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地形圖測繪論文范文第1篇

關鍵詞：數字化測圖，城市建設

 

數字化測圖不同于傳統的模擬法測圖，在測量實踐中應正確認識與掌握數字化測圖的特點。論文格式，城市建設。根據數字化測圖的特點和多年在野外工作的經驗，和同志們交流一下想法，僅供參考。

在控制測量中，使用GPS測量時，除必要的測量起算數據外，盡可能要自已知檢測點，檢測合格后，再把檢測點加入控制網作為已知點進行平差計算，這樣要以有效檢測測量精度，防止測量錯誤。使用全站儀進行碎部點數據采集時，應嚴格注意輸入測站點與后視點。如果測站點與后視點錯號（點號與位置均認識錯誤），實踐證明無法檢測出來，造成內業(yè)處理上的不便。數字化測圖內業(yè)圖形編輯主要依靠外業(yè)記錄，外業(yè)測量時，記錄員應詳細記清測點點號、點的屬性、連線關系，必要時繪制草圖。否則，內業(yè)處理時，容易造成錯亂。數字化測圖等高線的勾繪完全取決于野外的測點，因此在地貌測繪時，立尺員應合理選擇地貌特征點，并認真了解觀察地形，復雜地區(qū)應簡單繪制地形草圖，以便使勾繪的等高線更加符合測區(qū)情況。由于數字化測繪相對于傳統平板測圖具有精度高、作業(yè)效率高、勞動強度小等顯著經濟技術優(yōu)勢,加之近年來數字化測繪設備價格的持續(xù)下降,規(guī)劃、設計等用圖單位普遍采用計算機設計而要求提供數字化測繪成果等因素,測量單位普遍采用野外數字化測繪完成大比例尺地形測量工作。數字化測圖已基本淘汰傳統的平板儀測圖技術,成為占主導地位的技術方法。而是數字化時代對測繪成果應用方法變革的必然結果。它引起了一些更深層次的問題,目前對其重要意義尚認識不足,現行的技術規(guī)范、測繪產品價格體系均有與之不適應的地方,并就此提出自己的看法：

數字化測繪對作業(yè)人員的操作技能要求降低,業(yè)務培訓應有新的側重 ，數字化測圖是采用全站儀直接測取碎部點坐標和高程,計算機編輯成圖的技術方法。論文格式，城市建設。數字化測圖按作業(yè)方法可分為編碼和無碼兩種,編碼方法在測點時必須按碎部點的類型及相互間聯系輸入特征編碼以便事后編輯成圖。操作儀器的作業(yè)員不僅要熟記編碼,還要時刻觀察地形才能正確輸入,因此,這種方法對操作人員的技術、經驗均有較高要求。就處理碎部點間關系而言,實際上與平板儀測圖無異。無碼方法則不需輸入任何編碼,而是代之以棱鏡處作業(yè)員繪制草圖記錄所測點之位置、點號及與其它點的聯系。測站照準目標測取數據后,只需向棱鏡處作業(yè)員報告碎部點點號而已,測站與棱鏡間聯絡較少,測圖工作實際上主要在棱鏡處進行。由于測點時不需觀察地形,因而測量速度很快,一臺儀器可觀測二至三個棱鏡,相當于兩三個平板測圖組,外業(yè)測圖效率很高。作業(yè)時,繪制草圖的作業(yè)員在棱鏡處現場繪制,簡單而不易出錯,只需熟悉地形、地物表示方法即可勝任;而觀測員操作全站儀測點精度很高,數據傳輸又是自動進行,避免了人為的錯誤和讀數誤差;內業(yè)編輯則是計算機展點,對照草圖應用繪圖軟件的各種編輯工具成圖,等高線自動完成,輕松快捷。從理論上講,數字圖中碎部點精度與作業(yè)員操作技能關系不大,正常情況下已達到圖根點的水平,測量誤差可忽略不計。論文格式，城市建設。所以在數字化測繪條件下,對作業(yè)人員的操作技能要求大大降低,進一步提高成圖質量只能靠提升作業(yè)人員的理論水平,即由"測得準"轉到"如何測,如何表示"上來。為適應這種新的形勢,今后測繪技術人員的業(yè)務培訓重點要從熟練、準確的技能訓練轉移到地形、地物的正確表達,計算機繪圖理論、不同使用目的下地形圖的不同取舍等更深層次的內容上來。

比例尺的概念將淡化,而代之以具體的測繪要求，傳統的平板測圖由于一定幅面內地形符號的負載及表現能力的局限,不得已分為各種比例尺。而且為了地形圖使用時量算方便,大比例尺實際上主要是1:500、1:1000兩種。由于紙質地形圖上同樣長度的距離誤差,代表的實際長度不同,所以不同比例尺地圖不光細致程度不同,精度也不同,相互間很難轉換,常常造成重復測繪?，F在數字化測圖仍沿用傳統平板儀測圖的要求劃分比例尺,用來確定測繪細部的細致程度和定義繪圖輸出時點狀符號大小,及部分線狀符號(坎、斜坡等)的長短、間隔寬窄等。考慮到輸出紙質地圖并不是數字化測圖的最終目的,數字化圖的使用主要在計算機上進行。而在計算機中地形元素之間距離、方位關系由其坐標決定,圖形縮放時圖上數據與實地數據關系換算自動完成,無所謂比例尺,精度也不因圖形縮放而異。所以除點狀字符及部分線狀符號大小定義不同外,不同比例尺數字地圖間差別僅僅是細致程度不同而已。目前各地經濟建設蓬勃發(fā)展,地形、地貌變化很快,新測的地形圖很快就會失去現勢性?？紤]到數字化地圖采用不同地物、地形類別分層存儲,并且具有無級縮放顯示,地圖符號負載量限制相對較小,精度與比例尺無關等優(yōu)勢。所以可以設想,應淡化比例尺的概念,用圖單位根據實際用途提出具體的測繪內容,不再涉及比例尺大小。而測繪單位也不再根據測量規(guī)范按比例尺所限定的測繪內容,花費人力、物力測繪數量眾多、存在時期短,從用戶的角度來看沒有什么意義地形、地物。這對提高作業(yè)效率、節(jié)省經費都是一個很有實際意義的問題,值得有關方面研究。

