Ⅰ 数字化工程测绘信息系统的建设
一、概述
随着测绘科学技术和计算机技术的不断发展,以全球卫星定位(GPS)技术、航空遥感(RS)技术、数字化测图技术、地理信息系统(GIS)和通信网络技术等为代表的现代数字化测绘技术在测绘领域得到了广泛的应用,逐步取代了传统的测绘技术。测绘产业正经历由传统型向现代地理信息产业转化的历史性变革。深圳市的勘察工程测绘工作,为了确保测绘技术的持续发展,积极推广应用新技术、新方法,着力于数字化测绘技术体系的建设,研发完全自主版权的数字化测绘系统,开展CBW-CE掌上电子平板在地形图动态修测中的开发与应用等,使全市的数字化测绘技术达到了新的水平,为工程勘察测绘、地勘行业发展测绘高新技术取得了丰富的经验。
二、数字化测绘技术体系建设
20世纪90年代,深圳市测绘行业紧跟测绘科技的发展步伐,结合深圳市的实际情况,及时进行设备更新,纷纷购置自动化仪器(如GPS、全站仪、数字水准仪等),引进或开发数字测绘所需的软件或系统,积极开展以“3S(GPS、RS、GIS)”为代表的测绘新技术、新方法的推广与应用,逐步用数字化测绘技术和方法取代了传统的常规模拟测量方法和手段,用数字化测绘产品取代了纸质模拟测绘产品,基本建立了以“3S”技术为支撑,“4D”为主要产品形式的数字化测绘技术体系,实现了从传统的模拟测绘向现代数字测绘的跨越式发展。
1993年,深圳市规划国土局组织有关单位对大量1∶1000、1∶2000等比例尺的白纸地形图进行数字化,并把其他测绘数据如各等级控制点成果、地名要素等录入计算机。按分层、分区的原则建立深圳市基础地理信息系统(SUPLIS-GIS)数据库。1996年,SUPLIS-GIS正式建成投入使用。其地理信息包括:覆盖全市2020km2的1∶1000、1∶2000等比例尺地形图数据6870幅及其相对应的DEM数据和图形符号、各等级控制点、各种管线数据、市政道路规划设计和各种地籍管理数据等。SUPLIS-GIS以Intemet技术和网络GIS技术为基础,Oracle数据库存储数据,Arc/info软件进行图形数据管理。它标志着深圳测绘领域已广泛使用GIS技术,不仅实现了地形图、地籍等空间数据的实时、远程交换,为各有关部门的GIS建立和应用提供服务,而且为地形图自身的管理和更新提供了有利的条件,为实现测绘产品数字化奠定了良好的基础和平台。
1995年,深圳市开始采用数字化测图技术进行1∶1000基本地形图测绘,并对全野外数字化测图的技术方法、作业流程、质量控制等进行全面的研究和总结,从而开始了数字化测图技术在深圳的推广与应用,到1997年,数字化测图技术不仅用于1∶1000基本地形图修测,而且普遍应用于城市规划、市政建设以及其他工程测量领域,基本淘汰了传统的模拟测图技术,实现了测图无纸化生产。测绘产品也从纸制模拟成果转变成数字化测绘产品。
1996年,深圳市在全国城市率先采用GPS技术进行城市控制网改造,建立了第一个城市二等GPS基准网,之后,用GPS技术先后施测了覆盖全市的四等GPS网、城市一级导线和城市二级导线,同时用GPS技术为许多重点项目建立了专用GPS控制网,如深圳地铁GPS网、深圳河GPS网等,GPS技术在深圳市得到了广泛的应用,彻底淘汰了三角测量、导线测量等传统控制测量方法。2003年,“深圳市连续运行卫星定位服务系统(是Shenzhen Continuous Operating Reference Stations简称SZCORS)”的成功建立,使深圳市的GPS技术应用进入了一个新的时期。
目前,深圳市测绘业已经完全用数字化测绘技术淘汰了传统的模拟测绘技术,实现了从传统的模拟测绘向数字化测绘的历史性跨越,建立了以“3S”技术、计算机技术、网络通讯技术等为核心的数字化测绘技术体系,完善了与数字化测绘技术相适应的数字化测绘生产体系、数字化测绘产品体系及服务体系、技术标准以及法律法规等。数字化测绘技术和数字化测绘产品在国民经济建设中起着愈来愈重要的作用,数字化测绘体系正向着信息化测绘体系迈进。
三、完全自主版权数字化测绘系统的开发建设
