淺談?dòng)?jì)算機(jī)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

摘要：計(jì)算機(jī)測(cè)繪技術(shù)正在逐步取代過去的傳統(tǒng)作業(yè)方式，成為測(cè)繪的主流方法。本文即在相關(guān)文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要的對(duì)當(dāng)前所使用的計(jì)算機(jī)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)，希望能為相關(guān)單位提供一些參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；測(cè)繪；GPS

中圖分類號(hào)：P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

時(shí)間步入21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種硬件制造水平的不斷提升，整個(gè)世界開始逐步進(jìn)入數(shù)字化、信息化時(shí)代。在測(cè)繪領(lǐng)域，各種新的技術(shù)和設(shè)備也不斷的被引入進(jìn)來(lái)，改變了過去簡(jiǎn)單調(diào)繪、平板成圖等落后的工作方式，數(shù)字化工作方式正在不斷成為主流，在不斷減輕工作人員壓力的同時(shí)，也大大的提升了測(cè)繪的范圍以及準(zhǔn)確度。隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展，其將變得越來(lái)越為成熟。本文即在相關(guān)文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要的對(duì)當(dāng)前所使用的計(jì)算機(jī)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)，希望能為相關(guān)單位提供一些參考。

1 全球衛(wèi)星定位技術(shù)

全球衛(wèi)星定位技術(shù)也就是我們通常所說(shuō)的GPS，該技術(shù)首先由美國(guó)國(guó)防部發(fā)明，利用同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的精確定位。如今，GPS因?yàn)樾l(wèi)星數(shù)量多，在全球范圍內(nèi)任何角度都可以找到至少4顆衛(wèi)星，因此可以實(shí)現(xiàn)全球全天候定位，而且由于美國(guó)的軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，使其觀測(cè)時(shí)間不斷縮短，更為高效。另外，其操作方法也十分簡(jiǎn)單易用，定位精度又高，使得該技術(shù)的使用已經(jīng)變得非常廣泛。該技術(shù)又可以分為 GPS（靜態(tài)）定位技術(shù)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)。

1.1 GPS（靜態(tài)）定位技術(shù)

通常來(lái)說(shuō)，常規(guī)的GPS定位技術(shù)比較慢，一般需要經(jīng)過一至兩個(gè)小時(shí)的同步觀測(cè)才能得到畢竟精確的定位和準(zhǔn)確的結(jié)果，而隨著人們對(duì)GPS定位技術(shù)的要求越來(lái)越高，這種傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不能滿足人們的需要，于是GPS（靜態(tài)）定位技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)比常規(guī)方法適應(yīng)性更強(qiáng)，網(wǎng)型構(gòu)造簡(jiǎn)單，不受天氣氣候等影響，即使離已知點(diǎn)較遠(yuǎn)也可以連接，而且不受天氣影響，更重要的是它還解決了點(diǎn)與點(diǎn)不能通視的問題，廣泛應(yīng)用于大型控制測(cè)量。

1.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)

RTK（Real - time kinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。

在 RTK 作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)錠—調(diào)制解調(diào)器，將其觀測(cè)值及站點(diǎn)的坐標(biāo)信息用電磁信號(hào)一起發(fā)送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù).同時(shí)本身也要采集 GPS 衛(wèi)星信號(hào)，并取得觀測(cè)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，瞬時(shí)地給出精度為厘米級(jí)（相對(duì)于參考站）的流動(dòng)站點(diǎn)位坐標(biāo)，它廣泛用于控制測(cè)量、線路中線定線、建筑物規(guī)劃放線、用地測(cè)量。特別是在中小工程中，GPS 測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)的更為明顯。因?yàn)樵谥行⌒晚?xiàng)目中，控制測(cè)量的方法得到了極大的簡(jiǎn)化，也可以根據(jù)需要選擇布點(diǎn)，在此應(yīng)用 RTK 高精度的特點(diǎn)，測(cè)量工作可以大量節(jié)省人力資源和減小工作的時(shí)間和勞動(dòng)的強(qiáng)度。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，rtk技術(shù)已由傳統(tǒng)的1+1或1+2發(fā)展到了廣域差分系統(tǒng)WADGPS，有些城市建立起CORS系統(tǒng)，這就大大提高了RTK的測(cè)量范圍，當(dāng)然在數(shù)據(jù)傳輸方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，由原先的電臺(tái)傳輸發(fā)展到現(xiàn)在的GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸，大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和范圍。在儀器方面，現(xiàn)在的儀器不僅精度高而且比傳統(tǒng)的RTK更簡(jiǎn)潔、更容易操作！

2 光電測(cè)距技術(shù)

