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第1篇

【關(guān)鍵詞】GPS定位技術(shù)工程測量加護(hù)分析數(shù)字化 攝影測量

中圖分類號(hào)： P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一．引言。

工程測量通常是指在工程建設(shè)的勘測設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門，其基本內(nèi)容有測圖和放樣兩部分。現(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念，它不僅涉及工程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)幾何與物理量測定，而且包括對測量結(jié)果的分析，甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報(bào)。

二．工程測量實(shí)施的階段性分析。

1.規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。

主要是提供大比例尺地形圖。采用的方法主要有地面人工測圖和攝影測量成圖兩類。

（1）. 地面人工測圖。是根據(jù)由總體到局部的原則，先在測區(qū)內(nèi)建立平面和高程控制網(wǎng)點(diǎn)(見工程控制測量)，然后根據(jù)控制點(diǎn)測繪地物、地貌。近年來，隨著電子速測儀和機(jī)助制圖系統(tǒng)的發(fā)展，可以應(yīng)用多功能整體式或組合式的電子速測系統(tǒng)取得地物和地貌特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入制圖系統(tǒng)自動(dòng)成圖。

（2）. 攝影測量成圖。是對地面進(jìn)行攝影，對像片加以判讀、量測和處理，以獲得所需資料。最先應(yīng)用的是地面攝影測量，即在地面上用攝影經(jīng)緯儀攝取測區(qū)的像片，據(jù)以成圖。后來發(fā)展為航空攝影測量，它已成為目前測繪地形圖的最主要、最有效方法。

近年來,隨著攝影器材和測圖儀器的改進(jìn),除了模擬測圖方式以外，發(fā)展了解析測圖方式，即利用立體坐標(biāo)量測儀對像片量測進(jìn)行解析處理，獲得地形的數(shù)據(jù)資料。解析測圖儀除了與一般模擬立體測圖儀一樣測圖外,還可進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)加密和數(shù)字化測圖,獲得數(shù)字地圖。地面形態(tài)的數(shù)字表達(dá)稱為“數(shù)字地面模型”，它可用來解決工程設(shè)計(jì)中繪制斷面圖、計(jì)算土石方量等問題。

2.施工階段工程測量工作。

主要是按照設(shè)計(jì)和施工的要求，先建立施工控制網(wǎng)點(diǎn),然后根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn),在實(shí)地上以適當(dāng)?shù)木确艠映鼋ㄖ锱c生產(chǎn)設(shè)備各部分的位置，作為施工和安裝的依據(jù)。放樣工作包括平面位置放樣和高程放樣。平面位置放樣通常采用極坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法以及交會(huì)法等。高程放樣通常是根據(jù)高程控制網(wǎng)點(diǎn)用水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行。近年來，已在施工測量中應(yīng)用了激光測量儀器，例如：激光準(zhǔn)直儀、激光垂線儀、激光平面儀、激光經(jīng)緯儀、激光水準(zhǔn)儀等（見工程測量儀器）。這不僅提高了測量的精度和速度，而且有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3. 經(jīng)營管理階段的工程測量工作。

主要是為了監(jiān)視工程建筑物的現(xiàn)狀，保證安全運(yùn)營所進(jìn)行的建（構(gòu)）筑物變形觀測。包括垂直位移（沉降）、水平位移、傾斜、撓曲，以及風(fēng)振、日照等變形觀測項(xiàng)目，其特點(diǎn)是要求建立較高精度的變形觀測控制網(wǎng)和穩(wěn)固的基準(zhǔn)點(diǎn)。對于觀測的精度要求與所采用的方法，因各項(xiàng)工程的要求不同，差異較大。野外觀測工作完成以后，經(jīng)過平差計(jì)算和初步整理，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法來分析變形觀測成果的可靠性，應(yīng)用回歸分析的方法探討變形的規(guī)律性。垂直位移（沉降）觀測，通常采用精密水準(zhǔn)測量方法。使用液體靜力水準(zhǔn)測量法，可將液面的高程變化轉(zhuǎn)換成電感輸出，有利于實(shí)現(xiàn)觀測自動(dòng)化。建筑物的水平位移觀測，由于它本身受力條件的不同，位移的方向不同，觀測方法也就不同。對于任意方向的位移觀測，常采用角度前方交會(huì)法，對于發(fā)生在某一特定方向的位移觀測常采用基準(zhǔn)線法。基準(zhǔn)面的建立，可應(yīng)用經(jīng)緯儀的視線、拉緊的鋼絲或者激光束。觀測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)面的偏離值，可以用人工觀測，也可以利用光電傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。建筑物的位移、傾斜、撓曲和瞬時(shí)變形觀測，除了采用大地測量方法外，也可以應(yīng)用近景攝影測量技術(shù)。

三．工程測量技術(shù)的現(xiàn)狀。

1. 地面測量儀器。

20 世紀(jì) 80 年代以來出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測量儀器，為工程測量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等，為工程測量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代；光電測距三角高程測量代替三、四等水準(zhǔn)測量；具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量；無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達(dá)的測量點(diǎn)的測距工作；電子速測儀為細(xì)部測量提供了理想的儀器；精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。

2.GPS定位技術(shù)。

GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,歷時(shí)20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn),軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡單的GPS技術(shù)代替。

在我國 G P S 定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域，國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用 G P S 技術(shù)，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海島或海域測量等也已廣泛的使用 G P S 技術(shù)。隨著D G P S 差分定位技術(shù)和 R T K 實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國 A S 技術(shù)的解除，單點(diǎn)定位精度不斷提高，G P S 技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油物探點(diǎn)定位、地質(zhì)勘查剖面測量、碎部點(diǎn)的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。

3. 數(shù)字化測繪技術(shù)。

數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，使大比例尺測圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪,歷來就是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。

常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作,同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和 GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來,形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測圖系統(tǒng)。

4. 攝影測量技術(shù)。

攝影測量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用，由于高質(zhì)量、高精度的攝影測量儀器的研制生產(chǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，使得攝影測量能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體，而且減少了外業(yè)工作量，具有測量高效、高精度，成果品種繁多等特點(diǎn)。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站的出現(xiàn)，為攝影測量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。

六．結(jié)束語

在人類活動(dòng)中，工程測量是無處不在、無時(shí)不用，只要有建設(shè)就必然存在工程測量，因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 張兆軍工程測量技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向 [期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2010年20期

第2篇

關(guān)鍵詞：攝影測量；數(shù)字；測量系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)

中圖分類號(hào)： J4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)是隨著攝影測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展而形成的新興技術(shù)，是指對非地形目標(biāo)進(jìn)行攝影并確定其外形、形態(tài)和幾何位置的技術(shù)。數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)融合了數(shù)字近景攝影測量的基本原理、計(jì)算機(jī)視覺的相關(guān)理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別等學(xué)科的理論和方法，利用數(shù)字像機(jī)獲取被測目標(biāo)的數(shù)字影像來得到物體的形態(tài)、位置、姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)從而完成對物體的測量。由于該技術(shù)利用計(jì)算機(jī)處理信息，屬于非接觸性測量技術(shù)。具有危險(xiǎn)性低、信息容量高、信息易存儲(chǔ)、可重復(fù)使用、精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、科技研究和國防建設(shè)等領(lǐng)域。隨著科技的不斷向前發(fā)展,研究的進(jìn)一步深入,數(shù)字工業(yè)攝影測量將向?qū)崟r(shí)近景攝影測量發(fā)展,它將成為對非地形目標(biāo)進(jìn)行測量的主要手段,并且實(shí)時(shí)性、全自動(dòng)源數(shù)據(jù)獲取及仿真虛擬手段的研究將成為應(yīng)用研究的趨勢。

一、數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)的發(fā)展歷程

（一）國外發(fā)展歷程

早在上世紀(jì)60年代，國外就開始了數(shù)字工業(yè)攝影測量的研究。將攝影測量的相關(guān)理論、算法及軟硬件逐步應(yīng)用到工業(yè)測量領(lǐng)域，促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展。數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)快速發(fā)展階段始于90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和日益普及，同時(shí)工業(yè)對高精度攝影測量技術(shù)的要求越來越高，工業(yè)攝影測量技術(shù)逐步進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。目前，數(shù)字工業(yè)攝影測量理論趨于完善，技術(shù)趨于成熟。

國外已經(jīng)有多家公司推出了自己的數(shù)字工業(yè)攝影測量系統(tǒng)：美國大地測量公司的“V-STARS系統(tǒng)”、挪威Metronor公司的“Metronor系統(tǒng)”和德國Aicon3D公司的“DPA-Pro系統(tǒng)”等。

（二）國內(nèi)發(fā)展歷程

國內(nèi)對數(shù)字工業(yè)攝影測量的研究開始于70年代。當(dāng)時(shí)，一些研究機(jī)構(gòu)就開始著力于攝影測量技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。由于知識(shí)的落后和生產(chǎn)水平的限制，該技術(shù)仍處于起步階段，發(fā)展較為緩慢。90年代初，隨著高精度攝影測量技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)攝影測量技術(shù)大量應(yīng)用在冶金、機(jī)械、車輛和采礦等工業(yè)領(lǐng)域，并且取得了顯著的成效。同時(shí)，高校及研究機(jī)構(gòu)對有關(guān)工業(yè)攝影測量技術(shù)的國內(nèi)外相關(guān)理論及工程實(shí)踐進(jìn)行了研究，并針對數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)如何應(yīng)用在工業(yè)測量領(lǐng)域提出了一系列創(chuàng)新理論，形成了一套新的。該階段為初步發(fā)展階段。數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)在理論和應(yīng)用方面都有新的發(fā)展。目前，數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。隨著攝影測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的快速發(fā)展以及國內(nèi)工業(yè)的飛速發(fā)展，許多研究機(jī)構(gòu)引進(jìn)國外的先進(jìn)攝影測量技術(shù)、吸收新的工業(yè)攝影測量理念。 在數(shù)字工業(yè)攝影測量方面進(jìn)行了很多的研究及應(yīng)用工作。

目前，國內(nèi)數(shù)字工業(yè)攝影測量產(chǎn)品主要有：天津大學(xué)研制的“汽車車輪定位參數(shù)激光視覺測量系統(tǒng)”、西安交通大學(xué)研制的“大型復(fù)雜曲面產(chǎn)品的反求和三維快速檢測系統(tǒng)”和武漢大學(xué)研究的“Lensphoto”等。

二、數(shù)字工業(yè)攝影測量的關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)是指對非地形目標(biāo)進(jìn)行攝影并確定其外形、形態(tài)和幾何位置的技術(shù)。它屬于高精度、大尺度三維坐標(biāo)測量。為滿足以上要求，需要解決以下關(guān)鍵性技術(shù)問題。

（一） 高質(zhì)量影像的獲取

獲取高質(zhì)量數(shù)字圖像是高精度測量的基礎(chǔ)之一。數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)需要對測量中使用的人工標(biāo)志及其屬性、光源特性、數(shù)字像機(jī)的設(shè)置和與成像質(zhì)量有關(guān)的技術(shù)和設(shè)備等進(jìn)行研究。

（二）攝影測量的人工標(biāo)志

數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)使用人工標(biāo)志作為測量的特征點(diǎn)。工業(yè)部件表面通常缺乏豐富、明顯的紋理信息，在攝影測量過程中產(chǎn)生的圖像，往往缺乏足夠的、準(zhǔn)確的特征點(diǎn)。為了避免這一不足，數(shù)字工業(yè)攝影測量中，采用設(shè)置人工標(biāo)志點(diǎn)的方式產(chǎn)生足夠數(shù)量且對比明顯的特征點(diǎn)。發(fā)光二極管、投影激光、回光反射標(biāo)志等均為人工標(biāo)志點(diǎn)。