随着数字化测图技术发展的日趋成熟,应用的不断推广、普及,研究的重点逐步从技术方法转向成图软件,深圳市勘察研究院于1996年初成立了数字化测图技术研制组,对全国数字化测图发展现状、软件运用情况等进行调研,结果显示:国内测绘行业还没有一套完整的具有自主知识产权的集内外作业于一体的数字化成图系统,大部分测绘单位使用的成图系统都是直接或间接利用AutoCAD进行二次开发。使用时必须有AutoCAD的支撑,在软件升级、软件维护及应用等方面都受到了很大的制约,同时实现与深圳市规划国土信息中心基础地理信息系统(SUPLIS)的数据交换困难。
开发拥有自主知识产权的软件比利用AutoCAD进行二次开发具有很多优越性,如源程序、数据结构、数学模型等由程序员自己设计,可以方便快速修改、优化系统,完全不受其他系统的限制。同时用户界面及所有命令全部采用中文环境,用户不必掌握英语就能方便灵活地操作。此外根据不同的G IS系统的数据结构要求,研制人员可以有针对性地设计出较完善的接口软件。
1996年下半年研制组以DOS操作系统为开发环境、以面向对象的Borland Pascal 6.0为开发工具,成功地开发了DOS版的CBD数字化成图系统,之后对其进行了多次的升级改进,从1.0版逐步升级到4.0版。1999年开始在CBD系统基础上研制开发测绘e系统,并选用Delphi语言作为开发工具,由于Delphi实际上是Borland Pascal 6.0语言的升级版,因此可充分利用CBD系统已有的算法、数学模型和源程序等,使测绘e系统的开发收到了事半功倍的效果。2000年5月测绘e系统研制成功。
测绘e系统是研制开发的具有自主知识产权的纯国产数字化测图系统,是集各种大比例尺数字化测图、GPS RTK导航与测图、地形图矢量数字化、土方计算、断面测量、专题图制作、PDA掌上平板、地下管网测量等功能于一体的综合数字化测绘系统。它无需AutoCAD的支持,但可与其实现实时通信和数据交换。该系统主要具有以下功能和特点:
1)测绘e系统是一个具有自主知识产权无需AutoCAD支持但又与其实现实时通讯和数据交换、功能齐全的全中文数字化成图系统,系统界面友好,符号、汉字注记采用可视化输入,土石方计算方便简捷,集观测值、线体、文本、符号等于一体的数据图形文件直观、方便,在线地物提示和捕捉,开放式命令结构,实时动态拖曳和实时动态窗口缩放等多项功能使操作简单、直观,容易被测绘技术人员接受。
2)使用等高线无代码自动生成、断开、剪切技术,曲线动态修改技术,可以进行任意大小范围的等高线生成和修改并自动赋属性及代码值。外部无编码可视化输入、内部自动添加技术,预设代码消隐技术,建立并检查拓扑关系以及进行多边形填充等功能,使作业人员无需记忆繁琐复杂的要素代码,容易实现与各种G IS系统的数据接口。
3)全图索引技术,符号与图形数据分开技术,新老图自动分色技术等使数字地形图修测直观、清楚。图廓整饰描述语言用文本方式,生成、编辑十分方便,能够满足各种常规及特殊用图需要。
系统自开发成功以来,已广泛应用于深圳市基本图动态修测、特区内外各种比例尺的市政及施工用图的测绘、土方计算、地下管网测量和各种专题地籍用图等测绘生产领域。
从1996年开始,利用测绘e系统先后完成深圳市罗湖、南山、盐田、龙岗、宝安等地1∶1000地形图数字化修测996幅,实际修测面积约80km2。1999年后,利用系统完成南山区、宝安区、龙岗区等地1∶1000地形图动态跟踪修测12000多福,实际修测面积达1500余平方公里,目前,该系统正继续广泛应用于深圳市的1∶1000数字化地形图动态修测。此外,测绘e系统除用于进行1∶1000基本图修测外,还在1∶500、1∶1000等各种大比例尺城市工程测图中广泛应用,先后完成皇岗路道路改造工程、中心区、西部通道一线口岸、后海海域图,广东L N G项目等1∶500、1∶1000数字化测图项目以及南山区、龙岗区、罗湖区、宝安区等地地下管线探测项目和盐田区地籍调查,福田区下沙、新洲等行政村私房调查以及福田区、南山区多用地籍图编绘等。
四、CHE-CE掌上电子平板在地形图动态修测中的应用