在數字化測繪條件下,作業(yè)人員的操作技能已不是決定成圖質量的重要因素。數字化測繪精度很高,地形圖的質量主要取決于碎部點位的確定,地形、地物的合理表達,作業(yè)人員根據地形圖的使用目的所作出的正確取舍等因素,作業(yè)人員技術培訓應與之相適應。

在數字采集、實地記錄、內業(yè)編輯的工作結合上多下功夫，目前測繪單位已普遍采用數字化測圖的條件下,已不能適應,值得認真審視。在內業(yè)圖形編輯時，各類地物符號應嚴格按照地形圖圖式要求進行編輯。繪圖軟件中地物符號一般按控制點、居民地、獨立地物、交通設施、管線設施、水系設施、地貌土質、植被園林、境界線分類，在此基礎上，每大類又包含許多項，共計大約670多項。論文格式，城市建設。因此，在外業(yè)測量記錄時要準確，在內業(yè)圖形編輯時，根據地物的類別選取對應的地物符號進行編輯，以滿足數字化成圖的規(guī)范要求。圖形編輯應遵循“不清不繪”的原則，對記錄不清的暫時不編輯，經外業(yè)檢查后再進行編輯處理。論文格式，城市建設。圖形編輯應遵循“邊編輯邊注記”的原則。論文格式，城市建設。對于在測區(qū)來說，野外采集的信息很多，為避免錯誤，每編輯完一個完整的地物，應及時加上必要的符號和文字注記，如獨立樹，應注記樹的類別等。數字化測圖在分組測量時，各組測量的數據編輯完成后，應將整個測區(qū)拼接起來，認真檢查各組測圖的銜接情況，檢查處理后，現考慮整個測區(qū)地形圖分幅的問題。數字化地形圖內業(yè)圖形編輯完成后，應利用繪圖機繪出樣圖，到實地進認真的檢查。檢查內容主要包括地物有無漏測、屬性注記是否與實際相符、陡坎的走向、電力線和通訊線的連線關系、等高線是否反映實際等等。對內業(yè)處理中有疑問的地方應重點檢查。實踐證明，實地檢查是數字化測圖必不可少的重要環(huán)節(jié)。

地形圖測繪論文范文第2篇

關鍵詞：LiDAR；鐵路勘察設計，DEM；DLG

中圖分類號：TN958.98文獻標識碼：A文章編號：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

機載激光雷達技術（LiDAR）是一種全新的遙感技術，自上世紀90年代在德國首次出現商用樣機系統以來，因其高精度和高效率，在地形測繪方面得到快速發(fā)展。目前，全球已經有幾十套商用系統在使用，主要實用系統有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。

上世紀90年代中后期至今，美國、德國、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國家，先后成功應用這項技術進行了地形測量、森林資源調查與評估、三維城市建模等試驗與工程實踐。特別是芬蘭和德國，已經采用這項技術建立了全國或者大部分國土的DEM，達到了理想的效果。目前在國內已經有接近20套LiDAR設備，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數字遙感新技術有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測繪技術開發(fā)有限公司以及東方道邇公司等單位已經先后開展了實驗和工程飛行，主要用于生產數字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），進而制作線劃圖（DLG）等。本研究將使用LiDAR技術對鐵路勘察工程設計進行研究與試驗，介紹其主要產品及應用并對經濟效益進行評價。

二、機載激光雷達技術系統構成與工作原理

（一）機載激光雷達技術簡介

LiDAR系統是一種新型的綜合應用激光測距儀、IMU、GPS的快速測量系統，可以直接測得地面物體各個點的三維坐標。機載的激光雷達系統通常還集成高分辨率數碼相機，用于獲取目標影像。從功能上看，機載激光掃描系統是基于激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術這三種技術集成的一個軟硬件系統，其主要目的是為了獲取高精度的數字表面模型（DSM）。

目前，LiDAR提供的直接數據產品為：點云數據，DSM，DEM，DOM。經過后處理可以快速生成等高線、高程點、橫縱斷面圖，完成路線設計需要的專項測繪內容（如架空管線的凈空、交叉角度測繪等），并提供工程設計模型和景觀設計模型等。

（二）LiDAR的主要系統構成

主要系統構成包括：

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

2.設備支持系統：系統控制器、飛機位置及姿態(tài)測量系統、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計算機、連接電纜。

