導語：如何才能寫好一篇海洋測繪新技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】海洋測繪；信息網(wǎng)絡；測繪技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的測繪技術(shù)也在逐步的向數(shù)字化、信息化的方向轉(zhuǎn)變，并逐漸走向成熟。信息測繪技術(shù)是在目前測繪形同發(fā)展過程中的各項需求的基礎上產(chǎn)生并發(fā)展起來的，指的就是以數(shù)字化技術(shù)為依托，通過互聯(lián)網(wǎng)這一方便快捷的運行環(huán)境，及時有效地向各地區(qū)的各類用戶提供地理空間等等方面的綜合信息。信息化測繪最為我國由傳統(tǒng)測繪向現(xiàn)代信息化、數(shù)字化策劃發(fā)展的關鍵階段，發(fā)揮了積極的作用。

一、海洋測繪的重要意義

當前，隨著國家利益的不斷擴展，周邊國家對海洋資源的爭奪逐漸的加劇，海洋測繪的重要性越來越顯現(xiàn)出來。信息化技術(shù)的發(fā)展，使得海洋測繪面臨著一次深刻的變革。最終，會使得海洋測繪等相關的學科發(fā)生重組。因此，海洋測繪的工作具有非常重要的意義。

1海洋測繪是完善測繪學的關鍵。由于地球上，三分是陸地，七分是海洋，海洋測繪所占據(jù)的海洋以及毗鄰的陸地面積很大，如果測繪學里沒有海洋測繪，依據(jù)學科體系，測繪學是不完整的。

2海洋測繪是完善海洋學的關鍵。海洋測繪能夠為人類提供海洋的整個框架，能夠?qū)崟r的關注海水的性質(zhì)及其變化。無論是進行海洋調(diào)查，還是進行其它的海洋工程，都離不開海洋測繪。因此，海洋學里，海洋測繪是促進海洋學發(fā)展的的助推器。

3海洋測繪是確保國家安全的關鍵。通過進行海洋測繪，可以向國防部門提供電子海圖，它是人類從事海洋活動必須要掌握的工具。當前，面對國家海洋戰(zhàn)略，無論是進行海洋管理，還是進行海上資源的勘探，離開了海洋測繪，我們國家的海洋戰(zhàn)略就無法進行實施。

所以，由于技術(shù)的進步，海洋測繪必然會出現(xiàn)改革。由于海洋測繪具有非常大關聯(lián)性以及基礎性，同時由于海洋學科的需求，信息化的額揮著唄信息話的海洋測繪，其影響力將不斷擴大，同時信息化測繪或者被信息化的海洋測繪的重要性也將不斷的增強。信息化的海洋測繪是當前條件下，推動海洋戰(zhàn)略順利進行的主要動力。

二、數(shù)字化海洋信息的管理與提供

隨著海洋測繪的數(shù)字化發(fā)展成為一種趨勢，信息化海洋測繪被提了出來，而且海洋測繪的數(shù)字化發(fā)展趨勢為信息化海洋測繪提供了前提條件。目前，國際上以地圖生產(chǎn)為主的服務逐漸被地理信息的綜合服務所取代。空間地理信息的開發(fā)已經(jīng)被許多國家列入了發(fā)展戰(zhàn)略。美國在20世紀90年代最早提出"數(shù)字化地球"的計劃，隨后歐洲、日本等國家也都加快建立署計劃地理信息系統(tǒng)的步伐。我國目前已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化測繪，但是在信息服務的功能和機制方面都沒有跟上現(xiàn)代化測繪轉(zhuǎn)化的速度。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，因特網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的普及度越來越高，這就為海洋測繪服務提供了一些有利條件，同時也帶動海洋測繪服務方式的根本轉(zhuǎn)變。從用戶的角度來看，只需要訪問一個集成化的地理信息系統(tǒng)門戶網(wǎng)站，就可以隨時隨地的對各個地區(qū)的地理信息系統(tǒng)進行檢索和查閱，方便快捷。

三、信息化海洋測繪應注意的問題

實現(xiàn)海洋測繪信息網(wǎng)絡系統(tǒng)以下幾方面的問題：1）數(shù)據(jù)的版權(quán)問題，數(shù)據(jù)的版權(quán)在信息管理的技術(shù)層面是一個不可小覷的問題，因此研究人員要建立更加完善的數(shù)據(jù)版權(quán)的保護機制；2）政務的信息化。政務的信息化指的是通過因特網(wǎng)來提供電子。海圖、信息服務和電子航海通告等等。關于怎樣使NEC適應新時代的要求是今后需要解決的問題；3）信息的可靠性。有關海洋的信息在網(wǎng)絡上被廣泛應用，很多數(shù)據(jù)和信息可能會存在質(zhì)量問題，因此相關部門應該主動地加強對海洋信息和數(shù)據(jù)的控制和整理。

四、海洋測繪信息保障網(wǎng)絡系統(tǒng)

海洋測繪信息保障網(wǎng)絡系統(tǒng)是通過專業(yè)技術(shù)人員制作并在網(wǎng)上建立海洋測繪數(shù)據(jù)庫，開通一項簡單靈活的用戶操作界面，方便各地的用戶及時的進行海洋信息查詢，一方面實現(xiàn)區(qū)域海洋測繪信息的一系列功能，如在線瀏覽、查詢、航保信息等等，另一方面解決了數(shù)據(jù)庫的鏈接與搜索問題，從而實現(xiàn)對電子地圖的統(tǒng)一查詢、搜索和多媒體新信息顯示等功能。海洋測繪系統(tǒng)主要包括前臺管理和后臺管理兩部分，前臺展示包括海洋綜合信息子系統(tǒng)和在線視頻會議子系統(tǒng)和海洋測繪信息WebGIS子系統(tǒng)；后臺管理部分包括數(shù)據(jù)管理、用戶管理和系統(tǒng)管理等方面。海洋測繪信息查詢是通過網(wǎng)絡對重要海洋測繪數(shù)據(jù)快速查詢和定位顯示。主要包括：查詢定位、信息瀏覽查詢、周邊信息查詢、最近查詢等。

五、海洋測繪的信息化發(fā)展策略分析

在當前信息化發(fā)展時代，海洋測繪行業(yè)取得了不菲的成績，但還需要采取積極對策，以不斷促進海洋測繪業(yè)的全面信息化發(fā)展。

1統(tǒng)一坐標系，提高海洋測繪精確度

當前在海洋測繪中，發(fā)達國家在一般使用地心坐標系進行測繪。地心坐標系因以地球質(zhì)心為原點，較之參心坐標系在測量結(jié)果上更為精確，而鑒于各種原因，我國當前在坐標系的使用上，地方坐標系、國家坐標系以及施工坐標系的參照坐標還存在差異，且主要以參心坐標系為主，應盡快予以統(tǒng)一，并逐漸選擇使用地心坐標系，以不斷提高海洋測繪的精確度

2加快提高測深技術(shù)