野外数据采集是数字化测图的重要工序之一,直接影响数字化测图的速度、质量等。常规方法有两种:一是全站仪+小型电子手簿(如PC-E500等)配合现场绘制草图;二是全站仪+便携式电脑电子平板。第一种方法界面是字符方式,不能显示大的图形,更谈不上图形编辑,只能实现单一的数据采集。第二种方法可实现“即测即现”,但存在价格昂贵、电源使用时间短、不适宜于环境恶劣的野外作业等不足。如何将两种方法的优点结合起来是测绘科技人员十分关注的问题。
PDA掌上电脑以其功能强、体积小、重量轻、对野外恶劣环境适应强、具有丰富的通信协议及硬件支持、实时通讯技术可实现与各种全站仪的完美结合、性价比高等优势受到测绘界的普遍关注。如何充分利用PDA的资源优势,开发基于PDA掌上电脑的电子平板是测绘界科技人员的梦想。
深圳市勘察研究单位于2001年3月成功开发了基于PDA掌上电脑的测绘e掌上平板CHe-CE系统,该系统可以在野外数据采集时进行实时编辑,实现了便携式电脑电子平板与小巧电子手簿优势的完美结合,成功解决了影响数字化测图技术发展的难题,对数字化测图技术的发展作出了积极的贡献。
PDA掌上平板CHeCH是测绘e系统的子系统,主要用于外业数据采集,能够自动记录观测数据并实时转换为图形,使野外数据采集时可以进行实时可视化编辑,实现了“即测即得”的理想测图模式,成功地解决了野外数据采集时由于采用常规电于手簿配合草图记录与内业编辑分离而容易产生差、错、漏的难题;CHeCE移屏迅速,移屏速度在2s以内;可用内存大,可进行约3M(相当于AutoCAD数据6M)的地形图编辑,同时存贮6~8幅1∶1000地形图。CHeCE实现了与拓普康(Topcon)、徕卡(Leica)、尼康(Nikon)、蔡司(Elta)、宾得(PENTAX)、索佳(SOKKIA)以及南方公司、北京博飞公司等常用全站仪的数据通信。
CHECE掌上电子平板已广泛应用于深圳市1∶1000数字化地形图动态修测,采用CHeCE进行地形图修测时,可将4M(DXF文件约为8M)左右的整幅地形图调入PDA内,对变化部分在PDA上进行删除、显示、修改,现场直接完成新增地物、地貌的修测,回到内部作业后,只需进行简单的整饰即可,极大地减少年了内部作业工作,同时,采用不同的灰度区分新老图,使修测工作一目了然。采用CHeCE修测地形图,真正实现了“即测即现”的理想测图模式,既减少了差、错、漏的发生,又提高了效率、节约了成本。
五、加强测绘企业档案的管理
测绘企业档案是测绘企业生产、技术、科研、经营管理活动过程中形成具有保存价值的数据与成果资料库,它不仅是广大测绘技术人员的劳动成果,而且也是测绘企业的重要资源和宝贵财富。
测绘企业档案的内容主要包括有:大地测量类、摄影测量与遥感类、地形测量类、地图制图与地图印刷类、工程测量类、地籍测绘类、海洋测绘类、境界测绘类、房产测绘类、地质测绘类和测绘管理类等等。
测绘企业档案的建立和利用是企业资料档案管理各个环节中的一个重要部分,是企业档案直接参与企业职能活动间接产生效益的手段。通过企业档案的充分利用,可以为企业的生产、经营与研究提供服务,为社会提供有偿服务,检验收集归档的质量,检验保存和销毁的界线是否恰当,发现企业档案管理工作存在问题并有针对性地加以改正和提高。因此,深圳主要的地质勘查、勘察测绘单位都把测绘档案的建立和利用作为质量管理的一项重要工作。
近年来,深圳各勘察测绘行业都注重积极提高档案管理的现代化水平,广泛利用计算机技术、网络技术、办公自动化设备,实现档案管理现代化与自动化,把企业档案、科技图书、情报资料纳入信息化建设之中,以充分发挥档案资源的作用。
Ⅱ 什么是5G基站,和4G基站有什么区别
Ⅲ 基于3S技术的野外地质调查工作与管理服务关键技术研究的主要任务和技术难点
一、主要研究任务
.1 基于3S技术的野外地质工作管理与服务核心技术综合研究
主要针对数字化野外地质工作管理与服务的相关技术进行集成研究。主要开展3S 技术、北斗技术、IP 卫星应用技术、网格技术、“云”计算技术、网格GIS技术以及上述技术的集成与协同技术的研究;开展北斗一代和北斗二代应用技术的研究,研究和总结满足数字化野外地质调查、管理、服务和应急处置等方面的需求,并提出解决方案。
2.编制“数字化野外地质工作管理与服务技术指南”
该指南涉及的内容包括:基于3S 技术的野外地质工作管理与服务系统的北斗组网、应急服务、实时遥感数据服务、野外地质工作管理与服务系统资源组织、野外地质工作管理与服务系统结点建设等内容。
