一、论文的题目、背景、目的和意义(目的要明确,充分阐明该课题的重要性):
1.论文题目:在CASS软件中由1:500地形图制作1:1000地形图方法研究
2.课题简介:
摘要(150字左右):城镇测绘了1:500比例尺的地形图后,为了适应宏观管理和规划管理的需要,需要对所测区域地形图进行缩编。因此,结 合生产实际详细叙述了大比例尺数学化地形图缩编的流程及方法,并对缩编过程中一些关键地理要素的缩编进行了说明。1:500数字化地形图转换成1:1000时文字注记的调整、注记的调整、等高线的重新生成方法等。
关键词:制图综合;缩编;地图数据;
3.论文的背景:近年来随着国民经济持续、快速、健康的发展,城市化水平得到不断的提高,城市的规模也变得越来越大。为了便于规划 和管理城区及其即将发展为城区的区域,需要测绘大比例尺地 形图,一般测绘的比例尺为1:500或1:1 000。通常情况下,一个地区测绘了 1:500或1:1 000比例的数字化地形图后,为了宏观 管理和规划管理需要,往往还需要更小比例尺的地形图,如 1:2 000或1:5 000。若采用重测的方法需要耗费大量的资金和时间,而采用内业缩编的方法可减少成图时间,同时也可节省大 量的资金。内业缩编地形图的成图精度能否满足相关测量规范 的要求是一个值得关注的问题。由于缩编直接采用原1:500数 字化地形图,控制点和极大部分地物均能保持原有精度,只要加 强作业过程中的检查和指导,缩编后的地形图完全能满足测量 精度的要求。缩编是一项系统性和规范性很强的工作,需要精心 制定一个详细、周密的计划。
4.理论意义:通过对学院路的测量熟悉测绘项 目作业流程,掌握现在生产单位运用的,仪器、软件的使用,使得大学几年所学的理论知识与实践相结合,运用理论指导实践,通过实践提高理论的理解,从而提高现实工作中的实际工作能力,分析问题,解决问题的能力。重点掌握控制测量,碎部测量、内业成图的基本作业技能的掌握,以及最后的技术总结编写。
5.现实意义:由于目前对于地形图数据用途的多样性、资源的共享性,对于 数据标准规范的要求也越来越严格。所以,使用数字化地形地籍成图系统CASS软件编辑的地形图,必须严格的按照标准和规范,正确合理 地表达地形图的信息。这样,在使用数据时,才会拿来即用,不会产生不必要的麻烦。当前数据的共享性,要求数据的标准和规范,使得 同一比例尺的数据有更广泛的用途。从而可以节省大量人力、物力和财力的投人。
二、国内外研究概况(应结合毕业设计题目,与参考文献相联系,是参考文献的概括):
1.理论的渊源及演进过程:形测量包括控制测量和碎部测量(地物、地貌测量)两大内容。数字测图是利用测绘先进仪器如全站仪、GPS 等工具,利用全站仪工作原理、GPS工作原理[1],野外采集地理信 息数据,室内借助计算机与地形图成图软件进行编辑成图,是一种全解析、机助测图的方法[2]。传统的平板仪测图和经纬仪(或测距经纬仪)测图由于其成图周期长、精度低、劳动强度 大等局限性逐渐被淘汰[3]。CASS与全站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新 方法。CASS与全站仪联合测绘地形图,可以优劣互补。如果仅用全站仪进行测图,就必须建立图根控制网,这样需投入大量时间、人力、财力。如果仅用CASS测图,由CASS的工作原理 [6] 可知,在遇到高建筑物或在树下时,就很难接收到卫星和无线电信号,无法进行测量。如果用CASS和全站仪联合测图,就可以大大加快测量速度,提高工作效率[7],这种方法不需要布设控制点,观测效率高、作业时间变短[8]。从而节省人力物力,从而高效率的完成地形现状图,为工程实施提供地形和地物的真实反映,同时为项目规划提供基础图件资料。 今天,中国经济进入了一个高速发展的时代,从另一个方面来说,现如今是一个高速城市化的时代。大比例尺地形图测绘是很多工程规划的基础项目,而一个好的规划是一个城市和谐发展的开端,也是一个城市“健康”发展的前提[9]。这就对测绘工作的施测速度、质 量、精度等提出了更高的要求[10]。GPS、遥感等先进技术的开发和应用,让测绘进入了一 个全新的技术升级阶段,从而对测绘人提出了更高的挑战。
2.国内有关研究的综述:“北斗一号”导航定位系统是我国自主建立发展起来的,从卫星的制造到利用运载火箭发射卫星上天,都是我国的航天部门一手打造的。尽管“北斗一号”只有两颗卫星,无法达到美国GPS系统和俄罗斯GLONASS系统的功能,实现不了三维的实时定位,精度和覆盖范围方面也不尽人意,但它毕竟是我国开发自己的卫星导航定位系统的一个尝试。 目前,常规的GPS测量主要使用静态,快速静态方法来建立二级以上平面控制网,GPS在地籍测量中的应用也仅限于此;CASS技术主要用于地形测量的碎部点采集,施工放样等,而用来代替一,二级加密控制测量,图根控制测量,地籍测量的界址点测量尚处于实验研究阶段。
