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遥感技术的好处

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遥感技术的好处范文第1篇

一、地理信息技术学习的重要性

地理信息技术主要是利用大量的数字,通过软件将数字转化为系统的数据,并将这些数据进行分析,为人们所应用。地理信息技术为人们的生活带来了很大的方便,其中最为明显的就是为各个建筑工程的建设与国家系统等相关行业做出了很大贡献。地理信息技术不但在国家建设上起到了重要的作用,还在教育领域做出了卓越的贡献。

地理信息技术还为全球数字化做出了重要的贡献,在建设全球数字化时,需要涉及到全球的生活环境、生活状态、生活质量等,地理信息技术作为数字化的主要组成部分,不但可以使人们清晰地看到世界图像,还能看到世界的发展状态。

在高中地理信息技术的应用中,地理信息技术使学生们了解世界各国的文化风俗、地理位置、地理特征等,使学生们将地理学理论知识掌握得更加透彻。地理信息技术由于近年来被普遍应用,所以成为了地理教学中重要的组成部分,开拓了学生眼界。

二、地理基础目标

新课标中明确要求了在高中地理中将地理信息技术加入学习课程,地理信息技术在高考中时有体现。高中地理的必修课主要以基础的地理知识为主要的教学内容,而选修的地理课本则偏重于地理知识的依据。这种课本形式的设定有助于学生全面的学习地理课程。在地理必修教程当中,主要内容是:地理信息技术的概念,特点与应用的案例;而对于地理信息技术的由来涉及较少。因此,在这样的教程安排下,以教师为主导的教学模式中,要求教师必须要掌握该部分内容高考考什么和平时上课讲什么的区别,把握重点教学内容,并合理区分开。教学过程中需要明确地理信息技术的目标是什么,并加入具体的生活实例,才能让学生的学习感觉轻松,进而实现这部分知识在课本中编排的初衷――学习生活中用的上的发展前沿的地理。地理信息技术的目标主要体现在以下几方面:

(一)遥感目标

地理信息技术的目标主要是为了在时间生活中发挥作用,在地理信息技术实际应用中遥感技术作为主要的支撑力量,被实际应用在各个行业。所以想要学好地理信息技术,先要掌握了遥感技术的应用。遥感技术被应用最为广泛的及时建筑工程及教学当中,由于其具有感应色彩及图像的特征,遥感图像可以感知到建筑物体的颜色。

(二)GPS目标

GPS手机定位,21世纪以来,GPS定位系统被应用的较为广泛,在教学当中,教师可以利用GPS导向系统带领学生练习GPS指示功能,来掌握了GPS导向技术的应用可以提高野外活动的范围,明确学生对地理信息学习的目标。

(三)GIS功能目标

目前,互联网的快速发展,将GIS加入到互联网中为人们的出行带来了很大的方便,互联网与GIS科学地融合到一起,演化成了一种专业的地图软件。这种软件是GIS和联网相结合的一款较为简单的软件,在高中地理的学习应用中较为普遍。在老师的指导下,学生可以实际操作,应用较为简单,但是由于其原理较为复杂,还需要老师耐心讲解。一般来说学生只要可以熟练掌握高中地理必修中的软件应用就好,其原理高中生还不能轻易理解。

三、地理信息技术的实际应用分析

地理信息技术中的每项技术都有相应的技术原理,教师在进行地理教学中要明确地指出每项技术的作用。让学生结合实际生活,举例说明每项技术在实际生活中的具体应用原理。例如,在利用要按系统进行图像收集时,就可以体现在教当中;利用GIS进行地理分析时,就可以体现在网页中公交路线指示的应用;在行车过程中,可以开启GPS导航系统。以这样的教学方式来培养学生对地理信息书的目标,很大程度地提高了学生的学习效率。

四、提高地理学习信息技术意识

(一)加强学生对地理信息技术的实际应用

让学生增加课外活动量,使学生在实际应用中了解地理信息技术的实际应用。让学生熟练地掌握地理信息技术,这样在课堂教学中不但会方便理解还会增加学生对地理学习的兴趣。例如,在选择学校周围的书店地址时,如果外出寻找不但会浪费时间,还不会了解各个书店的书籍种类,无法判断其书店的规模,不知道具体的路线及价格等相关设施,但是利用互联网与GIS相结合技术,在网页上进行选择合适的书店就相对比较方便,利用多彩的图像(采用的是遥感技术)、交通路线等相关的地理信息技术进行分析。要求学生在寻找书店的时候将相关的技术记下来,并进行整合,这样学生不但对地理信息技术的学习产生动力,还在一定程度上提高了学生的生活效率。让学生在时间当中体会地理信息技术的快捷之处,找到地理信息技术学习的目标。

(二)正确看待地理信息技术

地理信息技术是近几年才兴起的一项技术,大多数学生只是听说过,还没有实际应用过,即使是已经在实际应用当中,很多学生都不知道他们所应用的地理信息技术。所任地理信息技术的周期较短,但是已经普及到各行各业,许多网页的查询,都是在应用地理信息技术。高中在学习信息技术时,应培养其积极的应用地理信息技术,在学生现实生活中了解地理信息的教学目标。

遥感技术的好处范文第2篇

关键词:土地执法;传统土地测量;测绘技术

中图分类号:S29文献标识码: A

在传统土地执法中, 测绘技术对工作效率及收集到的结果数据精确度都有较为直接的影响。 传统的土地测绘方法已难以满足当前对土地测绘精确度的需求, 因而为了有效提高测绘的精度和质量, 土地执法人员在土地测绘技术中推陈出新显得尤为重要。

1 土地执法的传统测绘技术

1.1 钢尺与比例尺结合的测量方法

将钢尺和比例尺结合使用是一种较为常规的测量方法。 通过将不同规则和类型的土地, 分割为若干个可规则的土地块形来进行计算, 并最终对各个土地面积进行加总。 钢尺和比例尺结合的测量方法有时可能有较大的误差, 且人为因素干扰较多, 遇到较为规则的土地还好处理, 但若是遇到折线或呈弧形的土地则不好进行处理, 就很容易引发争议,引起土地纠纷和浪费。 由此可见, 这种测量方法是有一定的局限性的。

1.2 经纬仪与钢尺结合的测量方法

如上所述, 钢尺与比例尺结合的测量方法适用于形状规则的土地测量; 如果遇到形状不规则的土地, 则可以使用经纬仪与钢尺结合的测量方法。 该方法还是需要以钢尺与比例尺结合的方法为基础,通过把经纬仪架设在不规则土地上的各个拐点处进行适当的角度测量, 然后再与钢尺所测量的长度相结合, 综合计算出土地的面积。 但是由于建筑物形状的复杂性, 用经纬仪对拐点的实际测量也会变得十分困难, 致使难以在土地执法中运用。

1.3 全站仪测量方法

以上两种测量方法实际操作繁琐, 工作效率较低, 并且只能实现对土地面积以及标高的测量, 而并不能很好地测量土地拐点的具体坐标值, 因此土地测量效率和质量都大打折扣, 同时人工投入量大, 测绘成本高, 测算工作超负荷。 为了适应人们对土地测绘精确度的需要, 引进了全站仪, 提供了方便适用的面积测算功能。 与前面的经纬仪相比,全站仪的测量方式不需要将任何仪器架设在土地各个拐点进行测量, 与此同时还可以实现较大面积区域以及整个区域的测量。 测量者可以通过在各个目标点位置架设全站仪, 然后将全站仪附件棱镜按照顺时针顺序放置到目标位置点上。 选择了全站仪的面积测量程序之后, 在全站仪的显示屏幕上就可以实时实地读取目标点之间连线围成多边形的面积数值。 目标点的数目并不受限制, 因此测量某个弧形地块时可以使用多点模拟的方法确定几个界点, 使用仪器瞄准测量这些界点以后输入全站仪, 仪器便会自动闭合成多边形并计算出土地面积。 可以看出, 此种测量在土地测绘过程中提供了很大的方便, 也保证了土地执法中资源的合理运用, 适应市场发展的需求, 因此应该提倡这此种方法。

2 土地执法测绘技术的推陈出新

2.1 GPS 全球定位技术与测绘软件的开发

在对原有传统测绘技术研究的基础上, 土地测绘技术也日益高科技化。 接收机技术、 广域差分技术、 实时差分技术、 CCD 技术的持续发展和应用,满足了静态、 动态和高精度定位的需求, 接收机的形态也更为轻便灵活。 与此同时, 信息化测绘软件也逐步发展, 数字测绘技术与 GIS 结合, 数字信息采集后可以直接转换格式并存入数据库中, 实现多种用途以及数据平台共享, 加强了执法工作的连续性, 提高了工作效率, 可应用于湿地资源的勘测利用等, 切实利用有效的定位优势, 充分优化配置。

2.2 信息数据库的建立与遥感技术

通过 GPS, 遥感 (RS) 技术可获得丰富的数据资源, 并可将数据和其他文档信息提供给 GIS 技术, GIS 技术是把传统地理学科和现代信息学科相互融合发展起来的一种新型的空间信息技术。 该技术为达到土地利用和规划的目标, 合理利用土地资源奠定了稳固的基础。 遥感技术的应用也逐渐普及, 尤其是在实时动态检测系统方面, 它可以为社会提供多种产品和服务, 在逐步推动数码摄影测量和工程测量技术应用普及的同时, 在土地执法中也保证了数据的综合实效性, 方便了生活, 服务了社会。

2.3 空中摄影测量技术

空中摄影测量技术具有十分广阔的发展前景,通过全自动数码航测相机与 GPS 连接, 并与激光扫描仪结合使用, 就能制作出三维的地面物体模型,从而在建筑施工、 文物保护、 建筑维修、 地形测量、 交通事故现场测量、 城市规划以及安全监控等多个方面得到充分应用和发展, 也使土地执法难度减小, 该技术带来了一个全新的数字时代。

3 结束语

传统不是守旧和不思进取, 而是为高科技奠基, 使之能在土地执法工作中更好地运用。 如今高科技测绘技术还未完全普及, 传统测绘技术在土地执法的过程中仍具有着重要的意义。 随着科技的持续发展, 传统测绘技术和新兴高科技测绘技术, 还将, 互相促进发展与应用。 因此, 只有推进综合利用, 才能更有利于土地执法工作的开展。

参考文献

[1] 王孝强. 疏导、补漏、严查破土地执法顽疾 [J]. 国土资源导刊. 2011 (08)

[2] 张维宸. 让土地执法之剑更锋利 [J]. 资源导刊. 2011 (08)

[3] 阎秀明,安永建,韩会伟. 传统测绘技术和现代高新测绘技术的关系及应用 [J]. 河北水利. 2011 (06)

遥感技术的好处范文第3篇

关键词:无人机技术;林业调查;应用实践

当前现代科学技术的飞速发展,无人机技术也不例外,并且该技术已广泛应用于地质调查、天气监测和安全等各个领域。其可以收集高分辨率照片并进行分析,有效补偿传统卫星遥感信息采集的缺点。在林业工作中,无人机技术的应用节省了大量的人力和物力,减少了人员的工作量,提高了林业工作监测管理的质量标准。

