)收集數(shù)字地形測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并掌握其測(cè)量的注意要點(diǎn).
（4）預(yù)期結(jié)果：根據(jù)本開題報(bào)告及測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)要求、測(cè)量技術(shù)規(guī)范，以及實(shí)地測(cè)量情況，撰寫論文。爭(zhēng)取論文的成績(jī)達(dá)到良好以上。
5.主要參考文獻(xiàn)：
1、GB/T18315-2001,數(shù)字地形圖系列和基本要求[S]
2、《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》GB/T7929-1995》CJJ73-97
3、《測(cè)量學(xué)》，顧孝烈、鮑峰、程效軍主編同濟(jì)大學(xué)出版社，1999
Keywords: topographic surveys; mapping technology; development trends
外業(yè)數(shù)據(jù)采集：
中圖分類號(hào)：C37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1、首先對(duì)場(chǎng)景周邊信息進(jìn)行仔細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘，確定待測(cè)范圍，選擇最佳設(shè)站位置，初步制定施測(cè)線路。
2、選擇通視效果較佳的位置擺放標(biāo)靶并將標(biāo)靶進(jìn)行固定，然后使用RTK進(jìn)行標(biāo)靶真坐標(biāo)的采集。
3、架設(shè)三維激光掃描儀按照初定施測(cè)線路進(jìn)行場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多站采集及全景拍照。在儀器作業(yè)過(guò)程中我們盡可能的避免人為因素干擾儀器視野而影響掃描數(shù)據(jù)質(zhì)量。
4、現(xiàn)場(chǎng)繪制測(cè)量過(guò)程草圖。對(duì)于范圍大或地形復(fù)雜的場(chǎng)景，繪制架站點(diǎn)及標(biāo)靶位置的草圖可以保證內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)拼接處理時(shí)不發(fā)生錯(cuò)誤。
5、對(duì)場(chǎng)景拍攝連續(xù)可拼接的照片，便于配合掃描草圖了解場(chǎng)景概況。
圖1 場(chǎng)景照片
點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理：
1、多站數(shù)據(jù)的拼接及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
在外業(yè)進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集的多站數(shù)據(jù)是每站獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的時(shí)候通過(guò)外業(yè)采集的各站之間標(biāo)靶信息及標(biāo)靶的真坐標(biāo)在Cyclone軟件中進(jìn)行自由坐標(biāo)與真坐標(biāo)之間的拼接轉(zhuǎn)換。拼接完成后對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀及障礙地形數(shù)據(jù)的剔除。
2、Truview制作
在Cyclone軟件中利用采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)及架站點(diǎn)信息及掃描儀拍攝的全景照片制作可在IE中瀏覽的Truview數(shù)據(jù)。
圖2 Truview瀏覽
3、場(chǎng)景DEM制作
在MicroStation V8中使用Terra scan工具對(duì)導(dǎo)出的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)化的坐標(biāo)分類建立地面模型并進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)篩選處理。
圖3 模型的建立
4、場(chǎng)景三維點(diǎn)云和大場(chǎng)景DEM融合
利用三維激光掃描儀可以迅速獲取場(chǎng)景TIN模型及等高線數(shù)據(jù)，將生成的TIN模型或者等高線數(shù)據(jù)和已有的大場(chǎng)景DEM進(jìn)行融合，從而獲取場(chǎng)景最新現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。
圖4 融合到大場(chǎng)景里(效果圖)
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：
1. 做好現(xiàn)場(chǎng)注釋，規(guī)劃圖和掃描日志。詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)注釋，規(guī)劃圖和掃描日志對(duì)于所有的掃描操作都是非常重要的?，F(xiàn)場(chǎng)注釋或規(guī)劃圖應(yīng)該包含掃描區(qū)域的一個(gè)計(jì)劃草圖，顯示掃描儀和標(biāo)靶的位置，以及包含每站中標(biāo)靶位置的標(biāo)靶信息列表。另外，應(yīng)該畫出具有透視關(guān)系的規(guī)劃圖，顯示從掃描儀的位置看到的掃描的景象，以及掃描出的對(duì)象和標(biāo)靶?，F(xiàn)場(chǎng)注釋，規(guī)劃圖和掃描日志能讓你有序地記錄所有的掃描和掃描中生成的標(biāo)靶，這些信息也非常有助于后期的拼接和建模。
2. 在有些環(huán)境條件不允許的情況下，無(wú)法進(jìn)行RTK測(cè)量標(biāo)靶坐標(biāo)的時(shí)候，可以利用掃描儀進(jìn)行標(biāo)靶信息的傳遞，建立測(cè)站之間聯(lián)系。
0引言：傳統(tǒng)的土石方工程量計(jì)算方法（DTM法、斷面法、方格網(wǎng)法、等高線法）存在以下問(wèn)題：計(jì)算過(guò)程抽象、容易出錯(cuò)，且不便于開挖設(shè)計(jì)圖復(fù)雜時(shí)的方量計(jì)算和開挖進(jìn)度量計(jì)算。雖然CAD三維建模法使用的軟件同傳統(tǒng)計(jì)算方法一樣，同為CAD軟件及其二次開發(fā)軟件南方CASS，但目前大多數(shù)測(cè)量人員在計(jì)算土石方工程量時(shí)仍然使用南方CASS自帶的傳統(tǒng)計(jì)算方法。為了便于更優(yōu)越的CAD三維建模法的普及，本論文以較簡(jiǎn)單的某正挖工程為研究對(duì)象，介紹該方法的步驟。用過(guò)CAD三維建模法之后，可以明顯體會(huì)到它的優(yōu)越性：直觀、可靠、高效，可以隨意拆分、重組、布爾運(yùn)算。
1、開挖設(shè)計(jì)圖CAD三維立體模型繪制
CAD三維建模非一言兩語(yǔ)可介紹清楚，本文不作詳細(xì)介紹，詳細(xì)方法可參考相關(guān)CAD教材。本正挖工程設(shè)計(jì)圖三維立體模型西南等軸側(cè)視圖如圖1-a：設(shè)計(jì)圖模型所示。
繪制開挖設(shè)計(jì)圖模型需注意以下事項(xiàng)：
（1）按設(shè)計(jì)圖同比例、同坐標(biāo)繪制。
（2）從二維圖形生成三維立體模型，必須是閉合多線段；不閉合則生成的是曲面。
（3）注意對(duì)象捕捉準(zhǔn)確，否則三維立體模型布爾運(yùn)算會(huì)出現(xiàn)BUG。
常用的CAD三維制圖命令有：拉伸（extrude）、并集（extrude）、交集（intersect）、差集（subtract）、干涉（interfere）、剖切（slice）、自定義坐標(biāo)系統(tǒng)（UCS）、放樣（loft）、掃掠（sweep）等。
2、數(shù)字地形模型DTM的生成
2.1原始地形測(cè)量
為了保證精度，地形測(cè)量應(yīng)盡可能密集，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下10m一個(gè)點(diǎn)能夠達(dá)到5%的誤差。
2.2 地形測(cè)量坐標(biāo)通過(guò)南方CASS軟件“展高程點(diǎn)”錄入。
2.3使用“由數(shù)據(jù)文件建立DTM”工具，將高程點(diǎn)生成DTM模型
2.4使用“增加三角形”工具，根據(jù)實(shí)際地形修改DTM模型。修剪DTM三角形時(shí)注意捕捉準(zhǔn)確，自動(dòng)生成的三角形角點(diǎn)可能不在高程點(diǎn)圓心上，建議使用“捕捉到交點(diǎn)（int）”，保證角點(diǎn)統(tǒng)一，以免產(chǎn)生微小誤差，最終導(dǎo)致布爾運(yùn)算出BUG。
3、DTM拉伸成三維立體模型
3.1 設(shè)置拉伸路徑
因?yàn)镈TM的三角形不在同一平面上，因此必須通過(guò)設(shè)置路徑拉伸，否則各個(gè)三角形垂直于該三角形拉伸。路徑設(shè)置須保證路徑相比于所有三角形，路徑大部分在拉伸方向，否則三角形會(huì)反向拉伸。本工程高程在2m～130m之間，原始地形DTM三角網(wǎng)往下拉伸路徑為直線（0，0，0、0，0，-200）。
3.2 使用“拉伸（extrude）”工具將DTM三角形拉伸成三維立體模型（此時(shí)為離散的豎直三棱柱）。
3.2 使用“并集（extrude）”工具將離散的三棱柱合并成一個(gè)三維立體模型。最終形成的三維立體模型如圖1-b：原始地形下拉模型所示。（此時(shí)若不能合并，原因即為三角形角點(diǎn)捕捉細(xì)微誤差。）
4、生成正挖總量三維立體模型
將設(shè)計(jì)圖模型（圖1-a）和原始地形下拉模型（圖1-b）求交集（intersect），得出正挖總量三維立體模型，如圖1-c：總量模型所示。
該三維立體模型的體積，即為該工程土石方總量，通過(guò)查詢工具可查。
該模型可以通過(guò)剖切工具或布爾運(yùn)算工具隨意拆分、重組、布爾運(yùn)算。如圖1-d：總量模型分層剖切，將該模型按邊坡臺(tái)階剖切成10層，各層皆可查詢體積或再次剖切，使施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃非常便利。
5、進(jìn)度量計(jì)算
5.1本期開挖區(qū)域地形測(cè)量，并通過(guò)CASS軟件錄入數(shù)據(jù)。
5.2 本期地形測(cè)量高程點(diǎn)生成DTM三角網(wǎng)，并向上拉伸、合并。如圖2-b：本期收方上拉模型所示。
5.3 使用上期剩余量模型（第一次使用總量模型，如圖2-a：上期剩余量模型所示）與本期收方上拉模型（圖2-b）進(jìn)行干涉，即得出本期開挖量，如圖2-c：本期挖方量模型所示。
5.4 使用上期剩余量模型（圖2-a）減本期收方上拉模型（圖2-b），即得出本期剩余量（如圖2-d：本期剩余量模型所示），該剩余量模型用于下期進(jìn)度量計(jì)算。
6、計(jì)算誤差
根據(jù)計(jì)算過(guò)程可知，CAD三維建模法是DTM法的衍生，其誤差與DTM相同。相比于其它計(jì)算方法，其結(jié)果最接近于真值。
7、CAD三維建模法的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)
7.1優(yōu)勢(shì)
1）計(jì)算過(guò)程、結(jié)果直觀，若計(jì)算錯(cuò)誤，比對(duì)模型和施工現(xiàn)場(chǎng)狀況可輕易識(shí)別。
