地理信息數(shù)據(jù)獲取方法范文

時(shí)間:2023-11-28 18:34:33

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地理信息數(shù)據(jù)獲取方法

篇1

【關(guān)鍵詞】 空間數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)采集 數(shù)字石化

地理信息系統(tǒng)是將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來,經(jīng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)分析、處理之后,結(jié)果以圖、表、曲線甚至三維立體虛擬現(xiàn)實(shí)圖形等形式反映出來,提高了人們的認(rèn)識(shí)能力和信息處理能力,為科學(xué)管理和決策提供了重要手段。用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間表示特性對石化企業(yè)進(jìn)行管理,不僅是石化企業(yè)的發(fā)展需要,同時(shí)也帶動(dòng)企業(yè)數(shù)字化管理水平的提高,還會(huì)在裝置安穩(wěn)長滿優(yōu)生產(chǎn)、檢維修管理、安全環(huán)保管理中起到重要的作用。

空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的處理對象。空間數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量在很大程度上決定了地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。也就是說,空間數(shù)據(jù)源、空間數(shù)據(jù)的采集手段、生產(chǎn)工藝、數(shù)據(jù)質(zhì)量都直接影響著地理信息系統(tǒng)在石化企業(yè)的應(yīng)用潛力、成本和效率。地理信息數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量,直接影響到后續(xù)工作以及整個(gè)石化廠區(qū)數(shù)據(jù)真實(shí)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,因此,數(shù)據(jù)采集工作在地理信息系統(tǒng)中具有非常重要的意義。

使用地理信息數(shù)據(jù)采集工具在石化企業(yè)內(nèi)進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)采集,為使采集到的地理信息數(shù)據(jù)精確、可用,如何高效率的使用工具,使其更好地為生產(chǎn)服務(wù)。本文總結(jié)了幾種常用的數(shù)據(jù)獲取方法,分析了各種采集方法的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍。

1 地理信息數(shù)據(jù)采集工具及采集方法

地理信息數(shù)據(jù)來源非常廣泛,有通過全站儀等傳統(tǒng)手段實(shí)測獲得,也有通過航天航空遙感、GPS等技術(shù)靠信號、高解析度相片獲得。下面主要介紹石化企業(yè)常見的幾種數(shù)據(jù)采集方法。

1.1 地圖結(jié)合廠區(qū)設(shè)計(jì)圖紙

由于石化廠區(qū)主要以塔、罐等為主,大部分的建筑平面坐標(biāo)可以由現(xiàn)有的圖紙或者數(shù)字化的二維坐標(biāo)得到,塔、罐等的高度信息可以由設(shè)計(jì)圖紙得出,兩者相結(jié)合,就可以得到其三維數(shù)據(jù)。這種方法實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡單,且有較高的精度。但是需要專業(yè)的技術(shù)人員來讀取,對數(shù)據(jù)處理人員要求也較高,同時(shí)需要輸入大量數(shù)據(jù)資料,工作量非常大。而且由于石化企業(yè)的特殊性,許多設(shè)計(jì)圖紙屬于保密資料或內(nèi)部資料,獲取相對困難。

1.2 全站儀數(shù)字測量

全站儀全稱為全程全站式電子速距儀,是一種集經(jīng)緯儀、電子測距儀外部計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)為一體的現(xiàn)代光學(xué)測量儀器。它可以在一個(gè)展位完成水平角、垂直角、距離、高差測量的全部測量工作。全站儀是測繪行業(yè)中使用最廣泛的儀器之一,它在數(shù)據(jù)處理的快速與準(zhǔn)確性上有很大的優(yōu)勢,同時(shí)由于它不需要衛(wèi)星信號,不受室內(nèi)室外、樹下、高樓等因素影響。但是全站儀需要通視,測程短(雖然理論上全站儀在三棱鏡的支持下可做到三公里左右的測程,但由于其望遠(yuǎn)鏡放大倍率和必須通視因素的影響,一般都用來做1公里內(nèi)的測量),成圖多由點(diǎn)、線段構(gòu)成,無法直觀顯示的缺點(diǎn)。

1.3 GPS數(shù)字測量

GPS是英文“Global Positioning System”的簡稱,即“全球定位系統(tǒng)”,是一種具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS的基本原理是:衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的參數(shù)和時(shí)間信息,用戶接收到這些信息后,經(jīng)過計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間等信息。這種測量儀器它的優(yōu)點(diǎn)是:不需要通視,可全天候作業(yè),同時(shí)不受常規(guī)的多個(gè)技術(shù)條件限制。缺點(diǎn)則是精度相對全站儀較差,受衛(wèi)星信號以及周邊建筑物遮擋限制。

1.4 三維激光掃描儀

三維激光掃描儀是由發(fā)射的激光脈沖,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)棱鏡,射向目標(biāo),然后通過探測器,接收并記錄反射回來的激光脈沖信號來捕獲數(shù)據(jù),最后經(jīng)過軟件后處理建模輸出。傳統(tǒng)的測量方法是基于單點(diǎn)測量的,無法充分體現(xiàn)物體的幾何外形。而三維激光掃描儀所采用的高精度測量技術(shù),可以獲得清晰形象的點(diǎn)云數(shù)據(jù),充分表達(dá)物體的幾何外形。

地面三維激光掃描作為一種新型的集成數(shù)據(jù)獲取手段,它首先是對傳統(tǒng)測量數(shù)據(jù)獲取方式的一個(gè)補(bǔ)充,是測量工具箱中眾多工具的一種。從它目前在石化企業(yè)的應(yīng)用上看,仍存在著自身和應(yīng)用上的不足。如,由于需要設(shè)置標(biāo)靶分站掃描,對現(xiàn)場環(huán)境要求較高;特定的材料對激光光源的反射特性不敏感使得掃描出現(xiàn)盲區(qū);單站數(shù)據(jù)誤差較小,但拼接后誤差較大,需要全站儀進(jìn)行控制;對復(fù)雜物體細(xì)節(jié)表現(xiàn)的也不夠理想,需要全站儀打點(diǎn)配合。

2 結(jié)語

我們通過地理信息軟件對石化企業(yè)繁冗的地上物體進(jìn)行圖、問、表等數(shù)字化管理,不僅是對企業(yè)的安全評價(jià)、還為高危險(xiǎn)區(qū)域從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、事故前預(yù)警、事故中正確處理到事故后快速反應(yīng),管理決策提供了科學(xué)依據(jù)。一旦開發(fā)出實(shí)用的空間數(shù)據(jù)獲取的高效方法,必將拓展地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,同時(shí)為企業(yè)現(xiàn)階段的“數(shù)字石化”建設(shè),對豐富地理信息的理論和技術(shù),都將起到極大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn):

篇2

【關(guān)鍵詞】工程勘察;地理信息系統(tǒng);結(jié)構(gòu);查詢

1、前言

地理信息系統(tǒng)(GIS)的主要功能和特征是處理各種空間實(shí)體和空間關(guān)系。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形處理技術(shù)的飛速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)(GIS)在工程勘察中的應(yīng)用變得日益廣泛。巖土工程勘察設(shè)計(jì)涉及到大量的數(shù)據(jù)處理、圖件繪制、自動(dòng)計(jì)算、輔助決策工作,是一種較為綜合的工作,與地理信息系統(tǒng)(GIS)的功能極為契合,能夠大幅度地提高工程勘察工作效率和準(zhǔn)確性,節(jié)省人力物力資源,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

2、地理信息系統(tǒng)(GIS)的特征

地理信息系統(tǒng)(GIS)是一門以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的新興的空間信息技術(shù),經(jīng)過長期的發(fā)展與改進(jìn)已成為一種能夠進(jìn)行空間分析、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)輸出等功能的空間處理方法和技術(shù)。它可以對空間地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、運(yùn)算、描述、存儲(chǔ)和顯示,同時(shí)處理不同的地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及它們相應(yīng)的關(guān)系,包括空間地理數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等。地理信息系統(tǒng)(GIS)在工程勘察中的應(yīng)用,理論方法上是可行的,技術(shù)手段也是處于先進(jìn)水平的,在現(xiàn)階段是一種強(qiáng)有力的應(yīng)用技術(shù)。

20世紀(jì)后期,伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,為了收集和整理工程勘察信息,地理信息系統(tǒng)(GIS)得到了廣泛的應(yīng)用,以地理信息系統(tǒng)(GIS)為基礎(chǔ)的工程勘察信息系統(tǒng)從先前的開發(fā)階段進(jìn)入到真正的實(shí)際應(yīng)用階段。據(jù)有關(guān)資料顯示,美國加利福尼亞MeuloPark地調(diào)局的BabbEar1E是最早將地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用于工程勘察研究的,BabbEar1E于1986年在自己的研究中引用GIS的數(shù)字繪圖、數(shù)字處理和數(shù)據(jù)管理等功能。隨后,GIS被許多學(xué)者應(yīng)用在工程勘察研究工作中。

我國的地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)起步相對較晚,20世紀(jì)90年代中后期,科研院所和高等院校將地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)全面引入滑坡區(qū)域分析之后地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)在工程勘察方面的應(yīng)用才得到了快速的發(fā)展,并且通過數(shù)學(xué)方法(層次分析法、模糊評判法、統(tǒng)計(jì)分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、因子疊加法、主成份分析法和信息量法等),以GIS軟件作為技術(shù)平臺(tái)來研究工程勘察的易損性、危險(xiǎn)性和分線評價(jià)系統(tǒng)。

有學(xué)者通過地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),運(yùn)用貢獻(xiàn)率法在勘察三峽水利工程時(shí),重點(diǎn)研究了三峽庫區(qū)地層對滑坡發(fā)育的影響及斜坡坡度、斜向,定量的給出了二者之間的關(guān)系,即地層、坡度、坡向?qū)ζ露劝l(fā)育的貢獻(xiàn)。同時(shí),還通過信息量模型,重點(diǎn)研究了三峽庫區(qū)云陽巫山段地層因素對滑坡發(fā)育的影響。通過對研究區(qū)內(nèi)205個(gè)已有滑坡樣本點(diǎn)的分析,得出了對滑坡的產(chǎn)生最為有利的地層要素。