1无人机技术概述

1.1无人机技术的优势。当前的林业研究迫切需要更准确的数据来为林业发展提供数据支持,但是常规的林业调查通常既麻烦又困难,常常必须深入研究山脉和林地,并且对短工作周期和数据准确性有很高的要求。无人机技术具有高灵活性、快速响应、高分辨率和宽范围的优点。其可以减少人工审查的时间,减轻劳动强度,满足林业研究的要求,大大提高了林业研究的质量。因此,与传统的研究方法相比,在林业研究中合理使用无人机技术具有许多优势,如可以快速、准确地获取林业信息,从而提高调查质量。与传统的卫星遥感技术相比,无人机技术具有更大的灵活性,特别是在某些紧急情况下,可以保持对地面的远程监视,不仅可以防止人员遇到危险,而且可以实时监测林业面积,有效提高林业调查研究的速度。1.2无人机技术的特点。1.2.1结果全面。无人机技术通过剪切DOM文件使林业研究工作更加方便和高效,使其成为一种全新的浏览软件。无人机技术可以使用相关软件和技术对林业数据信息进行三维建模,从而可以直观地显示林业调查信息并提高林业调查数据的准确性。同时,无人机技术可以自动剪切跟踪数据的结果和图像,有效防止视角变形,使其成为良好的卫星遥感图像。此外,无人机技术可以执行自动地形分析,补充DSM模型并提高林业研究的安全性和速度。1.2.2自动处理。无人机遥感技术可以准确地获取林业数据并自动处理收集到的林业数据,为林业研究提供精准度更高的数据信息。同时可以对自身捕获的材料和指标进行更科学的校正,并为林业调查数据和科学计算的准确性提供了有力的保证。在使用无人机进行航空摄影时,可以使用GPS定位信息系统合理地处理航空摄影的结果。此外,无人机技术还可以转换收集到的林业数据的格式,从而有助于成功执行调查工作以跟进林业测量工作。1.2.3反应快速快。使用无人机技术可以快速处理林业数据以进行分析和监视,这大大减少了数据处理时间,并且硬件要求低,可以更好地保证林业检查系统的正常运行,而信息数据可以提高效率收集和处理。1.2.4分辨率高。无人机的遥感系统能够以标准化格式输出跟踪的林业数据,从而将摄影技术以及工程和勘测工作有机地结合在一起。在使用无人机技术进行林业研究的过程中,GPS系统可以准确计算相关的地理位置信息,同时使监测数据的准确性适应研究需求,从而提高空间分辨率,准确化林业调查的结果。

2无人机在林业工作中的应用

常见的林业任务主要包括林业病虫害监测、林业资源研究、野生动植物保护与管理、林业防火和绿化等。如今,随着3S技术的发展和我国实时图像和视频传输的逐步采用,让无人机技术在林业日常经营中使用起来,大大提高了工作效率和准确性,节省了劳动力和物质资源,具有明显的优势和广阔的应用前景。在林业中使用无人机的好处是巨大的。随着我国科学技术的飞速发展和3S技术等先进技术的出现,无人机也得到了相应发展,配备了摄像头,以及用于传输数字图像等系统。其通常用于林业作业中,可以全面提高林业作业的质量和效率,并且有着极大的未来发展前途。2.1在林业调查中的应用。当前,在林业资源研究中,通常将遥感数据或一些林业文件用作参考源,现有调查结果用于室内研究,现场调查人员根据室内研究结果进行现场调查。尽管此方法完成了林业调查工作,但主要缺点是未使用实时图像。在野外调查期间,对于一些更具挑战性的环境或地区,野外调查人员无法确定指定时间内的林业地区实际情况。无人机的使用可以进行实时记录,在很短的时间内进行全面的林业勘测,获得高分辨率的图像,包括林业的平均高度、胸径和其它信息。并可以帮助野外研究人员及时准确地保护林业。在分类的情况下,还可以获得全息3D个体木材信息。林业调查应结合相关的实践经验,要求野外研究人员对林业进行深入研究,并对各种因素进行系统而全面的研究。林业研究是困难而危险的,特别是在某些地形困难的林业地区。而无人机技术可以适应这种具有挑战性的环境、地形等,并且可以获得准确而完整的林业管理信息,进而确保研究人员的健康和安全。2.2在林业管理中的应用。在林业中,非常重要的内容之一就是做好管理工作,最大的问题是林业砍伐。此外,还有自然灾害,反映在火灾、暴雨、台风、病虫害中;人为破坏,体现在大规模的人为开垦和林业砍伐中。如果不采取有效措施保护林业资源,将会破坏环境,并产生不可逆转的后果。因此,加强林业管理非常重要,在林业中使用无人机技术可以了解林业被破坏前后的情况,这有助于林业部门科学地监测和审查该地区林业资源的情况以发现林业问题,并及时向有关部门反馈,解决问题,更好地保护林业资源。关于破坏或非法占用林业资源的问题,负责的林业经营管理部门应充分重视对受损林业和非法占用林业面积的科学预测和计算。案例研究表明,现代林业面积测量方法包括视觉草图和计算(通常由工人观察),在地形图上确定林业区域的地形位置,然后使用如测距仪之类的工具来计算面积。但是,此方法的实际应用更为复杂,并且取决于人为因素,一旦发生某些错误,则无法有效保证字符质量。GPS测量主要基于GPS定位,员工进行实际测量时必须佩戴GPS。定位系统测量步行距离并形成一个闭合圆以计算面积,GPS定位器轻巧先进,可以提高计算结构的准确性和效率。在某些应用中存在一些缺点,需要本领域技术人员来解决。在研究区域内进行了现场调查,不能保证研究区域的地形和周围环境。不可避免地会出现一些安全问题,如果提前采取预防措施,将会有射击的危险,并且会影响射击的准确性。仪器测量更为传统,通常在没有地形图或定位系统的情况下使用。尽管此方法可以测量区域面积,但从客观角度来看,其可以获得的信息很少,林地数据的结合来衡量该地区的受损面积和工作量非常多。2.3在火灾监测中的应用。一旦林业发生火灾那将是一种突发性、高破坏性事件,是对林业资源影响最大的自然灾害。对于林火,不当使用人工火引起的火灾占90%以上。林业火灾监测是林业管理的主要内容之一,救援人员必须按时到达火场,扑灭大火非常重要。传统的火警监视是由专职人员轮流巡逻或使用卫星进行观察的,人工的检查对天气、环境和其它因素极为敏感,并且测试区域小且效率差。卫星监测受到时间和空间分辨率的影响,获取信息的时间非常长,无法及时发现早期火灾。无人机技术可以实时跟踪大面积的林业火灾,及时发送信号并报告火灾情况,从而使消防人员能够及时扑灭大火。如,山东省林业局使用无人飞行器及时收集林业火灾信息,准确分析火灾状况、位置和面积等重要信息,最终很快消灭了火灾。2.4在林业有害生物监测防治中的应用。当前,我国林业活动中的病虫害监测与控制主要包括使用黑光灯捕获和喷洒农药。但是,随着我国林业面积的逐步扩大,在气候、环境、病虫害等各种自然因素的影响下,林业病害也呈现出逐渐上升的趋势,传统的病虫害监测和防治方法不再有效。使用无人机可以大大提高生物监测和控制的质量和效率,并减少病虫害对林业的破坏。在我国的某些地区,无人机被用来控制病虫害。如,在山东省的某县,无人驾驶飞机被用来监测和控制影响该地区橡胶树的病虫害。实际应用表明,无人机喷洒农药的效率大大提高,用无人机喷涂1h对应0.2h的手动控制。其可以实时跟踪疾病和虫害,并采取有效措施加以预防。此外,山东省的某县还使用无人驾驶飞机操作植保机,在红果酱树上喷洒农药,从而达到防治病虫害的理想成果。以上几种方法在进行计算时取决于主观和客观因素,不能保证测量结果的准确性。但是,使用无人机技术可以快速而准确地获取有关林业资源各个方面的信息。同时,还可以使用其高分辨率相机从不同角度观察和拍摄林业区域,结合适当的工具来组建团队并计算位置,以计算有关所拍摄图像数据的信息。最重要的是,无人机技术具有高度的适应性,并且不受天气和地形等因素的影响。就测量精度和及时性而言,无人机是最佳选择。2.5基于RTK技术的无人机应用。基于3DRTK的建模技术简单的图像位置估计操作,一旦获得图像匹配结果,就可以估计图像的整体一致旋转参数,进而让其转换为标准坐标系,实时图像安装效率和重建的初始值很高。但是,重建的精度取决于RTK的精度,因此需要具有高精度单点定位RTK的无人机。在执行RTK数据处理时,主要使用专业数据处理软件,如CASS9.1。通过该软件,可以根据RTK收集的数据绘制地形图。目前,许多无人机都使用RTK技术,以使森林调查更加准确和高效。

3林业调查中对无人机技术应用需要优化的问题

3.1拼接与几何校正。当前,无人机所使用的几何校正大多数都是多项式校正,其精度相对较低。林业调查(如二级图像)要求的准确性相对较低,但必须满足最基本的要求。来自无人机的遥感图像的几何校正已经成为技术领域中的研究领域之一。实时传输由无人机捕获的数据,并且实现其与地形和其它关联数据的有效对准,则可以大大提高其几何精度。无人机虽配备小型数码相机,可以捕获大量图像,但是其图像尺寸较小,还需要仔细研究诸如快速图像拼接的技术。3.2计算机纹理分析。在进行林业调查时,通常需要确定树木的种类、密度和植被直径,以便计算林业储量。可以从无人机捕获的图像中准确判断此类数据,但实际进度受到严重限制。因此,有必要积极提高无人机航拍图像的分辨率,丰富纹理信息,使用计算机分析其纹理,更准确地获取这些信息。3.3升降与抗风技术。林业调查通常需要在山区进行,因此很难找到符合无人机起降标准的地点。在恶劣的现场条件下,很容易损坏无人机。当使用小型无人机时,通常其高度很难满足林业勘探的需求,并且低空运行受风速和风向影响很大,一般可以通过增加无人机的重量来提高抗风能力。但由于起飞、着陆和电量的限制,无人机无法随意称重,而且重量增加了无人机的能耗。因此,对于无人机技术在林业研究中的应用,解决无人机起升技术或在提高抗风性能的同时降低起升要求非常关键。

4对策建议

4.1进一步提高无人机性能。目前,无人机用于许多领域,我国的无人机生产技术处于世界领先地位。但是,无人机技术在林业研究中的应用还处于初步阶段。在化学制造和其它方面仍然存在许多挑战,并且需要通过进一步深入的研究和开发以确保其应用来增加对无人机的生产投资并提高其性能。4.2组建无人机林业调查专业队伍。在公司招聘合适的技术人员,对部门人员进行技术培训,并通过选择技术人员组成专业团队。林业主管部门应高度重视在林业研究中使用无人机,特别是培训专业人员和技术人员,大力支持建立专业团体,并促进无人机在林业研究中的广泛使用。4.3制定无人机林业调查技术标准和规范。无人机林业研究尚没有技术标准和规范,林业研究部门的要求也因地区而异。需要为使用无人机的林业勘探制定一套完整的技术标准和规范,为不同地区、不同类型的无人机,不同负荷和不同公司创建适当的标准,并统一无人机的技术参数、基本操作程序和数据处理方法等,进而促进无人机在更多地区的普及。

5结束语

综上所述,无人机技术在林业中的应用还处于起步阶段。为了充分利用无人机技术的功能优势,有必要增加技术创新并不断提高无人机的技术水平。无人机特性的另一个更新和改进,同时有必要进一步扩大无人驾驶技术的推广和应用,以更好地为林业事业服务,为林业事业的可持续健康发展作出贡献。

参考文献

[1]覃思泉.无人机技术在林业调查工作中的应用探讨[J].南方农业,2020,14(29):66-67.