（三）圓形人工標(biāo)志偏心差

在高精度工業(yè)攝影測量中，標(biāo)志中心點(diǎn)定位偏心差是影響測量精度的因素。確定偏心差數(shù)學(xué)模型以及模型矯正工作有利于提高測量精度。

人工編碼標(biāo)志

使用人工編碼標(biāo)志可以加快測量速度，實(shí)現(xiàn)測量的自動(dòng)化。每個(gè)編碼標(biāo)志對應(yīng)一個(gè)唯一的編碼，因此能夠利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。設(shè)計(jì)編碼標(biāo)志應(yīng)遵循以下原則：具有足夠的編碼容量、尺寸不宜過大、有唯一定位點(diǎn)和易于自動(dòng)、準(zhǔn)確識(shí)別。在數(shù)字工業(yè)攝影測量中，常用的編碼標(biāo)志有同心圓環(huán)型編碼標(biāo)志和點(diǎn)分布編碼標(biāo)志。同心圓環(huán)型編碼標(biāo)志采用二進(jìn)制編碼原理，具有原理簡單、易于識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)分布編碼標(biāo)志由一組圓形標(biāo)志點(diǎn)按照一定規(guī)則排列而成。

數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)在理論研究和工業(yè)實(shí)踐方面都日趨完善。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，該技術(shù)逐步走向產(chǎn)品化、實(shí)用化和高效化。從數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，可以預(yù)測其發(fā)展趨勢。

相機(jī)呈多樣化、專業(yè)化

數(shù)字工業(yè)攝影測量常用的傳感器主要是數(shù)碼單反相機(jī)、紅外相機(jī)、工業(yè)攝像頭等。數(shù)碼單反相機(jī)的價(jià)格低廉且成像性能強(qiáng)大，成為攝影測量的常用傳感器。研究者也對單反相機(jī)進(jìn)行了專業(yè)改進(jìn)，使其更加適用于攝影測量。

測量精度、自動(dòng)化程度不斷提高

工業(yè)部件制造精度、表面復(fù)雜程度不斷提高，數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)也必然向著高精度、超高精度和高度自動(dòng)化方向發(fā)展。

三維數(shù)據(jù)分析軟件專業(yè)化、精細(xì)化

獲取三維坐標(biāo)信息是數(shù)字工業(yè)攝影測量的基本功能。獲取的三維坐標(biāo)信息需要處理分析，才可以應(yīng)用到所需的領(lǐng)域。多樣性和復(fù)雜性的應(yīng)用領(lǐng)域需要我們針對不同用戶開發(fā)各種專用的、精細(xì)的數(shù)據(jù)分析軟件。

結(jié)語

數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)是隨著攝影測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展而形成的新興技術(shù)，是指對非地形目標(biāo)進(jìn)行攝影并確定其外形、形態(tài)和幾何位置的技術(shù)。數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)隨著科技的不斷進(jìn)步、研究的不斷深入,數(shù)字工業(yè)攝影測量將向?qū)崟r(shí)近景攝影測量發(fā)展,它將成為對非地形目標(biāo)進(jìn)行測量的主要手段。

參考文獻(xiàn)

第3篇

【關(guān)鍵字】工程測量測繪新技術(shù)應(yīng)用探討

中圖分類號(hào)：[P258] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、工程測量重要性

工程測量是建筑工程、水利工程、路橋工程施工的基礎(chǔ)提_工程施工管理的指引。測量工作是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)，需多人配合才能完成的工作，往往—個(gè)環(huán)節(jié)的失誤就會(huì)影響整個(gè)工程施工進(jìn)度。目前我國建筑工程施工企業(yè)已經(jīng)充分i^識(shí)到了工程測量的重要性曲于工程測量、放線等工作造成爛尾樓的情況已很少見到。杜絕工程測量工作失民不僅僅需要在管理上加強(qiáng)控制與管理，還需要應(yīng)用先進(jìn)的測量技術(shù)，將誤差將至最小，保障工程施工的正常進(jìn)行。城市建筑工程測量由于地形情況較好便于測量工作的進(jìn)行不能充分體現(xiàn)新技術(shù)應(yīng)用帶來的效果。對于公路、鐵路、水利等工程測量環(huán)境艱苦、地形復(fù)雜、測量放線工作困難的工程中測量新技術(shù)的優(yōu)勢才能夠真正體現(xiàn)。影像提取技術(shù)、GPS技術(shù)等測量新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到一線測量人員的一致好評，加快測量新技術(shù)推廣、加快測量工作設(shè)備投入對于工程質(zhì)量的保障有著重要的影響。

二、工程測量中所應(yīng)用得測繪新技術(shù)

1、工程測量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)

GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，GPS用戶設(shè)備由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備等組成。GPS接收機(jī)可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號(hào)，跟蹤衛(wèi)星的運(yùn)行，并對信號(hào)進(jìn)行交換、放大和處理。設(shè)備運(yùn)行后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)觀測文件(觀測文件必須進(jìn)行妥善保管以便日后的查詢以及日后數(shù)據(jù)測算使用)，再通過計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件，經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS接收機(jī)中心(測站點(diǎn))的三維坐標(biāo)，最終計(jì)算出準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。GPS測量技術(shù)不適用于短邊測量，在必須使用時(shí)要謹(jǐn)慎觀測，并通過多次測量確保測量的精準(zhǔn)度。RTK(Real Time Kinematics，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的GPs定位測量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測量是將1臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量；流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF(運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動(dòng)站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動(dòng)站的位置。RTK測量可以不布設(shè)各級控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量，地籍、房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。

2、工程測量中地理信息技術(shù)（GIS）的應(yīng)用分析

GIS 是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）的簡稱，指的是在計(jì)算機(jī)的軟硬件條件支持的情況下，對具有空間內(nèi)涵的地理信息，按照空間分布以一定的格式輸入、存貯、查詢、分析、更新、圖形編輯、數(shù)據(jù)庫管理、顯示與輸出和數(shù)據(jù)綜合分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。它是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體

的新興學(xué)科，目前，GIS 已經(jīng)成為多學(xué)科集成并且應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段和工具。它的技術(shù)優(yōu)勢不僅僅在于它的集地理數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報(bào)和輔助決策功能。如今，GIS 不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測繪、農(nóng)林水利、氣象海洋、城市規(guī)劃土地管理、環(huán)境監(jiān)測、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域的作用越來越重要。

讓我們以城市的地下管線信息系統(tǒng)的建立為例，地理信息系統(tǒng)能把地形圖作為基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，然后疊加地下和地面的類管線，這管線包括上水、通訊、電力、燃?xì)狻⒐こ坦芫€、污水，還有測量控制網(wǎng)和規(guī)劃路等多種基礎(chǔ)的測繪信息，在上述基礎(chǔ)上，形成一個(gè)測繪數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對城市地下管線的現(xiàn)代化的信息管理。

3、攝影測量技術(shù)在城市規(guī)劃工程測量中的應(yīng)用

攝影測量測繪技術(shù)是通過攝影方式來獲取目標(biāo)物體的基本信息，目前已發(fā)展到數(shù)字?jǐn)z影測繪階。攝影測量利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和影像處理對影像進(jìn)行測繪，將大量外業(yè)測量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，速度快且精度高。在人口密集區(qū)，應(yīng)用該測繪技術(shù)可高效率大面積的成圖，而數(shù)字?jǐn)z影測繪技術(shù)，可以對城市大比例尺地形圖的測繪和更新，為城市規(guī)劃、城市建筑工程提供南圖。

4、工程測量中的數(shù)字化技術(shù)

（1）地圖數(shù)字化技術(shù)

在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)．對原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量．各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器。針對大比例尺地形圖．大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

2、數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容．常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作。成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于等特點(diǎn)。目前。數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。

三、工程測量的應(yīng)用分析及展望

當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)測繪技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代工程測量技術(shù)正在向著內(nèi)外業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測量過程控制及系統(tǒng)智能化、測量成果數(shù)字化、測量信息管理可視化、測量信息共享數(shù)據(jù)庫和傳播網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。測繪技術(shù)的快速更新也要求我國有關(guān)部分和企業(yè)加強(qiáng)測量人員的培養(yǎng)，使有關(guān)人才及時(shí)了解新的測量技術(shù)，使工程測量順利進(jìn)行。其主要目的是圍繞提高測量工作效率、提高測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度進(jìn)行，為工程施工指明方向、打下基礎(chǔ)。這就要求我國工程測量企業(yè)、施工企業(yè)加強(qiáng)測量才培養(yǎng)，通過對測量人才的不斷培養(yǎng)與培訓(xùn)使其能夠了解了新的測量技術(shù)，又保障工程測量的順利進(jìn)行。另外還要加大在工程測量方面的投資，通過加大投資加快新測量技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用，促進(jìn)測量工作的精確、可靠、快速、簡便、連續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測、實(shí)時(shí)開展。

【參考文獻(xiàn)】

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第4篇

關(guān)鍵詞：GPS建筑變形，監(jiān)控

 

近年來，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑在形體和結(jié)構(gòu)上顯得日益復(fù)雜，加之施工工藝不斷改進(jìn)，這就對建筑物的變形監(jiān)測提出了很多新的要求。由于高層建筑物有很多不利的監(jiān)測環(huán)境，而施工工藝的改進(jìn)又對形變監(jiān)測工作提出了快速、高精度的要求，這些都讓傳統(tǒng)監(jiān)測方法工作時(shí)顯得力不從心，所以利用新的技術(shù)手段和研究新的監(jiān)測方法尤顯重要。GPS系統(tǒng)由衛(wèi)星星座、接受機(jī)和地面控制站三大部分組成。作為20世紀(jì)一項(xiàng)高新技術(shù)，它因速度快、全天候、自動(dòng)化、測站間無需通視、可同時(shí)測定點(diǎn)的三維坐標(biāo)及精度高等優(yōu)點(diǎn)，而獲得了廣泛應(yīng)用。

1 GPS與傳統(tǒng)測定方法的比較

1.1傳統(tǒng)方法測定高層建筑動(dòng)態(tài)變形的特點(diǎn)

在測定高層建筑變形量時(shí)，傳統(tǒng)的測定方法有加速度傳感器法、激光鉛直儀法、全站儀法、近景攝影測量技術(shù)等。論文寫作，GPS建筑變形。

加速度傳感器法所測得的位移誤差較大。激光鉛直儀法只能提供建筑物局部的、相對的變形信息，測量精度較低，易受氣候、風(fēng)等因素影響。對較低的建筑物較為適用，對于高大建筑物(高度300 m以上)，精度會(huì)受到較大的影響。全站儀法測定的是建筑物的絕對變形信息，可用于各類建筑物，但在惡劣氣候條件(如臺(tái)風(fēng)、大雨等)下，因激光跟蹤目標(biāo)困難，所以使用受到限制。近景攝影測量技術(shù)由于攝影距離不能過遠(yuǎn)，大多數(shù)的測量部門不具備攝影測量所需的儀器設(shè)備，因此，尚不能普及應(yīng)用。

所以不難看出，加速度傳感器法、激光鉛直儀法、全站儀法、近景攝影測量技術(shù)等觀測技術(shù)，在精確度、自動(dòng)化程度等方面，已不能滿足高層建筑的動(dòng)態(tài)監(jiān)測要求。

1.2 GPS測定高層建筑動(dòng)態(tài)變形的優(yōu)勢

隨著軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用的限制逐漸降低和高速發(fā)展的硬件和軟件技術(shù)，GPS技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)越來越明顯。

(1)可以全天候觀測。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(簡稱RTK)測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS(RTD GPS)測量技術(shù)。可通過實(shí)時(shí)計(jì)算定位結(jié)果，便可監(jiān)測基準(zhǔn)站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況，從而可實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否成功。