2）計(jì)算進(jìn)度量簡(jiǎn)易，不必整理編制上期地形，且不會(huì)重算漏算。
3）可拆分、重組或進(jìn)行布爾運(yùn)算，特別適用于基坑復(fù)雜和各單位工程設(shè)計(jì)圖開挖部位存在交叉時(shí)的土石方計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)重算、漏算。
7.2劣勢(shì)
1）CAD三維建模學(xué)習(xí)難度比較大，且需要較高的立體幾何功底。
2）由于軟件原因，建模時(shí)捕點(diǎn)誤差容易導(dǎo)致三維立體模型布爾運(yùn)算出現(xiàn)BUG，計(jì)算不能進(jìn)行。（一般高版本的CAD軟件出現(xiàn)BUG的幾率更小一些，這有待軟件開發(fā)商改進(jìn)。）
8、結(jié)語(yǔ)
雖然CAD三維建模法由于軟件缺陷存在一些劣勢(shì)，但相比于南方CASS的傳統(tǒng)計(jì)算方法更加高效、可靠，更優(yōu)于古老的手算。此方法值得作為一種新方法推廣。軟件開發(fā)商也可針對(duì)該方法修復(fù)軟件缺陷并設(shè)計(jì)更方便的自動(dòng)化功能。
傳統(tǒng)的水利水電工程測(cè)量方法是采用斷面法作出方量統(tǒng)計(jì)，然后做出計(jì)算結(jié)果。但是斷面的切取方法不同，所獲得的計(jì)算結(jié)果也會(huì)存在差異。隨著三維立體制圖軟件的不斷升級(jí)，更為適合水利水電工程測(cè)量的軟件系統(tǒng)功能更為全面，系統(tǒng)的開放性讓越來(lái)越多的工程測(cè)量人員所接受，且在復(fù)雜的施工環(huán)境中操作方便。
一、三維實(shí)體地形的繪制程序
（一）投影基準(zhǔn)面的確定
在水利水電工程測(cè)量中，采用三維實(shí)體地形技術(shù)，就建立三維實(shí)體地形模型。將投影基準(zhǔn)面確定下來(lái)是建模的基本條件。投影基準(zhǔn)面的高程包括兩部分，即投影底面高程和投影頂面高程，其中的投影底面高程為基礎(chǔ)高程。在工程測(cè)量中應(yīng)用三維實(shí)體地形技術(shù)，對(duì)投影底面高程和投影頂面高程的取值原理都有所規(guī)定，要求基礎(chǔ)高程要比水利水電工程的最低高程還要低，且底面高程要統(tǒng)一。按照投影頂面高程的取值原理，是要求取值要高于水利水電工程的最大高程。
（二）三角形網(wǎng)的建立
水利水電工程測(cè)量中，運(yùn)用三維實(shí)體地形技術(shù)將三角形網(wǎng)建立起來(lái)，以對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。三角形網(wǎng)的建立是基于碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)而生成的，基本操作上，是在碎部點(diǎn)中確定一個(gè)點(diǎn)，為第一個(gè)點(diǎn)；以計(jì)算的方式將距離碎部點(diǎn)最近的一個(gè)點(diǎn)找出來(lái)，為第二個(gè)點(diǎn)；之后的工作就是將兩點(diǎn)之間可以形成最大夾角的點(diǎn)尋找出來(lái)，為第三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形。第三個(gè)點(diǎn)的確定利用余弦定理計(jì)算出來(lái)，公式：c2=a2+b2-2abCosc。當(dāng)三角形構(gòu)成之后，將三角形的三邊向外延伸，對(duì)各邊的利用次數(shù)進(jìn)行判斷，其是否大于2次，之后所有的碎部點(diǎn)都連接起來(lái)，三角形網(wǎng)構(gòu)成[1]。
在三維實(shí)體地形技術(shù)的應(yīng)用中，基礎(chǔ)高程計(jì)算所獲得的結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體地形與實(shí)際地形一致，頂面高程計(jì)算所獲得的結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體地形與實(shí)際地形相反的結(jié)果。
二、水利工程測(cè)量中三維實(shí)體地形的應(yīng)用
水利工程所發(fā)揮的重要功能是調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)氐乃Y源，防止出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。水利工程施工中，要對(duì)各種水利建筑，諸如大壩、渠道、隧洞、水閘等設(shè)計(jì)方案有所考慮，不僅需要在施工之前對(duì)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，還要充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境，特別是河道周邊的地理環(huán)境，需要以詳細(xì)的數(shù)據(jù)體現(xiàn)。目前水利工程的勘察測(cè)量中，可以采用三維實(shí)體地形技術(shù)，將工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地貌、地質(zhì)情況等等元素都融入到三維實(shí)體地形中，運(yùn)用三維實(shí)體地形結(jié)構(gòu)算法將地形設(shè)計(jì)出來(lái)。
三維實(shí)體結(jié)構(gòu)算法的選擇，要根據(jù)水利工程設(shè)計(jì)需要確定采用相應(yīng)的算法。剖面成面法可以將處于帷幕軸線上的第四系厚度做出計(jì)算結(jié)果，水層的分布范圍也可以做出判斷。所有的這些判斷，都是通過(guò)計(jì)算，將地質(zhì)剖面圖繪制出來(lái)運(yùn)用DEM生成技術(shù)將各個(gè)層面繪制出來(lái)，形成三維實(shí)體模型。運(yùn)用直接點(diǎn)面法對(duì)三維實(shí)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，運(yùn)用了原始的線狀數(shù)據(jù)，將數(shù)層分開，且確定標(biāo)高位置，各個(gè)層面的繪制則采用了曲面構(gòu)造方法。通常水利工程施工地形復(fù)雜，會(huì)采用直接點(diǎn)面法進(jìn)行測(cè)量。拓?fù)浞治龇ㄊ墙⒃诓煌瑢用娴碾x散關(guān)系的基礎(chǔ)上的，對(duì)離散點(diǎn)間的空間關(guān)系加以確定，構(gòu)建地質(zhì)過(guò)程中，則是根據(jù)空間拓?fù)渚嚯x來(lái)完成[2]。與剖面成面法和直接點(diǎn)面法相比較，拓?fù)浞治龇ǖ倪\(yùn)用相對(duì)復(fù)雜，所獲得的計(jì)算結(jié)果也是最為準(zhǔn)確的，對(duì)水利工程質(zhì)量更有保證。
三、水電工程測(cè)量中三維實(shí)體地形技術(shù)的應(yīng)用
水電工程的功能是發(fā)電，主要的構(gòu)成為擋水建筑物和排水建筑物、發(fā)電系統(tǒng)、引水系統(tǒng)等。水電站建設(shè)的根本條件就是要求附近有水源地。這就需要采用三維實(shí)體地形技術(shù)對(duì)工程施工所在地進(jìn)行地形測(cè)量。水電工程測(cè)量中，除了要對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)有所考慮之外，還要對(duì)周圍環(huán)境的變化規(guī)律進(jìn)行分析。水電測(cè)量中，運(yùn)用三維實(shí)體地形技術(shù)，不僅要對(duì)施工所在地的地質(zhì)情況和地形以測(cè)量，還要對(duì)水電工程的總體布局進(jìn)行判斷，并做出剖面圖。
水電工程測(cè)量中主要考慮的問(wèn)題包括測(cè)量工作所在環(huán)境條件、地形地質(zhì)情況、困難地形對(duì)三維實(shí)體地形技術(shù)所存在的制約等等。
水電工程的三維實(shí)體地形測(cè)量中，由于測(cè)量工作環(huán)境復(fù)雜，必然會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)選型、施工建造等產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)水電工程投入使用后，也會(huì)受到環(huán)境影響而引發(fā)事故。因此，水電工程建設(shè)要做好地形測(cè)量，并對(duì)地質(zhì)狀況做出準(zhǔn)確的判斷。運(yùn)用三維實(shí)體地形技術(shù)將數(shù)字化三維立體地形構(gòu)建出來(lái)，根據(jù)工程施工情況還要對(duì)地形圖不斷更新，以確保工程施工中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地貌、地形和地質(zhì)狀況隨時(shí)掌握。此外，運(yùn)用三維實(shí)體地形技術(shù)還能夠在工程施工任意一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)工程表面積、體積等等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)，并建立三維立體架構(gòu)模式，以滿足多個(gè)專業(yè)技術(shù)協(xié)同作業(yè)[3]。
水電施工中遇到困難地形是必然的。運(yùn)用三維實(shí)體技術(shù)對(duì)困難地形的制約條件進(jìn)行觀察、分析，做出計(jì)算結(jié)果，以制定必要解決方案，做到水電工程合理施工。三維實(shí)體地形技術(shù)所構(gòu)建的三維立體模型，能夠?qū)Ω鞣N施工方案的可行性進(jìn)行分析，以調(diào)整施工方案，提高施工進(jìn)度。
結(jié)論：
綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)工程技術(shù)不斷更新。水利水電工程測(cè)量是確保工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。為了彌補(bǔ)這一弊端，三維立體技術(shù)被運(yùn)用于水利水電工程測(cè)量中，測(cè)量人員使用三維立體設(shè)計(jì)常用軟件，不僅可以將工程測(cè)量模型立體呈現(xiàn)，還能夠?qū)こ淘O(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)之處進(jìn)行計(jì)算。鑒于傳統(tǒng)的工程測(cè)量方法即便是經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員也難以作出精確的計(jì)算結(jié)果，采用三維實(shí)體地形技術(shù)，可以獲得更為準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
參考文獻(xiàn)：
引言