光電測(cè)距技術(shù)是采用可見光或紅外光作為載波，通過測(cè)定光線在測(cè)線兩端點(diǎn)間往返的傳播時(shí)間，從而算出距離的一種技術(shù)。光電測(cè)距技術(shù)主要應(yīng)用在全站儀、電子水準(zhǔn)儀等設(shè)備上。

2.1 全站儀

全站儀，即全站型電子速測(cè)儀（Electronic Total Station）。這是一種可以把光、機(jī)、電聚集為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，通過利用水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差等不同的測(cè)量參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。它不僅精度高，而且速度快、操作簡(jiǎn)便，還帶有豐富的內(nèi)置軟件，具有常規(guī)測(cè)量?jī)x器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在測(cè)繪、測(cè)試、監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用日漸廣泛。全站儀進(jìn)行空間數(shù)據(jù)采集與更新，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪的數(shù)字化。它的優(yōu)勢(shì)存在于數(shù)據(jù)處理的快速與準(zhǔn)確性。全站儀在工程測(cè)量中的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，減少了外業(yè)計(jì)算、記錄和外業(yè)工作時(shí)間，而且還提高精度。

全站儀的應(yīng)用有很多種，例如：數(shù)據(jù)采集、施工放樣、后方交會(huì)、導(dǎo)線測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量等。

2.2 電子水準(zhǔn)儀

電子水準(zhǔn)儀又稱數(shù)字水準(zhǔn)儀，是在上個(gè)世紀(jì)九十年代才由蔡司公司發(fā)明的，是在自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，是以自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀為基礎(chǔ)，在望遠(yuǎn)鏡光路中增加了分光鏡和探測(cè)器（CCD），并采用條碼標(biāo)尺和圖象處理電子系統(tǒng)二構(gòu)成的光機(jī)電測(cè)一體化的高科技產(chǎn)品。該技術(shù)的出現(xiàn)有效的彌補(bǔ)了GPS定位技術(shù)的不足，因其測(cè)量速度快、精度高、而且數(shù)據(jù)便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輸入，成為在數(shù)字測(cè)量領(lǐng)域使用越來(lái)越多的儀器之一。

目前，電子水準(zhǔn)儀的照準(zhǔn)標(biāo)尺和調(diào)焦仍需目視進(jìn)行。人工調(diào)試后，標(biāo)尺條碼一方面被成像在望遠(yuǎn)鏡分化板上，供目視觀測(cè)，另一方面通過望遠(yuǎn)鏡的分光鏡，又被成像在光電傳感器上，供電子讀數(shù)。由于各廠家標(biāo)尺編碼的條碼圖案各不相同，因此條碼標(biāo)尺一般不能互通使用。當(dāng)使用傳統(tǒng)水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，電子水準(zhǔn)儀也可以像普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使用，不過這時(shí)的測(cè)量精度低于電子測(cè)量的精度，特別是精密電子水準(zhǔn)儀，由于沒有光學(xué)測(cè)微器，當(dāng)成普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀使用時(shí)，其精度更低。

電子水準(zhǔn)儀與傳統(tǒng)儀器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）讀數(shù)客觀。不存在誤差、誤記問題，沒有人為讀數(shù)誤差。

（2）精度高。 視線高和視距讀數(shù)都是采用大量條碼分劃圖象經(jīng)處理后取平均得出來(lái)的，因此削弱了標(biāo)尺分劃誤差的影響。多數(shù)儀器都有進(jìn)行多次讀數(shù)取平均的功能，可以削弱外界條件影響。不熟練的作業(yè)人員業(yè)也能進(jìn)行高精度測(cè)量。

（3）速度快。由于省去了報(bào)數(shù)、聽記、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算的時(shí)間以及人為出錯(cuò)的重測(cè)數(shù)量，測(cè)量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省1/3左右。

（4）效率高。只需調(diào)焦和按鍵就可以自動(dòng)讀數(shù)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。視距還能自動(dòng)記錄，檢核，處理并能輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行后處理，可實(shí)線內(nèi)外業(yè)一體化。

3 結(jié)束語(yǔ)

信息社會(huì)的到來(lái)改變了人們的生活和工作方式，在測(cè)繪領(lǐng)域，信息化可以說(shuō)帶來(lái)了翻天覆地的改變，過去依靠人工才能實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目如今利用計(jì)算機(jī)信息化測(cè)繪技術(shù)可以輕松實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)的使用和發(fā)展是人類社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn)，是測(cè)繪技術(shù)向更深更廣方向發(fā)展的保證。可以預(yù)見，在將來(lái)，利用計(jì)算機(jī)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，我國(guó)的測(cè)繪事業(yè)將會(huì)迎來(lái)新的發(fā)展契機(jī)，工程測(cè)繪等專業(yè)將會(huì)迎來(lái)更大的發(fā)展！

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