在水深測量上，海洋測繪雖然在近些年的發(fā)展中，取得了很大進展，但由于受先進的測量儀器價格昂貴，以及海洋測繪較之陸地測繪起步晚，在技術(shù)上相對較弱等原因的影響，在當前我國的水深測繪中，仍然主要使用單波束測深儀，對于多波束測深儀的研制還有待提高，如果主要依靠單波束測深儀，將會降低我國測深效率以及測量結(jié)果的精準性，對于我國海洋測繪業(yè)的發(fā)展是不利的。另外，雖然采用了空間遙感技術(shù)，但使用的范圍還較小，目前主要在我國的淺海區(qū)域，在深海區(qū)域的使用范圍以及技術(shù)的精確度均有待提高。

3提高GPS在海洋測繪中的精度

GPS定位系統(tǒng)在大地高的測量中應用較早，且測量結(jié)果較準確，但在將大地高轉(zhuǎn)化為海圖高的精確度上卻并不高。由于海洋理論深度基準面具有跳躍變化的不穩(wěn)定特點，因此，將大地高作為無縫垂直參考基準應用水對水深的測量，還需要進一步加強對于數(shù)據(jù)處理準確性的研究，以做到通過大地高的測量，能對海圖高的數(shù)值有比較準確的測定，尤其在我國的遠海領域，應加大對GPS精確使用范圍并加快相應技術(shù)研究，以不斷促進海洋測繪技術(shù)的提高。

綜上所述，海洋測繪信息化不僅僅適應適應由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化的要求，還適應當今社會信息化的要求。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化海洋測繪體系不斷的走向成熟，并得到廣泛的推廣和使用。信息化測繪作為我國由傳統(tǒng)測繪向現(xiàn)代信息化、數(shù)字化策劃發(fā)展的關鍵階段，發(fā)揮了積極的作用。加強信息網(wǎng)絡系統(tǒng)建設是提升測繪服務水平和保障能力的迫切要求。

參考文獻：

[1]馬蘭，孔毅.信息化海洋測繪的構(gòu)想[J].現(xiàn)代測繪，2010（1）.

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關鍵詞：海洋測繪；水深測量；GPS技術(shù)

中圖分類號：P716+.11文獻標識碼：A文章編號：

前言：隨著衛(wèi)星技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等的發(fā)展，可以說現(xiàn)代科學技術(shù)的成就，推動海洋測繪經(jīng)歷了一次跨時代的轉(zhuǎn)變，突破了傳統(tǒng)海洋測繪的時空局限，進入以數(shù)字測量為主體、以計算機技術(shù)為支撐、以3S(GPS，GIS，RS)技術(shù)為代表的信息化海洋測繪新階段。3S技術(shù)在海洋測繪中已經(jīng)得到廣泛的應用。RBN2DGPS沿岸差分臺站已經(jīng)覆蓋我國沿海區(qū)域，GPS技術(shù)已成為控制測量、海岸地形測量和海上定位不可缺少的手段。GIS技術(shù)已被應用于海洋測繪數(shù)據(jù)庫的建設和信息共享，RS技術(shù)在維護國家和方面發(fā)揮了重要作用，海岸地形航空攝影測量已經(jīng)啟動。目前海洋地理信息系統(tǒng)正在建設當中，數(shù)字海圖已形成了較完善的生產(chǎn)、管理和體系，電子海圖系統(tǒng)的應用也具備了相當?shù)囊?guī)模。

1.海洋測深的特點

（1）水體具有吸收光線和在不同界面上產(chǎn)生光線折射及反射等效應，在陸地測量中常用的光學儀器，在海洋測量中使用很困難，航空攝影測量、衛(wèi)星遙感測量只局限在海水透明度很好的淺海域。海洋測深主要使用聲學儀器。但是超聲波在海水中的傳播速度隨海水的物理性質(zhì)，如海水鹽度和溫度等的變化而不同，這就增加了海洋測深的困難。

其次，由于水體的阻隔，肉眼難以通視海底，加上傳統(tǒng)的回聲測深只能沿測線測深，測線間則是測量的空白區(qū)，海底地形的詳測需要進行加密，或采用全覆蓋的多波束測深系統(tǒng)，這就會大量地增加測量時間和經(jīng)費。

（2）由于海水是動蕩不定的，這為提高海洋測量的精確性造成極大的困難。

（3）目前海洋測量的載體主要是船舶，而船舶的續(xù)航力很有限，出測又受到天氣和海況的限制，全球海域又如此廣大，因此詳測全球海域需要漫長的時日。

（4）在航海圖上，不以平均海面時的海陸交界線作為海岸線。因為這條線在時淹沒在水中，低潮時雖露出水面，但其痕跡被大潮時的海水所沖刷，在實地上很難判別其位置。而海岸線上的某些特征，如岬角、特殊顏色等又是航海時確定船位和方向的重要目標。確定有明顯痕跡的位置作為海岸線，對航海是極有用處的。根據(jù)分析研究得知，平均大潮時的海陸交界線，常常有明顯的痕跡。如在陡岸上，一般都留有海水侵蝕過的痕跡；有植被的海岸地段，有不被海水浸泡的陸地植被的生長界線；平坦海岸上，有海浪活動的最上痕跡和水生植物枝葉的堆積；通常海水浸泡和沖刷過的巖石和沙土的顏色不同于未經(jīng)海水浸泡過的顏色等。根據(jù)上述種種痕跡，首先在實地上確定海岸線的位置，然后用地形測量的方法，就可將其測繪在圖上。

2.海上定位的新進展

徐金華等利用HMR3000磁羅經(jīng)與BeelineGPS進行組合導航，試驗表明，組合導航系統(tǒng)在天線基線長度大于5m時，航向誤差小于0.05°，其精度優(yōu)于單獨的BeelineGPS和HMR3000。劉焱雄等針對海用RBNPGPS提出建議:在現(xiàn)有RBNPGPS基礎上改進算法和開通兩條新的電文發(fā)播衛(wèi)星軌道和鐘差可實現(xiàn)PPP定位技術(shù)。唐秋華等使用高精度GPSRTK實現(xiàn)了換能器安裝方向的校準，為快速安裝超短基線定位系統(tǒng)換能器提供技術(shù)途徑。

劉基余等對海洋二號(HY22)衛(wèi)星實現(xiàn)厘米級定軌問題提出建議:

（1）海洋二號衛(wèi)星不必采用DORIS定軌；

（2）給海洋二號衛(wèi)星裝備無電功耗需求的激光后向反射鏡陣列，便于實現(xiàn)多個SRL測站觀測的厘米級定軌；

（3）裝備雙頻載波相位的GPS信號接收機實現(xiàn)高精度的星載GPS測量定軌。趙珞成研究了在水下地形測量中模擬測深儀、數(shù)字化P模擬測深儀和數(shù)字測深儀的GPS接收機輸出的導航信號同步方法。

3.目前常用測深技術(shù)介紹

3.1 DGPS定位配合數(shù)字測深儀的常規(guī)測深

目前最常用的測深方法是采用DGPS定位（沿海RBNDGPS定位）配合數(shù)字測深儀測深的方式，數(shù)字測深儀、DGPS接收機、計算機及專用軟件等構(gòu)成了作業(yè)系統(tǒng)。工作流程包括以下幾個階段：測前準備、采集外業(yè)數(shù)據(jù)、處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)、輸出成果等。