地質(zhì)的測(cè)繪主要是運(yùn)用地質(zhì)相關(guān)的理論對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)及地質(zhì)進(jìn)行精密的觀測(cè)和分析，了解對(duì)于建筑區(qū)各個(gè)工程地質(zhì)的內(nèi)在條件和它們之間的密切關(guān)系，然后按照測(cè)繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上，并且通過(guò)勘測(cè)和試驗(yàn)等編制成工程地質(zhì)圖，作為工程勘測(cè)的首要的資料，供給對(duì)于項(xiàng)目各個(gè)部門的參考。對(duì)于長(zhǎng)期的地質(zhì)測(cè)繪它依靠于經(jīng)緯儀、平板儀、水準(zhǔn)儀這三種較為局限的應(yīng)用，在未來(lái)的發(fā)展中，逐漸的采用了相對(duì)來(lái)說(shuō)較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和設(shè)計(jì)的理念?，F(xiàn)代的地質(zhì)繪圖技術(shù)主要依賴于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、遙感勘測(cè)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。
1、工程地質(zhì)測(cè)繪
工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作，在諸項(xiàng)勘察方法中最先進(jìn)行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項(xiàng)工作。但在詳細(xì)勘察階段為了對(duì)某些專門的地質(zhì)問(wèn)題作補(bǔ)充調(diào)查，也進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪。
工程地質(zhì)測(cè)繪是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論，對(duì)與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，初步查明擬建場(chǎng)地或各建筑地段的工程地質(zhì)條件。將工程地質(zhì)條件諸要素采用不同的顏色、符號(hào)，按照精度要求標(biāo)繪在一定比例尺的地形圖上，并結(jié)合勘探、測(cè)試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質(zhì)圖。這一重要的勘察成果可對(duì)場(chǎng)地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。
根據(jù)研究?jī)?nèi)容的不同，工程地質(zhì)測(cè)繪可分為綜合性測(cè)繪和專門性測(cè)繪兩種。綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)場(chǎng)地或建筑地段工程地質(zhì)條件要素的空間分布以及各要素之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行全面綜合的研究，為編制綜合工程地質(zhì)圖提供資料。在測(cè)繪地區(qū)如果從未進(jìn)行過(guò)相同的或更大比例尺的地質(zhì)或水文地質(zhì)測(cè)繪，那就必須進(jìn)行綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪。專門性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)工程地質(zhì)條件的某一要素進(jìn)行專門研究，如第四紀(jì)地質(zhì)、地貌、斜坡變形破壞等；研究它們的分布、成因、發(fā)展演化規(guī)律等。所以專門性測(cè)繪是為編制專用工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分析圖提供資料的。無(wú)論何種工程地質(zhì)測(cè)繪，都是為工程的設(shè)計(jì)、施工服務(wù)的，都有其特定的研究目的。
2、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)作為一門新的信息科學(xué)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的諸多領(lǐng)域正發(fā)揮著愈來(lái)愈大的作用。在這里主要介紹現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展情況。
2.1礦山測(cè)量方面
遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料，可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合的信息源，對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用，所有這些，都說(shuō)明遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量是礦山測(cè)量實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。
2.2濕地方面
利用遙感技術(shù)對(duì)濕地生物資源的分布、生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行估測(cè)。利用遙感技術(shù)多層次、多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，可得到濕地的動(dòng)態(tài)變化情況。
2.3水利工程方面
遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)大江、大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍，為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對(duì)水庫(kù)大壩、大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的、精密的監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了連續(xù)、實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。
2.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展
從系統(tǒng)角度看，在未來(lái)的幾十年內(nèi)，地理信息系統(tǒng)（GIS）將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（Interoperable GIS）、數(shù)據(jù)多維化（3D&4D GIS）、系統(tǒng)集成化（Component GIS）、系統(tǒng)智能化（Cyber GIS）、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化（Web GIS）和應(yīng)用社會(huì)化（數(shù)字地球DE）的方向發(fā)展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統(tǒng)（Interoperable GIS）是GIS系統(tǒng)集成平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。Web GIS 基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是利用Internet技術(shù)在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問(wèn)題和最大限度地利用信息資源，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。
3地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展
3.1大地控制測(cè)量。
控制測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)，地質(zhì)礦區(qū)布設(shè)平面控制的方法，一是在國(guó)家一、二等三角控制下進(jìn)行三、四等三角點(diǎn)的加密，另一是在國(guó)家一、二等三角點(diǎn)下不能加密情況下布設(shè)獨(dú)立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為礦區(qū)基本“平面控制.獨(dú)立的三角鎖網(wǎng)必須測(cè)定鎖網(wǎng)的起算邊長(zhǎng)。我單位在上世紀(jì)末期引入載波靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)即多臺(tái)套GPS接收機(jī)結(jié)合后處理軟件以來(lái)，精密控制測(cè)量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測(cè)量的工作模式有了很大的改觀，對(duì)于相對(duì)獨(dú)立斷點(diǎn)分布的礦區(qū)工程點(diǎn)不再需要長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的測(cè)三角鎖從其他地方引入控制點(diǎn)，只需從起算點(diǎn)采用邊點(diǎn)連接跳躍式地可以直接引入到測(cè)區(qū)，極大地簡(jiǎn)化了工作步驟，節(jié)省了時(shí)間和人力。
3.2地形測(cè)量技術(shù)。
地形測(cè)量的加密圖根控制，傳統(tǒng)的方法是在礦區(qū)基本控制點(diǎn)下布設(shè)測(cè)角圖根線形鎖及測(cè)角交會(huì)點(diǎn)，現(xiàn)在則采用導(dǎo)線測(cè)量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。
地形測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪工作重要的任務(wù)，長(zhǎng)期以來(lái)的測(cè)圖方法，以大平扳儀測(cè)圖，至今在大比例尺地形測(cè)圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導(dǎo)地位的已經(jīng)是全野外數(shù)字化測(cè)量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語(yǔ)了。
4、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，這種趨勢(shì)表現(xiàn)在現(xiàn)代測(cè)繪新理論的概括性增強(qiáng)，測(cè)繪新技術(shù)的技術(shù)綜合程度提高，各專業(yè)學(xué)科之間的相互交叉與滲透，測(cè)繪學(xué)與其它門類科學(xué)的聯(lián)系增強(qiáng)加大，測(cè)繪學(xué)吸收和移植其它學(xué)科成果的速度加快，這種學(xué)科內(nèi)外的綜合化發(fā)展，將使現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)不斷開拓出新的領(lǐng)域。測(cè)繪將成為構(gòu)建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國(guó)”的主力軍。
5、參考文獻(xiàn)：
[1]曹幼元，賀躍光. PDA GPS在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用[J].測(cè)繪技術(shù)裝備，2005，（4）.
