地形測(cè)量論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇地形測(cè)量論文范文，愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1.1教師教的方法

教師教的方法主要有課堂講授法、多媒體教學(xué)法、啟發(fā)式和案例教學(xué)法、研究式教學(xué)等。1)課堂講授法:教師運(yùn)用生動(dòng)的語(yǔ)言，把學(xué)生所學(xué)內(nèi)容以系統(tǒng)的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，包括講述、講解等基本方式。適當(dāng)?shù)卦谑谡n中利用討論的形式，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)分析解決問(wèn)題。2)多媒體輔助教學(xué)法:利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，采用電子教材、網(wǎng)絡(luò)、CAI課件等多媒體技術(shù)制作演示講稿。既可以利用圖像和文字進(jìn)行說(shuō)明，又可以結(jié)合聲音和動(dòng)畫，將測(cè)定、測(cè)設(shè)原理等口述難以說(shuō)明白的內(nèi)容清晰直觀地演播給學(xué)生。如關(guān)于角度測(cè)量原理、電磁波測(cè)距原理、儀器的內(nèi)部構(gòu)造等內(nèi)容可以充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì)，加大授課信息量。3)啟發(fā)式和案例教學(xué)法:在課堂教學(xué)中，教師在課堂上將知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)講清講透的前提下，教師提出問(wèn)題，用問(wèn)題引導(dǎo)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，教師通過(guò)與教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的案例給學(xué)生以示范，讓學(xué)生在對(duì)案例的挖掘和思考中進(jìn)行學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生深化理解教學(xué)內(nèi)容。4)研究式教學(xué):以研究為基礎(chǔ)，讓學(xué)生就自己感興趣的課題進(jìn)行研究，并撰寫研究報(bào)告等。該教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，更加牢固地掌握知識(shí)。

1.2學(xué)生學(xué)的方法

1)自主式學(xué)習(xí):以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，教師起引導(dǎo)和指導(dǎo)的作用。這是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中主要的一種實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立的實(shí)踐、分析、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度具有重要的作用。2)合作式學(xué)習(xí):合作學(xué)習(xí)的形式在于構(gòu)建一個(gè)團(tuán)隊(duì)，讓學(xué)生成為團(tuán)隊(duì)的一員，從不同的角度討論問(wèn)題，解決問(wèn)題。學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中不僅能夠?qū)W會(huì)認(rèn)知，而且還能學(xué)會(huì)組織、學(xué)會(huì)表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。3)探究式學(xué)習(xí):教師提出問(wèn)題或?qū)W生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，由學(xué)生去研究，教師給予必要的指導(dǎo)。學(xué)生通過(guò)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)、采集與處理信息、表達(dá)與交流等活動(dòng)，獲取知識(shí)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

2數(shù)字地形測(cè)量學(xué)教學(xué)方法的創(chuàng)新實(shí)踐

2.1課堂教學(xué)方法

課堂教學(xué)采用講練結(jié)合和多媒體教學(xué)、自主式、啟發(fā)和案例式、研究式等多種方法，巧妙設(shè)計(jì)課堂進(jìn)程［2］。對(duì)于一些原理性較強(qiáng)、需要理解和計(jì)算的內(nèi)容，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法;對(duì)于一些介紹性的內(nèi)容，采用PowerPoint、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的方法;對(duì)學(xué)生難以理解的知識(shí)，采用動(dòng)畫的課件來(lái)表現(xiàn);對(duì)于難以闡述清楚的實(shí)踐性知識(shí)，采用現(xiàn)場(chǎng)演示和錄像的方式，使學(xué)生易于模仿。課堂講授突出“三基”即基本概念(原理)、基本方法和基本計(jì)算［5］。為了達(dá)到“學(xué)時(shí)少、內(nèi)容新、能力強(qiáng)、效果好”的目標(biāo)，在教學(xué)中合理組織授課內(nèi)容。既不要脫離教材，也不要拘泥于教材，及時(shí)將測(cè)量新知識(shí)、新技術(shù)(如:全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、GPS技術(shù)等)傳授給學(xué)生，加大測(cè)量學(xué)知識(shí)應(yīng)用的力度。多媒體教學(xué)是目前該門課程課堂授課的主要形式，計(jì)算機(jī)、投影儀、多媒體課件和繪圖軟件的靈活使用，能夠吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)［6］。多媒體課件不是對(duì)教材內(nèi)容的復(fù)制，應(yīng)突出重點(diǎn)，邏輯合理。數(shù)字地形測(cè)量學(xué)課程采用多媒體講授與板書(shū)講授有機(jī)結(jié)合方式教學(xué)，通過(guò)兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)有關(guān)知識(shí)的融合與最佳傳授。多媒體講授主要是針對(duì)儀器構(gòu)造、儀器使用、誤差理論、控制測(cè)量、碎部測(cè)量、數(shù)字地形圖測(cè)繪等內(nèi)容，應(yīng)用PowerPoint為主制作教學(xué)課件。板書(shū)講授主要是針對(duì)課程中坐標(biāo)正反算、導(dǎo)線計(jì)算、水準(zhǔn)路線計(jì)算、誤差傳播定律應(yīng)用等重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，采用板書(shū)形式，結(jié)合PPT，循序漸進(jìn)。講解中善于提出問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生回答問(wèn)題，發(fā)表自己的見(jiàn)解。強(qiáng)化定性分析，突出分析思路與分析方法。使學(xué)生懂得“問(wèn)題是什么”“解決問(wèn)題的方法是什么”等。加強(qiáng)學(xué)生的聯(lián)想能力、發(fā)散思維能力及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。講解中與學(xué)生互動(dòng)，為學(xué)生留出充分的思維空間，改變教師“一言堂”，以便學(xué)生主動(dòng)思考，幫助加深理解［5］。啟發(fā)式和案例教學(xué)是該課程使用的主要教學(xué)方法之一［2］。例如在講完角度測(cè)量和距離測(cè)量后提問(wèn):建筑物的高度如何測(cè)量?斜拉橋索道管傾角如何測(cè)量?等富有啟發(fā)性、思考性問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。講述大比例尺數(shù)字地形測(cè)圖時(shí)，讓學(xué)生結(jié)合某區(qū)域地形圖測(cè)繪案例，啟發(fā)學(xué)生從技術(shù)設(shè)計(jì)、圖根控制、碎部測(cè)量、成果驗(yàn)收、技術(shù)總結(jié)等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考與分組討論，再匯報(bào)小組討論結(jié)果，由教師歸納總結(jié)。這樣培養(yǎng)學(xué)生綜合解決工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。

