地形图测绘论文

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地形图测绘论文范文第1篇

关键词：数字化测图，城市建设

 

数字化测图不同于传统的模拟法测图，在测量实践中应正确认识与掌握数字化测图的特点。论文格式，城市建设。根据数字化测图的特点和多年在野外工作的经验，和同志们交流一下想法，仅供参考。

在控制测量中，使用GPS测量时，除必要的测量起算数据外，尽可能要自已知检测点，检测合格后，再把检测点加入控制网作为已知点进行平差计算，这样要以有效检测测量精度，防止测量错误。使用全站仪进行碎部点数据采集时，应严格注意输入测站点与后视点。如果测站点与后视点错号（点号与位置均认识错误），实践证明无法检测出来，造成内业处理上的不便。数字化测图内业图形编辑主要依靠外业记录，外业测量时，记录员应详细记清测点点号、点的属性、连线关系，必要时绘制草图。否则，内业处理时，容易造成错乱。数字化测图等高线的勾绘完全取决于野外的测点，因此在地貌测绘时，立尺员应合理选择地貌特征点，并认真了解观察地形，复杂地区应简单绘制地形草图，以便使勾绘的等高线更加符合测区情况。由于数字化测绘相对于传统平板测图具有精度高、作业效率高、劳动强度小等显著经济技术优势,加之近年来数字化测绘设备价格的持续下降,规划、设计等用图单位普遍采用计算机设计而要求提供数字化测绘成果等因素,测量单位普遍采用野外数字化测绘完成大比例尺地形测量工作。数字化测图已基本淘汰传统的平板仪测图技术,成为占主导地位的技术方法。而是数字化时代对测绘成果应用方法变革的必然结果。它引起了一些更深层次的问题,目前对其重要意义尚认识不足,现行的技术规范、测绘产品价格体系均有与之不适应的地方,并就此提出自己的看法：

数字化测绘对作业人员的操作技能要求降低,业务培训应有新的侧重 ，数字化测图是采用全站仪直接测取碎部点坐标和高程,计算机编辑成图的技术方法。论文格式，城市建设。数字化测图按作业方法可分为编码和无码两种,编码方法在测点时必须按碎部点的类型及相互间联系输入特征编码以便事后编辑成图。操作仪器的作业员不仅要熟记编码,还要时刻观察地形才能正确输入,因此,这种方法对操作人员的技术、经验均有较高要求。就处理碎部点间关系而言,实际上与平板仪测图无异。无码方法则不需输入任何编码,而是代之以棱镜处作业员绘制草图记录所测点之位置、点号及与其它点的联系。测站照准目标测取数据后,只需向棱镜处作业员报告碎部点点号而已,测站与棱镜间联络较少,测图工作实际上主要在棱镜处进行。由于测点时不需观察地形,因而测量速度很快,一台仪器可观测二至三个棱镜,相当于两三个平板测图组,外业测图效率很高。作业时,绘制草图的作业员在棱镜处现场绘制,简单而不易出错,只需熟悉地形、地物表示方法即可胜任;而观测员操作全站仪测点精度很高,数据传输又是自动进行,避免了人为的错误和读数误差;内业编辑则是计算机展点,对照草图应用绘图软件的各种编辑工具成图,等高线自动完成,轻松快捷。从理论上讲,数字图中碎部点精度与作业员操作技能关系不大,正常情况下已达到图根点的水平,测量误差可忽略不计。论文格式，城市建设。所以在数字化测绘条件下,对作业人员的操作技能要求大大降低,进一步提高成图质量只能靠提升作业人员的理论水平,即由"测得准"转到"如何测,如何表示"上来。为适应这种新的形势,今后测绘技术人员的业务培训重点要从熟练、准确的技能训练转移到地形、地物的正确表达,计算机绘图理论、不同使用目的下地形图的不同取舍等更深层次的内容上来。

比例尺的概念将淡化,而代之以具体的测绘要求，传统的平板测图由于一定幅面内地形符号的负载及表现能力的局限,不得已分为各种比例尺。而且为了地形图使用时量算方便,大比例尺实际上主要是1:500、1:1000两种。由于纸质地形图上同样长度的距离误差,代表的实际长度不同,所以不同比例尺地图不光细致程度不同,精度也不同,相互间很难转换,常常造成重复测绘。现在数字化测图仍沿用传统平板仪测图的要求划分比例尺,用来确定测绘细部的细致程度和定义绘图输出时点状符号大小,及部分线状符号(坎、斜坡等)的长短、间隔宽窄等。考虑到输出纸质地图并不是数字化测图的最终目的,数字化图的使用主要在计算机上进行。而在计算机中地形元素之间距离、方位关系由其坐标决定,图形缩放时图上数据与实地数据关系换算自动完成,无所谓比例尺,精度也不因图形缩放而异。所以除点状字符及部分线状符号大小定义不同外,不同比例尺数字地图间差别仅仅是细致程度不同而已。目前各地经济建设蓬勃发展,地形、地貌变化很快,新测的地形图很快就会失去现势性。考虑到数字化地图采用不同地物、地形类别分层存储,并且具有无级缩放显示,地图符号负载量限制相对较小,精度与比例尺无关等优势。所以可以设想,应淡化比例尺的概念,用图单位根据实际用途提出具体的测绘内容,不再涉及比例尺大小。而测绘单位也不再根据测量规范按比例尺所限定的测绘内容,花费人力、物力测绘数量众多、存在时期短,从用户的角度来看没有什么意义地形、地物。这对提高作业效率、节省经费都是一个很有实际意义的问题,值得有关方面研究。