3、地理信息系統(tǒng)(GIS)在工程勘察中的作用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,涉及到越來越多的建設(shè)項(xiàng)目,從而使得工程勘察活動(dòng)在廣度和深度上都達(dá)到了較大的規(guī)模,這些工程勘察資料具有很高的重復(fù)利用價(jià)值。但是令人遺憾的是,各個(gè)工程勘察單位所擁有的勘探資料較為零散,在這種情況下,將這些已有資料整合在一起,那么必然會(huì)對整體研究和評價(jià)整個(gè)區(qū)域的工程地質(zhì)條件極為有利,也能夠?yàn)閹r土工程建設(shè)、工程項(xiàng)目規(guī)劃、城市建設(shè)提供較為有益的指導(dǎo)。而利用地理信息系統(tǒng)(GIS)恰好可以對大量的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地管理,還能夠提供較為方便的空間分析信息,所以,在工程勘察中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)是必然的發(fā)展趨勢。地理信息系統(tǒng)(GIS)在工程勘察中的作用主要有四點(diǎn)。

(1)地理信息系統(tǒng)(GIS)支持可視化操作,這樣一來,就使得工程勘察具有可視化操作的功能。

(2)地理信息系統(tǒng)(GIS)具備拓?fù)浏B加、緩沖區(qū)分析、數(shù)字地形分析等空間分析能力,功能較為全面,從而為建立完善的輔助決策模型、評價(jià)分析模型提供了較好的借鑒。

(3)工程勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)具有內(nèi)容復(fù)雜化和形式多樣化的突出特點(diǎn),傳統(tǒng)的工程勘察設(shè)計(jì)系統(tǒng)是完全無法滿足這樣的數(shù)據(jù)需求。而地理信息系統(tǒng)(GIS)卻能夠較好地滿足這個(gè)要求,對工程勘查數(shù)據(jù)的全面信息能夠通過高度集成的空間實(shí)體、圖形圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)來進(jìn)行管理。同時(shí),地理信息系統(tǒng)(GIS)還能夠提供全面的信息支持,便于構(gòu)建決策系統(tǒng)與輔助評價(jià)系統(tǒng),建立合理、科學(xué)的分析模型與設(shè)計(jì)模型。

(4)地理信息系統(tǒng)(GIS)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力與數(shù)據(jù)處理能力,能夠?qū)こ炭辈焯峁└觾?yōu)質(zhì)、更加廣泛的信息數(shù)據(jù)。

4、工程勘察地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及查詢

在工程勘察地理信息系統(tǒng)中,擬建工程附近工程地質(zhì)情況、歷年最高水位、地震場地類別、水文地質(zhì)分區(qū)、第四紀(jì)土層厚度等數(shù)據(jù)是與地理位置有關(guān)的。

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,需要調(diào)用有關(guān)知識(shí)庫中的數(shù)據(jù)時(shí),可在系統(tǒng)中直接啟動(dòng)CITYSTAR的圖形查詢模塊CITYSTAR-VIEW。通過對地圖的放縮、平移,可以很快找到要查詢的地點(diǎn),選擇要查詢的圖層,在相應(yīng)的地理位置單擊鼠標(biāo),即可顯示該圖層的有關(guān)信息。

參考文獻(xiàn)

[1]王小明,樸春德.基于GIS的電力工程勘察信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào),2011(02):167-169.

[2]于春紅. 城市工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立與應(yīng)用[J].城市勘測. 2009(06):120-124.

[3]趙德君,王寶軍.任意地質(zhì)圖剖面生成的方法探討[J].西部探礦工程,2005(03):133-136.

篇3

關(guān)鍵詞:地理信息行業(yè);地理信息數(shù)據(jù)采集;機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù);GI

一、地理信息行業(yè)及數(shù)據(jù)采集概念

地理信息行業(yè)是以地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感、導(dǎo)航衛(wèi)星定位系統(tǒng)等地理信息技術(shù)為基礎(chǔ),以地理信息資源的生產(chǎn)和服務(wù)為核心的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

按產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分,地理信息產(chǎn)業(yè)可以分為地理信息制造業(yè)、地理信息軟件業(yè)及地理信息服務(wù)業(yè)。地理信息制造業(yè)是地理信息產(chǎn)業(yè)鏈的上游,包括如地理影像信息、波形圖、碎步點(diǎn)等原始數(shù)據(jù)采集獲取及其設(shè)備的生產(chǎn),信息商品包括各種GPS設(shè)備、影像掃描設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備及各種測量原始數(shù)據(jù)等;地理信息軟件業(yè)是數(shù)據(jù)的處理和生產(chǎn),信息商品包括各種地理信息系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)采集軟件、成果展示軟件以及管理和決策軟件;地理信息服務(wù)業(yè)中的信息商品包括各種電子地圖和模擬地圖產(chǎn)品的增值服務(wù)、信息咨詢等。

由此可見,地理信息數(shù)據(jù)采集是地理信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),是地理信息產(chǎn)業(yè)及相關(guān)服務(wù)的第一步。

二、行業(yè)現(xiàn)狀

地理信息行業(yè)是以現(xiàn)代測繪技術(shù)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的綜合性高技術(shù)產(chǎn)業(yè),目前其應(yīng)用領(lǐng)域已涵蓋規(guī)劃、國土、城管、公安、工商、稅務(wù)、環(huán)保、房產(chǎn)、衛(wèi)生、藥監(jiān)等30多個(gè)領(lǐng)域。

2014年1月《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》出臺(tái),地理信息產(chǎn)業(yè)被納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)范疇,上升為國家戰(zhàn)略。政策支持相繼出臺(tái),我國地理信息產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入飛躍期。根據(jù)國家發(fā)展改革委會(huì)同國家測繪地信局組織編制印發(fā)的《國家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2014―2020年)》,“十二五”以來,產(chǎn)業(yè)服務(wù)總值年增長率30%左右,截至2013年底,企業(yè)達(dá)2萬多家,從業(yè)人員超過40萬人,年產(chǎn)值近2600億元。到2020年,政策法規(guī)體系基本建立,結(jié)構(gòu)優(yōu)化、布局合理、特色鮮明、競爭有序的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局初步形成。科技創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)應(yīng)用取得重大突破,形成一批具有較強(qiáng)國際競爭力的龍頭企業(yè)和較好成長性的創(chuàng)新型中小企業(yè),擁有一批具有國際影響力的自主知名品牌。產(chǎn)業(yè)保持年均20%以上的增長速度,2020年總產(chǎn)值將超過8000億元,成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)。

國家測繪地理信息局就《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》答問指出,近年來我國地理信息產(chǎn)業(yè)年均增速超過25%,《意見》根據(jù)對地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的預(yù)測和我國近年來地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際,提出了未來發(fā)展目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)可概況為:一條主線,四大目標(biāo)。“一條主線”,就是以形成地理信息獲取、處理、應(yīng)用為主的成熟產(chǎn)業(yè)鏈為主線。地理信息應(yīng)用位于地理信息產(chǎn)業(yè)鏈的下游,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域,也是最具潛力的領(lǐng)域。“四大目標(biāo)”,就是用5~10年時(shí)間,在市場主體方面,形成若干個(gè)龍頭企業(yè)和一批充滿活動(dòng)的中小型企業(yè)。

三、幾種地理信息數(shù)據(jù)采集方法對比

目前,地理信息數(shù)據(jù)獲取產(chǎn)業(yè)中,針對大地工程測量的方法主要包括:傳統(tǒng)人工測量方法、航空攝影、機(jī)載雷達(dá)攝影(LIDAR)、機(jī)載合成孔徑雷達(dá)測量(SAR)等,幾種主要測量方法優(yōu)劣對比情況如下:

四、機(jī)載激光雷達(dá)攝影技術(shù)介紹

激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging,簡稱LIDAR)大致分為機(jī)載和地面兩大類,其中機(jī)載激光雷達(dá)是一種安裝在飛機(jī)上的機(jī)載激光探測和測距系統(tǒng),可以量測地面物體的三維坐標(biāo)。機(jī)載激光雷達(dá)是一種主動(dòng)式對地觀測系統(tǒng),是90年代初首先由西方國家發(fā)展起來并投入商業(yè)化應(yīng)用的一門新興技術(shù)。它集成激光測距技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、慣性測量單元差分定位技術(shù)于一體,該技術(shù)在三維空間信息的實(shí)時(shí)獲取方面產(chǎn)生了重大突破,為獲取高時(shí)空分辨率地球空間信息提供了一種全新的技術(shù)手段。它具有自動(dòng)化程度高、受天氣影響小、數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期短、精度高等特點(diǎn)。機(jī)載LIDAR傳感器發(fā)射的激光脈沖能部分地穿透樹林遮擋,直接獲取高精度三維地表地形數(shù)據(jù)。機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)軟件數(shù)據(jù)處理后,可以生成高精度的數(shù)字地面模型DTM、等高線圖,具有傳統(tǒng)攝影測量和地面常規(guī)測量技術(shù)無法取代的優(yōu)越性。

機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)主要包括:

(1)激光測量裝置。它的數(shù)據(jù)發(fā)射量和功率非常大,每秒最多可發(fā)射12.5萬個(gè)激光點(diǎn),測量距離為離地面30~2500m。測量到地面的激光點(diǎn)密度最高可達(dá)65個(gè)/m2,正常飛行高度情況下(航高800m),在植被比較茂密的地區(qū)也有一定量的激光點(diǎn)射到地面上。

(2)GPS接收機(jī)。通過接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)精確測定出設(shè)備的空間位置,再通過后處理技術(shù)與地面基站進(jìn)行差分計(jì)算,精確求得飛行軌跡。

(3)慣性測量裝置(IMU)。由裝置將接收到的GPS數(shù)據(jù),經(jīng)過處理,求得飛行運(yùn)動(dòng)的軌跡,根據(jù)軌跡的幾何關(guān)系及變量參數(shù),推算出未來的空中位置,從而測算出該測量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)和將來的空間向量。

(4)數(shù)碼相機(jī)。采用高分辨率數(shù)碼相機(jī),在1000m的飛行高度,影像地面分辨可達(dá)到250px,可以獲得高清晰的影像。通過影像與激光點(diǎn)數(shù)據(jù)整合處理后,可以得到依比例、帶坐標(biāo)和高程的正射影像圖。在不同航高下,可以按需要得到1:250~1:10000不同比例尺的正射影像。