3.附屬軟件：包括項目飛行設計及對記錄數據進行后處理（濾波、分類等）處理。

4.控制/顯示器：激光發(fā)射指標器、音頻告警器、電路熔斷器、系統診斷數據輸出、控制接口。

（三）主要工作原理

通過DGPS（或PPP）和IMU求得航機線上任意采樣時刻激光發(fā)射中心的空間坐標和設備的空間姿態(tài)，內插后能夠獲取任意時刻激光光束的姿態(tài)和發(fā)射中心的空間坐標，通過激光測量激光發(fā)射中心到地面的距離，可以求得每一個激光腳點的空間三維坐標。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。最后將激光點數據和數碼影像進行聯合處理得到高精度的正射影像和數字高程模型。

三、機載激光雷達的應用

機載激光雷達能夠快速獲取數字地表模型（DSM），同時，配套的中畫幅數碼相機可以獲得同步的數碼相片，經過加工處理可獲得數字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對和正射影像圖。目前還沒有成熟的專業(yè)接口供鐵路勘察設計工程中使用機載激光雷達成果，因此，如何將機載激光雷達勘測成果與眾多設計專業(yè)手段無縫結合，從海量基礎信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業(yè)設計所用，是機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計的關鍵。

結合鐵路勘察設計特點和工程應用實踐，一方面將機載激光雷達技術成果進行加工，提供滿足專業(yè)應用的專題成果，另一方面，改進專業(yè)設計勘察設計流程，提出新的設計理念，以便更加有效地利用海量的基礎信息，提高設計質量和設計效率。

利用機載激光雷達技術提供的高精度、高分辨率數字地面模型和正射影像圖，結合鐵路專業(yè)設計要求，主要生產以下幾種產品（見圖4）：

1.工點地形圖。它是針對鐵路設計的控制工點，在施工圖階段做的更加詳細的勘測工作，以保證設計資料的精度和準確性。如：橋址地形、隧道進出口等；

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。主要用于保證設計線路的平順性和計算工程數量的準確性；

3.數字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產品，通過將正射影像圖疊加等高線、專業(yè)調查的地質界線、自然保護區(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.專項測繪。針對特殊的專業(yè)需求而進行的詳細勘測工作。如：水文斷面、涵軸測量、電線垂度等；

5.工程中的土石方自動計算、坡度、坡向的計算等；

6.快速構建三維虛擬場景，城市建模等。

此外，還可利用高分辨率的影像進行專業(yè)調查、地質判視等，便于指導外業(yè)工作，提高外業(yè)勘測的針對性和合理性。

四、技術、經濟效益和推廣應用前景

（一）機載激光雷達測量技術與常規(guī)航測方法的經濟比較

1.兩種技術手段外業(yè)控制測量的比較。LIDAR所需的外業(yè)控制點與常規(guī)航測外控的比較，以II級地形1：2000航測地形圖測繪（常規(guī)航測單航帶100km）為例。

（1）首級平面和高程控制網工作內容和數量是基本相同的。

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

（3）LIDAR系統不因地形等級的變化而改變外業(yè)平高控制點的數量（適當的寬度，如不大于10km）。而常規(guī)航測方法會隨著寬度的增加而成倍增加外控點的數量。

2.橫斷面切繪的經濟比較。以張?zhí)畦F路定測為例，相對于采用Lidar技術平均1000-1200個橫斷面/人天的工作效率，常規(guī)航測方法每人每天只能切繪300-400個橫斷面，可見工作效率提高了3-4倍，對企業(yè)發(fā)展帶來了巨大的經濟效益。

3.地形圖制作的經濟比較。以II級地形1：2000地形圖測繪為例。

因為LIDAR具有高效生成DEM的優(yōu)勢，所以在生成等高線、高程點等具有高程信息的地形信息時具有更高的效率，在這個方面，采用Lidar技術平均效率為12-15平方公里/（人.天），常規(guī)航測方法每人每天只能測繪2-3平方公里；

航測方法在立體模型下獲?。ǔ雀呔€、高程點之外）矢量信息具有更大的優(yōu)勢，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、高程點之外）矢量信息獲取。

（二）成功案例及分析

經過試驗與實踐，LiDAR技術已成功用于多個鐵路項目的勘測設計項目，減少了內業(yè)制圖的壓力，縮短了項目工期，在鐵路各專業(yè)使用中反映良好，取得了顯著的經濟效益。以某工程為例，泛亞鐵路某段全長257Km，由于距離遙遠，地處國外，而且鐵路過境區(qū)域存在大量地雷區(qū)域，給外業(yè)工作帶來極大不便?？紤]到地理因素和方案局部變動的因素，項目在實際操作中拋棄傳統外業(yè)測量加航測制圖的作業(yè)方式，直接采用機載激光雷達系統，一次性獲取鐵路過境區(qū)域長257km，寬4km的雷達點云數據和數碼影像數據，利用該數據圓滿完成了無外業(yè)控制測量情形的1：10000和1：2000的地形圖成圖任務，不僅避免了人力物力消耗和地雷區(qū)作業(yè)的危險性，而且在內業(yè)成圖中，大膽使用數字正射影像地形圖代替?zhèn)鹘y的DLG，取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。

