時(shí)間：2023-03-22 17:32:37
導(dǎo)語(yǔ)：在精密測(cè)量技術(shù)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：水準(zhǔn)測(cè)量；高程；數(shù)字水準(zhǔn)儀；限差
中圖分類(lèi)號(hào)： P216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1前言
在以往的水準(zhǔn)測(cè)量工作中，只能使用光學(xué)精密水準(zhǔn)儀，而且操作過(guò)于繁多，外業(yè)工作量大，數(shù)據(jù)需要人工記錄，受人為因數(shù)干擾較大。并且內(nèi)業(yè)計(jì)算量多，平差計(jì)算復(fù)雜。近幾年，隨著電子、信息、電子計(jì)算機(jī)和空間科學(xué)的飛快發(fā)展，數(shù)字水準(zhǔn)儀以其自動(dòng)化程度高、功能全、使用方便、高精密度以及良好的可靠性逐步替代精密光學(xué)水準(zhǔn)儀在國(guó)家高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量和高精度的工程測(cè)量中被廣泛使用。
隨著科技的發(fā)展，GPS(全球定位系統(tǒng))和全站儀技術(shù)的也發(fā)展迅速，GPS和全站儀已經(jīng)逐步進(jìn)入水準(zhǔn)測(cè)量的領(lǐng)域中，在低等級(jí)水準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量和碎步測(cè)量中占有一席之位，但是在國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量和高精度的工程測(cè)量中，GPS和全站儀卻不能夠替代精密光學(xué)水準(zhǔn)儀，因?yàn)镚PS和全站儀水準(zhǔn)測(cè)量的精密度完全達(dá)不到規(guī)范和技術(shù)的要求，遠(yuǎn)底于光學(xué)精密水準(zhǔn)儀。但是數(shù)字水準(zhǔn)儀器的精度要遠(yuǎn)高于光學(xué)精密水準(zhǔn)儀器，數(shù)字水準(zhǔn)儀的出現(xiàn)，完全打破了數(shù)字測(cè)量?jī)x器不能進(jìn)入高精度水準(zhǔn)測(cè)量的界限。
2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸
2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集
為了驗(yàn)證數(shù)字水準(zhǔn)儀器能夠進(jìn)行二等水準(zhǔn)測(cè)量 ，在測(cè)量的前期工作中，圍繞學(xué)校進(jìn)行踏勘，選擇合適的點(diǎn)位作為水準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)水準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)（如圖2.1）。假設(shè)出起始水準(zhǔn)點(diǎn)的高程坐標(biāo)作為已知坐標(biāo)，使用拓?fù)淇礑L―102型電子水準(zhǔn)儀進(jìn)國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量，按閉合水準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)的路徑完成數(shù)據(jù)采集。在使用拓?fù)淇惦娮铀疁?zhǔn)儀之前應(yīng)進(jìn)行一些功能設(shè)置，進(jìn)行二等水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)選擇采用N次水準(zhǔn)測(cè)量，指的是多次進(jìn)行中絲讀數(shù)。然后取多次讀書(shū)平均值，在進(jìn)行實(shí)測(cè)時(shí)N設(shè)置為2 次，并將儀器的讀數(shù)選擇精確型，既最小讀數(shù)為0.1mm，在輸入測(cè)站限差為0.6 mm，就可以開(kāi)始數(shù)據(jù)采集的工作。
圖2.1 水準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)圖
2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的傳輸
當(dāng)外業(yè)數(shù)據(jù)采集完畢后，要將數(shù)據(jù)整理傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)，要把電子水準(zhǔn)儀內(nèi)存中的數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行設(shè)置通訊參數(shù)設(shè)置，波特率一般設(shè)置為9600，奇偶性一般設(shè)置為無(wú)檢驗(yàn)，回車(chē)換行設(shè)置為On。
3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和成果
3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理
為了驗(yàn)證使用數(shù)字水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量能夠達(dá)到國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的要求，其測(cè)量結(jié)果整理如下：
表 3.1 水準(zhǔn)測(cè)量往測(cè)成果表
表 3.2 水準(zhǔn)測(cè)量返測(cè)成果表
表 3.3 測(cè)站邊長(zhǎng)成果表
3.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
在水準(zhǔn)測(cè)量中，檢驗(yàn)水準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)是否合格，要符合其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（如表3.4）。
表3.4 二等水準(zhǔn)測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)
視距長(zhǎng)度(m) 前后視距差(m) 往返測(cè)高差之差(mm) 路線(xiàn)閉合差（m）
注：R為檢測(cè)測(cè)段長(zhǎng)度，km；
L為路線(xiàn)長(zhǎng)度，km。
在二等水準(zhǔn)測(cè)量中，視距長(zhǎng)度和前后視距差有嚴(yán)格的限定。為檢驗(yàn)視距和前后視距差是否符合測(cè)量精度，將其列出（如表3.5）。
表3.5 水準(zhǔn)測(cè)量前后視距差
注：表中的前后視距為平均值
由表3.5得知，前后視距差的最大值為0.9765m，小于精度標(biāo)準(zhǔn)1m，說(shuō)明前后視距差符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求；視距的最大值為44.720m，小于精度標(biāo)準(zhǔn)50m，也符合要求。
在二等水準(zhǔn)測(cè)量中，往返測(cè)高差之差限差的檢查也很重要，為了檢測(cè)往返測(cè)高差之差是否符合精度要求，將高差之差計(jì)算結(jié)果和限差列出表格作比較（如表3.6）。
表3.6 往返測(cè)高差之差檢核表
注：表中高差取兩點(diǎn)間的絕對(duì)值
由表3.6可以看出，往返測(cè)高差之差小于限定誤差，說(shuō)明其精度符合要求。
當(dāng)上述水準(zhǔn)測(cè)量的精度檢驗(yàn)完畢后，應(yīng)檢測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量的閉合差，利用公式（3.1）和公式（3.2）來(lái)計(jì)算（其中L為路線(xiàn)長(zhǎng)度）。
（3.1）
(3.2 )
由公式3.1計(jì)算得出閉合差=2.575mm，容許閉合差=4.337mm，
4 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)字水準(zhǔn)儀在進(jìn)行高等級(jí)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的方法和步驟同光學(xué)精密水準(zhǔn)儀是一致的，但是其外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理的工作效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光學(xué)精密水準(zhǔn)儀。用其進(jìn)行高等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量，消除或削弱了許多誤差，提高了測(cè)量工作的效率，而且較光學(xué)水準(zhǔn)儀測(cè)量時(shí)的工作人員少，節(jié)省了人力資源。
參考文獻(xiàn)
[1] 周祖淵.電子數(shù)字式水準(zhǔn)儀的性能及測(cè)量原理[N].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2005-2(B1)：1-2.
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[4]蔡林,杜柏利.精密水準(zhǔn)測(cè)量以及ISO規(guī)范[EB/OL]. 200.200.0.254/kns50/.