3.数字化野外地质调查管理服务应用系统和平台开发
基于我国卫星(定位、通讯、遥感)技术、GMSS(Global Mobile Satellite Service)技术、IP卫星技术、网络技术、物联网技术和网格技术,建立基于3S技术的野外地质工作管理与应用服务系统和平台。通过数字地质调查系统和中国地质调查信息网格平台的统一的整合与集成,实现野外作业人员与驻地和野外工作站及大区中心的互联互通,开发应对突发事件野外地质工作管理与服务的功能,全面提升公益性地质调查工作的综合管理能力和水平,主要开发以下几个应用系统。
(1)基于北斗卫星技术的地质调查野外数据采集系统
针对野外工作管理与服务需求,在数字填图系统(RGMap)系统基础上,开发基于双星(国产卫星+GPS)的野外数据采集系统。该系统通过与北斗卫星技术的集成,可收发应急信息、调度信息等服务功能。同时可采用北斗一号和GPS进行定位。
(2)基于综合卫星技术的数字地质调查信息平台
针对野外工作管理与服务需求,在数字地质调查信息平台(DGSInfo)基础上,集成了野外工作管理与服务系统服务平台,该平台除了目前可以满足野外地质人员单用户进行地质填图综合处理需要的所有功能外,还具有如下功能:①能通过北斗卫星保障通信系统,连接野外数据采集器,跟踪野外地质人员轨迹,并能进行应急救援保障和态势管理。②在应急情况下,在驻地或工作站或中心根据数据资源的支持所做出的决策,直接指挥野外人员进行自救或给出最佳处置方案。③借助国土资源应急与远程会商系统的应用环境,搭建野外应急无线单兵传输系统,实现与结点大数据量地质矿产调查和数据服务实时传输,并自动整合在统一空间中。④与中国地质调查信息网格平台互联互通。可获取平台提供的十大基础数据库及其他结点发布的数据。⑤从遥感结点获取实时的遥感数据。
(3)基于通讯卫星技术应用野外地质工作管理与服务网格平台
针对野外工作管理与服务需求,在中国地质调查信息网格平台(GSIGrid)基础上进行扩展。主要扩展功能如下:①可在任一结点(如:拉萨、西宁、乌鲁木齐等3个野外站(或地调院)以及成都、西安、沈阳地调中心和北京中心与具有野外卫星数字化填图系统的地质人员建立连接,并同一时间跟踪不少于1000个移动目标的轨迹与通讯,并能与结点、野外驻地结点与移动目标的互动,实现生产调度和管理服务。②利用IP卫星技术,对连入中国地质调查信息网格平台的结点可共享数据资源、硬件资源和软件资源,野外移动结点可利用主结点的资源进行相关的计算并返回结果,也可以直接传输双方所需的数据资源,进行专家会诊,也可完成生产管理等工作。③在突发事件发生时,可根据地质调查遥感卫星数据服务系统给出的事发地点,在结点的平台上自动发现不同分辨率遥感数据,为突发事件应急处置的管理、服务与决策提供数据支持。④与数字地质调查系统共享与协同,并互联互通,提升了通信能力和服务能力在野外工作管理方面的应用。⑤基于3S 技术的野外地质工作在应急救援保障处置方案、态势管理、生产调度等管理功能。⑥通过数字地质调查平台、中国地质调查信息网格平台与IP卫星技术的集成,异地动态完成部分野外数据的检查、及时动态评价填图质量及重大问题的会诊,大大地提高了地质专家的使用率和质量监控的时效性。⑦借助国土资源应急与远程会商系统的应用环境,通过中国地质调查信息网格,实现野外应急无线单兵与结点的传输系统与天地一体的野外地质工作管理与服务网格平台互连互通。⑧条件成熟时可开展通信控制流程-点对点方式、专线方式的应用。
(4)地质调查遥感卫星实时数据服务系统
在应急状态下可以快速获取用户需要的空间范围内的遥感数据,进行快速处理后生成基础遥感影像产品,并在地调专网环境下的门户网站的后台功能中提供访问接口。用户可以在地调专网环境下下载至其所在结点,支持从该结点通过IP卫星传送至移动驻地。
4.蓝牙北斗数据接入器产品研发
开发重量轻体积小功能强的通讯装置,并与野外数字地质调查系统的集成;可采用双星定位及北斗通信技术综合应用。集成研发符合野外地质调查特点的、可实现北斗卫星定位、通信、导航等功能的蓝牙北斗数据接入器产品开发。根据野外地质调查需求,重点是改变原来体积大、重量大不利于野外应用的情况,开发集成小、轻、灵敏度高的蓝牙北斗数据接入器,保证技术指标符合野外地质调查应用,经济指标满足推广应用。