在数字化测绘条件下,作业人员的操作技能已不是决定成图质量的重要因素。数字化测绘精度很高,地形图的质量主要取决于碎部点位的确定,地形、地物的合理表达,作业人员根据地形图的使用目的所作出的正确取舍等因素,作业人员技术培训应与之相适应。

在数字采集、实地记录、内业编辑的工作结合上多下功夫，目前测绘单位已普遍采用数字化测图的条件下,已不能适应,值得认真审视。在内业图形编辑时，各类地物符号应严格按照地形图图式要求进行编辑。绘图软件中地物符号一般按控制点、居民地、独立地物、交通设施、管线设施、水系设施、地貌土质、植被园林、境界线分类，在此基础上，每大类又包含许多项，共计大约670多项。论文格式，城市建设。因此，在外业测量记录时要准确，在内业图形编辑时，根据地物的类别选取对应的地物符号进行编辑，以满足数字化成图的规范要求。图形编辑应遵循“不清不绘”的原则，对记录不清的暂时不编辑，经外业检查后再进行编辑处理。论文格式，城市建设。图形编辑应遵循“边编辑边注记”的原则。论文格式，城市建设。对于在测区来说，野外采集的信息很多，为避免错误，每编辑完一个完整的地物，应及时加上必要的符号和文字注记，如独立树，应注记树的类别等。数字化测图在分组测量时，各组测量的数据编辑完成后，应将整个测区拼接起来，认真检查各组测图的衔接情况，检查处理后，现考虑整个测区地形图分幅的问题。数字化地形图内业图形编辑完成后，应利用绘图机绘出样图，到实地进认真的检查。检查内容主要包括地物有无漏测、属性注记是否与实际相符、陡坎的走向、电力线和通讯线的连线关系、等高线是否反映实际等等。对内业处理中有疑问的地方应重点检查。实践证明，实地检查是数字化测图必不可少的重要环节。

地形图测绘论文范文第2篇

关键词：LiDAR；铁路勘察设计，DEM；DLG

中图分类号：TN958.98文献标识码：A文章编号：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

机载激光雷达技术（LiDAR）是一种全新的遥感技术，自上世纪90年代在德国首次出现商用样机系统以来，因其高精度和高效率，在地形测绘方面得到快速发展。目前，全球已经有几十套商用系统在使用，主要实用系统有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。

上世纪90年代中后期至今，美国、德国、加拿大、澳大利亚、瑞典和芬兰等国家，先后成功应用这项技术进行了地形测量、森林资源调查与评估、三维城市建模等试验与工程实践。特别是芬兰和德国，已经采用这项技术建立了全国或者大部分国土的DEM，达到了理想的效果。目前在国内已经有接近20套LiDAR设备，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亚太数字遥感新技术有限公司、广西桂能信息工程有限公司、广州建通测绘技术开发有限公司以及东方道迩公司等单位已经先后开展了实验和工程飞行，主要用于生产数字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），进而制作线划图（DLG）等。本研究将使用LiDAR技术对铁路勘察工程设计进行研究与试验，介绍其主要产品及应用并对经济效益进行评价。

二、机载激光雷达技术系统构成与工作原理

（一）机载激光雷达技术简介

LiDAR系统是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统，可以直接测得地面物体各个点的三维坐标。机载的激光雷达系统通常还集成高分辨率数码相机，用于获取目标影像。从功能上看，机载激光扫描系统是基于激光测距技术、GPS技术和惯性导航技术这三种技术集成的一个软硬件系统，其主要目的是为了获取高精度的数字表面模型（DSM）。

目前，LiDAR提供的直接数据产品为：点云数据，DSM，DEM，DOM。经过后处理可以快速生成等高线、高程点、横纵断面图，完成路线设计需要的专项测绘内容（如架空管线的净空、交叉角度测绘等），并提供工程设计模型和景观设计模型等。

（二）LiDAR的主要系统构成

主要系统构成包括：

1.扫描仪组件：激光发射器、激光信号接收器、机械组件、扫描镜及窗口、接口板。

2.设备支持系统：系统控制器、飞机位置及姿态测量系统、检流控制器、激光电源、电源分配器、控制计算机、连接电缆。

3.附属软件：包括项目飞行设计及对记录数据进行后处理（滤波、分类等）处理。

4.控制/显示器：激光发射指标器、音频告警器、电路熔断器、系统诊断数据输出、控制接口。

（三）主要工作原理

通过DGPS（或PPP）和IMU求得航机线上任意采样时刻激光发射中心的空间坐标和设备的空间姿态，内插后能够获取任意时刻激光光束的姿态和发射中心的空间坐标，通过激光测量激光发射中心到地面的距离，可以求得每一个激光脚点的空间三维坐标。另外，利用DGPS/IMU可以直接获取每一张照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后将激光点数据和数码影像进行联合处理得到高精度的正射影像和数字高程模型。

