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數字系統課程設計精彩論文
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摘要:數字化成圖是建立信息系統平臺重要的數據來(lái)源手段。數字測圖根據數據來(lái)源的不同,分為野外數據采集、原圖數據采集等。本文對數字化測繪技術(shù)的應用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞: 數字化測繪編碼 技術(shù)
引言:隨著(zhù)測繪技術(shù)的進(jìn)步,計算機軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展與滲透,信息化測繪儀器特別是集測角、量邊和部分數據自動(dòng)處理為一體的智能型全站儀的出現,促進(jìn)了地形測繪朝著(zhù)一體化、自動(dòng)化、智能化和數字化方向發(fā)展。數字測圖技術(shù)的應用發(fā)展,極大的促進(jìn)了測繪行業(yè)的自動(dòng)化和現代化進(jìn)程.使測量的成果不僅有繪在紙上的地形圖,還有方便傳輸、處理、共享的基礎信息,即數字地圖.是GIS的子系統.它將為信息時(shí)代地理信息的應用發(fā)展提供最可靠的保障。
一、數字化測繪的現狀
由于數字化測繪技術(shù)已日趨成熟和廣泛使用,數字化測繪已成為生產(chǎn)大比例尺地形、地籍圖的主要途徑。目前大比例尺地形、地籍圖的數據包括數據采集信息、數據編碼、連接信息等重要部分組成。
1、數據采集
由于空間數據的來(lái)源不同,采集的儀器和方法不同,目前有如下三種方法:
(1)、野外數據采集: 用于沒(méi)有底圖的地區,用全站儀、GPS等儀器實(shí)地測量,精度最高,費用也高。目前有以下幾種方法:A、全野外數字測圖:全野外數據采集設備是全站儀加電子手簿或電子平板配以相應的采集和編輯軟件,作業(yè)分為編碼和兩種方法。數字化測繪記錄設備以電子手簿為主。還可采用電子平板內外業(yè)一體化的作業(yè)方法,即利用電子平板(便攜機)在野外進(jìn)行碎部點(diǎn)展繪成圖。B、空間定位測量:GPS自其建立以來(lái),因其方便快捷和較高的精度,迅速在各個(gè)行業(yè)和部門(mén)得到了廣泛的應用。它從一定程度上改變了傳統野外測繪的實(shí)施方式,并成為GIS數據采集的重要手段,在許多應用型GIS中都得到了應用,如車(chē)載導航系統。測距交會(huì )確定點(diǎn)位是衛星定位測量的基本原理。應用測距后方交會(huì )原理,可由三個(gè)以上地面已知點(diǎn)(控制站)交會(huì )出衛星的位置,反之利用三個(gè)以上衛星的已知空間位置又可交會(huì )出地面未知點(diǎn)(用戶(hù)接收機)的位置。
(2)、航片數據采集:以航空像片作數據源,用解析測圖儀或立體量測儀采集地形特征點(diǎn)。遙感影像(航空、衛星)數據是GIS中一個(gè)極其重要的信息源,通過(guò)遙感影像可以快速、準確地獲得大面積的、綜合的各種專(zhuān)題信息,航天遙感影像還可以取得周期性的資料,這些都為GIS提供了豐富的信息。每種遙感影像都有其自身的成像規律、變形規律,所以在應用時(shí)要注意影像的糾正、影像的分辨率、影像的解譯特征等方面的問(wèn)題。
(3)、底圖數據采集: 以舊的地形圖為底圖,進(jìn)行數字化采集數據。A、手扶跟蹤數字化:早期,地圖數字化所采用的工具是手扶跟蹤數字化儀。這種設備是利用電磁感應原理,當使用者在電磁感應板上移動(dòng)游標到圖件的指定位置,按動(dòng)相應的按鈕時(shí),電磁感應板周?chē)亩嗦烽_(kāi)關(guān)等線(xiàn)路可以檢測出最大信號的位置,從而得到該點(diǎn)的坐標值。這種方式數字化的速度比較慢,工作量大,自動(dòng)化程度低,數字化精度與作業(yè)員的操作有很大關(guān)系,所以目前已基本上不再采用。B、掃描矢量化:根據地圖幅面大小,選擇合適規格的掃描儀,對紙質(zhì)地圖掃描生成柵格圖像。然后在經(jīng)過(guò)幾何糾正之后,即可進(jìn)行矢量化。常使用GIS軟件如MapInfo、Arc/Info、GeoStar、Super Map等對掃描所獲取的柵格數據進(jìn)行屏幕跟蹤矢量化并對矢量化結果數據進(jìn)行編輯和處理。
2、數據編碼
野外數據采集僅用全站儀或RTK(即動(dòng)態(tài)GPS測量)測定碎部點(diǎn)的位置(坐標)是不能滿(mǎn)足計算機自動(dòng)成圖要求的,還必須將地物點(diǎn)的連接關(guān)系和地物屬性信息(地物類(lèi)別等)記錄下來(lái).一般按一定規則構成的符號串來(lái)表示地物屬性信息和連接信息,這種有一定規則的符號串稱(chēng)為數據編碼.數據編碼的基本內容包括:地物要素編碼(或稱(chēng)地物特征碼、地物屬性碼、地物代碼)、連接關(guān)系碼(或連接點(diǎn)號、連接序號、連接線(xiàn)型)、面狀地物填充碼等.