遥感技术的好处范文第4篇

关键词:工程测绘;技术;应用

中图分类号:P24 文献标识码:A 文章编号:

1 工程测量测绘技术的作用

工程测量测绘技术是工程测量领域发展的核心,应用合理的工程测量技术,对建筑项目周边的环境进行深入的调查和了解,确保工程的设计与管理人员充分掌握了解工程建设的难度,并采取相应措施来应对施工过程中的重点与难点,从而提供工程的质量,确保工程实施能够顺利完成。对工程测绘测量技术进行研究,能够进一步了解不同工程测量技术的优势和不足,对工程建设行业的发展起到了良好的推动作用。

2 工程测量中3S 技术的运用分析

所谓3S 技术即GPS(全球定位技术) 、RS(遥感技术) 、GIS(地理信息技术) ,3S 技术在我国测绘领域中是非常成熟的技术。

2. 1 GPS 技术的运用

GPS 技术的应用对我国的工程测量事业的发展起到了极大的推动作用,传统测量技术所要用到的测量仪器比如经纬仪、测距仪等容易受到周边环境、气候的影响,造成测量精度不高的问题,而GPS 技术则能够全面有效的弥补传统技术中所存在的不足,不受任何外部因素所干扰,从而极大的提高了测量精准度,该项测量技术在工程中的应用的优势主要体现在以下几个方面,第一,在进行动态桩位放样时,能够有效提高精准度,误差偏差率能够缩减到厘米级,第二,通过该技术能够大幅提高测量效率,从而降低野外工作量,第三,这项技术在对桩位的分布进行测量时,还能同时对桩位偏心进行检查,最后,采用该项技术与传统测绘设备相结合的方法,可以完善和优化测量成果,比如在进行定点测量时,可以通过GPS 进行静态测量弯曲从而提高定点布控的精确性,然后在配合传统测量设备,设置近距离位移,从而实现测量成果的目的。

2. 2 RS 技术的运用

采用这项技术能够有效实现大面积同时观测,因此,较适用在需要进行大面积区域内差异性对比的测量工作,该项技术由于是对地同步观测中十分有效的技术,因此获得了广泛的应用,RS 技术的工作机理是通过分辨率较高的对滴遥感卫星配合多光谱航空摄影,来实现对大面积区域的同步测量观测,然后在根据所拍摄到的相片以及测量到的数据进行对比,以获得所需的测绘成果。说到这里,我们以技术较为成熟的美国快鸟遥感卫星为例,它为人们所提供的服务精准度能够达到亚米级,因此人们可以通过它获得较小比例尺的地形地貌数据,这样就能提高城市地形图绘制以及建筑工程测量放样的精准度了。

2. 3 GIS 技术的运用

GIS 技术是数字化技术、测绘遥感以及环境管理学科的结合产物,通过GIS 技术能够对相关地理数据进行搜集工作,并进行处理以后进行三维展示,这一技术在我国的土地整理工作和城市发展规划工作中较为常用。经过实践证明,GIS 技术在工程测量方面的运用具有以下优点,它有着较为完善的数据管理以及图形处理再显示功能,其工作原理是根据测绘任务需要对数据库中的海量信息进行筛选分析,再通过成图软件对相关数据进行处理成图,这样就能够有效提高成图效率,从而提高测量工作速度,尤其是这一技术与相关软件相结合能够极大的降低测量工作户外的劳动强度以及测量难度,还能有效提高测量的精度,而且还能使测量成果及数据更便于管理,因此具有较高的经济效益。

3 工程测量中数字化技术的运用分析

在测绘技术的应用领域,大比例地形图以及工程测绘都是测绘工作的最基本内容,但采用传统测量技术实测时,一般都会先在野外进行实地勘察完成对相关数据的搜集工作,然后在回到室内,通过相关设备以及软件完成对数据的整理及图纸绘制的工作,这样的工作模式,一般成图周期都比较长,而且对于一些在建工程具有一定的滞后性,不能满足于现代工程对地理信息实时的需要。

而随着全球科技的迅速进步,越来越多的科技装备投入到这一领域,从而促进了测绘技术的迅速发展,比如电子经纬仪、全站仪等设备,以及GEOMAP 以及GEOSTAR 等软件的运用,极大的促成了我国的传统测绘技术向数字化技术的转变,通过先进的测量设备与这些数字化程序有效结合,能够高效且高质量的完成常规的测绘任务,当前,数字化测绘技术广泛的应用在我国大比例尺基本地形图以及地籍图等的测绘工作中,经过对比分析,以下几种数字化测绘技术较为有效:

首先在工程测量中较为常用的一种测绘技术是借助RTKGIS 以及全站仪设备完成野外地理数据的搜集、信息数据的处理、草图的绘制,在这个过程中,所有的信息数据都以数字化模式进行储存,在对内页数据进行处理时,可以通过一些辅助设备以及相关程序,对需要的数据进行读取并与草图结合,完成图形编辑以及数据处理工作,采用该方法所获得的地形图还可以和GIS 系统进行交换。

此外,还有一种方法是将便携相机和全站仪进行结合,该方法所采集到的地理信息数据不用进行编码,现场通过相关电子平板设备就能完成绘图工作,通过该方法所获得的测绘成果直观性更突出,而且便于修改以及优化,而且便携机使跑尺人员运用起来更方便,转换后的观测数据还能及时显示,更加提高了绘图的质量。

目前,进行数字化测绘作业一般都是实行内外业相结合的方式,这就导致了一定的局限性,具体体现在全站仪联机以及电子平板设备的有效性问题,测程太长会对电子平板设备的操作造成影响,这便对那些地形较为复杂的测绘任务提出了较难的要求。在测绘中,最为常用的遥控电子平板设备虽然可以根据棱镜来辅助现场操作人员进行操作,但在实际户外条件下,所投入的设备效果以及施测速度并不是很理想,因此,在这样的测绘地形条件下,还是使用电子手薄结合操作的施测方式更为经济实用。

4 工程测量中摄影测量技术的运用分析

在现代工程测量工作中,摄影测量技术得到越来越广泛的应用,它主要是通过借助高精度的测量设备、摄影机以及计算机技术和GPS 等,实现地形地貌三维空间信息的采集以及传输等,它在很大程度上也降低了户外工作强度,并有效提高了施测的精准度。采用这项技术能够在比例尺较大的地形或者建筑中实现有效的监测或者地籍测绘等。在我国这项技术最有代表性的方法是航空摄影测量,这种方法在我国许多规模较大的工程勘测中都得到了良好的应用,并获得了较好的效果。而采用这一方法的另一好处是能够同步生成多类型地图,比如数字图、高程图、影像地图等,而且比例尺可以精确到1∶ 500。值得一提的是,GPS 在这一技术中的辅助应用,还能缩减航测时的控制点连测,从而有效提高了施测效率。

遥感技术的好处范文第5篇

关键词:工程测绘;信息技术;工程测量

中图分类号:TU198文献标识码: A

引言

地理信息量不断扩展的今天,数据单位已经达到了TB,面对各行各业的需求,信息的管理出现了“既多又少”的局面,一方面海量的数据无法有效的得到处理;另一方面用户想要获取到自己所需的数据又无法找到,得不到快速高效的回答。所以地理信息的处理加工要求向着智能化、自动化以及实时化方向发展,这是对系统整体格局的适应也是数字化提升的要求。

一、信息化概述

全球信息网格是建立在现代信息技术不但发展的今天,人们所面对的是当下3G互联网时代,网络以及计算机的发展使得人们在进行信息的检索和查询过程中,不仅能够获取GIS时空数据,同事还能够网格计算网络资源。正是由于网格计算你的发展,使得在该种环境下,空间信息的全球统一化成为了必然的趋势。至此多级空间信息网格的概念应时而生,这种概念以用户作为出发点,对时空数据通过粗细网格进行统一的管理。该种结构的基础理念是以地理坐标作为基础框架,依据社会发展的差异性将全球范围进行划分,以粗细不同的网格作为基本单位,地球地心以及全球网格的中心店是整体坐标的参照物,将不同网格中的地物和地物属性进行存贮,这种存贮方式在国家经济数据的空间统计中较为适用,便于对社会经济的发展状况进行分析。若能够有效解决多级网络同实际不同比例尺的空间信息之间的相互装换问题,那么GIS技术会从理论上上升到一个新的技术高度,空间数据的应用更是能够得到飞速发展,从辅助决策以及空间分析上更进一步。并且明确了信息化测绘的发展方向以及发展目标。无论是自然界的变化还是人类活动都是以时空作为框架进行变迁的,地球及其周围的空间是所有活动的信息载体,可以作为信息计算的基础。信息时代是以互联网以及计算机终端为基础发展起来的,并且随着网络的移动化,终端的便携化,时空信息服务越来越趋向于大众化,这是未来时代的基本特征,也是保证信息产业是否能够正常运转的核心内容。因此,公共产品、平台以及服务是信息化测绘能够得以推广应用的基本依托。

二、信息化测绘的若干关键技术

1、城市地理信息共享标准

由于标准化工作未得到重视的危害有滞后性,往往被忽视,而一旦发现失误再去弥补,代价很大,有些工程需要重来。主要包括:地理基础框架与地理信息分类标准、数据质量标准和分发服务标准等。

2、现代化城市测绘基准体系

该技术不仅可逐步取代传统的城市测量控制系统,还可以提供实时动态的空位置服务,将带来城市测量的历史性进步。

3、智能化移动测量技术

移动测量技术是多传感器集成技术、空间同步技术、自动提取技术、移动信息实时传输等技术的总称。

4、无人飞行器航空摄影测量技术

无人飞行器航空摄影测量技术主要包括:长航时无人飞行器技术、传感器姿态控制技术、平流层平台摄影测量技术与应用、航空摄影二维及三维信息的提取技术等。

5、地理信息动态更新技术

地理信息动态更新技术主要包括:基于遥感信息的地物要素变化的发现与测定技术、级联更新技术、基于时态的增量更新与历史数据保存技术等。

三、信息技术在工程测绘中的实际应用

现代化的测绘技术中主要应用了全球定位系统技术(GPS),数字化技术,地理信息系统技术(GIS)和遥感技术(RS),并且这几种技术作用较大,很大程度上提高了测绘技术的质量和工作效率。

1、数字化技术

跟传统的地形测图相比,数字化测图技术具有更高的优越性,不仅提高了测图的效率,还可以提高测图的精度,保证测图的质量"数字化技术可以更好的适应当前科技的发展,在地籍测量、工程测量、房产测量和管网测量中应用广泛,既降低了工作量,还提高了作业精度,实现了数字化的要求。

2、自动化

在地形测图中大比例尺地形图的测绘是工作的重点任务,而数字测绘技术刚好可以在大比例尺地形图测绘中发挥作用。数字测图是通过利用计算机的各种软件来进行计算!连接!识别和调用图式符号的自动化,然后准确的绘制出规范、合理、美观的数字地形图。并可以通过计算机软件将测绘出的数据制作成模型,能清楚的观察到其模型的特点,对于地形和地貌的特征和要素等一目了然,让施工人员更容易读懂测绘出的地形图。同时降低了地形图的出错率,并可以自动的提取所需要的数据坐标和高程等信息,方便、快捷。

数字化测图可以利用分图层的形式来进行图幅的管理和保存,这样可以减少负载量,方便的对图幅进行变更和修改,保持图幅的现势性和可靠性,随时对其进行更改,提高了工作效率。