2.2實(shí)踐教學(xué)方法

實(shí)踐教學(xué)主要采用課堂講授、課間實(shí)驗(yàn)和集中實(shí)習(xí)穿行的教學(xué)方法［7］。目前，數(shù)字地形測(cè)量學(xué)課堂講授50學(xué)時(shí)，課間實(shí)驗(yàn)44學(xué)時(shí)(計(jì)劃安排22學(xué)時(shí))。對(duì)于一些操作性要求較強(qiáng)的內(nèi)容如水準(zhǔn)儀的操作、全站儀的操作、測(cè)回法、方向觀測(cè)法、豎直角測(cè)量、三四等水準(zhǔn)測(cè)量、草圖法、全站儀的放樣方法等，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)演示和觀看網(wǎng)上錄像資源的方法進(jìn)行?？梢允箤W(xué)生領(lǐng)會(huì)測(cè)量操作的要領(lǐng)，對(duì)于規(guī)范操作程序、培養(yǎng)良好的工作習(xí)慣，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)很有幫助。所建立的測(cè)繪儀器規(guī)范操作視頻網(wǎng)站，提供了相關(guān)測(cè)繪儀器操作視頻如全站儀操作、水準(zhǔn)儀操作、GPS操作、經(jīng)緯儀操作、國(guó)產(chǎn)全站儀操作等，深受學(xué)生歡迎。為了提高課間實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)力度和廣度，除了課堂講授教師參加外，還每個(gè)班專門配有1～2名實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師。另外，測(cè)繪實(shí)驗(yàn)中心還全方位對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生課余時(shí)間可以借儀器進(jìn)行實(shí)習(xí)操作，也可以在信息化測(cè)繪創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室三維地形仿真平臺(tái)上，學(xué)生可以利用周邊觀測(cè)墩上的控制點(diǎn)對(duì)三維地形測(cè)繪仿真模型進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖仿真實(shí)習(xí)，對(duì)選定的測(cè)區(qū)制定測(cè)圖技術(shù)方案。還可以利用模型進(jìn)行一些數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的專題研究，研究如何提高成圖的精度，達(dá)到成圖的精度要求等。便于學(xué)生理解和掌握新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

為了做好該課程集中教學(xué)實(shí)習(xí)工作，編寫《數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》上、下冊(cè)。在指導(dǎo)書(shū)內(nèi)對(duì)5周的日程安排、工作任務(wù)和工作要求都進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。每年與數(shù)字地形測(cè)量學(xué)對(duì)應(yīng)的數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)第一輪實(shí)習(xí)(2周)安排在學(xué)校進(jìn)行，實(shí)習(xí)的主要任務(wù)是掌握三維導(dǎo)線測(cè)量及三等水準(zhǔn)測(cè)量的設(shè)計(jì)、觀測(cè)與計(jì)算，主要使用的儀器為全站儀和光學(xué)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀。該實(shí)習(xí)對(duì)強(qiáng)化學(xué)生使用全站儀和水準(zhǔn)儀等基本測(cè)量?jī)x器的技能，加深對(duì)控制測(cè)量基本理論的理解和掌握，提高學(xué)生動(dòng)手能力以及計(jì)算、分析、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神具有不可替代的作用。第二輪實(shí)習(xí)(3周)安排在校外武漢江夏區(qū)大花嶺實(shí)習(xí)基地進(jìn)行，通過(guò)了解地形地貌條件，編制有關(guān)設(shè)計(jì)書(shū)，并完成選點(diǎn)、觀測(cè)、計(jì)算、展點(diǎn)、繪圖、實(shí)結(jié)等工作。目的在于使學(xué)生熟練掌握地物地貌測(cè)繪方法，實(shí)際體驗(yàn)地貌與等高線的關(guān)系，地貌特征點(diǎn)跑尺的技巧。通過(guò)業(yè)內(nèi)數(shù)字測(cè)圖軟件，形成符合規(guī)范的1∶500大比例尺數(shù)字地形圖，提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)實(shí)習(xí)中，學(xué)生每4～5人分成一組，每組都安排有教師進(jìn)行野外測(cè)量外業(yè)指導(dǎo)和室內(nèi)內(nèi)業(yè)成圖輔導(dǎo)。教學(xué)實(shí)習(xí)結(jié)束后，各組上交外業(yè)觀測(cè)記錄資料、內(nèi)業(yè)計(jì)算資料及成果、實(shí)結(jié)與體會(huì)等資料，指導(dǎo)教師根據(jù)每組學(xué)生的任務(wù)完成情況、上交的資料和每名學(xué)生的實(shí)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，給出數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)這門課程的成績(jī)［8］。

此外，學(xué)院每年開(kāi)展測(cè)繪技能大賽，意在促進(jìn)學(xué)生將測(cè)繪理論知識(shí)與測(cè)繪實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。測(cè)繪技能大賽分為5個(gè)板塊，其中實(shí)踐技能(含二級(jí)電磁波測(cè)距三維導(dǎo)線測(cè)量及計(jì)算、三等水準(zhǔn)測(cè)量及計(jì)算)和數(shù)字測(cè)圖內(nèi)業(yè)成圖兩個(gè)板塊屬于數(shù)字地形測(cè)量學(xué)課程的內(nèi)容。在2012年測(cè)繪技能大賽中，共有300多名選手參加。作為測(cè)繪技能大賽的重要組成部分，比賽對(duì)提高學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)起到極大的促進(jìn)作用，達(dá)到了以賽代練的效果。其中有120名獲獎(jiǎng)?wù)摺?012年第二屆全國(guó)普通高等學(xué)校大學(xué)生測(cè)量技能競(jìng)賽中我院代表隊(duì)?wèi){著深厚的理論功底，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，對(duì)測(cè)量成果精益求精的精神，取得了一級(jí)電磁波測(cè)距導(dǎo)線測(cè)量二等獎(jiǎng)、四等水準(zhǔn)測(cè)量三等獎(jiǎng)、數(shù)字測(cè)圖一等獎(jiǎng)以及團(tuán)體一等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

3結(jié)束語(yǔ)

篇(2)

【關(guān)鍵詞】三維激光掃描；場(chǎng)景掃描；點(diǎn)云；拼接；數(shù)據(jù)處理；DEM

外業(yè)數(shù)據(jù)采集：

中圖分類號(hào)：C37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、首先對(duì)場(chǎng)景周邊信息進(jìn)行仔細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘，確定待測(cè)范圍，選擇最佳設(shè)站位置，初步制定施測(cè)線路。

2、選擇通視效果較佳的位置擺放標(biāo)靶并將標(biāo)靶進(jìn)行固定，然后使用RTK進(jìn)行標(biāo)靶真坐標(biāo)的采集。

3、架設(shè)三維激光掃描儀按照初定施測(cè)線路進(jìn)行場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多站采集及全景拍照。在儀器作業(yè)過(guò)程中我們盡可能的避免人為因素干擾儀器視野而影響掃描數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4、現(xiàn)場(chǎng)繪制測(cè)量過(guò)程草圖。對(duì)于范圍大或地形復(fù)雜的場(chǎng)景，繪制架站點(diǎn)及標(biāo)靶位置的草圖可以保證內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)拼接處理時(shí)不發(fā)生錯(cuò)誤。

5、對(duì)場(chǎng)景拍攝連續(xù)可拼接的照片，便于配合掃描草圖了解場(chǎng)景概況。

圖1 場(chǎng)景照片

點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理：

1、多站數(shù)據(jù)的拼接及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

在外業(yè)進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集的多站數(shù)據(jù)是每站獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的時(shí)候通過(guò)外業(yè)采集的各站之間標(biāo)靶信息及標(biāo)靶的真坐標(biāo)在Cyclone軟件中進(jìn)行自由坐標(biāo)與真坐標(biāo)之間的拼接轉(zhuǎn)換。拼接完成后對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀及障礙地形數(shù)據(jù)的剔除。

2、Truview制作

在Cyclone軟件中利用采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)及架站點(diǎn)信息及掃描儀拍攝的全景照片制作可在IE中瀏覽的Truview數(shù)據(jù)。

圖2 Truview瀏覽

3、場(chǎng)景DEM制作

在MicroStation V8中使用Terra scan工具對(duì)導(dǎo)出的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)化的坐標(biāo)分類建立地面模型并進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)篩選處理。

圖3 模型的建立

4、場(chǎng)景三維點(diǎn)云和大場(chǎng)景DEM融合

利用三維激光掃描儀可以迅速獲取場(chǎng)景TIN模型及等高線數(shù)據(jù)，將生成的TIN模型或者等高線數(shù)據(jù)和已有的大場(chǎng)景DEM進(jìn)行融合，從而獲取場(chǎng)景最新現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。