（1）水深測量前期準備工作：第一，利用已知控制點測定WGS84坐標與國家坐標系或地方坐標系的轉(zhuǎn)換參數(shù)。第二，利用已知高程控制點，按水準測量方式布設固定或臨時水尺。第三，布設測深計劃線。第四，利用檢查板或聲速儀校準測深儀測深精度。

（2）采集外業(yè)數(shù)據(jù)。第一，安排專人在測深作業(yè)前10分鐘開始觀測水位，并記錄。第二，連接測深作業(yè)系統(tǒng)，并啟動。要完成以下工作包括測深儀與定位儀接口、測深儀配置、接收機數(shù)據(jù)格式、改正天線偏差等。完成校正后，接下來才能進行測量。第三，水深測量原理：水深Zm=Z+ZO-S，水底高程H底=H-(h+Z)。Zm為繪圖水深，ZO為設定吃水，Z為測得的水深，S為測深對應時刻的水位。

（3）處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)。處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)指的是對水深測量數(shù)據(jù)利用相應數(shù)據(jù)處理軟件進行處理，制成水深圖和水深統(tǒng)計分析報告等所需要的測量成果，并輸出成果。

3.2 RTK（或CORS）無驗潮測深

RTK無驗潮測深與3.1節(jié)中的常規(guī)測深原理相似，所不同的是定位手段以RTK或CORS方式代替DGPS信標定位方式，因為RTK與CORS均能獲得較高精度的平面坐標與高程，故將其所測高程應用到測深當中，直接求得水下泥面高程，工作流程也是包括以下幾個階段：測前準備、采集外業(yè)數(shù)據(jù)、處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)、輸出成果等。

（1）水深測量前期準備工作：第一，架設RTK基準站（如果采用CORS，則無需架設基準站）?；鶞收疽x擇架設在探測區(qū)域的中心地帶，位置較高、視野開闊的地方。第二，測定平面轉(zhuǎn)換參數(shù)與高程擬合參數(shù)。利用測區(qū)內(nèi)分布均勻的3個以上已知平面控制點（國家坐標或地方坐標）與RTK、CORS所測坐標作為公共點計算平面轉(zhuǎn)換參數(shù)；然后采集測區(qū)內(nèi)能反映大地水準面起伏區(qū)域的高程控制點的大地高，計算高程擬合參數(shù)（CORS也可以直接應用地方似大地水準面精化成果）。第三，布設測深計劃線。第四，利用檢查板或聲速儀校準測深儀測深精度。

（2）采集外業(yè)數(shù)據(jù)。第一，檢驗基準站坐標。排除基準站坐標轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的誤差因素，如參數(shù)錯誤等。第二，連接測深作業(yè)系統(tǒng)，并啟動。要完成以下工作包括測深儀與定位儀接口、測深儀配置、接收機數(shù)據(jù)格式、改正天線偏差等。完成校正后，接下來才能進行測量。第三，水深測量原理：水深Zm=Z+ZO，水底高程H底=H-(h+Z)。Zm為繪圖水深，ZO為設定吃水，Z為測得的水深。水底高程為H底，H為RTK測得的高程，h為測深儀探頭到GPS天線的高度。

（3）處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)。處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)指的是對水深測量數(shù)據(jù)利用相應數(shù)據(jù)處理軟件進行處理，制成水深圖和水深統(tǒng)計分析報告等所需要的測量成果，并輸出成果。

3.3多波束系統(tǒng)測深

對大面積水深測量而言，目前效率最高的無疑是多波束系統(tǒng)測深。相比于以往的單波束采集系統(tǒng)的測量工作，每一次多波束水深測量系統(tǒng)的采樣，垂直于航道方向上的數(shù)以百計，不同水深的數(shù)據(jù)都能直接的獲取。因此，能夠精確和快速地測量一定寬度范圍內(nèi)測線兩側(cè)多個點的水深，清晰準確地對海底地貌進行探測。在測量過程中，利用GPS定位，并且利用多波束水深測量系統(tǒng)測定該點的水深，這樣就能快速測制海底地貌。

4.其它測深手段介紹

目前，還有幾種新興的水深測量技術(shù)逐漸發(fā)展起來，如機載激光測深、衛(wèi)星遙感測深等，這些技術(shù)相較于現(xiàn)在普遍應用的測深手段，在效率上有極大提高，特別是遙感海底地形測量具有大面積、同步連續(xù)觀測及高分辨率和可重復性等優(yōu)點，為完成全球性海洋測繪提供了一種可行的手段，但其在深海地區(qū)的精度只能達到約10~100米，仍有待提高。

5.結(jié)語

水深測量技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合有力推動了海洋測繪的發(fā)展， 3S技術(shù)與數(shù)字測深技術(shù)成為信息化海洋測繪的推手，我們在掌握目前常用的“GPS定位+測深儀測深”的技術(shù)后，還應該關注水深測量技術(shù)的發(fā)展趨勢，因為應用新技術(shù)新工藝可以大大提高測繪生產(chǎn)效率，為社會創(chuàng)造更大的效益。

參考文獻：

[1]董妍.GPS在海洋測繪中的應用[J].科技風,2010,(03)．

[2]寧津生.高新技術(shù)與測繪學科發(fā)展,中國測繪學科發(fā)展藍皮書[C],2003(05).

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關鍵詞：多波束； 水深測量； 海洋測繪； Imagenex 淺水型便攜式多波束

中圖分類號：P716+.11 文獻標識碼：A文章編號：

引言

多波束測深系統(tǒng)出現(xiàn)于20 世紀60 年代，伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而成熟。使用多波束測量具有全覆蓋、數(shù)據(jù)密度大、精度高、測量效率高的優(yōu)勢，因而在我國海洋測繪及水下地形測量領域多波束測深系統(tǒng)正得到越來越廣泛的應用。多波束測深系統(tǒng)構(gòu)成復雜，影響測量質(zhì)量的因素較多，技術(shù)含量較高，價格昂貴，以目前應用較廣的、測深范圍在200米左右的多波束測深系統(tǒng)為例，大多在200萬～300萬元之間，這比起單波束測深儀與陸地測量儀器，價格高出很多，影響了多波束測深系統(tǒng)在測繪行業(yè)的普及程度，很大一部分測繪資質(zhì)單位沒有該系統(tǒng)。

2000年后，國內(nèi)外多波束廠家針對市場需求，開發(fā)出了測深范圍在200米以內(nèi)，價格低于100萬元的淺水型便攜式多波束測深系統(tǒng)，本文介紹了一套此類系統(tǒng)，并對其應用情況進行了研究。

1. 多波束測深系統(tǒng)的原理與特點

1.1多波束測深原理

其工作原理是通過聲波發(fā)射與接收換能器陣進行聲波廣角度定向發(fā)射、接收，通過各種傳感器（衛(wèi)星定位系統(tǒng)、運動傳感器、電羅經(jīng)、聲速剖面儀等）對各個波束測點的空間位置歸算，從而獲取在與航向垂直的條帶式高密度水深數(shù)據(jù)。