（三）推廣應用前景

機載激光雷達測量技術具有巨大的發(fā)展空間和潛力，作為一種新技術，還有許多發(fā)展空間，特別是在數據處理算法以及軟件和系統的開發(fā)等方面。隨著用戶數量的增加，其應用領域將越來越廣，特別是隨著激光技術的進一步發(fā)展，將促進機載激光雷達技術的革新。在鐵三院于2009年率先在國內將機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計并取得巨大成功后，今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續(xù)定購了機載激光雷達并加大了人力投入，可見由于其精度高、成本低、周期短等特點在鐵路行業(yè)已經被廣泛關注。鐵路行業(yè)之外，水利、公路、電力、農林等行業(yè)也在積極開展相關的研究和應用。

參考文獻：

[1]孟憲軍.鐵路勘察設計虛擬現實技術的研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集

[2]王長進.基于機載激光雷達的鐵路勘測技術研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集

[3]高文峰,王長進.鐵路勘測中使用機載激光雷達測繪橫斷面相關問題的探討[J].鐵路航測,2010

[4]高文峰,王長進.GPS基站布設對機載激光雷達精度影響的研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集

[5]徐祖艦.機載激光雷達測量技術及工程應用實踐[M].武漢:武漢大學出版社,2009

地形圖測繪論文范文第3篇

【關鍵詞】GPS測繪技術測繪應用GPS RTK

中圖分類號： P228.4文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言。

隨著我國經濟的飛速發(fā)展，當今社會，我國的一個重要的支柱產業(yè)首推選的是基礎設施建設，尤其是現代建筑的發(fā)展更是對基礎設施也提出了更高的要求和指標，各種大規(guī)模的建筑項目不斷的應運而生，譬如奧運會的主體育館，超高層的建筑大樓，隨著我國對建筑行業(yè)的工程質量和工程設施安全要求的不斷提高，相對的對其建筑前的設計和在建筑施工過程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技術在測繪學的領域中起到了革命性的變革。

二．測繪工作在我國建設中的作用。

在新時期我國發(fā)展的模式下，現代數字化技術、地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）、全球定位技術（GPS）等各種新技術給測繪學帶來了革命性的變革。信息技術的飛速發(fā)展對線形工程測量工程施工也相對的起到了巨大的推動作用，隨著時間的推移和社會的不斷發(fā)展，人類的需求內容和層次將不斷增加和提高，線形工程測量工程施工管理本身的內涵也不斷地從低層次向高層次的實現了跨越式的發(fā)展。在我國基礎建設中起到了不可磨滅的作用，主要體現為以下五個方面：

1.城市建設方面。

測繪學在城市建設方面所起到的作用是不可比擬的，使之科學的規(guī)劃和整理居民地，建設城市交通路線、興建地鐵、對地下管線的鋪設都起到了很大的作用，使土地資源得到了合理的配置。

2.交通運輸方面

當我國修建公路、鐵路、地鐵及運河等工程師，都需要按地形圖來制定方案與規(guī)劃，在勘察、設計、施工的每個階段，都離不開測量工作。

3.工程建設方面。

工程施工前的勘測、規(guī)劃、設計以及工程施工后的檢測、維護都需要測量工作，只有將測量的數據經過不斷的分析與討論，才能在工程建設中少走彎路，盡快的確定工程實施方案并運用最少的資源消耗來獲取最大的效益。

4.軍事方面。

首先有測繪工作提供地形信息，在戰(zhàn)略的部署、戰(zhàn)役的指揮中，除必須要的軍用地圖外，還需要進行目標的觀測定位，以便進行進攻。至于高尖端的武器，譬如遠程導彈、航天發(fā)射器等，都需要隨時進行目標定位、隨時觀測、校正飛行軌道，以確保其精確的按照預定的軌道飛行.總之，現代測繪技術與軍事緊密的結合在一起，也是軍事上決策的重要依據之一。

5.科學實驗方面。

近些年來，我國受到了自然災害的影響，像地震、雪災、澇災等，對我國的國民經濟造成了很大的影響?？墒钱斀裆鐣覈捎昧爽F代測繪技術，在科學實驗方面，可以對地震進行預測、包括對海底資源的探測、對核電站的監(jiān)測以及對空間技術研究等等，無一不需要測繪科學提供基礎數據信息。由此看來，測繪工作的作用和意義是十分巨大的。

三． GPS技術在公路測量中的應用前景。

目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備，但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的作業(yè)強度大，且效率低，大大延長了設計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷，并提高作業(yè)的效率，減輕勞動強度，保證了各級公路測設質量。相對于以往測量來說，GPS測量主要有以下特點：

測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。

2.定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。

3.觀測時間短。在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。

4.提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可精確測定觀測站的大地高程。

5.操作簡便。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其他觀測工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

當前，公路測量的技術潛力蘊于RTK（實時動態(tài)定位）技術的應用之中，RTK技術在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景

四．RTK技術在公路測量中的應用。

4.1. 實時動態(tài)（RTK）定位技術簡介：是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS（RTK）技術，它是GPS測量技術發(fā)展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知，無論靜態(tài)定位，還是動態(tài)定位等定位模式，由于數據處理滯后，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量。在實際工作中經常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。實時動態(tài)定位（RTK）系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態(tài)測量的保證。實時動態(tài)（RTK）定位有靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統）前端數據采集。

4.2.應用。最新的RTK技術在公路測量中具備以下幾個功能和作用。

①繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺（1：1000或1：2000）帶狀地形圖上進行。用傳統方法測圖，先要建立控制點，然后進行碎部測量，繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大，速度慢，花費時間長。用實時GPS動態(tài)測量可以完全克服這個缺點，只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘，即可獲得每點的坐標、高程。結合輸入的點特征編碼及屬性信息，構成帶狀所有碎部點的數據，在室內即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，因此大大降低了測圖難度，既省時又省力，非常實用。