中圖分類號(hào)：TV85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1激光掃描測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介
LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合，即激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)，它是采用單個(gè)激光脈沖量測(cè)從激光源到目標(biāo)，再回到激光接收器的時(shí)間，同時(shí)結(jié)合飛機(jī)上傳感器定位、定向數(shù)據(jù)，精確量測(cè)出被測(cè)物體（目標(biāo)）的三維坐標(biāo)。
LIDAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由安裝于同一個(gè)飛行器上的以下幾個(gè)部分組成：
1）機(jī)載GPS，為飛機(jī)提供精確的三維坐標(biāo)。
2） 慣性測(cè)量系統(tǒng)，為激光束提供準(zhǔn)確方向。
3） 激光發(fā)射、接收裝置。
4） 反射鏡，用于將發(fā)射的激光束反射到地面。
LIDAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)誤差改正、求參數(shù)等，處理后可以得到高精度的數(shù)字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.
2 激光掃描測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著LiDAR硬件設(shè)備的提高，DGPS高精度差分系統(tǒng)、高精度三維姿態(tài)感應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展，LiDAR的產(chǎn)品體積、重量都在不斷減小，工作成本也繼續(xù)下降，使得此項(xiàng)技術(shù)真正步入實(shí)用階段。經(jīng)過(guò)數(shù)多年的研究發(fā)展，LiDAR的測(cè)量精度也達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水平，其水平測(cè)量精度達(dá)到15cm，垂直精度達(dá)到10cm?，F(xiàn)在全世界范圍，已經(jīng)有三十多種系列產(chǎn)品投入使用。
2l世紀(jì)是3s技術(shù)時(shí)代，國(guó)家大力投入、發(fā)展“數(shù)字海洋”、“數(shù)字地球”、”數(shù)字城市”，同時(shí)也對(duì)測(cè)繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測(cè)量技術(shù)，更具有高效率、高精度、全時(shí)空測(cè)量的特點(diǎn)。
目前，激光測(cè)量做為一門新興技術(shù)在測(cè)量行業(yè)正逐漸被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的三維空間信息采集手段相比，LiDAR技術(shù)除了較高的精度之外，它還不受天氣，太陽(yáng)光照射的影響，所采集到的數(shù)據(jù)，可以很輕松的進(jìn)行分類提取，等等這些都是普通航測(cè)無(wú)可比擬的。因此，利用LiDAR系統(tǒng)，快速獲取大面積三維地物和地形數(shù)據(jù)，繼而生成數(shù)字高程地形模型已經(jīng)成為應(yīng)用廣泛的測(cè)量手段。
3在河道測(cè)量方面的應(yīng)用
由于激光掃描測(cè)量技術(shù)可以在大的測(cè)量區(qū)域提供高密度、高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)且能夠識(shí)別重要地物，使得它在河道測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。
河道地形測(cè)量，長(zhǎng)期以來(lái)由于江河兩岸地形復(fù)雜，條件艱苦，現(xiàn)有的陸地、船載測(cè)量?jī)x器難以有效使用，特別是在植被茂盛的山區(qū)，GPS接收機(jī)衛(wèi)星信號(hào)差，無(wú)線電傳輸距離有限，使得現(xiàn)在的GPS-RTK難以得到固定解，測(cè)量技術(shù)效率不高，若采用全站儀，通視情況又不佳，勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性高，工作效率、測(cè)量精度也難以保障，迫切需要新的測(cè)量手段和技術(shù)設(shè)備來(lái)改變這一現(xiàn)狀。
激光掃描測(cè)量技術(shù)能夠獲得高精度、高密度的高程數(shù)據(jù)，在高精度的可連續(xù)運(yùn)行參考站技術(shù)和三維姿態(tài)技術(shù)的支持下，無(wú)需大量地面控制點(diǎn)，就可生成高精度的數(shù)字高程模型（DEM）和DTM。
水深測(cè)量部分，在激光測(cè)量技術(shù)之前，船載聲波測(cè)深系統(tǒng)是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測(cè)量系統(tǒng)，依靠藍(lán)綠激光發(fā)射和接受設(shè)備，可以分別獲得水面和水底的高程數(shù)據(jù)。 與傳統(tǒng)的船載聲波測(cè)深系統(tǒng)相比，LiDAR測(cè)深系統(tǒng)具有很多的優(yōu)勢(shì)：首先，它不受淺水區(qū)域和陸地的影響；測(cè)深精度和幾何分辨率高，由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時(shí)間寬度內(nèi)，向水中以納秒級(jí)脈寬發(fā)射，因此測(cè)深點(diǎn)密度高，精度高，水下地形圖質(zhì)量好；而且節(jié)約時(shí)間，它可以快速的對(duì)大面積水域進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于一些山區(qū)性河流，船只無(wú)法航行的水域，LiDAR測(cè)深技術(shù)將提供高效的服務(wù)。研究人員指出，LiDAR測(cè)深技術(shù)是一種極具誘惑力的測(cè)深技術(shù)，必將開創(chuàng)一個(gè)嶄新的局面。
4建議
激光測(cè)量系統(tǒng)的研究在我國(guó)引來(lái)了眾多學(xué)者的重點(diǎn)關(guān)注，相信不久的將來(lái)，現(xiàn)在已經(jīng)很成熟的硬件設(shè)備還會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展，LiDAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)后處理軟件的研發(fā)將是又一個(gè)關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將越來(lái)越多的應(yīng)用到測(cè)量行業(yè)中。我們應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注此項(xiàng)技術(shù)的新發(fā)展，積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，勇敢的創(chuàng)新，為推動(dòng)河道測(cè)量事業(yè)的新發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
5參考文獻(xiàn)：
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一、基于GPS、RTK測(cè)量技術(shù)的地形和地籍研究
（一）概述
GPS、RTK 測(cè)量技術(shù)是建立在載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，文章就利用這項(xiàng)新技術(shù)在地形和地籍測(cè)量中的應(yīng)用情況做一介紹，供同行參考。地形測(cè)圖是為城市以及為各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃和各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。地籍測(cè)量是精確測(cè)定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置，同時(shí)測(cè)繪供土地管理部門使用的大比例尺的地籍平面圖，并量算土地面積。用常規(guī)的測(cè)圖方法（如用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等）通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國(guó)家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)。最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測(cè)定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)在圖上的位置，并按照一定的規(guī)律和符號(hào)繪制成平面圖。GPS 新技術(shù)的出現(xiàn)，可以高精度并快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。特別是應(yīng)用RTK 新技術(shù)，甚至可以不布設(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)，便可以高精度并快速地測(cè)定界址點(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測(cè)繪成電子地圖，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)和繪圖儀、打印機(jī)輸出各種比例尺的圖件。應(yīng)用RTK 技術(shù)進(jìn)行定位時(shí)要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測(cè)數(shù)據(jù)（如偽距或相位觀測(cè)值）及已知數(shù)據(jù)?（如基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)）實(shí)時(shí)傳輸給流動(dòng)站GPS 接收機(jī)，流動(dòng)站快速求解整周模糊度，在觀測(cè)到四顆衛(wèi)星后，可以實(shí)時(shí)地求解出厘米級(jí)的流動(dòng)站動(dòng)態(tài)位置。這比GPS 靜態(tài)、快速靜態(tài)定位需要事后進(jìn)行處理來(lái)說(shuō)，其定位效率會(huì)大大提高。故RTK 技術(shù)一出現(xiàn)，其在測(cè)量中的應(yīng)用立刻受到人們的重視和青睞。