多波束測深系統(tǒng)實質(zhì)上是條帶覆蓋測深系統(tǒng)，它有N條同步波束，構(gòu)成一個扇面，同時獲得數(shù)十個相鄰窄波束的回聲測深系統(tǒng)。測深時，載有多波束測深系統(tǒng)的船，每發(fā)射一個聲脈沖，不僅可以獲得船下方的垂直深度，而且可以同時獲得與船的航跡相垂直的面內(nèi)的幾十個水深值。多波束測深系統(tǒng)一般由窄波束回聲測深設備（換能器、測量船搖擺的傳感裝置、收發(fā)機等）和回聲處理設備（計算機、數(shù)字磁帶機、數(shù)字打印機、橫向深度剖面顯示器、實時等深線數(shù)字繪圖儀、系統(tǒng)控制鍵盤等）兩大部分組成。

測深系統(tǒng)的換能器基陣，由發(fā)射聲信號的發(fā)射器和接收海底反射回聲信號的水聽器組成。發(fā)射器發(fā)出一個扇形波束，其面垂直于航跡，一般開角為 60°～120°，航跡方向的開角約為3°～5°。水聽器接收海底回波信號，經(jīng)延時和相加，形成幾十個相鄰的波束。航跡方向的波束開角一般為10°～30°，垂直于航跡的開角為3°～5°。組合發(fā)射和接收波束可得到幾十個窄的測深波束。換能器基陣可以直接裝在船底或在雙體船上拖曳。為了保證測量精度，必須消除船在航行時縱橫搖擺的影響，一般采用伺服機構(gòu)校正或由計算機處理。

多波束測深系統(tǒng)同單個寬波束的回聲測深儀相比，具有橫向覆蓋范圍大（為深度的幾倍），波束窄（約為3°～5°），效率高等優(yōu)點。

1.2 Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)的特點

Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)除了具備普通多波束的特點外，最大的特點，一是“便攜”，二是“價廉”。一般來說，多波束測深系統(tǒng)的測深精度與覆蓋面與波束緊密相關，為保證一定數(shù)量的波束數(shù)，較大的測深扇面開角，及較強的聲脈沖能量，多波束測深換能器體積較大，造成重量在10～30千克不等，比單波束換能器重了很多倍。換能器較大的重量給測深外業(yè)造成了諸多不便——測量船舶不能太小，安裝校準必須考慮船舶傾斜，為了使得換能器重量減小，使得多波束系統(tǒng)外業(yè)更加便捷，各廠商紛紛投入研究，在保證測深精度的情況下，推動多波束小型化，加拿大Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)就是其中較為出色的代表。

Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)換能器在空氣中的重量僅2.25kg，體積只有16cm×11cm×9cm，真正做到了便攜。

引言中提到，Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)價格在100萬元以內(nèi)，相對于其它動輒數(shù)百萬元的多波束系統(tǒng)而言，無疑是“價廉”了。

1.3 Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)的組成

一套完整的Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)配置如表2-1所示。

表1-1：Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)配置表

表中，筆記本電腦的作用是安裝數(shù)據(jù)采集處理軟件，并提供測量導航界面給測量船指引。

1.4 Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)主要參數(shù)

表1-2：Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)主要參數(shù)

表中，測深最大操作深度雖然在300米，但廠家與銷售商均建議實際操作時，在100米以內(nèi)較為理想。

2. 應用案例

2.1 測前準備

多波束測深前，最主要的準備工作是系統(tǒng)安裝與校準。安裝時應保證換能器穩(wěn)固，校準內(nèi)容與方法如表2-1所示。

表2-1：多波束校準內(nèi)容與方法

2.2 與單波束比對情況

在本案例中，測區(qū)位于廣州市南沙區(qū)大虎山附近水域，總面積約1.4平方千米，測圖比例尺為1:2000，測量全程Imagenex多波束與無錫海鷹HY1600單波束測深儀同步測深，測量重合點比對如圖2-1、2-2所示，重合點較差在±0.4米的超過90%，證明了此多波束測深系統(tǒng)的精度是可靠的。

圖2-1：多波束與單波束測深比對圖一

圖2-2：多波束與單波束測深比對圖二

3. 結(jié)束語

Imagenex便攜式淺水多波束測深系統(tǒng)真正做到價廉便捷，而且測深精度可靠，其缺點在于測深扇面開角120°，較一般多波束150°的開角要小，在大面積、水深較深的水域測量方面效率要低，但其便攜易安裝，而且價格相對低廉的特點為多波束的應用推廣起到了不可忽視的作用，必將引起越來越多的關注。

參考文獻：

[1] 劉經(jīng)南，趙建虎．多波束測深系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]．海洋測繪，2002，22（5）：3-6．

[2] 鄭慶濤．多波束與單頻測深技術(shù)應用比較[J]．水利水文自動化，2007，（1）：25-29．

[3] 劉忠臣，周興華，陳義蘭等．淺水多波束系統(tǒng)及其最新技術(shù)發(fā)展[J]．海洋測繪，2005，25（6）：67-70．

篇4

關鍵詞：現(xiàn)代測繪學數(shù)字地球

1993年和1994年美國先后以總統(tǒng)令的形式提出建立"國家信息基礎設施"(NII)，即通稱的信息高速公路，以及"國家空間數(shù)據(jù)基礎設施"(NSDI)，這是進一步推進社會信息化，搶占信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的制高點和主動權(quán)的重大戰(zhàn)略步驟，時隔五年，這一計劃的實施初見成效，刺激了美國的經(jīng)濟增長，于是去年又以美國副總統(tǒng)演講形式推出數(shù)字地球的概念和構(gòu)想，并計劃到2020年試圖達到地球信息化的最終目標，亮出了美國這一近期全球信息戰(zhàn)略的底牌。由美國政府高層出面提出的這一"數(shù)字地球"構(gòu)想引起全球各方關注，并成為學術(shù)界熱點話題。中國學者尤其在地學界也作出了積極的反應，不論從科學技術(shù)的角度還是從國家利益的角度，中國要準備迎接這一嚴峻挑戰(zhàn)，已成共識。作為測繪學科，測繪行業(yè)反應更顯強烈，數(shù)字地球概念為測繪事業(yè)發(fā)展提供了新的機遇和更高層次的發(fā)展前景。這里我們想就現(xiàn)代測繪學的發(fā)展從學科的觀點稍為具體地探討一下它與數(shù)字地球的關系和在構(gòu)建數(shù)字地球中的作用。