論文摘要：介紹了一種在玻璃基板上切割V型槽并對(duì)V型槽纖芯距進(jìn)行高精度測(cè)量的光纖偏振光干涉儀，該系統(tǒng)包括光源、偏振器、偏振控制器、波片、自聚焦透鏡和探測(cè)器組成，并對(duì)這種光纖傳感器原理進(jìn)行分析。其理論上其測(cè)量精度可達(dá)到0.01nm，很好地解決了實(shí)際生產(chǎn)中高精度的非接觸在線(xiàn)檢測(cè)，并滿(mǎn)足了光通信行業(yè)對(duì)V型槽纖芯距的實(shí)際要求。
引言
在光通信纖維陣列用玻璃基板上刻高精度V型槽（通用型槽間距即纖芯距為127±0.5um和250±0.5um）的關(guān)鍵技術(shù)被日韓等少數(shù)國(guó)家壟斷，國(guó)內(nèi)使用的光纖陣列用V型槽基板均需要依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴，嚴(yán)重制約了我國(guó)光纖到戶(hù)（FTTH）工程的進(jìn)程。而光通信纖維陣列用V型槽基板是光纖到戶(hù)工程中必不可少的光器件，主要用于對(duì)光纖精確定位生產(chǎn)各種銜接光纖干線(xiàn)與家用光纖之間的信號(hào)傳輸?shù)墓馄骷?/p>
日本在光通信纖維陣列用V型槽基板的加工設(shè)備開(kāi)發(fā)上起步較早，也具有較為成熟的技術(shù)方案。目前，日本等國(guó)家生產(chǎn)光通信纖維陣列用V型基板全部采用高精度的專(zhuān)用切割機(jī)，而此類(lèi)設(shè)備日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)實(shí)施禁運(yùn)，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)與機(jī)構(gòu)也曾嘗試對(duì)此方面進(jìn)行研究，皆因?yàn)榧夹g(shù)難度較高，而最終以失敗告終，因此在國(guó)內(nèi)尚屬于空白。
在先進(jìn)的生產(chǎn)制造過(guò)程中，非接觸的在線(xiàn)檢測(cè)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在線(xiàn)檢測(cè)的對(duì)象在被測(cè)過(guò)程中是不斷變化著的，因此對(duì)檢測(cè)傳感器不僅要求其精度高、穩(wěn)定可靠、有良好的動(dòng)態(tài)性能、能對(duì)快速信號(hào)實(shí)時(shí)響應(yīng)監(jiān)控，而且一般要非接觸式測(cè)量，并便于安裝。
本文提出一種新型的光纖偏振光干涉儀，它將偏振光干涉技術(shù)和光纖傳感技術(shù)相結(jié)合，能對(duì)玻璃基板V型槽的纖芯距進(jìn)行高精度的在線(xiàn)檢測(cè)的非接觸測(cè)量。
1、實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)
即
該線(xiàn)偏振光 的偏振方向與x軸夾角為 。
（1）
被測(cè)物位移變化一個(gè)波長(zhǎng)則合成光的偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng)了角。因此，通過(guò)檢測(cè)出偏振方向角，即可得到位移。所以，可將干涉儀的位移測(cè)量精度，由一般檢測(cè)干涉條紋的位相細(xì)分轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測(cè)偏振光的偏振方向角的角度細(xì)分；而檢測(cè)角度細(xì)分要比檢測(cè)位相細(xì)分精度高，從而可得到較高的測(cè)量精度。
由式(1) 可得位移的變化量。如，當(dāng)角度檢測(cè)精度時(shí)，則可測(cè)得位移精度；而當(dāng) 時(shí)，則 ，因此光纖偏振光干涉儀可以具有很高的靈敏度和精度。
2、 測(cè)量實(shí)例及結(jié)果
轉(zhuǎn)貼于
本項(xiàng)目結(jié)合光學(xué)精密測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)通用切割機(jī)主軸的精確定位，通過(guò)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的工作平臺(tái)，選用硬度合適的刀具，選擇最佳的切削參數(shù)，完成V形槽的亞微米超精密機(jī)械加工，盡可能減少由于機(jī)械方面引起的切割誤差。
實(shí)際切割原理如圖2所示，在實(shí)際中，算機(jī)通過(guò)控制偏振角度 的值來(lái)控制刀移動(dòng)的位置來(lái)實(shí)行對(duì)玻璃基板上對(duì)V槽纖芯距的切割。實(shí)際切割的產(chǎn)品如圖3所示。該圖是8通道纖芯距為250um的V型槽的放大圖。
如圖4是計(jì)算機(jī)顯示屏顯示的控制情況。從圖可以看出，該系統(tǒng)可以很好地監(jiān)控實(shí)際加工情況。
3、 結(jié)論
本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于邁克爾遜干涉儀實(shí)時(shí)測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)用于玻璃基板V型槽加工的實(shí)時(shí)檢測(cè)中，有效地保證的光通信用玻璃基板V型槽的精度要求，并在國(guó)內(nèi)率先批量生產(chǎn)出高良率的光纖通信用玻璃基板V型槽，有利于推動(dòng)我國(guó)光纖到戶(hù)工程。
參考文獻(xiàn)
[1]胡永明. 全保偏光纖邁克爾遜干涉儀[J]。中國(guó)激光，1997 ，24 (10) :892 - 894
我國(guó)應(yīng)該抓住這一機(jī)遇，大力推進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位學(xué)科的發(fā)展，為培養(yǎng)大量高精尖專(zhuān)業(yè)人才，爭(zhēng)奪衛(wèi)星導(dǎo)航與定位國(guó)際市場(chǎng)奠定良好基礎(chǔ)。本文旨在調(diào)研國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)內(nèi)外最具代表性的高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析，為我國(guó)該學(xué)科的發(fā)展提出了若干建議。
一、引言
衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)是利用各種用戶(hù)終端接收由衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)播發(fā)的、并沿著視線(xiàn)方向傳送的信號(hào)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航、定位和授時(shí)。將衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)與傳統(tǒng)的導(dǎo)航定位技術(shù)相比較可知，衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)具有高時(shí)空分辨率、全天候、連續(xù)地提供導(dǎo)航、定位和定時(shí)的特點(diǎn)。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，已經(jīng)成為當(dāng)今世界高技術(shù)群中對(duì)現(xiàn)代社會(huì)最具影響力的技術(shù)之一，并且已然滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用于海上艦船、陸地車(chē)輛、航空與航天飛行器的導(dǎo)航，以及大地測(cè)量、石油勘探、精細(xì)農(nóng)業(yè)、精密時(shí)間傳遞、地球與大氣科學(xué)研究以及移動(dòng)通信等多領(lǐng)域。未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)將進(jìn)入以保障地球系統(tǒng)環(huán)境安全、發(fā)展戰(zhàn)略性新興空間信息產(chǎn)業(yè)、探索地球系統(tǒng)的新階段。
衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)是事關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、國(guó)家科技進(jìn)步、國(guó)家安全等方面的綜合技術(shù)領(lǐng)域，是國(guó)家科技實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志之一[1]。世界主要軍事大國(guó)以及經(jīng)濟(jì)體都競(jìng)相發(fā)展獨(dú)立自主的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)，包括：美國(guó)的GPS(Global Positioning System)、俄羅斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System)，歐盟的GALILEO(Galileo Navigation Satellite System)以及中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS(BeiDou Navigation Satellite System)。
當(dāng)前，衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)正在從單一的GPS時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘈亲⒋婕嫒莸腉NSS新時(shí)代，衛(wèi)星導(dǎo)航體系全球化和增強(qiáng)多?；?從以衛(wèi)星導(dǎo)航為應(yīng)用主體轉(zhuǎn)變?yōu)镻NT(定位、導(dǎo)航、授時(shí))移動(dòng)通信和Internet等信息載體融合的新階段。BDS的逐步建成為我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了良好契機(jī)[2]。我國(guó)應(yīng)該抓住這一機(jī)遇，大力推進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展，為培養(yǎng)大量高精尖專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，爭(zhēng)奪衛(wèi)星導(dǎo)航與定位的國(guó)際市場(chǎng)奠定良好基礎(chǔ)。本文旨在調(diào)研國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)內(nèi)外最具代表性的高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析，為我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)學(xué)科的發(fā)展提出若干建議。
二、衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)學(xué)科發(fā)展
目前，國(guó)內(nèi)研究衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)的高校和機(jī)構(gòu)主要包括：武漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中南大學(xué)、河海大學(xué)、山東科技大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、上海天文臺(tái)、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院和中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所等[3，4]。本文以武漢大學(xué)作為國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位學(xué)科的研究代表。武漢大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究中心始建于1998年，以建設(shè)世界一流學(xué)科為目標(biāo)，經(jīng)過(guò)十余年的努力，在衛(wèi)星導(dǎo)航及相關(guān)領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛深入的研究，為我國(guó)自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的新技術(shù)、新方法和新應(yīng)用的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。