圖4 融合到大場(chǎng)景里(效果圖)

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

1. 做好現(xiàn)場(chǎng)注釋，規(guī)劃圖和掃描日志。詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)注釋，規(guī)劃圖和掃描日志對(duì)于所有的掃描操作都是非常重要的?，F(xiàn)場(chǎng)注釋或規(guī)劃圖應(yīng)該包含掃描區(qū)域的一個(gè)計(jì)劃草圖，顯示掃描儀和標(biāo)靶的位置，以及包含每站中標(biāo)靶位置的標(biāo)靶信息列表。另外，應(yīng)該畫出具有透視關(guān)系的規(guī)劃圖，顯示從掃描儀的位置看到的掃描的景象，以及掃描出的對(duì)象和標(biāo)靶?，F(xiàn)場(chǎng)注釋，規(guī)劃圖和掃描日志能讓你有序地記錄所有的掃描和掃描中生成的標(biāo)靶，這些信息也非常有助于后期的拼接和建模。

2. 在有些環(huán)境條件不允許的情況下，無(wú)法進(jìn)行RTK測(cè)量標(biāo)靶坐標(biāo)的時(shí)候，可以利用掃描儀進(jìn)行標(biāo)靶信息的傳遞，建立測(cè)站之間聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

篇(3)

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)測(cè)繪；測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

引言

地質(zhì)的測(cè)繪主要是運(yùn)用地質(zhì)相關(guān)的理論對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)及地質(zhì)進(jìn)行精密的觀測(cè)和分析，了解對(duì)于建筑區(qū)各個(gè)工程地質(zhì)的內(nèi)在條件和它們之間的密切關(guān)系，然后按照測(cè)繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上，并且通過(guò)勘測(cè)和試驗(yàn)等編制成工程地質(zhì)圖，作為工程勘測(cè)的首要的資料，供給對(duì)于項(xiàng)目各個(gè)部門的參考。對(duì)于長(zhǎng)期的地質(zhì)測(cè)繪它依靠于經(jīng)緯儀、平板儀、水準(zhǔn)儀這三種較為局限的應(yīng)用，在未來(lái)的發(fā)展中，逐漸的采用了相對(duì)來(lái)說(shuō)較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和設(shè)計(jì)的理念?，F(xiàn)代的地質(zhì)繪圖技術(shù)主要依賴于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、遙感勘測(cè)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。

1、工程地質(zhì)測(cè)繪

工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作，在諸項(xiàng)勘察方法中最先進(jìn)行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項(xiàng)工作。但在詳細(xì)勘察階段為了對(duì)某些專門的地質(zhì)問(wèn)題作補(bǔ)充調(diào)查，也進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪。

工程地質(zhì)測(cè)繪是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論，對(duì)與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，初步查明擬建場(chǎng)地或各建筑地段的工程地質(zhì)條件。將工程地質(zhì)條件諸要素采用不同的顏色、符號(hào)，按照精度要求標(biāo)繪在一定比例尺的地形圖上，并結(jié)合勘探、測(cè)試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質(zhì)圖。這一重要的勘察成果可對(duì)場(chǎng)地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。

根據(jù)研究?jī)?nèi)容的不同，工程地質(zhì)測(cè)繪可分為綜合性測(cè)繪和專門性測(cè)繪兩種。綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)場(chǎng)地或建筑地段工程地質(zhì)條件要素的空間分布以及各要素之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行全面綜合的研究，為編制綜合工程地質(zhì)圖提供資料。在測(cè)繪地區(qū)如果從未進(jìn)行過(guò)相同的或更大比例尺的地質(zhì)或水文地質(zhì)測(cè)繪，那就必須進(jìn)行綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪。專門性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)工程地質(zhì)條件的某一要素進(jìn)行專門研究，如第四紀(jì)地質(zhì)、地貌、斜坡變形破壞等；研究它們的分布、成因、發(fā)展演化規(guī)律等。所以專門性測(cè)繪是為編制專用工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分析圖提供資料的。無(wú)論何種工程地質(zhì)測(cè)繪，都是為工程的設(shè)計(jì)、施工服務(wù)的，都有其特定的研究目的。

2、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)作為一門新的信息科學(xué)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的諸多領(lǐng)域正發(fā)揮著愈來(lái)愈大的作用。在這里主要介紹現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展情況。

2.1礦山測(cè)量方面

遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料，可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合的信息源，對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用，所有這些，都說(shuō)明遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量是礦山測(cè)量實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。

2.2濕地方面

利用遙感技術(shù)對(duì)濕地生物資源的分布、生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行估測(cè)。利用遙感技術(shù)多層次、多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，可得到濕地的動(dòng)態(tài)變化情況。

2.3水利工程方面

遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)大江、大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍，為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對(duì)水庫(kù)大壩、大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的、精密的監(jiān)測(cè)。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了連續(xù)、實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。

2.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

從系統(tǒng)角度看，在未來(lái)的幾十年內(nèi)，地理信息系統(tǒng)（GIS）將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（Interoperable GIS）、數(shù)據(jù)多維化（3D&4D GIS）、系統(tǒng)集成化（Component GIS）、系統(tǒng)智能化（Cyber GIS）、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化（Web GIS）和應(yīng)用社會(huì)化（數(shù)字地球DE）的方向發(fā)展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統(tǒng)（Interoperable GIS）是GIS系統(tǒng)集成平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。Web GIS 基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是利用Internet技術(shù)在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問(wèn)題和最大限度地利用信息資源，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。

3地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展

3.1大地控制測(cè)量。

控制測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)，地質(zhì)礦區(qū)布設(shè)平面控制的方法，一是在國(guó)家一、二等三角控制下進(jìn)行三、四等三角點(diǎn)的加密，另一是在國(guó)家一、二等三角點(diǎn)下不能加密情況下布設(shè)獨(dú)立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為礦區(qū)基本“平面控制.獨(dú)立的三角鎖網(wǎng)必須測(cè)定鎖網(wǎng)的起算邊長(zhǎng)。我單位在上世紀(jì)末期引入載波靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)即多臺(tái)套GPS接收機(jī)結(jié)合后處理軟件以來(lái)，精密控制測(cè)量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測(cè)量的工作模式有了很大的改觀，對(duì)于相對(duì)獨(dú)立斷點(diǎn)分布的礦區(qū)工程點(diǎn)不再需要長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的測(cè)三角鎖從其他地方引入控制點(diǎn)，只需從起算點(diǎn)采用邊點(diǎn)連接跳躍式地可以直接引入到測(cè)區(qū)，極大地簡(jiǎn)化了工作步驟，節(jié)省了時(shí)間和人力。

3.2地形測(cè)量技術(shù)。

地形測(cè)量的加密圖根控制，傳統(tǒng)的方法是在礦區(qū)基本控制點(diǎn)下布設(shè)測(cè)角圖根線形鎖及測(cè)角交會(huì)點(diǎn)，現(xiàn)在則采用導(dǎo)線測(cè)量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。

地形測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪工作重要的任務(wù)，長(zhǎng)期以來(lái)的測(cè)圖方法，以大平扳儀測(cè)圖，至今在大比例尺地形測(cè)圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導(dǎo)地位的已經(jīng)是全野外數(shù)字化測(cè)量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語(yǔ)了。

4、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，這種趨勢(shì)表現(xiàn)在現(xiàn)代測(cè)繪新理論的概括性增強(qiáng)，測(cè)繪新技術(shù)的技術(shù)綜合程度提高，各專業(yè)學(xué)科之間的相互交叉與滲透，測(cè)繪學(xué)與其它門類科學(xué)的聯(lián)系增強(qiáng)加大，測(cè)繪學(xué)吸收和移植其它學(xué)科成果的速度加快，這種學(xué)科內(nèi)外的綜合化發(fā)展，將使現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)不斷開(kāi)拓出新的領(lǐng)域。測(cè)繪將成為構(gòu)建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國(guó)”的主力軍。

5、參考文獻(xiàn)：

[1]曹幼元，賀躍光. PDA GPS在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用[J].測(cè)繪技術(shù)裝備，2005，（4）.