(2)儀器精度高。GPS相對定位精度在50 km內(nèi)達(dá)； 100～500 km達(dá)，1000km以上可達(dá)。且獨(dú)立布點(diǎn)不會(huì)有誤差積累，測量過程自動(dòng)進(jìn)行，不會(huì)有人為因素造成的錯(cuò)誤，測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

(3)自動(dòng)化程度高。用GPS接收機(jī)進(jìn)行測量時(shí)，僅需一人將天線準(zhǔn)確地安置在測站上，量測天線高，接通電源，啟動(dòng)接收機(jī)，儀器即自動(dòng)開始工作。在結(jié)束測量時(shí)，只需關(guān)閉電源，收起接收機(jī)，便完成野外數(shù)據(jù)采集。

(4)可減少誤差。在變形監(jiān)測中，只要天線在監(jiān)測過程中能保持固定不動(dòng)，接收機(jī)天線的對中誤差、整平誤差、定向誤差、量取天線高的誤差等并不會(huì)影響變形監(jiān)測的結(jié)果。

(5) 操作方便。儀器體積小，重量輕，容易攜帶搬運(yùn)，勞動(dòng)強(qiáng)度小，外業(yè)工作量小。

(6)應(yīng)用前景廣。GPS技術(shù)具有全球、無誤差積累等優(yōu)點(diǎn)。使觀測工作效率大大提高，同時(shí)也節(jié)省了大量的人力和物力。

2GPS變形監(jiān)測技術(shù)

2.1　GPS變形監(jiān)測模式

GPS用于變形監(jiān)測的作業(yè)模式可概括為周期性和連續(xù)性兩種。當(dāng)變形體的變形速率相當(dāng)緩慢，在局部時(shí)間域和空間域內(nèi)可以認(rèn)為穩(wěn)定不動(dòng)時(shí)，可利用GPS進(jìn)行周期性變形監(jiān)測，監(jiān)測頻率可為數(shù)月、一年或甚至更長時(shí)間。連續(xù)性變形監(jiān)測采用固定監(jiān)測儀器進(jìn)行長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，獲得變形數(shù)據(jù)系列，此時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)是連續(xù)的，具有較高的時(shí)間分辨率。周期性監(jiān)測模式一般采用靜態(tài)相對定位測量方法。論文寫作，GPS建筑變形。連續(xù)性監(jiān)測模式，適用于對自動(dòng)化要求高，數(shù)據(jù)采集周期短的監(jiān)測項(xiàng)目。在數(shù)據(jù)處理方法上，可選擇靜態(tài)相對定位和動(dòng)態(tài)相對定位兩種方法。在一些高層建筑物等工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測中，可運(yùn)用GPS連續(xù)監(jiān)測模式。論文寫作，GPS建筑變形。該模式實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的連續(xù)觀測，使監(jiān)測、監(jiān)控、決策實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，但該模式要求GPS接受設(shè)備必須永久固定在變形點(diǎn)上成本較高。

2.2　GPS在變形監(jiān)測中的測量方法

按監(jiān)測對象及要求不同，GPS在變形監(jiān)測中可選擇靜態(tài)測量法，快速靜態(tài)測量法和動(dòng)態(tài)測量法三種。

1)靜態(tài)測量法：靜態(tài)測量法，就是把多于3臺(tái)GPS接收機(jī)同時(shí)安置在觀測點(diǎn)上同步觀測一定時(shí)段，一般為1小時(shí)至2小時(shí)不等，用邊連接方法構(gòu)網(wǎng)，用后處理軟件解算基線，經(jīng)平差計(jì)算求定觀測點(diǎn)三維坐標(biāo)。這種方法定位精度高，適用于長邊，測邊相對精度可達(dá)。論文寫作，GPS建筑變形。論文寫作，GPS建筑變形。

2)快速靜態(tài)測量法：這種方法尤其適用于對監(jiān)測點(diǎn)的觀測。其工作原理是：把兩臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上固定不動(dòng)連續(xù)觀測，另1～4臺(tái)接收機(jī)在監(jiān)測點(diǎn)上移動(dòng)，每次觀測5～10分鐘(采樣間隔為2秒)，經(jīng)事后處理，解算出各監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

3)動(dòng)態(tài)測量法：該方法又分準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測量方法和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量法。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量方法原理是：在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，并將觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給在各監(jiān)測點(diǎn)上移動(dòng)觀測(1～3秒鐘)的GPS接收機(jī)，移動(dòng)GPS接收機(jī)在接收GPS信號(hào)的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備基準(zhǔn)的觀測數(shù)據(jù)，再根據(jù)差分定位原理，實(shí)時(shí)計(jì)算出監(jiān)測點(diǎn)三維坐標(biāo)及精度。

一般基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)采用靜態(tài)測量方法，當(dāng)基準(zhǔn)網(wǎng)的邊長超過10 km，要考慮基準(zhǔn)網(wǎng)的起算點(diǎn)與國際IGS站聯(lián)測，基線向量解算時(shí)采用精密星歷，保證基線解算的精度。對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行測量時(shí)，可采用快速靜態(tài)測量法。在橋梁監(jiān)測時(shí)，可選擇實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量，如果距離近，基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)有5顆以上共視GPS衛(wèi)星時(shí)，精度可達(dá)1～2 cm。

3　GPS測量數(shù)據(jù)處理

GPS數(shù)據(jù)處理過程可劃分為基線解算和網(wǎng)平差兩個(gè)階段。

GPS基準(zhǔn)網(wǎng)的基線解算，應(yīng)采用GAMIT或Bernese軟件和IGS精密星歷。平差計(jì)算應(yīng)采用PowerADJ科研辦軟件。對高精度GPS的數(shù)據(jù)處理分為兩個(gè)主要方面：一是對GPS原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得同步觀測網(wǎng)的基線解；二是對各同步網(wǎng)進(jìn)行整體平差和分析，獲得GPS網(wǎng)的整體解。這些軟件數(shù)據(jù)處理的重點(diǎn)都在于同步網(wǎng)的基線處理，而在網(wǎng)平差分析方面，特別是多個(gè)子網(wǎng)的系統(tǒng)誤差分析、粗差分析及隨機(jī)誤差處理方面，暫無好的處理方法。

4 結(jié)語

GPS這種全新的定位手段，在工程實(shí)踐中已逐步得到認(rèn)同。目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史性的發(fā)展時(shí)期，各種基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè)，各種新材料、新技術(shù)的采用，使建筑工程這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)勃勃生機(jī)。論文寫作，GPS建筑變形。隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)，特別是有關(guān)高層建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)包括基礎(chǔ)理論的研究、實(shí)踐方法的探索、信號(hào)接受手段的更新、信號(hào)處理方法和軟件的開發(fā)等的發(fā)展，再加上若干工程的應(yīng)用、積累和提高，GPS技術(shù)將成為在高層及超高層建筑方面廣泛使用的方法。

參考文獻(xiàn)

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第5篇

【關(guān)鍵詞】近景攝影測量 控制點(diǎn)坐標(biāo) 長度測量誤差（LME）

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，普通數(shù)碼相機(jī)性能的提升，將普通數(shù)碼相機(jī)所攝照片轉(zhuǎn)化成數(shù)字地形圖、數(shù)字高程模型DEM、三維坐標(biāo)點(diǎn)云DMS等產(chǎn)品的理論[1][2][3]越來越完善。典型的生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的數(shù)字近景攝影測量過程需要精確的控制點(diǎn)測量數(shù)據(jù)。最常見的控制點(diǎn)測量方法是使用全站儀進(jìn)行測量[7]。文獻(xiàn)[3]中張祖勛院士等人提出了多基線近景攝影測量方法，該方法解決了傳統(tǒng)數(shù)字近景攝影測量中交會(huì)角、點(diǎn)匹配和精度這三者不相容的問題，并將空三測量和光束平差首次引入近景攝影測量中。這個(gè)方法不需要任何測量設(shè)備而獲得精確的控制點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y，Z），但該方法獲取的控制點(diǎn)坐標(biāo)精度還不是很高。因此本文通過加入約束條件優(yōu)化光束區(qū)域網(wǎng)平差法，提高計(jì)算所得控制點(diǎn)坐標(biāo)的精度，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度進(jìn)行分析和評估。

一、控制點(diǎn)坐標(biāo)獲取算法

在本算法中控制點(diǎn)的坐標(biāo)由獨(dú)立的攝影測量平差法求得，該方法使用待測對象已知的空間信息和校準(zhǔn)框架計(jì)算控制點(diǎn)的相對空間位置，而后通過不同攝站對待測對象進(jìn)行拍攝，通過空間前交會(huì)確定其它未知點(diǎn)的坐標(biāo)。此算法中涉及到的待測對象空間信息包括：模擬場地內(nèi)校準(zhǔn)框邊線所提供的平行約束，已知可測量距離，校準(zhǔn)框或場地中其他物體上點(diǎn)之間的高程差。這些信息作為光束區(qū)域網(wǎng)平差的一組約束條件解算出控制點(diǎn)的坐標(biāo)。

光束區(qū)域網(wǎng)平差法是獲取精確相機(jī)參數(shù)和物方坐標(biāo)的攝影測量方法，該方法解算這些參數(shù)時(shí)需要一個(gè)初始的外方位元素近似值。我們采用的文獻(xiàn)中的算法在實(shí)驗(yàn)場地中利用平行約束條件來獲取相機(jī)的外方位元素。用校準(zhǔn)框的四個(gè)頂點(diǎn)之間的距離以及對應(yīng)平行線確定旋轉(zhuǎn)矩陣和攝站x0。

此算法的優(yōu)點(diǎn)在于可以直接求得外方位元素，進(jìn)一步用于光線束平差法的解算模型中。如圖2 所示，此實(shí)驗(yàn)中影像的攝影方位不知，但采用上述算法求得影像的相關(guān)參數(shù)。一旦已知外方位元素就可用來求解未知點(diǎn)的坐標(biāo)初始值，而后用于進(jìn)行下一步的平差計(jì)算。

表1 參數(shù)用于領(lǐng)帶點(diǎn)生成、光束法空中三角測量和數(shù)字高程模型提取

一旦控制點(diǎn)的物方和像點(diǎn)坐標(biāo)手動(dòng)輸入到LPS后，利用表1所列參數(shù)的連接生成程序就可以運(yùn)行了。LPS中的連接點(diǎn)生成程序采用組合的多影像匹配技術(shù)，即高分辨率到低分辨率的灰度匹配，特征匹配和塊匹配。生成的連接點(diǎn)和手動(dòng)測量的控制點(diǎn)由LPS用光束法空中三角測量處理以確定影像的外方位參數(shù)。測區(qū)控制點(diǎn)的布設(shè)方式使得LPS可以自動(dòng)計(jì)算方位參數(shù)的初始值。因?yàn)橄鄼C(jī)實(shí)驗(yàn)之前已進(jìn)行標(biāo)定，在空三測量時(shí)相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)作為改正數(shù)保持不變。而后LPS自動(dòng)地形工具利用光束法空中三角測量的結(jié)果生成不規(guī)則三角網(wǎng)用于生成DEM。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

。

四、結(jié)論

通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，由加入約束條件方程如距離或高程差的近景攝影測量方法得到的地理模型精度較高，精度檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中兩步法生成DEM計(jì)算所得結(jié)果的最大LEM為3.4mm。由近景攝影測量方法獲得的控制點(diǎn)的坐標(biāo)與全站儀測量得到的坐標(biāo)相比，在X和Y方向的最大偏差在±20mm以內(nèi)，而在Z軸方向的偏差能達(dá)到±10mm的精度。因此使用條件約束方程，如距離和高程差的光束法近景攝影測量法能夠提高計(jì)算得到的控制點(diǎn)精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]測繪科學(xué)數(shù)字近景攝影測量在高速公路邊坡物理模型變形測量中的應(yīng)用.李 欣，李樹文，王樹根，任偉中.2011.09 ，36（5）

[2]多基線數(shù)字近景攝影測量系統(tǒng)測圖作業(yè)方法探索.繆志選，李祖鋒，巨天力，鹿恩峰.西北水電，2010，4：21-23

[3]多基線-近景攝影測量.張祖勛，楊生春，張劍清，柯濤.地理空間信息，2007，5（1）：1-4

[4]于希娟.雙目立體視覺技術(shù)的理論研究與程序?qū)崿F(xiàn).碩士學(xué)位論文，北京：華北電力大學(xué)，2004，4-5：42-43.

