工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研制與開發(fā)

劉亮亮

摘 要：在科學(xué)技術(shù)的推動下，先進(jìn)的工程測量設(shè)備不斷被運(yùn)用到工程測量工作中，極大程度上推動我國測繪工作的開展。測量數(shù)據(jù)處理在工程測量與大地測量中占據(jù)重要作用，為此，本文將針對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行研究與探討，分析工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的應(yīng)用價值與意義。

關(guān)鍵詞：工程測量數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng) 研究與開放

中圖分類號：P258 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）06-0-01

隨著社會的不斷發(fā)展，地質(zhì)工程對測量數(shù)據(jù)處理提出更高、更新的要求與標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)處理的自動化、一體化與現(xiàn)代化，是工程測量數(shù)據(jù)處理工作的必然發(fā)展方向。

一、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.近似坐標(biāo)解算

工程測量數(shù)據(jù)處理工作中，控制網(wǎng)平差時應(yīng)運(yùn)用附加條件對其進(jìn)行計算，根據(jù)特定點(diǎn)的近似坐標(biāo)確定平差的誤差方程式，并對測量數(shù)據(jù)實施自動化處理。判斷近似坐標(biāo)時，應(yīng)通過精度評定與平差計算，從而計算出待定點(diǎn)的近似坐標(biāo)。

2.網(wǎng)平差設(shè)計

測量數(shù)據(jù)處理的核心是平差，應(yīng)確保處理過程具有足夠的清晰度，確保工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有擴(kuò)展性。工程測量數(shù)據(jù)量加大，需要通過間接平差計算方法，根據(jù)平差的性質(zhì)從中選擇出一個獨(dú)立的量作為應(yīng)用參數(shù)，使每一個觀測量平差值代表相應(yīng)的參數(shù)函數(shù)，如果參數(shù)函數(shù)屬于非線性函數(shù)，需要先對其進(jìn)行線性化，然后列出相應(yīng)的誤差方程；法方程是由自由項、誤差方程系數(shù)共同組成，參數(shù)的個數(shù)直接決定著法方程的個數(shù)；通過計算法方程，從中推算出相應(yīng)的參數(shù)；通過計算誤差方程，從中求解出觀測量的平差值。通過對網(wǎng)平差進(jìn)行分步計算，得出水準(zhǔn)網(wǎng)平差、平面網(wǎng)平差以及GPS網(wǎng)平差。

二、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開發(fā)工具與技術(shù)

1.面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計

軟件系統(tǒng)項目具有復(fù)雜性，需要根據(jù)軟件的功能與構(gòu)成，將復(fù)雜的問題分解成多個易于管理與控制的小模塊。從面向?qū)ο蟮慕嵌确治觯治雠c設(shè)計主要是發(fā)現(xiàn)問題中的主要對象，按照用戶對事物的認(rèn)知與理解，處理好對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部關(guān)系，構(gòu)建一套具有準(zhǔn)確性與簡潔性的軟件系統(tǒng)對象模型。對問題進(jìn)行分析時，還應(yīng)根據(jù)事物的實際特征、交會方式以及事物之間的聯(lián)系，對其進(jìn)行深入研究與探討；設(shè)計面向?qū)ο髸r，應(yīng)將邏輯對象作為面向?qū)ο蟪绦虻脑O(shè)計原因，根據(jù)對象屬性，設(shè)計出相應(yīng)的內(nèi)部構(gòu)建。

2.建模語言的統(tǒng)一

UML是構(gòu)造軟件系統(tǒng)制品，具有描述性與可視化的應(yīng)用語言，是一種表示法的系統(tǒng)，更是一種建模語言。從UML圖擁有用例圖、類圖、協(xié)作圖、時序圖、狀態(tài)圖、活動圖六種類型，從工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建模中的實際應(yīng)用來看，該系統(tǒng)主要運(yùn)用用例圖與類圖兩種形式。其中“用例圖”，是系統(tǒng)需求通過借助不同的用例描述語言，將用例作為事務(wù)序列，確保每一個事務(wù)均是從系統(tǒng)外部所調(diào)用出來的，使外部事務(wù)與內(nèi)部對象協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互協(xié)作，圍繞對象和系統(tǒng)創(chuàng)造出二者之間的關(guān)聯(lián)體系；“類圖”是工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時的結(jié)構(gòu)形態(tài)，是“類”以及“類”之間關(guān)系的集合。