[2]魏建華，張展，許月光.工程地質(zhì)測(cè)繪中的幾個(gè)研究對(duì)象[J].黑龍江水利科技，1999，（4）.

篇(4)

【關(guān)鍵詞】水利工程；3S測(cè)量技術(shù)；河道測(cè)量；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；研究與應(yīng)用

Application of water conservancy measurement 3S technology

Li Gang

(Yili Prefecture, Xinjiang Water Resources and Electric Power Survey and Design Institute Yining Xinjiang 835000)

【Abstract】Into the era of digital information, 3S technology continues to develop, update, put into the field of application is more widely. Measured in water conservancy and hydropower engineering industry, their pluripotency, global, all-weather, continuous and real-time precision three-dimensional navigation and positioning, but also has good noise immunity and confidentiality efficient performance measured in order to ensure water conservancy laid the foundation. The article combines the case of river measurement, erosion and deposition change monitoring, application of the 3S measurement techniques in water projects.

【Key words】Hydraulic engineering;3S measurement techniques;River measurement;Dynamic monitoring;Research and Application

1. 3S技術(shù)的含義

3S技術(shù)是遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)及全球定位系統(tǒng)(GPS)的統(tǒng)稱。是多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。能夠?qū)臻g實(shí)體快速地進(jìn)行精確定位，同時(shí)宏觀地獲取信息，對(duì)所得到的特定位置空間信息進(jìn)行綜合分析。

2. 3S技術(shù)的特點(diǎn)

遙感(RS)技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù)，不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息，并據(jù)此進(jìn)行識(shí)別與分類。即在地球不同高度平臺(tái)上使用某種傳感器，收集地球各類地物反射或發(fā)射的電磁波信息，對(duì)這些電磁波信息進(jìn)行加工處理，用特殊方法判讀解譯，從而達(dá)到識(shí)別、分類的目的，為科研工程的生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)。

地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)是以空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，在各種地理圖形的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、編輯、判讀存儲(chǔ)、查詢、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。

全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)是一種全新的現(xiàn)代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特點(diǎn)，可在全球任意地點(diǎn)，為任意多個(gè)用戶同時(shí)提供幾乎是瞬時(shí)的三維測(cè)速、三維定位服務(wù)，極大地改變了傳統(tǒng)的定位技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)，并已逐漸在越來(lái)越多的領(lǐng)域中取代了常規(guī)光學(xué)和電子儀器。

隨著3S技術(shù)在測(cè)繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟并廣泛應(yīng)用到水文測(cè)量中，河道水文測(cè)量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結(jié)合河道測(cè)量、沖淤變化監(jiān)測(cè)等案例加以分析。

3. 河道水文測(cè)量傳統(tǒng)方法存在的缺陷

河道測(cè)量是以河道治理和水量調(diào)度為應(yīng)用目的，涉及測(cè)量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應(yīng)用科學(xué)。長(zhǎng)期以來(lái)，河道水文測(cè)量常利用六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)定，這些傳統(tǒng)的測(cè)量方法，不僅測(cè)量周期長(zhǎng)、精度低，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)量標(biāo)志耗費(fèi)大，不能滿足河道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及河流治理、防洪減災(zāi)的需要。

河道水下地形測(cè)量及容積、沖淤量的計(jì)算是水文測(cè)量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，及時(shí)了解河道變化及沖淤變化資料，為水資源合理調(diào)度、泥沙有效控制、防洪減災(zāi)正確決策、灌溉和發(fā)電等各項(xiàng)科學(xué)管理工作提供基本依據(jù)。河道主流變化分析主要是反映河勢(shì)情況。通常包括對(duì)河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。

河道沖淤分析是河道演變分析的重要環(huán)節(jié)，工程中常采用斷面法，即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測(cè)定，斷面間水底地形和河床變化規(guī)則，而且無(wú)支流。而實(shí)際地形的變化錯(cuò)綜復(fù)雜，河床參差不齊，所以這種方法計(jì)算的沖淤量無(wú)法準(zhǔn)確反映河道的沖淤變化情況。

4. 3S測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

4.1 利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。以遙感手段獲得的河道信息通過(guò)信息提取產(chǎn)生需要的專題圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)的圖像校正、圖像增強(qiáng)、圖像分類、圖像變換及圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行判讀解譯和相關(guān)分析之前，必須首先對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性，須對(duì)遙感影像進(jìn)行相應(yīng)的投影變換，最后將圖像處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成GIS能夠接受的數(shù)據(jù)格式。

充分利用圖形資料(尤其是電子地圖，對(duì)非電子形式的圖形資料要進(jìn)行數(shù)字化，建立起矢量圖形庫(kù))和圖像資料，以便提取高程數(shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型(DEM)，以及對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和校正。產(chǎn)生數(shù)字高程模型后，就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進(jìn)行等高線計(jì)算、水面面積和體積計(jì)算、沖淤量計(jì)算、坡度坡向的分析和計(jì)算等。

4.2 遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就是對(duì)同一區(qū)域運(yùn)用不同時(shí)相的遙感圖像，以獲得區(qū)域變化的遙感影像。動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)主要方面，多時(shí)相、多種類型的傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查，能及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀地反映客觀情況。以多時(shí)相遙感影像為數(shù)據(jù)源，通過(guò)重點(diǎn)分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法，為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時(shí)，利用數(shù)字遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化的水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和枯水期、豐水期的水域變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。

4.3 水深遙感沖淤變化分析。水深遙感是利用可見(jiàn)光在水體內(nèi)的穿透能力，通過(guò)飛機(jī)、衛(wèi)星等遙感平臺(tái)，利用輻射計(jì)、攝影機(jī)等遙感設(shè)備，將水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息按照一定的規(guī)則采集下來(lái)，再通過(guò)信息處理軟件分離出可見(jiàn)光空透的水體厚度信息，即可獲得水深。利用入水輻射強(qiáng)度與水深、水體渾濁度之間的關(guān)系，通過(guò)測(cè)定、處理輻射強(qiáng)度來(lái)量測(cè)水深。在研究河床沖淤時(shí)，常常因?qū)崪y(cè)資料遺缺無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較。

遙感信息獲取便捷，水深遙感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一階段實(shí)測(cè)資料的情況下，可利用歷史階段遙感資料推求出水深，從而實(shí)現(xiàn)沖淤分析的目的。考慮到用某一時(shí)相遙感資料所得水深精度較實(shí)測(cè)地形精度差。用實(shí)測(cè)地形與遙感所得地形直接產(chǎn)生河床沖淤值，誤差會(huì)很大。而用兩個(gè)時(shí)相遙感水深計(jì)算河床沖淤能滿足分析精度的要求。

