淺析計算機(jī)在現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在現(xiàn)代測繪技術(shù)中的應(yīng)用也越來越廣泛，基于信息化條件下，大大降低了產(chǎn)生空間數(shù)據(jù)過程中的勞動強(qiáng)度，大幅提高其技術(shù)含量。從某種意義上講，數(shù)字化是現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之種。本文就針對測繪技術(shù)中計算機(jī)的應(yīng)用展開討論，分別介紹全球衛(wèi)星定位技術(shù)、光電測距技術(shù)及業(yè)內(nèi)成圖過程中計算機(jī)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；現(xiàn)代測繪；應(yīng)用

中圖分類號：P623

1 全球衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用

1.1 GPS定位技術(shù)

與常規(guī)方法相比，GPS定位技術(shù)具備更強(qiáng)的適應(yīng)性。所謂GPS，即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其具備簡單的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，氣候環(huán)境等因素對其影響較小，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離連接；此外，與其它定位技術(shù)相比，其不存在點(diǎn)與點(diǎn)之間無法通視的問題，因此在大型控制測量中的應(yīng)用十分廣泛。具體而言，GPS定位技術(shù)體現(xiàn)出以下幾個方面的特點(diǎn)：首先，全天候高精度測量，不受時間、空間的限制，環(huán)境因素、氣候因素等對其影響較??；可獲得較高的定位精度，達(dá)到98%的全球覆蓋率 。其次，制造成本低，信息技術(shù)的不斷發(fā)展大大降低了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成本，卻不斷提高其測量精度、測量效率、改善其測量功能，從而提高了其普及度；再次，觀測時間短，工作效率高；最后，測站之間無需通視也可進(jìn)行測量，只要保證測站上空開闊即可，對站點(diǎn)的位置、站點(diǎn)與站點(diǎn)之間的距離要求相對較低。

1.2 RTK定位技術(shù)

所謂RTK即實(shí)時動態(tài)差分法，以往靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量、動態(tài)測量等要在事后解算才能保證精度達(dá)到厘米級，利用RTK其定位精度無需解算即可達(dá)到厘米級水平。RTK技術(shù)采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分的方法，在工程放樣、地形測圖等操作中，利用RTK可以大幅提高外業(yè)作業(yè)效率?；赗TK作業(yè)模式可利用數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器將基準(zhǔn)站的觀測數(shù)據(jù)、相關(guān)站點(diǎn)坐標(biāo)信息發(fā)送至流動站；而流動站除了要接受基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)外，還要進(jìn)行GPS衛(wèi)星信號的采集并獲取觀測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部組成差分觀測值由其進(jìn)行實(shí)時處理，因此可以迅速計算出流動點(diǎn)位坐標(biāo)，且其精度可達(dá)到厘米級。在控制測量、線路中線定線、用地測量及建筑物規(guī)劃放線等業(yè)務(wù)中，RTK的應(yīng)用十分廣泛。

2 光電測距技術(shù)應(yīng)用

2.1 全站儀

所謂全站儀即全站型電子速測儀，是一種集合了光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測繪儀器系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用不同的測量參數(shù)完成對應(yīng)的測量功能，包括水平角、垂直角、斜距與平距、高差等，由于安裝一次儀器可以實(shí)現(xiàn)對應(yīng)測站所有的測量工作，因此顧名思義稱其為全站儀 。通常情況下，全站儀在一些精密工程測量、變形監(jiān)測領(lǐng)域等應(yīng)用比較廣泛，比如地下隧道施工工程或地上大型建筑工程等。全站儀技術(shù)體現(xiàn)出高精度、高速度、操作簡單等特點(diǎn)，并且自帶豐富的測量軟件，因此與常規(guī)測量儀器相比其優(yōu)勢十分突出。利用全站儀進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的采集與更新可以全面實(shí)現(xiàn)測繪數(shù)字化管理，可以快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。由此可見，在工程測量中廣泛應(yīng)用全站儀技術(shù)不僅可以提高工作效率、簡化外業(yè)計算步驟、縮短外業(yè)工作時間，而且大幅提高了數(shù)據(jù)精度等級。

2.2 電子水準(zhǔn)儀

電子水準(zhǔn)儀即數(shù)字水準(zhǔn)儀，該設(shè)備出現(xiàn)在二十世紀(jì)末，其以自動安平水準(zhǔn)儀為基礎(chǔ)，將分光鏡與探測器設(shè)置于望遠(yuǎn)鏡光路中，且電子水準(zhǔn)儀還將條碼標(biāo)尺、圖象處理電子系統(tǒng)等技術(shù)融合其中，是一種光、機(jī)、電、測一體化的高科技產(chǎn)品。與GPS定位技術(shù)相比，電子水準(zhǔn)儀的測量速度更快、精度等級更高，并且其數(shù)據(jù)便于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輸入，因此在數(shù)字測量領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。

