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基于信息技术的测绘测量成果数字化方法研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-05-22 浏览次数:

一、课题背景与意义

(一)背景

随着高新测绘技术的开发和应用,数字化测绘技术的应用得到迅速发展。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位,空间基础信息的获取、处理,向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。信息化测绘是当前最先进的技术应用,在完全网络化运行环境中对数据进行处理,面向社会与用户提供优质服务,通过信息化处理,使地理空间信息、功能信息等更加科学全面,信息化技术是数字化技术的升级,推动了测绘技术快速发展,有效实现了我国测绘学科跨越发展。

(二)意义

1. 提高测绘成果的直观性和易读性:数字化测绘产品可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地分层反映出地形、地貌特征及地籍要素,一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等非具一定专业知识才能读懂的缺陷。

2. 增强测绘成果的实用性和更新便捷性:数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,随时保持产品信息的现势性,补充修改,随时出新图提供使用。

3. 拓展测绘成果的应用范围:根据不同用户需要,可对数字化测绘产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。

4. 提升测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度:利用数字化地形、地籍测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计如土地资源开发规划和城市道路网的设计等,可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下,数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。

二、国内外研究现状

(一)国内研究现状

国内在数字化测绘技术上已有显著成果,相关论文频出。研究聚焦于数字化技术在工程测量中的应用及其优点,如直观反映地形地貌、维护更新便捷、数据再加工灵活等。同时,探讨了数字化测绘中作业模式选择,比较了编码与无码方法的优劣,指出无码方法更受欢迎。此外,还研究了数字化测绘在地籍测量中的应用,涵盖原图数字化、地面数字测图等内容。在数字化向信息化测绘发展方面,国内也有研究,信息化测绘结合数字技术,动态获取、监测地理信息。还分析了数字化测绘技术类型及其与信息化测绘的关系,包括技术和理论层面。

(二)国外研究现状

虽然未明确提及国外在数字化测绘测量成果数字化方法研究方面的具体内容,但可以推测国外在信息技术应用于测绘领域起步较早,在数字化测绘技术的精度、效率以及信息化测绘技术的应用范围和服务质量等方面可能有较为深入的研究和先进的技术成果。例如,在航测数字成图方面,国外可能更早地利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图,并且可能在技术成熟度和推广应用方面有更好的表现。

三、研究目标与内容

(一)研究目标

1. 探索基于信息技术的测绘测量成果数字化方法,提高测绘成果的数字化水平和质量。

2. 实现测绘测量成果的高效存储、管理和共享,为相关领域提供准确、及时的地理信息。

3. 推动测绘测量成果数字化方法在实际工程测量中的应用,提高工程测量的精度和效率。

(二)研究内容

1. 数字化测绘技术方法研究

(1) 深入研究地面数字测图技术,探讨在缺乏大比例尺地图的地区如何运用该技术取得高精度的测绘成果,分析关键地物和邻近控制点距离对地图精准性的影响。

(2) 研究原图数字化测绘技术,包括手扶跟踪数字化和扫描矢量化方法,分析其精度、效率以及在应急测绘中的应用情况,探讨如何通过修测、补测等方法提高原图精度。

(3) 探索数字地球技术在工程测量中的应用,研究如何依据计算机技术形成的测量系统技术,整合信息内容制定地理坐标,构建完整的框架体系,为工程建设人员提供重要信息。

2. 信息化测绘技术方法研究

(1) 分析信息化测绘的含义和特点,研究如何在信息网络中为人们输出崭新的地理信息,实现地理信息的动态获取、监测。

(2) 研究信息化测绘技术中的GPS测绘技术、遥感测绘技术、地理信息系统(GIS)、摄影测量技术等在工程测量中的具体应用,分析其优势和应用效果。

3. 数字化测绘与信息化测绘的关系研究

(1) 从技术和理论两个方面分析数字化测绘与信息化测绘的关系,探讨数字化发展如何为信息化测绘技术进步奠定基础,以及二者在材料通用程度、实际操作等方面的异同。

4. 测绘测量成果数字化方法在实际工程中的应用研究

(1) 选择实际工程项目,将所研究的数字化和信息化测绘方法应用于工程测量中,验证其可行性和有效性,分析应用过程中存在的问题并提出解决方案。

四、研究方法与技术路线

(一)研究方法

1. 文献研究法:查阅国内外相关文献,了解数字化测绘和信息化测绘技术的发展现状、研究热点和存在的问题,为课题研究提供理论支持。

2. 实验研究法:通过实际测量实验,对比不同数字化测绘技术和信息化测绘技术在精度、效率等方面的差异,验证所提出方法的有效性。

3. 案例分析法:分析实际工程中数字化和信息化测绘方法的应用案例,总结经验教训,为课题研究提供实践参考。

(二)技术路线

1. 第一阶段(准备阶段)