施工案例

案例一:定向测量在北京地铁复八线中的应用北京地铁复八线的中间段全长12.7千米,东西走向由复兴门至八王坟。其中地上线接近2千米,地底线十千米左右。地下线处地质情况复杂,有多层地下水分布,施工面临防水的挑战。这种情况下,进行竖井定向采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法可以提升图形清晰度,缩短占用井筒时间。而且采用双投点-双定向的方法的好处是对数据的检核条件进行了优化,也令测量定向精度有所提高。测量中所使用的陀螺经纬仪(型号gak―1)的一次定向中误差理论值为±20毫米′,实际作业时自动校对其定向边陀螺方位角误差可达到±8′。在工作推进中他们引进操作简便的智能陀螺经纬仪定向系统,保证了定向成果的可靠性。

3、全球定位技术

全球卫星定位系统技术是在上个世纪70年代开始发展的,主要运用于海洋、陆地和航天等领域,随着全球定位系统技术的发展和进步,逐渐被运用于测绘技术中。定位技术和定位理论的不断改变,使得测绘技术也有了革命性的变革。目前使用的GPS接收机的重量和体积逐渐变小,便于操作,且质量越来越好。在现代化的测绘技术中,全球定位系统技术逐渐成为了主要的测绘技术之一,能够通过测角、测水准和测距的方式来快速的为客户提供所需要的三维坐标和其他数据。实现高效率、高精度和高速度的测量水准,并逐渐将测量领域扩展到宇宙空间,测量方式也实现了实时动态化。

施工案例

案例二:北京地铁四号线GPS控制网测量四号线的建设难点在于北京南站一段地处交通枢纽,车多客流量大,施工地有限且干扰大。车站周围建筑物布局集密存在民工互扰问题。采用盾构就要求施工配合度较高,因此必须加大工程测量的幅度。为满足盾构施工的需要,要对已提供的一级GPS控制点、精密导线及精密水准点进行检测,保证各级控制点相邻点的精度分别小于±10mm,±8mm和±8mm(l为线路长度,以km计)(精密水准路线闭合差)作为盾构测量工作的起算依据。

四、工程测绘的信息化发展趋势

随着国民经济的快速发展,信息化进程也不断加快,推进信息化技术,是工程测绘工作中必须可少的。传统的工程测绘技术主要包括了航空摄影测量、大地测量、工程测量、海洋测量、地图印刷和制造以及测绘仪器的生产和制造技术等。目前出现的高科技的信息化测绘技术主要是指空间定位、卫星和航空遥感、地理信息技术和地面的一体化测量技术等。该现代化的测绘技术主要是通过当前的通信技术、系统技术和测绘技术配套,对地理信息的产生!收集、整理、检测、传递、储存、识别等,并对这些信息进行应用,满足测绘工作的需要。当前的测绘技术信息化主要是通过各种先进的信息技术,深人的利用和开发地理信息的数据和资源,实现现代化,其中涵盖了测绘技术的数字化,测绘产品的数字化和信息服务的网络化。未来的测绘工程,必然要利用信息技术,实现测绘的现代化和科学化。

结束语

现代测绘技术中多学科经过交叉融合,逐步的形成了新型的信息化测绘技术手段,其主要以数字化测绘作为体系依托,快速更新、获取地理空间信息,实现一体化的信息管理,使得系统在进行数据处理的过程中向着智能化方向发展,这种生产的网络化使得地理信息在空间上逐步的融合,使得技术产品同测绘信息社会化。使得测绘服务在形式上更加的多元灵活,因此信息化测绘是测绘技术后数字化时期的必然发展趋向。

参考文献

[1]郭振方.工程测绘新技术应用分析[J].科技传播,2012(04)

[2]段惠明.测绘新技术在测绘工程测量中的应用研究[J].经营管理者,2013(12)

[3]洪立波.工程测量技术发展回顾与展望[A].纪念中国测绘学会成立四十周年论文集[C],2013.

[4]李清泉,杨必胜.数字城市的现在与未来[A].西部大开发科教先行与可持续发展―中国科协2000年学术年会文集[C],2013.

遥感技术的好处范文第6篇

关键词:批判性地域主义;城市特色街区:场所精神

1 前言

凯文・林奇在《城市意象》一书中指出,节点、边界、路径、标志与区域是人们对于城市意象认识的五大元素,其中,路径是认知过程中的主导轴线,而区域是形成完整意象所依赖的组成部分,而以路径为脉络,以并具有识别性的同质建筑区域构成的城市特色街区,自然成为体现城市意象的主要单元。面对全球一体化;中击下,延续城市特色街区在地域表达上的功能与意义,一直以来是现代城市规划的重点与难点,在众多针对街区规划的思潮中,批判性地域主义以其独特地批判性思维,兼容并蓄的建设思想核心,在全球化与地域性间求得平衡,极为适应处于夹缝状态的特色街区规划。

2 批判性地域主义内涵

批判性地域主义源起于对抗“国际式”现代主义风格的无限蔓延,其目的是为拯救失落的地方精神,避免城市建设与建筑文化走向单一化而导致地方精神失落,同时区别于为商业与沙文主义服务而“过度熟识”的地域主义。它是以地域独特的地理环境作为设计的源泉,反对脱离时代的刻意模仿以及片断化肤浅的符号式设计,强调具有场所感、陌生化的设计手法。由于批判性地域主义始终保持辩证的批判态度,使得它在对地域主义的坚持中能不断汲取合理优化的思想理念与技术手段,从而适应快速城市化背景下的特色街区设计要求。

3 现代化技术的选择性认可在特色街区中的应用

批判性地域主义虽然是以批判现代主义模式化、标准化的建设为重点,但它并非一味摒弃所有的现代化技术手段,而是继承了现代建筑遗产中的进步和解放内容,即接受在生态上具有可持续性,机器在功能上是优化合理的技术。在街区规划中主要体现在生态上具有可持续性的新型建造技术与材料的应用以及创意产业的引入。

3.1新型的建造技术与材料的使用

现代建筑技术的革新可谓日新月异,特别是近年来数字技术的大规模应用,使得建筑技术向着更精确更便捷的方向发展,材料上,高密度高强度轻质环保的建筑材料也层出不穷,新的技术与材料的应用能为特色街区规划过程节省大量人力物力,还能在生态上达到与自然和谐,减少改造过程中对环境的破坏。比如在历史特色街区保护中,过往依赖于建筑师手绘的结构图纸和近景摄影相结合的手法表达建筑的关键部位与整体结构,对整体街区的测绘与立体形象的表达上有所欠缺,而且由于测绘手段的局限性,工作的效率也是较为低下的。现在由于激光遥感技术的成熟,通过激光扫描、遥感及数字绘图等技术相结合,同时获得三维点云(point cloud)和彩色数字图像(colorimagery)两种数据,既能完整地描述街区的每个关键要素,又提高了工作效率,也使得保护规划精细程度与表现效果得到加强。

3.2创意产业的引入

随着城市的发展,一些特色街区,常常面临着内部功能的置换问题,街区改造多采用保留建筑形制引入其它功能的产业,达到更新街区的内部空间,提升特色街区的活力的目的,而创意产业的活跃性,易于实现传统与现代生活之间的交融与传承,成为内部功能替代产业的最佳选择。

位于上海建国中路8~10号“八号桥”改造项目,是这方面国内较典型的实例。项目所在地曾是旧属法租界的一片旧厂房,2003年下半年,由上海华轻投资有限公司、香港时尚生活策划咨询(上海)有限公司和上海工业旅游发展有限公司共同对其进行改造,通过对厂房内部的重新分隔,划分出不同的功能分区,并以半公共和完全开放的公共空间系统地组织起来,多种功能性空间的结合,使人们可以方便地交流,大大的提高每一空间的使用效率以及整个区块的活力,在这样的创意的开发与塑造中产生多种元素的碰撞,既能让创意工作者能不同的交流下撞击出灵感的火花,又能使参观者享受到公共空间的休闲、交往的乐趣,带来独特的体验,从而将凝聚着特有的历史底蕴和文化内涵的老厂房变成了吸引创意人才、激发创意灵感、集聚创意产业的新载体。

4 场所感设计在特色街区中的应用

4.1地域意象表达需要综合性考虑

地域主义的核心思想是在建筑与城市设计中保持与时代相符的地域性,体现当地独特的文化特征,但传统的地域主义往往只注重建筑这一要素的保留,忽略了整体环境,使街区变成一种符号式的残存,并不能完整地诠释地域特色,街区的内在凝聚力应该在于组成它的各要素之间的平衡,这些要素包括人类活动、建筑物、空间结构和环境地带等。

沙面街道改造正是采用了整体环境保护的思路,作为处于珠江上的沙面岛的主要街道,这里主要为两个国家驻广州领事馆所在地和外籍人士的主要活动地区,是中国最早的租界之一。沙面街拥有150多座具有浓郁欧陆风情的近代建筑。由于其具有极高的艺术价值,先后被命名为广州市文物保护单位和羊城第九景,1996年被国务院定为国家重点文物保护单位。在改造过程中,沙面大街花园设计,为配合沙面欧陆风情,采用了欧式对称型设计,以花园中心大道为准,两边一些硬地被改造成了花坛,种上了各式花卉。两旁绿化带则增加了开口处,成为居民开放式活动场地。沙面大街道路使用罗马石铺装,与沙面欧式建筑风格协调,沙面二街和大街两侧用平石铺装,形成别具特色的约2000m的“绿道”。通过整体的环境景观、建筑、活动空间与流线组织,在最大程度上保留了沙面街异国风情,又改善了当地居民的居住环境,从而为沙面街的可持续性发展提供了保障。

4.2地域意象表达需要陌生化的设计手法

在地域表达上,以往多采用旧式的建筑方式或反复使用典型的建筑符号,然而这种片断地重复,带有广告式植入体验容易使观者感到困惑与单调,批判性地域主义反对这种对地方和乡土建筑的煽情模仿,提倡对地方和乡土要素进行解释,并将其作为一种选择和分争性的手法或片断注入建筑整体。也就是指在功能合理基础上对形式进行再创造,在不破坏街区整体风貌的前提下,反映出新建筑的建造时代,形成不同年代的建筑风格和谐共存地发展而又保持各自审美特征的情形,带给空间使用者熟悉的陌生感――即空间的元素是熟悉的,但是组合方式却是陌生。

在苏州东北街的改造过程中,就使用了陌生化的建筑设计,结合老街区的传统风貌来体现了力求传统与现代、东方与西方相结合,商业与文化共荣,环境与情致交融。在南侧东北街有苏州城内保存较好的平江路两侧的水巷风貌,在北侧有著名的拙政园,是一条历史风貌的古街,但是街道一直活力不足,为改变这一现状,2006年在东北街西端贝幸铭大胆地使用了现代建筑艺术营造博物馆新馆建筑,与相伴的忠王府古建筑交相辉映。

为充分尊重所在街区的历史风貌,博物馆新馆尺度上遵循传统,地面以一层为主,中央大厅和西部展厅安排了局部二层,高度16m,主体建筑檐口高度控制在6m之内,建筑色彩也采用了黑白的主色调。从东北街的整体布局上来看,整个街区新老建筑环境既浑然一体,相互借景、相互辉映,符合历史建筑环境要求,又有其本身的独立性,将传统的江南古韵与现代空间感两者结合起来,无论空间布局和城市机理都恰到好处。

遥感技术的好处范文第7篇

关键词:土地信息系统、数据质量、误差、分辨率、坐标变换、矢量数据、栅格数据、拓扑

abstract:data is very important for land information system,a key to land information the system's developments success is whether the data quantity is accuracy. this paper will study the data quantity the problem in land information the system establish the process.

key words:land information systems;data quality;error;accuracy;remote sensing;digitize;resolution;coordinate transformation;vector data;raster data;topological.