三、机载激光雷达的应用

机载激光雷达能够快速获取数字地表模型（DSM），同时，配套的中画幅数码相机可以获得同步的数码相片，经过加工处理可获得数字高程模型、分类信息、航空相片的立体像对和正射影像图。目前还没有成熟的专业接口供铁路勘察设计工程中使用机载激光雷达成果，因此，如何将机载激光雷达勘测成果与众多设计专业手段无缝结合，从海量基础信息中快速提取或检索有用的信息为各专业设计所用，是机载激光雷达技术应用于铁路勘察设计的关键。

结合铁路勘察设计特点和工程应用实践，一方面将机载激光雷达技术成果进行加工，提供满足专业应用的专题成果，另一方面，改进专业设计勘察设计流程，提出新的设计理念，以便更加有效地利用海量的基础信息，提高设计质量和设计效率。

利用机载激光雷达技术提供的高精度、高分辨率数字地面模型和正射影像图，结合铁路专业设计要求，主要生产以下几种产品（见图4）：

1.工点地形图。它是针对铁路设计的控制工点，在施工图阶段做的更加详细的勘测工作，以保证设计资料的精度和准确性。如：桥址地形、隧道进出口等；

2.断面图。主要包括纵断面和横断面，一般它们的精度高于地形图的精度。主要用于保证设计线路的平顺性和计算工程数量的准确性；

3.数字正射影像地形图。这是线划图的替代产品，通过将正射影像图叠加等高线、专业调查的地质界线、自然保护区等矢量信息，而形成的一种地形图，它的信息量更加丰富，更加直观；

4.专项测绘。针对特殊的专业需求而进行的详细勘测工作。如：水文断面、涵轴测量、电线垂度等；

5.工程中的土石方自动计算、坡度、坡向的计算等；

6.快速构建三维虚拟场景，城市建模等。

此外，还可利用高分辨率的影像进行专业调查、地质判视等，便于指导外业工作，提高外业勘测的针对性和合理性。

四、技术、经济效益和推广应用前景

（一）机载激光雷达测量技术与常规航测方法的经济比较

1.两种技术手段外业控制测量的比较。LIDAR所需的外业控制点与常规航测外控的比较，以II级地形1：2000航测地形图测绘（常规航测单航带100km）为例。

（1）首级平面和高程控制网工作内容和数量是基本相同的。

（2）LIDAR系统要求每5-7km测量一个平面和高程控制点，每30km测量一处高程校正区，这样100km线路需要布设平高控制点17个，高程校正区3个。而常规航测方法，采用150mm焦距的航摄仪拍摄，需要75个平高控制点；采用210mm焦距的航摄仪拍摄，需要150个平高控制点。

（3）LIDAR系统不因地形等级的变化而改变外业平高控制点的数量（适当的宽度，如不大于10km）。而常规航测方法会随着宽度的增加而成倍增加外控点的数量。

2.横断面切绘的经济比较。以张唐铁路定测为例，相对于采用Lidar技术平均1000-1200个横断面/人天的工作效率，常规航测方法每人每天只能切绘300-400个横断面，可见工作效率提高了3-4倍，对企业发展带来了巨大的经济效益。

3.地形图制作的经济比较。以II级地形1：2000地形图测绘为例。

因为LIDAR具有高效生成DEM的优势，所以在生成等高线、高程点等具有高程信息的地形信息时具有更高的效率，在这个方面，采用Lidar技术平均效率为12-15平方公里/（人.天），常规航测方法每人每天只能测绘2-3平方公里；

航测方法在立体模型下获取（除等高线、高程点之外）矢量信息具有更大的优势，而LIDAR则因其自身离散性获取能力比较弱，适合于小面积的（除等高线、高程点之外）矢量信息获取。

（二）成功案例及分析

经过试验与实践，LiDAR技术已成功用于多个铁路项目的勘测设计项目，减少了内业制图的压力，缩短了项目工期，在铁路各专业使用中反映良好，取得了显著的经济效益。以某工程为例，泛亚铁路某段全长257Km，由于距离遥远，地处国外，而且铁路过境区域存在大量地雷区域，给外业工作带来极大不便。考虑到地理因素和方案局部变动的因素，项目在实际操作中抛弃传统外业测量加航测制图的作业方式，直接采用机载激光雷达系统，一次性获取铁路过境区域长257km，宽4km的雷达点云数据和数码影像数据，利用该数据圆满完成了无外业控制测量情形的1：10000和1：2000的地形图成图任务，不仅避免了人力物力消耗和地雷区作业的危险性，而且在内业成图中，大胆使用数字正射影像地形图代替传统的DLG，取得了制作者和使用者均满意的双赢局面。