[5]計(jì)算機(jī)視覺―計(jì)算理論與算法基礎(chǔ)[M]. 馬頌德，張正友.北京：科學(xué)出版社，1998.

第6篇

關(guān)健詞：測繪新技術(shù) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）模式 測繪工程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）06（b）-0000-00

*基金項(xiàng)目：華北水利水電學(xué)院2011年教育教學(xué)改革項(xiàng)目（47）

作者簡介：胡青峰（1980-），男，河南省汝南縣人，博士，講師。

1引言

畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校本科教育人才培養(yǎng)計(jì)劃最重要的組成部分之一，是本科教育的最后一個(gè)綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)[1]，通過完成畢業(yè)論文，學(xué)生既能夠很好的對自己四年來的學(xué)習(xí)與實(shí)踐成果進(jìn)行全面的總結(jié)，也能夠培養(yǎng)自己的獨(dú)立思考能力和科學(xué)工作方法，是一個(gè)學(xué)習(xí)深化和升華的重要過程。但不同的學(xué)科由于其學(xué)科性質(zhì)不同，要想更好的體現(xiàn)以上觀點(diǎn)，其畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)模式也必然存在一定的差異。測繪工程是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的科學(xué)，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。特別是在現(xiàn)階段測繪新技術(shù)形勢下，如何更好的使學(xué)生達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)素質(zhì)、重實(shí)踐和有創(chuàng)新”的培養(yǎng)目標(biāo)，探討測繪新技術(shù)形勢下本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）模式的研究是非常必要和意義重大的。

2測繪新技術(shù)特點(diǎn)分析

隨著現(xiàn)代科技和信息化技術(shù)的發(fā)展，為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪技術(shù)的不足和滿足現(xiàn)代測繪的要求，測繪科學(xué)涌現(xiàn)出了新的測量技術(shù)，主要有GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)、攝影測量技術(shù)以及三維激光掃描技術(shù)等。其測量呈現(xiàn)如下新特點(diǎn)：

（1）作業(yè)模式數(shù)字化

測繪部門傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)模式正被數(shù)字化技術(shù)所取代，如：地圖數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測量、掃描數(shù)字化等。計(jì)算機(jī)的智能化與自動(dòng)化正逐步出現(xiàn)在測繪生產(chǎn)作業(yè)流程中的各個(gè)關(guān)鍵部分，傳統(tǒng)測繪生產(chǎn)工序正被簡化，新型測繪生產(chǎn)作業(yè)以及管理模式正逐步形成，這要求學(xué)生對計(jì)算機(jī)軟件要有較好的運(yùn)用。

（2）測繪技術(shù)一體化與復(fù)合化

隨著計(jì)算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展，測繪技術(shù)也出現(xiàn)了一體化發(fā)展的趨勢，如內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化、數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)一體化、“3S”技術(shù)集成等等，這種一體化與復(fù)合化的特點(diǎn)將有利于網(wǎng)絡(luò)化觀測體系的形成，必將會(huì)大大提高測量作業(yè)速度和測量數(shù)據(jù)處理效率，并提高測量數(shù)據(jù)的精度。測繪技術(shù)的一體化要求測繪工程專業(yè)學(xué)生具備一定的專業(yè)綜合能力。

（3）測繪設(shè)備的兩極化

新技術(shù)測繪設(shè)備的生產(chǎn)正向兩極分化的趨勢發(fā)展，一方面向小型化、微型化和可攜帶化的方向發(fā)展，另一方面其功能和性能也更可靠。這一變化對我們的啟示是，在教授學(xué)生傳統(tǒng)測繪儀器使用的同時(shí)，必須加以強(qiáng)調(diào)和落實(shí)學(xué)生掌握和運(yùn)用新理論和新儀器的能力。

（4）測繪信息的網(wǎng)絡(luò)共享化

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)也飛速普及全球，這一工程不僅實(shí)現(xiàn)了資源共享和生產(chǎn)過程管理的網(wǎng)絡(luò)化，而且促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)化由生產(chǎn)部門一直延伸到用戶。這種發(fā)展導(dǎo)致了測繪生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)必須加大信息服務(wù)能力，基礎(chǔ)地理信息服務(wù)在生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)中趨于專門化，這也就加強(qiáng)了學(xué)校和測繪單位和外界建立新的合作關(guān)系的必要性，以便空間數(shù)據(jù)資源的互補(bǔ)。

3建議

在測繪新技術(shù)不斷發(fā)展的今天，針對如何利用測繪新技術(shù)開展測繪工程專業(yè)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），以達(dá)到我校“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)素質(zhì)、重實(shí)踐和有創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合前面分析本研究給出以下建議：

（1） 走“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合的道路，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新能力

學(xué)生到企事業(yè)單位實(shí)習(xí)，將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）與生產(chǎn)聯(lián)系起來，一方面有助于學(xué)生了解相關(guān)行業(yè)特點(diǎn)、現(xiàn)狀和發(fā)展前景，清楚社會(huì)對各種類型人才的需要，從而更加明確自己的努力方向和社會(huì)定位，進(jìn)一步激發(fā)其刻苦學(xué)習(xí)與立志成才的積極性[2]，另一方面，在這個(gè)過程中可以利用一些測繪新技術(shù)解決生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問題，培養(yǎng)其解決實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐問題的能力。

將學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，可以引導(dǎo)學(xué)生對測繪新技術(shù)理論的學(xué)習(xí)、探索、創(chuàng)新和應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)能力，為以后學(xué)生繼續(xù)深造從事科研活動(dòng)打下基礎(chǔ)。

（2） 與學(xué)生興趣愛好相結(jié)合，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性

我校培養(yǎng)人才的目標(biāo)是“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)素質(zhì)、重實(shí)踐和有創(chuàng)新”。與其它專業(yè)相比，測繪工程專業(yè)所涉及的知識(shí)面專業(yè)性強(qiáng)、專業(yè)面較窄。因此，在開展畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題時(shí)考慮到教學(xué)大綱的同時(shí)，兼顧到學(xué)生的興趣愛好也是非常有必要的。學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，利用所學(xué)到的各種基本理論和技術(shù)，選擇與本專業(yè)相關(guān)的題目特別是與本專業(yè)相關(guān)的邊緣學(xué)科，且難度達(dá)到畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）要求，應(yīng)該是被允許和鼓勵(lì)的。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生開展畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的興趣，有利于獲取創(chuàng)新性的成果。

（3） 與學(xué)生就業(yè)方向相結(jié)合，為學(xué)生以后就業(yè)打基礎(chǔ)

對于有意向到科研院所或高校工作或繼續(xù)深造的學(xué)生，根據(jù)科研院所的具體情況，指導(dǎo)老師可以重點(diǎn)考慮為該類學(xué)生選擇與測繪新理論相結(jié)合的論文形式的相關(guān)課題，對于有意向到生產(chǎn)性企事業(yè)單位工作的學(xué)生，指導(dǎo)老師可以重點(diǎn)考慮為其選擇與測繪新技術(shù)或方法相結(jié)合的設(shè)計(jì)形式的相關(guān)課題。條件允許的話可以直接讓學(xué)生到意向單位實(shí)習(xí)，結(jié)合意向單位課題完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），為學(xué)生快速轉(zhuǎn)變角色、適應(yīng)單位的工作模式打下基礎(chǔ)。

（4） 注重交叉學(xué)科的選題，全面提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)

隨著測繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)對復(fù)合型人才的需求，測繪工程專業(yè)學(xué)生在選題時(shí)，還應(yīng)注重交叉學(xué)科的選題，具體包括兩個(gè)方面：一是在測繪科學(xué)與技術(shù)大的學(xué)科框架下選題，即可以適當(dāng)與新發(fā)展的相關(guān)專業(yè)相結(jié)合，這樣有助于增強(qiáng)學(xué)生對整個(gè)測繪科學(xué)與技術(shù)知識(shí)的全面掌握和運(yùn)用；二是與學(xué)校特色相結(jié)合[3]，多與相關(guān)水利專業(yè)相結(jié)合，一方面能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增加了學(xué)生對學(xué)校辦學(xué)強(qiáng)項(xiàng)的了解，另一方面，也為學(xué)校特色專業(yè)引進(jìn)了新的先進(jìn)的測繪技術(shù)，促進(jìn)了學(xué)校特色專業(yè)學(xué)科發(fā)展。

4結(jié)束語

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的一個(gè)綜合運(yùn)用過程，是檢驗(yàn)學(xué)生在實(shí)踐的基礎(chǔ)上運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題能力的重要途徑，是對畢業(yè)生基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)能力、自學(xué)專研能力以及各種綜合能力的檢驗(yàn)和提高，是學(xué)生畢業(yè)前最后一次重要的綜合實(shí)踐機(jī)會(huì)，是衡量高等學(xué)校教育質(zhì)量的重要評價(jià)內(nèi)容。針對測繪新技術(shù)迅速發(fā)展的今天，為真正把測繪工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)成厚基礎(chǔ)、寬口徑、復(fù)合型的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，其畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）模式仍有待于進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚黔貴，張鵬飛. 測繪工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題與解決對策[J]. 礦山測量，2004（3）：63-64.

第7篇

關(guān)鍵詞：POS 航空攝影測量 輔助 應(yīng)用 RC-30

中圖分類號(hào)：P23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0022-04

航空攝影測量技術(shù)是在飛機(jī)上利用航攝相機(jī)對地面連續(xù)攝取像片，結(jié)合地面控制點(diǎn)測量、處理和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)，是我國獲取基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的主要手段之一。目前，我國重大自然災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、資源利用與環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域都需要大量的高分辨率、高精度的地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展緊緊相關(guān)。

航空攝影測量的基本原理就是利用航攝像片對每對同名像點(diǎn)的投影光線進(jìn)行后方交會(huì)，獲得相應(yīng)地面點(diǎn)的空間坐標(biāo)。為了獲得正確的交會(huì)結(jié)果，必須確定攝影像片影像每一條投影光線在攝影時(shí)刻的空間位置與方向，而其空間位置與方向是由其航攝相機(jī)的內(nèi)方位元素和外方位元素所決定的。內(nèi)方位元素是指攝影中心與相片中心位置的三個(gè)參數(shù)，可以通過測試航攝相機(jī)來完成；外方位元素是指像點(diǎn)在攝影瞬間的空間三維位置與三維姿態(tài)六個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，外方位元素則需要采用其它更復(fù)雜的技術(shù)途徑來解決。

傳統(tǒng)航空攝影測量一般需要使用野外控制點(diǎn)并通過空中三角測量加密求解外方位元素，而野外控制點(diǎn)的布設(shè)工作繁瑣，在荒漠、高山等困難地區(qū)野外控制點(diǎn)更是難以布設(shè)，因此，盡量減少乃至擺脫對野外控制點(diǎn)的依賴而直接對像片定向一直是攝影測量的重要研究方向之一。為此，人們一直試圖在航空攝影飛行過程中直接記錄或確定航攝相機(jī)的位置和方向，并利用這些定向數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)航攝像片的絕對定向。