一、前言

土地是人类的宝贵财富,是人类社会进行物质生产所必需的基本条件和自然基础。如何科学、合理地利用有限的土地资源,如何及时了解与掌握土地利用变化数量和空间特点,对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利用具有十分重要的意义。wwW.133229.COm

随着社会经济的日趋多样化,土地部门的业务工作及范围也在不断扩大,原有的靠手工操作,图纸管理的模式已经越来越不能满足高效率的需求。为强化土地管理,满足社会对土地资源信息更多、更细、更完善的服务要求,各土地管理部门纷纷加入信息化、数字化的改革大潮。特别是在市场经济条件下,因土地管理部门工作的严肃性、准确性、科学性和规范化要求,管理中任何规定的确定和变更都需要完成大量的信息收集、分析、综合、决策和评估等工作,土地管理也只有强有力的信息技术(it)的支持下,才能做到真正的科学决策和管理。

土地信息系统(lis)是地理信息系统的一个分支,是一种基于宗地[以宗地(地块)为单位]的计算机管理信息系统。是一种利用计算机技术及其属性数据进行采集、处理、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统,是土地管理的现代化工具,是土地规划和管理定量化、科学化的方法、手段。但是,在土地信息系统的建设过程中,还存在许多问题,给土地信息系统的建设及发挥带来一定困难。这里仅对土地信息系统建设中的数据质量问题进行探讨。

二、对lis数据质量的认识

数据是一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示,它可以是数字、文字、符号、图像,数据是信息的具体表达形式。一个lis系统包括空间数据、属性数据、空间数据之间的关系以及空间数据与属性数据之间的关联。

人们往往以为计算机为基础的信息系统的数据质量是可靠的,很少怀疑利用信息系统产生的分析结果在数据质量方面会有问题,但事实远非如此。在某些情况下,由于多种原因,计算机分析的结果甚至会比手工分析的误差更大。这里除软件、硬件的质量问题,计算方法上的问题,以及分类、编码、输入、操作的明显疏忽外,数据本身的质量是重要的原因。

众所周知,数据是lis的“血液”,是组成系统的重要元素。数据质量的好坏是土地信息系统成功与否的关键所在;数据质量的高低优劣,都直接影响到土地信息系统的经济效益和社会效益,决定了系统应用价值的大小;数据的可靠,质量的好坏将直接影响到整个系统的成败。系统如果不能提供正确、可靠的信息,这个系统也就失去了存在的价值。

数据质量的好坏是一个相对概念,并具有一定的针对性。衡量其好坏主要有以下几个指标:误差、数据的准确度、数据的精度和不确定性[1]。数据质量是数据整体性能的综合体现。

统而言之,数据的质量问题主要表现在两个方面:一是数据是否及时反映了现实世界;二是数据是否保持了一致性和完整性。

土地信息系统的数据量大,数据来源广,数据采集的任务重,在数据库建立过程中会出现许多人为和系统的误差,甚至还有可能产生数据错误,最后采集的数据无法准确反映规划和管理的实际状况,建立在此数据库基础上的系统往往也就达不到管理自动化辅助决策的目的,而只不过是“看看而已”的一种“摆设”罢了。

数据库(包括空间数据库和非空间数据库)是土地信息系统最基本、最重要的组成部分,也是投资比重最大的部分。数据质量的好坏,直接影响系统的功能和应用。不仅要根据技术规程衡量数据质量,还要从数据使用角度分析数据质量问题。数据质量通常是指数据的可靠性和精度,它主要用数据的误差来度量的。现就土地信息系统建立过程中的数据质量问题作进一步的探讨。

三、数据源质量的问题

土地信息系统的数据源指建库中所需要的各种数据类型的来源。它是土地信息系统最基本、最重要的组成部份。土地信息系统的数据源多种多样,主要包括有:地图,地图是系统最主要的数据源,因为地图是地理数据的传统描述形式,是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体的类别和属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。土地信息系统其图形数据大部分都来自地图,土地信息系统的属性数据主要有地籍图、宗地图、土地详查图、土地利用现状图、行政区划图、专题图、乃至地形图等各种图件的矢量化地图数据。二是遥感影像数据,遥感影像数据是一个极其重要的信息源。通过遥感影像可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息,航天遥感影像还可以取得周期性的资料,这些都为土地信息系统提供了丰富的信息。三是统计数据,包括土地的分类、面积、权属、分布及质量、等级状况、利用状况、非法占地等统计资料。四是实测数据,包括gps点位数据、地籍测量数据等。五是数字数据,包括数字图形数据和属性数据。数字数据主要有地籍号、档案卷宗号、地类号、图号、手簿号、宗地界址点点号及坐标控制点坐标,宗地面积,面积中误差、年代、日期等等。属性数据包括图形、图像以外的各种文字、数字信息。其中文字信息主要是与宗地档案,文件档案组成相关的各种检索和查询信息(如:土地权利人姓名或单位各称、土地座落,文件档案的标题、发文机关、公文字号等等),以及土地登记、地籍调查、权属审核、登记发证各办公流程中的各种键盘输入信息。六是各种立法文件和文字档案,主要有地籍档案、文件档案等具有法律效力或需要经常查阅的原始文件材料,它们是土地信息的重要组成部分,在土地的规划管理中起着很大的作用。

数据源质量问题指数据的采集和录入中可能产生的误差,建库所需的各种类型的数据的可靠性和精度。

从土地信息系统建立的过程来看,它的主要因素有:各种测量数据,地图和遥感数据等的误差;调查和统计造成的属性数据误差,以及文档数据的错误等,数字化前的预处理、手扶踀自动化的分辨率和矢量化精度。

1、遥感数据

地理信息系统、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的重要技术手段。遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段,能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。

所谓遥感(remote sensing)就是遥远感知的意思,也就是不直接接触目标物和现象,在距离地物几公里到几百里、甚至上千里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子仪器接受地面物体或发射的电磁波信号,并从图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,经过信息处理,判读分析和野外实地验证,最终服务于有关部门的规划决策 [2]。土地管理部门可以运用遥感技术快速获取现状空间的信息。

尽管遥感技术有很多好处,但因其自身特性,获取的遥感数据可能存在一些误差。如:不同的高度引起的问题,由于传感器的结构及稳定性产生的问题,对信号进行数字化产生的误差。传感器在航线、航向上出现的误差,大气辐射产生的误差,地形和地貌等因素产生的误差等等。在遥感资料的获取时,有些误差是可以控制的,有些则不可控。因此必须对原始数据进行预处理,包括利用地面控制对原始数据进行几何校正,图像增强和分类。对获取的遥感数据进行光谱校正,特征提取,自动识别分类、自动成图等处理[3]。

2、测量数据

各种原始的测量数据是土地信息系统的主要来源之一。包括宗地的权属界线、位置、形状、数量、面积、各级行政界线、地形图测量等。由于人和环境的因素,测量数据不可避免地受到人为误差(对中、读数、平分等误差)、仪器、环境的影响。来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差。其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费用等因素的影响。碎部点误差除了继承了控制点的误差外,还受自身观测方法,观测精度和地界的人为判断,以及地物地貌的取舍等因素的影响。当然原始数据误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因素影响。除此之外,还有测量数据的实时性以及数据老化,采集数据的密度不合理,或概括取舍不合理,选取测量规范标准不一致或精度等级不一致造成测量数据的不一致的影响。

地籍要素是构建土地信息系统极为关键的一步,其测量数据的精度高低决定了系统功能能否得到正确和充分发挥。

从地籍测量成果的有效性和土地管理的可能性来考虑,为了保证各权属单元之间的界线清晰,边界无争议,并且双方都能接受而不损害他人和国家的利益,地籍测量要达到一定精度。因此,必须要有相应的数据采集方法作为保证。地籍要素的采集方法目前主要有两种,一种是传统的模拟式外业测图方法,另一种是野外全数字化数据采集方法。传统方法的主要作法是在地籍控制测量的基础上,用解析法测量出权属界址点坐标,以控制点或以界址点为基础施测成地籍图,要形成入库数据信息,则要通过对原图数字化来实现。用传统数据采集方法形成地籍要素数字信息其误差影响因素较多,主要误差来源为:测站点误差m1,量距误差m2,在测图板上描绘方向线误差为m3,刺点误差m4,数字化仪采点误差m5等。按有关专著论述,一般情况下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,这四项误差为野外采集误差。数字化m5的影响因素比较复杂,误差产生首先与图形要素有关,要素本身的复杂程度对数字化精度有显著影响,数字化仪本身的精度更应引起重视。正常情况下,用常规数字化仪进行数字化时,精度一般可达到±0.13mm。综合上述得,地籍要素采集精度m采 为:

m采 =±

=±0.02mm

按1:500比例尺来考虑,实地误差将达到±10cm,由此可见,按传统方法施测,则拟入库的地籍要素信息很难达到规定的±5cm的精度标准[4]。

采用野外全数字化方法,界址点野外数据采集一般采用直接测定坐标法,即将全站仪或测距仪置于测站点上,对界址点上的移动棱镜进行水平角和距离测定,电子手薄记录计算。此种方法的主要误差来源为水平角测角误差mβ和测距误差md,测角中误差角保守为±5″,测距误差主要来自移动棱镜偏离界址点位置误差,其偏离值按2cm考虑。测距平均边长取100m,按点位误差精度估算公式m2= 来计算,则m≈±2cm,即便考虑测站误差和其他偶然的联合影响,点位精度也肯定在规定范围内,所以地籍要素信息数据的野外全数字化有利于提高界址点精度,从而保证地籍数据的质量。

3、调查、统计、文档数据问题

土地信息系统的建设过程中,涉及大量的调查统计数据,这些资料尚存在许多不足之处,为土地信息系统的建设带来了一定困难。

建立土地信息系统,必须首先进行土地基本信息的搜集,开展地籍调查工作,核实宗地权属,掌握土地利用状况,获得宗地位置、形状及其面积的准确数据,为建库奠定基础。

现就地籍调查工作加以探讨,众所周知,权属调查的工作之一是填写地籍调查表。由于权属调查技术性强,工作量大,参与人员多且水平不同等原因,填写后的地籍调查表或多或少会出现下面一些问题。在填土地使用者名称时,单位本应填写全称,可出现了类似这样的情况:某林业局有3宗地,而在3份地籍调查表上出现了xx林业局、县林业局、林业局等名称。按这样的名称录入建立信息系统,将导致不能正确地自动的归户。在填写土地使用者性质时,本应该写“全民”或“集体”或“个体”或“个人”,而出现了“国营”或“国有”或“私营”这样的名词。在填写宗地四至时应说明权属界线所经地物名称及归属、位置、与誰接壤。但出现了东(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填写错误,如两宗地共用一堵墙时,则只能出现两宗都至墙中,或一宗至墙内另一宗至墙外,但填出了两宗都至墙外或墙内等情况。在填写界址标示处的界址线位置时也有类似错误,有的表填写字迹潦草,或使用简化字,让人难以辨认。有的内容还可以猜出,但户主的姓名、调查员、勘丈员的签名等内容实在难辩;有的表中该填的内容而未填,任意涂改。