3.国外有关研究的综述:世界上大多数国家早已利用数据库管理地籍信息,其地籍产品也都实现了数字化生产。现在地籍原始数据的采集,也都直接利用数字采集工具进行。跟世界上其他国家一样,我国的地籍信息也正在实现现代化管理,为此,国土资源部和各方土地部门明确要求城镇范围内的土地登记必须以数字地籍调查测量的结果为依据,全面推行现代化,规范化的地籍管理工作。 美国为了充分利用GPS系统的商业价值,独霸全球的导航定位市场,近年 来对GPS系统进行了一系列的更新。首先,从2000年5月2日起,停止实施“SA”政策,并将在GPS卫星L2频率信号上增设C/A码。2005年前,在GPS新型工作卫星Block II F上增设第三频率1176.45MHz,以提高GPS动态和静态定位精度。GPS III计划除了继承GPS更新计划外,重点是放弃现有24颗中高轨道(MEO)卫星星座方案,采用全新的33颗HEO+GEO卫星星座(HEO为高椭圆倾角轨道,GEO为在赤道上空的静止卫星),除采用更稳定的频标和提高信号可靠性等措施外,GPS III卫星将采用新的M码以增强保密和抗干扰功能。GPSIII预计在2015~2020年投入运行,计划将对军用平台提供25年的卫星导航服务。
三、论文的理论依据、研究方法、研究内容(思想明确、清晰,方法正确、到位,应结合所要研究内容,有针对性)
1.理论依据:地籍管理是土地管理工作的基础,而建立一套完整的地籍管理系统则需要大量的地形、地籍数据的收集与整理,在当前的测量技术应用中,以 CASS测量为最重要的实现手段。CASS测量是以传统测量方式为基础,通过先进的卫星空间定位技术,轻易实现一些传统测量方式(例如三角测量、红外线测距)并解决了一些传统测量方式无法解决的难点,因此在地籍测绘中广泛使用。本文结合实习期间CASS在城镇地籍管理中的一些实例操作来谈CASS技术在地籍测绘中的应用。
2.研究方法:
测量控制点及高程点
图上控制点和水准点全部保留.高程点应按地 貌特征进行选取,一般图上每100 cm2范围内的选 取数量为:平原、丘陵地区10~20个;山地、高山地 区8 ~ 15个.选取时尽量使高程点保持分布均勻、密 度适中,同时要优先选取地貌特征点处的高程,高程 值要保留到整数位,小数位只舍不进.应注意,高程 取整后与等高线易出现点、线矛盾,需人工进行干预 处理矛盾关系[3].
各种要素的缩编方法:全数字化地形图缩编可用“删除法”和“绘图法”两种。“删 除法”指将图内的次要地物、压盖严重的地物及注记等,分其主 次删除,直到符合新比例尺的图面要求。删除时要求不影响地 形、地物的完整性和连续性。
“绘图法”指将地形图直接缩小至新比例尺后,以原图为背 景,在新比例尺下重新绘制图元。当采用“删除法”缩编工作量 较大时,宜采用绘图法。
一般情况下,当比例尺变化较大时,需要删除大部分图元,
用“删除法”会导致工作量较大。另一种情况是,当地物需要综 合时就不宜采用“删除法”,如居民地层。
缩编时无论采用哪种方法,都是从成图精度、工作量和适用 性来考虑,具体工作中可根据不同的图层采用不同的方法或两 种方法混用。 l.6.l控制点控制点采用展绘的方法在新比例尺下展出,首先在l:500 的比例尺下将KZD层单独存成l个DWG格式文件,然后打开 此文件,并将它转成* . CASS文件,然后用此CASS文件展绘出 控制点,展绘时系统会提示图层及比例尺,此时图层按编码,比例尺为1 000即可。
3.研究内容:
① 研究控制点点位的选取;
② 控制网的设计与建立;
③ 数据处理、基线解算及平差处理;
④ 碎部点位测绘精度分析;
⑤ 探讨数字化测图的工作效率。
四、研究条件和可能存在的问题:
常规的测量工作遵循“从整体到局部,先控制后碎步,分级布网,逐级控制”原则:从施工流程可以看出,完成一个测区的测量工作需要数次进出作业现场,作业效率低下。针对上述情况,利用CASS协同全站仪联合采集数据方式进行作业,可以克服作业过程中工序过多的弊端。
五、预期的结果:将各作业员修改好后的数据成果汇聚到一起,并制作一幅 整个缩编区域的1:2OOO图幅接合表,刻录光盘保存,至此整个缩编的工作完成。
六、论文拟撰写的主要内容(论文提纲):2.1制作覆盖整个测区1:1000的内图廓结合表,大块数据的分割。