20世紀(jì)90年代，GPS（Global Position System，全球定位系統(tǒng)）輔助空中三角測量的方法得到了廣泛應(yīng)用，利用GPS獲得的定位信息用來輔助空中三角測量，展現(xiàn)了導(dǎo)航技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用前景。GPS技術(shù)雖然解決了像片的定位問題，但是無法獲取像片的姿態(tài)參數(shù)，不能徹底擺脫地面控制。隨著航空攝影測量技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，一種新的方法開始應(yīng)用于航空攝影測量――定位定向系統(tǒng)（Position and Orientation System， 簡稱POS系統(tǒng)）輔助航空攝影。機(jī)載POS系統(tǒng)集GPS技術(shù)與慣性導(dǎo)航技術(shù)于一體，使準(zhǔn)確地獲取航攝相機(jī)曝光時(shí)刻的外方位元素（GPS測量得到位置參數(shù)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)得到姿態(tài)參數(shù)）成為可能，從而實(shí)現(xiàn)了無（或少量）地面控制點(diǎn)，甚至無需空中三角測量加密工序，即可直接定向測圖，從而大大縮短航空攝影作業(yè)周期、提高生產(chǎn)效率、降低成本。因此，POS系統(tǒng)的出現(xiàn)，將從根本上改變傳統(tǒng)航空攝影的方法，進(jìn)而引起航空攝影理論與技術(shù)的重大飛躍。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其慣性、GPS器件精度水平的提高，POS無論定位定向精度還是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力都會(huì)有質(zhì)的提高，將會(huì)在航空攝影測繪方面發(fā)揮越來越重要的作用。POS系統(tǒng)高精度定位定向技術(shù)是POS系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，它的研究可以極大的推動(dòng)POS系統(tǒng)的發(fā)展。

1 POS工作原理

IMU慣性測量單元最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴于任何外界信息，能夠進(jìn)行完全自主的導(dǎo)航。慣性測量單元能夠連續(xù)長時(shí)間的工作，可以提供多種導(dǎo)航信息如位置、速度、航程、航向，還可以提供水平及方位基準(zhǔn)，精度較高。但是，慣性測量單元的精度主要取決于慣性器件（陀螺儀和加速度計(jì)）的精度，并且其定位誤差隨時(shí)間積累，精度逐漸降低，這對于需要長時(shí)間工作的情況是極為不利的。而且其初始對準(zhǔn)時(shí)間長，所以想到利用其它定位手段作為參考信息源，定期或不定期地對慣性測量單元進(jìn)行綜合校正，對慣性器件的漂移進(jìn)行補(bǔ)償。

GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位精度高的特點(diǎn)，而且能夠進(jìn)行全球、全天候、全天時(shí)、多維連續(xù)定位，其精度不隨時(shí)間變化。然而，GPS是非自主式的系統(tǒng)，不能提供諸如載體姿態(tài)等參數(shù)，運(yùn)動(dòng)載體上的GPS接收機(jī)不易捕獲和穩(wěn)定跟蹤衛(wèi)星信號(hào)，動(dòng)態(tài)環(huán)境造成中信噪比下降。這些原因都容易產(chǎn)生周跳。而且由于GPS信號(hào)在傳播途中的干擾，使得系統(tǒng)定位精度有所下降，定位結(jié)果較為離散。

如上所述，GPS和IMU慣性測量單元各有所長，具有可互補(bǔ)的特點(diǎn)，兩者的組合不僅具有兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)各自的主要優(yōu)點(diǎn)，而且隨著組合水平的提高，它們之間信息傳遞、融合、使用的加強(qiáng)，組合系統(tǒng)的總體性能要遠(yuǎn)優(yōu)于任一獨(dú)立系統(tǒng)。

組合導(dǎo)航把無線電導(dǎo)航長期精度高與慣性測量短期精度高和不受干擾的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，因而GPS與IMU的組合被認(rèn)為是目前導(dǎo)航領(lǐng)域最理想的組合方式，其基本原理如圖1所示。POS都是采用這樣的組合系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在。

1.1 GPS/IMU組合提高了系統(tǒng)的精度

高精度GPS信息作為外部測量信息輸入系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)過程中頻繁修正IMU測量值，以控制減弱其隨時(shí)間積累的誤差；而短時(shí)間內(nèi)IMU定位結(jié)果可以很好的解決GPS動(dòng)態(tài)環(huán)境中由于信號(hào)失鎖和周跳導(dǎo)致的精度跳躍下降問題。因而，GPS/IMU組合測量誤差實(shí)際上比單獨(dú)的GPS或IMU的誤差都小。

1.2 GPS/IMU組合加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力

由于IMU可以獨(dú)立進(jìn)行導(dǎo)航，因而當(dāng)GPS信號(hào)受到干擾時(shí)，IMU不僅能提供導(dǎo)航信息，而且其導(dǎo)航解可作為輔助信息，對GPS碼和載波的再捕獲起輔助作用，大大縮短了GPS恢復(fù)工作的時(shí)間，提高了GPS接收機(jī)的跟蹤能力。而GPS信息對IMU的輔助可使IMU在運(yùn)動(dòng)中不斷進(jìn)行初始對準(zhǔn)。

1.3 GPS/IMU組合解決了GPS動(dòng)態(tài)應(yīng)用采樣頻率低的問題

由于GPS的數(shù)據(jù)采樣率低，不能達(dá)到某些動(dòng)態(tài)應(yīng)用中的要求，這時(shí)高頻IMU數(shù)據(jù)可以在GPS定位結(jié)果之間高精度內(nèi)插所求事件發(fā)生的位置，如航空相機(jī)曝光瞬間的位置，從而保證了組合系統(tǒng)對整個(gè)航線的各個(gè)攝影位置的高精度定位。當(dāng)然GPS本身的采樣頻率也隨著設(shè)備的發(fā)展不斷提高。

1.4 GPS/IMU組合將降低對慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求

長期以來，IMU的高價(jià)格一直是限制其廣泛應(yīng)用的主要原因。而組合系統(tǒng)提供另一種解決方案，利用IMU的速度信號(hào)解決動(dòng)態(tài)跟蹤問題，而高精度定位則由GPS來實(shí)現(xiàn)，因此可以采用較低性能的IMU，從而降低了組合系統(tǒng)的成本（如圖1、2）。

2 應(yīng)用案例概況

POSAV510輔助RC30相機(jī)在2006年關(guān)中地區(qū)進(jìn)行了兩次飛行。根據(jù)應(yīng)用的目的和技術(shù)要求，結(jié)合實(shí)際工作的需要選定測區(qū)。測區(qū)內(nèi)分布有水系河流、城鎮(zhèn)市區(qū)、山區(qū)和主要交通道路等典型地形地貌，較有利于對設(shè)備精度的評估。選擇了1∶10000和1∶40000兩個(gè)攝影比例尺。如表1所示。

3 應(yīng)用區(qū)控制點(diǎn)的布設(shè)

為了對POS的精度作出客觀的評估，在關(guān)中某應(yīng)用區(qū)內(nèi)根據(jù)《GB/T13977-921∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》、《GB/T13990-92 1∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》、《P0S/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用航空攝影試飛方案》技術(shù)設(shè)計(jì)書進(jìn)行應(yīng)用區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)。

3.1 A區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》要求，A區(qū)范圍覆蓋6幅（3x2）1∶50000地形圖。依據(jù)關(guān)于1∶50000比例尺成圖丘陵地和山地的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)及構(gòu)架航線的布點(diǎn)要求，A區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)如圖3所示：

3.2 B區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》要求，B區(qū)范圍覆蓋2幅（1*2）1∶10000地形圖。關(guān)于1∶10000比例尺成圖平地的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)要求，同時(shí)結(jié)合檢校場控制點(diǎn)布設(shè)要求。B區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)如圖4所示。

為了提高量測精度，在像片上更準(zhǔn)確地判別出控制點(diǎn)的位置，本次應(yīng)用在B區(qū)采用了先布控后飛行的方法。根據(jù)控制點(diǎn)周圍的環(huán)境情況，對B區(qū)100平方公里內(nèi)的42個(gè)控制點(diǎn)分別用埋石、砸木樁及鐵釘?shù)姆椒▽⒖刂泣c(diǎn)標(biāo)記到位，其中大標(biāo)石6個(gè)（預(yù)計(jì)作為檢校場控制點(diǎn)永久保留）、小標(biāo)石11個(gè)、木樁19個(gè)、鐵釘6個(gè)。

為了使控制點(diǎn)在像片上容易判別，飛行前對測區(qū)100平方公里內(nèi)的42個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)志布設(shè)。根據(jù)控制點(diǎn)的情況，采用1 m×1 m的標(biāo)志布和刷漆等辦法，在飛機(jī)起飛前將標(biāo)布設(shè)到位。

4 基準(zhǔn)站布設(shè)

為保證POS輔助航空攝影飛行，需要在測區(qū)內(nèi)布設(shè)基準(zhǔn)站。考慮到基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)備份和檢核，根據(jù)測區(qū)大小和應(yīng)用為中、小比例尺航攝的特點(diǎn)，按照GB/T18314與GJB2228-1994規(guī)定的GPS基準(zhǔn)站選址原則，結(jié)合已知大地測量控制成果，并經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，在攝區(qū)內(nèi)布設(shè)1個(gè)地面GPS基準(zhǔn)站。同時(shí)為了驗(yàn)證基準(zhǔn)站距離對測量精度的影響，在寶雞（距測區(qū)約200 km）和鄭州（距測區(qū)約500 km）地區(qū)分別布設(shè)長基線和超長基線GPS基準(zhǔn)站。

5 航攝飛行

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》和《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影實(shí)施計(jì)劃》，共飛行5架次，完成了應(yīng)用區(qū)1∶10000及1∶40000的航攝工作，獲取了1∶10000、1∶40000有效黑白像片323片，l∶10000彩色有效像片133片隨后再次完成POS輔助RC30相機(jī)B區(qū)1∶10000飛行。

6 POS外方位元素解算

（l）偏心角解算。在1∶10000黑白影像掃描完畢，獲得檢校場像控測量數(shù)據(jù)以及檢校場空三加密數(shù)據(jù)后，結(jié)合POS原始數(shù)據(jù)及基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，利用PosPac軟件中的PosGPs、PosPro及CalQc模塊對偏心角進(jìn)行解算，獲得了305 mm鏡頭進(jìn)行1∶10000飛行時(shí)的偏心角。同時(shí)解算出152 mm鏡頭進(jìn)行1∶40000飛行時(shí)的偏心角。

（2）像片外方位元素的解算。將獲得的偏心角輸入PosPac軟件的PosPEO模塊進(jìn)行解算，獲得像片的外方位元素EO。

7 空三處理

由于現(xiàn)有的海拉瓦軟件和適普軟件都不支持POS數(shù)據(jù)的空三處理，因此數(shù)據(jù)后期的空三解算采用了Leica公司的LPS軟件。在LPS中建立與EO數(shù)據(jù)坐標(biāo)相一致的工程，進(jìn)行了直接定向法和POS輔助空三法兩種方法的應(yīng)用。

直接定向法。在LPS中建立工程，輸入應(yīng)用區(qū)影像，生成縮小片。在自動(dòng)完成內(nèi)定向后，在Fiducial orientation and Exterior Orientation Parameter Editor直接輸入EO解算出的外方位元素，將其作為確定值，應(yīng)用區(qū)的立體即可完全恢復(fù)，最終進(jìn)行精度檢測。

POS輔助空三法。前期與直接定向法一致，不過在輸入外方位元素后，將其設(shè)為初始值，再按直接定向法檢測出的精度給出一個(gè)外方位元素合適的標(biāo)準(zhǔn)方差。進(jìn)入Orima軟件，通過APM選點(diǎn)，判讀合適的控制點(diǎn)，進(jìn)行平差解算，最后將結(jié)果寫出。退回到LPS中，進(jìn)行精度檢測。應(yīng)用進(jìn)行了僅有連接點(diǎn)無控制的平差、加入1個(gè)控制點(diǎn)的平差、加入4個(gè)控制點(diǎn)的平差。