目前已建成亞洲唯一的國(guó)際IGS分析中心、國(guó)際IGS數(shù)據(jù)中心，全球連續(xù)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)(IGMAS)數(shù)據(jù)中心以及武漢大學(xué)北斗試驗(yàn)跟蹤網(wǎng)。發(fā)表高水平SCI論文數(shù)量也與日俱增，包括《Journal of Geophysical Research》、《Journal of Geodesy》和《GPS Solution》等。每年培養(yǎng)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位的碩士研究生、博士研究生達(dá)到兩百余人。為了實(shí)現(xiàn)世界一流學(xué)科建設(shè)的目標(biāo)，需要以世界領(lǐng)先學(xué)科為標(biāo)桿，通過(guò)與世界領(lǐng)先學(xué)科的對(duì)比與分析，找出本學(xué)科發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和不足，明確發(fā)展定位。為此，我們深入調(diào)研了澳大利亞新南威爾士大學(xué)和美國(guó)麻省理工學(xué)院的測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，從人才培養(yǎng)、隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究、國(guó)際交流、社會(huì)服務(wù)幾個(gè)方面進(jìn)行了全方位的對(duì)比分析。
(一)澳大利亞新南威爾士大學(xué)
澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)測(cè)量與空間信息工程系成立于1960年，隸屬于土木與環(huán)境工程學(xué)院，該學(xué)院在2012-2014年QS世界大學(xué)學(xué)科排名中位列前20。測(cè)量與空間信息工程系是世界一流的大地測(cè)量與衛(wèi)星導(dǎo)航研究團(tuán)隊(duì)，是澳大利亞排名第一的地球觀(guān)測(cè)研究機(jī)構(gòu)。測(cè)量與空間信息工程系以GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航定位為主要研究方向，在衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)和信號(hào)處理算法、組合導(dǎo)航、室內(nèi)導(dǎo)航、遙感技術(shù)及應(yīng)用等領(lǐng)域具有雄厚的實(shí)力。主要的研究方向包括：多GNSS系統(tǒng)導(dǎo)航定位、衛(wèi)星接收機(jī)設(shè)計(jì)和信號(hào)處理算法、多傳感器融合算法及應(yīng)用、室內(nèi)定位、大地測(cè)量參考框架、遙感技術(shù)與應(yīng)用以及激光雷達(dá)測(cè)量等。該系現(xiàn)有1名教授，3名副教授和4名高級(jí)講師，其中Rizos教授在2011年當(dāng)選為國(guó)際大地測(cè)量學(xué)會(huì)(IAG)主席。
為大地測(cè)量研究以及應(yīng)用領(lǐng)域培養(yǎng)了大量?jī)?yōu)秀的人才，現(xiàn)有在讀博士研究生33名。該系自1960年成立之日起，便與美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等著名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)部門(mén)建立了長(zhǎng)期的、廣泛的國(guó)際合作關(guān)系。2010年以來(lái)，共450余篇，其中SCI論文近200篇。培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的博士和碩士畢業(yè)生，獲得了許多學(xué)生獎(jiǎng)，同時(shí)畢業(yè)生受到用人單位的一致好評(píng)。導(dǎo)航定位領(lǐng)域的畢業(yè)生中，許多已經(jīng)成為澳大利亞最多產(chǎn)、最有創(chuàng)新能力和最有影響力的研究人員。
(二)美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)
美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)系隸屬于地球、大氣和行星科學(xué)學(xué)院，該學(xué)院在地質(zhì)、地球物理等領(lǐng)域有百余年的悠久歷史。該系主要研究方向包括：衛(wèi)星精密定位定軌理論、方法和軟件、地殼形變監(jiān)測(cè)、激光測(cè)高、地球內(nèi)部構(gòu)造等?，F(xiàn)有研究和教學(xué)人員10人，為大地測(cè)量領(lǐng)域培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才，很多已經(jīng)成為了本學(xué)術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)系是世界著名GNSS高精度數(shù)據(jù)處理軟件GAMIT的主要研發(fā)機(jī)構(gòu)，過(guò)去二十余年GAMIT軟件在衛(wèi)星精密定軌定位、地殼形變監(jiān)測(cè)、地球環(huán)境變化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了大量的成果。上世紀(jì)90年代，以該系為依托建立了IGS分析中心(MIT)，為IGS提供精密的GNSS產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量長(zhǎng)期位列各分析中心前茅，為推動(dòng)GNSS技術(shù)在精密導(dǎo)航定位領(lǐng)域的應(yīng)用做出了突出貢獻(xiàn)。美國(guó)麻省理工學(xué)院的在GNSS數(shù)據(jù)分析方面研究處于世界領(lǐng)先水平。
與上述兩個(gè)研究機(jī)構(gòu)相對(duì)比可知，武漢大學(xué)在衛(wèi)星導(dǎo)航定位研究方向方面，相對(duì)全面;在研究的深度方面，與澳大利亞新南威爾士大學(xué)水平相當(dāng)，與美國(guó)麻省理工學(xué)院相比還有一些距離;從辦學(xué)規(guī)模來(lái)看，武漢大學(xué)優(yōu)勢(shì)明顯。因此，應(yīng)該在需要鞏固現(xiàn)有成績(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升國(guó)際影響力，建成具有世界一流水平的衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新平臺(tái)。需要提高的方面包括如下四點(diǎn)：增加高端數(shù)量與質(zhì)量，尤其是SCI檢索論文;加強(qiáng)國(guó)際間的交流和合作，爭(zhēng)取舉辦有影響力的大型國(guó)際會(huì)議;擴(kuò)寬人才培養(yǎng)和就業(yè)渠道，為國(guó)際大地測(cè)量界輸出更多高層次的優(yōu)秀人才;增加國(guó)際學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和國(guó)際學(xué)術(shù)期刊的任職，掌握國(guó)際話(huà)語(yǔ)權(quán)。
三、結(jié)語(yǔ)
近二十年來(lái)，我國(guó)在衛(wèi)星導(dǎo)航與定位學(xué)科取得了巨大的發(fā)展，一大批高校及研究設(shè)立了與該學(xué)科相關(guān)的一級(jí)博士點(diǎn)，培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)人才。但與國(guó)外著名高校和研究機(jī)構(gòu)相比，在學(xué)科發(fā)展的深度和廣度方面還存在著一定的差距。我國(guó)應(yīng)緊抓北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的良好機(jī)遇，建設(shè)世界一流的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位學(xué)科。
關(guān)鍵字：工程測(cè)量技術(shù) ；發(fā)展現(xiàn)狀 ；發(fā)展趨勢(shì)
Abstract: With the advancement of science and technology development and engineering construction, engineering measurement technology gradually developed, engineering measurement technology development is inseparable from the development of mapping technology, the development of more inseparable from the engineering construction, China's economic development engineering surveytechnology development opportunities, the current development of the Engineering Survey Technology major performance GPS technology, digitization surveying and mapping technology, the ground measuring instruments, photographic measurement technology, the use of these technologies makes the engineering survey technology development towards automation, digitization, intelligent direction. Engineering measurement technology for economic development and national defense construction services, and with the economic development and scientific and technological progress continue to reform and change, this paper summarizes the development status of the engineering survey, outlook engineering measurement technology trends.Keywords: engineering measurement techniques; development status; development trend
中圖分類(lèi)號(hào)：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
工程測(cè)量是指在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、管理、施工等各個(gè)階段中，開(kāi)展測(cè)量工作的理論、方法和技術(shù)，屬于綜合性應(yīng)用測(cè)繪科學(xué)技術(shù)，工程測(cè)量的應(yīng)用范圍十分廣泛，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)防建設(shè)也有重要的貢獻(xiàn)。
一、工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
隨著城市化的發(fā)展和工程測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，大比例尺工程圖和地形圖的測(cè)繪技術(shù)也在朝著信息化、數(shù)字化的方向發(fā)展，這依賴(lài)于數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)的成圖方法十分復(fù)雜，需要工作人員進(jìn)行艱苦的野外工作，腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)要結(jié)合，還要處理很多數(shù)據(jù)，成圖的周期比較長(zhǎng)，產(chǎn)品也比較單一，隨著GEOMAP系統(tǒng)和電子經(jīng)緯儀的應(yīng)用，工作人員可以把采集到的數(shù)據(jù)和微機(jī)、數(shù)控繪圖儀結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)自動(dòng)化的測(cè)圖系統(tǒng)，系統(tǒng)可以提供紙圖或者軟盤(pán)，有利于基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展。