三、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.開發(fā)目標(biāo)

開發(fā)測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)作為研發(fā)基礎(chǔ)，使數(shù)據(jù)庫與計算機(jī)能夠為工程施工網(wǎng)平差進(jìn)行控制與計算等服務(wù)，使系統(tǒng)具有可靠性、實用性、先進(jìn)性、便捷性、擴(kuò)展性以及友好性。通過運(yùn)用先進(jìn)的計算機(jī)軟件技術(shù)與硬件技術(shù)，對工程中所設(shè)計的各類控制網(wǎng)進(jìn)行智能管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、預(yù)處理、分析等功能的一體化，根據(jù)實際情況選擇與之相匹配的網(wǎng)平差控制方式，并對網(wǎng)平差結(jié)構(gòu)實施可視化輸出工作與管理工作。

2.設(shè)計要求

對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)，結(jié)合網(wǎng)差控制系統(tǒng)的實際情況，完善工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能，處理系統(tǒng)操作方便，提高數(shù)據(jù)處理結(jié)果的可靠性，使整個系統(tǒng)具有較高的容錯性、適用性、兼容性與可擴(kuò)充性。首先，工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)科學(xué)的對工程實踐中所涉及的三維網(wǎng)、平面網(wǎng)、高程網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、審核外業(yè)成果、計算平差，并運(yùn)用多種方法實現(xiàn)對平差計算結(jié)果的輸出和管理；其次，工程測量需要將高斯轉(zhuǎn)換、放樣計算、坐標(biāo)換算、換代計算等常用的計算方式以子系統(tǒng)或者是模塊的形式融入到工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，提高工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的通用性與實用性；其三，根據(jù)測量數(shù)據(jù)處理的功能、流程、習(xí)慣，對測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計輸入模塊、處理模塊、輸出模塊、查詢模塊、附加模塊進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，使每一個模塊均能夠充分發(fā)揮各自作用，為工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供服務(wù)，提高系統(tǒng)的適用性與協(xié)調(diào)性；其四，設(shè)計工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)時，應(yīng)充分意識到用戶在實際使用過程會出現(xiàn)輸入錯誤的情況，需要保證系統(tǒng)能夠?qū)τ脩羲斎氲臄?shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的判別，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與容錯性；其五，為保證工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新，需要定期對系統(tǒng)進(jìn)行升級與拓展，及時添加應(yīng)用系統(tǒng)、功能模塊、網(wǎng)絡(luò)寬帶、支配設(shè)備等功能，推動工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究工作的開展。

四、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸入輸出模塊設(shè)計

工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)具備生成文本文件、表格功能，確保所生成的平差結(jié)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)文件輸入要求。從工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的實際情況來看，該系統(tǒng)具有輸出Excel、CAD等文件，并運(yùn)用ole技術(shù)對Excel、CAD進(jìn)行操作。

五、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢管理模塊設(shè)計

1.數(shù)據(jù)儲存

應(yīng)確保工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有延展性與擴(kuò)充性，為查詢數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)提供方便，應(yīng)在腳本中添加常用的更新操作，對信息進(jìn)行查詢與控制，及時對系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并添加各項更改期數(shù)。工程測量數(shù)據(jù)儲存工作需要依靠流控與SQL語句書寫完成，通過對數(shù)據(jù)的編譯與優(yōu)化，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，對其進(jìn)行儲存。使用應(yīng)用程序時，通過搜索、查找即可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的隨時調(diào)動；運(yùn)行儲存之前，通過運(yùn)用句法、語法對數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容進(jìn)行分析，對執(zhí)行方案進(jìn)行優(yōu)化。

2.平差模塊設(shè)計

對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的平差模塊進(jìn)行設(shè)計時，是系統(tǒng)設(shè)計工作中的一項難點(diǎn)，通過運(yùn)用誤差方程技術(shù)、近似坐標(biāo)計算實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的計算與儲存。從工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的實際應(yīng)用來看，平差模塊呈現(xiàn)獨(dú)立分離狀態(tài)，構(gòu)建動態(tài)鏈接庫。隨著工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的不斷更新，為平方差計算工作提供便利。

總結(jié)

對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，需要從關(guān)鍵技術(shù)處理、系統(tǒng)開發(fā)工具、總體設(shè)計、模塊設(shè)計等多方面入手，確保所研制工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)符合實際要求與需要。

參考文獻(xiàn)

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