探討WalkField軟件在水下地形測繪中的運(yùn)用

劉文

浙江省河海測繪院

摘要：WalkField是一個(gè)采集軟件，應(yīng)用與GIS數(shù)據(jù)前端的采集過程中，是面向地形測量的數(shù)字化測繪軟件，其根本目的就是測圖和制圖。本文主要介紹的是WalkField軟件與其他測繪軟件的主要區(qū)別及其所具有的特定優(yōu)勢。同時(shí)通過對(duì)特定港口工程中地下測繪的實(shí)際研究詳細(xì)介紹了如何應(yīng)用該種軟件對(duì)水下地形的描繪，并提出了若干在實(shí)際繪圖過程中需要注意的一些問題，希望為以后的科學(xué)研究提供一定的理論支持。

關(guān)鍵詞：WalkField軟件；水下地形；測繪

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益普及，電子聲吶等技術(shù)的不斷應(yīng)用的實(shí)際的工程建設(shè)中，尤其是在經(jīng)過最近幾年對(duì)GPS定位技術(shù)在測繪工業(yè)中的不斷應(yīng)用和更新，一種新型的水下地形測量工作軟件——定位軟件與數(shù)字測定儀相結(jié)合的測深系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，這不僅對(duì)水下地形的測繪自動(dòng)化提供了極大的發(fā)展，而且這種技術(shù)也保證了測量的可靠性，保證了工作的順利實(shí)施，為科研提供了準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)今社會(huì)比較成熟的測繪軟件有ZHMAP、SuperMap以及比較新穎的CASS軟件等等。由于我國地形復(fù)雜以及水下地形工作在數(shù)據(jù)采集以及處理方面上對(duì)軟件的使用沒有一個(gè)統(tǒng)一軟件要求，所以由于不同的軟件使用的是數(shù)據(jù)格式不同導(dǎo)致了在測深文件以及測點(diǎn)文件的數(shù)據(jù)接口方面存在這很大的差距。因此，為了保證能夠使水下測繪工作得到很好的保障，在確保正確的數(shù)據(jù)的前提下，還需要綜合考慮操作軟件的可靠性及操作效率，以期望圓滿的完成測繪任務(wù)。

2 WalkField軟件的特點(diǎn)

WalkField軟件是集合多種軟件功能與一體的綜合測繪數(shù)字軟件，基于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫，面向?qū)ο蟆⒒诰W(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的一種圖像一體化的前段數(shù)據(jù)采集工具，此軟件對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量有著特定的要求，GIS數(shù)據(jù)的入庫標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)都可以通過此軟件進(jìn)行處理。

2.1 WalkField軟件的一些優(yōu)勢

該軟件是基于一種國際的GIS標(biāo)準(zhǔn)，是參考此標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理模型進(jìn)行的改良開發(fā)，通過對(duì)操作對(duì)象方式進(jìn)行記錄以及對(duì)物體的空間分布進(jìn)行詳細(xì)的分析描述來進(jìn)行合理的規(guī)劃和研究來進(jìn)行處理，這樣就可以為所有的管理系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一的管理渠道，為各個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)處理提供一個(gè)特定的操作平臺(tái)，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和唯一性。在對(duì)象的處理方面屬于對(duì)圖像的一體化分析，通過對(duì)實(shí)際的地理位置以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)字和文字信息，并將其存放在特定的數(shù)據(jù)庫中，獨(dú)立與其他地段的數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行對(duì)各個(gè)地段之間的相互維護(hù)和管理。

2.2 工程操作的靈活性

WalkField軟件的工程模板包括方案、定義以及特定的編碼體系和代碼，有著一種在實(shí)際工作之前首先定義好的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模板，這種模板對(duì)操作的規(guī)范性有著很好的定義，對(duì)不同行業(yè)的數(shù)據(jù)采集都可以使用該種模板進(jìn)行管理和定義。通過使用已有的模板或者自定義的模板都可以對(duì)各種測繪工程進(jìn)行合理的測定，順利的完成測繪任務(wù)，對(duì)WalkField軟件中提供的航道測量模板可以方便的創(chuàng)建水下地形測量工程。在操作過程中需要使用大量的圖形符號(hào)以及圖形編輯功能，在制圖的過程中避免了對(duì)CAD等制圖軟件的依賴，可以對(duì)點(diǎn)線面等集合類型可以有效的進(jìn)行填充、修改和擴(kuò)充。對(duì)字體有著多種定位方式，可以對(duì)各種文字以及其他的屬性進(jìn)行標(biāo)記和設(shè)置。借助WalkField軟件還可以對(duì)操作坐標(biāo)進(jìn)行整體的移動(dòng)以及大小的變化，并且還可以根據(jù)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)改變來滿足各種視覺的需要。

2.3 數(shù)字地模及工程應(yīng)用

WalkField軟件可以對(duì)三角形網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)的構(gòu)建，可以精確的對(duì)地面高程進(jìn)行表達(dá)，在表達(dá)的過程中可以實(shí)現(xiàn)等高線自動(dòng)生成等等。在進(jìn)行測量的過程中如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)在某些方面存在不合理性或者在等高線的生成過程中出現(xiàn)與國標(biāo)不符合時(shí)，可以進(jìn)行人工的調(diào)整進(jìn)而自動(dòng)標(biāo)注等高線，通過對(duì)三角形網(wǎng)的研究分析，WalkField軟件還可以進(jìn)行對(duì)特定物理量的測定計(jì)算，從而描繪出地形的縱橫斷面圖。通過分析可以對(duì)地理物質(zhì)進(jìn)行快速定位，對(duì)碎布點(diǎn)左邊進(jìn)行誤差分析統(tǒng)計(jì)，對(duì)圖形可以精確的檢查，正確的剔除錯(cuò)誤的信息。