（二）GPS技術(shù)的應(yīng)用
GPS技術(shù)首先在美國(guó)出現(xiàn)，于1994年正式建成，是一種衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，能夠?qū)ｊ懣者M(jìn)行全方位的導(dǎo)航和定位，GPS技術(shù)的出現(xiàn)使科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大突破，為科技的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，隨著各國(guó)對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用及創(chuàng)新，GPS技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展，能夠一次性確定三維坐標(biāo)高精度、高速度、省費(fèi)用、易操作的技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)使用測(cè)距、測(cè)角、測(cè)水進(jìn)行常規(guī)定位的技術(shù)。我國(guó)GPS技術(shù)應(yīng)用的比較廣泛，國(guó)家大地網(wǎng)、工程控制網(wǎng)等普遍進(jìn)行了改造，應(yīng)用了GPS技術(shù)，因此GPS技術(shù)滲透于高速公路、石油勘探、地下鐵路、大壩監(jiān)測(cè)、山體滑坡、通信線(xiàn)路、地震、海域檢測(cè)等領(lǐng)域中，GPS技術(shù)的發(fā)展也使得定位的精度不斷提高。
（三）攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
隨著工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，攝影測(cè)量技術(shù)逐漸往高精度、高質(zhì)量方向發(fā)展，攝影測(cè)量?jī)x器與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，能夠提供更為全面的三維信息，能夠大大減少戶(hù)外的工作量，提高了測(cè)量的精度、質(zhì)量，增加了成果的品種，能夠有效解決大比例尺地形測(cè)繪、建筑物變形測(cè)繪、醫(yī)學(xué)異物定位、文物保護(hù)等難以解決的問(wèn)題。全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量站為攝影測(cè)量技術(shù)提供了新技術(shù)和新手段，該技術(shù)得到廣泛運(yùn)用，發(fā)揮了重要作用。航空攝影測(cè)量應(yīng)用與我國(guó)一百多個(gè)城市和工程測(cè)量單位中，用來(lái)進(jìn)行工程勘測(cè)。
（四）地面測(cè)量?jī)x的應(yīng)用
地面測(cè)量?jī)x的大量出現(xiàn)使工程測(cè)量的程序由繁到簡(jiǎn)，也為工程測(cè)量提供了精密測(cè)距儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、電子經(jīng)緯儀、激光掃平儀、全站儀等先進(jìn)的測(cè)量工具，地面測(cè)量?jī)x的應(yīng)用促進(jìn)了工程測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)代化，有效節(jié)約了成本開(kāi)支，提高了工程測(cè)量效率，地面測(cè)量?jī)x還具有自動(dòng)跟蹤的功能，施工放樣測(cè)量可以使用連續(xù)函數(shù)測(cè)距儀，不再需要棱鏡，提高了工作效率，電子速測(cè)儀的應(yīng)用能夠提高測(cè)量的精密性，能夠提供詳細(xì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)計(jì)量基準(zhǔn)被取而代之。
二、工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
（一）三維測(cè)量系統(tǒng)得到發(fā)展
傳統(tǒng)的一維、二維數(shù)據(jù)收集方法已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，三維甚至是四維的測(cè)量系統(tǒng)將取代一維、二維測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量的形式也將由現(xiàn)場(chǎng)交互式變?yōu)檫h(yuǎn)程測(cè)控式。測(cè)量平臺(tái)也會(huì)由靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)，從固定地面轉(zhuǎn)為機(jī)載、車(chē)載、衛(wèi)星控制，提高測(cè)量靈活性。隨著工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的提高、大型建筑物和設(shè)備的重建和質(zhì)量的控制、工程生產(chǎn)的過(guò)程控制、產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)要求提高等，都需要三維測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了三維測(cè)量技術(shù)從三維工業(yè)測(cè)量、土木工程測(cè)量深入到人體科學(xué)測(cè)量。
（二）數(shù)據(jù)分析技術(shù)的進(jìn)步
在過(guò)去，工程測(cè)量中的數(shù)據(jù)分析主要是利用坐標(biāo)運(yùn)算、幾何計(jì)算、平差計(jì)算等方式進(jìn)行分析，運(yùn)算的方法過(guò)于單一，精確度無(wú)法保障，工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展會(huì)促進(jìn)數(shù)據(jù)分析技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法逐漸被空間點(diǎn)處理、可視化處理、點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析、逆向工程等方式取代，通過(guò)三維空間坐標(biāo)的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)模型的對(duì)比，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)庫(kù)完美結(jié)合。傳統(tǒng)的工程測(cè)量需要把收集到的數(shù)據(jù)帶回去處理，工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展解決了空間數(shù)據(jù)測(cè)量、收集、存儲(chǔ)、管理、分類(lèi)等方面的問(wèn)題，能夠在進(jìn)行工程測(cè)量的同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行編輯，能夠使信息得到及時(shí)更新。
（三）測(cè)量領(lǐng)域的延伸
以往的工程測(cè)量技術(shù)偏重與宏觀(guān)領(lǐng)域的測(cè)量，隨著工程測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)量領(lǐng)域?qū)⑼黄坪暧^(guān)的限制，逐漸往微觀(guān)世界的方向發(fā)展，測(cè)量的精確度也越來(lái)越高，在進(jìn)行微觀(guān)領(lǐng)域測(cè)量的同時(shí)，宏觀(guān)領(lǐng)域的測(cè)量也不斷深入和發(fā)展。在進(jìn)行宏觀(guān)領(lǐng)域的測(cè)量時(shí)，工程建設(shè)的難度和規(guī)模都有所增加，要想滿(mǎn)足工程建設(shè)測(cè)量的需要，就必須提高工程測(cè)量的精確度，在進(jìn)行微觀(guān)領(lǐng)域的測(cè)量時(shí)，要充分結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，促進(jìn)微型計(jì)量方向的發(fā)展，縮小測(cè)量的尺度和維度，發(fā)展與微型測(cè)量技術(shù)相適應(yīng)的圖像處理技術(shù)等。對(duì)于大型工程建設(shè)和變形觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理，要在發(fā)展信息系統(tǒng)的同時(shí)，促進(jìn)地理、物理、大地測(cè)量、水文地質(zhì)、土木建筑等學(xué)科的結(jié)合，解決工程建筑中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。
（四）工程測(cè)量往網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)往一體化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，工程測(cè)量離不開(kāi)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)的運(yùn)用，這就為網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向提供了可能。社會(huì)節(jié)奏的加快要求工程測(cè)量的工序也要由繁入簡(jiǎn)，工程測(cè)量的網(wǎng)絡(luò)化可以使大型機(jī)電設(shè)備、工程質(zhì)量在檢測(cè)時(shí)直接利用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行作業(yè)，提高了工程測(cè)量效率。
總 結(jié)：
本文從GPS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)、地面測(cè)量?jī)x器、攝影測(cè)量技術(shù)四個(gè)方面總結(jié)了工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，說(shuō)明了工程測(cè)量技術(shù)滲透在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的各個(gè)行業(yè)，并對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著重要的作用，因此，我們應(yīng)該總結(jié)工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做出一定的預(yù)測(cè)，促進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)往網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、法制化方向發(fā)展，為社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：物探測(cè)量、測(cè)量精度、GPS、衛(wèi)星遙感照片
Abstract: exploration surveying is a kind of geophysical exploration in the service measure the work mode, according to the specific requirements of the exploration is measured, a feasible physical point, draw physical little a sketch, to provide accurate and reliable physical point measurement results. This paper briefly describes the exploration surveying the role and construction in geophysical exploration surveying the development of technology, shows that the present situation of the application of surveying and mapping industry and the development of new technology and application prospect, and improve the measurement results and the methods and measures of quality.