5.构建野外地质工作管理与服务网格体系
初步形成拉萨、西宁、乌鲁木齐等3个野外站(或地调院)以及成都、西安和沈阳地调中心、北京等地网格结点,全面部署基于3S技术的野外地质工作管理网格平台,并对所辖的地勘队伍进行野外地质调查工作管理和服务、结点资源服务、管理调度、应急救援保障和态势管理等方面的示范,建立野外工作管理、信息服务、应急响应3 种工作模式。
二、主要技术难点和问题
1.一体化的数字化野外地质工作管理与服务信息化体系架构尚未建立
在基于我国卫星(定位、通讯、遥感)技术、GMSS技术、IP卫星技术、网络技术和网格技术的研究基础上,编制数字化野外地质工作管理与服务技术指南,重点是建立基于3S技术的野外地质工作管理与服务系统的北斗组网、应急服务、实时遥感数据服务,野外地质工作管理与服务系统资源组织、野外地质工作管理与服务系统结点建设等内容。由于野外地质调查工作结构复杂(任务类型多、工作地区的人员隶属单位复杂、通讯条件差、服务需求不确定性),特别是一体化的数字化野外地质工作管理与服务信息化体系架构尚未建立。
2.四级组网体系在野外地质工作管理、服务与应急系统的架构一致性、协同性是一个难点
建立基于3S技术一体化的野外地质工作管理、服务与应急架构。涉及当今前沿技术,如网格GIS技术、网格技术、云服务等技术。如何把野外移动人员、野外驻地营地、属地化的地质调查院、大区中心以及北京组成的5层应用层与基于3S 技术一体化的野外地质工作管理、服务与应急系统的架构一致性、协同性是一个难点。
3.基于网格技术的移动结点与静态结点资源的互联互通技术
基于网格技术的移动结点与静态结点资源的互联互通技术。技术难点:①基于经济与技术双指标的考衡,建立满足野外地质调查工作需求的复杂北斗组网(动态与静态)技术。②结合卫星IP 网络传输解决方案,特别是借助国土资源应急与远程会商系统的环境,搭建具有大数据量实时传输特点的数字地质调查信息平台(DGSInfo)和野外地质工作管理与服务网格平台(GSIGrid)。重点是解决野外数据结点可以快捷、准确无误地连接到不同的专业网络系统中。③实时基础遥感影像数据库(大比例尺与小区域)、业务专题服务库和作业管理库3类主库及野外信息的共享和协同。④能在最短的时间内遍历100个以内目标。实现生产调度和应急事件处置。
4.野外工作管理、信息服务、应急响应三种工作模式的关键技术
加强野外工作管理、信息服务、应急响应三种工作模式的关键技术:①根据野外地质调查人员的应急请求,首先能够从数字地质调查平台、中国地质调查信息网格平台与IP卫星的配合,提供必要的地质数据、遥感数据、地理信息等数据,快速地为决策提供所需信息。②驻地平台可同时监控l0~20个移动地质员目标,项目工程师可掌握每个移动目标的态势,及时究偏或调整野外设计路线。并在应急状况下,可自动找出离请求目标最近目标、进行救援。③通过数字地质调查平台、中国地质调查信息网格平台与IP 卫星技术的集成,实现野外驻地与地调中心或地调院总部的互通,完成部分野外数据的检查、及时动态评价填图质量及重大问题的会诊,大大地提高地质专家的使用率和质量监控的时效性。
5.基于网络(格)技术的地质三维空间信息服务技术
基于网络(格)技术的地质三维空间信息服务技术的研究,包括网络三维地球模型(与天地图数据的共享)、海量地理信息的存储与管理、三维空间信息建模及可视化、三维空间信息高效传输与分析机制、网络三维空间信息服务技术的研究,为野外地质工作管理与服务的表现形式提供支撑。
6.通讯装置——蓝牙北斗数据接入器产品研发
开发重量轻、体积小、功能强的接收与通讯装置——蓝牙北斗数据接入器产品,并与野外数字地质调查系统、中国地质调查信息网格平台与网格体系的集成,实现无人艰险工作区的信息互联互通。
Ⅳ 如何使用地勘软件将建筑布局图绘制成建筑平面图
1、根据《建筑地基基础设计规范》,以前用来标注钻孔,是钻孔的意思,来自俄文;新规范改为ZK。2、工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件