②道路中線放樣。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來。采用實時GPS測量，只需將中樁點坐標輸入到GPS電子手簿中，系統軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的，不會產生累計誤差，各點放樣精度趨于一致。

③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算?？v斷放樣時，先把需要放樣的數據輸入到電子手簿中，生成一個施工測設放樣點文件，并儲存起來，隨時可以到現場放樣測設；橫斷放樣時，先確定出橫斷面形式（填挖半填半挖），然后把橫斷面設計數據輸入到電子手簿中，生成一個施工測設放樣點文件，儲存起來，并隨時可以到現場放樣測設。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽”工作，并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件，可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。因為數據都是測繪地形圖時采集而來的，不需要到現場進行縱、橫斷面測量，大大減少了外業(yè)工作。而且必要時，可用動態(tài)GPS到現場檢測復合，這與傳統方法相比，既經濟又實用。

五．結束語

工程測量的真實性、完整性、科學性是通過嚴格的管理、科學的組織、規(guī)范的施工建立起來的，GPS測繪技術在科學技術的突飛猛進的現實面前是最好的映射。隨著時代的發(fā)展與進步，計算機技術作為相對社會高科技的結晶，在社會生活中各個領域都起到了相當重要的地位。通過GPS測繪技術在線形工程測量中的應用，以及其在鐵路勘察領域所持有的優(yōu)點，促進了測繪技術的快速發(fā)展，同時對測繪技術信息化程度要求也較高。數據的整合、信息的共享，都將促使測繪手段和測繪技術走向先進、準確、完善,使我國最終實現經濟及其社會效益。

參考文獻：

[1]金鑫GPS在高速公路測繪與應用之我見[期刊論文]《城市建設理論研究（電子版）》2012年15期

地形圖測繪論文范文第4篇

論文關鍵詞：信息化測繪林業(yè)類專業(yè)測量學教學改革

信息化測繪體系涵蓋了地理信息獲取、處理、管理、表達、更新、應用和服務的全過程，其主要特征為：測繪生產自動化、測繪成果多樣化、測繪服務網絡化及測繪產品社會化。信息化測繪技術是信息化測繪體系的基礎，信息化測繪技術體系是在對地觀測技術、計算機技術及通訊技術等支撐下的有關地理空間數據獲取、處理、管理和分發(fā)服務的所有技術的集合。

南京林業(yè)大學是一所以工、農科為主，理、文、經、管、法協調發(fā)展的多學科性大學，測量學是開設面廣、實踐性強的一門專業(yè)基礎課程。林業(yè)類專業(yè)如林學、生態(tài)學和森林工程等專業(yè)都開設測量學課程，測量學課程的授課計劃學時依不同專業(yè)分別為48學時或64學時，包括課堂授課、課堂實驗，外加開課學期末1周或2周的集中實習。

1測量學課程教學中存在的問題

1．1課程內容體系不完全合理

測量學課程教學內容以傳統儀器獲取地理信息的內容多，獲得的成果也以紙質圖為主，不利于擴大學生的知識面，也不便于激發(fā)學生的創(chuàng)造性，更沒能充分體現信息化測繪體系下的測繪成果如何方便快捷地為林業(yè)服務，測繪新技術在林業(yè)中的應用等交叉融合教學內容比較薄弱。

1．2與課程配套的儀器設備滯后于測繪科技發(fā)展

儀器設備的投入嚴重不足，導致實踐教學的內容滯后于生產實踐。測繪生產單位早已使用先進的儀器設備進行測繪生產，可是學校由于經費有限，有的購不齊這些儀器，有的雖然儀器種類齊全，但數量太少，學生僅能進行參觀性實習，根本不能用于生產性實習。

1．3體現測繪新技術在林業(yè)中應用的內容相對較少

開設測量學課程的專業(yè)眾多，但不同的專業(yè)有各自的特點，所以不同專業(yè)在掌握測繪基本知識和基本技能的，測量學在不同的專業(yè)中的應用應該各有特色。只有不斷地完善課程內容設置，強化專業(yè)領域特色，才能滿足社會對人才的需要，才能充分發(fā)揮測量學知識在林業(yè)中的應用。對于林業(yè)類專業(yè)的學生，應突出測量學中的中小比例尺的地形圖或遙感影像圖在林業(yè)資源調查和生態(tài)規(guī)劃等中的應用，發(fā)揮大比例尺地形圖在精細林業(yè)中的作用等。

1．4林業(yè)類專業(yè)的學生對該課程重視不夠

由于測量學不是林業(yè)類專業(yè)的主干課程，他們認為不過是專業(yè)基礎課，不太重要，學生普遍對這門課不夠重視，加之實驗實習使用的儀器設備相對落后，致使很多學生在以后的工作中遇到有關測量的問題不能輕松解決。

實驗實習教學環(huán)節(jié)正是對理論知識進行驗證、鞏固和提高的過程，同時也是增強學生的動手能力和創(chuàng)新能力的機會。雖然測量學實踐教學占有本課程總學時一半的比重，但學生對實踐教學重要性認識不足，加之實驗實習班級逐漸增多，而實驗實習場地并沒有相應擴大，實驗實習考核較為彈性，學生只是被動地做驗證性實驗，沒能結合林業(yè)類專業(yè)做些設計性和創(chuàng)造性實驗。由于上述原因，導致學生對實驗實習環(huán)節(jié)不是很感興趣，不能充分達到實驗實習教學的目的。