（三）推广应用前景

机载激光雷达测量技术具有巨大的发展空间和潜力，作为一种新技术，还有许多发展空间，特别是在数据处理算法以及软件和系统的开发等方面。随着用户数量的增加，其应用领域将越来越广，特别是随着激光技术的进一步发展，将促进机载激光雷达技术的革新。在铁三院于2009年率先在国内将机载激光雷达技术应用于铁路勘察设计并取得巨大成功后，今年铁一院、铁二院、铁四院都陆续定购了机载激光雷达并加大了人力投入，可见由于其精度高、成本低、周期短等特点在铁路行业已经被广泛关注。铁路行业之外，水利、公路、电力、农林等行业也在积极开展相关的研究和应用。

参考文献：

[1]孟宪军.铁路勘察设计虚拟现实技术的研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[2]王长进.基于机载激光雷达的铁路勘测技术研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[3]高文峰,王长进.铁路勘测中使用机载激光雷达测绘横断面相关问题的探讨[J].铁路航测,2010

[4]高文峰,王长进.GPS基站布设对机载激光雷达精度影响的研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[5]徐祖舰.机载激光雷达测量技术及工程应用实践[M].武汉:武汉大学出版社,2009

地形图测绘论文范文第3篇

【关键词】GPS测绘技术测绘应用GPS RTK

中图分类号： P228.4文献标识码：A 文章编号：

一．引言。

随着我国经济的飞速发展，当今社会，我国的一个重要的支柱产业首推选的是基础设施建设，尤其是现代建筑的发展更是对基础设施也提出了更高的要求和指标，各种大规模的建筑项目不断的应运而生，譬如奥运会的主体育馆，超高层的建筑大楼，随着我国对建筑行业的工程质量和工程设施安全要求的不断提高，相对的对其建筑前的设计和在建筑施工过程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技术在测绘学的领域中起到了革命性的变革。

二．测绘工作在我国建设中的作用。

在新时期我国发展的模式下，现代数字化技术、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）、全球定位技术（GPS）等各种新技术给测绘学带来了革命性的变革。信息技术的飞速发展对线形工程测量工程施工也相对的起到了巨大的推动作用，随着时间的推移和社会的不断发展，人类的需求内容和层次将不断增加和提高，线形工程测量工程施工管理本身的内涵也不断地从低层次向高层次的实现了跨越式的发展。在我国基础建设中起到了不可磨灭的作用，主要体现为以下五个方面：

1.城市建设方面。

测绘学在城市建设方面所起到的作用是不可比拟的，使之科学的规划和整理居民地，建设城市交通路线、兴建地铁、对地下管线的铺设都起到了很大的作用，使土地资源得到了合理的配置。

2.交通运输方面

当我国修建公路、铁路、地铁及运河等工程师，都需要按地形图来制定方案与规划，在勘察、设计、施工的每个阶段，都离不开测量工作。

3.工程建设方面。

工程施工前的勘测、规划、设计以及工程施工后的检测、维护都需要测量工作，只有将测量的数据经过不断的分析与讨论，才能在工程建设中少走弯路，尽快的确定工程实施方案并运用最少的资源消耗来获取最大的效益。

4.军事方面。

首先有测绘工作提供地形信息，在战略的部署、战役的指挥中，除必须要的军用地图外，还需要进行目标的观测定位，以便进行进攻。至于高尖端的武器，譬如远程导弹、航天发射器等，都需要随时进行目标定位、随时观测、校正飞行轨道，以确保其精确的按照预定的轨道飞行.总之，现代测绘技术与军事紧密的结合在一起，也是军事上决策的重要依据之一。

5.科学实验方面。

近些年来，我国受到了自然灾害的影响，像地震、雪灾、涝灾等，对我国的国民经济造成了很大的影响。可是当今社会我国采用了现代测绘技术，在科学实验方面，可以对地震进行预测、包括对海底资源的探测、对核电站的监测以及对空间技术研究等等，无一不需要测绘科学提供基础数据信息。由此看来，测绘工作的作用和意义是十分巨大的。

三． GPS技术在公路测量中的应用前景。

目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的作业强度大，且效率低，大大延长了设计周期。利用GPS测量能克服上述列举的缺陷，并提高作业的效率，减轻劳动强度，保证了各级公路测设质量。相对于以往测量来说，GPS测量主要有以下特点：

测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。

2.定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。

3.观测时间短。在小于20km的短基线上，快速相对定位一般只需5min观测时间即可。

4.提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可精确测定观测站的大地高程。

5.操作简便。GPS测量的自动化程度很高，在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。

当前，公路测量的技术潜力蕴于RTK（实时动态定位）技术的应用之中，RTK技术在公路工程中的应用，有着非常广阔的前景

四．RTK技术在公路测量中的应用。

4.1. 实时动态（RTK）定位技术简介：是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS（RTK）技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破，在公路工程中有广阔的应用前景。众所周知，无论静态定位，还是动态定位等定位模式，由于数据处理滞后，所以无法实时解算出定位结果，而且也无法对观测数据进行检核，这就难以保证观测数据的质量。在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果。解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性，这样一来就降低了GPS测量的工作效率。实时动态定位（RTK）系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证。实时动态（RTK）定位有静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS（地理信息系统）前端数据采集。

