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計算機技術在工程測繪中的應用的論文
摘 要:隨著信息處理與數字化技術的發展和更新,計算機技術給許多傳統行業的轉型帶來了巨大變革。本文以計算機信息處理與數字化技術在工程測繪中的應用為例,從測繪設備、測量方式和數據處理方法三方面入手,闡述計算機技術的應用對現代測繪行業所帶來的影響。
關鍵詞:計算機數字化技術 工程測量 數據處理
計算機技術的發展變革,測繪新儀器、新技術、新方法不斷涌現,為信息化測繪提供了技術保障與理論支撐。工程測繪由傳統現場調繪、平板測圖逐漸向現代全要素數字成圖轉變,信息化與數字化技術不但豐富了傳統測量理論,而且使得全球衛星定位、遙感影像獲取等多源測繪成為現實。
1.工程測量設備更新變革
傳統的工程測量設備,主要為光學水準儀、光學經緯儀與平板儀等,長期以來基本均為光學測量儀器,需要人工現場記錄、事后內業解算,因此數字化程度不高。隨著計算機技術的日益成熟與廣泛應用,國內外大量測量儀器廠家,紛紛瞄準測繪儀器生產市場,采用計算機編碼技術與電子度盤技術,研發現代GNSS定位設備、GTS全站儀、電子經緯儀等新型數字測量設備,克服了傳統人工記錄造成的錯誤、文本資料容易損壞的弊端。
尤其近年來較為新興的網絡CORS技術,通過將計算機網絡技術、數字通訊技術與衛星定位技術多源融合,由CORS平臺控制中心服務器,完成對流層建模、數據誤差分析等工作,然后數據播發中心將計算出的誤差修正參數,再經數字通訊模塊(GPRS/CDMA/3G)以無線通訊的方式傳遞至移動端接收機,整個測量系統以網絡化RTK為基礎,大大提高了作業的效率、精度與可靠性。
2.工程測量方法突破創新
以往工程測繪工作中,外業測量無論是控制測量,還是點位細部測量,均要求點位間能夠光學通視。自從計算機技術應用到GNSS測量和地理信息后,傳統測量方式發生了巨大轉變,GNSS測量不再需要點位間的通視條件,可直接布設測量基線網,實現了測量方法的創新;地理信息系統GIS,是基于計算機網絡技術與圖像拓撲處理技術的軟硬件空間信息系統,采用組件式GIS技術和基于Internet平臺的webGIS進行二次開發,可完成地理分布數據進行采集、存儲、管理與運算分析,目前已廣泛應用于城市管網普查、部件調繪、數字城市建設等相關行業,取得了較好的社會與經濟效益。
組件式GIS是基于計算機軟件技術的成熟而逐漸形成的標準化平臺,其基礎是Micosoft微軟的COM組件對象模型和ActiveX控件技術,可實現部件間的自由靈活組合。許多地理信息系統軟件開發公司,如武漢中地MAPGIS推出了基于Windows操作平臺相關的通用集成開發環境,采用可視化編程開發語言(如Visual Basic、Visual C++、Delphi)在.net framework編程環境中,利用各組件式GIS控件的屬性、事件與方法,即可實現控件間的無縫集成與重組,而為滿足對地理信息的數據封存與科學管理的需要,系統底層數據庫多采用Oracle或SQL Server等關系型數據庫,降低數據冗余度。例如當前已投入使用的北京城市地下管線綜合管理信息系統,基于C/S與B/S軟件框架結構,覆蓋了給水、排水、燃氣、電力、工業等多類管網信息,系統以計算機信息處理技術為依托,具備基礎地理數據與地下管網數據進行綜合查詢、緩沖區分析、數據報表統計等功能。
3.數據處理科學準確
工程測繪的內業數據處理工作,經常需要對控制閉合環、細部點數據進行平差或制圖,以往需要翻閱測量記錄表進行人工坐標解算,相對來講數據工作量龐大、錯誤率較高,而引入計算機技術之后,通過采用電腦程序自動平差與機助繪圖之后,大大提升了測量數據處理與內業成圖的效率與精度。
測繪平差應用程序,通過利用MFC(Microsoft Foundation Class Library)編程框架,實現對測量平差軟件的類、繼承、動態約束和類的關系等概念進行封裝,引入Win32 API,ODBC API與OLE API等相關底層函數的功能,由底層API程序接口直接調用,更為便捷有效的完成測量數據的矩陣運算、誤差橢圓分析和水準網平差等操作;當測量數據處理規模較小時,可通過計算機直接調用Excel常用函數或采用VBA(Visual Basic For Application)編計算程序完成數據平差,同時可生成模板進行存檔,后期數據可提高數據的運算效率與精準度。例如通過VBA編程實現將觀測的角度(度分秒)轉化為弧度制的源代碼為:
Public Function Rad(ByVal angle As Double) As Double '角度向弧度轉換'
Dim A As Double, B As Double, C As Double, D As Double Dim ang As Double, sign As Integer
ang = Abs(angle) + 0.0000000000001: sign = Sgn(angle)
A = Int(ang): B = (ang - A) * 100#: C = Int(B): D = (B - C) * 100#
Rad = sign * (A + C / 60# + D / 3600#) * M_RAD
End Function
同樣隨著個人計算機的應用推廣,輔助設計CAD(Computer Aided Design)在計算機繪
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