1. 首頁
  2. 輔助設計與工程計算

計算機技術在工程測繪中的應用的論文

計算機技術在工程測繪中的應用的論文

摘 要:隨著資訊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。本文以計算機資訊處理與數字化技術在工程測繪中的應用為例,從測繪裝置、測量方式和資料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 資料處理

計算機技術的發展變革,測繪新儀器、新技術、新方法不斷湧現,為資訊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,資訊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.工程測量裝置更新變革

傳統的工程測量裝置,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、事後內業解算,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,採用計算機編碼技術與電子度盤技術,研發現代GNSS定位裝置、GTS全站儀、電子經緯儀等新型數字測量裝置,克服了傳統人工記錄造成的錯誤、文字資料容易損壞的弊端。

尤其近年來較為新興的網路CORS技術,透過將計算機網路技術、數字通訊技術與衛星定位技術多源融合,由CORS平臺控制中心伺服器,完成對流層建模、資料誤差分析等工作,然後資料播發中心將計算出的誤差修正引數,再經數字通訊模組(GPRS/CDMA/3G)以無線通訊的方式傳遞至移動端接收機,整個測量系統以網路化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測量和地理資訊後,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,可直接佈設測量基線網,實現了測量方法的創新;地理資訊系統GIS,是基於計算機網路技術與影象拓撲處理技術的軟硬體空間資訊系統,採用元件式GIS技術和基於Internet平臺的webGIS進行二次開發,可完成地理分佈資料進行採集、儲存、管理與運算分析,目前已廣泛應用於城市管網普查、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。

元件式GIS是基於計算機軟體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元件物件模型和ActiveX控制元件技術,可實現部件間的自由靈活組合。許多地理資訊系統軟體開發公司,如武漢中地MAPGIS推出了基於Windows操作平臺相關的通用整合開發環境,採用視覺化程式設計開發語言(如Visual Basic、Visual C++、Delphi)在.net framework程式設計環境中,利用各元件式GIS控制元件的屬性、事件與方法,即可實現控制元件間的無縫整合與重組,而為滿足對地理資訊的資料封存與科學管理的需要,系統底層資料庫多采用Oracle或SQL Server等關係型資料庫,降低資料冗餘度。例如當前已投入使用的北京城市地下管線綜合管理資訊系統,基於C/S與B/S軟體框架結構,覆蓋了給水、排水、燃氣、電力、工業等多類管網資訊,系統以計算機資訊處理技術為依託,具備基礎地理資料與地下管網資料進行綜合查詢、緩衝區分析、資料報表統計等功能。

3.資料處理科學準確

工程測繪的內業資料處理工作,經常需要對控制閉合環、細部點資料進行平差或製圖,以往需要翻閱測量記錄表進行人工座標解算,相對來講資料工作量龐大、錯誤率較高,而引入計算機技術之後,透過採用電腦程式自動平差與機助繪圖之後,大大提升了測量資料處理與內業成圖的效率與精度。

測繪平差應用程式,透過利用MFC(Microsoft Foundation Class Library)程式設計框架,實現對測量平差軟體的類、繼承、動態約束和類的關係等概念進行封裝,引入Win32 API,ODBC API與OLE API等相關底層函式的功能,由底層API程式介面直接呼叫,更為便捷有效的完成測量資料的矩陣運算、誤差橢圓分析和水準網平差等操作;當測量資料處理規模較小時,可透過計算機直接呼叫Excel常用函式或採用VBA(Visual Basic For Application)編計算程式完成資料平差,同時可生成模板進行存檔,後期資料可提高資料的運算效率與精準度。例如透過VBA程式設計實現將觀測的角度(度分秒)轉化為弧度制的原始碼為:

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