8 POS數(shù)據(jù)直接定向精度分析研究

在內(nèi)定向結(jié)束后，輸入RC30的POS數(shù)據(jù)"按照LPS中影像的數(shù)據(jù)順序，依次將其對應(yīng)的EO數(shù)據(jù)拷貝到相應(yīng)的位置，獲得POSEO數(shù)據(jù)直接定向的結(jié)果。從表2中可以看出。

（1）200X年B區(qū)直接定向，精度已經(jīng)可以滿足1∶10000成圖要求；

（2）200X年B區(qū)直接定向，平面精度可以滿足1∶10000成圖要求，但高程精度超限。這是因?yàn)槲覈耐鈽I(yè)大地高均為ITRF97或與其相似的框架下的大地高，而我們所采用的EO數(shù)據(jù)的大地高是初始WGS84的大地高，兩者之間有固定差，在引入一個(gè)控制點(diǎn)平差后，高程精度馬上符合精度要求。

9 結(jié)語

通過本次課題應(yīng)用精度分析，POS輔助RC3相機(jī)航攝，在成小于1∶10000地形圖時(shí)，可采用直接定向的方法。在成1∶10000或更大比例尺地形圖時(shí)，應(yīng)采用POS輔助空中三角測量的方法。

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第8篇

科技教育活動(dòng)作為素質(zhì)教育理念施行的重要手段之一，是以實(shí)踐項(xiàng)目為載體，以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)精神、知識(shí)與技能、方法與能力、行為與習(xí)慣為目的的教育活動(dòng)。長期以來，一線教育工作者在組織科技教育活動(dòng)時(shí)，往往面臨著度淺（活動(dòng)研究深度不夠）、面窄（活動(dòng)參與人數(shù)較少）等諸多的困擾。根據(jù)“多元智能理論”“豐富教學(xué)模式”的指導(dǎo)，針對不同智能類型、不同能力水平的學(xué)生設(shè)計(jì)不同方向、深度的項(xiàng)目活動(dòng)，可以在一定程度上解決上述困擾。下面，我們以“多層次城市夜空光度測量科技教育活動(dòng)”為例，談?wù)勅绾位陧?xiàng)目來實(shí)施分層次的科技教育活動(dòng)。

一、活動(dòng)背景

光污染是繼水、氣、聲和渣污染之后的一種新型污染，主要包括白亮污染、人工白晝和彩光污染。光污染的影響首先在于破壞天文觀測環(huán)境，歷史上天文臺(tái)因此而被迫搬遷的案例屢見不鮮。英國格林尼治天文臺(tái)早在1948年就為躲避光污染和大氣污染而遷往東南沿海環(huán)境優(yōu)美、觀測條件更好的赫斯特蒙蘇堡地區(qū)。在美國、加拿大、日本、西班牙、葡萄牙等國，多個(gè)著名天文臺(tái)都曾幾次遷址。我國紫金山天文臺(tái)的觀測工作也全部轉(zhuǎn)移到了其他觀測站點(diǎn)，紫臺(tái)園區(qū)則已改建為天文博物館，以天文科普和天文旅游為主，僅保留了少量與太陽觀測有關(guān)的科研工作。

光污染的影響其實(shí)并不局限于天文觀測。居高不下的學(xué)生近視率、迷途的海龜幼崽、撞上玻璃幕墻的飛鳥、爆發(fā)性增殖的水藻、能源緊缺與氣候變暖，這些看似并無關(guān)聯(lián)的人與事，其實(shí)背后都與燈光之?dāng)_息息相關(guān)。

作為長三角地區(qū)的重要城市之一――無錫的光污染較為嚴(yán)重。在距市中心三陽廣場約6.2公里遠(yuǎn)的天一中學(xué)校園里，天空是白的是灰的是橙的是多彩的，北斗七星中的天權(quán)是看不到的，獅子座的鐮刀是認(rèn)不全的……在距三陽廣場16.9公里遠(yuǎn)的斗山山頂，連仙女座大星系M31和獵戶座大星云M42都僅能勉強(qiáng)分辨，山腳下的路燈和遠(yuǎn)近城鎮(zhèn)的光源清晰可見，天空泛著淺淺的灰白色……在與市區(qū)間隔有10公里的太湖十八灣地區(qū)竟連天頂附近的銀河都徹夜不現(xiàn)，三角座星系M33也必須要通過雙筒鏡才能被觀察到……

為提高學(xué)生及公眾對光污染的認(rèn)識(shí)，學(xué)校針對性地引進(jìn)了一批測光儀，并依托天一天文社加賀谷穰工作室（文化宣傳部）、達(dá)蓋爾工作室（學(xué)術(shù)委員會(huì)）、伽利略工作室（普及委員會(huì)）和斯科特工作室（項(xiàng)目辦公室），設(shè)計(jì)了“多層次城市夜空光度測量科技教育活動(dòng)”，策劃并實(shí)施了多個(gè)文宣、教育、科普和研究性項(xiàng)目。

二、活動(dòng)目標(biāo)

知識(shí)與技能：

1.理解夜空光度、光污染的概念，了解導(dǎo)致夜空光度增大的主要原因。

2.掌握夜空光度分級的方法，并能運(yùn)用器材測量夜空光度值。

3.了解背景光對天文觀測的影響，

學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)反映此原理的科普實(shí)驗(yàn)。

過程與方法：

1.開展觀星活動(dòng)、光污染攝影與夜空光度測量活動(dòng)，掌握天文觀測及夜空光度測量的基本方法。

2.了解策劃、組織活動(dòng)的過程，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的一般方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般結(jié)構(gòu)。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀：

1.了解城市對自然地理環(huán)境的改變，不合理的城市亮化帶來的環(huán)境問題，敢于解決問題。

2.在活動(dòng)中，提升科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展科學(xué)思維、合作創(chuàng)新精神。

三、參與對象與活動(dòng)形式

活動(dòng)對象以天一天文社社員為主體，包括國際分社約40人，少年分社約40人，高中分社約70人，榮譽(yù)分社約20人。此外，還包括無錫市中小學(xué)天文聯(lián)合會(huì)（錫天聯(lián)）下屬成員學(xué)校約150人，以及其他相關(guān)單位的學(xué)生約300人。

活動(dòng)主體――天一天文社社員參與了“多層次城市夜空光度測量科技教育活動(dòng)”的全部項(xiàng)目、環(huán)節(jié)的活動(dòng)，包括項(xiàng)目研究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科普觀測和攝影活動(dòng)。錫天聯(lián)成員學(xué)校、無錫市少年宮等其他相關(guān)單位的學(xué)生主要參與了科普觀測和攝影活動(dòng)。

四、活動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)

活動(dòng)重點(diǎn)：搭建天文研究平臺(tái)，以光污染研究為抓手，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，讓更多的學(xué)生參與到天文活動(dòng)中來。

活動(dòng)難點(diǎn)：城市夜空光度測量研

究，光污染相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

活動(dòng)創(chuàng)新點(diǎn)：由中學(xué)發(fā)起并組織

的使用國際頂尖測光儀對城市進(jìn)行高覆蓋度的夜空光度測量研究，夜天光監(jiān)測站點(diǎn)建設(shè)在世界范圍內(nèi)都具有唯一性；由中學(xué)生開展科普實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與教材編寫同樣具有開創(chuàng)性；以光污染為主題的攝影大賽在當(dāng)今世界也是少見的。

五、可利用的各類科技教育資源

1.技術(shù)指導(dǎo)：中科院紫金山天文臺(tái)科普部、北京師范大學(xué)天文系高爽老師、國家天文臺(tái)劉博洋博士等以技術(shù)顧問的身份，參與了“城市夜空光度測量”的相關(guān)活動(dòng)指導(dǎo)。此外，南京大學(xué)、中國科技大學(xué)、北京天文館的專家教授們也曾多次來校指導(dǎo)天文課程建設(shè)。

2.團(tuán)隊(duì)建設(shè)：錫天聯(lián)成員學(xué)校、無錫市少年宮等作為天一天文社緊密的合作伙伴，不僅為開展與夜空光度相關(guān)的科普活動(dòng)提供了場地與學(xué)生支持，而且還有一批教師參與共同開展天文教研活動(dòng)，形成了教研團(tuán)隊(duì)。

3.資金支持：天一中學(xué)為開展天文教育投入了大量的資金，已多批次采購天文實(shí)驗(yàn)器材如望遠(yuǎn)鏡、測光儀、相機(jī)、野營設(shè)備、圖書等，并已建設(shè)完成天文創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室一間；天文創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)校“STS綜合創(chuàng)新課程基地”的重要組成部分，還得到了省市區(qū)各級教育部門的專項(xiàng)建設(shè)資金支持；錫天聯(lián)成員學(xué)校、無錫市少年宮等單位也配套投入了相關(guān)的天文基地建設(shè)。

六、活動(dòng)內(nèi)容

“多層次城市夜空光度測量科技教育活動(dòng)”的全部項(xiàng)目、環(huán)節(jié)的活動(dòng)，包括項(xiàng)目研究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀測實(shí)踐和攝影活動(dòng)等多個(gè)層次，分別由天一天文社斯科特工作室（項(xiàng)目辦公室）、伽利略工作室（普及委員會(huì)）、達(dá)蓋爾工作室（學(xué)術(shù)委員會(huì)）和加賀谷穰工作室（文化宣傳部）等四大工作室具體負(fù)責(zé)。表1為各工作室的智能類型列表。

（一）主題活動(dòng)一：城市夜空光度測量（項(xiàng)目研究）

1.選題背景及意義：

無錫作為長三角地區(qū)的重要城市之一，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市光污染情況總體比較嚴(yán)重，但是不同區(qū)域的污染程度也存在明顯差異。夜空光度是衡量城市光污染程度的重要指標(biāo)，通過使用專門的測光儀器，對無錫城區(qū)進(jìn)行高覆蓋度的光度測量，從而了解無錫城區(qū)整體的污染程度，不同區(qū)域的污染水平差異，以及分析光污染產(chǎn)生的背景，并嘗試提出防治的建議，有利于提高公眾對光污染的認(rèn)識(shí)，也能為城市管理部門在優(yōu)化城市燈光設(shè)置時(shí)提供參考。

2.活動(dòng)過程和步驟：

（1）編寫《無錫市夜空光度測量指導(dǎo)》方案。指導(dǎo)學(xué)生收集、整理與夜空光度測量相關(guān)的研究論文及其他材料，對“光污染”“夜空光度”等概念進(jìn)行界定，并組織編寫《無錫市夜空光度測量指導(dǎo)》方案，就測量時(shí)間、地點(diǎn)、方法及報(bào)告填寫的格式予以統(tǒng)一規(guī)范。

（2）撰寫開題報(bào)告。指導(dǎo)學(xué)生撰寫《無錫城市夜空光度測量》開題報(bào)告，對研究背景、要解決的問題、選題意義及研究價(jià)值，核心概念的界定、相關(guān)現(xiàn)狀、參考文獻(xiàn)，研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、研究假設(shè)，研究思路、研究計(jì)劃，預(yù)期成果等內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目論證。經(jīng)論證后的項(xiàng)目被中國教育學(xué)會(huì)地理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)研究性學(xué)習(xí)課題專家組立項(xiàng)。

（3）開展測量活動(dòng)。指導(dǎo)學(xué)生開展城市夜空光度測量活動(dòng)，具體步驟有：

①儀器編號(hào)：為支持本課題組

的研究工作，學(xué)校從加拿大購置了9臺(tái)SQM測光儀，并予以編號(hào)（以分辨儀器本身存在的機(jī)械誤差）。

②路線設(shè)計(jì)：將無錫市區(qū)劃分為

不同的片區(qū)，并設(shè)計(jì)好測光的具體行

進(jìn)路線和測光任務(wù)。

③實(shí)地測量：將課題組成員分成不同的小組，每組由3人組成，分別負(fù)責(zé)儀器操作、數(shù)據(jù)記錄和坐標(biāo)定位，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)測5個(gè)數(shù)據(jù)，以減小誤差。