（二）RTK 技術(shù)應(yīng)用
RTK 技術(shù)用于各種控制測(cè)常規(guī)控制測(cè)量如三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量，要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且精度不均勻，外業(yè)中不知道測(cè)量成果的精度。GPS 靜態(tài)、快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量無(wú)需點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測(cè)量，但是需要時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)定位并知道定位精度，內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須返工測(cè)量。而用RTK 技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果，又能實(shí)時(shí)知道定位精度。這樣可以大大提高作業(yè)效率。應(yīng)用RTK 技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位可以達(dá)到厘米級(jí)的精度，因此，除了高精度的控制測(cè)量仍采用GPS 靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)之外，RTK技術(shù)即可用于地形測(cè)圖中的控制測(cè)量，地籍測(cè)量中的控制測(cè)量和界址點(diǎn)點(diǎn)位的測(cè)量。地形測(cè)圖一般是首先根據(jù)控制點(diǎn)加密圖根控制點(diǎn)，然后在圖根控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀測(cè)圖法或平板儀測(cè)圖法測(cè)繪地形圖。近幾年發(fā)展到用全站儀和電子手簿采用地物編碼的方法，利用測(cè)圖軟件測(cè)繪地形圖。但都要求測(cè)站點(diǎn)與被測(cè)的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之間通視，而且至少要求2-3 人操作。采用RTK 技術(shù)進(jìn)行測(cè)圖時(shí)，僅需一人背著儀器在要測(cè)的碎部點(diǎn)上呆上一、二秒鐘并同時(shí)輸入特征編碼，通過(guò)電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在點(diǎn)位精度合乎要求的情況下，把一個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形地物點(diǎn)位測(cè)定后回到室內(nèi)或在野外，由專業(yè)測(cè)圖軟件可以輸出所要求的地形圖。用RTK 技術(shù)測(cè)定點(diǎn)位不要求點(diǎn)間通視，僅需一人操作，便可完成測(cè)圖工作，大大提高了測(cè)圖的工作效率。
（三）RTK 技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
地籍和測(cè)量中應(yīng)用RTK 技術(shù)測(cè)定每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)以及測(cè)繪地籍圖，同上述測(cè)繪地形圖一樣，能實(shí)時(shí)測(cè)定有關(guān)界址點(diǎn)及一些地物點(diǎn)的位置并能達(dá)到要求的厘米級(jí)精度。將GPS 獲得的數(shù)據(jù)處理后直接錄入GPS 系統(tǒng)，可及時(shí)地精確地獲得地籍圖。但在影響GPS 衛(wèi)星信號(hào)接收的遮蔽地帶，應(yīng)使用全站儀、測(cè)距儀、經(jīng)緯儀等測(cè)量工具，采用解析法或圖解法進(jìn)行細(xì)部測(cè)量。
在建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量中，RTK 技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界樁位置，確定土地使用界限范圍、計(jì)算用地面積。利用RTK 技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)定界放樣是坐標(biāo)的直接放樣，建設(shè)用地勘測(cè)定界中的面積量算，實(shí)際上由PS 軟件中的面積計(jì)算功能直接計(jì)算并進(jìn)性檢核。避免了常規(guī)的解析法放樣的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化了建設(shè)用地勘測(cè)定界的工作程序。在土地利用動(dòng)態(tài)檢測(cè)中，也可利用RTK 技術(shù)。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)野外檢測(cè)采用簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)或平板儀補(bǔ)測(cè)法。如利用鋼尺用距離交會(huì)、直角坐標(biāo)法等進(jìn)行實(shí)測(cè)丈量，對(duì)于變通范圍較大的地區(qū)采用平板儀補(bǔ)測(cè)。這種方法速度慢、效率低。而應(yīng)用RTK 新技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，則可提高檢測(cè)的速度和精度，省時(shí)省工，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保證了土地利用狀況調(diào)查的現(xiàn)實(shí)性。
二、GIS在 地籍、地形測(cè)量中的運(yùn)用
（一）概述
目前GIS 正向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智能化和應(yīng)用社會(huì)化的方向發(fā)展?；ゲ僮鞯乩硇畔⑾到y(tǒng)是GIS 系統(tǒng)集成的平臺(tái)， 它實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用系統(tǒng)之間的通訊協(xié)作。基于WWW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上空間信息， 供用戶瀏覽使用， 成為GIS 社會(huì)化大眾化最有效的途徑。面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件的GIS 是把GIS 功能模塊劃分為多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控件， 完成不同功能， 通過(guò)可視化工具集成起來(lái)， 形成最終GIS 應(yīng)用。嵌入式GIS 是將GIS 功能與嵌入式設(shè)備，嵌入式操作系統(tǒng)相結(jié)合創(chuàng)造更自由隨意的GIS應(yīng)用模式。三維GIS (3D GIS) 目前研究重點(diǎn)集中在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)， 立體可視化技術(shù)的應(yīng)用， 三維系統(tǒng)功能和模塊設(shè)計(jì)等方面。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)， 其核心思想是利用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問(wèn)題和最大限度地利用信息資源。
在GIS 軟件開發(fā)方面， 更換平臺(tái)和環(huán)境，擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、更改一切語(yǔ)言和開發(fā)模式。操作平臺(tái)以原Unix 為主流更換到WindowsNT/ 2000 平臺(tái)， 后者已成為發(fā)展主流。在理論研究方面， 時(shí)空數(shù)據(jù)處理及三維GIS仍然是當(dāng)前熱點(diǎn)， 隨著計(jì)算機(jī)處理能力和多維空間可視化技術(shù)的進(jìn)步， 推進(jìn)商品化的多維GIS將為時(shí)不遠(yuǎn)。在國(guó)內(nèi)， 當(dāng)前研究GIS 系統(tǒng)的主要有中國(guó)地大、武漢瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小幾十家企業(yè)， 各家軟件偏重點(diǎn)不同， 使用方法各異。針對(duì)各個(gè)單位要求形成的數(shù)據(jù)格式不一樣，作者在各個(gè)軟件上分別使用， 并轉(zhuǎn)換到通用平臺(tái)上， 使之能在通用平臺(tái)上操作、修改、編輯等，完成工作的需要。
（二）建設(shè)方案的設(shè)計(jì)思路
1. 關(guān)鍵技術(shù)
（1）高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量將成為數(shù)字城市數(shù)據(jù)采集手段之一。
（2）3S 一體化
3S 指的是全球定位系統(tǒng)( GPS) 、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)(RS) 和地理信息系統(tǒng)( GIS) ， 是建立數(shù)字城市的三大支撐技術(shù)， GPS 可在瞬間產(chǎn)生目標(biāo)定位坐標(biāo)卻不能給出點(diǎn)的地理屬性， RS 可快速獲取區(qū)域面狀信息但受光譜波段限制， GIS 具有查詢、檢索、空間分析計(jì)算和綜合處理能力，但數(shù)據(jù)的錄入和獲取始終是瓶頸問(wèn)題。數(shù)字城市需要綜合運(yùn)用這三大技術(shù)的特長(zhǎng)， 方可形成和提供所需的對(duì)地觀測(cè)， 信息處理和分析模擬能力。
（3）空間一致性匹配
建立數(shù)字城市是一項(xiàng)龐大工程， 不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不規(guī)則分幅地圖， 要在數(shù)字城市系統(tǒng)中復(fù)合顯示， 疊加查詢和綜合分析必須進(jìn)行系統(tǒng)整合。