2基于信息化測繪體系的測量學教學改革

基于信息化測繪體系，結合林業(yè)科學的特點和要求，從教材建設、教學內容、實驗實習環(huán)節(jié)的建設、考核制度、教學方法和手段以及教師隊伍建設等多方面進行測量學教學改革。

2．1教材建設

教材建設是課程建設的—個重要環(huán)節(jié)。以現代教育理論為指導，前瞻測繪科技發(fā)展，面向社會，拓寬測繪領域，組織教師，協同相關高校的教師編寫了《測量學》作為林業(yè)類專業(yè)的測量學教材。正確處理了傳統測繪知識與現代測繪理論之間的關系，教材中既有先進的測繪儀器和技術，同時也保留了一部分傳統的技術方法。通過學習讓學生充分認識到測量學在林業(yè)科學和經濟建設中的地位和作用。

2．2教學內容

顧及測繪科學技術的發(fā)展現狀和林業(yè)類專業(yè)測量學教學的目標定位，將測量學教學內容劃分為三部分：基礎測繪、專業(yè)測繪和現代測繪，基礎測繪部分包括：概論、高程測量、距離測量、角度測量、測量誤差理論及地形圖測繪等；專業(yè)測繪部分包括：生物多樣性測量、林業(yè)資源調查及地形圖在林業(yè)中的應用等；現代測繪部分包括：數字化測圖、GNSS、數字攝影測量、遙感技術及GIS等技術及其在林業(yè)中的應用。其中，基礎測繪部分是學習專業(yè)測繪的基礎；專業(yè)測繪部分突出體現測量學與林業(yè)科學的結合；現代測繪部分主要介紹測繪新技術、新理論在林業(yè)中的應用，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，以適應現代社會和未來發(fā)展的要求。授課內容體系按照“基礎一應用一提高”的基本思路，循序漸進，既符合高等教育教學規(guī)律，又較好的處理了傳統測量技術與現代測繪技術內容之間的關系。

2．3加強實驗實習環(huán)節(jié)的建設

(1)加大投入，更新實驗設備。

測量學課程的建設和發(fā)展，應有基本的設備保障。測繪新科技的發(fā)展及新儀器的實用化，對教學硬件提出了更高的要求，學校應加大對測量學教學硬件的投入，建設現代化的測量實驗室。教學儀器設備必須進行更新換代，除有傳統的必要的儀器設備以外，還要有一定數量的新儀器和新設備，如全站儀、GPS接收機、數字成圖軟件、GIS軟件以及遙感軟件等。只有不斷引進測繪新儀器和設備，并使之充分發(fā)揮效率，學生才能接觸前沿知識，與時代同步發(fā)展。

(2)加強實驗實習基地建設。

集中實習中，實習場地的選擇至關重要。在校園內，科學地建設能夠基本滿足實驗實習要求的場地，學生可在基地上進行測繪基本技能的實訓。同時，在下屬林場建立地形圖識讀實習基地，此基地地形起伏大、典型地貌明顯、生物多樣性豐富，可直接將大中小比例尺地形圖應用在林業(yè)中。若條件允許，也可考慮將測量學集中實習與林業(yè)類專業(yè)的生產實踐相結合。

(3)規(guī)范實驗室管理。

對實驗室實行規(guī)范化管理，全天開放實驗室，讓學生有機會到實驗室做實驗；建立實驗設備共享體系，使學生根據需要選擇儀器，以提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力；建立儀器借還制度和設備損壞賠償制度等。對儀器設備進行定期檢驗和維修，以提高儀器設備的使用效率；正確處理工程生產用儀器與學生實驗實習用儀器的關系；加強與兄弟院?；蛏a單位的交流，到有先進儀器設備的單位參觀學習，取人之長補已之短。

2．4考核制度改革

(1)試卷庫建設。

為深化考試方法和考試內容的改革，推進考教評分離，使考試管理工作更加規(guī)范化、標準化及科學化，促進人才培養(yǎng)質量和辦學水平的不斷提高，建設了測量學課程試卷庫。每份試卷包括選擇題、填空題、名詞解釋、簡答題、計算題、綜合題和實踐操作題等不同類型試題，保證了試卷庫從不同角度、不同側面較為全面考核學生掌握知識的情況，對學生的基本素質與智能進行多角度和多層次的測量，理解記憶、實踐操作、綜合分析、靈活運用及求異創(chuàng)新等能力應成為測試的重點。

(2)改革課堂教學考核辦法。

考試試卷從試卷庫中隨機抽取，統一進行，閱卷采用流水作業(yè)，同一老師評閱同一道試題，評分標準統一了，考試成績更具可靠性。同時，總評成績由卷面成績、到課情況、課堂互動、實驗完成情況、作業(yè)完成情況及隨機回答提問等方面組成。成績評定方式有效保證了教學質量，端正了學生們的學習態(tài)度，認真地對待平時的作業(yè)，以更好地掌握測量學課程要求掌握的內容。

(3)改革實踐教學考核辦法。

由于實踐教學自身特點，僅憑上交成果或主觀印象來確定學生成績并不科學，為此必須要量化考核標準，科學合理地安排考核內容和形式。實習成績以學生在實習過程中的表現、儀器操作技能、成果質量、實習小結和實習日記來綜合評定，更為客觀公正地評定學生實踐成績。