④數(shù)據(jù)處理：將測光所得的數(shù)據(jù)（經(jīng)度、緯度、時(shí)間、測光值）輸入EXCEL表格，進(jìn)行誤差分析，取平均值，得到各坐標(biāo)點(diǎn)夜空光亮度的最終值。

（4）撰寫結(jié)題論文。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)開題報(bào)告中預(yù)期成果的要求對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同角度的分析，并將結(jié)論撰寫成結(jié)題論文《無錫城市夜空光度測量研究》。結(jié)題論文主要結(jié)構(gòu)包括：夜空光概述，測量儀器及方法，數(shù)據(jù)分析及測量結(jié)果（數(shù)據(jù)測量與分析步驟、夜空光亮度的地區(qū)分異、夜空光亮度的地區(qū)變化、夜空光亮度的地平高度及方位分異、夜空光亮度的時(shí)間變化），反思及討論等。于2015年第4期《地理教學(xué)》雜志。

3.活動(dòng)效果及呈現(xiàn)方式：

活動(dòng)進(jìn)行過程中及之后，我們得到了諸多媒體的關(guān)注：指導(dǎo)教師受邀赴上海復(fù)旦大學(xué)為2015年第六屆全國天文社團(tuán)發(fā)展論壇作了《也談高中天文社團(tuán)建設(shè)》的專題報(bào)告，赴江陰為2015年第二屆無錫市高中生峰會(huì)作了《城市天文學(xué)》的專題報(bào)告。項(xiàng)目組還收到了國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)普及工作委員會(huì)及香港大學(xué)物理系的邀請函，受邀加入國際夜空光度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)并赴香港大學(xué)開展項(xiàng)目交流與培訓(xùn)。

在前期活動(dòng)的基礎(chǔ)上，天一天文社發(fā)起成立了錫天聯(lián)、無錫城市夜空光度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)組織，吸引了南菁中學(xué)、青陽中學(xué)、山明中學(xué)、旺莊實(shí)驗(yàn)小學(xué)等多家單位參與，將在無錫建設(shè)若干城市夜空光度監(jiān)測站，并以此為抓手，開展進(jìn)一步的天文教育活動(dòng)。

（二）主題活動(dòng)二：光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（科普實(shí)驗(yàn)）

1.選題背景及意義：

激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱情，培養(yǎng)并學(xué)習(xí)掌握科學(xué)研究的方法與技能是我國進(jìn)行素質(zhì)教育的目的之一。科學(xué)研究的方法和技能至少應(yīng)包括：分析和觀察周圍世界的技能，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)、安排實(shí)驗(yàn)的技能，真實(shí)地記錄觀察結(jié)果與數(shù)據(jù)的技能，按照正確方法處理數(shù)據(jù)的技能。

天文因?yàn)椴粚儆谥行W(xué)必修課程而不被大多數(shù)學(xué)生所了解，中學(xué)階段非常缺乏天文科普實(shí)驗(yàn)或科技制作的教學(xué)內(nèi)容，非常有必要利用天一天文社的資源優(yōu)勢整理、設(shè)計(jì)一些科普天文實(shí)驗(yàn)或制作，這些源自我們身邊的天文科學(xué)知識(shí)將極大地激發(fā)學(xué)生對天文的興趣，增加他們對天文的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)天文知識(shí)在基礎(chǔ)教育階段的普及。

2.活動(dòng)過程和步驟：

（1）編寫“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”模板。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《高中物理實(shí)驗(yàn)手冊》等專業(yè)書籍，在此基礎(chǔ)上，編寫“光污染相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”模板：活動(dòng)目標(biāo)、概念與方法、材料準(zhǔn)備、活動(dòng)步驟、活動(dòng)建議、活動(dòng)拓展等，同時(shí)，設(shè)計(jì)一份樣稿《在微光中辨認(rèn)顏色》。

（2）開展“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”。指導(dǎo)學(xué)生開展“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”，具體步驟有：

①創(chuàng)意征集：發(fā)動(dòng)學(xué)生提出光學(xué)

相關(guān)實(shí)驗(yàn)（及制作）設(shè)計(jì)的創(chuàng)意，組織人員從投稿的創(chuàng)意中精選可操作性較高的方案。

②方案編寫：制訂編寫計(jì)劃，并為課題組每一位學(xué)生分配編寫方案（草案），指導(dǎo)他們根據(jù)模板和樣稿的格式及要求進(jìn)行方案編寫。

③實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：將課題組成員分成不同的小組，每組2人，以小組為單位對所編寫的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

（3）組織“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”比賽。面向全校師生組織開展“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”比賽，吸引對天文有興趣、樂于動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)生參加“在微光中辨認(rèn)顏色”“彗星為什么長尾巴”“簡易望遠(yuǎn)鏡制作”等比賽，并評優(yōu)頒獎(jiǎng)。

（4）舉辦“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”科普活動(dòng)。面向錫天聯(lián)成員學(xué)校、無錫市少年宮及無錫地區(qū)其他中小學(xué)、幼兒園開展“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”科普活動(dòng)，針對不同年齡階段的受眾舉辦光污染科普講座或科普游戲。

3.活動(dòng)效果及呈現(xiàn)方式：

學(xué)生編寫的“光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”將被編入校本教材《中小學(xué)生天文學(xué)習(xí)指南3》，這是一本專門介紹天文相關(guān)科普實(shí)驗(yàn)及科技制作的教材，受眾定位為中小學(xué)天好者及天文指導(dǎo)教師。

上述科普實(shí)驗(yàn)及科技制作被引入天文社“宇宙意識(shí)”少兒天文科普項(xiàng)目及“天文全球化”社區(qū)天文科普項(xiàng)目，作為寓教于樂的教學(xué)素材向少年兒童及社區(qū)的天好者推廣。

（三）主題活動(dòng)三：星空光害旅行團(tuán)（觀測實(shí)踐）

1.選題背景及意義：

對業(yè)余天好者來說，觀星是極大的樂趣所在。然而，嚴(yán)重的光污染正將燦爛的星空從我們身邊

奪走。

為便于普通學(xué)生及其他業(yè)余天好者通過對比觀測，直觀地了解無錫各地的光污染情況，我們依托天一天文社組織的“天一觀星營”項(xiàng)目，開展了“星空光害旅行團(tuán)”活動(dòng)，帶領(lǐng)旅行團(tuán)的團(tuán)員們利用晚上的時(shí)間，去往錫城不同的地點(diǎn)，實(shí)地觀測、考察并對比分析星星的數(shù)目，從而普及光污染的防治意識(shí)、夜空光度的概念。

2.活動(dòng)過程和步驟：

（1）編寫觀測方案。指導(dǎo)學(xué)生編寫觀測方案，使用最常見的目視極限星等法，即通過肉眼能觀察到的最暗星等來進(jìn)行估算：選擇2個(gè)或2個(gè)以上地平高度大于40°的定標(biāo)天區(qū)，數(shù)出該天區(qū)內(nèi)能觀察到的恒星數(shù)目，與國際流星組織提供的表格對應(yīng)來確定極限星等。同時(shí)，為便于零天文基礎(chǔ)的團(tuán)員參與，我們設(shè)計(jì)了簡易觀測法，請同學(xué)們觀測標(biāo)志性星座所在天區(qū)的恒星數(shù)量，來比較不同地點(diǎn)的光污染程度。

（2）開展觀測實(shí)踐。帶領(lǐng)旅行團(tuán)的團(tuán)員們利用晚上的時(shí)間，去往無錫城不同的地點(diǎn)，實(shí)地觀測、考察并對比分析星星的數(shù)目。具體觀測過的地點(diǎn)有太湖廣場、馨和苑廣場、天一中學(xué)、斗山、保利廣場、崇安寺廣場、南禪寺廣場、安鎮(zhèn)高鐵新城、太湖十八灣等。（見圖9、圖10）

3.活動(dòng)效果及呈現(xiàn)方式：

通過“星空光害旅行團(tuán)”活動(dòng)，結(jié)識(shí)了一批無錫地區(qū)的成年及未成年業(yè)余天好者。以此為抓手，天一天文社發(fā)起成立了“無錫市業(yè)余天

好者協(xié)會(huì)”QQ群。以此活動(dòng)為素材撰寫的《星星都去哪兒了》發(fā)表在《天好者》雜志2016年第2期。

（四）主題活動(dòng)四：光污染攝影大賽（文化藝術(shù)）

1.選題背景及意義：

為推動(dòng)公眾思考光污染在無錫及其所在社區(qū)的狀況，讓公眾參與光污染活動(dòng)，我們發(fā)起了“光污染攝影大賽”活動(dòng)。邀請公眾使用攝影設(shè)備捕捉各種光污染的畫面，從而了解及思考無錫地區(qū)乃至全世界日益嚴(yán)重的光污染問題。比賽主題分為：光污染與生態(tài)、光污染與健康、光污染與能源、光污染的分布、光污染的來源等。評選標(biāo)準(zhǔn)主要有：攝影照片視覺美感、作品說明表達(dá)技巧、光污染意涵、手法創(chuàng)意等。

2.活動(dòng)過程和步驟：

指導(dǎo)學(xué)生起草“光污染攝影大賽章程”，包括組織單位、大賽目的、比賽主題、參賽資格、參賽設(shè)備、照片格式、相關(guān)權(quán)益、比賽日程、評選規(guī)則等。

章程起草完畢后，通過錫天聯(lián)官網(wǎng)、錫天聯(lián)微信公眾號(hào)（AUWS2015）、無錫市業(yè)余天好者協(xié)會(huì)QQ群（91462404）、牧夫天文論壇無錫天協(xié)專版等渠道向外比賽信息。

投稿截止后，組織專家對作品進(jìn)行評審，并舉辦頒獎(jiǎng)儀式。

3.活動(dòng)效果及呈現(xiàn)方式：

通過光污染攝影比賽，一方面間接了解了無錫地區(qū)光污染的來源、分布情況，另一方面，在公眾中對光污染進(jìn)行了有效的宣傳與普及。光污染攝影作品還被制作成海報(bào)，用于專題展覽。

七、活動(dòng)可能出現(xiàn)的問題及解決預(yù)案

1.項(xiàng)目研究中的技術(shù)問題：

考慮到光污染問題在大陸地區(qū)的研究仍處于起步階段，即便在世界范圍內(nèi)也未引起足夠的重視，我們在開展夜空光度測量時(shí)會(huì)遇到各種各樣的技術(shù)問題。對此我們的解決方案主要是：

（1）開題報(bào)告與測量指南兩個(gè)指

導(dǎo)性文件必須花大力氣保證質(zhì)量，保證指導(dǎo)性和可操作性。

（2）爭取學(xué)校在測光儀采購上的

支持，以及年級組、班主任在學(xué)生活動(dòng)時(shí)間上的支持。

（3）遇到實(shí)在難以解決的技術(shù)問題，請教中科院紫金山天文臺(tái)等相關(guān)研究機(jī)構(gòu)。

2.科普實(shí)驗(yàn)中的素材問題：

中學(xué)生的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備畢竟是有限的，對生活的觀察能力也仍有待提高，這直接導(dǎo)致了科普實(shí)驗(yàn)素材的缺乏。對此我們的解決方案主要是：

（1）大量、深度閱讀中小學(xué)階段及國外的實(shí)驗(yàn)手冊，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)編寫的一般結(jié)構(gòu)，積累與光學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和科技制作素材。