其原因是:盡管遙感水深誤差大，但從反演所得的斷面圖來(lái)看，遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響，兩個(gè)時(shí)相遙感水深誤差表現(xiàn)形式基本一樣，所以差值減少了系統(tǒng)誤差，削減了由遙感信息源轉(zhuǎn)換成水深信息時(shí)的誤差。此方法計(jì)算的結(jié)果與用實(shí)測(cè)地形資料計(jì)算的結(jié)果基本一致，能滿足河床演變分析和沖淤量計(jì)算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)段河床演變分析以補(bǔ)充缺測(cè)的資料。若將GIS與水深遙感技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)水下地形圖數(shù)字化，也可以很方便地得到所測(cè)水域不同時(shí)段、不同沖刷深度(或淤積厚度)的沖淤分布。

5. GIS技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用

GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計(jì)算距離、曲率、表面積、周長(zhǎng)等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某點(diǎn)的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數(shù)據(jù)能立即計(jì)算出兩沖淤監(jiān)測(cè)斷面間的沖淤量，不僅便捷且精度大為提高。

河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過(guò)程的累積圖等，可直接從圖上提取數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制成圖。所有這些GIS功能對(duì)于分析河道演變的成因、了解河道演變規(guī)律都有著十分積極的意義。GIS技術(shù)用于水下地形的沖淤變化分析比傳統(tǒng)分析方法更加科學(xué)合理、精確度高。

6. RTK技術(shù)的應(yīng)用

促進(jìn)GPS技術(shù)向更深、更廣、更新的方向發(fā)展，它既克服了常規(guī)測(cè)量要求點(diǎn)間通視、費(fèi)工費(fèi)時(shí)而且精度不均勻、外業(yè)不能實(shí)時(shí)了解測(cè)量成果和測(cè)量精度的缺點(diǎn)，同時(shí)又避免了GPS靜態(tài)定位及快速靜態(tài)相對(duì)定位需要進(jìn)行后處理，避免了業(yè)后處理中發(fā)現(xiàn)精度不合乎要求，需進(jìn)行返工的困擾，RTK實(shí)時(shí)三維精度可以達(dá)到厘米級(jí)，大大減輕了測(cè)量作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高了作業(yè)效率。為水下地形測(cè)量和GIS前端數(shù)據(jù)采集提供了有利保障。GPS接收機(jī)進(jìn)行定位測(cè)量，測(cè)深儀進(jìn)行水深測(cè)量，再加上專業(yè)測(cè)繪軟件和繪圖儀便可組成河道測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)。工程中對(duì)采集到的水下地形點(diǎn)的平面、高程數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查校核后，將其輸入專業(yè)的數(shù)字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進(jìn)行處理，即可得到高精度的數(shù)字地形圖和斷面圖。

7. 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給河道、水庫(kù)監(jiān)測(cè)管理以及水文測(cè)量的勘測(cè)帶了很大的方便，為河道水文勘測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、管理方面提供一個(gè)嶄新的前景。

參考文獻(xiàn)

［1］ 期刊論文3S技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用-水科學(xué)與工程技2007(2).

［2］ 黎三喜.水利工程中GPS靜態(tài)測(cè)量探討《甘肅水利水電技術(shù)》2009年第10期.

［3］ 王力賡.RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用與研究《治淮》2009年第7期.

篇(5)

關(guān)鍵詞：RTK，地形測(cè)量精度分析

 

1引　言

GPS定位技術(shù)的快速發(fā)展給現(xiàn)在的測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了徹底性的革命。它具有操作簡(jiǎn)便、定位精度高、不受天氣與通視條件的限制等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到測(cè)繪行業(yè)的青睞。為進(jìn)一步驗(yàn)證GPS - RTK技術(shù)在測(cè)量中的精度情況,本文結(jié)合在金華金東區(qū)實(shí)施的1 ∶500的地形圖測(cè)繪任務(wù),通過(guò)對(duì)比作業(yè)方法和精度準(zhǔn)確性驗(yàn)證,說(shuō)明了利用RTK 技術(shù)測(cè)繪大比例尺數(shù)字地形圖能大大減輕工作量、提高工作效率。

2RTK工作原理

GPS 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(Real- Time Kinematic)簡(jiǎn)稱RTK,具體作業(yè)方法是在已知點(diǎn)上設(shè)置一臺(tái)GPS 接收機(jī)作為基準(zhǔn)站, 并將一些必要的數(shù)據(jù)如基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)等輸入GPS控制手簿,一至多臺(tái)GPS 接收機(jī)設(shè)置為流動(dòng)站?；鶞?zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接受衛(wèi)星信號(hào), 基準(zhǔn)站將接收到的衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)送到流動(dòng)站, 流動(dòng)站接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖植具M(jìn)行實(shí)時(shí)差分及平差處理, 實(shí)時(shí)得到本站的坐標(biāo)和高程及其實(shí)測(cè)精度, 并隨時(shí)將實(shí)測(cè)精度和預(yù)設(shè)精度指標(biāo)進(jìn)行比較,一旦實(shí)測(cè)精度達(dá)到預(yù)設(shè)精度指標(biāo),手簿將提示測(cè)量人員是否接受該成果,接受后手簿將測(cè)得的坐標(biāo)、高程及精度同時(shí)記錄進(jìn)手簿。

3影響RTK作業(yè)精度的因素

1、系統(tǒng)因素

RTK設(shè)備本質(zhì)上是一種動(dòng)態(tài)的GPS設(shè)備,它同樣也存在GPS 設(shè)備的測(cè)量誤差,包括GPS 信號(hào)的自身誤差、GPS 信號(hào)的傳輸誤差、GPS 接收機(jī)的誤差。RTK品牌較多,RTK設(shè)備的優(yōu)劣不僅影響測(cè)量精度,而且也影響成果的可靠性。RTK設(shè)備的影響因子主要包括數(shù)據(jù)鏈、天線類型和處理軟件等。因此RTK應(yīng)選擇操作方便、性能穩(wěn)定可靠、故障率低、可靠性高的儀器設(shè)備。這些都可認(rèn)為是RTK 設(shè)備的系統(tǒng)誤差。

2、人為因素

技術(shù)設(shè)計(jì)方案的合理性和準(zhǔn)確性對(duì)測(cè)量成果的質(zhì)量和可靠性也起著重大的影響。例如基準(zhǔn)站的選擇、坐標(biāo)系的選擇、觀測(cè)時(shí)間的選擇等。2) RTK進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量作業(yè)需要接收基準(zhǔn)站的信號(hào),而基準(zhǔn)站的對(duì)中整平誤差和量高誤差都直接影響移動(dòng)站設(shè)備的定位精度。3) 移動(dòng)站的標(biāo)桿是否立直,標(biāo)高是否準(zhǔn)確也都直接影響其定位精度。

4RTK的轉(zhuǎn)換參數(shù)

RTK測(cè)量是在WGS - 84坐標(biāo)系中進(jìn)行的,而各種工程測(cè)量是在國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)(80, 54)或地方坐標(biāo)系,這之間存在著不同坐標(biāo)系間的一系列轉(zhuǎn)換。在GPS靜態(tài)測(cè)量中,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是在后處理時(shí)進(jìn)行的。而RTK是實(shí)時(shí)給出需測(cè)定的點(diǎn)位坐標(biāo),這使得求定轉(zhuǎn)換參數(shù)工作尤為重要。轉(zhuǎn)換參數(shù)一般是利用重合點(diǎn)的兩套坐標(biāo)值通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。重合點(diǎn)數(shù)必須至少有3個(gè)以上的國(guó)家坐標(biāo)系(80, 54)控制點(diǎn)或地方坐標(biāo)控制點(diǎn),利用Bur2sa模型解求7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