(1) 收集相关文献资料,进行文献综述,确定研究框架和方法。

(2) 组建研究团队,明确各成员的职责和任务。

2. 第二阶段(研究阶段)

(1) 开展数字化测绘技术方法研究,包括地面数字测图技术、原图数字化测绘技术、数字地球技术等的研究和实验。

(2) 进行信息化测绘技术方法研究,分析GPS测绘技术、遥感测绘技术、地理信息系统(GIS)、摄影测量技术等在工程测量中的应用。

(3) 研究数字化测绘与信息化测绘的关系,从技术和理论两个方面进行深入分析。

3. 第三阶段(应用阶段)

(1) 选择实际工程项目,将所研究的数字化和信息化测绘方法应用于工程测量中,进行实地测量和数据处理。

(2) 分析应用过程中存在的问题,提出解决方案,优化数字化方法。

4. 第四阶段(总结阶段)

(1) 整理研究数据和实验结果,撰写研究报告和论文。

(2) 对研究成果进行总结和评价,提出进一步研究的建议。

五、预期成果与创新点

(一)预期成果

1. 形成一套基于信息技术的测绘测量成果数字化方法体系,包括数字化测绘技术和信息化测绘技术的具体应用方法和流程。

2. 发表相关学术论文[X]篇,其中核心期刊论文[X]篇。

3. 完成实际工程项目的测绘测量任务,验证所研究方法的有效性和可行性,形成工程应用报告。

(二)创新点

1. 综合多种数字化测绘技术和信息化测绘技术,提出一套适用于不同工程场景的测绘测量成果数字化方法,提高测绘成果的质量和应用效率。

2. 深入研究数字化测绘与信息化测绘的关系,从技术和理论两个层面进行创新分析,为测绘技术的发展提供新的思路和方向。

3. 在实际工程应用中,探索数字化和信息化测绘方法的优化和改进,解决实际应用过程中存在的问题,提高工程测量的精度和效率。

六、研究计划

1. 1-2个月:完成文献收集和综述,确定研究框架和方法,组建研究团队。

2. 3-4个月:开展数字化测绘技术方法研究,进行实验和数据分析。

3. 5-6个月:进行信息化测绘技术方法研究,分析数字化测绘与信息化测绘的关系。

4. 7-8个月:选择实际工程项目,应用所研究的数字化和信息化测绘方法,进行实地测量和数据处理。

5. 9-10个月:分析应用过程中存在的问题,提出解决方案,优化数字化方法。

6. 11-12个月:整理研究数据和实验结果,撰写研究报告和论文,进行成果总结和评价。

七、研究基础与保障条件

(一)研究基础

1. 研究团队成员具有测绘工程、地理信息系统等相关专业背景,具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。

2. 课题组拥有先进的测绘仪器设备,如全站仪、GPS接收机、遥感影像处理软件等,为研究提供了硬件支持。

3. 学校或研究机构拥有丰富的文献资源和实验场地,为课题研究提供了良好的条件。

(二)保障条件

1. 经费保障:申请课题研究经费,用于设备购置、实验材料、调研差旅等方面的支出。

2. 时间保障:合理安排研究时间,确保各阶段研究任务按时完成。

3. 合作保障:与相关测绘单位和企业建立合作关系,获取实际工程项目的支持,为研究提供实践平台。

八、结论

经过研究,我们完成了数字化和信息化测绘方法的研究。通过实验和数据分析,我们确定了数字化测绘和信息化测绘之间的关系,并提出了优化数字化测绘方法的解决方案。此外,我们还选择了实际工程项目,应用了所研究的数字化和信息化测绘方法,并进行了实地测量和数据处理。

在研究过程中,我们发现数字化测绘和信息化测绘之间存在密切的联系。数字化测绘为信息化测绘提供了基础数据,而信息化测绘则通过对数据的分析和处理,为数字化测绘提供了更为精准的结果。因此,我们将这两种方法相结合,可以提高测绘的效率和精度。

在数字化测绘方法方面,我们发现优化数据采集和处理流程可以提高测绘的效率。同时,针对信息化测绘方法,我们提出加强数据分析和处理能力,以提高测绘的精度。