(5)其他相關(guān)設(shè)備。其他相關(guān)裝備有飛機(jī)、計(jì)算機(jī)、專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件等,用于完成諸如數(shù)據(jù)解算、圖像解壓、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、點(diǎn)云分類、影像拼接、影像勻色等主要工序,其技術(shù)較穩(wěn)定、成熟,自動(dòng)化程度高。

五、未來發(fā)展

目前,全國引進(jìn)激光雷達(dá)技術(shù)設(shè)備的企業(yè)不超過30家,真正采用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)從事測繪生產(chǎn)的更少,如廣州建通測繪技術(shù)開發(fā)有限公司2008年即主要應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn),屬于該領(lǐng)域先驅(qū),大部分購入設(shè)備企業(yè)屬于科技、學(xué)校、國有單位,主要用于研發(fā)和作為本單位的生產(chǎn)保障。

由于機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在地理信息測量方面具有測量精度高、人工投入低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)出效率高及數(shù)據(jù)可編輯能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合靈活的搭載方式,LiDAR技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)測繪、道路工程、電力電網(wǎng)、水利、石油管線、海岸線及海島礁、數(shù)字城市等領(lǐng)域,提供高精度、大比例尺(1:500至1:10000)的空間數(shù)據(jù)成果。隨著市場接受度的不斷提高及實(shí)踐測量經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的不斷豐富,機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在地理信息數(shù)據(jù)采集及分析領(lǐng)域的市場空間將更加廣闊。

參考文獻(xiàn):

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[2] 國家測繪地理信息局.測繪地理信息科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃[Z].2012.

篇4

1攝影測量與遙感學(xué)的發(fā)展趨勢

攝影測量與遙感學(xué)作為基于影像的空間信息科學(xué),是地球空間信息學(xué)的核心。地球空間信息學(xué)是空間數(shù)據(jù)的采集、量測、分析、存貯、管理、顯示和應(yīng)用的集成科學(xué)與技術(shù),屬于現(xiàn)代空間信息科學(xué)與技術(shù)的范疇。2004年,美國勞動(dòng)部把地球空間信息技術(shù)與納米和生物技術(shù)一起列為當(dāng)今最具發(fā)展?jié)摿Φ娜蠹夹g(shù),其發(fā)展有以下幾方面的趨勢。

1.1空間信息獲取的發(fā)展趨勢

地球空間信息獲取的發(fā)展趨勢具有多平臺(tái)、多傳感器、多比例尺和高光譜、高空間、高時(shí)間分辨率以及空天地一體化的明顯特征。隨著航天技術(shù)、通信技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,人們將可以從各種航天、近空間、航空和地面平臺(tái)上用紫外、可見光、紅外、微波、合成孔徑雷達(dá)、激光雷達(dá)、太赫茲等多種傳感器獲取多種比例尺的目標(biāo)影像,大大提高其空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率,形成天地一體化攝影測量與遙感的數(shù)據(jù)獲取方法,為人們提供愈來愈多的影像和非影像數(shù)據(jù)。

隨著新一代全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)的發(fā)展,定位系統(tǒng)將以更高的精度自動(dòng)測定各類傳感器的空間位置和姿態(tài),從而實(shí)現(xiàn)無地面控制的高精度、實(shí)時(shí)攝影測量與遙感。

1.2空間信息處理的發(fā)展趨勢

地球空間信息處理和信息提取的發(fā)展趨勢是走向定量化、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化。目前,攝影測量與遙感所存在的一個(gè)突出問題是數(shù)據(jù)海量、信息不足、知識(shí)難求。利用網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算給解決這一問題帶來了新的機(jī)遇。

1.3空間信息管理的發(fā)展趨勢

地球空間信息管理與分析的發(fā)展趨勢是走向信息共享、互操作和網(wǎng)格化。從網(wǎng)格計(jì)算的資源共享和協(xié)同計(jì)算觀點(diǎn)看,目前,地理信息系統(tǒng)已從單機(jī)GIS系統(tǒng)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)地理信息系統(tǒng)(Web-GIS和Mobile-GIS),下一步將走向網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)(Grid-GIS)。為此,需要解決地理空間數(shù)據(jù)存在的時(shí)間基準(zhǔn)不一致、空間基準(zhǔn)不一致、數(shù)據(jù)格式不一致和語義不一致引起的問題。空間基準(zhǔn)不一致引起的問題可以采用全球地心坐標(biāo)系或坐標(biāo)變換來解決;數(shù)據(jù)格式不一致可以用互操作軟件解決;時(shí)態(tài)和語義不一致引起的問題較難解決。前者要解決空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新或建立時(shí)空地理信息系統(tǒng),后者需要一個(gè)基于本體的空間信息語義網(wǎng)格來處理這些語義的差異,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格技術(shù)下空間信息的共享和互操作。

1.4空間信息應(yīng)用的發(fā)展趨勢

地球空間信息成果應(yīng)用的發(fā)展趨勢是成果的多樣化和應(yīng)用的大眾化與普適化。未來的地球空間信息成果產(chǎn)品可以是矢量的或柵格的,可以是圖形的或影像的,可以是二維的或三維的,可以是靜態(tài)圖像或連續(xù)動(dòng)畫視頻圖像,可以是多媒體或流媒體,可以是虛擬現(xiàn)實(shí)或可測的實(shí)景影像,也可以是上述各種形式產(chǎn)品的融合與集成。長期以來,攝影測量與遙感主要面向地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的應(yīng)用,作為基于影像的空間信息科學(xué),它除了將繼續(xù)在影像城市、虛擬數(shù)字地球和地理環(huán)境中得到應(yīng)用之外,還有很大的潛力用于工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)診斷、文化遺產(chǎn)保護(hù)等方面。如果將原始或加工后的影像連同它們的方位元素和測量工具軟件一起作為產(chǎn)品,則用戶可在Web2.0環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自己的按需測量和按需解譯,從而實(shí)現(xiàn)地球空間信息成果應(yīng)用的大眾化與普適化。

1.5新地理信息時(shí)代的出現(xiàn)

隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)與Web2.0的出現(xiàn),一個(gè)新的地理信息時(shí)代悄然而來。新地理信息時(shí)代的服務(wù)對象不僅包括專業(yè)用戶,而且包括普通大眾用戶。在新地理信息時(shí)代,可實(shí)現(xiàn)專業(yè)人員和大眾用戶互動(dòng),共同參與按需服務(wù)。服務(wù)環(huán)境是圖形、圖像和多媒體,服務(wù)的提供和實(shí)現(xiàn)都是動(dòng)態(tài)的。

2攝影測量與遙感學(xué)的發(fā)展重點(diǎn)

隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要,中國的地球空間信息科學(xué)與技術(shù)包括攝影測量與遙感在內(nèi),在今后若干年內(nèi)將出現(xiàn)更加飛速發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。我們要堅(jiān)持自力更生,自主創(chuàng)新,努力工作,并虛心向世界各國同行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)和吸收世界各國的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),圍繞創(chuàng)建我國和諧社會(huì),以空間信息服務(wù)為中心,建立一個(gè)智能化和實(shí)時(shí)化的地球空間信息服務(wù)體系。未來幾年內(nèi)的發(fā)展重點(diǎn)簡述如下。

2.1發(fā)展先進(jìn)的高分辨率對地觀測系統(tǒng)

為了進(jìn)一步推動(dòng)中國遙感對地觀測的發(fā)展,首先要抓好空間信息的數(shù)據(jù)源。2005~2020年,《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》指出:發(fā)展基于衛(wèi)星、飛機(jī)和平流層飛艇的高分辨率(dm級)先進(jìn)對地觀測系統(tǒng),發(fā)射一系列的高分辨率遙感對地觀測衛(wèi)星,建成覆蓋可見光、紅外、多光譜、超光譜、微波、激光等觀測譜段的高中低軌道結(jié)合的、具有全天時(shí)、全天候、全球觀測能力的大氣、陸地、海洋先進(jìn)觀測體系。到2020年,建成穩(wěn)定的運(yùn)行系統(tǒng),提高我國空間數(shù)據(jù)的自給率,形成空間信息產(chǎn)業(yè)鏈。

2.2構(gòu)建面向?qū)崟r(shí)服務(wù)的廣義空間信息網(wǎng)格(GSIG)

地上的全球信息網(wǎng)格與天上的智能傳感器網(wǎng)格相集成,形成全球的廣義空間信息網(wǎng)格。廣義空間信息網(wǎng)格指的是在網(wǎng)格技術(shù)的支持下,在信息網(wǎng)格上運(yùn)行的天、空、地一體化地球空間數(shù)據(jù)獲取、信息處理、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和智能服務(wù)的新一代整體集成的實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)空間信息系統(tǒng)。

2.3加強(qiáng)高性能空間信息處理與分析技術(shù)的研究,解決應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

為推動(dòng)空間信息技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)一步加強(qiáng)高性能遙感圖像處理與分析技術(shù),突破高精度定標(biāo)與定位、寬帶微波成像修正、遙感圖像超分辨率分析與相干處理、多源衛(wèi)星遙感影像自動(dòng)配準(zhǔn)與融合、高空間分辨率影像目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、高光譜影像地物精細(xì)分類、基于遙感機(jī)理模型的地物參數(shù)的定量反演與同化等技術(shù);發(fā)展復(fù)雜地表環(huán)境下的地物信息自動(dòng)提取與定量分析技術(shù),突破空間信息自主加載、維護(hù)、復(fù)合匹配與服務(wù)等技術(shù),開發(fā)具備自我維護(hù)功能的空間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件系統(tǒng)。突破動(dòng)態(tài)交通信息的獲取、融合、分析、預(yù)測與動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)基于動(dòng)態(tài)交通信息的智能導(dǎo)航與位置服務(wù)軟件,建立應(yīng)用系統(tǒng),為開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代位置服務(wù)與智能導(dǎo)航系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