一、測繪學的現(xiàn)展

空間技術(shù)，各類對地觀測衛(wèi)星使人類有了對地球整體進行觀察和測繪的工具，好象可以把地球擺在實驗室進行觀察研究一樣方便。由空間技術(shù)和其它相關技術(shù)，如由計算機、信息、通訊等技術(shù)發(fā)展起來的3S技術(shù)（GPS、RS、GIS）在測繪學中的不斷出現(xiàn)和應用，使測繪學從理論到手段都發(fā)生了根本的變化。測繪生產(chǎn)任務也由傳統(tǒng)的紙上或類似介質(zhì)的地圖編制、生產(chǎn)和更新發(fā)展到地理空間數(shù)據(jù)的采集、處理和管理。GPS的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的定位方式；傳統(tǒng)的攝影測量數(shù)據(jù)采集技術(shù)已由遙感衛(wèi)星或數(shù)字攝影獲得的影像所代替，測繪人員在室內(nèi)借助高速高容量計算機和專用配套設備對遙感影象或信號記錄數(shù)據(jù)進行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換，得出數(shù)字化地理信息產(chǎn)品，由此制作各類可供社會使用的專用地圖等測繪產(chǎn)品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年，幾十年縮短到幾年或更短，測繪業(yè)的體力勞動得到解放，生產(chǎn)力得到大的提高。今天，光纜通訊、衛(wèi)星通訊、數(shù)字化多媒體網(wǎng)絡技術(shù)可使測繪產(chǎn)品從單一紙質(zhì)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P和光盤等電子信息，產(chǎn)品分發(fā)可從單一郵路轉(zhuǎn)到"電路"(數(shù)字通訊和計算機網(wǎng)絡傳真)，測繪產(chǎn)品的形式和服務社會的方式由于信息技術(shù)的支持發(fā)生了很大變化，進入了信息化的發(fā)展。當前，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和經(jīng)濟所有制成份和運行體制的改革，需要開放民用國家測繪產(chǎn)品；從技術(shù)方面看，西方國家衛(wèi)星測地技術(shù)可制作全球幾乎任一地區(qū)1米分辨率(相當1∶1萬比例尺)的地圖，衛(wèi)星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉(zhuǎn)換為他們的國家坐標系，中、小比例尺國家地圖的保密價值已大大降低；對于軍事敏感的重力數(shù)據(jù)，衛(wèi)星重力技術(shù)所發(fā)展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠程戰(zhàn)略導彈發(fā)射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達50公里，已接近我國現(xiàn)有重力數(shù)據(jù)的分辨率，其保密價值也需要重新評估。這一形勢使絕大部份測繪產(chǎn)品可以作為普通商品服務于全社會，測繪業(yè)從單一國家事業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣髁x市場經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)，這無疑為測繪學的發(fā)展注入了新的活力和擴大了發(fā)展空間，這也是一個有重要意義的歷史性轉(zhuǎn)變。

綜上所述，由于以空間技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)為支柱的測繪高新技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，測繪學的理論基礎、測繪工程的技術(shù)體系、其研究領域和學科目標，正在適應新形勢的需要發(fā)生著深刻的變化，表現(xiàn)為正在以高新技術(shù)為支撐和動力，進入市場競爭求發(fā)展，測繪業(yè)已成為一項重要的信息產(chǎn)業(yè)。它的服務范圍和對象也在不斷擴大，不僅是原來的單純從控制到測圖，為國家制作基本地形圖的任務，而是擴大到國民經(jīng)濟和國防建設中與空間數(shù)據(jù)有關的各個領域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發(fā)展，在未來數(shù)字地球的概念和技術(shù)框架中占據(jù)重要的基礎性地位。二、數(shù)字地球和現(xiàn)代測繪學

地球上一切事件都發(fā)生在一定的空間位置，人類社會經(jīng)濟活動所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關。中國21世紀議程62個優(yōu)先發(fā)展項目中，約有40個需要建立或應用地理信息系統(tǒng)。數(shù)字地球是利用海量地理信息（即地球空間數(shù)據(jù)）對地球所做的多分辨率、三維的數(shù)字化描述的整體信息模型，便于人類最大限度地實現(xiàn)信息資源的共享和合理使用，為人類認識、改造和保護地球提供一種新的手段，這里在數(shù)字地球的概念中突出顯示了地理坐標的框架作用，因此NSDI是數(shù)字地球的基礎設施，要求提供(地球)空間數(shù)據(jù)框架，包括大地測量控制框架(國家定位網(wǎng)和重力控制網(wǎng))、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基礎地理數(shù)據(jù)集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會經(jīng)濟活動等一切所需要和感興趣的人文信息。為數(shù)字地球提供上述地球空間數(shù)據(jù)框架是測繪業(yè)本身的"專職"，但又對測繪學提出了更高層的技術(shù)要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特網(wǎng)上運行，要求開發(fā)功能強、效率高的因特網(wǎng)GIS軟件。這表明還要大力發(fā)展測繪產(chǎn)品的計算機網(wǎng)絡技術(shù)，它的技術(shù)基礎是寬帶、高速圖形圖象網(wǎng)絡，當然其中寬帶高速問題需要國家投資在NII中解決。數(shù)字地球構(gòu)想的另一個高技術(shù)特點是虛擬現(xiàn)實模型。目前發(fā)展起來的全數(shù)字化攝影測量就能夠利用功能強大的計算機系統(tǒng)或工作站，對數(shù)字化影象進行處理，建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術(shù)用在因特網(wǎng)上對多種測繪產(chǎn)品和普通用戶提供虛擬模型甚或虛擬現(xiàn)實模型，則是要進一步研究和發(fā)展的。數(shù)字地球是對真實地球及其相關現(xiàn)象的多分辨率、統(tǒng)一性的三維數(shù)字化整體表達，這里強調(diào)了統(tǒng)一性和整體性，要求全球多源數(shù)據(jù)無縫無邊的連結(jié)和整合。從空間數(shù)據(jù)框架來說，其統(tǒng)一性和整體性是由大地測量來實現(xiàn)和給予保證的。大地測量是傳統(tǒng)測繪的基礎，對當前信息化測繪和構(gòu)建未來數(shù)字地球更是基礎的基礎，即空間數(shù)據(jù)框架的框架。它要求全球采用統(tǒng)一的參考橢球模型和相應的地心坐標參考框架(如ITRF)；全球統(tǒng)一的高程基準，即統(tǒng)一定義和使用的大地水準面；全球統(tǒng)一的重力測量基準(重力基本網(wǎng))；全球統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)。一切原有的測繪成果，特別是國家基本地圖都要轉(zhuǎn)換到上述全球統(tǒng)一的參考系中。數(shù)字地球?qū)θ虼蟮販y量提出了更高更緊迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各國保持和維護各自的地心參考框架的基本技術(shù)，但局部坐標到全球坐標的轉(zhuǎn)換目前還難于達到優(yōu)于米級的精度；全球高程系統(tǒng)的統(tǒng)一問題，大地測量學家經(jīng)過幾十年的研究，目前還是一個未能解決的難題，最終要通過全球重力數(shù)據(jù)，特別是新一代衛(wèi)星重力計劃和衛(wèi)星海洋測高計劃在國際大地測量協(xié)會的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)下實現(xiàn)。