式中ΔX , ΔY , ΔZ為平移參數(shù), Ex , Ey , Ez旋轉(zhuǎn)參數(shù),δμ為尺度變化參數(shù)。當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小時(shí)，可不考慮尺度比和旋轉(zhuǎn)參數(shù), 令δμ = 0, Ex , Ey , Ez為0,

在解求轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)應(yīng)注意:

1、已知點(diǎn)的選取應(yīng)最好在測(cè)區(qū)的四周及中心,能有效控制施測(cè)范圍,且均勻分布。

2、為保證施測(cè)精度要求,應(yīng)選擇不少于3 個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換參數(shù)求解,一般3～5個(gè)為宜,采取同一基準(zhǔn)或

不同基準(zhǔn)點(diǎn)求取2～3組參數(shù)值,選擇殘差較小、精度較高的一組使用,且應(yīng)預(yù)留多余點(diǎn)進(jìn)行檢核。

3、對(duì)于高程要求比較高的地區(qū),應(yīng)根據(jù)地區(qū)的地形情況求解垂直方向的轉(zhuǎn)換參數(shù),對(duì)平地、丘陵地、山地應(yīng)分別求解垂直轉(zhuǎn)換參數(shù)。

5 RTK定位精度驗(yàn)證

1、在0～5 km, 3～10 km范圍內(nèi),選擇同一基準(zhǔn)站,求解兩組轉(zhuǎn)換參數(shù),對(duì)同一點(diǎn)進(jìn)行兩次觀測(cè),將其結(jié)果與四等GPS點(diǎn)進(jìn)行比較。。其結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　RTK定位精度檢測(cè)結(jié)果( 1)

篇(6)

關(guān)鍵詞：LiDAR；鐵路勘察設(shè)計(jì)，DEM；DLG

中圖分類號(hào)：TN958.98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 03-0000-02

Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis

Han Zujie

(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)

Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.

Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG

一、引言

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)（LiDAR）是一種全新的遙感技術(shù)，自上世紀(jì)90年代在德國(guó)首次出現(xiàn)商用樣機(jī)系統(tǒng)以來(lái)，因其高精度和高效率，在地形測(cè)繪方面得到快速發(fā)展。目前，全球已經(jīng)有幾十套商用系統(tǒng)在使用，主要實(shí)用系統(tǒng)有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。

上世紀(jì)90年代中后期至今，美國(guó)、德國(guó)、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國(guó)家，先后成功應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了地形測(cè)量、森林資源調(diào)查與評(píng)估、三維城市建模等試驗(yàn)與工程實(shí)踐。特別是芬蘭和德國(guó)，已經(jīng)采用這項(xiàng)技術(shù)建立了全國(guó)或者大部分國(guó)土的DEM，達(dá)到了理想的效果。目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有接近20套LiDAR設(shè)備，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數(shù)字遙感新技術(shù)有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測(cè)繪技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司以及東方道邇公司等單位已經(jīng)先后開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)和工程飛行，主要用于生產(chǎn)數(shù)字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），進(jìn)而制作線劃圖（DLG）等。本研究將使用LiDAR技術(shù)對(duì)鐵路勘察工程設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與試驗(yàn)，介紹其主要產(chǎn)品及應(yīng)用并對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

二、機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理

（一）機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)簡(jiǎn)介

LiDAR系統(tǒng)是一種新型的綜合應(yīng)用激光測(cè)距儀、IMU、GPS的快速測(cè)量系統(tǒng)，可以直接測(cè)得地面物體各個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。機(jī)載的激光雷達(dá)系統(tǒng)通常還集成高分辨率數(shù)碼相機(jī)，用于獲取目標(biāo)影像。從功能上看，機(jī)載激光掃描系統(tǒng)是基于激光測(cè)距技術(shù)、GPS技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)這三種技術(shù)集成的一個(gè)軟硬件系統(tǒng)，其主要目的是為了獲取高精度的數(shù)字表面模型（DSM）。

目前，LiDAR提供的直接數(shù)據(jù)產(chǎn)品為：點(diǎn)云數(shù)據(jù)，DSM，DEM，DOM。經(jīng)過(guò)后處理可以快速生成等高線、高程點(diǎn)、橫縱斷面圖，完成路線設(shè)計(jì)需要的專項(xiàng)測(cè)繪內(nèi)容（如架空管線的凈空、交叉角度測(cè)繪等），并提供工程設(shè)計(jì)模型和景觀設(shè)計(jì)模型等。

（二）LiDAR的主要系統(tǒng)構(gòu)成

主要系統(tǒng)構(gòu)成包括：

1.掃描儀組件：激光發(fā)射器、激光信號(hào)接收器、機(jī)械組件、掃描鏡及窗口、接口板。

2.設(shè)備支持系統(tǒng)：系統(tǒng)控制器、飛機(jī)位置及姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計(jì)算機(jī)、連接電纜。

3.附屬軟件：包括項(xiàng)目飛行設(shè)計(jì)及對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理（濾波、分類等）處理。

4.控制/顯示器：激光發(fā)射指標(biāo)器、音頻告警器、電路熔斷器、系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)輸出、控制接口。

（三）主要工作原理

通過(guò)DGPS（或PPP）和IMU求得航機(jī)線上任意采樣時(shí)刻激光發(fā)射中心的空間坐標(biāo)和設(shè)備的空間姿態(tài)，內(nèi)插后能夠獲取任意時(shí)刻激光光束的姿態(tài)和發(fā)射中心的空間坐標(biāo)，通過(guò)激光測(cè)量激光發(fā)射中心到地面的距離，可以求得每一個(gè)激光腳點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)。另外，利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后將激光點(diǎn)數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像進(jìn)行聯(lián)合處理得到高精度的正射影像和數(shù)字高程模型。

三、機(jī)載激光雷達(dá)的應(yīng)用

機(jī)載激光雷達(dá)能夠快速獲取數(shù)字地表模型（DSM），同時(shí)，配套的中畫幅數(shù)碼相機(jī)可以獲得同步的數(shù)碼相片，經(jīng)過(guò)加工處理可獲得數(shù)字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對(duì)和正射影像圖。目前還沒(méi)有成熟的專業(yè)接口供鐵路勘察設(shè)計(jì)工程中使用機(jī)載激光雷達(dá)成果，因此，如何將機(jī)載激光雷達(dá)勘測(cè)成果與眾多設(shè)計(jì)專業(yè)手段無(wú)縫結(jié)合，從海量基礎(chǔ)信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業(yè)設(shè)計(jì)所用，是機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

結(jié)合鐵路勘察設(shè)計(jì)特點(diǎn)和工程應(yīng)用實(shí)踐，一方面將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)成果進(jìn)行加工，提供滿足專業(yè)應(yīng)用的專題成果，另一方面，改進(jìn)專業(yè)設(shè)計(jì)勘察設(shè)計(jì)流程，提出新的設(shè)計(jì)理念，以便更加有效地利用海量的基礎(chǔ)信息，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

利用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)提供的高精度、高分辨率數(shù)字地面模型和正射影像圖，結(jié)合鐵路專業(yè)設(shè)計(jì)要求，主要生產(chǎn)以下幾種產(chǎn)品（見(jiàn)圖4）：

1.工點(diǎn)地形圖。它是針對(duì)鐵路設(shè)計(jì)的控制工點(diǎn)，在施工圖階段做的更加詳細(xì)的勘測(cè)工作，以保證設(shè)計(jì)資料的精度和準(zhǔn)確性。如：橋址地形、隧道進(jìn)出口等；

2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面，一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設(shè)計(jì)線路的平順性和計(jì)算工程數(shù)量的準(zhǔn)確性；