4.2.应用。最新的RTK技术在公路测量中具备以下几个功能和作用。

①绘制大比例尺地形图。高等级公路选线多是在大比例尺（1：1000或1：2000）带状地形图上进行。用传统方法测图，先要建立控制点，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。这种方法工作量大，速度慢，花费时间长。用实时GPS动态测量可以完全克服这个缺点，只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟，即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息，构成带状所有碎部点的数据，在室内即可用绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息，而且采集速度快，因此大大降低了测图难度，既省时又省力，非常实用。

②道路中线放样。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量，只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中，系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的，不会产生累计误差，各点放样精度趋于一致。

③道路的横、纵断放样和土石方量计算。纵断放样时，先把需要放样的数据输入到电子手簿中，生成一个施工测设放样点文件，并储存起来，随时可以到现场放样测设；横断放样时，先确定出横断面形式（填挖半填半挖），然后把横断面设计数据输入到电子手簿中，生成一个施工测设放样点文件，储存起来，并随时可以到现场放样测设。同时软件可以自动与地面线衔接进行“戴帽”工作，并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件，可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图来。因为数据都是测绘地形图时采集而来的，不需要到现场进行纵、横断面测量，大大减少了外业工作。而且必要时，可用动态GPS到现场检测复合，这与传统方法相比，既经济又实用。

五．结束语

工程测量的真实性、完整性、科学性是通过严格的管理、科学的组织、规范的施工建立起来的，GPS测绘技术在科学技术的突飞猛进的现实面前是最好的映射。随着时代的发展与进步，计算机技术作为相对社会高科技的结晶，在社会生活中各个领域都起到了相当重要的地位。通过GPS测绘技术在线形工程测量中的应用，以及其在铁路勘察领域所持有的优点，促进了测绘技术的快速发展，同时对测绘技术信息化程度要求也较高。数据的整合、信息的共享，都将促使测绘手段和测绘技术走向先进、准确、完善,使我国最终实现经济及其社会效益。

参考文献：

[1]金鑫GPS在高速公路测绘与应用之我见[期刊论文]《城市建设理论研究（电子版）》2012年15期

地形图测绘论文范文第4篇

论文关键词：信息化测绘林业类专业测量学教学改革

信息化测绘体系涵盖了地理信息获取、处理、管理、表达、更新、应用和服务的全过程，其主要特征为：测绘生产自动化、测绘成果多样化、测绘服务网络化及测绘产品社会化。信息化测绘技术是信息化测绘体系的基础，信息化测绘技术体系是在对地观测技术、计算机技术及通讯技术等支撑下的有关地理空间数据获取、处理、管理和分发服务的所有技术的集合。

南京林业大学是一所以工、农科为主，理、文、经、管、法协调发展的多学科性大学，测量学是开设面广、实践性强的一门专业基础课程。林业类专业如林学、生态学和森林工程等专业都开设测量学课程，测量学课程的授课计划学时依不同专业分别为48学时或64学时，包括课堂授课、课堂实验，外加开课学期末1周或2周的集中实习。

1测量学课程教学中存在的问题

1．1课程内容体系不完全合理

测量学课程教学内容以传统仪器获取地理信息的内容多，获得的成果也以纸质图为主，不利于扩大学生的知识面，也不便于激发学生的创造性，更没能充分体现信息化测绘体系下的测绘成果如何方便快捷地为林业服务，测绘新技术在林业中的应用等交叉融合教学内容比较薄弱。

1．2与课程配套的仪器设备滞后于测绘科技发展

仪器设备的投入严重不足，导致实践教学的内容滞后于生产实践。测绘生产单位早已使用先进的仪器设备进行测绘生产，可是学校由于经费有限，有的购不齐这些仪器，有的虽然仪器种类齐全，但数量太少，学生仅能进行参观性实习，根本不能用于生产性实习。

1．3体现测绘新技术在林业中应用的内容相对较少

开设测量学课程的专业众多，但不同的专业有各自的特点，所以不同专业在掌握测绘基本知识和基本技能的，测量学在不同的专业中的应用应该各有特色。只有不断地完善课程内容设置，强化专业领域特色，才能满足社会对人才的需要，才能充分发挥测量学知识在林业中的应用。对于林业类专业的学生，应突出测量学中的中小比例尺的地形图或遥感影像图在林业资源调查和生态规划等中的应用，发挥大比例尺地形图在精细林业中的作用等。

1．4林业类专业的学生对该课程重视不够

由于测量学不是林业类专业的主干课程，他们认为不过是专业基础课，不太重要，学生普遍对这门课不够重视，加之实验实习使用的仪器设备相对落后，致使很多学生在以后的工作中遇到有关测量的问题不能轻松解决。

实验实习教学环节正是对理论知识进行验证、巩固和提高的过程，同时也是增强学生的动手能力和创新能力的机会。虽然测量学实践教学占有本课程总学时一半的比重，但学生对实践教学重要性认识不足，加之实验实习班级逐渐增多，而实验实习场地并没有相应扩大，实验实习考核较为弹性，学生只是被动地做验证性实验，没能结合林业类专业做些设计性和创造性实验。由于上述原因，导致学生对实验实习环节不是很感兴趣，不能充分达到实验实习教学的目的。