（2）通過天文科普書籍和天文歷

史故事，尋求實(shí)驗(yàn)和科技制作素材。

（3）面向全校發(fā)起光污染相關(guān)實(shí)

驗(yàn)和科技制作素材的征集活動(dòng)。

3.觀測實(shí)踐中的安全問題：

夜間開展天文觀測實(shí)踐活動(dòng)遇到的最大挑戰(zhàn)是人身與財(cái)產(chǎn)安全問題，很多學(xué)生、家長或教師不支持天文活動(dòng)也主要是對此有深深的顧慮。對此我們的解決方案主要是：

（1）與參加活動(dòng)的學(xué)生簽訂合同，

并要求學(xué)校同意、學(xué)生簽字、家長簽字。

（2）統(tǒng)一、強(qiáng)制購買意外險(xiǎn)，分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）與有資質(zhì)、口碑好的旅行社合作，聯(lián)系包車或食宿。

（4）對每一個(gè)觀測地點(diǎn)進(jìn)行事先

的實(shí)地探訪，確保觀測地的安全性，遠(yuǎn)離陡坡與水體。

4.攝影大賽中的發(fā)動(dòng)問題：

攝影大賽看似簡單，就是摁一下快門的事。但真正要發(fā)動(dòng)公眾參加，激發(fā)大家的熱情卻并不是一件簡單的事。對此我們的解決方案主要是：

（1）通過錫天聯(lián)成員學(xué)校的天文

指導(dǎo)教師，發(fā)動(dòng)學(xué)生中的天好者參賽。

（2）通過官網(wǎng)、微信公眾號(hào)、QQ群等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)推送攝影大賽比賽通知。

（3）積極聯(lián)系贊助，為獲獎(jiǎng)選手準(zhǔn)備證書、獎(jiǎng)杯及獎(jiǎng)品。

八、效果評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方式

在評價(jià)的過程中，堅(jiān)持“主體多元”“方式多樣”“向度多維”等原則。

1.主體多元：

在活動(dòng)過程中，要求學(xué)生首先進(jìn)行自評和互評，不同組別之間也可以進(jìn)行他評。這有利于加深學(xué)生對評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)與理解，可以促進(jìn)學(xué)生自我反思和自我發(fā)展。教師在此基礎(chǔ)上，對學(xué)生自評、互評及他評進(jìn)行再評價(jià)，保證了評價(jià)的指導(dǎo)性。

2.方式多樣：

在活動(dòng)過程中，靈活運(yùn)用即時(shí)評價(jià)與延時(shí)評價(jià)。即時(shí)評價(jià)有利于表揚(yáng)先進(jìn)，糾正缺陷；延時(shí)評價(jià)則體現(xiàn)了尊重、關(guān)愛與期待。此外，還將口頭評價(jià)與書面評價(jià)，一次評價(jià)與多次評價(jià)，診斷性評價(jià)、過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)等多樣化的評價(jià)方式相結(jié)合，以保護(hù)學(xué)生的積極性，強(qiáng)化學(xué)生的成就感。

3.向度多維：

第9篇

關(guān)鍵詞：水利水電工程；工程測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)；數(shù)字測量；GPS定位

中圖分類號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

0.引言：科學(xué)技術(shù)的新成就，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及測繪技術(shù)和科技的不斷發(fā)展，工程測量技術(shù)近年來發(fā)生了很大的變化。

1．全站儀測量放樣技術(shù)

全站儀替代光學(xué)經(jīng)緯儀和電磁波測距儀的應(yīng)用．足地面測量技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。全站儀具有測量精度高，儀器的集成化、自動(dòng)化和智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，為施工測量提供了極大的方便。已大量應(yīng)用于各類工程的施工測量中。電子全站儀自動(dòng)改正儀器軸系統(tǒng)差、自動(dòng)歸化計(jì)算、角度測量自動(dòng)掃描、消除度盤分劃誤差和偏心差，自動(dòng)記錄存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)測量三維坐標(biāo)、與雙向數(shù)據(jù)通訊功能，為測圖和工程放樣向數(shù)字化發(fā)展開辟了道路。目前全能型和智能化方向發(fā)展的電腦型全站儀都帶有豐富的軟件，可以直接進(jìn)行坐標(biāo)放樣、導(dǎo)線測量、程序測量、懸高測量、道路放樣、對邊測量、面積測量、高程傳遞、參考線放樣，故能提供高速高精度的觀測成果，又能高效地完成多種測量作業(yè)。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫技術(shù)與GIS技術(shù)

測量工作者如何更好更好地為工程建設(shè)服務(wù)，其最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)或GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)。其同的是把大量的測量數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行科學(xué)的存儲(chǔ)。將GIS應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)，虛擬顯示施工總布置三維全景，直觀反映各組成部分空間上和時(shí)間上的相互關(guān)系并實(shí)現(xiàn)各種信息可視化查詢、分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)建筑物施工全過程動(dòng)態(tài)仿真演示。以信息的數(shù)字化、直觀化、可視化為出發(fā)點(diǎn)，直觀清晰地描述復(fù)雜工程建設(shè)的施工動(dòng)態(tài)過程，為全面、準(zhǔn)確．快速地分析掌握工程施工全過程提供有力的分析工具，實(shí)現(xiàn)工程信息的高效應(yīng)用與科學(xué)管理。

3．GPS定位技術(shù)

隨著GPS的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，測繪定位技術(shù)發(fā)生了革命性的變革。長期以來用測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù)，正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的、高速度、高效率、高精度、大范圍的GPS技術(shù)所代替，同時(shí)定位范圍已從陸地和近海擴(kuò)展到海洋和宇宙空間；定位方法已從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)；定位服務(wù)領(lǐng)域已從導(dǎo)航和測繪領(lǐng)域擴(kuò)展到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的廣闊領(lǐng)域。碎部點(diǎn)的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應(yīng)用。將GPS接收機(jī)與電子全站儀或測量機(jī)器人連接在一起，稱超全站儀或超測量機(jī)器人。它將GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀靈活的三維極坐標(biāo)測量技術(shù)完美結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)無控制網(wǎng)的各種工程測量。水電工程施工區(qū)域大，控制點(diǎn)傳算工作量大，精度衰減快；高山峽谷之中，山脈蜿蜒曲折，造成上點(diǎn)和通視困難；河流阻隔，致使交通不便，前后視須迂同前進(jìn)。利用GPSRTK技術(shù)進(jìn)行碎部點(diǎn)測繪與放樣不需要與基站保持通視，也無需進(jìn)行后視作業(yè)，誤差不累加，精度分布均勻，精度衰減每公里只有l(wèi)mm。10--15km的作業(yè)半徑不需要設(shè)置過渡控制點(diǎn)，更長距離的測繪可通過設(shè)置中繼電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)電測波解決。大幅度地提高工作效率。

4．程序型計(jì)算器輔助計(jì)算技術(shù)

程序型計(jì)算器（如CASIO fx-4800P/fx-4500PA）以其功能強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、方便攜帶的特性受到了各行各業(yè)工程技術(shù)人員的歡迎，尤其是測繪方面的技術(shù)人員進(jìn)行工程放樣計(jì)算的有力工具。水利水電工程龐大而復(fù)雜。工程細(xì)部的放樣往往牽涉到幾十個(gè)公式的數(shù)學(xué)計(jì)算，尤其是在施工現(xiàn)場，嚴(yán)寒、酷暑、噪音、灰塵很難讓人時(shí)刻保持清醒的頭腦，計(jì)算的速度和結(jié)果的正確性大打折扣，嚴(yán)重影響放樣的質(zhì)量和效率。利用編程計(jì)算器事先編制好所需放樣部位的計(jì)算程序，在施工現(xiàn)場最多只需輸入測點(diǎn)三維坐標(biāo)X，Y，Z的數(shù)據(jù)即可迅速計(jì)算出所需要的放樣數(shù)據(jù)，結(jié)果準(zhǔn)確率大大提高。全站儀實(shí)現(xiàn)了測點(diǎn)坐標(biāo)的隨測隨得，編程計(jì)算器實(shí)現(xiàn)了放樣數(shù)據(jù)的即輸即得，大大加快了工程放樣的速度。

5．?dāng)?shù)字化測繪技術(shù)

大比例尺地形圖和工程圖的測繪，是工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作，同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來，形成—個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測圖系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動(dòng)繪制。系統(tǒng)可直接提供圖紙，也可提供電子數(shù)據(jù)，為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。數(shù)字化成圖技術(shù)住現(xiàn)代工程中的應(yīng)用不僅提高了工作效率，并保質(zhì)保量提交成果。僅內(nèi)業(yè)制圖部分可節(jié)約經(jīng)費(fèi)50%，節(jié)約時(shí)間60％。

6． AtuoCAD輔助設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助沒計(jì)(Computer Aid Design簡寫CAD)足20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)型應(yīng)用軟件。如今在各個(gè)領(lǐng)域均得到了普遍的應(yīng)用。它大大提高了工程技術(shù)人員的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp語言，可以編制一些常用的計(jì)算程序，得到定制的計(jì)算結(jié)果。在水利水電工程上有許多體形復(fù)雜的計(jì)算，尤其是各種不同體形銜接處的相交線，需要用空間解析幾何的方法解算。單靠計(jì)算器手工計(jì)算，非常繁瑣，工作量大，準(zhǔn)確性也不好保證，用AutoCAD建立數(shù)字化模型，執(zhí)行點(diǎn)坐標(biāo)查詢功能就可以了。也可以對所編寫的程序的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確性驗(yàn)證。AutoCAD的特性提供了測量內(nèi)業(yè)資料計(jì)算的另外一種全新直觀明了的圖形計(jì)算方法。另一方面是各種工程橫斷面、縱斷面網(wǎng)的繪制，以及斷面面積的計(jì)算和其它一些需要的圖紙的繪制。從而大大減輕我們內(nèi)業(yè)的工作強(qiáng)度和工作量。．

7．?dāng)?shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

攝影測量技術(shù)由于可以提供實(shí)時(shí)的三維空間信息，無需接觸被測物體，以及野外工作量少、效率高和成果品種多等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的應(yīng)用，攝影測量的產(chǎn)品將從影像圖、線劃圖向數(shù)字化系列產(chǎn)品——4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。產(chǎn)品應(yīng)用與服務(wù)領(lǐng)域更廣，并為建立各類專業(yè)信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)保障。在水利水電工程。利用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)可以迅速獲取制作大比例尺影像圖、地形圖、立面圖、等值線圖和斷面圖圖庫，建立DTM(數(shù)字地面模型)和DEM(數(shù)字高程模型)模型數(shù)據(jù)庫，建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)庫。檢查陡坡地段的開挖質(zhì)量和工程竣工部位的形體資料，記錄工程在施工過程中各個(gè)項(xiàng)目地理地貌信息，形成各種數(shù)字信息產(chǎn)品，并可通過網(wǎng)絡(luò)方便快捷、及時(shí)地提供給各個(gè)部門使用。

8．工程測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)

隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，工程測量領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向是：測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化；測量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化；測量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會(huì)化。GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測繪技術(shù)以及先進(jìn)地面測量儀器等將廣泛應(yīng)用于工程測量中，并發(fā)揮其主導(dǎo)作用。

9．結(jié)束語

GPS技術(shù)和其他數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用和推廣已經(jīng)在我國的水利工程測量工作中發(fā)揮了很大的作用，表現(xiàn)出極強(qiáng)的生命力。對于數(shù)字化測量技術(shù)的研究和討論對于水利工程測量工作意義非凡，我們在結(jié)合工程實(shí)際的前提下，應(yīng)當(dāng)多學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)和理論，使我國的測量技術(shù)發(fā)展為世界的尖端。

參考文獻(xiàn)

1. 陳向平 淺議水利工程施工的幾種施工測量技術(shù)[期刊論文]-輕工設(shè)計(jì)2011(3)