2．5改革教學方法和手段

學生創(chuàng)新能力來源于學生扎實的學科基礎知識、寬廣的知識面和較強的動手能力。實現人才培養(yǎng)目標，提高學生的創(chuàng)新能力就必須更新教學觀念，加強學生的能力培養(yǎng)。在教學觀念上，傳統教學只注重知識灌輸，不注重技能的訓練；只注重動腦能力的培養(yǎng)，忽視動手能力的鍛煉；以考試為手段、以高分為目標，使學生偏重死記硬背，以致學生的質疑能力差、辨識能力差、創(chuàng)新意識弱以及創(chuàng)造能力得不到充分發(fā)揮?，F代教學方法應提倡將學生從被動地學轉變?yōu)橹鲃拥匚?，改變傳統的以教師講為主的教學形式，將“講課、自學、討論、實驗、答疑”有機結合起來，多運用啟發(fā)式教學，給學生留有思維的空間，激勵學生自己提出問題、思考問題。逐步形成學生參與和師生雙向交流的機制，讓學生在不同的學習形式中找到學習的興趣，從而調動學生學習的積極性和主動性。

制作和開發(fā)面向教學、面向學生并簡單實用的多媒體課件，將復雜、抽象、隱含的原理及過程轉化為形象、生動的直觀表達，讓學生身臨其境，充滿好奇和主動參與教學。進而達到增強教學效果和提高教學質量的目的。

2．6加強師資隊伍建設

從事測量學教學的教師絕大部分都系統地掌握了測繪科學技術的基本知識和基本理論，多數教師也從事過實際測量工作，具有較強的實際動手能力和實踐操作經驗。但還要注重相關專業(yè)知識的學習，例如，教林業(yè)類專業(yè)的教師就應懂林學概論、樹木學等相關知識，能自覺地、有意識地把測量學與這些學科有機地結合起來。只有教師綜合水平提高了，才能保證教學質量的提高。

地形圖測繪論文范文第5篇

關鍵詞：攝影測量；DEM；三維產品

1 DEM的內涵

數字地面模型（DTM）是表示地面特征的空間分布的數據陣列，最常用的是用一系列地面點的平面坐標X，Y以及該點的地面高程Z或屬性組成的數據陣列。

若地面點按一定的網格排列，點的平面坐標X，Y有起始點開始推算，無需記錄，地面形態(tài)只用地面高程表示這樣的數據陣列被稱為數字高程模型（DEM）。

三維分析大多是在數字高程模型（DEM）上進行的，一旦區(qū)域上生成所需密度和精度的DEM，內容豐富的各種三維分析是輕而易舉的，其三維的可視化、真實場景、電子沙盤也迎刃而解。DEM最常用的三種形式為：等值線DEM、TINDEM 、格網DEM。

1.1 等值線DEM

高程等值線方法是地圖學的基本方法，將地圖上所有等高線數字化，即可形成高程等值線DEM。等高線DEM的建立一般是直接采用數字化地圖上的等高線。

1.2 不規(guī)則三角網TIN

若將按地形特征采集的點按一定規(guī)則連接成覆蓋整個區(qū)域且互不重疊的許多三角形，構成一個不規(guī)則三角網TIN表示的DEM，通常稱為三角網DEM或TIN。通常的TIN（ Triangulated Irregular Network）結構是按Delaunay三角形規(guī)則生成，該三角形的特點是任一三角形外接圓內部包含其它點，這里并未包括外接圓上。按這個規(guī)則生成的三角網，稱為Delaunay三角網。

1.3 格網DEM

利用一系列在X，Y方向上都是等間隔排列的地形點的高程Z表示地形，形成一個個矩形格網DEM。格網的每一個交點都包含有此處相關的高程信息。

2 DEM的制作方法

論文用攝影測量的方法制作DEM，這種方法制作DEM是指通過影像中的地物以及已經制作好的數據來進行生產。

采用這種方法，主要是通過原始數據，高程點、相關的數字線畫圖（DLG）、地形特征線等基礎數據，構建TIN，通過構建的TIN創(chuàng)建DEM得到相應的DEM產品。

2.1 TIN的創(chuàng)建

創(chuàng)建TIN需要一定的基礎數據，如果希望生成的TIN具有一定的精度，那么基礎數據的選擇就顯得尤為重要了。

基礎數據包括的內容主要是高程控制點、地貌地形特征線、等高線、具有一定平面精度和高程精度的數字線畫圖等等，也可以幾種數據同時使用，本文以矢量圖生成的數字地形圖（烏海市海勃灣區(qū)某煤場地形圖）為例，用JX4G生成TIN，并且生成DEM及相關的DEM產品。

首先打開需要建立tin的矢量文件。

需要注意的是，圖中居民地、圍墻、水塔、工礦機械設備等個別圖層在采集矢量數據的時候，高程并不在地面，為了能得到正確的TIN必須首先在菜單欄中的圖層選項中將以上此類地物的圖層關閉，JX4G對應關閉的圖層是不會參與相關處理的。

相反，剩下的圖層應該都是矢量采集時直接切準地面所得到的圖形，如高程點，電線桿，道路，鐵路，植被，地貌特征線，等高線等等，常識我們知道此類數據會提供大量的密集的高程數據，這對于我們生成TIN并最終得到DEM會有很大的幫助，所以我們將這些數據保留，作為基礎數據參與三角網的生成。