篇5

在進(jìn)行高中地理信息技術(shù)的教學(xué)時(shí),首要的培養(yǎng)目標(biāo)就是加深學(xué)生對于地理信息技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)。基本的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生對于地理信息技術(shù)的概念以及相關(guān)的核心技術(shù)、遙感技術(shù)的概念以及實(shí)際應(yīng)用;地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成以及應(yīng)用領(lǐng)域;全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成及其應(yīng)用、電子地圖的概念及生活中的運(yùn)用;基于地理信息技術(shù)的數(shù)字地球的概念等一些基本的有關(guān)地理信息技術(shù)概念的學(xué)習(xí)和掌握。在教學(xué)的過程中,教師要抓住教學(xué)的重點(diǎn),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解有關(guān)地理信息技術(shù)相關(guān)概念的含義,對于一些超出當(dāng)前學(xué)生認(rèn)知水平的難點(diǎn)只需進(jìn)行簡單的介紹,讓學(xué)生適當(dāng)?shù)牧私饧纯伞?/p>

2實(shí)踐目標(biāo)——運(yùn)用能力的培養(yǎng)

地理信息技術(shù)教學(xué)過程離不開教學(xué)實(shí)踐,因此教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標(biāo),就是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用地理信息技術(shù)來解決實(shí)際問題的能力,主要有以下幾個(gè)方面:

2.1初步掌握遙感圖像的讀圖技巧遙感技術(shù)是地理信息技術(shù)中的一個(gè)重要的組成部分,因此學(xué)習(xí)遙感圖像的判讀是地理信息技術(shù)教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容。讀圖的基礎(chǔ)就是對于一些地物的形狀、顏色等遙感圖像的特征要十分熟悉。例如,遙感圖像上人工建筑物的顏色往往會(huì)呈現(xiàn)淺藍(lán)色或者是灰白色;天然湖泊的邊界往往比較圓滑。同時(shí),還要學(xué)會(huì)借助已知的地物來推斷未知地物。例如,與村莊或者城市相連的線狀地物往往是小路,而與湖泊相連的往往是河流等。在教學(xué)過程中,教師要注意為學(xué)生展示相關(guān)的遙感圖像,培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力。

2.2GPS手持機(jī)定位導(dǎo)航的實(shí)踐當(dāng)前GPS在生活中的應(yīng)用越來越多,其強(qiáng)大的導(dǎo)航功能更是受到了越來越多的青睞。目前,GPS手持機(jī)的人機(jī)界面更加人性化,操作也更加簡單方便,使得GPS實(shí)際運(yùn)用的教學(xué)難度也進(jìn)一步降低。在地理信息技術(shù)教學(xué)的過程中,教師要安排相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)來讓學(xué)生掌握GPS手持機(jī)的操作和使用。例如,教師可以開展野外拉練等活動(dòng),讓學(xué)生利用GPS手持機(jī)的導(dǎo)航功能來指導(dǎo)學(xué)生向著目標(biāo)地前進(jìn),在實(shí)際應(yīng)用的過程中讓學(xué)生掌握GPS的導(dǎo)航定位功能的應(yīng)用。

2.3掌握一些簡單的GIS軟件的操作運(yùn)用目前有很多GIS軟件,其功能也是多種多樣。常用的GIS軟件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技術(shù)教學(xué)過程中,要使學(xué)生對至少一種相關(guān)的GIS軟件的操作能夠基本的掌握,同時(shí)能利用相關(guān)的軟件來實(shí)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)的處理和加工。在GIS軟件學(xué)習(xí)的過程中主要培養(yǎng)以下能力:數(shù)據(jù)表的建立、簡單的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷鍵的使用、通過網(wǎng)絡(luò)GIS地圖查詢相關(guān)的地理信息、利用GIS軟件制作一些專題地圖等,進(jìn)一步提高學(xué)生對GIS軟件的實(shí)際應(yīng)用能力。

3發(fā)展目標(biāo)——思想認(rèn)識(shí)的加深

3.1認(rèn)識(shí)到地理信息技術(shù)的重要性地理信息技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取以及分析和處理能力在社會(huì)上的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際的教學(xué)過程中,教師要讓學(xué)生對于地理信息技術(shù)在中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮的作用有更加深刻的認(rèn)識(shí),讓其感受到地理信息技術(shù)在國家進(jìn)行建設(shè)決策過程中起到的支持作用。同時(shí),它在生活中實(shí)際應(yīng)用也進(jìn)一步拓展了人們的生活空間,使人們的生活更加便利舒適,進(jìn)而讓學(xué)生在對于地理信息技術(shù)的重要性有著充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)學(xué)生對于地理信息技術(shù)應(yīng)用的意識(shí)。

3.2注重地理信息安全的保護(hù)在地理信息技術(shù)教學(xué)的過程中,還要注重學(xué)生的地理信息安全意識(shí)的培養(yǎng)。目前信息安全是網(wǎng)絡(luò)安全中一個(gè)極為重要的組成部分,一些不合法的地理信息的應(yīng)用可能會(huì)給他人帶來重大的損失甚至有可能觸及法律。在地理信息獲取和使用的過程中,要提高學(xué)生的地理信息安全保護(hù)意識(shí),不將一些重要的地理信息外泄,不一些虛假的地理信息,不因個(gè)人利益而隨意篡改地理信息,不竊取個(gè)人使用權(quán)限之外的地理信息等,加強(qiáng)學(xué)生對于地理信息安全的保護(hù)意識(shí),進(jìn)一步規(guī)范地理信息技術(shù)的使用。

4結(jié)語

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關(guān)鍵詞:測繪;地理信息系統(tǒng);應(yīng)用;優(yōu)缺點(diǎn)

Abstract: This paper, starting from the application of Mapping mapping in the Geographic Information Mapping System (Application of MAPGIS), introduced the use of topographic cadastral mapping in geographic information system, analyzed their advantages and disadvantages, I hope to help the development of surveying and mapping industry.Key words: mapping; geographic information systems; application; advantages and disadvantages

中圖分類號:P217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:

按照國務(wù)院相關(guān)通知的要求,第二次全國土地調(diào)查主要任務(wù)包括:開展農(nóng)村土地調(diào)查和城鎮(zhèn)土地調(diào)查,掌握城市建成區(qū)、縣城所在地建制鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)土地狀況;建設(shè)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)調(diào)查信息的互聯(lián)共享。針對要求中提出的建立縣市級1:10000利用現(xiàn)狀圖的采集、繪制和建庫工作要求,可以采用GIS軟件進(jìn)行測繪地圖的繪制。

一、GIS簡介和使用

近幾年來,MAPGIS廣泛應(yīng)用于測繪遙感、環(huán)境治理、災(zāi)害預(yù)測、地質(zhì)填圖、城市規(guī)劃、土地管理、礦產(chǎn)資源評價(jià)和地學(xué)制圖等各個(gè)領(lǐng)域,已起到了不可估量的作用。其能夠在完成地籍測量的同時(shí)可建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫,并通過一定的途徑建立地籍管理系統(tǒng)。現(xiàn)代地籍測繪主要是采用自動(dòng)采集地籍要素的方式,利用全站儀、計(jì)算機(jī)或PDA采集地籍要素,傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上,運(yùn)用專用的地籍?dāng)?shù)據(jù)處理軟件,對其進(jìn)行分析、整理、編輯和入庫。其工作流程為:

(1)資料分析:在熟悉測區(qū)地形的基礎(chǔ)上,根據(jù)本身已有的設(shè)備和最終建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的要求進(jìn)行測量技術(shù)的選擇。鑒于第二次國土調(diào)查涉及到的土地區(qū)域廣泛、地形地貌復(fù)雜,要求的精度準(zhǔn)確,所以,采用地理信息測繪系統(tǒng)對于完成本次測繪工作有很大的幫助,是最佳技術(shù)手段之一;(2)數(shù)據(jù)獲取:數(shù)據(jù)獲取途徑包括兩種:第一種是通過資料分析,直接利用原始的正確的地籍檔案資料等已有的資料;第二種是野外直接采集與收集符合數(shù)據(jù)庫要求的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)獲取的內(nèi)容,包括全要素地形數(shù)據(jù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)、地類數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù);(3)數(shù)據(jù)編輯、地圖繪制。數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后,下一步的工作就是進(jìn)行圖形編輯數(shù)據(jù)的校正、整飾、誤差消除、坐標(biāo)變換等工作,這些工作都由各子系統(tǒng)模塊來獨(dú)立完成。經(jīng)過以上處理的數(shù)據(jù),就可以實(shí)現(xiàn)測繪圖件的數(shù)字化,同時(shí)建立圖形和屬性數(shù)據(jù)有機(jī)聯(lián)系的圖形數(shù)據(jù)庫,用來儲(chǔ)存測繪信息數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)將具有同一特性的圖形要素放在同一層中,即分幅錄入,分幅錄入的模式便于進(jìn)行管理和查詢,而且可以根據(jù)需要和實(shí)際情況變動(dòng)靈活地對圖幅進(jìn)行檢索、添加、修復(fù)、刪除等操作。

二、 MAPGIS應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)分析

(一)GIS的優(yōu)點(diǎn)

MAPGIS軟件包含的地理信息是世界上最先進(jìn)的,它由數(shù)字化子系統(tǒng)、圖形編輯子系統(tǒng)、地圖建邊建庫子系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處理子系統(tǒng)、圖像分析子系統(tǒng)、圖形輸出交換子系統(tǒng)等十幾個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合而成,在功能上各系統(tǒng)既互相獨(dú)立,又能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享,其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一是在結(jié)構(gòu)上該系統(tǒng)采用了矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的混合結(jié)構(gòu),彌補(bǔ)了目前我國大多數(shù)GIS軟件系統(tǒng)采用單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或側(cè)重某一種數(shù)據(jù)的局限性,而且能夠輕松的實(shí)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)信息的互相轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確套合;二是輸入、編輯、庫管理、空間分析和輸出五大主要板塊更加注重人性化,便于操作:(1)從輸入手段上來說,GIS不但可以接受常規(guī)的掃描儀輸入、數(shù)字化儀輸入、GPS輸入等方式,還可以直接采用DBASE等數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),自身帶有完整的數(shù)據(jù)校正程序;(2)GIS具有較強(qiáng)的地圖拼接、管理和顯示功能,同時(shí)具有靈活方便的跨圖幅檢索能力,可以管理存儲(chǔ)空間下的上千張地圖,實(shí)現(xiàn)地圖“由小到大、由零到整”拼接;(3)GIS在空間分析上表現(xiàn)良好,軟件具有拓?fù)淇臻g查詢和三維實(shí)體疊加的分析能力,能夠?qū)崿F(xiàn)多重維度和視角的空間綜合分析和自動(dòng)識(shí)別判斷;(4)GIS軟件的外設(shè)驅(qū)動(dòng)齊全,并且具有通用的語言腳本接口,報(bào)表輸出靈活方便、操作簡單。