2基于信息化测绘体系的测量学教学改革

基于信息化测绘体系，结合林业科学的特点和要求，从教材建设、教学内容、实验实习环节的建设、考核制度、教学方法和手段以及教师队伍建设等多方面进行测量学教学改革。

2．1教材建设

教材建设是课程建设的—个重要环节。以现代教育理论为指导，前瞻测绘科技发展，面向社会，拓宽测绘领域，组织教师，协同相关高校的教师编写了《测量学》作为林业类专业的测量学教材。正确处理了传统测绘知识与现代测绘理论之间的关系，教材中既有先进的测绘仪器和技术，同时也保留了一部分传统的技术方法。通过学习让学生充分认识到测量学在林业科学和经济建设中的地位和作用。

2．2教学内容

顾及测绘科学技术的发展现状和林业类专业测量学教学的目标定位，将测量学教学内容划分为三部分：基础测绘、专业测绘和现代测绘，基础测绘部分包括：概论、高程测量、距离测量、角度测量、测量误差理论及地形图测绘等；专业测绘部分包括：生物多样性测量、林业资源调查及地形图在林业中的应用等；现代测绘部分包括：数字化测图、GNSS、数字摄影测量、遥感技术及GIS等技术及其在林业中的应用。其中，基础测绘部分是学习专业测绘的基础；专业测绘部分突出体现测量学与林业科学的结合；现代测绘部分主要介绍测绘新技术、新理论在林业中的应用，注重培养学生的创新能力，以适应现代社会和未来发展的要求。授课内容体系按照“基础一应用一提高”的基本思路，循序渐进，既符合高等教育教学规律，又较好的处理了传统测量技术与现代测绘技术内容之间的关系。

2．3加强实验实习环节的建设

(1)加大投入，更新实验设备。

测量学课程的建设和发展，应有基本的设备保障。测绘新科技的发展及新仪器的实用化，对教学硬件提出了更高的要求，学校应加大对测量学教学硬件的投入，建设现代化的测量实验室。教学仪器设备必须进行更新换代，除有传统的必要的仪器设备以外，还要有一定数量的新仪器和新设备，如全站仪、GPS接收机、数字成图软件、GIS软件以及遥感软件等。只有不断引进测绘新仪器和设备，并使之充分发挥效率，学生才能接触前沿知识，与时代同步发展。

(2)加强实验实习基地建设。

集中实习中，实习场地的选择至关重要。在校园内，科学地建设能够基本满足实验实习要求的场地，学生可在基地上进行测绘基本技能的实训。同时，在下属林场建立地形图识读实习基地，此基地地形起伏大、典型地貌明显、生物多样性丰富，可直接将大中小比例尺地形图应用在林业中。若条件允许，也可考虑将测量学集中实习与林业类专业的生产实践相结合。

(3)规范实验室管理。

对实验室实行规范化管理，全天开放实验室，让学生有机会到实验室做实验；建立实验设备共享体系，使学生根据需要选择仪器，以提高学生的动手能力和创新能力；建立仪器借还制度和设备损坏赔偿制度等。对仪器设备进行定期检验和维修，以提高仪器设备的使用效率；正确处理工程生产用仪器与学生实验实习用仪器的关系；加强与兄弟院校或生产单位的交流，到有先进仪器设备的单位参观学习，取人之长补已之短。

2．4考核制度改革

(1)试卷库建设。

为深化考试方法和考试内容的改革，推进考教评分离，使考试管理工作更加规范化、标准化及科学化，促进人才培养质量和办学水平的不断提高，建设了测量学课程试卷库。每份试卷包括选择题、填空题、名词解释、简答题、计算题、综合题和实践操作题等不同类型试题，保证了试卷库从不同角度、不同侧面较为全面考核学生掌握知识的情况，对学生的基本素质与智能进行多角度和多层次的测量，理解记忆、实践操作、综合分析、灵活运用及求异创新等能力应成为测试的重点。

(2)改革课堂教学考核办法。

考试试卷从试卷库中随机抽取，统一进行，阅卷采用流水作业，同一老师评阅同一道试题，评分标准统一了，考试成绩更具可靠性。同时，总评成绩由卷面成绩、到课情况、课堂互动、实验完成情况、作业完成情况及随机回答提问等方面组成。成绩评定方式有效保证了教学质量，端正了学生们的学习态度，认真地对待平时的作业，以更好地掌握测量学课程要求掌握的内容。

(3)改革实践教学考核办法。

由于实践教学自身特点，仅凭上交成果或主观印象来确定学生成绩并不科学，为此必须要量化考核标准，科学合理地安排考核内容和形式。实习成绩以学生在实习过程中的表现、仪器操作技能、成果质量、实习小结和实习日记来综合评定，更为客观公正地评定学生实践成绩。