2.4 圖形方式的輸出以及格式

WalkField軟件可以對(duì)圖的各種形式進(jìn)行打印，并且還可以對(duì)打印的偏差進(jìn)行自動(dòng)的糾正，最終通過輸出圖像或者其他的格式文件進(jìn)行圖形的整理。WalkField軟件采用的圖幅管理模式是系統(tǒng)網(wǎng)格，圖幅的大小以及編號(hào)都可以通過這種網(wǎng)格模式進(jìn)行自定義規(guī)劃，而且還可以對(duì)圖幅的編號(hào)進(jìn)行自動(dòng)生成。WalkField軟件的這些功能以及特點(diǎn)在水下地形檢測過程中得到了淋漓盡致的體現(xiàn)，方便了內(nèi)業(yè)的成圖，工作效率得到了很大的提高，在實(shí)際的工程應(yīng)用中取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 WalkField軟件在水下地形成圖中的應(yīng)用

3.1 建立坐標(biāo)系和控制網(wǎng)

對(duì)某地區(qū)水下地形測量需要采用特定地方坐標(biāo)系，采用GPS控制網(wǎng)來對(duì)整個(gè)區(qū)域的水域進(jìn)行控制，靜態(tài)檢測采用雙頻的接收機(jī)，通過將WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為特定區(qū)域的地方坐標(biāo)，需要在特定的水域控制坐標(biāo)下安裝接收機(jī)，每個(gè)接收機(jī)需要檢測5min以上，并將這些坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為特定的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

3.2 水下地形成圖

3.2.1依據(jù)模板建立工程

根據(jù)WalkField軟件中特定的“航道測量”進(jìn)行工程的創(chuàng)建，如果不滿足工程的需要可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改良并加以修改，最終找到滿足自己需要的工程模板。

3.2.2 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入以及水深的編輯

當(dāng)建立了屬于自己的工程模板后，通過對(duì)WalkField 文件中的選項(xiàng)引入數(shù)據(jù)文件，由于各個(gè)區(qū)域的水質(zhì)以及系統(tǒng)自身存在特定的影響因素，在水深數(shù)據(jù)的采集過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)虛假值，其中突跳水深以及零水深等都可能出現(xiàn)一系列的錯(cuò)誤偏差，在這種情況下可以通過編輯水深點(diǎn)來進(jìn)行更正，通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的編輯來輸入正確的水深以及高程，這樣編輯的數(shù)據(jù)時(shí)，注記也同時(shí)得到了更改。

3.2.3 三角網(wǎng)與等高線的分析

在水下地形的描述過程中，等深線是描述水下地形表面高低起伏的一種重要手段，其中在描繪地下圖的過程中，等深線同樣是描述水下地形圖的主要內(nèi)容，WalkField軟件在具有高程的點(diǎn)上都可以自動(dòng)生成等高線的功能，又因?yàn)樵跍y定過程中水深點(diǎn)都是通過探測儀自動(dòng)采集完成的，因此可以通過此軟件功能下的地模菜單下的特定選項(xiàng)來直接完成。在描述的過程中，等高線經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一系列的問題，因此需要進(jìn)行人工的編輯來調(diào)整光滑系數(shù)等實(shí)現(xiàn)等高線的分析管理，通過對(duì)處理好的圖像進(jìn)行標(biāo)注，這樣就完成了圖形的特定描繪，根據(jù)用戶的不同，對(duì)圖像進(jìn)行合理的打印處理。

4 成圖過程中應(yīng)注意的問題

由于在測量過程中需要注意吃水深度的限制問題，因此在對(duì)淺水域的岸邊進(jìn)行工作時(shí)，還需要利用全站儀等特定的設(shè)進(jìn)行對(duì)常規(guī)水深的測量。通過WalkField軟件將全站儀上的數(shù)據(jù)直接讀取到相應(yīng)的圖層上，并且將其與測深儀測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的編輯處理，得到最終的地形圖；由于WalkField軟件具有對(duì)圖層進(jìn)行控制的功能，因此在建立不同的圖層分析時(shí)可以根據(jù)處理文件的不同關(guān)閉與其不同的圖層，避免出現(xiàn)重疊以及錯(cuò)誤處理的現(xiàn)象發(fā)生。

5 結(jié)語

WalkField軟件是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成圖軟件，在特定的水下測量過程中，通過此軟件可以圓滿的完成對(duì)水下地形的成圖工作。此軟件充分的考慮了我國測繪行業(yè)過程中出現(xiàn)的問題以及需要的特定規(guī)定，在完成工程質(zhì)量的同時(shí)更加方便的根據(jù)特殊的地質(zhì)地貌進(jìn)行合理的分析安排，對(duì)特種符號(hào)進(jìn)行跟蹤，在圖形上進(jìn)行地形符號(hào)的使用，這是其他同種類型的軟件無法與之想媲美的，避免了格式的不兼容性。作為一種優(yōu)秀的基礎(chǔ)地形測繪數(shù)字化軟件，在信息化以及數(shù)字化的年代此軟件必將發(fā)揮出其應(yīng)用的功能作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊德鱗.大比例尺數(shù)字測圖的原理方法與應(yīng)用[ M] .北京：清華大學(xué)出版社，1998.

[2] 陳洪云，翟國君.海洋測繪進(jìn)展評(píng)述[ J] .海洋繪，2004，24（1）：63-65.

[3] 高成發(fā)，趙毅.差分GPS水深測量系統(tǒng)在港口工程中的應(yīng)用[ J] .測繪工程，2004，13（3）：16 ～ 19.