3、連接信息
連接信息可分解為連接點(diǎn)和連接線(xiàn)型.當測點(diǎn)是獨立地物時(shí),只要用地形編碼來(lái)表明它的屬性,即知道這個(gè)地物是什么,應該用什么樣的符號來(lái)表示.如果測的是一個(gè)線(xiàn)狀地物,這時(shí)需要明確本測點(diǎn)與哪個(gè)點(diǎn)相連,以什么線(xiàn)型相連,才能形成一個(gè)地物.所謂線(xiàn)型是指直線(xiàn)、曲線(xiàn)或圓弧等.在EPSW中規定:1為直線(xiàn);2為曲線(xiàn);3為圓弧;空為獨立點(diǎn).EPS文件格式又被稱(chēng)為帶有預視圖象的PS格式,它是由一個(gè)PostScript語(yǔ)言的文本文件和一個(gè)(可選)低分辨率的由PICT或TIFF格式描述的代表像組成。EPS文件雖然采用矢量描述的方法,但亦可容納點(diǎn)陣圖像,只是它并非將點(diǎn)陣圖像轉換為矢量描述,而是將所有像素數據整體以象素文件的描述方式保存。而對于針對象素圖像的組版剪裁和輸出控制參數,如輪廓曲線(xiàn)的參數,加網(wǎng)參數和網(wǎng)點(diǎn)形狀,圖象和色塊的顏色設備特征文件(Profile)等,都用PostScript語(yǔ)言方式另行保存。EPS文件是目前桌面印前系統普遍使用的通用交換格式當中的一種綜合格式。
二、數字化測繪技術(shù)的發(fā)展方向
數字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應用,使大比例尺測圖技術(shù)向數字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形和工程圖測繪,歷來(lái)是城市與工程測量的重要內容和任務(wù),利用傳統的方法工作存在勞動(dòng)強度大、質(zhì)量控制難、功率低等缺點(diǎn)。
隨著(zhù)測量?jì)x器向一機多能和自動(dòng)化方向發(fā)展,在外業(yè)采集數據時(shí),借鑒電子平板測量系統產(chǎn)生了全站儀自動(dòng)跟蹤測量模式。測站為自動(dòng)跟蹤式全站儀,測站無(wú)人操作,在鏡站遙控開(kāi)機測量,全站儀自動(dòng)跟蹤,自動(dòng)照準,自動(dòng)記錄,及時(shí)獲取觀(guān)測成果,使自動(dòng)跟蹤測量模式更趨于現實(shí)。未來(lái)的測圖軟件和軟件運行平臺的集成度將大大提高,用戶(hù)只要將外業(yè)采集的數據傳輸到自動(dòng)測圖軟件中,根據自身需要就可制成出符合意愿的地圖來(lái),和全站儀相結合的新型全站儀已被用于多種測量工作,掌上電腦和全站儀的結合或者全站儀自身功能的不斷完善,并隨著(zhù)全站儀無(wú)反射鏡測量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,精度達到測量標準要求,那么,測量工作就只需要攜帶一臺新型全站儀和一個(gè)三腳架,而操作員也只需一人,隨著(zhù)科技的進(jìn)一步發(fā)展,大比例尺測圖系統將沒(méi)有全站儀和三腳架,只是在操作員的工作帽上安裝GPS接收器以及激光發(fā)射和接收器,用于測距和測角,眼前配備小巧的照準鏡,手中拿著(zhù)帶握柄的掌上電腦處理數據、顯示土系,腰上帶著(zhù)的無(wú)線(xiàn)數據傳輸器則可以將測得到數據實(shí)時(shí)傳回測量中心,測量中心則收集各個(gè)測區的測量數據,生成整體大比例尺地形數據庫。
三、結束語(yǔ)
數字化測繪技術(shù)的提高,可為提供數字產(chǎn)品奠定基礎,并提高了測量人員的技術(shù)素質(zhì)。隨著(zhù)數字工程的深入發(fā)展技術(shù)的不斷成熟,技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應用,大力開(kāi)展數字化測繪技術(shù)是測繪單位科技創(chuàng )新的任務(wù)的方向,也是提高測繪單位自身實(shí)力和經(jīng)濟效益的重要手段。將數字化技術(shù)引入地形測量后,實(shí)行一體化作業(yè),大大減輕了室外作業(yè)的強度,縮短了成圖周期。不僅減輕勞動(dòng)強度,而且不會(huì )損失觀(guān)測精度,與傳統白紙測圖相比,全數字地形測圖不僅僅是方法的改進(jìn),更是技術(shù)本質(zhì)上的飛躍。