海洋占全球面積的70%，海洋將是21世紀資源開發(fā)的主要競爭空間，海洋動力環(huán)境的變化（如厄爾尼諾現(xiàn)象）又是決定全球氣候變化的主要控制"閥門"。數(shù)字地球向海洋測繪提出了挑戰(zhàn)。從全球來說，目前海洋的精細測繪基本上還是空白，多波束測深技術(shù)的發(fā)展加速了各國領海海底地形的測繪，但要將陸地坐標參考框架以相近的精度擴展到海洋仍存在困難，海上GPS定位精度還低于5米；由于陸地高程基準不能用水準測量傳遞到海洋，在衛(wèi)星測高技術(shù)的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準，精度可達米級，和多波束測深精度相當。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成，用衛(wèi)星測高結(jié)合重力數(shù)據(jù)(低階或中階重力場模型)反演海底地形，目前試驗精度可達10-100米。數(shù)字地球?qū)⒁蠛Ｑ鬁y繪技術(shù)有新的突破。

測繪學由于其技術(shù)的突破已日益向相關地學領域滲透。大地測量更成為研究地球動力學(包括海洋動力甚至大氣動力)的重要技術(shù)手段，GPS監(jiān)測已能提供全球板塊運動和地殼形變精密數(shù)據(jù)，可用于研究地學災害(地震、滑坡和火山爆發(fā)等)的預測；GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)的變化，由此研究地球深部結(jié)構(gòu)和動力過程及全球變化；專題GIS也成為環(huán)境災害問題分析預測工具。數(shù)字地球最重要的功能之一是為解決21世紀人類面臨的環(huán)境和災害問題提供一個可供觀察、分析、模擬和預測的全球信息系統(tǒng)，以期協(xié)調(diào)人與自然的關系。

我們贊成活數(shù)字地球或動態(tài)數(shù)字地球的提法，因為人類是生活在不斷運動變化的地球上?，F(xiàn)在在全球性的觀測中，各種對地觀測新技術(shù)已可能連續(xù)快速獲取地球表面（或淺層）隨時間變化的幾何和物理信息，了解地球上各種現(xiàn)象及其變化。因此測繪學或者說測繪業(yè)則應當利用3S技術(shù)結(jié)合合成孔經(jīng)雷達干涉技術(shù)（INSAR）以及其他新技術(shù)（如衛(wèi)星重力探測技術(shù)等）對地進行觀測，為構(gòu)建活數(shù)字地球提供描述地球動態(tài)變化的地理信息產(chǎn)品。

數(shù)字地球構(gòu)想是推動人類大踏步跨進信息社會的重大戰(zhàn)略步驟，有挑戰(zhàn)也有風險。測繪是數(shù)字地球的基礎，測繪工作者也將是構(gòu)造數(shù)字地球的"尖兵"，也要求測繪學有新的發(fā)展和突破。

三、測繪學和地球空間信息學

在本文第一部分已談及測繪學在新的技術(shù)進步推動下的現(xiàn)展趨勢。從現(xiàn)代信息論的觀點看，測繪學本質(zhì)上就是一門關于地球空間信息的學科，傳統(tǒng)的測繪受地面測量技術(shù)、時空尺度和精度水平以及投入的局限，其產(chǎn)品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎上編繪的專用地圖。它不能反映、至少不能及時反映地球表面形態(tài)的變化，特別是大范圍和全球變化。其產(chǎn)品制作周期長，已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟和全球經(jīng)濟高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)加快了人類社會的運行速度。測繪學應該是提供人類生存空間自然環(huán)境及其變化信息的學科，它的學科內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化，因此如何界定測繪學的含義，已是世界各國測繪工作者所關注的問題。于是從90年代開始，國際上將測繪學（SurveyingandMapping）更改為一個新詞，以準確反映學科實質(zhì)，Geomatics一詞由此應運而生。隨后，有關Geomatics的提法在我國學術(shù)界，主要是地學界成為熱門話題，由于對其含義理解不同，其中文譯名也是五花八門，現(xiàn)在將它譯成"地球空間信息學"，已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解，但根據(jù)ISO的標準定義和國際測繪聯(lián)合會（IUSM）對"測繪學"的定義，兩者的含義是基本類同的，只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準確地描述了測繪學在現(xiàn)代信息〖CD2〗通訊社會中的地位和作用，適應了現(xiàn)代社會對地球空間信息的極大需求的特點，因而發(fā)展和提高了測繪學的研究和工作領域，符合現(xiàn)代測繪學發(fā)展的實際。現(xiàn)代測繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù)，包括GPS、衛(wèi)星遙感和航測，測繪的范圍擴展到整個近地空間，例如近地空間航天器的導航定位，近地空間重力場的測定，大氣層甚至電離層的信息；其支撐技術(shù)是信息技術(shù)，主要處理電磁波信息和影像信息，加之通訊、計算機網(wǎng)絡等信息技術(shù)，使地球空間信息學科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測繪學有了很大的發(fā)展和更新，由此，Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。

隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實施，測繪學面臨一個歷史性的發(fā)展新機遇，傳統(tǒng)的或現(xiàn)代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林，以更強的活力向前發(fā)展，前景良好。

四、建議

本文漫談了測繪學的發(fā)展及其與數(shù)字地球構(gòu)想的關系。為在21世紀加速建設我國空間數(shù)據(jù)基礎設施，發(fā)展我國的測繪學科和測繪事業(yè)，以迎接"數(shù)字地球"的挑戰(zhàn)，根據(jù)我國目前測繪事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，從一個側(cè)面（主要是大地測量方面）提出以下建議：

1.盡快統(tǒng)一我國大地定位參考框架的建設，對近年來由各個部門獨立建立的各等級GPS定位網(wǎng)進行必要的聯(lián)測和統(tǒng)一整體平差，此舉可望進一步加強國家級的大地定位框架；

2.將沿海各部門100多個驗潮站統(tǒng)一組織GPS聯(lián)測，精密確定各驗潮站水位標尺零點的大地高，填補陸海相接地帶重力測量空白。此舉為統(tǒng)一陸海大地水準面，建立海洋高程基準，研究海平面變化至關重要；

3.研究將陸地GPS定位框架向我國領海擴展的方案，著手建立我國包括海域的廣域差分GPS定位系統(tǒng)；

4.盡快完成重建我國重力基本網(wǎng)，發(fā)展航空重力測量系統(tǒng)，加密西部地區(qū)重力測量和GPS水準，加大力度支持對衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的利用，為下世紀確定我國亞分米級或厘米級大地水準面作好數(shù)據(jù)儲備，建立可在因特網(wǎng)上運行的新的重力數(shù)據(jù)庫；

篇5

本周晨會，申銀萬國推薦了中海達（300177），公司此前宣布“多波束海底成像系統(tǒng)”、“三維激光掃描儀”等工程樣機已研制成功，這兩項產(chǎn)品技術(shù)目前基本被國外廠商所壟斷，國內(nèi)暫無成熟產(chǎn)品。

如果結(jié)合市場此前對新產(chǎn)品的研制預期來看，兩項新產(chǎn)品的樣機面世時間早于預期。多波束海底成像系統(tǒng)樣機預計年底研制成功，2013年批量上市；三維激光掃描儀原計劃2012年完成方案設計，2013年研制成功樣機，2014年批量推向市場。公告顯示多波束產(chǎn)品樣機時間略早于預期，三維激光掃描儀樣機和批量上市時間均早于預期。申銀萬國認為，研制樣機時間提前說明公司已完全掌握兩項新技術(shù)，并且在產(chǎn)品量產(chǎn)前公司外資品牌打通渠道，提早量產(chǎn)時間則提高了自有品牌和產(chǎn)品被市場接受的可能性。