共用宗的处理,一个地块被几个权属单位共同使用,而其间又难以划清权属界线,这样的地块称为共用宗[5]。不少县(市)是这样处理的:有多少土地使用者就填多少份地籍调查表,表上的内容按各分宗填写。这样做的好处是所填的内容详细,调查表和土地登记申请书、审批表形成一一对应的关系。但其弊端也是显而易见的,其一较大地增大了填表的工作量,其二增大了复杂程度,在填写四至时,如遇一个土地使用者使用几个地块则不得不写清几个地块的四至;为填清界址指标,又得设置内部界址点,增加了宗地草图和地籍图的负荷量,填表时如不小心还会造成表与表之间的相互矛盾。为了和地调表统一,有的在形成宗地界址点成果表时,除了有宗地界址点成果表外,还有分宗的界址点成果表。如果内部界址点是在纸图上图解的,则将该宗地的宗地界址点和内部界址点和计算机展点后,会出现界址线混乱的情况。在土地信息系统建库时,这些内部点是不能当界址点录入进库的。如进库则在面积统计时,这种内部界址点所围成的区域的面积就被多统计了一次。

建立完备的信息系统,必须具备这样的条件:大比例的地形图或地籍图;野外测量的界址点数据;宗地的属性数据(土地登记申请书、地籍调查表、审批表等)。全省在进行大大规模的城镇地籍时,由于受当时的条件限制,自动化程度低,各作业单位作业水平的不同,或多或少出现一些问题。在建库时所发现的问题主要是界址点的坐标成果与地籍上的位置不吻合;相邻宗的同一界址点坐标不同;界址边长、宗地面积计算有误。某些县(市)为了进行土地登记,由于多方面的原因,在进行初始地籍调查时,只作权属调查,不作规范的地籍测量。为了计算面积,用皮尺或钢尺丈量界址边长及相关尺寸,用几何图形法计算出宗地面积,而不测址点坐标和地籍图。这样做不利于信息化的管理。

4、图形数字化

影响数据质量的因素是多方面的,有相当一部分来自于建库过程中的数字化过程。建库过程中的数据质量,包括数字化前的预处理,纸张变形、手扶跟踪数字化精度或扫描数字化的分辨率和矢量化精度。

(1)数字化前的预处理

用于数字化作业的地形图(工作底图)一般采用聚酯薄膜图,其变形一般小于0.2‰。采用纸质图纸时,图纸的尺寸随湿度和温度的变化而变化,温度不变的情况下,温度由0%增至25%,则纸的尺寸可能改变1.6%[6]。因为纸的膨胀率和收缩率不相同,即使温度回到原来的大小,图纸也不能恢复原来的尺寸。因此在数字化时要适当的比例因子,通过仿射变换进行几何纠正,以减小工作底图变形产生的位置误差,达到相应的精度。

对不同种类和比例的工作底图进行数字化时,应注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。对于不同投影方式应在数字化后及时变换为系统要求的投影方式。对于不同比例应将比例尺和精度记录到元数据中,以便估记由此可能产生的误差。

(2)跟踪数字化

手扶跟踪数字是一种自动化精度较低的数字化方式,其数字化精度也因操作员及其工作的疲劳程度而异,操作员的劳动强度较高。随着大幅面扫描仪的成本不断降低,扫描和矢量化技术不断完善,这种数字化方式可能成为自动扫描数字化的一种补充。

手扶数字化是从地形图输入空间数据的最广泛采用的输入方法。把地形图放置于数字化桌上,用手持设备,跟踪每一个地图特征、数字化设备精确量测鼠标的位置,产生数据形式的坐标数据。

影响跟踪数字化数据质量的因素很多;主要有:数字化底图中地理要素的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著影响。数字化仪的分辨率和精度对数字化数据质量有着直接的决定性的影响。《地形图数字化规范》规定,数字化仪的分辨率不能小于每厘米394线(约1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常见数字化仪在分辨率方面通常能满足要求,而在精度方面却有相当一部分不能达到要求。在选择数字化仪时要特别注意其精度指标,以满足lis工程的需要。数字化操作员的技能与经验不同而引入的人为因素误差是不同的,由于操作员视力、操作习惯,熟练程度和疲劳程度的不同,最佳采样点位值判断,十字丝与目标点重合程度的判断会有一定程度的差异,影响数字化的质量。操作方式(如曲线采点方式和采点数目)也会影响数字化数据的质量。

假定各种误差影响符合误差传播规律,手扶跟踪数字化的综合精度应按下式求得:[7]

m数=±

其中:m数 表示手扶跟踪数字化的综合精度;m定 表示工作底图定向误差,m仪 表示数字化仪精度,m人 表示人为因素误差。

(3)、扫描数字化

扫描数字化用高精度扫描仪将图像等扫描并形成栅格数据文件进行处理,将之转化矢量图形数据。规范规定:图形定位控制点扫描误差不大于0.1mm,相对于工作底图,矢量化后的扫描点误差不大于0.15mm,线划误差不大于0.2mm。影响扫描数字化质量的因素除原图质量外,还包括:扫描精度、定向精度、矢量化精度损失等。

①扫描仪的分辨率和精度

扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化质量的影响是至关重要的。因此,要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前,大幅面扫描仪大致有,滚筒式(drum),平板式(flatebed),直进式(direct feed)3种。这些扫描仪能够输出一种或多种形式栅格数据文件(二值、灰度和彩色)。

滚筒式扫描仪精度较高价格较贵,能以较高的分辨率扫描ao或更大的图纸。

平板式扫描仪与滚筒式一样精度高、价格贵、分辨率很高,但一般幅面不会超过a1幅面。由于平板式扫描仪幅面小,扫描后多需进行拼接,从而增加了工作难度,引入了更多的误差源。lis工程一般不选用这种扫描仪。

直接式扫描仪精度较低,价格也较便宜。通常能够满足一般lis工程的需要。

目前,需要的大幅面扫描仪品牌有:contex、vider、anatech等。

在选择扫描仪时,应注意其是否采用硬件消蓝。光学分辨率代表了扫描仪的分辨率能力,而经销商往往只是给出插值分辨。同时,应注意扫描仪的歪斜失真,歪斜失真的大小与扫描仪的走纸方式有关。

②栅格数据矢量化的精度损失

在土地信息系统中,栅格数据与矢量数据各具特点与适用性,为了在一个系统中可以兼容这两种数据,以便有利于进一步分析处理,常常需要实现两种结构的转换。

栅格的矢量转换处理的目的,是为了将栅格数据分析的结果,通过矢量绘图装置输出,或者为了数据压缩的需要,将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界,但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取的栅格数据加入矢量形式的数据库。

在栅格数据矢量的过程中的细化、跟踪等均可能引入一些误差。复杂图形全自动化矢量化效果极差,会产生众多的交叉线,导致多边形跟踪错误。对此,应采用交互式矢量化方法。因此在选择矢量化软件时不应仅仅关心自动化程度(全自动矢量化软件价格往往很高)。还要特别注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲较正,比例控制,水平校正,光栅编辑和交互式矢量化等。

③扫描数字化方法误差

扫描数字化的几何分辨率是扫描数字化方法误差中最重要的误差源,减小这种误差的唯一方法就是提高扫描仪的几何分辨率。但是,随着分辨率的提高,栅格数据量以平方级速度增长。这往往造成计算机存储资源耗尽,数据处理时间平方级延长。以300dpi(约每mm12个点)的分辨率扫描时,独立点间距离的相对精度为1.4/1000左右。全自动矢量化细化过程所产生的点位误差为1~2个像素点,而交互跟踪矢量化最大点位误差可以控制在一个像素点。按300dpi计,每个像素点相当于图上0.01mm。扫描数字化综合精度可按下式计算:

m扫=±

其中:m扫 表示扫描数字化的综合精度;m定 表示底图定向误差;m仪 表示扫描仪精度;m矢 表示矢量化误差。这里,m定取±0.12mm,按300dpi计算m仪取±0.09mm,m矢取±0.1mm。则m扫=±0.180[8]。

四、数据处理质量

土地信息系统的数据库建立后,其中已经包含了数据源和数据库建库所引入的误差。数据库中的多源数据,经过系统的各种分析处理后,在形成新的数据和最后产品的过程中还会产生新的数据质量问题。这些问题包括:几何改正,坐标变换和比例变换,几何数据的编辑、属性数据的编辑、空间分析,数据格式的转换等。

1、空间分析

空间分析是对分析空间数据的技术的通称。从客观上区分,可归纳为:空间的图形数据的拓扑运算;非空间属性数据的运算;空间和非空间属性的联合运算等[9]。空间分析赖以进行的基础是空间数据库,土地信息系统的空间数据分析,是实现土地资源信息系统的实际运用的重点途径。

空间分析中的叠加分析是土地信息系统中十分常用的一种分析方法,是用户经常用以提取数据的手段之一。通过同一地区不同内容的多幅地图的叠加组合,产生新的图形和属性信息。在这个过程中往往产生拓扑匹配、位置和属性方面的数据质量问题。由于叠加时多边形的边界可能不完全重合,从而产生若干无意义多边形。对这些无意义多边形进行处理的结果往往会改变界线的位置,叠加后形成的新的多边形的属性值也可能存在由于属性组合带来的误差。

2、坐标变换

土地信息系统数据来源较多,各种数据输入信息系统应便于系统对数据进行图形显示,叠加查询,统计分析处理。lis要实现这些功能,一个首要和基本的前提就是各种不同来源的数据在系统内必须在一致的地形图坐标系下。但是,在实际的数据采集过程中,大量的数据坐标并不一定属于系统用户所要求的坐标系,原始数据为一种坐标系,系统要求的数据为另一种地图坐标系,有的数据坐标根本没有地理意义,对此情况,必须提供从一种地图坐标系到另一中坐标系的坐标变换。

在具体的操作过程中,有可能产生新的误差。在不同比例尺下对坐标数据的重新设立产生误差,进行投影变换和/或基准面变换时产生的误差。生产实践中为提高数据质量,确保系统的数据精度和可靠性,通常用仿射变换和相似变换等模型来进行数据处理,以减小或消除误差。

坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,现有一般gis(lis是gis的专题)软件大都提供了以下两种模型实现坐标变换。

一是仿射变换:仿射变换也称六参数变换,其变换公式为:[10]

x´=ax+by+c

(ⅰ)

y´=dx+ey+f

(ⅱ)

其中,x´、y´为地图输出坐标系中的坐标点对;x、y为输入坐标中的坐标点时;a,b,c,d,e,f为方程参数。参数在坐标系空间上的几何意义为:a和a分别确定点(x,y)在输出坐标中x方面和y方向上的缩放尺度。b和d确定旋转角度,c和f分别确定在x方向和y方向上的水平移尺寸。

二是相似变换:当式(ⅰ)、(ⅱ)中的参数满足条件a=e=scos@,b=-d=ssin@时,则得到四参数的相似变换公式:

x´=ax+by+b (ⅲ)

y´=-bx+ay+d (ⅳ)

式中,x´、y´为输出地图坐标系中的坐标点对;x、y为输入地图坐标中的坐标点对;a、b、c、d为方程参数,相似变换实质上也是坐标系间的平移,旋转和缩放尺度的变换,式中c和d分别为坐标在x轴和y轴上的平移大小, 为缩放比例,@=arctg(b/a)为旋转角度。