（4）互操作
統(tǒng)一協(xié)議是實(shí)現(xiàn)互操作的關(guān)鍵?；ゲ僮魇窃诒３中畔⒉粊G失的前提下， 從一個(gè)系統(tǒng)到另一個(gè)系統(tǒng)的信息交換能力， 現(xiàn)已有抽象開放地理互操作規(guī)范(OGIS) ， 主要由三大模塊(開放式地理數(shù)據(jù)模型、OGIS 服務(wù)模型、信息群模型) 組成。
2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)， 行業(yè)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)， 行業(yè)信息化系統(tǒng)、行業(yè)基礎(chǔ)檔案庫(kù)
（2）3S 技術(shù)系統(tǒng)
包括城市電子地圖、遙感圖像(衛(wèi)星、航空) 、地理信息系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用軟件、全球衛(wèi)星
定位系統(tǒng)( GPS) 、立體測(cè)量系統(tǒng)。
（3）硬件環(huán)境
計(jì)算機(jī)硬件(包括外設(shè)) 、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、立體測(cè)量系統(tǒng)。
三、計(jì)算機(jī)技術(shù)在地籍地形測(cè)量中的運(yùn)用
下面是應(yīng)用軟件的一個(gè)中文菜單提示:NAPGIS 一個(gè)很大的特點(diǎn)就是圖形和屬性之間的聯(lián)系緊密， 圖形處理功能強(qiáng)大。在其上建立的地籍管理信息系統(tǒng)除了圖形處理能強(qiáng)大以外，還提供了一套符合土地系統(tǒng)的解析圖形編輯法及十分強(qiáng)大的歷史管理功能， 解決了圖形與屬性數(shù)據(jù)歷史信息管理的難題。宗地的屬性數(shù)據(jù)是十分豐富的， 由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的程度不同， 城市的規(guī)模不同， 需求的不同， 它包括的內(nèi)容也是多種多樣的; 但要以把宗地屬性分為兩類: 空間方面的屬性和人文方面的屬性?？臻g屬性主要有宗地面積， 座落， 四至等， 這些是國(guó)家土地管理局頒
布的《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》及《土地登記規(guī)則》中規(guī)定必須要具備的， 另外還包括一些地區(qū)根據(jù)自己的需要所增加的一部分， 如: 地物分布及類型面積情況、容積率， 密度等， 從計(jì)算機(jī)管理的角度考慮并結(jié)合MAPGIS 的特點(diǎn)， 空間方面的信息又可分為與圖形緊密聯(lián)系的屬性(如宗地面積， 周長(zhǎng)， 宗地號(hào)， 界標(biāo)類型等) 和一般性質(zhì)的空間屬性( 如: 宗地座落， 四至等) ， 在MAPGIS 中根據(jù)這兩種數(shù)據(jù)的特點(diǎn)， 將其放在圖形數(shù)據(jù)中由MAPGI 平臺(tái)直接維護(hù)其一致性，令面積的核算快速準(zhǔn)確， 而將一般性質(zhì)的空間屬性放在外部數(shù)據(jù)庫(kù)中; 而人文屬性包括宗地的權(quán)
屬、共用關(guān)系、用途等信息， 這一部分屬性全部放在外中數(shù)據(jù)庫(kù)中， 通過(guò)宗地號(hào)與圖形數(shù)據(jù)建立聯(lián)系。將上述的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好以后， 就可以進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行初始數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)建庫(kù)了。對(duì)于地籍?dāng)?shù)據(jù)而言， 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分層處理必須以能提高工作效率， 便于數(shù)據(jù)分析， 統(tǒng)計(jì)， 查詢， 并且有良好的可擴(kuò)展、可伸縮性， 能夠滿足各地區(qū)地籍管理工作需要為目標(biāo)。結(jié)合陽(yáng)縣地籍， 可以按如下專題進(jìn)行分層:地形數(shù)據(jù)分過(guò)渡層、方里網(wǎng)、測(cè)量控制點(diǎn)、居民地、獨(dú)立地物、交通及附屬、水系及附屬特殊地貌、植被、注記、地形、電力線等層。界址數(shù)據(jù)包括界址點(diǎn)、界址線、宗地。由于界址數(shù)據(jù)在測(cè)量時(shí)就是一個(gè)整體， 因此這一層沒(méi)有進(jìn)行分幅管理， 而是充分發(fā)揮MAPGIS 對(duì)數(shù)據(jù)的管理能力， 從物理上就作為完整的一體進(jìn)行管理。
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Application of water conservancy measurement 3S technology
Li Gang
(Yili Prefecture, Xinjiang Water Resources and Electric Power Survey and Design Institute Yining Xinjiang 835000)
【Abstract】Into the era of digital information, 3S technology continues to develop, update, put into the field of application is more widely. Measured in water conservancy and hydropower engineering industry, their pluripotency, global, all-weather, continuous and real-time precision three-dimensional navigation and positioning, but also has good noise immunity and confidentiality efficient performance measured in order to ensure water conservancy laid the foundation. The article combines the case of river measurement, erosion and deposition change monitoring, application of the 3S measurement techniques in water projects.
【Key words】Hydraulic engineering;3S measurement techniques;River measurement;Dynamic monitoring;Research and Application
1. 3S技術(shù)的含義
3S技術(shù)是遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)及全球定位系統(tǒng)(GPS)的統(tǒng)稱。是多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。能夠?qū)臻g實(shí)體快速地進(jìn)行精確定位，同時(shí)宏觀地獲取信息，對(duì)所得到的特定位置空間信息進(jìn)行綜合分析。
2. 3S技術(shù)的特點(diǎn)
遙感(RS)技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù)，不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息，并據(jù)此進(jìn)行識(shí)別與分類。即在地球不同高度平臺(tái)上使用某種傳感器，收集地球各類地物反射或發(fā)射的電磁波信息，對(duì)這些電磁波信息進(jìn)行加工處理，用特殊方法判讀解譯，從而達(dá)到識(shí)別、分類的目的，為科研工程的生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)。
地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)是以空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，在各種地理圖形的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、編輯、判讀存儲(chǔ)、查詢、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。
全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)是一種全新的現(xiàn)代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特點(diǎn)，可在全球任意地點(diǎn)，為任意多個(gè)用戶同時(shí)提供幾乎是瞬時(shí)的三維測(cè)速、三維定位服務(wù)，極大地改變了傳統(tǒng)的定位技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)，并已逐漸在越來(lái)越多的領(lǐng)域中取代了常規(guī)光學(xué)和電子儀器。
隨著3S技術(shù)在測(cè)繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟并廣泛應(yīng)用到水文測(cè)量中，河道水文測(cè)量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結(jié)合河道測(cè)量、沖淤變化監(jiān)測(cè)等案例加以分析。
3. 河道水文測(cè)量傳統(tǒng)方法存在的缺陷
河道測(cè)量是以河道治理和水量調(diào)度為應(yīng)用目的，涉及測(cè)量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應(yīng)用科學(xué)。長(zhǎng)期以來(lái)，河道水文測(cè)量常利用六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)定，這些傳統(tǒng)的測(cè)量方法，不僅測(cè)量周期長(zhǎng)、精度低，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)量標(biāo)志耗費(fèi)大，不能滿足河道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及河流治理、防洪減災(zāi)的需要。