3.數(shù)字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產(chǎn)品，通過(guò)將正射影像圖疊加等高線、專業(yè)調(diào)查的地質(zhì)界線、自然保護(hù)區(qū)等矢量信息，而形成的一種地形圖，它的信息量更加豐富，更加直觀；

4.專項(xiàng)測(cè)繪。針對(duì)特殊的專業(yè)需求而進(jìn)行的詳細(xì)勘測(cè)工作。如：水文斷面、涵軸測(cè)量、電線垂度等；

5.工程中的土石方自動(dòng)計(jì)算、坡度、坡向的計(jì)算等；

6.快速構(gòu)建三維虛擬場(chǎng)景，城市建模等。

此外，還可利用高分辨率的影像進(jìn)行專業(yè)調(diào)查、地質(zhì)判視等，便于指導(dǎo)外業(yè)工作，提高外業(yè)勘測(cè)的針對(duì)性和合理性。

四、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用前景

（一）機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)與常規(guī)航測(cè)方法的經(jīng)濟(jì)比較

1.兩種技術(shù)手段外業(yè)控制測(cè)量的比較。LIDAR所需的外業(yè)控制點(diǎn)與常規(guī)航測(cè)外控的比較，以II級(jí)地形1：2000航測(cè)地形圖測(cè)繪（常規(guī)航測(cè)單航帶100km）為例。

（1）首級(jí)平面和高程控制網(wǎng)工作內(nèi)容和數(shù)量是基本相同的。

（2）LIDAR系統(tǒng)要求每5-7km測(cè)量一個(gè)平面和高程控制點(diǎn)，每30km測(cè)量一處高程校正區(qū)，這樣100km線路需要布設(shè)平高控制點(diǎn)17個(gè)，高程校正區(qū)3個(gè)。而常規(guī)航測(cè)方法，采用150mm焦距的航攝儀拍攝，需要75個(gè)平高控制點(diǎn)；采用210mm焦距的航攝儀拍攝，需要150個(gè)平高控制點(diǎn)。

（3）LIDAR系統(tǒng)不因地形等級(jí)的變化而改變外業(yè)平高控制點(diǎn)的數(shù)量（適當(dāng)?shù)膶挾?，如不大?0km）。而常規(guī)航測(cè)方法會(huì)隨著寬度的增加而成倍增加外控點(diǎn)的數(shù)量。

2.橫斷面切繪的經(jīng)濟(jì)比較。以張?zhí)畦F路定測(cè)為例，相對(duì)于采用Lidar技術(shù)平均1000-1200個(gè)橫斷面/人天的工作效率，常規(guī)航測(cè)方法每人每天只能切繪300-400個(gè)橫斷面，可見(jiàn)工作效率提高了3-4倍，對(duì)企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.地形圖制作的經(jīng)濟(jì)比較。以II級(jí)地形1：2000地形圖測(cè)繪為例。

因?yàn)長(zhǎng)IDAR具有高效生成DEM的優(yōu)勢(shì)，所以在生成等高線、高程點(diǎn)等具有高程信息的地形信息時(shí)具有更高的效率，在這個(gè)方面，采用Lidar技術(shù)平均效率為12-15平方公里/（人.天），常規(guī)航測(cè)方法每人每天只能測(cè)繪2-3平方公里；

航測(cè)方法在立體模型下獲取（除等高線、高程點(diǎn)之外）矢量信息具有更大的優(yōu)勢(shì)，而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱，適合于小面積的（除等高線、高程點(diǎn)之外）矢量信息獲取。

（二）成功案例及分析

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與實(shí)踐，LiDAR技術(shù)已成功用于多個(gè)鐵路項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，減少了內(nèi)業(yè)制圖的壓力，縮短了項(xiàng)目工期，在鐵路各專業(yè)使用中反映良好，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以某工程為例，泛亞鐵路某段全長(zhǎng)257Km，由于距離遙遠(yuǎn)，地處國(guó)外，而且鐵路過(guò)境區(qū)域存在大量地雷區(qū)域，給外業(yè)工作帶來(lái)極大不便?？紤]到地理因素和方案局部變動(dòng)的因素，項(xiàng)目在實(shí)際操作中拋棄傳統(tǒng)外業(yè)測(cè)量加航測(cè)制圖的作業(yè)方式，直接采用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)，一次性獲取鐵路過(guò)境區(qū)域長(zhǎng)257km，寬4km的雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)圓滿完成了無(wú)外業(yè)控制測(cè)量情形的1：10000和1：2000的地形圖成圖任務(wù)，不僅避免了人力物力消耗和地雷區(qū)作業(yè)的危險(xiǎn)性，而且在內(nèi)業(yè)成圖中，大膽使用數(shù)字正射影像地形圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DLG，取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。

（三）推廣應(yīng)用前景

機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)具有巨大的發(fā)展空間和潛力，作為一種新技術(shù)，還有許多發(fā)展空間，特別是在數(shù)據(jù)處理算法以及軟件和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)等方面。隨著用戶數(shù)量的增加，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣，特別是隨著激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將促進(jìn)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的革新。在鐵三院于2009年率先在國(guó)內(nèi)將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)并取得巨大成功后，今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續(xù)定購(gòu)了機(jī)載激光雷達(dá)并加大了人力投入，可見(jiàn)由于其精度高、成本低、周期短等特點(diǎn)在鐵路行業(yè)已經(jīng)被廣泛關(guān)注。鐵路行業(yè)之外，水利、公路、電力、農(nóng)林等行業(yè)也在積極開(kāi)展相關(guān)的研究和應(yīng)用。

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篇(7)

論文摘 要：現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展，特別是在最近幾年之中，ANN技術(shù)、3S技術(shù)與水文模型的整合研究的發(fā)展，有助于開(kāi)創(chuàng)水文研究的新領(lǐng)域。本文主要通過(guò)對(duì)RS、ANN、GIS、GPS等技術(shù)的研究，從防汛抗旱、水文預(yù)報(bào)、保護(hù)水環(huán)境生態(tài)、水土保持這四個(gè)方面，闡述了現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域的應(yīng)用

RS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

遙感技術(shù)，即RS技術(shù)廣泛應(yīng)用于對(duì)旱情的檢測(cè)與評(píng)估、檢測(cè)水質(zhì)、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)土壤侵蝕和洪澇災(zāi)害等水文領(lǐng)域之中，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在洪澇災(zāi)害之中經(jīng)常會(huì)使用遙感技術(shù)。緊急救災(zāi)、災(zāi)后重建和快速反應(yīng)是遙感技術(shù)應(yīng)用集中的主要方面。例如，我國(guó)早在80年代就利用了MSS數(shù)據(jù)檢測(cè)到了三江平原的洪澇災(zāi)害。之后民政局、中科院和水利部門都進(jìn)行了相關(guān)的研究工作，在實(shí)踐之中取得了顯著的成效。遙感技術(shù)可以大幅度的減少洪澇災(zāi)害的損失，尤其是在災(zāi)后重建等當(dāng)面，與其他普通手段相比具有全面性、客觀性和快捷性的優(yōu)勢(shì)。遙感技術(shù)評(píng)估在災(zāi)害的監(jiān)測(cè)評(píng)估方面也有了顯著的發(fā)展。通過(guò)對(duì)土壤表面發(fā)射的電磁能量來(lái)測(cè)量估計(jì)土壤的濕度，再加上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的支持，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)旱情的遙感監(jiān)測(cè)。同時(shí)還可以通過(guò)對(duì)作物的長(zhǎng)勢(shì)、地表溫度的監(jiān)測(cè)來(lái)監(jiān)測(cè)旱情。通過(guò)了解不同地域的具體情況，建立針對(duì)它們的具體模型。我國(guó)目前建立在遙感技術(shù)基礎(chǔ)之上的監(jiān)測(cè)模型包括熱慣量模型、作物缺水指數(shù)模型、植被指數(shù)模型和植被地表溫度空間模型、氣象模型、水文模型和微波模型等。使用遙感技術(shù)可以更快速和更低廉的獲取大面積土壤的水分信息。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)模型的簡(jiǎn)繁程度有很大差異，所以遙感技術(shù)的使用范圍和使用精度也有不同。我國(guó)目前已經(jīng)建立了初步的旱情遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)體系，在一些試點(diǎn)地區(qū)獲得了顯著的成效。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)之中也有很大的作用。運(yùn)用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)地表水質(zhì)在時(shí)間和空間上參數(shù)的變化情況，具體表現(xiàn)在對(duì)濕地的評(píng)價(jià)、和測(cè)定水質(zhì)參數(shù)等方面。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)始在實(shí)踐生產(chǎn)之中使用，隨著它在水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的地位更加重要，它的發(fā)展也不斷完善。