(二)GIS運(yùn)用的缺點(diǎn)

(1)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

目前大多數(shù)的GIS開發(fā)平臺(tái)都相互獨(dú)立,它們采用的是完全不同的空間數(shù)據(jù)模型,而且地理數(shù)據(jù)的組織上也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)調(diào)查,現(xiàn)存的GIS空間數(shù)據(jù)格式在100種以上,而如此多的格式之間缺乏有效的轉(zhuǎn)換軟件進(jìn)行識(shí)別,這使得在不同GIS軟件上開發(fā)的數(shù)據(jù)交換存在困難,這也就造成了GIS的使用受到很大的局限。對于一套應(yīng)用廣泛的GIS軟件來說,能夠?qū)崿F(xiàn)不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)和信息的有機(jī)結(jié)合和共享是將GIS的作用發(fā)揮到最大的必然條件,雖然目前來說MAPGIS本身設(shè)置了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,用來實(shí)現(xiàn)一定的轉(zhuǎn)換,解決當(dāng)前主流GIS數(shù)據(jù)格式不能共享的問題,但是對于GIS這樣一個(gè)在各個(gè)領(lǐng)域都通用的平臺(tái)來講,目前的轉(zhuǎn)換功能還不能實(shí)現(xiàn)各個(gè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一,因此在實(shí)際使用中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為應(yīng)用的一個(gè)很大障礙。

(2)由于載體和操作問題會(huì)出現(xiàn)誤差

GIS的測量常見的主要有三種誤差:一是測繪圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)不同產(chǎn)生的誤差;二是人為導(dǎo)致的誤差;三是子圖庫、線型庫定位點(diǎn)(定位線)不精確形成的誤差。在原始圖件數(shù)據(jù)信息載體紙介質(zhì),透明薄膜介質(zhì)及刻圖薄膜3種介質(zhì)中,紙介質(zhì)和薄膜介質(zhì)在使用和保存過程中容易因?yàn)楫a(chǎn)生褶皺和受到溫度影響等,導(dǎo)致圖形數(shù)字化輸入方式的不同,進(jìn)而產(chǎn)生誤差。

另外,在圖形數(shù)字化過程中也容易產(chǎn)生人為的誤差。在數(shù)字化過程中如果手扶游標(biāo)左右擺動(dòng)、數(shù)字化板晃動(dòng)就會(huì)造成采集點(diǎn)位不準(zhǔn)確。還有一種情況是當(dāng)一幅圖未完成,關(guān)閉數(shù)字化儀又重啟后造成定位系統(tǒng)坐標(biāo)與上次不同而形成誤差。除此之外,圖形掃描矢量化也有以下幾個(gè)容易形成誤差的因素:一:由于掃描儀精度不高,圖像變形產(chǎn)生的誤差;二:矢量化圖形沒有經(jīng)過配準(zhǔn),導(dǎo)致形成的誤差;三:由于圖形放大倍數(shù)小形成的誤差。

GIS制圖系統(tǒng)庫包括子圖庫、線型庫、色庫、圖案庫。這些圖庫是記錄地圖符號的語言,它既是地圖的主要表現(xiàn)形式的存儲(chǔ)倉庫,也是地理信息得以傳輸?shù)拿襟w存儲(chǔ)中心。符號庫中容易出現(xiàn)誤差的是子圖庫和線形庫,形成誤差的主要原因是符號的定位點(diǎn)和定位線沒有在規(guī)定的位置。造成這種誤差的原因也有人為的因素,在制圖人員進(jìn)行數(shù)字化制圖時(shí),會(huì)在慣性的作用下將符號點(diǎn)拖到原圖的位置,而實(shí)際上,如果坐標(biāo)點(diǎn)可見,符號的定位點(diǎn)(定位線)和符號的坐標(biāo)可見點(diǎn)的位移誤差在0.1-0.5mm之間,一般來說在繪制過程中,繪制的地圖比例尺要求越精確,造成的誤差也就越明顯。

三、結(jié)束語

GIS在土地測繪中發(fā)揮著非常重要的作用,第二次土地調(diào)查作為一項(xiàng)重大的國情國力調(diào)查,其調(diào)查成果是編制國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃以及從事土地資源規(guī)劃、管理、保護(hù)和利用的重要依據(jù)。因此我們必須采用精準(zhǔn)的、省時(shí)省力的方法來進(jìn)行測繪,GIS就是一個(gè)很好的選擇,但是我們在作業(yè)中要認(rèn)清他的優(yōu)缺點(diǎn),采取有效的措施將誤差降到最小。

參考文獻(xiàn)

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[3]胡鵬,黃杏元,華一新.地理信息系統(tǒng)教程[M].湖北:武漢大學(xué)出版社,2009.

篇7

從技術(shù)角度上,信息化測繪技術(shù)是現(xiàn)代測繪科學(xué)技術(shù)經(jīng)多學(xué)科交叉、融合后發(fā)展形成的,它依托數(shù)字化測繪體系,實(shí)現(xiàn)地理空間信息的快速獲取和更新、智能化處理和一體化管理、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)與分發(fā)服務(wù),實(shí)現(xiàn)地理空間信息資源的融合、增值服務(wù),使測繪信息與技術(shù)產(chǎn)品社會(huì)化,為社會(huì)提供多尺度、多形式的服務(wù),是“后數(shù)字化測繪技術(shù)”時(shí)期的發(fā)展走向。信息化測繪技術(shù)主要包括全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)(GNSS)、衛(wèi)星重力探測技術(shù)(SG)、衛(wèi)星測高(SA)、航空航天遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)、信息高速公路和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、航天遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航定位等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展人類已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)地回答何時(shí)(when)、何地(where)、何目標(biāo)(whatobject)、發(fā)生了何種變化(whatchange),并且把這些時(shí)空信息(即4W)隨時(shí)隨地提供給每一個(gè)人,服務(wù)于每一件事,傳達(dá)到每一個(gè)有需求的地方(4A服務(wù)———anyone、any-thing、anytime and an-ywhere)。面對以TB級計(jì)的海量地理信息數(shù)據(jù)和各行各業(yè)的迫切需求,使我們面臨著“數(shù)據(jù)又多又少”的矛盾局面:一方面數(shù)據(jù)多得無法處理;另一方面用戶需要的數(shù)據(jù)又找不到,無法快速而及時(shí)地回答用戶問題。因此,對地理空間信息加工與處理提出了自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)化的要求,這恰恰體現(xiàn)了對數(shù)字化的提升,也符合復(fù)雜巨系統(tǒng)的格局。

隨著全球信息網(wǎng)格(GIG)概念的提出,人們將要面臨在下一代3G(great global grid)互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算,即不僅可以查詢和檢索GIS時(shí)空數(shù)據(jù),而且還要能利用網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算資源進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算。在網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下,目前的GIS數(shù)據(jù)面臨著空間數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)、語義描述以及數(shù)據(jù)存貯格式不一致的4大障礙。因此,建立全球統(tǒng)一的空間信息網(wǎng)格對實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算勢在必行。為此,我們提出了從用戶需求出發(fā)的空間信息多級網(wǎng)格(SIMG)的概念,用帶地學(xué)編碼的粗細(xì)網(wǎng)格來統(tǒng)一存貯時(shí)空數(shù)據(jù)。其基本的思想是在地理坐標(biāo)框架下,根據(jù)自然社會(huì)發(fā)展的不平衡特征將全球分成粗細(xì)不等的格網(wǎng),格網(wǎng)中心點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)和全球地心坐標(biāo)系坐標(biāo)作為參照標(biāo)準(zhǔn),存貯各個(gè)格網(wǎng)內(nèi)的地物及其屬性特征,這種存貯方法特別適合于國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)空間統(tǒng)計(jì)與分析。如果能解決空間信息多級網(wǎng)格與現(xiàn)有不同比例尺空間數(shù)據(jù)庫的相互轉(zhuǎn)換,GIS的應(yīng)用理論將會(huì)上一個(gè)新的臺(tái)階,空間數(shù)據(jù)挖掘也可望得到更好的應(yīng)用,使空間分析和輔助決策支持上一個(gè)新臺(tái)階,同時(shí)也對信息化測繪體系提出了明晰的目標(biāo)和方向。人類的社會(huì)活動(dòng)和自然界的發(fā)展變化都是在時(shí)空框架下進(jìn)行的,地球空間信息是它們的載體和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在信息時(shí)代由于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展加上計(jì)算機(jī)終端的便攜化,使時(shí)空信息服務(wù)的大眾化代表了當(dāng)前和未來的時(shí)代特征,也是空間信息行業(yè)能否產(chǎn)業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。

由此,信息化測繪體系的建設(shè)必須依托于公共服務(wù)、公共產(chǎn)品、公共平臺(tái)等。

三、信息化測繪的任務(wù)與特征

信息化測繪是當(dāng)前測繪事業(yè)發(fā)展的方向。信息化測繪體系是地理空間信息獲取、處理和服務(wù)等測繪業(yè)務(wù)流程信息化的具體體現(xiàn),主要包括現(xiàn)代化的測繪基準(zhǔn)體系、基礎(chǔ)地理信息資源體系和地理空間信息的實(shí)時(shí)化獲取體系、自動(dòng)化處理體系、網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)體系等。充分利用現(xiàn)代高新技術(shù),加快建設(shè)信息化測繪體系,大力推進(jìn)測繪信息化進(jìn)程,是測繪事業(yè)適應(yīng)國家信息化建設(shè)的緊迫任務(wù)和重要內(nèi)容,也是實(shí)現(xiàn)測繪事業(yè)又好又快發(fā)展的基本要求和必要途徑。信息化測繪體系建設(shè)應(yīng)該包括兩大目標(biāo):一是要著力發(fā)展先進(jìn)的測繪技術(shù)方法,建設(shè)現(xiàn)代化的測繪基礎(chǔ)設(shè)施;二是要著力提升測繪的保障服務(wù)能力。這兩個(gè)目標(biāo)密切相關(guān)。前一個(gè)目標(biāo)是后一個(gè)目標(biāo)的基礎(chǔ)和前提,是實(shí)現(xiàn)后一個(gè)目標(biāo)的手段和條件;而后一個(gè)目標(biāo)則是前一個(gè)目標(biāo)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),是建設(shè)信息化測繪體系的終極目標(biāo)。因此,信息化測繪體系建設(shè)的核心是切實(shí)提升測繪的保障服務(wù)能力。當(dāng)然,要提升測繪的保障服務(wù)能力,必須大力發(fā)展測繪技術(shù)手段,建立健全相應(yīng)的政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從提升測繪保障服務(wù)能力的角度上看,信息化測繪應(yīng)該具有以下特征:

1.測繪保障服務(wù)的層次有顯著提高。在強(qiáng)化測繪的“支撐”作用的同時(shí),大力發(fā)展測繪的“提升”作用。

2.測繪保障服務(wù)的模式有顯著變化。測繪應(yīng)該從被動(dòng)服務(wù)、普遍服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)服務(wù)、按需服務(wù)。這不僅包括測繪服務(wù)和成果的提供模式,也包括測繪成果的應(yīng)用模式和后續(xù)服務(wù)模式等。

3.測繪保障服務(wù)的質(zhì)量有顯著改善。測繪產(chǎn)品及服務(wù)不僅要優(yōu)質(zhì)化,更要增值化。測繪成果的內(nèi)容、形式和質(zhì)量應(yīng)適應(yīng)應(yīng)用的需求,特別是成果的現(xiàn)勢性應(yīng)得到明顯改觀。

4.測繪保障服務(wù)的效果有顯著增強(qiáng)。測繪保障服務(wù)要適宜、及時(shí)和有效,并應(yīng)以其為其它業(yè)務(wù)的成功而提供的支持程度作為衡量保障服務(wù)效果的基本標(biāo)準(zhǔn)。

五、信息化測繪的若干關(guān)鍵技術(shù)

(一)城市地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)化工作未得到重視的危害有滯后性,往往被忽視,而一旦發(fā)現(xiàn)失誤再去彌補(bǔ),代價(jià)很大,有些工程需要重來。因此,信息測繪體系建設(shè)應(yīng)十分重視標(biāo)準(zhǔn)先行。城市地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)涉及地理模型、數(shù)據(jù)獲取、組織管理、共享服務(wù)等方面。主要包括:地理基礎(chǔ)框架與地理信息分類標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和分發(fā)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等。

(二)現(xiàn)代化城市測繪基準(zhǔn)體系。現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系主要包括:GNSS虛擬參考站技術(shù)、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換技術(shù)、厘米級大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)、分米級交通導(dǎo)航技術(shù)等。該技術(shù)不僅可逐步取代傳統(tǒng)的城市測量控制系統(tǒng),還可以提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的空位置服務(wù),將帶來城市測量的歷史性進(jìn)步。

(三)智能化移動(dòng)測量技術(shù)。移動(dòng)測量技術(shù)是多傳感器集成技術(shù)、空間同步技術(shù)、自動(dòng)提取技術(shù)、移動(dòng)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)燃夹g(shù)的總稱。目前典型的產(chǎn)品有:基于PDA的野外全息數(shù)據(jù)采集技術(shù);基于可量測實(shí)景影像(DMI)信息提取技術(shù)。該技術(shù)特別適合專題熱點(diǎn)數(shù)據(jù)采集,有利于實(shí)現(xiàn)地理信息服務(wù)的大眾化、社會(huì)化、靈性化與實(shí)時(shí)化。

(四)無人飛行器航空攝影測量技術(shù)。無人飛行器航空攝影測量技術(shù)主要包括:長航時(shí)無人飛行器技術(shù)、傳感器姿態(tài)控制技術(shù)、平流層平臺(tái)攝影測量技術(shù)與應(yīng)用、航空攝影二維及三維信息的提取技術(shù)等。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)的攝影測量作業(yè)方式,大大縮短成圖周期、降低測繪成本、提高測繪生產(chǎn)與成果更新的效率,并可為三維仿真提供高分辨率紋理數(shù)據(jù)。

(五)地理信息動(dòng)態(tài)更新技術(shù)。地理信息動(dòng)態(tài)更新技術(shù)主要包括:基于遙感信息的地物要素變化的發(fā)現(xiàn)與測定技術(shù)、級聯(lián)更新技術(shù)、基于時(shí)態(tài)的增量更新與歷史數(shù)據(jù)保存技術(shù)等。通過此類技術(shù)的應(yīng)用,我國城市測繪部門將從根本上改變目前地理信息現(xiàn)勢性不強(qiáng)、更新緩慢、更新勞動(dòng)強(qiáng)度大等狀況。

篇8

關(guān)鍵詞:測量信息化;工程測量;技術(shù)展望

中圖分類號: P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、信息化測繪技術(shù)體系

1.1從技術(shù)角度上,信息化測繪技術(shù)是現(xiàn)代測繪科學(xué)技術(shù)經(jīng)多學(xué)科交叉、融合后發(fā)展形成的,它依托數(shù)字化測繪體系,實(shí)現(xiàn)地理空間信息的快速獲取和更新、智能化處理和一體化管理、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)與分發(fā)服務(wù),實(shí)現(xiàn)地理空間信息資源的融合、增值服務(wù),使測繪信息與技術(shù)產(chǎn)品社會(huì)化,為社會(huì)提供多尺度、多形式的服務(wù),是“后數(shù)字化測繪技術(shù)”時(shí)期的發(fā)展走向。面對以TB級計(jì)的海量地理信息數(shù)據(jù)和各行各業(yè)的迫切需求,使我們面臨著“數(shù)據(jù)又多又少”的矛盾局面:一方面數(shù)據(jù)多得無法處理;另一方面用戶需要的數(shù)據(jù)又找不到,無法快速而及時(shí)地回答用戶問題。因此,對地理空間信息加工與處理提出了自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)化的要求,這恰恰體現(xiàn)了對數(shù)字化的提升,也符合復(fù)雜巨系統(tǒng)的格局。

1.2隨著全球信息網(wǎng)格(GIG)概念的提出,人們將要面臨在下一代3G(great global grid)互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算,即不僅可以查詢和檢索GIS時(shí)空數(shù)據(jù),而且還要能利用網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算資源進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算。在網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下,目前的GIS數(shù)據(jù)面臨著空間數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)、語義描述以及數(shù)據(jù)存貯格式不一致的4大障礙。因此,建立全球統(tǒng)一的空間信息網(wǎng)格對實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算勢在必行。為此,我們提出了從用戶需求出發(fā)的空間信息多級網(wǎng)格(SIMG)的概念,用帶地學(xué)編碼的粗細(xì)網(wǎng)格來統(tǒng)一存貯時(shí)空數(shù)據(jù)。其基本的思想是在地理坐標(biāo)框架下,根據(jù)自然社會(huì)發(fā)展的不平衡特征將全球分成粗細(xì)不等的格網(wǎng),格網(wǎng)中心點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)和全球地心坐標(biāo)系坐標(biāo)作為參照標(biāo)準(zhǔn),存貯各個(gè)格網(wǎng)內(nèi)的地物及其屬性特征,這種存貯方法特別適合于國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)空間統(tǒng)計(jì)與分析。如果能解決空間信息多級網(wǎng)格與現(xiàn)有不同比例尺空間數(shù)據(jù)庫的相互轉(zhuǎn)換,GIS的應(yīng)用理論將會(huì)上一個(gè)新的臺(tái)階,空間數(shù)據(jù)挖掘也可望得到更好的應(yīng)用,使空間分析和輔助決策支持上一個(gè)新臺(tái)階,同時(shí)也對信息化測繪體系提出了明晰的目標(biāo)和方向。人類的社會(huì)活動(dòng)和自然界的發(fā)展變化都是在時(shí)空框架下進(jìn)行的,地球空間信息是它們的載體和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在信息時(shí)代由于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展加上計(jì)算機(jī)終端的便攜化,使時(shí)空信息服務(wù)的大眾化代表了當(dāng)前和未來的時(shí)代特征,也是空間信息行業(yè)能否產(chǎn)業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。

二、信息化測繪的任務(wù)與特征

信息化測繪是當(dāng)前測繪事業(yè)發(fā)展的方向。信息化測繪體系是地理空間信息獲取、處理和服務(wù)等測繪業(yè)務(wù)流程信息化的具體體現(xiàn),主要包括現(xiàn)代化的測繪基準(zhǔn)體系、基礎(chǔ)地理信息資源體系和地理空間信息的實(shí)時(shí)化獲取體系、自動(dòng)化處理體系、網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)體系等。充分利用現(xiàn)代高新技術(shù),加快建設(shè)信息化測繪體系,大力推進(jìn)測繪信息化進(jìn)程,是測繪事業(yè)適應(yīng)國家信息化建設(shè)的緊迫任務(wù)和重要內(nèi)容,也是實(shí)現(xiàn)測繪事業(yè)又好又快發(fā)展的基本要求和必要途徑。信息化測繪體系建設(shè)應(yīng)該包括兩大目標(biāo):一是要著力發(fā)展先進(jìn)的測繪技術(shù)方法,建設(shè)現(xiàn)代化的測繪基礎(chǔ)設(shè)施;二是要著力提升測繪的保障服務(wù)能力。這兩個(gè)目標(biāo)密切相關(guān)。前一個(gè)目標(biāo)是后一個(gè)目標(biāo)的基礎(chǔ)和前提,是實(shí)現(xiàn)后一個(gè)目標(biāo)的手段和條件;而后一個(gè)目標(biāo)則是前一個(gè)目標(biāo)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),是建設(shè)信息化測繪體系的終極目標(biāo)。因此,信息化測繪體系建設(shè)的核心是切實(shí)提升測繪的保障服務(wù)能力。當(dāng)然,要提升測繪的保障服務(wù)能力,必須大力發(fā)展測繪技術(shù)手段,建立健全相應(yīng)的政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從提升測繪保障服務(wù)能力的角度上看,信息化測繪應(yīng)該具有以下特征:

2.1測繪保障服務(wù)的層次有顯著提高。在強(qiáng)化測繪的“支撐”作用的同時(shí),大力發(fā)展測繪的“提升”作用。

2.2測繪保障服務(wù)的模式有顯著變化。測繪應(yīng)該從被動(dòng)服務(wù)、普遍服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)服務(wù)、按需服務(wù)。這不僅包括測繪服務(wù)和成果的提供模式,也包括測繪成果的應(yīng)用模式和后續(xù)服務(wù)模式等。

2.3測繪保障服務(wù)的質(zhì)量有顯著改善。測繪產(chǎn)品及服務(wù)不僅要優(yōu)質(zhì)化,更要增值化。測繪成果的內(nèi)容、形式和質(zhì)量應(yīng)適應(yīng)應(yīng)用的需求,特別是成果的現(xiàn)勢性應(yīng)得到明顯改觀。

2.4測繪保障服務(wù)的效果有顯著增強(qiáng)。測繪保障服務(wù)要適宜、及時(shí)和有效,并應(yīng)以其為其它業(yè)務(wù)的成功而提供的支持程度作為衡量保障服務(wù)效果的基本標(biāo)準(zhǔn)。

三、信息化測繪的若干關(guān)鍵技術(shù)

3.1城市地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)化工作未得到重視的危害有滯后性,往往被忽視,而一旦發(fā)現(xiàn)失誤再去彌補(bǔ),代價(jià)很大,有些工程需要重來。因此,信息測繪體系建設(shè)應(yīng)十分重視標(biāo)準(zhǔn)先行。城市地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)涉及地理模型、數(shù)據(jù)獲取、組織管理、共享服務(wù)等方面。主要包括:地理基礎(chǔ)框架與地理信息分類標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和分發(fā)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等。

3.2現(xiàn)代化城市測繪基準(zhǔn)體系。現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系主要包括:GNSS虛擬參考站技術(shù)、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換技術(shù)、厘米級大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)、分米級交通導(dǎo)航技術(shù)等。該技術(shù)不僅可逐步取代傳統(tǒng)的城市測量控制系統(tǒng),還可以提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的空位置服務(wù),將帶來城市測量的歷史性進(jìn)步。

3.3智能化移動(dòng)測量技術(shù)。移動(dòng)測量技術(shù)是多傳感器集成技術(shù)、空間同步技術(shù)、自動(dòng)提取技術(shù)、移動(dòng)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)燃夹g(shù)的總稱。目前典型的產(chǎn)品有:基于PDA的野外全息數(shù)據(jù)采集技術(shù);基于可量測實(shí)景影像(DMI)信息提取技術(shù)。該技術(shù)特別適合專題熱點(diǎn)數(shù)據(jù)采集,有利于實(shí)現(xiàn)地理信息服務(wù)的大眾化、社會(huì)化、靈性化與實(shí)時(shí)化。

3.4無人飛行器航空攝影測量技術(shù)。無人飛行器航空攝影測量技術(shù)主要包括:長航時(shí)無人飛行器技術(shù)、傳感器姿態(tài)控制技術(shù)、平流層平臺(tái)攝影測量技術(shù)與應(yīng)用、航空攝影二維及三維信息的提取技術(shù)等。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)的攝影測量作業(yè)方式,大大縮短成圖周期、降低測繪成本、提高測繪生產(chǎn)與成果更新的效率,并可為三維仿真提供高分辨率紋理數(shù)據(jù)。

四、結(jié)語

信息化測繪是數(shù)字化測繪的延伸和發(fā)展,是信息社會(huì)測繪生產(chǎn)力發(fā)展的必然要求。在信息化條件下,空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度極大降低,技術(shù)含量極大提高,應(yīng)用前景更加廣闊。歷史將有力證明:建設(shè)城市信息化測繪體系是工程測量行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路,殷切期待工程測量行業(yè)在信息化的浪潮中更加繁榮昌盛。

參考資料

[1] 張清浦.關(guān)于信息化測繪體系建設(shè)目標(biāo)和任務(wù)的探討[J].地理信息世界.2008年04期

篇9

關(guān)鍵詞ARC/INFODEM(數(shù)字地面模型)土地坡度面積統(tǒng)計(jì)

1、引言

根據(jù)國家退耕還林有關(guān)政策,積極治理現(xiàn)有坡耕地,對25度以上的坡耕地實(shí)行有計(jì)劃地退耕還林還草,不但有利于中西部的環(huán)境保護(hù),而且對調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)民收入有積極意義。因此能否為各地、市、縣準(zhǔn)確提供轄區(qū)內(nèi)各種坡度的土地分布以及土地坡向情況,是能否客觀制定該區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃和退耕還林還草計(jì)劃的關(guān)鍵;然而傳統(tǒng)的手工圈繪和主觀的''''估計(jì)''''水份太多,實(shí)地丈量不但勞民傷財(cái)而且精度低下。

我區(qū)廣大的測繪工作者多年來為廣西的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做了大量前期性、基礎(chǔ)性的工作,他們測制的1:25萬、1:5萬、1:1萬的基本地形圖為解決這一難題提供了物資基礎(chǔ);特別是近年來GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)的發(fā)展,使得這些可貴的資料在數(shù)字化處理之后日見增值,為準(zhǔn)確、快速、低成本地獲取地表的各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供可靠的依據(jù)。

廣西基礎(chǔ)地理信息中心在為區(qū)黨委、區(qū)政府制作的《廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)(9202工程)》之西部大開發(fā)專題中,使用美國ESRI公司生產(chǎn)的GIS軟件――ARC/INFO軟件為東蘭、樂業(yè)縣制作了數(shù)字地面模型,進(jìn)行三維地形表面分析和坡度量算統(tǒng)計(jì),取得了準(zhǔn)確客觀的成果。

2、工作流程

在ARC/INFO中,管理、組織、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)最基本的單位是圖層(coverage),一個(gè)圖層相當(dāng)于一個(gè)專題圖,包含了地物的空間位置信息和屬性信息。利用ARC/INFO進(jìn)行土地坡度坡向高程的分布統(tǒng)計(jì)的工作流程如下:

1、利用國土資源調(diào)查結(jié)果,提取耕地信息,在ARC/INFO中生成耕地圖層,給不同耕地分類賦予不同的屬性;

2、獲取該地區(qū)的DEM數(shù)據(jù)(DEM即數(shù)字高程模型,就是在一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi),用規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)(x,y)及其高程(z)描述地貌形態(tài)的數(shù)據(jù)集);

3、分別生成坡度分布圖層、坡向分布圖層和高程帶分布圖層;

4、將耕地圖層與坡度圖層、坡向圖層、高程帶圖層分別疊加分析,得到耕地的坡度、坡向、高程屬性;

5、進(jìn)行面積統(tǒng)計(jì),疊加河流、行政區(qū)劃、道路、居民點(diǎn)等基礎(chǔ)地理信息生成專題圖。

3、坡度、坡向和高層帶分布圖生成

坡度、坡向、高程帶圖層利用ARC/INFO的TIN模塊,由DEM(數(shù)字高程模型)數(shù)據(jù)生成。

3.1DEM數(shù)據(jù)獲取:

目前常用的獲取DEM數(shù)據(jù)的方法有兩種:

用航天、航空遙感影像立體像對提取DEM;

用現(xiàn)有地形圖掃描數(shù)字化等高線,獲取高程數(shù)據(jù)生成DEM。

用航天、航空遙感圖像立體像對生成DEM,最大的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)更新快,但購買影像費(fèi)用高;用高程數(shù)據(jù)生成DEM,精度高于立體像對生成的DEM,但更新慢,周期長,僅對高程變化不大的地區(qū)適用。目前區(qū)測繪局具有的南寧市1:1000DEM數(shù)據(jù)由航空遙感影像立體像對生成;全區(qū)1:25萬、1:5萬DEM和部分地區(qū)的1:1萬DEM數(shù)據(jù)則由高程數(shù)據(jù)生成。

用ARC/INFO生成DEM的方法是:數(shù)字化地形圖,獲取高程數(shù)據(jù),包括高程點(diǎn)、等高線、軟斷線(如邊界線等)、硬斷線(如河流、山脊、陡崖線等),生成TIN(不規(guī)則空間三角網(wǎng),一種描述地形表面的方法),再由TIN內(nèi)插成DEM。ARC/INFO軟件生成的TIN對點(diǎn)、軟斷線、硬斷線有不同的插值處理方法。根據(jù)筆者對ARC/INFO和國產(chǎn)軟件GEOTIN的對比試驗(yàn),ARC/INFO軟件生成的TIN在更大程度上擬合實(shí)際的地型,不足之處是加特征點(diǎn)的過程較為繁雜,生產(chǎn)時(shí)間較長。

3.2坡度圖、坡向圖、高層帶圖生成:

在ARC/INFO中,坡度、坡向是這樣計(jì)算的:DEM上每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的坡度由相鄰8個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算而成(圖1)。高程的最大變化率即為該部分表面的坡度。坡向?yàn)橛糜谟?jì)算坡度的那條線的方向。

運(yùn)用TIN模塊的分析功能可計(jì)算坡度、坡向和高程帶,使用命令的關(guān)鍵是建立好坡度、坡向、高程帶的分級定義查找表(LOOKUP-TABLE)。以坡度查找表為例,根據(jù)坡度分類的要求定義如下:

DEGREE-SLOPESLOPE-CODE2162153254905對應(yīng)的坡度分類:(0°~2°)(2°~6°)(6°~15°)(15°~25°)(25°以上)

c="/Newspic/200881/1127448440.jpg"width=566border=0>

坡度查找表字段要嚴(yán)格定義如下:

4、圖層疊加:

GIS強(qiáng)大的分析任務(wù)之一是將獨(dú)立的特征類型合為一個(gè)新的特種類,代表了兩個(gè)輸入要素類的合并后的情況。圖層疊加,是將土地利用圖與坡度圖、坡向圖、高層分帶圖依次疊加,可研究它們之間的共同區(qū)域。運(yùn)用OVERLAYEVENTS命令可進(jìn)行疊加分析。