河道水下地形測(cè)量及容積、沖淤量的計(jì)算是水文測(cè)量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，及時(shí)了解河道變化及沖淤變化資料，為水資源合理調(diào)度、泥沙有效控制、防洪減災(zāi)正確決策、灌溉和發(fā)電等各項(xiàng)科學(xué)管理工作提供基本依據(jù)。河道主流變化分析主要是反映河勢(shì)情況。通常包括對(duì)河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。
河道沖淤分析是河道演變分析的重要環(huán)節(jié)，工程中常采用斷面法，即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測(cè)定，斷面間水底地形和河床變化規(guī)則，而且無(wú)支流。而實(shí)際地形的變化錯(cuò)綜復(fù)雜，河床參差不齊，所以這種方法計(jì)算的沖淤量無(wú)法準(zhǔn)確反映河道的沖淤變化情況。
4. 3S測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
4.1 利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。以遙感手段獲得的河道信息通過(guò)信息提取產(chǎn)生需要的專題圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)的圖像校正、圖像增強(qiáng)、圖像分類、圖像變換及圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行判讀解譯和相關(guān)分析之前，必須首先對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性，須對(duì)遙感影像進(jìn)行相應(yīng)的投影變換，最后將圖像處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成GIS能夠接受的數(shù)據(jù)格式。
充分利用圖形資料(尤其是電子地圖，對(duì)非電子形式的圖形資料要進(jìn)行數(shù)字化，建立起矢量圖形庫(kù))和圖像資料，以便提取高程數(shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型(DEM)，以及對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和校正。產(chǎn)生數(shù)字高程模型后，就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進(jìn)行等高線計(jì)算、水面面積和體積計(jì)算、沖淤量計(jì)算、坡度坡向的分析和計(jì)算等。
4.2 遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就是對(duì)同一區(qū)域運(yùn)用不同時(shí)相的遙感圖像，以獲得區(qū)域變化的遙感影像。動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)主要方面，多時(shí)相、多種類型的傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查，能及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀地反映客觀情況。以多時(shí)相遙感影像為數(shù)據(jù)源，通過(guò)重點(diǎn)分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法，為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時(shí)，利用數(shù)字遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化的水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和枯水期、豐水期的水域變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。
4.3 水深遙感沖淤變化分析。水深遙感是利用可見(jiàn)光在水體內(nèi)的穿透能力，通過(guò)飛機(jī)、衛(wèi)星等遙感平臺(tái)，利用輻射計(jì)、攝影機(jī)等遙感設(shè)備，將水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息按照一定的規(guī)則采集下來(lái)，再通過(guò)信息處理軟件分離出可見(jiàn)光空透的水體厚度信息，即可獲得水深。利用入水輻射強(qiáng)度與水深、水體渾濁度之間的關(guān)系，通過(guò)測(cè)定、處理輻射強(qiáng)度來(lái)量測(cè)水深。在研究河床沖淤時(shí)，常常因?qū)崪y(cè)資料遺缺無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較。
遙感信息獲取便捷，水深遙感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一階段實(shí)測(cè)資料的情況下，可利用歷史階段遙感資料推求出水深，從而實(shí)現(xiàn)沖淤分析的目的?？紤]到用某一時(shí)相遙感資料所得水深精度較實(shí)測(cè)地形精度差。用實(shí)測(cè)地形與遙感所得地形直接產(chǎn)生河床沖淤值，誤差會(huì)很大。而用兩個(gè)時(shí)相遙感水深計(jì)算河床沖淤能滿足分析精度的要求。
其原因是:盡管遙感水深誤差大，但從反演所得的斷面圖來(lái)看，遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響，兩個(gè)時(shí)相遙感水深誤差表現(xiàn)形式基本一樣，所以差值減少了系統(tǒng)誤差，削減了由遙感信息源轉(zhuǎn)換成水深信息時(shí)的誤差。此方法計(jì)算的結(jié)果與用實(shí)測(cè)地形資料計(jì)算的結(jié)果基本一致，能滿足河床演變分析和沖淤量計(jì)算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)段河床演變分析以補(bǔ)充缺測(cè)的資料。若將GIS與水深遙感技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)水下地形圖數(shù)字化，也可以很方便地得到所測(cè)水域不同時(shí)段、不同沖刷深度(或淤積厚度)的沖淤分布。
5. GIS技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用
GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計(jì)算距離、曲率、表面積、周長(zhǎng)等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某點(diǎn)的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數(shù)據(jù)能立即計(jì)算出兩沖淤監(jiān)測(cè)斷面間的沖淤量，不僅便捷且精度大為提高。
河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過(guò)程的累積圖等，可直接從圖上提取數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制成圖。所有這些GIS功能對(duì)于分析河道演變的成因、了解河道演變規(guī)律都有著十分積極的意義。GIS技術(shù)用于水下地形的沖淤變化分析比傳統(tǒng)分析方法更加科學(xué)合理、精確度高。
6. RTK技術(shù)的應(yīng)用
促進(jìn)GPS技術(shù)向更深、更廣、更新的方向發(fā)展，它既克服了常規(guī)測(cè)量要求點(diǎn)間通視、費(fèi)工費(fèi)時(shí)而且精度不均勻、外業(yè)不能實(shí)時(shí)了解測(cè)量成果和測(cè)量精度的缺點(diǎn)，同時(shí)又避免了GPS靜態(tài)定位及快速靜態(tài)相對(duì)定位需要進(jìn)行后處理，避免了業(yè)后處理中發(fā)現(xiàn)精度不合乎要求，需進(jìn)行返工的困擾，RTK實(shí)時(shí)三維精度可以達(dá)到厘米級(jí)，大大減輕了測(cè)量作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高了作業(yè)效率。為水下地形測(cè)量和GIS前端數(shù)據(jù)采集提供了有利保障。GPS接收機(jī)進(jìn)行定位測(cè)量，測(cè)深儀進(jìn)行水深測(cè)量，再加上專業(yè)測(cè)繪軟件和繪圖儀便可組成河道測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)。工程中對(duì)采集到的水下地形點(diǎn)的平面、高程數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查校核后，將其輸入專業(yè)的數(shù)字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進(jìn)行處理，即可得到高精度的數(shù)字地形圖和斷面圖。
7. 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給河道、水庫(kù)監(jiān)測(cè)管理以及水文測(cè)量的勘測(cè)帶了很大的方便，為河道水文勘測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、管理方面提供一個(gè)嶄新的前景。
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1.野外數(shù)據(jù)采集包括兩個(gè)階段，即圖根控制測(cè)量和地形特征點(diǎn)（碎部點(diǎn)）采集
1.1圖根控制測(cè)量
圖根控制測(cè)量的目的是在高級(jí)地形控制測(cè)量的基礎(chǔ)上再加密一些直接供測(cè)圖使用的控制點(diǎn)，以滿足用于測(cè)繪地物地貌的測(cè)站點(diǎn)的需要。