二級市場上，中海達明顯表現(xiàn)出區(qū)別于大盤的強勢走勢，目前已突破均線系統(tǒng)的壓制，后市持續(xù)穩(wěn)步上漲的可能性較大，投資者可積極關注，并結(jié)合自身的投資策略進行短線或中線操作。

據(jù)了解，我國共有671家甲級資質(zhì)、2077 家乙級資質(zhì)的測量單位。海洋測繪甲級資質(zhì)要求兩套多波束產(chǎn)品，乙級資質(zhì)要求一套，由于進口產(chǎn)品價格過高，大部分測量單位該項指標不達標。因此申銀萬國預計多波束產(chǎn)品的國內(nèi)需求接近30億元到50億元，假設下游客戶在5到8年時間完成采購，每年市場空間為5億元—6億元。按每臺100萬元，毛利率70%進行測算，中海達每銷售10臺多波束測深產(chǎn)品，大約能增厚EPS0.015元。

據(jù)悉，三維激光掃描技術(shù)是國際上近期發(fā)展的一項前沿技術(shù)，激光測量技術(shù)采用非接觸主動測量方式快速獲取物體表面大量采樣點三維空間坐標。三維激光掃描儀用于對真實世界進行三維建模和虛擬重現(xiàn)。

篇6

關 鍵 詞：測繪工程GPS

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：

一、GPS測量技術(shù)的發(fā)展狀況

1． GPS系統(tǒng)

美國國防部在1973年l2月正式批準研制GPS系統(tǒng)，這一決議首先是出于軍事方面的考慮。GPS系統(tǒng)是建立在衛(wèi)星服務基礎上的現(xiàn)代化的無線電導航定位系統(tǒng)。因此GPS系統(tǒng)又被稱為衛(wèi)星測試導航系統(tǒng)或是全球定位系統(tǒng)。

GPS系統(tǒng)包括，空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設備三大部分。其中，空間衛(wèi)星是指由多個衛(wèi)星聯(lián)合組成的空間GPS衛(wèi)星星座 。其中，用戶設備主要包括GPS信號接收器 。

2. GPS測量技術(shù)的發(fā)展狀況

科學的不斷進步、社會的飛速發(fā)展、以及技術(shù)的成熟，都使得GPS系統(tǒng)逐漸進入到社會生活以及工程建設測量等諸多方面。正是基于這些相關方面的要求，美國政府才開始逐漸放開了一些GPS系統(tǒng)的使用權(quán)限，同時研制開發(fā)了大量的、具有較高可靠性和安全性的民用基礎設施。這樣 ，GPS系統(tǒng)便得以進行大面積的推廣與使用。例如，運輸工具的導航 、大地測量以及精密工程的測量等。

3. GPS測量技術(shù)的優(yōu)點

GPS在工程在測繪上的應用具有劃時代的意義，不但改進了傳統(tǒng)的測量方式，并且基本上達到了不再使用常規(guī)測量中的測角、測距等測量手段 ，而且還使測量速度有所加快 ，同時提升了測量精度、擴大了測量范圍、改變了測量的基本操作過程，這樣就節(jié)約了大量資金 。在測繪過程中，測繪人員可以借助GPS衛(wèi)星定位技術(shù)組建相應的GPS測量網(wǎng)絡 ，并同時使用 CPS系統(tǒng)實地進行測量，然后將結(jié)果通過 GPS測量網(wǎng)絡傳遞至工程測繪管理部門；在使用 GPS系統(tǒng)進行測繪的過程中，即使測繪點之間的距離再遠，GPS系統(tǒng)一樣可以輕松地完成 ，同時能夠保證整個測量的精確性、連續(xù)性 。

二、GPS測量技術(shù)的特點

(一 )測量速度快

自GPS誕生以來，就得到了迅猛的發(fā)展完善，加之相關軟件的不斷更新升級，截止到目前 ，GPS在 20千米范圍內(nèi)的靜態(tài)定位，僅需15到20分鐘；在靜態(tài)快速定位測量中，當各基準站和流動站之間的距離在15千米以內(nèi)時，流動站的觀測時間僅為不到2分鐘 ，同時在流動站初始化觀測之后，就可以進行實時定位了。每站的觀測時間大約為幾秒鐘 ，這就大大提升了測量效率。

(二 )應用范圍廣

GPS全球定位系統(tǒng)，不僅可以提供位置坐標，而且還能夠提供有關的速度和時間等方面的必要信息，因此它不僅可以被用于測量以及導航 ，同時還能被應用于測速和測時上。隨著 GPS技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，其應用范圍仍在不斷擴大。在工程的測繪方面，GPS測量技術(shù)被應用在航空攝影測量、大地測量、海洋測繪和工程測量等領域，而且相關應用已趨成熟。當被應用于全球或是全國高精度的控制網(wǎng)測量時，GPS控制網(wǎng)相鄰的測點之間的距離可達數(shù)千乃至上萬公里，這在很大程度上擴展了測量范圍。

(三 )全天候工作

從地球發(fā)射到太空的衛(wèi)星數(shù)目眾多，而且分布均勻，能夠基本覆蓋地球的每一個角落，地球上的任何地點、在一年中的任何時間，都能夠進行相關的測繪工作。受天氣影響的程度較小，惡劣天氣除外，一般的天氣狀況是不會影響測繪工作的進行的，這就大大縮短了測繪工作的時間。

(四)操作簡單、自動化程度高

在GPS測量技術(shù)工程操作應用的過程中，其自動化程度已是非常高了，而且操作簡便，相關操作者只需要對相關的氣象數(shù)據(jù)、安裝開關儀器以及量取儀器的高度進行采集，并同時對儀器的工作狀態(tài)進行監(jiān)測即可。比如，在工程中的衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測以及記錄等工作都由GPS系統(tǒng)中的相應設備來自動實現(xiàn)，觀測結(jié)束后，操作人員僅需關閉電源、收好接機這就算完成了相關數(shù)據(jù)的采集工作。由此可見 ，GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應用與實施，不僅提高了相關工作的效率和精度，而且，對于提高工程測繪的自動化程度，具有十分重要的作用和意義。

三、.GPS系統(tǒng)在測繪工程中的應用

1． GPS定位技術(shù)在測量工程中的普遍應用

GPS運用靜態(tài)定位技術(shù)在各工程領域得到應用廣泛，其中包括對水利大壩的是否變形的監(jiān)控 、隧道監(jiān)控、碎步測量等測繪工程 。伴隨著測量工程的不斷進步，這就需要運用全新的技術(shù)以確保可以解決在工程中遇到的難題。一般情況下，戶外的測量會給作業(yè)者帶來很大的不便 ， GPS技術(shù)的廣泛應用 ，十分完美的解決了這一難題，這就為戶外測量提供了很大的便捷 。它的快速動態(tài)系統(tǒng)可以先計算出所需的坐標 ，然后記錄有關數(shù)據(jù) 。這與傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)相比較有了很大的改進，這也主要是由于GPS測量不需要站點之間進行相互通透 ，這樣就可以實現(xiàn)任務的獨立高效完成。對于GPS網(wǎng)的精度一般說來，都是有著嚴格的要求的 ，雖然其并不受GPS網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的影響，但是在GPS儀器的使用時，要將相關精度的等級充分調(diào)控好 ，然后按照要求在測量中正確的選取GPS點 ，則在測量中GPS網(wǎng)精度才能夠滿足相關要求 。