選擇菜單欄中“TIN生成”選項，如圖：

參數設置對話框中 “管道半徑”及“管道長度”表示在將向量提取為構TIN用的特征點線時用于抽點的參數，其參數含義類似與測圖時的管道半徑及管道長度。若兩個參數均設置為0，表明由向量提取為特征點線后的每個節(jié)點都參與構TIN，如圖4所示。

待進度條完成之后，TIN就建好了，刷新屏幕，我們看到，數字線畫圖中出現了紅色的TIN網。選擇保存TIN，系統將自動保存為*.tin

2.2 DEM的生成

之前“TIN生成”的選項下拉列表中“創(chuàng)建DEM”變成了黑色，選擇此項。彈出對話框，選擇生成DEM網的間距，原則上來講，DEM的間距越小就越能精確的反應所采集到的地形信息，在此選擇10米間距。確定后，系統會根據之前生成的TIN網內插生成新的DEM。

此外，還可以通過菜單欄中“TIN生成”以及“DEM處理”的下拉列表中的有關功能對生成的TIN以及DEM進行編輯，對其中高程不合理的部分進行適當的修改和保存。

2.3 DEM 立體視圖的制作

在JX4G軟件中加載了專門處理TIN 和DEM的模塊，在JX4G安裝路徑下可以找到c：＼jx4cdpw Tindem.exe 雙擊打開，看到剛才生成的DEM被導入到了tindem模塊中。

有關于dem處理的各種功能，可以在這個模塊下對已經生成的DEM做各種形式的編輯和加工修改，在文件管理中打開保存的DEM文件后，點擊模型應用--> 混合模型內插等高線-->當前模型，即可在tindem中利用DEM插自動生成等高線，見圖6。

輸入比例尺以及相關DEM參數，之后確定。

通過DEM生成新的等高線，此時生成的等高線是由已經生成的DEM數據內插計算得到的等高線，可以通過與之前矢量采集繪制的等高線進行比較，修改，更加準確的與實際地形相匹配。

此外，選擇“視圖控制”中立體視圖，還可以得到dem的三維影像數據，通過“三維顯示控制”面板進行簡單的3D影像的瀏覽。

tindem中的立體瀏覽模式，在其三維選項卡中可以根據需要變換瀏覽的訪問、高度以及光源的照射等。

通過JX4-G的TINDEM.exe模塊還可以生成多種DEM產品和更加精細的編輯與修改。

事實上，在JX4G中還有一個專門用來瀏覽dem的模塊，比在tindem.exe中更容易操作也更加直觀的反應了測區(qū)地貌情況，通過簡單的移動鼠標、設置觀察角度、光源等在其三維環(huán)境中可以對制做好的dem進行自在的瀏覽，JXVIEVIEW.exe的位置同樣也可以在jx4g的安裝目錄下找到。

圖8顯示了四個角度的立體模型效果，因為煤場數據生成的dem高程變化不是很大，所以產生的立體模型效果看上去并不明顯。JXVIEVIEW.exe 產生的立體模型還可以以bmp圖片的形式保存起來，以便日后參考。

3 其它三維數字產品

采集烏海市海勃灣區(qū)某煤場含有三維數據信息的矢量數據的地形圖，選擇導出三維dxf后，將勾畫的地物導入到南方cass中，采用立體顯示模式可以清楚的看到地物之間的高差關系，包括利用建立的TIN數據生成的等高線都是含有高程信息的，只是在制作平面數字地形圖時對各個地物高程的相對關系不夠重視，所以這樣的信息并不是十分重要，但是，要制作更高要求的數字產品，比如三維地形圖、景觀圖時就一定要考慮到這個問題。

圖中上面的一層反應的是地物的實際高程，而下面主要是某些符號的部分元素，如點狀符號的外圓圈、等外公路和大車路的虛線、面狀地物的填充內容等，它們的高程是0，而有些符號，比如控制點的注記卻在高程為-9999米得位置，因此真正有價值的應該是最上面的一層，即反應地物實際高程的部分。

制作三維數字產品，矢量數據導入cass后最好能在三維顯示狀態(tài)下修改，避免不能正確的捕捉到點的三維位置而產生矢量錯誤。

將以上的矢量數據導入到如3DMAX，sketchup（草圖大師）等3D建模軟件中，就能進行測區(qū)的三維數字模擬，生成的三維模型既可以用來制作三維地形圖、景觀圖等數字產品，還可以進行空間分析。而隨著數字城市建設步伐的加快，三維數字產品的作用途也將得到極大的體現。圖11為導出的dxf格式文件在DMAX8和sketchup7.0中制作三維景觀圖。

結論

通過對城市大比例尺地形圖生成DEM產品操作方法的探討，不難看出數字攝影測量技術的發(fā)展與成熟，與傳統的航空攝影測量比較其所展現出的方便，高效，準確的優(yōu)越性。當然這也僅僅只是數字攝影測量的豹之一斑，隨著信息技術的發(fā)展，數字攝影測量同“3S”技術，三維建模技術等相結合，產生的數字產品也將不再僅僅拘泥于甚至超越現有的基礎測繪和信息采集領域。數字攝影測量將以其不同于傳統測繪工程的強大性能得到更加廣泛的應用。

參考文獻

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