5、面積統(tǒng)計(jì):

圖層疊加后,根據(jù)各種分類條件提取耕地,可得到耕地按坡度、坡向、高程帶的分布圖,利用ARC/INFO的面積計(jì)算功能進(jìn)行面積統(tǒng)計(jì)。

精度情況:據(jù)清華大學(xué)人居環(huán)境研究中心黨安容等人研究,經(jīng)國家測繪局驗(yàn)收的1:25萬的數(shù)字地圖(高程精度為25米),在用于分縣土地坡度分級計(jì)算時(shí),最小誤差是0.9%,最大誤差為4.9%[1],適合省級農(nóng)業(yè)部門制定宏觀規(guī)劃。如果利用即將完成的全區(qū)1:5萬DEM和已經(jīng)完成的1:1萬DEM(西江流域),將得到更高的精度,適合縣一級及縣以下農(nóng)業(yè)部門制定本縣、本鄉(xiāng)的部門農(nóng)業(yè)規(guī)劃。

值得注意的是,在坡度較大的地區(qū),平面面積與三維地形表面積相差較大,筆者利用1:25萬高程數(shù)據(jù)生成的DEM計(jì)算東蘭縣平面面積為2438平方公里(國土部門公布的數(shù)據(jù):2434平方公里[2]),曲面面積為3437平方公里,平面面積與曲面面積相差較大。東蘭地處大石山區(qū),山嶺綿延,河谷深切,地形起伏較大,利用ARC/INFO的表面積計(jì)算功能統(tǒng)計(jì)面積應(yīng)該更為合理。

6、輸出專題圖:

對生成的各種分布圖按照需要疊加河流、行政區(qū)劃、道路、居民點(diǎn)等基礎(chǔ)地理信息生成專題圖輸出。筆者在《廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)(9202工程)》之子系統(tǒng)建設(shè)中,利用WebGIS將退耕還林試點(diǎn)縣東蘭縣、樂業(yè)縣的坡度圖制成網(wǎng)絡(luò)電子地圖(圖3),可供局域網(wǎng)上瀏覽和查詢。

【參考文獻(xiàn)】

1、黨安容毛其智王曉棟.《遙感與地理信息系統(tǒng)在人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究中的應(yīng)用》.ARC/INFO暨ERDAS中國用戶大會(huì)論文集(2000)

篇10

一、全球定位技術(shù){GPS)

GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,歷時(shí)20年,于1994年全面建成,具有海、陸、空壘方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS接收機(jī)的改進(jìn),廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展,加之美國SA技術(shù)的解除,使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

(一)GPS在建立工程控制網(wǎng)中的應(yīng)用

紅寺堡開發(fā)區(qū)位于寧夏中寧縣東部,而積約2000kin2,屬于丘陵地帶。工程師采用N3水準(zhǔn)儀建立了四等水準(zhǔn)網(wǎng)作為首級高程控制網(wǎng),用四等水準(zhǔn)聯(lián)測過的GP8控制點(diǎn)(GPS水準(zhǔn)點(diǎn))作為區(qū)域精化大地水準(zhǔn)面高程擬合的驗(yàn)證點(diǎn)。三等GPS網(wǎng)的總點(diǎn)數(shù)為88個(gè),聯(lián)測國家二等三角點(diǎn)4個(gè),水準(zhǔn)點(diǎn)3個(gè),新布設(shè)GPS控制點(diǎn)78個(gè)。該網(wǎng)最長邊7.35km,最短邊2.31km,平均邊長4.58kin,控制面積約1500 km2。該網(wǎng)分別在1980西安坐標(biāo)系和1954北京坐標(biāo)系下進(jìn)行平差汁算,并聯(lián)測到國家GPSB基點(diǎn)上,以取得精確WGS84三位坐標(biāo)。四等水準(zhǔn)網(wǎng)的總點(diǎn)數(shù)為67個(gè),包括4個(gè)起算點(diǎn):同家等水準(zhǔn)點(diǎn)蘭包92和蘭包95,蘭包103,同石08,聯(lián)測三等GPS點(diǎn)64個(gè):利用三等GPS水準(zhǔn)點(diǎn)的精確WGS―84三位坐標(biāo)在區(qū)域精化大地水準(zhǔn)面中生成各點(diǎn)的擬合高程,與水準(zhǔn)高程進(jìn)行比較,從而驗(yàn)證紅寺堡區(qū)域精化大地水準(zhǔn)面高程擬合的精度等級。

(二)GPS在礦山測量中的應(yīng)用

大多數(shù)礦山都在山區(qū),不是溝豁縱橫,就是林術(shù)茂密,通視條件極差。當(dāng)今國家大力保護(hù)森林資源.不允許隨意砍伐樹木,采用以往的測回法建立控制網(wǎng)既浪費(fèi)人力,叉浪費(fèi)物力,顯然難以達(dá)到建立控制網(wǎng)的目的。

布設(shè)靜態(tài)GPS控制網(wǎng)能克服山區(qū)通視條件差的弱點(diǎn),在兩個(gè)或兩個(gè)以上國家測網(wǎng)點(diǎn)上架設(shè)地面基準(zhǔn)站,流動(dòng)站可以采用多種形式布網(wǎng)。使用3臺(tái)套或多臺(tái)套GPS可克服常規(guī)測量中人員多、又很難達(dá)到預(yù)期精度的弊端。GPS觀測精度好、效率高,使各礦區(qū)坑口控制相互連接,成為整體,值得在礦量中普遍應(yīng)用。礦山小區(qū)域范圍內(nèi),我們有時(shí)需要測出大比例尺地形圖或者勘探線,在密林遍布的山區(qū)使用全站儀就困難重重。如果我們用動(dòng)態(tài)GPS~RTK技術(shù),在林地掌握好天線長度,就能如愿以償。

(三)在地鐵勘測中的應(yīng)用

由于地鐵建設(shè)多在建筑物密集、地下管線繁多的城市環(huán)境中,技術(shù)含量高、造價(jià)昂貴,不僅工程測量精度要求高,而且測量方法特殊。深圳市地鐵3號線地下段從東門老街繁華商業(yè)地帶穿過,高樓林立、交通繁忙、人流擁擠;高架段基本沿205國道中央綠化帶布置,205國道車流量大,晝夜不斷,兩側(cè)已城市化,房屋成片,高樓大廈間有分布。全線工程測量條件極其困難,而且不安壘。因此,在深圳市地鐵3號線勘測設(shè)計(jì)中,大量運(yùn)用測繪新技術(shù)、新方法。

二、地理信息技術(shù)(GIS)

地理信息系統(tǒng)(GeOgraphic InformationSystem)是指在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,對具有空間內(nèi)涵的地理信息,按照空間分布以一定的格式輸入、存貯、查詢、分析、更新、圖形編輯、數(shù)據(jù)庫管理、顯示與輸出和數(shù)據(jù)綜合分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。它可以用于地理信息的動(dòng)態(tài)描述,通過時(shí)空構(gòu)模,分析地理系統(tǒng)的發(fā)展變化和演變過程,從而為咨詢、規(guī)劃和決策提供服務(wù),其應(yīng)用領(lǐng)域已遍及與地理空間有關(guān)的絕大多數(shù)領(lǐng)域。采用GIS、數(shù)據(jù)庫、內(nèi)外一體化測圖、掃描矢量化及壘數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù),為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息,以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。GIS的應(yīng)用涵蓋了個(gè)人到政府的各個(gè)層次:大眾應(yīng)用、企業(yè)(專業(yè))應(yīng)用、政府決策支持等。GIS應(yīng)用領(lǐng)域遍及交通、故土資源、電力、水利、農(nóng)林、環(huán)境保護(hù)、金融、電信、地礦等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。

具體的有地形圖更新,利用SPOT衛(wèi)星影像生成地圖――利用SPOT立體像對獲取地形信息,生成等高線,還可以利用SPOT影像獲取地貌信息;提取巖礦信息、監(jiān)測地質(zhì)環(huán)境等。

以城市地下管線信息系統(tǒng)的建立為例,地理信息系統(tǒng)可以把地形圖作為基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù),然后疊加地下和地面的類管線,這管線包括上水、污水、電力、通訊、燃?xì)狻⒐こ坦芫€,還有測量控制網(wǎng)和規(guī)劃路等多種基礎(chǔ)的測繪信息,在上述基礎(chǔ)上,形成了一個(gè)測繪數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對城市地下管線的現(xiàn)代化的信息管理。

三、遙感技術(shù)(RS)

遙感(Remote Sensing)的含義是在遠(yuǎn)離日標(biāo)、與目標(biāo)不直接接觸的情況下判定、量測并分析目標(biāo)的性質(zhì)。遙感的基本原理主要就是利用從目標(biāo)反射、輻射或散射的電磁波,對目標(biāo)進(jìn)行信息采集、分類、成像。這里指的遙感(Rs)包括衛(wèi)星遙感和航空遙感所獲取的衛(wèi)星影像和航空攝影影像數(shù)據(jù)資料。遙感技術(shù)(Rs)具有信息豐富、全天候、多光譜特性、信息獲取周期短等優(yōu)勢,特別是高分辨率遙感影像圖像清晰、空間分辨率高,廣泛應(yīng)用于土地利用更新調(diào)查、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測,農(nóng)村產(chǎn)權(quán)調(diào)查等工作中。當(dāng)然,由于衛(wèi)星影像和航空攝影像在分辨率、清晰度、比例尺等方面還是有一定區(qū)別的,在應(yīng)用于土地利用更新調(diào)查的實(shí)際情況中,采用航空攝影的遙感影像(航片)進(jìn)行調(diào)查,明顯優(yōu)于衛(wèi)星遙感圖像。

遙感(Rs)技術(shù)由于大面積的同步觀測、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

應(yīng)用遙感技術(shù),采用現(xiàn)勢性較好的高分辨率的遙感影像圖像進(jìn)行調(diào)查,是開展土地利用更新調(diào)查最有利的手段和工具。漳州市有半數(shù)以上的縣(市)土地利用更新調(diào)查采用近兩年最新的航空攝影資料制作正射影像圖(DOM),對土地利用現(xiàn)狀的快速調(diào)查和新增地物的及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)十分有利。