Keywords: exploration surveying, measurement accuracy, GPS and satellite remote sensing photos
中圖分類(lèi)號(hào)：P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1物探測(cè)量的定義
1.1物探測(cè)量的概念
所謂物探，就是采用物理的方法，來(lái)探明地層的物理特征、構(gòu)造。物探的方法是根據(jù)不同的地質(zhì)構(gòu)造特征，布設(shè)各種形式的物探測(cè)線(xiàn)，這些測(cè)線(xiàn)一般設(shè)計(jì)為直線(xiàn)狀，由相同距離沿直線(xiàn)排列的一系列測(cè)點(diǎn)組成。物探又可分為地震勘探、電磁勘探、重力勘探等。目前，在我國(guó)物探行業(yè)中，地震勘探占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)的地位，其它幾種勘探僅處于從屬或補(bǔ)充地位。
物探測(cè)量就是使用各種測(cè)量方法，將這些設(shè)計(jì)測(cè)線(xiàn)測(cè)設(shè)到實(shí)地，為下步勘探提供實(shí)地標(biāo)志及其坐標(biāo)位置。具體地講，就是根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的坐標(biāo)，遵照一定的精度要求，在實(shí)地位置做好點(diǎn)位標(biāo)志，并測(cè)定點(diǎn)位標(biāo)志所在位置的坐標(biāo)。
在地震勘探中，組成測(cè)線(xiàn)的物理點(diǎn)又分為接收點(diǎn)(檢波點(diǎn))和激發(fā)點(diǎn)(炮點(diǎn)、震源)，這是根據(jù)物理點(diǎn)的不同作用來(lái)定義的。在地震勘探過(guò)程中，接收點(diǎn)用以設(shè)置檢波器，收地震勘探數(shù)據(jù)，因此有時(shí)也稱(chēng)檢波點(diǎn);炮點(diǎn)用以埋置炸藥，并進(jìn)行激發(fā)，從而產(chǎn)生震波，通過(guò)檢波點(diǎn)上的檢波器接收，再通過(guò)采集站傳送到地震儀器進(jìn)行記錄處理，而源點(diǎn)不是通過(guò)炸藥而是通過(guò)地震震源儀器進(jìn)行激發(fā)產(chǎn)生地震波的，炮點(diǎn)和震源點(diǎn)都是通過(guò)激發(fā)產(chǎn)生地震波的位置，所以也稱(chēng)為激發(fā)點(diǎn)。從測(cè)量的角度來(lái)看，物探測(cè)線(xiàn)就是排列成直線(xiàn)的一系列的測(cè)點(diǎn)。因此，物探測(cè)量的最終目的就是將這些點(diǎn)按照相應(yīng)的要求，在實(shí)地表注出來(lái)，并繪制位置草圖(略圖)，以利于后期查找，最終提供實(shí)際測(cè)定的物理點(diǎn)成果，以供地震資料的處理及相關(guān)圖件的繪制。
物探測(cè)量是服務(wù)于地震勘探的一種測(cè)量作業(yè)模式，是地震勘探的第一道工序，其前提是為地震勘探提供測(cè)量服務(wù)。物探測(cè)量根據(jù)地震勘探的具體要求，測(cè)設(shè)合理可行的物理點(diǎn)位，繪制物理點(diǎn)點(diǎn)位草圖，提供準(zhǔn)確可靠的物理點(diǎn)成果。測(cè)量人員要根據(jù)測(cè)區(qū)的實(shí)際，努力應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)繪手段，從測(cè)量成果的準(zhǔn)確度、時(shí)效性等方面做好測(cè)繪工作，更好地服務(wù)于地震生產(chǎn)，保障地震生產(chǎn)任務(wù)順利完成。
1.2物探測(cè)量技術(shù)的發(fā)展
物探測(cè)量，作為一個(gè)作業(yè)面積大、施工范圍廣、地形條件復(fù)雜的特殊測(cè)繪，始終保持著先進(jìn)的測(cè)繪理念。在20世紀(jì)80年代以前，由于測(cè)繪行業(yè)的特殊性，物探測(cè)量保持經(jīng)緯儀加測(cè)繩進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的模式。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，由于光學(xué)測(cè)距技術(shù)的發(fā)展，激光測(cè)距儀逐步替代了測(cè)繩測(cè)距，物探測(cè)量精度得到了大幅度提升，物理點(diǎn)的可靠性大大加強(qiáng)。但是，由于常規(guī)測(cè)量的局限性，測(cè)線(xiàn)的控制測(cè)量作業(yè)一直局限于控制導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)，這極大地增加了測(cè)量作業(yè)的難度，影響了測(cè)量作業(yè)的進(jìn)度。在這種作業(yè)模式下，測(cè)量人員往往于地震隊(duì)正式施工之前半個(gè)月至一個(gè)月進(jìn)駐工地，進(jìn)行控制測(cè)量工作。有時(shí)候，還由于導(dǎo)線(xiàn)閉合差超限(原有國(guó)家控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重，分布稀少，精度不可靠等)而進(jìn)行多次測(cè)量，嚴(yán)重制約著物探工作的開(kāi)展。
隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的不斷完善，20世紀(jì)90年代初，隨著GPS全球定位技術(shù)的發(fā)展，大批的GPS定位儀應(yīng)用于石油物探施工。GPS定位儀不僅取代了先前的子午衛(wèi)星定位儀，同時(shí)以其在控制點(diǎn)加密時(shí)的快速、安全、高精度、全天候作業(yè)等諸多優(yōu)勢(shì)逐步替代了傳統(tǒng)的控制導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量模式，直接用于測(cè)線(xiàn)測(cè)量控制點(diǎn)的布設(shè)。
與此同時(shí)，全站儀的出現(xiàn)也大大加快了物探測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。它實(shí)現(xiàn)了電子測(cè)角測(cè)距和計(jì)算、存儲(chǔ)的一體化、自動(dòng)化，創(chuàng)造了常規(guī)測(cè)量作業(yè)的新理念。
20世紀(jì)90年代中期，差分型GPS定位儀的出現(xiàn)，為物探測(cè)量工作帶來(lái)了一次技術(shù)革命。實(shí)時(shí)坐標(biāo)計(jì)算存儲(chǔ)使得物理點(diǎn)的測(cè)設(shè)工作變得輕松自如，方圓10余公里的區(qū)域，只只要在中間架設(shè)一個(gè)參考站，流動(dòng)站走到哪里，就可以知道哪里的三維坐標(biāo)。
2GPS技術(shù)應(yīng)用
2.1GPS概念
是全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)的縮寫(xiě)，該系統(tǒng)是美國(guó)國(guó)防部為滿(mǎn)足軍事部門(mén)對(duì)海上、陸地和空中設(shè)施進(jìn)行高精度導(dǎo)航和定位的要求而建立的。該系統(tǒng)從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始設(shè)計(jì)、研制，歷經(jīng)約二十年，于一九九三年全部建成。全球定位系統(tǒng)(GPS)主要由三大部分組成，即空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶(hù)設(shè)備部分。
2.2GPS系統(tǒng)的發(fā)展及特點(diǎn)
1 GPS在軍事中的應(yīng)用
1.1 GPS導(dǎo)彈定位導(dǎo)航系統(tǒng)
隨著各lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨國(guó)軍事化力量的不斷加強(qiáng)，GPS被廣泛應(yīng)用到陸地、航海、航空的導(dǎo)彈定位導(dǎo)航系統(tǒng)中。GPS和電子地圖相結(jié)合可以規(guī)劃行駛線(xiàn)路、估算行駛時(shí)間、顯示移動(dòng)的平臺(tái)航跡，提高部隊(duì)的反應(yīng)能力和作戰(zhàn)能力。GPS的定位導(dǎo)航作用和短報(bào)文數(shù)字通信功能相結(jié)合，可以將作戰(zhàn)目標(biāo)的位置信息等傳送到指揮所，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕顯示作戰(zhàn)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)，指揮所可以監(jiān)控各個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)。GPS可以實(shí)現(xiàn)單兵作戰(zhàn)，為單兵提供時(shí)間信息和位置信息，同時(shí)將單兵的位置信息及時(shí)傳送到指揮所，使單兵和指揮所之間及時(shí)傳送指令，提高單兵的應(yīng)變能力和作戰(zhàn)能力。圖一為戰(zhàn)斧Block3型巡航導(dǎo)彈示意圖1。
1.2 提高制導(dǎo)和命中率精度
GPS可以提高制導(dǎo)導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈和彈道導(dǎo)彈等各種打擊武器的制導(dǎo)精度和命中率精度。GPS為各種武器導(dǎo)航后的命中精度比導(dǎo)航前提高2倍，彈頭TNT當(dāng)量提高8倍。近年來(lái)，GPS成為各種武裝力量的倍增器和支撐系統(tǒng)。海陸空巡航導(dǎo)彈、導(dǎo)彈導(dǎo)航和作戰(zhàn)平臺(tái)都開(kāi)始裝備GPS/INS或GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，提高命中精度和制導(dǎo)精度，改變傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式。
1.3 星載GPS技術(shù)