GPS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，即GPS技術(shù)，具有自動(dòng)化、高效率、精確度高、全天候的優(yōu)點(diǎn)，成功應(yīng)用于工程測(cè)量、航空攝影、資源勘測(cè)、地球動(dòng)力學(xué)、大地測(cè)量、水文領(lǐng)域之中，取得巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。水利信息與空間地理位置有很大的關(guān)系，GPS可以更準(zhǔn)確的獲取水利信息的空間位置，可以運(yùn)用在減災(zāi)防汛和水下地形測(cè)量等方面。使用全球衛(wèi)星定位技術(shù)，可以及時(shí)準(zhǔn)確的定位災(zāi)害的發(fā)生地點(diǎn)，尤其是在使用了無(wú)線通話功能之后，實(shí)現(xiàn)了雙向的通話功能，使指揮中心和災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)能夠自由及時(shí)的對(duì)象，方便二者進(jìn)行溝通，對(duì)緊急情況做出應(yīng)急反應(yīng)。以往在汛期來(lái)臨時(shí)，在大堤上排查險(xiǎn)情，在發(fā)現(xiàn)了險(xiǎn)情隱患之后，通過(guò)對(duì)講機(jī)向指揮部門匯報(bào)，耽誤了搶險(xiǎn)時(shí)間，而且無(wú)法準(zhǔn)確的描述出險(xiǎn)情發(fā)生的位置。一旦報(bào)警系統(tǒng)上運(yùn)用了GPS技術(shù)，能夠在第一時(shí)間將災(zāi)害的發(fā)生地點(diǎn)和災(zāi)害類別傳送到指揮中心，可以對(duì)險(xiǎn)情做出有效的反應(yīng)。在運(yùn)送搶險(xiǎn)物資的車輛中，安裝GPS監(jiān)控系統(tǒng)，編碼后的汽車可以將其定位信息傳送到指揮中心，指揮中心在接受到定位信號(hào)之后，可以將移動(dòng)的船只和車輛的位置在地圖上動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)。再配合電子地圖，例如公路交通圖、水系分配圖、居民區(qū)分布圖、物資倉(cāng)庫(kù)分布圖等，利用網(wǎng)絡(luò)的分析功能，可以將搶險(xiǎn)物資以更快捷的方式送入受災(zāi)群眾手中。而水下地形的測(cè)量在水庫(kù)、港口、碼頭和橋梁的建設(shè)之中起著很大的作用，尤其是在減災(zāi)防洪的過(guò)程之中，會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益。

3 GIS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

地理信息系統(tǒng)，即GIS，是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)的支持下的特定的空間信息系統(tǒng)，可以采集地球表層的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)算、分析、管理、描述和顯示。我國(guó)目前的地理信息系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的使用在減災(zāi)防汛、水土保持、水環(huán)境等水文領(lǐng)域。在減災(zāi)防汛的領(lǐng)域之中，GIS技術(shù)可以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)城市的積水和退水狀況、管理更新現(xiàn)有的排水設(shè)施情況、對(duì)排水設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃。規(guī)劃城市綠地的面積和位置。分析暴雨的空間特征、對(duì)積水街道和暴雨的分布進(jìn)行可視化的顯示、儲(chǔ)存具有分辨率高、層次多、更新頻率快的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和管理。地理信息系統(tǒng)在再請(qǐng)?jiān)u估方面也有很大的作用，例如管理基礎(chǔ)背景數(shù)據(jù)、查詢空間和屬性數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、顯示和檢索。GIS技術(shù)在水土保持之中的應(yīng)用十分全面。主要包括判斷是否發(fā)生土壤侵蝕、土壤侵蝕的程度劃分、計(jì)算土壤侵蝕量、評(píng)價(jià)水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、預(yù)測(cè)和模擬土壤的侵蝕過(guò)程等。在水土保持之中往往直接使用GIS作為建立模型的平臺(tái)，這是與GIS在其他領(lǐng)域的使用中最大的區(qū)別。遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，即3S技術(shù)的集成使用為空間信息的管理、分析、應(yīng)用、更新、獲取和存儲(chǔ)等方面提供了技術(shù)支撐。使用RS技術(shù)采集圖像信息，使用GPS技術(shù)提供主要的位置信息，最后使用GIS使用一些技術(shù)手段，例如分析應(yīng)用和圖像處理等。將這三個(gè)技術(shù)緊密的結(jié)合起來(lái)，可以提供精確的數(shù)據(jù)資料的文本資料，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)電子地圖的使用查看不同水文領(lǐng)域的信息，同時(shí)可以借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施，對(duì)洪峰流量、降水等水文要素進(jìn)行科學(xué)、合理的分析，為減災(zāi)防汛提供科學(xué)的依據(jù)。

4 ANN技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

ANN技術(shù)，即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是使用數(shù)學(xué)方法對(duì)自然神經(jīng)或人腦進(jìn)行模擬和抽象，是一種模仿人腦結(jié)構(gòu)的信息處理系統(tǒng)。在水文領(lǐng)域，ANN技術(shù)主要可以進(jìn)行洪水的預(yù)報(bào)和降雨流量預(yù)報(bào)等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有適應(yīng)能力強(qiáng)、計(jì)算速度快和自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的功能。首先對(duì)輸入條件和輸出條件進(jìn)行分析。輸入條件包括降雨歷時(shí)、降雨量、降雨過(guò)程、河道基流等。輸出條件包括出口段面的流量信息。輸入層、輸出層和隱層這三個(gè)部分一起構(gòu)成了降雨徑流的預(yù)報(bào)模型。防洪的非工程性措施是洪水預(yù)報(bào)，做出及時(shí)的洪水預(yù)報(bào)可以幫助相關(guān)部門制定準(zhǔn)確可行的防洪決策。ANN技術(shù)在水文預(yù)報(bào)方面的作用主要通過(guò)實(shí)測(cè)資料，使用神經(jīng)元的模擬關(guān)系，模擬影響洪水的其他因素和洪水之間的關(guān)系。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，現(xiàn)代化的信息技術(shù)支持可以促進(jìn)水文信息化建設(shè)，本文講述的RS技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)和ANN技術(shù)都在水文領(lǐng)域之中得到了廣泛的使用。隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，國(guó)家過(guò)度重視信息的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使水文技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)共同發(fā)展。

參考資料：

[1] 陳潔.遙感和水問(wèn)題 [M]．北京：人民水利水電出版社，2005，40，47．