为了提高运行速度,考虑把大块数据分割成若干小块后再裁减。但是数据的分割不能是随意的,必须要有个参照,考虑到制作覆盖整个测区1:1000的内图廓结合表作为大块数据分割若干小块的依据,将来还可以把它作为单幅数据(1:1000)裁减的范围,因此数据的分割采取以下方法,先制作覆盖整个测区1:1000的内图廓结合表,以1:1000内图廓结合表的边界线为界把大块数据合理分割成若干小块。
2.2 1:1000单幅数据的裁剪
大块数据分割成若干小块数据后,运行速度明显加快,对若干小块数据分别进行裁减成单幅数据(1:1000)的过程:以50cm*50cm内图廓结合表为单位,对若干小块数据分别进行单幅数据(1:1000)裁剪,并以相关图幅的左下脚X和Y的坐标公里数命名图幅号,直到把整个测区的所有数据裁减完毕。
2.3标准图廓整饰文件的设置
标准的图廓整饰文本文件设置可以减少缩编项目的图廓整饰工作量,对固定不变的一些图廓整饰内容预先设置好,将来生成图廓时就不需修改,这样可以减少整饰时间,对需变动的整饰内容则采用手动逐幅修改。
2.4作业模板的制作
采用统一的缩编作业模板可以解决原始数据由不同单位在不同时期测绘引起的图层,线型,字体等不统一的问题。作业模板的制作依据是测区缩编设计书规定的图层,线型,字体字高等具体内容,针对不同测区不同的具体要求制作相应的作业模板,是缩编作业前必需的工作。
2.6分析数据共性特征,编程自动化处理。
仔细分析裁减好的单幅成果数据,会发现它们有很多共性特征,对这些共性特征采用编程自动化处理能极大提高工作效率和数据处理的完整性。南方CASS系统系列版本更高版本具有较强条件选择数据和处理数据功能,但对具体的地形图缩编作业,它们的一些自带功能还不能完全满足快速缩编的要求。
2.7手动缩编处理
充分利用应用系统的自带功能和自编程序已经解决缩编的大部分工作,剩下少量的是必须手动处理的内容。
2.8缩编作业的快速检查方法
常规的缩编作业的检查过程一般是自查,一查,二查,质量控制过程严谨,但错误发生后一般都是直接退回给作业员修改,改好后再交检查员修改,如此来回反复相对比较耗时。
七、论文工作进度安排(内容要丰富,不要写得太简单,要充实,按每周填写,可2-3周,但至少很5个时间段,任务要具体,能充分反映研究内容)
2015年10月:查找资料,确定论文选题;
2015年11月:整理开题的相关数据及资料,撰写开题报告进行开题答辩;
2015年12月:结合测图原理布设所需控制点;
2016年1月--2016年2月:运用CASS和全站仪等设备实测学院路平面图,再通过内业处理软件绘制成图;
2016年3月:完成毕业论文一稿,并交指导教师批阅;
2016年4月:对论文进行修改和整理,完成毕业论文二稿,交指导教师批阅;
2016年5月:对毕业论文定稿并打印;
2016年6月:准备答辩。
八、参考文献
[1]刘基余.CASS卫星导航定位原理与方法[M].北京:科学出版社,2008.
[2]李征航,黄劲松.CASS测量与数据处理[M].武汉大学出版社,2005.
[3]金继读,詹家民,吴庆中.CASS配合全站仪联合进行数字化测图[J].矿山测量,2003(4):2-6.
[4]吴青海,云先艳.CASS与全站仪联合测图[J].江西测绘,2007(1):23-25.
[5]黄霞林,詹小敏,黎春桥.土地整理现状图测绘的基本要求及技术路线[J].测绘与空间地理信息,2011,8(4):197-201.
[6]杨晓明,王军德等编著,数字测图[M].北京:高等教育出版社,2001.
[7]潘云鹤,董金祥等编著,计算机图学[M].北京:高等教育出版社,2003.
[8]张华海. CASS定位技术在地面形变测量中的应用 [M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2000.
[9]Guenter Seeber. Satellite Geodesy. Walter de Gruyter[M], Berlin New York 2003.
[10]BEVLY David M, RYU Jihan, et al. Integrating INS sensors with CASS measurements for continuous estimation of vehicle sideslip, roll and tire cornering stiffness [J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2006,7(4): 483-493. |