由于太陽(yáng)輻射壓攝動(dòng)和大氣阻力較難模擬，用于海洋測(cè)高、氣象和遙感的低軌道衛(wèi)星很難用動(dòng)力法確定衛(wèi)星軌道。隨著衛(wèi)星高度的不斷降低，地面跟蹤技術(shù)的動(dòng)力法如多普勒、雷達(dá)、激光等，對(duì)衛(wèi)星的定軌誤差不斷增大，定軌誤差甚至達(dá)到幾十米、百米，誤差較大的定軌不能滿(mǎn)足高精度應(yīng)用對(duì)衛(wèi)星軌道的要求。地球觀(guān)測(cè)系列衛(wèi)星EOS-A和EOS-B、地面高度為250～300 km的航天飛機(jī)、國(guó)外TOPEX衛(wèi)星等都采用星載GPS技術(shù)，GPS可以不受太陽(yáng)輻射壓和大氣阻力的影響，實(shí)現(xiàn)精密衛(wèi)星定軌。
2 GPS在海陸空定位導(dǎo)航中的應(yīng)用
GPS可以實(shí)現(xiàn)三維導(dǎo)航，步行者、陸地車(chē)輛、輪船和飛機(jī)等都可以采用GPS進(jìn)行導(dǎo)航，汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)包括車(chē)速傳感器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、自律導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航、LCD顯示器、微處理機(jī)和陀螺傳感器構(gòu)成。出租車(chē)、物流配送車(chē)等可以通過(guò)GPS技術(shù)與計(jì)算機(jī)車(chē)輛管理信息系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)電通信網(wǎng)絡(luò)和電子地圖等有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)交通管理和車(chē)輛跟蹤等功能，使出租車(chē)、物流配送車(chē)等在城市各個(gè)地點(diǎn)合理分布，更好的滿(mǎn)足城市居民的乘車(chē)需要，減少能源損耗，節(jié)約時(shí)間和成本。大部分城市都運(yùn)用GPS技術(shù)建立交通數(shù)字化電臺(tái)，及時(shí)lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨城市交通擁堵信息，為駕駛員選擇路徑提供方便，實(shí)現(xiàn)自主定位導(dǎo)航。利用GPS技術(shù)對(duì)海上的船只進(jìn)行高精度、連續(xù)的實(shí)時(shí)定位，有助于船舶按規(guī)定航線(xiàn)航行，避免發(fā)生船舶碰撞而造成不必要的損失，提高航行安全性。
3 GPS在大地測(cè)量中的應(yīng)用
大地控制網(wǎng)包括高程控制網(wǎng)和水平控制網(wǎng)。高程控制網(wǎng)是對(duì)高程的基本控制，用水準(zhǔn)測(cè)量建立，結(jié)合重力測(cè)量和天文測(cè)量，推算出各個(gè)地點(diǎn)的高程，水平控制網(wǎng)是對(duì)水平位置的基本控制，用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量和三角測(cè)量建立，結(jié)合天文測(cè)量、重力測(cè)量和高程測(cè)量，推算出各個(gè)地點(diǎn)的大地坐標(biāo)。通過(guò)高程控制網(wǎng)和水平控制網(wǎng)建立坐標(biāo)參考體系，定量描述地球各個(gè)物體的位置，便于測(cè)繪工作順利進(jìn)行。
我國(guó)運(yùn)用GPS技術(shù)建立了國(guó)家高精度GPS A級(jí)網(wǎng)和GPS B級(jí)網(wǎng)。國(guó)家總參測(cè)繪局運(yùn)用GPS技術(shù)在全國(guó)布測(cè)高精度GPS網(wǎng)、高精度GPS測(cè)量控制網(wǎng)、區(qū)域性的地殼形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)和中國(guó)地殼形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)等[1]。
4 GPS在測(cè)繪技術(shù)中的應(yīng)用
GPS技術(shù)主要應(yīng)用于測(cè)繪工程中流動(dòng)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈和基準(zhǔn)站接收機(jī)三個(gè)方面，在測(cè)繪工程已知極點(diǎn)中安裝GPS接收機(jī)，將基準(zhǔn)站看成高等極點(diǎn)，通過(guò)GPS接收機(jī)觀(guān)測(cè)可見(jiàn)范圍中的衛(wèi)星，將觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電形式傳送給流動(dòng)站GPS接收機(jī)，根據(jù)定位原理計(jì)算GPS流動(dòng)站的三維坐標(biāo)。
4.1 GPS像控點(diǎn)測(cè)量
航空攝影測(cè)量工作中需要對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，傳統(tǒng)的測(cè)量方法是通過(guò)設(shè)置導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量平高點(diǎn)，采用GPS技術(shù)進(jìn)行像控點(diǎn)測(cè)量可以提高作業(yè)效率，縮短測(cè)量時(shí)間。GPS像控點(diǎn)測(cè)量需要在測(cè)量范圍內(nèi)設(shè)置高等級(jí)基準(zhǔn)站，然后在流動(dòng)站測(cè)量各個(gè)像控點(diǎn)的高程及平面坐標(biāo)。GPS像控點(diǎn)測(cè)量的作業(yè)時(shí)間在2天之內(nèi)，大大縮短了傳統(tǒng)測(cè)量時(shí)間，測(cè)量效率也比傳統(tǒng)測(cè)量方式提高了3倍，還能達(dá)到像片定向要求的精度。
4.2 GPS道路中線(xiàn)放樣
GPS可以應(yīng)用到城市中道路中線(xiàn)放樣工作中，實(shí)現(xiàn)一人完成放樣工作，提高中線(xiàn)放樣工作的工作效率。將城市道路中的曲線(xiàn)轉(zhuǎn)角、半徑、線(xiàn)路起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)等各項(xiàng)參數(shù)輸入到GPS外業(yè)控制器，可以根據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行放樣，也可以根據(jù)樁號(hào)進(jìn)行放樣。放樣工作屏幕上可以顯示偏移量和偏移坐標(biāo)，可以進(jìn)行各個(gè)方向的移動(dòng)，減小誤差，使誤差控制在設(shè)定量之內(nèi)。
4.3 GPS控制測(cè)量
傳統(tǒng)的測(cè)繪是由導(dǎo)線(xiàn)控制測(cè)量，隨著城市中規(guī)劃區(qū)和建成區(qū)的不斷擴(kuò)大，測(cè)繪工作量越來(lái)越大，傳統(tǒng)的測(cè)繪工作速度越來(lái)越慢，測(cè)量精度較不均勻、較不準(zhǔn)確。GPS測(cè)量方法可以做到點(diǎn)間通視，可以有效的控制測(cè)量，提高測(cè)量工作效率，使測(cè)量結(jié)果更精確[2]。
4.4 GPS用地測(cè)量
GPS技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于地勘測(cè)定界測(cè)量、管線(xiàn)測(cè)量、水域測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量和地形測(cè)量工作中。GPS技術(shù)可以lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨對(duì)界址點(diǎn)的位置坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，測(cè)量土地的使用范圍。GPS技術(shù)可以用于測(cè)量用地分類(lèi)和面積，對(duì)用地進(jìn)行土地分析和權(quán)屬實(shí)時(shí)界限測(cè)量，極大的提高用地測(cè)量工作的效率和測(cè)量精度。在地形、水域的測(cè)量中，GPS技術(shù)可以自動(dòng)導(dǎo)航，實(shí)時(shí)、精確的測(cè)量三維坐標(biāo)[3]。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著GPS技術(shù)的不斷改革和發(fā)展，全球已經(jīng)建立了四大導(dǎo)航系統(tǒng)，分別是美國(guó)全球定位系統(tǒng)、俄羅斯“格洛佩斯”系 統(tǒng)、歐洲“伽利略”系統(tǒng)和中國(guó)“北斗”系統(tǒng)。如今在測(cè)繪工程、交通、農(nóng)業(yè)、郵遞業(yè)和漁業(yè)等行業(yè)，處處可見(jiàn)GPS技術(shù)的身影，GPS已經(jīng)應(yīng)用到國(guó)民生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。由于測(cè)量時(shí)間短、定位精度高、操作簡(jiǎn)單、全天候觀(guān)測(cè)、無(wú)需通視等諸多優(yōu)點(diǎn)，GPS更是作為一種高新技術(shù)國(guó)際性產(chǎn)業(yè)朝著多領(lǐng)域、多模式、多用途、多機(jī)型全面發(fā)展，相信在未來(lái)社會(huì)的發(fā)展和人們生產(chǎn)生活中，GPS能更好的提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率和人們生活質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[4]。
關(guān)鍵詞：LiDAR；鐵路勘察設(shè)計(jì)，DEM；DLG
中圖分類(lèi)號(hào)：TN958.98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 03-0000-02
Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis
Han Zujie
(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)
Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.
Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG
一、引言
機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)（LiDAR）是一種全新的遙感技術(shù)，自上世紀(jì)90年代在德國(guó)首次出現(xiàn)商用樣機(jī)系統(tǒng)以來(lái)，因其高精度和高效率，在地形測(cè)繪方面得到快速發(fā)展。目前，全球已經(jīng)有幾十套商用系統(tǒng)在使用，主要實(shí)用系統(tǒng)有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。
上世紀(jì)90年代中后期至今，美國(guó)、德國(guó)、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國(guó)家，先后成功應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了地形測(cè)量、森林資源調(diào)查與評(píng)估、三維城市建模等試驗(yàn)與工程實(shí)踐。特別是芬蘭和德國(guó)，已經(jīng)采用這項(xiàng)技術(shù)建立了全國(guó)或者大部分國(guó)土的DEM，達(dá)到了理想的效果。目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有接近20套LiDAR設(shè)備，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數(shù)字遙感新技術(shù)有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測(cè)繪技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司以及東方道邇公司等單位已經(jīng)先后開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)和工程飛行，主要用于生產(chǎn)數(shù)字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），進(jìn)而制作線(xiàn)劃圖（DLG）等。本研究將使用LiDAR技術(shù)對(duì)鐵路勘察工程設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與試驗(yàn)，介紹其主要產(chǎn)品及應(yīng)用并對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。
二、機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理
（一）機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)簡(jiǎn)介
LiDAR系統(tǒng)是一種新型的綜合應(yīng)用激光測(cè)距儀、IMU、GPS的快速測(cè)量系統(tǒng)，可以直接測(cè)得地面物體各個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。機(jī)載的激光雷達(dá)系統(tǒng)通常還集成高分辨率數(shù)碼相機(jī)，用于獲取目標(biāo)影像。從功能上看，機(jī)載激光掃描系統(tǒng)是基于激光測(cè)距技術(shù)、GPS技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)這三種技術(shù)集成的一個(gè)軟硬件系統(tǒng)，其主要目的是為了獲取高精度的數(shù)字表面模型（DSM）。
目前，LiDAR提供的直接數(shù)據(jù)產(chǎn)品為：點(diǎn)云數(shù)據(jù)，DSM，DEM，DOM。經(jīng)過(guò)后處理可以快速生成等高線(xiàn)、高程點(diǎn)、橫縱斷面圖，完成路線(xiàn)設(shè)計(jì)需要的專(zhuān)項(xiàng)測(cè)繪內(nèi)容（如架空管線(xiàn)的凈空、交叉角度測(cè)繪等），并提供工程設(shè)計(jì)模型和景觀(guān)設(shè)計(jì)模型等。
（二）LiDAR的主要系統(tǒng)構(gòu)成
主要系統(tǒng)構(gòu)成包括：
1.掃描儀組件：激光發(fā)射器、激光信號(hào)接收器、機(jī)械組件、掃描鏡及窗口、接口板。
2.設(shè)備支持系統(tǒng)：系統(tǒng)控制器、飛機(jī)位置及姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計(jì)算機(jī)、連接電纜。
3.附屬軟件：包括項(xiàng)目飛行設(shè)計(jì)及對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理（濾波、分類(lèi)等）處理。
4.控制/顯示器：激光發(fā)射指標(biāo)器、音頻告警器、電路熔斷器、系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)輸出、控制接口。
（三）主要工作原理
通過(guò)DGPS（或PPP）和IMU求得航機(jī)線(xiàn)上任意采樣時(shí)刻激光發(fā)射中心的空間坐標(biāo)和設(shè)備的空間姿態(tài)，內(nèi)插后能夠獲取任意時(shí)刻激光光束的姿態(tài)和發(fā)射中心的空間坐標(biāo)，通過(guò)激光測(cè)量激光發(fā)射中心到地面的距離，可以求得每一個(gè)激光腳點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)。另外，利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后將激光點(diǎn)數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像進(jìn)行聯(lián)合處理得到高精度的正射影像和數(shù)字高程模型。
三、機(jī)載激光雷達(dá)的應(yīng)用
機(jī)載激光雷達(dá)能夠快速獲取數(shù)字地表模型（DSM），同時(shí)，配套的中畫(huà)幅數(shù)碼相機(jī)可以獲得同步的數(shù)碼相片，經(jīng)過(guò)加工處理可獲得數(shù)字高程模型、分類(lèi)信息、航空相片的立體像對(duì)和正射影像圖。目前還沒(méi)有成熟的專(zhuān)業(yè)接口供鐵路勘察設(shè)計(jì)工程中使用機(jī)載激光雷達(dá)成果，因此，如何將機(jī)載激光雷達(dá)勘測(cè)成果與眾多設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)手段無(wú)縫結(jié)合，從海量基礎(chǔ)信息中快速提取或檢索有用的信息為各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)所用，是機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
結(jié)合鐵路勘察設(shè)計(jì)特點(diǎn)和工程應(yīng)用實(shí)踐，一方面將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)成果進(jìn)行加工，提供滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的專(zhuān)題成果，另一方面，改進(jìn)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)勘察設(shè)計(jì)流程，提出新的設(shè)計(jì)理念，以便更加有效地利用海量的基礎(chǔ)信息，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。
利用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)提供的高精度、高分辨率數(shù)字地面模型和正射影像圖，結(jié)合鐵路專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)要求，主要生產(chǎn)以下幾種產(chǎn)品（見(jiàn)圖4）：
1.工點(diǎn)地形圖。它是針對(duì)鐵路設(shè)計(jì)的控制工點(diǎn)，在施工圖階段做的更加詳細(xì)的勘測(cè)工作，以保證設(shè)計(jì)資料的精度和準(zhǔn)確性。如：橋址地形、隧道進(jìn)出口等；
2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面，一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設(shè)計(jì)線(xiàn)路的平順性和計(jì)算工程數(shù)量的準(zhǔn)確性；
3.數(shù)字正射影像地形圖。這是線(xiàn)劃圖的替代產(chǎn)品，通過(guò)將正射影像圖疊加等高線(xiàn)、專(zhuān)業(yè)調(diào)查的地質(zhì)界線(xiàn)、自然保護(hù)區(qū)等矢量信息，而形成的一種地形圖，它的信息量更加豐富，更加直觀(guān)；
4.專(zhuān)項(xiàng)測(cè)繪。針對(duì)特殊的專(zhuān)業(yè)需求而進(jìn)行的詳細(xì)勘測(cè)工作。如：水文斷面、涵軸測(cè)量、電線(xiàn)垂度等；
5.工程中的土石方自動(dòng)計(jì)算、坡度、坡向的計(jì)算等；
6.快速構(gòu)建三維虛擬場(chǎng)景，城市建模等。
此外，還可利用高分辨率的影像進(jìn)行專(zhuān)業(yè)調(diào)查、地質(zhì)判視等，便于指導(dǎo)外業(yè)工作，提高外業(yè)勘測(cè)的針對(duì)性和合理性。
四、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用前景
（一）機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)與常規(guī)航測(cè)方法的經(jīng)濟(jì)比較
1.兩種技術(shù)手段外業(yè)控制測(cè)量的比較。LIDAR所需的外業(yè)控制點(diǎn)與常規(guī)航測(cè)外控的比較，以II級(jí)地形1：2000航測(cè)地形圖測(cè)繪（常規(guī)航測(cè)單航帶100km）為例。
（1）首級(jí)平面和高程控制網(wǎng)工作內(nèi)容和數(shù)量是基本相同的。
（2）LIDAR系統(tǒng)要求每5-7km測(cè)量一個(gè)平面和高程控制點(diǎn)，每30km測(cè)量一處高程校正區(qū)，這樣100km線(xiàn)路需要布設(shè)平高控制點(diǎn)17個(gè)，高程校正區(qū)3個(gè)。而常規(guī)航測(cè)方法，采用150mm焦距的航攝儀拍攝，需要75個(gè)平高控制點(diǎn)；采用210mm焦距的航攝儀拍攝，需要150個(gè)平高控制點(diǎn)。
（3）LIDAR系統(tǒng)不因地形等級(jí)的變化而改變外業(yè)平高控制點(diǎn)的數(shù)量（適當(dāng)?shù)膶挾?，如不大?0km）。而常規(guī)航測(cè)方法會(huì)隨著寬度的增加而成倍增加外控點(diǎn)的數(shù)量。
2.橫斷面切繪的經(jīng)濟(jì)比較。以張?zhí)畦F路定測(cè)為例，相對(duì)于采用Lidar技術(shù)平均1000-1200個(gè)橫斷面/人天的工作效率，常規(guī)航測(cè)方法每人每天只能切繪300-400個(gè)橫斷面，可見(jiàn)工作效率提高了3-4倍，對(duì)企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
3.地形圖制作的經(jīng)濟(jì)比較。以II級(jí)地形1：2000地形圖測(cè)繪為例。
因?yàn)長(zhǎng)IDAR具有高效生成DEM的優(yōu)勢(shì)，所以在生成等高線(xiàn)、高程點(diǎn)等具有高程信息的地形信息時(shí)具有更高的效率，在這個(gè)方面，采用Lidar技術(shù)平均效率為12-15平方公里/（人.天），常規(guī)航測(cè)方法每人每天只能測(cè)繪2-3平方公里；
航測(cè)方法在立體模型下獲取（除等高線(xiàn)、高程點(diǎn)之外）矢量信息具有更大的優(yōu)勢(shì)，而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱，適合于小面積的（除等高線(xiàn)、高程點(diǎn)之外）矢量信息獲取。
（二）成功案例及分析
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與實(shí)踐，LiDAR技術(shù)已成功用于多個(gè)鐵路項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，減少了內(nèi)業(yè)制圖的壓力，縮短了項(xiàng)目工期，在鐵路各專(zhuān)業(yè)使用中反映良好，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以某工程為例，泛亞鐵路某段全長(zhǎng)257Km，由于距離遙遠(yuǎn)，地處國(guó)外，而且鐵路過(guò)境區(qū)域存在大量地雷區(qū)域，給外業(yè)工作帶來(lái)極大不便?？紤]到地理因素和方案局部變動(dòng)的因素，項(xiàng)目在實(shí)際操作中拋棄傳統(tǒng)外業(yè)測(cè)量加航測(cè)制圖的作業(yè)方式，直接采用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)，一次性獲取鐵路過(guò)境區(qū)域長(zhǎng)257km，寬4km的雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)圓滿(mǎn)完成了無(wú)外業(yè)控制測(cè)量情形的1：10000和1：2000的地形圖成圖任務(wù)，不僅避免了人力物力消耗和地雷區(qū)作業(yè)的危險(xiǎn)性，而且在內(nèi)業(yè)成圖中，大膽使用數(shù)字正射影像地形圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DLG，取得了制作者和使用者均滿(mǎn)意的雙贏(yíng)局面。
（三）推廣應(yīng)用前景