为了求出以上公式中的参数,建立两种坐标之间的仿射(或相似)转换关系,至少需要三个(或两个)已知的控制点坐标。而实际上,应选择多于三个(或两个)控制点,方能按照最小二乘法原理进行平差,得出系数值,代入上述方程即建立输入和输出坐标系之间的仿射(或相似)变换数学模型。

可以看出,仿射变换和相似变换都为线性函数变换模型,可实现对原图形的平移、旋转和缩放,相比较而言,相似变换不能进行x轴、y轴不均匀缩放的变换,而仿射变换能保证更高的数据精度。

3、数据变换

(1)cad向gis的转换

目前我国土地管理中存在一个较为普遍的问题是土地信息系统的构建与图形数据采集较少作用一个整体来通盘考虑,地籍测绘大大超前于信息管理系统构建。中小城市这种问题表现得更为突出。为满足土地确权发证,土地定级估价等需要,1995年前测绘的地籍图等图件因受技术条件的限制绝大部分是采用传统白纸测图方法完成的。随着计算机技术的发展和在测绘工作中的普及应用,1995年之后数字地图逐渐取代传统测绘。但一个不容忽视的事实是,绝大多数测绘图软件是在autocad上进行二次开发完成的。有些甚至是采用低版本的cad,有些测绘图软件虽然测的是数字图,但只有非编码的图形文件,不保留信息,或者图形编辑以后,返不成信息。这种数字图说到底仅仅是从传统的白纸图过渡到计算机驱动绘制的白纸图。本质上与传统测绘没有什么区别。有些虽然采用了较高版本的cad基础软件二次开发成数字测图软件并采用了数字编码技术,但由于较少考虑cad与gis的数据共享问题(土地信息系统属于专题gis)。在着手考虑构建土地信息系统时,遇到的突出问题则是如何充分,有效利用已有数字信息资料,并确保数据转换质量。

对于传统模拟图或难以返成信息的所谓数字图只能采用原图数字化,形成数字信息后方可加以利用,但其精度丢失是不可避免的。

对于采用了编码技术,也能返成信息的数字图,其数字信息可以通过数据转换来实现数据共享,但由于 cad与gis图形数据之间其数据格式,数据内容甚至数据概念都有很大差异,数据转换时应注意以下三个方面:[11]①数据格式转换。不同的软件有不同的数据格式,有些可以通过通用数据格式如dxf实现转换,但转换过程中的数据丢失也的确令人烦恼。②数据元素转换。cad与gis两者之间的图形元素不是一一对应关系,cad图形中的图形元素种类要比gis图形文件中的图形元素种类多,gis中只有点、线、面三类基本图形元素,而cad中包括有点、线、面、注记、矩形等多种图形元素,在具体转换中,cad的图形元素哪些转换成gis的点,哪些元素转换面面,什么元素需要转换成gis的属性数据,什么元素则不需要转换到gis中去等。cad与gis图形元素之间的对应关系,都需要认真细致地加以技术处理,使空间数据和属性数据在输入系统后正确地连接起来。③拓扑关系的形成。因为cad的图形元素之间没有拓扑关系,实现cad向gis数据转换的一个重要内容就是要将转换后的图形数据按照一定的技术要求经过编辑,在gis环境下建立几何元素的拓扑关系。

在实际转换中,还会出现许多意想不到的技术问题,会影响数据转换质量,有待进一步解决。

(2)矢量数据结构向栅格数据结构的转换

土地信息系统的建设中,许多数据如行政边界,交通干线,土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输入计算机或以矢量的方式存在计算机中,表现为点、线、多边形数据。然而,矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理将比较复杂,特别是不同数据要在位置上一一配准,寻找交点并进行分析。相比之下利用栅格数据模式进行处理则容易得多。加之土地覆盖的叠置复合分析更需要把其从矢量数据的形式转变为栅格数据的形式。

矢量数据的基本坐标是直角坐标(x,y),其坐标原点一般取图的左下角。网格数据的基本坐标是行和列(i,j),其坐标原点一般取图的左上角。两种数据变换时,令直角坐标x和y分别与行与列平行。由于矢量数据的基本要素是点、线、面,因而只要实现点、线、面的转换,各种线划图形的变换问题基本上都可以解决[12]。

矢量数据变成栅格数据的原理与方法并不困难,但由于矢量数据的记录方式各不相同,也会产生一些问题。如多边形之间公共边原来只有一条交界线,转变成网格后成为有一定宽度的界线,产生了一定的近似性。特别是几条线交叉处,一个网格元素中包括了相邻的几种类别,转换时只能用其中的一种类别作为交叉点所在的元素的类别,这种误差应在允许的范围以内。而减小网格尺寸,虽提高了精度,但大大提高了数据的冗余量。

栅格数据结构需要大量的计算机内存来存贮和处理数据,才能达到与矢量数据结构相同的空间分辨率,而矢量结构在某些特定形式的处理中,如象多边形叠置,空间均值处理等尚有大量的技术问题来解决。值得注意的是,无论采用哪种转换方法,转换的结果都会不同程度地引起原始信息的损失。

4、空间数据的编辑

通过矢量数字化或扫描数字化所获取的原始空间数据,都不能避免地存在错误或误差。属性数据在建库时,也难免会存在错误。诸如:空间数据的不完整或重复,空间点、线、面数据的丢失或重复,区域中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等,空间数据位置的不准确、线段过长或过短,线段的断裂、相邻多边形结点的不重合及空间数据的变形等。因此,必须对图形数据和属性数据进行一定的

土地信息系统数据编辑是消耗时间的交互处理工作,对空间数据不完整或位置的误差,主要是利用lis图形编辑功能,如删除(目标、属性、坐标),修改(平移、拷贝、连接、分裂、合并、装饰)、插入等进行处理。对空间数据比例尺的不准确和变形,可以通过比例尺变换和纠正来处理。

在数据的编辑过程中,由可能产生一些新的问题。如:线段的相关与延伸出现的问题,图形的平移与旋转出现的问题,删除“细部多边形”时产生的误差,数值计算与变化的误差;文件的合并以及形成新文件的问题;属性数据的重新定义和更新的问题。有的问题时可能避免的,有的问题则无法避免。因此,必须进行检核。通过耐心细致的检查,主要误差都能从数据中寻找出来,并有效消除误差。一般采用叠合比较法,目视检查法和逻辑法。

叠合比较法是空间数字化正确与否的最佳检核方法,按与原图相同的比例尺把数字化的内容绘在透明材料上,此后与原图叠合在一起,在透光桌上仔细的观察和比较。一般。对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来,对于空间数据的位置不完整和不准确则须把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。目视检查指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化误差与错误,包括线段过长或过短,多边形的重叠和裂口、线段的断裂等。

5、由计算机引起的问题

在计算机中,数据是由一定字长的编辑数码表示的,由计算机字长可能引起一种误差。这种误差出现在各种数值运算和模型分析中,由这种误差引起的问题很多[13],例如lis空间数据库中整数编码对面积和周长计算的影响,比例尺变换和旋转变换对拓扑关系的影响等。削弱误差影响的主要方法有:改变数据在计算机中的表示方式,采用合适的算法等。

除了数据处理精度外,数据存储精度也与计算机字长有关。16位的计算机在存储低分辨率的栅格图像时不会出现问题,但存储高精度的控制点坐标或点位精度要求高的地理数据时,则不能胜任。

五、数据应用质量

土地信息数据在使用过程中往往出现一些质量问题,这些问题包括数据的完备程度,时间的有效性,拓扑关系的正确等。

1、数据的完备程度

数据的完备程度指地理数据在范围、内容、及结构方面满足所有要求的完整程度。包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。

一般来说,空间范围越大,数据的完整性就越差。在土地信息系统的建库过程中,数据不完整最简单的例子是缺少数据。如计算机从gps接收机传输位置数据时,由于软件受干扰或其它因素的缘故,只记录下经度而丢失纬度,以至造成数据不完整。另外由于gps接收机无法收到四颗或更多的卫星信号而无法计算高程数据也会造成数据的不完整。又如某个应用项目需要1:5000的基础底图,但现在的地图数据只覆盖项目区的一部分,底图数据便不完整。

在土地信息系统底建库中,涉及大量的地籍档案。地籍档案来源于土管机关的地籍部门,数量大、形式多、浩繁、零乱,随着时间地推移,以及人为和自然的各种因素地影响,有可能遭到损坏。如档案老化,书写材料低劣、地籍档案变到污染,变色、虫蛀等现象,进而影响到整个系统的质量。

2、数据的现势性

数据的现势指数据反映客观现象目前状况的程度。数据的现势差,反映的客观现象就可能不准确。不同现象的变化频率是不同的。如地形的变化一般来说比人类建设要缓慢,地形可能会由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部区域改变。但由于地图制作周期较长,局部的变化往往不能及时地反映在地形图上,对那些变化较快的地区,地形图就失去了现势性。城市地区土地覆盖变化较快,这类地区土地覆盖图的现势性就比发展较慢的农村地区会差些。地形图上记录着所用航空像片获得的年代。若又用其他数据进行过修改(一般是较新的航空像片),也应记录于上。

在土地信息系统建库中,要求地籍信息和地籍图必须具有现势性。地籍信息变更比较频繁,如土地利用类型,权属或宗地的重划,合并等。由于受自然因素和人为作用的影响,土地资源的数量、质量、分布和使用情况都处在经常变化之中。基于这一特点,土地管理部门提供的数据很难保证现势性,这也是影响数据质量的一个重要方面。

3、拓扑关系

在lis中,为了真实地反映地理实体,不仅要包括实体的位置、形状、大小和属性,还包括必须反映实体之间的相互关系,这些关系就是指它们之间的邻接关系,关联关系和包含关系,拓扑关系。拓扑关系的核心是建立点、线、面的关联关系。通常有以下几种空间关系:点-点关系、点-线关系、点-面关系、线-线关系、线-面关系、面-面关系。空间数据的拓扑关系,对数据处理和空间分析具有非常重要的意义[14]。

利用拓扑关系,可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。利用拓扑关系,可以确定某县有多少耕地,分析土地利用类型及对土地适宜性做出评价等。

在拓扑关系的建立中,拓扑过程中伴随有数据所表达的空间特征的位置坐标的变化,拓扑关系的不正确等情况,导致空间分析的结果错误,给土地管理决策带来一定的影响。

六、结论

数据是lis最基本和最重要的组成部分,同时也是一个lis项目中投资比重最大的一个部分。数据质量的好坏,会直接影响到lis的系统功能和应用质量问题的三个方面(数据源的质量问题、数据处理质量问题、数据应用质量问题)着手,对lis的数据质量问题进行了一定的归纳总结和初步的探讨。众所周知,lis的数据质量是影响lis的一个瓶颈环节,lis数据量大、数据种类多、数据结构复杂。因此,在lis的建设过程中,如何在数据采集与建库中实施质量控制,保证数据质量对土地信息系统建设来说显得尤为关键。

七、总结与体会

毕业论文的撰写是一次再学习和锻炼的机会,是对所学知识的一个融会贯通的过程。通过毕业论文的撰写,我对所学的知识有了更深层次领悟和掌握,对自己所学的土地管理专业有了一个整体认识。毕业论文不仅是对所学知识的总结,也是运用所学知识探求新知的方法、手段。既是一次再学习的过程,也是一次深入学习的机会。同时,毕业论文写作,为今后的学习工作奠定了一定的基础。通过毕业论文的写作,我真正懂得理论联系实际的重要性。在撰写毕业论文中,我运用所掌握的基本知识、方法和技能,研究探讨了土地信息系统建立过程中数据质量的有关问题。通过毕业论文的撰写,我进一步完善了自己的知识结构,学习了更多的知识。不仅如此,我对土地信息系统数据质量控制措施与方法方面有了更进一步的认识。

通过毕业论文的写作,不仅强化了我的学习素质、研究素质和创业素质,而且培养了我的创新意识,激发了我探求新知的欲望。认真写作毕业论文,不仅能进一步巩固所学的理论知识,而且还能进一步提高自己的各项基本技能,实践能力和解决问题的能力。

八、谢辞

在论文的写作过程中,玉文龙老师给予了很大的支持和帮助,为论文的写作提出了许多宝贵性的意见和建议;在他的指导下,这篇论文得以顺利完成。在资料的搜集过程中,图书馆工作人员为我们提供了很大帮助,本组同学也给予了很多支持,在此表示衷心感谢。

参考文献

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[2] 张 超等.地理信息系统.北京:高等教育出版社,1995.