由于采用全站儀，測(cè)站點(diǎn)到特征點(diǎn)的距離即使在500米以內(nèi)也能保證測(cè)量精度。一般以在500米以內(nèi)能測(cè)到碎部點(diǎn)為原則，選擇通視條件好的地方，圖根點(diǎn)可稀疏些；地物密集、通視困難的地方，圖根點(diǎn)可密些（相對(duì)白紙測(cè)圖時(shí)的密度）?？刂茰y(cè)量主要使用導(dǎo)線測(cè)量，觀測(cè)結(jié)果（方向值、豎角、距離、儀器高、目標(biāo)高、點(diǎn)號(hào)等）自動(dòng)或手工輸入電子手簿，采用平差軟件進(jìn)行平差計(jì)算，各項(xiàng)限差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)，如有不符合要求的情況，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。
1.2碎部點(diǎn)采集
全站儀由于具有自動(dòng)記錄功能，野外采集數(shù)據(jù)的速度較快。測(cè)量人員根據(jù)事先的分工，各負(fù)其職。數(shù)字測(cè)圖要求測(cè)定所有碎部點(diǎn)的坐標(biāo)及記錄碎部點(diǎn)的繪圖信息，并記錄在全站儀的內(nèi)存中，而后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，并利用計(jì)算機(jī)輔助成圖。但在野外數(shù)據(jù)采集中，若用全站儀測(cè)定所有的碎部點(diǎn)，不僅工作量大，而且根據(jù)實(shí)際地形無(wú)法直接測(cè)定。因而，必須靈活運(yùn)用“測(cè)、算法”結(jié)合，測(cè)定碎部點(diǎn)的坐標(biāo)。
2.數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的特點(diǎn)
2.1勞動(dòng)強(qiáng)度小，自動(dòng)化程度高。外業(yè)采集的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)記錄于電子手簿中，避免了傳統(tǒng)測(cè)圖繁瑣的記簿、計(jì)算、檢核，大大提高了勞動(dòng)效率電子手簿中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)電纜直接向計(jì)算機(jī)傳輸，在室內(nèi)通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤和鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單操作，即可完成圖形編輯，大大減少了外業(yè)工作時(shí)間。
2.2精度高。傳統(tǒng)的測(cè)圖，地物點(diǎn)平面位置的誤差主要受解析圖根點(diǎn)的展給誤差和測(cè)定誤差、測(cè)定地物點(diǎn)的視距誤差、方向誤差等影響。測(cè)量數(shù)據(jù)作為電子數(shù)據(jù)格式可以自動(dòng)傳輸、記錄、存儲(chǔ)、處理和成圖，在全過(guò)程中原始數(shù)據(jù)的精度毫無(wú)損失，不存在傳統(tǒng)測(cè)圖中的視距誤差、方向誤差、展點(diǎn)誤差，很好地反映了外業(yè)測(cè)量的高精度，獲得高精度的測(cè)量成果。
2.3信息量大。數(shù)字地圖包含的信息量幾乎不受“測(cè)圖比例尺”的限制，甚至可以沒(méi)有“測(cè)圖比例尺”的概念。數(shù)據(jù)可分層存放，使地面信息的存放幾乎不受限制。比如將房屋、道路、水系、電力線、地下管線、植被、地貌等存于不同的層中，通過(guò)關(guān)閉層、打開層等操作來(lái)提取相關(guān)信息，便可方便地得到所需測(cè)區(qū)內(nèi)的地籍圖。在數(shù)字地籍圖的基礎(chǔ)上，可以綜合相關(guān)內(nèi)容補(bǔ)充加工成不同用戶所需要的城市規(guī)劃圖、城市建設(shè)用圖、房地產(chǎn)圖以及各種管理的用圖和工程用圖等。
2.4信息存貯、傳遞方便。數(shù)字信息可以通過(guò)磁盤、光盤以計(jì)算機(jī)文件的形式保存或傳遞，還可以通過(guò)電纜或計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)傳輸。在數(shù)據(jù)的存貯、傳遞方面優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)測(cè)圖無(wú)法比擬的。
2.5便于成果更新。數(shù)字化測(cè)圖的成果是以點(diǎn)的定位信息和繪圖信息存入計(jì)算機(jī)的，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(guò)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。
3.GPSRTK技術(shù)在內(nèi)河航道測(cè)量的特點(diǎn)
3.1GPSRTK作業(yè)有著極高的精度，觀測(cè)速度較快，非常適合于大規(guī)模的水下地形測(cè)量及兩岸地形測(cè)量等。
3.2GPSRTK測(cè)量可以大大提高成果質(zhì)量。它不受人為因素的影響，整個(gè)作業(yè)過(guò)程由電腦控制，自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理。
3.3GPSRTK技術(shù)自動(dòng)化程度高，可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，減少工作量，提高作業(yè)效率。
3.4在測(cè)量中，可以直接運(yùn)用GPSRTK技術(shù)進(jìn)行水深測(cè)量、地形測(cè)量、低等級(jí)控制測(cè)量等。
3.5由于內(nèi)河水位落差較大，航行基準(zhǔn)面（繪圖水位）亦隨航道變化，要準(zhǔn)確測(cè)定測(cè)時(shí)瞬時(shí)水位和求算水深改正數(shù)傳統(tǒng)方法必須布設(shè)足夠的水位觀測(cè)站。由于RTK可以實(shí)時(shí)測(cè)量水位，不需要再進(jìn)行水位觀測(cè)。
3.6減少波浪和船傾斜引起的測(cè)深誤差。由于GPS天線和換能器裝在一根桿上，天線到換能器的距離固定，相當(dāng)于換能器的高程能實(shí)時(shí)測(cè)定，換能器的上下移動(dòng)不會(huì)改變經(jīng)水深換算的到的河底高程。
3.兩種測(cè)圖方法的精度比較
野外大比例尺數(shù)字化測(cè)圖的全過(guò)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?，F(xiàn)對(duì)平板儀測(cè)圖與野外數(shù)字化測(cè)圖測(cè)站點(diǎn)、地物點(diǎn)的平面位置及高程精度進(jìn)行分析比較。
3.1 平板儀測(cè)圖
(1)以1∶1000比例尺為例，平板儀測(cè)圖地物點(diǎn)、測(cè)站點(diǎn)的平面位置主要取決于測(cè)站、視距、描繪方向、刺點(diǎn)等方面的誤差來(lái)源：?
①測(cè)站點(diǎn)誤差：±0.18mm；
②視距誤差：±0.2mm；
③描繪方向誤差：±0.1mm；
④刺點(diǎn)誤差：±0.14mm。
根據(jù)以上誤差來(lái)源，按照公式計(jì)算求得地物點(diǎn)的平面位置中誤差為±0.32mm。
(2)平板儀高程精度主要取決于測(cè)量高程時(shí)的測(cè)量誤差，主要有：
①視距誤差：±0.2mm(當(dāng)視距為100m時(shí))；
②垂直角觀測(cè)誤差：±1′；
③儀器高覘標(biāo)高的量測(cè)誤差：±0.01m。
在不考慮起始點(diǎn)高程誤差的情況下，根據(jù)公式可求得各高程點(diǎn)的中誤差為±0.04m。
3.2 數(shù)字化測(cè)圖
(1)由于紅外測(cè)距儀和全站儀等高精度儀器的逐步應(yīng)用，使外業(yè)的所有測(cè)站點(diǎn)、地物點(diǎn)全部采用經(jīng)緯儀導(dǎo)線方法完成。在已知等級(jí)點(diǎn)的控制下，只要布設(shè)兩級(jí)導(dǎo)線即可滿足測(cè)圖的要求。假如各級(jí)導(dǎo)線都采用直線等邊附合導(dǎo)線的形式施測(cè)，根據(jù)有關(guān)規(guī)范和實(shí)際作業(yè)中的最不利情況，按點(diǎn)位中誤差估算公式計(jì)算出測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為±0.03mm。
(2)地物點(diǎn)的平面位置野外測(cè)量方法有極坐標(biāo)法、導(dǎo)線法、對(duì)稱點(diǎn)法，而在實(shí)際工作中采用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)地物點(diǎn)比較方便，一般是將經(jīng)緯儀(全站儀)設(shè)置于測(cè)站點(diǎn)A上，對(duì)置于地物點(diǎn)上的樓鏡進(jìn)行水平角和距離的測(cè)定，
水平角觀測(cè)一測(cè)回，故其測(cè)角中誤差為5″，而測(cè)距誤差由于棱鏡比中桿的半徑約大2cm左右，故使對(duì)中桿靠緊垂直地物點(diǎn)(房角、電桿等)位置的誤差一般可達(dá)1.5～2cm，若考慮其他測(cè)距誤差，則可取0.02m。以邊長(zhǎng)100m計(jì)算，根據(jù)計(jì)算公式可得出地物點(diǎn)的平面位置中誤差為±0.02mm。
(3)高程點(diǎn)的測(cè)定和地物點(diǎn)的測(cè)定方法完全一樣，垂直角只觀測(cè)半測(cè)回。以距離100m為例，根據(jù)公式求出高程站點(diǎn)、地物點(diǎn)的高程測(cè)量中誤差為±0.02m，按規(guī)范要求1∶1000測(cè)圖時(shí)，高程注記點(diǎn)的中誤差一般地原為±0.05m。另外，等高線(等深線)的高程精度，實(shí)際是數(shù)字高程橫型插求點(diǎn)的高程中誤差。一般認(rèn)為影響數(shù)字高程模型主要因素有：地形類別、內(nèi)插方法、采樣點(diǎn)密度和采樣方法、粗差剔除程度等4個(gè)方面。通過(guò)試驗(yàn)，其等高線精度通常可以達(dá)到±0.3～±0.4m，可以滿足1∶1000測(cè)圖時(shí)的高程精度，即滿足1/2～1/3基本等高距的要求。
4.結(jié)束語(yǔ)
野外大比例尺數(shù)字化測(cè)圖對(duì)航道管理、養(yǎng)護(hù)、航道工程是最有效的手段，它不僅精度高、成圖周期短，而且大大提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字化測(cè)圖必將取代傳統(tǒng)的測(cè)繪方式，為航道建設(shè)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