機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)具有巨大的發(fā)展空間和潛力，作為一種新技術(shù)，還有許多發(fā)展空間，特別是在數(shù)據(jù)處理算法以及軟件和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)等方面。隨著用戶(hù)數(shù)量的增加，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣，特別是隨著激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將促進(jìn)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的革新。在鐵三院于2009年率先在國(guó)內(nèi)將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)并取得巨大成功后，今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續(xù)定購(gòu)了機(jī)載激光雷達(dá)并加大了人力投入，可見(jiàn)由于其精度高、成本低、周期短等特點(diǎn)在鐵路行業(yè)已經(jīng)被廣泛關(guān)注。鐵路行業(yè)之外，水利、公路、電力、農(nóng)林等行業(yè)也在積極開(kāi)展相關(guān)的研究和應(yīng)用。
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非小細(xì)胞肺癌N2淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險(xiǎn)因素分析
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對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)展正電子放射性藥物的建議
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)測(cè)繪；測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展
引言
地質(zhì)的測(cè)繪主要是運(yùn)用地質(zhì)相關(guān)的理論對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)及地質(zhì)進(jìn)行精密的觀(guān)測(cè)和分析，了解對(duì)于建筑區(qū)各個(gè)工程地質(zhì)的內(nèi)在條件和它們之間的密切關(guān)系，然后按照測(cè)繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上，并且通過(guò)勘測(cè)和試驗(yàn)等編制成工程地質(zhì)圖，作為工程勘測(cè)的首要的資料，供給對(duì)于項(xiàng)目各個(gè)部門(mén)的參考。對(duì)于長(zhǎng)期的地質(zhì)測(cè)繪它依靠于經(jīng)緯儀、平板儀、水準(zhǔn)儀這三種較為局限的應(yīng)用，在未來(lái)的發(fā)展中，逐漸的采用了相對(duì)來(lái)說(shuō)較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和設(shè)計(jì)的理念?，F(xiàn)代的地質(zhì)繪圖技術(shù)主要依賴(lài)于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、遙感勘測(cè)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。
1、工程地質(zhì)測(cè)繪
工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作，在諸項(xiàng)勘察方法中最先進(jìn)行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項(xiàng)工作。但在詳細(xì)勘察階段為了對(duì)某些專(zhuān)門(mén)的地質(zhì)問(wèn)題作補(bǔ)充調(diào)查，也進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪。
工程地質(zhì)測(cè)繪是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論，對(duì)與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀(guān)察和描述，初步查明擬建場(chǎng)地或各建筑地段的工程地質(zhì)條件。將工程地質(zhì)條件諸要素采用不同的顏色、符號(hào)，按照精度要求標(biāo)繪在一定比例尺的地形圖上，并結(jié)合勘探、測(cè)試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質(zhì)圖。這一重要的勘察成果可對(duì)場(chǎng)地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。
根據(jù)研究?jī)?nèi)容的不同，工程地質(zhì)測(cè)繪可分為綜合性測(cè)繪和專(zhuān)門(mén)性測(cè)繪兩種。綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)場(chǎng)地或建筑地段工程地質(zhì)條件要素的空間分布以及各要素之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行全面綜合的研究，為編制綜合工程地質(zhì)圖提供資料。在測(cè)繪地區(qū)如果從未進(jìn)行過(guò)相同的或更大比例尺的地質(zhì)或水文地質(zhì)測(cè)繪，那就必須進(jìn)行綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪。專(zhuān)門(mén)性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)工程地質(zhì)條件的某一要素進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究，如第四紀(jì)地質(zhì)、地貌、斜坡變形破壞等；研究它們的分布、成因、發(fā)展演化規(guī)律等。所以專(zhuān)門(mén)性測(cè)繪是為編制專(zhuān)用工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分析圖提供資料的。無(wú)論何種工程地質(zhì)測(cè)繪，都是為工程的設(shè)計(jì)、施工服務(wù)的，都有其特定的研究目的。
2、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)作為一門(mén)新的信息科學(xué)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的諸多領(lǐng)域正發(fā)揮著愈來(lái)愈大的作用。在這里主要介紹現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展情況。
2.1礦山測(cè)量方面
遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料，可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合的信息源，對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用，所有這些，都說(shuō)明遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量是礦山測(cè)量實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。
2.2濕地方面
利用遙感技術(shù)對(duì)濕地生物資源的分布、生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行估測(cè)。利用遙感技術(shù)多層次、多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，可得到濕地的動(dòng)態(tài)變化情況。
2.3水利工程方面
遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)大江、大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍，為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對(duì)水庫(kù)大壩、大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的、精密的監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了連續(xù)、實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。
2.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展
從系統(tǒng)角度看，在未來(lái)的幾十年內(nèi)，地理信息系統(tǒng)（GIS）將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（Interoperable GIS）、數(shù)據(jù)多維化（3D&4D GIS）、系統(tǒng)集成化（Component GIS）、系統(tǒng)智能化（Cyber GIS）、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化（Web GIS）和應(yīng)用社會(huì)化（數(shù)字地球DE）的方向發(fā)展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統(tǒng)（Interoperable GIS）是GIS系統(tǒng)集成平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。Web GIS 基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是利用Internet技術(shù)在Web上空間信息供用戶(hù)瀏覽和使用。Digital Earth 它是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問(wèn)題和最大限度地利用信息資源，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。
3地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展
3.1大地控制測(cè)量。
控制測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)，地質(zhì)礦區(qū)布設(shè)平面控制的方法，一是在國(guó)家一、二等三角控制下進(jìn)行三、四等三角點(diǎn)的加密，另一是在國(guó)家一、二等三角點(diǎn)下不能加密情況下布設(shè)獨(dú)立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為礦區(qū)基本“平面控制.獨(dú)立的三角鎖網(wǎng)必須測(cè)定鎖網(wǎng)的起算邊長(zhǎng)。我單位在上世紀(jì)末期引入載波靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)即多臺(tái)套GPS接收機(jī)結(jié)合后處理軟件以來(lái)，精密控制測(cè)量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測(cè)量的工作模式有了很大的改觀(guān)，對(duì)于相對(duì)獨(dú)立斷點(diǎn)分布的礦區(qū)工程點(diǎn)不再需要長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的測(cè)三角鎖從其他地方引入控制點(diǎn)，只需從起算點(diǎn)采用邊點(diǎn)連接跳躍式地可以直接引入到測(cè)區(qū)，極大地簡(jiǎn)化了工作步驟，節(jié)省了時(shí)間和人力。
3.2地形測(cè)量技術(shù)。
地形測(cè)量的加密圖根控制，傳統(tǒng)的方法是在礦區(qū)基本控制點(diǎn)下布設(shè)測(cè)角圖根線(xiàn)形鎖及測(cè)角交會(huì)點(diǎn)，現(xiàn)在則采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。
地形測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪工作重要的任務(wù)，長(zhǎng)期以來(lái)的測(cè)圖方法，以大平扳儀測(cè)圖，至今在大比例尺地形測(cè)圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導(dǎo)地位的已經(jīng)是全野外數(shù)字化測(cè)量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語(yǔ)了。
4、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，這種趨勢(shì)表現(xiàn)在現(xiàn)代測(cè)繪新理論的概括性增強(qiáng)，測(cè)繪新技術(shù)的技術(shù)綜合程度提高，各專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間的相互交叉與滲透，測(cè)繪學(xué)與其它門(mén)類(lèi)科學(xué)的聯(lián)系增強(qiáng)加大，測(cè)繪學(xué)吸收和移植其它學(xué)科成果的速度加快，這種學(xué)科內(nèi)外的綜合化發(fā)展，將使現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)不斷開(kāi)拓出新的領(lǐng)域。測(cè)繪將成為構(gòu)建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國(guó)”的主力軍。
5、參考文獻(xiàn)：
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