不過現(xiàn)階段仍采用目視的方法進(jìn)行標(biāo)尺照準(zhǔn)及調(diào)焦，采用人工調(diào)試后，為保證正常的目視觀測，要保證標(biāo)尺條碼一方面被成像在望遠(yuǎn)鏡分化板；而為保證正常的電子讀數(shù)，要將另一方面通過望遠(yuǎn)鏡的分光鏡成像在光電傳感器上。需要注意一點(diǎn)，即不同廠家所生產(chǎn)的標(biāo)尺編碼條碼圖案存在差異，因此條碼標(biāo)尺無法通用 。當(dāng)然，也可以將電子水準(zhǔn)儀視作普通自動安平水準(zhǔn)儀使用，不過測量精度也會低于電子測量精度，尤其是沒有光學(xué)測微器的精密電子水準(zhǔn)儀，將其視作普通自動安全水準(zhǔn)儀時更無法保證原有的精度等級。具體而言，與傳統(tǒng)儀器相比，電子水準(zhǔn)儀的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，讀數(shù)更加客觀，不存在人為讀數(shù)誤差問題，相應(yīng)的誤算、誤記問題也不存在；其次，高精度，使用電子水準(zhǔn)儀過程中，采用大量條碼分劃圖像再進(jìn)行相應(yīng)處理后平均得出視線高及視距讀數(shù)，所以將標(biāo)尺分劃誤差的影響控制在最小范圍內(nèi)。儀器可以進(jìn)行多次讀數(shù)，再取平均值，將外界條件的影響降至最低，即使作業(yè)人員操作技術(shù)水平較低，也可以獲得較高精度的數(shù)據(jù)。再次，作業(yè)效率高，使用電子水準(zhǔn)儀無需進(jìn)行報數(shù)、聽記及現(xiàn)場計算等步驟，將人為出錯的重測次數(shù)降至最低，因此與傳統(tǒng)儀器相比，其測量效率可以提高至少三分之一。最后，測量過程中只需進(jìn)行調(diào)焦及按鍵等基礎(chǔ)操作，系統(tǒng)可以自動讀數(shù)，大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度；并且可以自動記錄、檢核視距，將其做相應(yīng)處理后輸出電子計算機(jī)，再進(jìn)行后續(xù)處理，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外業(yè)一體化作業(yè)。

3 計算機(jī)在內(nèi)業(yè)成圖中的應(yīng)用

3.1 Auto CAD軟件

計算機(jī)軟件系統(tǒng)種類繁多，繪圖軟件只是其中一種，而在眾多繪圖軟件中，最為基礎(chǔ)、應(yīng)用也最為廣泛的即為Auto CAD，其主要有以下幾個方面的特點(diǎn)：首先，簡便實(shí)用的制圖與設(shè)計環(huán)境，該軟件采用的是多文檔設(shè)計環(huán)境，用戶可以同時打個多個圖形窗口，實(shí)現(xiàn)多個DWG文件窗口的協(xié)同工作，同時裝入多幅地圖及相關(guān)工程設(shè)計圖，便于操作者切換圖形及復(fù)制圖形元素。其次，其數(shù)據(jù)訪問能力及實(shí)用功能十分強(qiáng)大，Auto CAD2000版采用了Windows諸如快捷菜單、工具條等諸多先進(jìn)的交互技術(shù)對其特性進(jìn)行改進(jìn)，常用操作過程中的阻塞現(xiàn)象也得以消除。比如對象特征管理器可以在一個交互窗口中匯集原來多處分散的對象數(shù)據(jù)，便于用戶進(jìn)行全盤瀏覽及修改行裝。最后，Auto CAD具備超強(qiáng)的出圖能力，無論是圖面布局還是圖面注釋，用戶可以通過更加靈活的控制手段，保證圖形輸出效果達(dá)到最佳狀態(tài) 。由此可見，Auto CAD實(shí)現(xiàn)了存儲空間的電子化出圖，并且大大縮短了輸出時間，還可以采用DWF格式高度壓縮的圖形輸出文件直接發(fā)送至WEB。

3.2 CASS軟件

CASS中融合了Auto CAD最新的技術(shù)成果，充分吸收其數(shù)字化成果，并且引進(jìn)地理信息技術(shù)、全球定位系統(tǒng)及數(shù)字地球等先進(jìn)的技術(shù)思想，最大程度上保證數(shù)字化成圖技術(shù)遙遙領(lǐng)先于其它系統(tǒng)，并且為后續(xù)用戶對數(shù)字地圖的深層應(yīng)用及開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。基于CASS，用戶可以在一個全球公認(rèn)的、最優(yōu)秀的圖形技術(shù)平臺上開展數(shù)字化成圖工作，其最大的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，簡碼用戶化方案更加簡便。所謂簡碼是對測點(diǎn)地物屬性與連接關(guān)系予以描述的一種代碼。通常情況下，野外作業(yè)過程中，是利用電子手簿將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入與記錄，而CASS不僅可以提供系統(tǒng)缺省的簡碼編碼方案，而且用戶可以按照自己的專業(yè)特點(diǎn)、使用習(xí)慣等進(jìn)行個性化的編碼，不過需要注意一點(diǎn)，即用戶要將自己的個性化編碼存儲在一個名為“編碼對照文件”的文體文件中。其次，電子平板更加完善且更加實(shí)用。在CASS電子平板中，設(shè)計了“多鏡測量”的功能，其在理論上可以實(shí)現(xiàn)一個測站對無限多個測尺的觀測。最后，更加豐富的DTM 建模與等高線繪制功能。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：61206部隊，北京 100042