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[12] 边馥苓主编.gis原理与方法.北京:测绘出版社,1996.

遥感技术的好处范文第8篇

加利福尼亚大学和学者的认识与政府的呼吁不谋而合。2001年7月,在UC Berkeley工程学院教授James Demmel、Richard Newton和其他来自UC Berkeley、Davis、Merced、Santa Cruz 4所分校的150多位教师的推动下,一所多学科创新研究机构――社会利益信息技术研究中心(Centerfor Information Technology in the Interest ofSociety,以下简称CITRIS)应运而生,并成为加州四个科学创新中心之一。

CITRIS以加利福尼亚大学四所分校为依托,通过大学、产业和政府的有效合作,用完全不同以往的思路面对IT问题,创建并利用高新技术,将信息技术研究与社会利益相结合,致力于保护生存环境、解决生态危机、应对突发性灾难(地震预防、灾后生产力)、维护生命健康等方面的科学研究,并将研究成果以及新的创意应用到加州产业中,以满足社会发展的需要。

CITRIS发展之路

CITRIS的主要资金来源,包括国家资助、企业捐赠以及加利福尼亚大学基金。在初创时期,CITRIS从加州政府获得、亿美元州立基金支持,从联邦基金、企业捐赠以及其他多种渠道获得超过1.7亿美元捐款作为配套。CITRIS将启动资金的28%用于运行经费,72%用于研究领域(包括设立鼓励创新的种子基金),以支持能源储备、教育、交通等多方面研究。

CITRIS的组织结构,充分注重理顺中心与大学四所分校、政府以及产业界的复杂关系,确保研究与合作得以顺利展开。CITRIS直接向UC Berkeley校长负责,设有理事会和顾问委员会,与加州政府、工业界代表、各分校办公室均设有相关联系部门。CITRIS执行委员会由中心主任、执行主任、首席科学家、副主任、教育协调委员会和科研协调委员会组成,科研协调委员会下设成果应用、工程系统技术、基础设施以及基础研究四个分部。具体组织结构如图1所示:

广泛的科学研究

CITRIS现有加利福尼亚大学的300多位教师和上千位学生,与60多家合作企业共同开展广泛的科学研究和丰富的学术活动。

CITRIS通过产业合作伙伴的资助,在加利福尼亚大学设立种子基金。为科研活动提供基本的支持,并为技术的形成和推广打下良好的基础。种子基金通常以“社会利益”为关注焦点,在产业顾问委员会的引导和推广下,面向UC四所分校,支持规模较小的信息技术研究中心。每项资助通常为期1年,限额在5万到7.5万美金。种子基金所支持的领域主要包括智能化基础设施、应用于医疗保健的IT技术、技术和基础设施、知识/科学管理服务等相关研究。目前,ClTRIS种子基金已经资助了“网络独立生活和家居安全的移动传感器”、“监测大气颗粒物的地面遥感技术”等3。个项目,总资助金额约为200万美元。

CITRIS的科研布局成矩阵式分布,分别从工程系统的基础(技术)和社会影响(应用)两个层面开展,每项前沿技术都与能源效率、应急准备等应用相结合,以切实满足社会需求。CITRIS的科研方向从技术层面看,主要包括社会信息的分布式系统、传感器网络和实时系统的软件基础、集成微系统(电子、光电子、微机电系统、纳米系统)、人本计算、IT对社会/经济/法律的影响、基础算法等领域;从技术应用看,主要关注能源效率、应急准备和国土防御、教育、环境检测管理、健康保健、交通运输以及社会科学、人文和商业等领域。目前,ClTRIS的在研项目已达到619个,有的是一类技术面向多种应用领域进行研发,有的是多类技术面向同一应用领域完成,这些科研领域和科研成果与人们的生活息息相关,具有广阔的应用前景。

CITRIS与产业的紧密合作

ClTRIS和其产业联盟、赞助商和合作伙伴之间的广泛而紧密的合作关系是其成功的关键所在。CRTRIS的每个学院通常都与遍及世界各地的同事和研究团体有很多技术的联系,并与国际社会和产业界保持着丰富的互动关系。CITRIS和产业的合作主要采取了以下几种方式:

项目合作

加州大学的师生,与产业研究人员一道,从研究想法的产生到技术开发,甚至可能到技术商业化共同参与到科研项目中,在这样的合作关系下,想法变为现实的过程要比其中任何一方独立进行这项工作要快很多。教师们有机会第一手知道市场的技术需求,来引导他们的研究,并可以给学生指出正确的研究方向,学生可以在从事可转化为商业应用的尖端技术研究中获益,产业机构既获取了商业回报又招募了能力出色的学生。这种合作使教师、学生和产业受益,也有益于国家的经济发展。Berkeley传感器&致动器中心(BSAC,The Berkeley Sen-ser&Actuator Center)致力于微传感器和微致动器研究,是国家科学基金会产业与大学合作研究中心,其产业界合作伙伴包括:美国模拟器件公司(Analog Devices,Inc.)、Canon、Intel、IBM等近50家国际大型知名企业。CITRIS推出的ICT4B计划项目,旨在通过开发新技术和基础设施将信息和通信技术(ICT)引入发展中国家地区,其Supportingpartners(Intel,HP,IIT Delhi,Markle,Grameen Bank)will provide projectClUidance and on-site help,产业产业合作方包括Intel、Hp、IIT Delhi、Markle、Grameen Bank等,这些企业为项目提供了指导与帮助,其中IIT Delhi和Berkelev在发展中国家、地区共同开设IT技术培训班,以鼓励学生相互交流,促进研究的开展,进而表明信息和通信技术能真正帮助发展中地区的重要性。来自产业界的人士说“CITRIS正试图定义学术界与产业界的沟通模式”。

合作企业会员制

CITRIS将所有合作企业按级别划分,给予相应的权益,主要创始公司会员(Founding corporate members)、白金公司会员(Platinum

corporate membets)、合作公司会员(Associate corporatemembers)以及所属中心合作公司会员(Affiliate Centers’corporatemembers)四类。到目前为止,共有创始会员公司11家公司;白金公司会员4家公司,他们与创始公司会员享有相同的承诺和利益;合作公司会员20家公司,以及近百家的和附属中心具有合作关系的公司。表2将说明CITRIS合作企业情况及企业会员享有的权益,尽管从总体上来说,投入资金多的企业得到的回报权益大,但实际上ClTRIS还充分考虑了长远利益,对具有潜力、并能提供新思路的企业,给予了优厚条件,放宽了投入资金的限制。

此外,创始公司会员和白金公司会员的一个关键的好处是有机会被邀请在CITRIS做客座研究员,惠普公司的Rick McGeer博士和Infineon公司的Christian Sauer博士就曾经在Berkeley分校从事客座研究。CITRIS设有创始公司会员日(FCM Day),每年举行两次,对前6个月选定的课题的研究成果进行全面评审,FCM Day同时也是CITRIS产业咨询委员会(Industrial Ad-visory Board)委员们彼此见面,并对CITRIS科研机构的研究计划和战略方向提供指导意见的机会。

促进科研成果商业化,实现技术充分转移

CITRIS与工业界紧密合作的动因之一在于激励加利福尼亚州的高科技产业在历史的基础上保持强劲增长趋势,在技术转移方面,一个成功的范例是微传感器。微传感器是一个完全自包涵、无线连接、自组织网络的“像灰尘一样”的颗粒,它的成本非常低廉,可以被分布在数以千计的地点使用:如传感建筑物内的温度和光线水平,传感一个葡萄藤上的湿度,甚至传感车辆经过的地方引起的震动。UC Berkeley的研究人员设计了一个非常复杂的操作系统,管理与微传感器相关的硬件和软件,这个操作系统是开源的,而且已经变成传感器网络的产业标准。

作为技术转移的成果,一家名为Dust的新创公司成立,Crossbow Technoloqy公司使用Berkeley发明的“微粒”标准(微传感设备将处理器、存储器、传感器、电源和无线包含在一个器件当中,可以像手掌一样小),成为了无线模块的第一个商品化供应商。如今,已经能够提供与无线传感器相关的软件、硬件和完整的解决方案,还可以作为OEM厂商和系统集成商去帮助用户开发传感器网络的应用。Intel公司从2001起研究这项技术,他们首先做了非常广泛的调研,同时还开发了传感器网络的一个原形来测试和演示这项技术,同时Intel在核心技术原件、包括硅和通信网络方面做了一些工作,通过集成他们的成果形成了可商品化的传感设备。此外,Intel在UC Berkeley开发的产业标准基础上进一步开发了传感器网络的各种应用,2002年启动了一个研究传感器网络在卫生保健方面的应用项目,另外,Intel还在自己的工厂里部署了传感器网络,用于帮助芯片的生产。CITRIS希望按照这一成果转移的方式,能将更多的研究成果商业化。

建立联合实验室

CITRIS与企业联合建立实验室,办公场所离UC很近,实验室具备和大学相同的科研设施,这些设备通常由企业捐赠,在那里,大学和产业界的研究者共同开展捐助公司感兴趣的研究题目。英特尔的“lab-let”研究室,成立于2001年11月,其创始人是UC Berkeley计算机系教授David Culler,在开放的合作研究模式下,由在实验室和伯克利分校之间自由流动的研究人员,进行联合研究项目,以促进协作和产生突破的科学成果,进而解决社会性关键问题。“lab-let”研究室将集网络系统的覆盖作为研究的焦点,并进行了发展新兴地区技术,开发新的网络基础设施(TIER)、探索传感器网络和分布式系统等重大项目。“lab-let”研究室所进行的研究取得了良好进展,也促进了教育的发展。“实验室试图创造一种环境,使得实验室感觉就像校园的延伸,定期举办Berkeley的教师和学生参加的研讨会。还有一些实验室的研究人员会Berkeley开设课程,这些课程和讲座比校内课程更有前沿性从而扩展了教师和学生的知识面,同时也使实验室更容易招聘到合适的学生帮着做项目”,Intel实验室负责人EricBrewer说,“这实在是双方共赢的好模式。”

CITRIS的社会意义及启示

信息科学技术作为创新最活跃、发展最迅速和影响最广泛的因素,正继续向深度和广度发展,并将继续引发人类生产与生活方式的深刻变革。CITRIS将信息科技与人类生活质量相关的重大问题结合在一起,通过学科交叉正孕育着新的学科生长点,也将在科学技术方面取得重大突破。CITRIS的产生和发展为大学科研和机构创新提供了良好的借鉴模式。面向应用,以改善人类生活质量为科学研究目标