2．5改革教学方法和手段

学生创新能力来源于学生扎实的学科基础知识、宽广的知识面和较强的动手能力。实现人才培养目标，提高学生的创新能力就必须更新教学观念，加强学生的能力培养。在教学观念上，传统教学只注重知识灌输，不注重技能的训练；只注重动脑能力的培养，忽视动手能力的锻炼；以考试为手段、以高分为目标，使学生偏重死记硬背，以致学生的质疑能力差、辨识能力差、创新意识弱以及创造能力得不到充分发挥。现代教学方法应提倡将学生从被动地学转变为主动地吸取，改变传统的以教师讲为主的教学形式，将“讲课、自学、讨论、实验、答疑”有机结合起来，多运用启发式教学，给学生留有思维的空间，激励学生自己提出问题、思考问题。逐步形成学生参与和师生双向交流的机制，让学生在不同的学习形式中找到学习的兴趣，从而调动学生学习的积极性和主动性。

制作和开发面向教学、面向学生并简单实用的多媒体课件，将复杂、抽象、隐含的原理及过程转化为形象、生动的直观表达，让学生身临其境，充满好奇和主动参与教学。进而达到增强教学效果和提高教学质量的目的。

2．6加强师资队伍建设

从事测量学教学的教师绝大部分都系统地掌握了测绘科学技术的基本知识和基本理论，多数教师也从事过实际测量工作，具有较强的实际动手能力和实践操作经验。但还要注重相关专业知识的学习，例如，教林业类专业的教师就应懂林学概论、树木学等相关知识，能自觉地、有意识地把测量学与这些学科有机地结合起来。只有教师综合水平提高了，才能保证教学质量的提高。

地形图测绘论文范文第5篇

关键词：摄影测量；DEM；三维产品

1 DEM的内涵

数字地面模型（DTM）是表示地面特征的空间分布的数据阵列，最常用的是用一系列地面点的平面坐标X，Y以及该点的地面高程Z或属性组成的数据阵列。

若地面点按一定的网格排列，点的平面坐标X，Y有起始点开始推算，无需记录，地面形态只用地面高程表示这样的数据阵列被称为数字高程模型（DEM）。

三维分析大多是在数字高程模型（DEM）上进行的，一旦区域上生成所需密度和精度的DEM，内容丰富的各种三维分析是轻而易举的，其三维的可视化、真实场景、电子沙盘也迎刃而解。DEM最常用的三种形式为：等值线DEM、TINDEM 、格网DEM。

1.1 等值线DEM

高程等值线方法是地图学的基本方法，将地图上所有等高线数字化，即可形成高程等值线DEM。等高线DEM的建立一般是直接采用数字化地图上的等高线。

1.2 不规则三角网TIN

若将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形，构成一个不规则三角网TIN表示的DEM，通常称为三角网DEM或TIN。通常的TIN（ Triangulated Irregular Network）结构是按Delaunay三角形规则生成，该三角形的特点是任一三角形外接圆内部包含其它点，这里并未包括外接圆上。按这个规则生成的三角网，称为Delaunay三角网。

1.3 格网DEM

利用一系列在X，Y方向上都是等间隔排列的地形点的高程Z表示地形，形成一个个矩形格网DEM。格网的每一个交点都包含有此处相关的高程信息。

2 DEM的制作方法

论文用摄影测量的方法制作DEM，这种方法制作DEM是指通过影像中的地物以及已经制作好的数据来进行生产。

采用这种方法，主要是通过原始数据，高程点、相关的数字线画图（DLG）、地形特征线等基础数据，构建TIN，通过构建的TIN创建DEM得到相应的DEM产品。

2.1 TIN的创建

创建TIN需要一定的基础数据，如果希望生成的TIN具有一定的精度，那么基础数据的选择就显得尤为重要了。

基础数据包括的内容主要是高程控制点、地貌地形特征线、等高线、具有一定平面精度和高程精度的数字线画图等等，也可以几种数据同时使用，本文以矢量图生成的数字地形图（乌海市海勃湾区某煤场地形图）为例，用JX4G生成TIN，并且生成DEM及相关的DEM产品。

首先打开需要建立tin的矢量文件。

需要注意的是，图中居民地、围墙、水塔、工矿机械设备等个别图层在采集矢量数据的时候，高程并不在地面，为了能得到正确的TIN必须首先在菜单栏中的图层选项中将以上此类地物的图层关闭，JX4G对应关闭的图层是不会参与相关处理的。

相反，剩下的图层应该都是矢量采集时直接切准地面所得到的图形，如高程点，电线杆，道路，铁路，植被，地貌特征线，等高线等等，常识我们知道此类数据会提供大量的密集的高程数据，这对于我们生成TIN并最终得到DEM会有很大的帮助，所以我们将这些数据保留，作为基础数据参与三角网的生成。

选择菜单栏中“TIN生成”选项，如图：

参数设置对话框中 “管道半径”及“管道长度”表示在将向量提取为构TIN用的特征点线时用于抽点的参数，其参数含义类似与测图时的管道半径及管道长度。若两个参数均设置为0，表明由向量提取为特征点线后的每个节点都参与构TIN，如图4所示。

待进度条完成之后，TIN就建好了，刷新屏幕，我们看到，数字线画图中出现了红色的TIN网。选择保存TIN，系统将自动保存为*.tin

2.2 DEM的生成

之前“TIN生成”的选项下拉列表中“创建DEM”变成了黑色，选择此项。弹出对话框，选择生成DEM网的间距，原则上来讲，DEM的间距越小就越能精确的反应所采集到的地形信息，在此选择10米间距。确定后，系统会根据之前生成的TIN网内插生成新的DEM。

此外，还可以通过菜单栏中“TIN生成”以及“DEM处理”的下拉列表中的有关功能对生成的TIN以及DEM进行编辑，对其中高程不合理的部分进行适当的修改和保存。

2.3 DEM 立体视图的制作

在JX4G软件中加载了专门处理TIN 和DEM的模块，在JX4G安装路径下可以找到c：＼jx4cdpw Tindem.exe 双击打开，看到刚才生成的DEM被导入到了tindem模块中。

有关于dem处理的各种功能，可以在这个模块下对已经生成的DEM做各种形式的编辑和加工修改，在文件管理中打开保存的DEM文件后，点击模型应用--> 混合模型内插等高线-->当前模型，即可在tindem中利用DEM插自动生成等高线，见图6。

输入比例尺以及相关DEM参数，之后确定。

通过DEM生成新的等高线，此时生成的等高线是由已经生成的DEM数据内插计算得到的等高线，可以通过与之前矢量采集绘制的等高线进行比较，修改，更加准确的与实际地形相匹配。

此外，选择“视图控制”中立体视图，还可以得到dem的三维影像数据，通过“三维显示控制”面板进行简单的3D影像的浏览。

tindem中的立体浏览模式，在其三维选项卡中可以根据需要变换浏览的访问、高度以及光源的照射等。

通过JX4-G的TINDEM.exe模块还可以生成多种DEM产品和更加精细的编辑与修改。

事实上，在JX4G中还有一个专门用来浏览dem的模块，比在tindem.exe中更容易操作也更加直观的反应了测区地貌情况，通过简单的移动鼠标、设置观察角度、光源等在其三维环境中可以对制做好的dem进行自在的浏览，JXVIEVIEW.exe的位置同样也可以在jx4g的安装目录下找到。

图8显示了四个角度的立体模型效果，因为煤场数据生成的dem高程变化不是很大，所以产生的立体模型效果看上去并不明显。JXVIEVIEW.exe 产生的立体模型还可以以bmp图片的形式保存起来，以便日后参考。

3 其它三维数字产品

采集乌海市海勃湾区某煤场含有三维数据信息的矢量数据的地形图，选择导出三维dxf后，将勾画的地物导入到南方cass中，采用立体显示模式可以清楚的看到地物之间的高差关系，包括利用建立的TIN数据生成的等高线都是含有高程信息的，只是在制作平面数字地形图时对各个地物高程的相对关系不够重视，所以这样的信息并不是十分重要，但是，要制作更高要求的数字产品，比如三维地形图、景观图时就一定要考虑到这个问题。

图中上面的一层反应的是地物的实际高程，而下面主要是某些符号的部分元素，如点状符号的外圆圈、等外公路和大车路的虚线、面状地物的填充内容等，它们的高程是0，而有些符号，比如控制点的注记却在高程为-9999米得位置，因此真正有价值的应该是最上面的一层，即反应地物实际高程的部分。

制作三维数字产品，矢量数据导入cass后最好能在三维显示状态下修改，避免不能正确的捕捉到点的三维位置而产生矢量错误。

将以上的矢量数据导入到如3DMAX，sketchup（草图大师）等3D建模软件中，就能进行测区的三维数字模拟，生成的三维模型既可以用来制作三维地形图、景观图等数字产品，还可以进行空间分析。而随着数字城市建设步伐的加快，三维数字产品的作用途也将得到极大的体现。图11为导出的dxf格式文件在DMAX8和sketchup7.0中制作三维景观图。

结论

通过对城市大比例尺地形图生成DEM产品操作方法的探讨，不难看出数字摄影测量技术的发展与成熟，与传统的航空摄影测量比较其所展现出的方便，高效，准确的优越性。当然这也仅仅只是数字摄影测量的豹之一斑，随着信息技术的发展，数字摄影测量同“3S”技术，三维建模技术等相结合，产生的数字产品也将不再仅仅拘泥于甚至超越现有的基础测绘和信息采集领域。数字摄影测量将以其不同于传统测绘工程的强大性能得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]张祖勋，张剑清.数字摄影测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2006.

[2]王佩军，徐亚明.摄影测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2005，15-35.

[3]JX-4G数字摄影测量工作站操作手册[M]. 北京四维远见信息技术有限公司.

[4]薛由勤，钟自明，贾永生.浅谈virtuoZO或JX4立体数据自动转换编辑Cass软件数据格式[J]. 测绘与空间地理信息，2010（33）：90.

[5] 李永泉 韩文泉 黄志洲.数字城市三维建模方法比较分析[J].现代测绘，2010（ 33）：33.