2． GPS定位技術(shù)在測量工程中的其他應用

水利大壩的變形監(jiān)測，其主要目的就是要檢測水利工程建筑的穩(wěn)定性 ，通過監(jiān)測的安全性分析 ，為制定安全保護措施提供一定的參考。主要通過對大型的建筑物和構(gòu)建物的地基的沉降、垂直位移以及裂縫等進行檢測 ，并提供相關的分析報告 。其特點是，由于被檢測體體積一般比較龐大 ，而且監(jiān)測環(huán)境復雜、監(jiān)測難度大 ，因此，對監(jiān)測技術(shù)的相關要求就比較高。RGPS技術(shù)可以使監(jiān)測分段進行 ，但同時需要運用相關原理 、采用強制對沖，同時還要保持基準點的不變性，這樣就可以做到盡量減少其誤差的產(chǎn)生 。而在地質(zhì)工程測量中，由于難度較大 ，所以常需要鉆孔 、探槽等技術(shù)的聯(lián)合使用。對于常規(guī)測量，常規(guī)的測量誤差較大 ，而且需要不停的搬站 ，有時候，同一站點由于外界因素的影響，還需要重新進行測量，這就會給工程測量帶來很多的麻煩 ；與此不同，GPS技術(shù)測量儀器并不需要通過點與點之間的通視，就可以達到準確測量的目的 ，這一操作只需要在基準站內(nèi)設定一臺儀器 ，另一臺則只需在測量點上停留若干秒 ，就可以達到相應的測量要求。所以這種技術(shù)已經(jīng)被廣泛運用于各種工程測量當中。例如，在地球運動學測量中，可用于監(jiān)測板塊的運用動。目前，科研中已將GPS技術(shù)應用到了對南極板塊運動的檢測、水下測繪以及航空攝影等諸多方面。

參考文獻

[1]翟震，毋彩虹 主編．塑料成 型工藝與模具設計 [M]．北京 ：機械工業(yè) 出版社，2011．

篇7

關鍵詞：多波束測深；水利工程；水下地形測量

水力發(fā)電作為一種可再生、無污染的清潔能源被廣泛開發(fā)利用，人們興建水利工程可滿足防洪、排澇、供水、發(fā)電、航運、旅游等多方面的需求，從而有效抵御洪澇旱災、促進當?shù)厣鐣?、?jīng)濟、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面發(fā)展、保護水土資源和改善生B環(huán)境。但是，水利工程的興建，人為改變了河流原來的發(fā)展演變規(guī)律，從而對河流的水文形勢，河流生態(tài)等產(chǎn)生各種持續(xù)而深遠的影響。[1，2]

1 多波束測深系統(tǒng)組成及工作原理

多波束測深系統(tǒng)是一個比較復雜的組合設備，系統(tǒng)本身由發(fā)射接收換能器、信號控制處理器、運動傳感器等組成，還需配備羅盤，姿態(tài)儀，定位GPS，數(shù)據(jù)采集和存儲計算機，并且一般需要安裝在導航船上工作。多波束測深系統(tǒng)的工作原理和單波束回聲測深儀基本相同，即測量每個波束聲波信號的旅行時間和反射角度，結(jié)合定位數(shù)據(jù)、測量船的姿態(tài)數(shù)據(jù)、聲速數(shù)據(jù)來計算每個波束測得的水深。[3]

2 多波束測深系統(tǒng)在水利建設中的應用

分析、了解、評價和解決水利工程建設對河流的影響，從而實現(xiàn)水利工程與河流流域的協(xié)調(diào)發(fā)展，促進社會可持續(xù)發(fā)展。水下地形測深系統(tǒng)是了解、掌握河流水下地形變化，解決水利工程修建帶來的不利影響的有效工具之一。目前，利用多波束測深系統(tǒng)測量水下地形已成為普遍采用的重要手段，國內(nèi)外運用多波束測深系統(tǒng)進行水下地形的測量的原理和方法均已成熟。

2.1 水庫淤積及沖刷測量

我國的大江大河大多泥沙含量較大，在河流上修建水庫，導致河流水位提升，流速降低，必然造成泥沙淤積[4]，而在水庫下游，由于發(fā)電尾水及汛期泄洪的沖刷，對河床及河底都會造成一定程度的改變，威脅著水庫的運行安全和效率。利用多波束測深系統(tǒng)，監(jiān)測水下地形的變化，可為水庫上游的清淤工程及水庫下游的河床保護提供更為準確的數(shù)據(jù)信息，節(jié)省成本，提高工作效率。張壯志[5]利用多波束測深系統(tǒng)完成葛洲壩水電站上游導沙坎前區(qū)域清淤前后的水下地形測量，從而全面反映清淤前后水下地形的變化情況及對清淤工作量進行精確計算和統(tǒng)計。

2.2 航道水下地形測量

航運作為交通運輸?shù)闹匾緩街唬S著水利工程的修建，極大地改變了河道原有的水位變化，包括水流形態(tài)，沖淤方式改變等，水庫上游水位上升，原有急流險灘可隨著水位抬高而被淹沒，航道水深增加，航道等級提高，而下游水量減少，水流形勢發(fā)生較大改變，下游的航運能力降低，從而對整個河段的航運造成一定程度的改變[6]。這些變化極大地增加了航道運行的安全隱患，及時，準確的掌握這些變化，并作對應的調(diào)整可有效降低安全風險，利用多波束測深系統(tǒng)可以準確清晰的了解、掌握水下地形，對水深，水下暗礁，淺灘等影響航運的因素準確掌握，提高航運安全。

張從奎[7]運用SEABAT 8101多波束測深系統(tǒng)在三角磧河段卵石沙波運動觀測中對一段航道試驗段做了2次重復水深測量，測量結(jié)果的分析表明，多波束測量的水深資料可反映水下微地形和分析局部沉積物運移趨勢，且具有傳統(tǒng)單波束測深不可比擬的優(yōu)勢；付偉[1，8]利用RESON SeaBat 7125多波束測深系統(tǒng)對丹東大東港航道進行水下地形測量并與單波束測量的水深數(shù)據(jù)進行比較，其應用于航道測量是可行的，其測深精度完全可以滿足航道管理和航標維護的要求。

2.3 水流場模擬

水利工程的修建，改變了原來河流的生態(tài)環(huán)境，尤其是水流流速的改變，導致部分水生生物的生存環(huán)境發(fā)生巨大改變，為了了解生態(tài)環(huán)境改變對水生生物的影響，降低其對水生生物的影響[1]，模擬水流流速改變十分必要。獲取水下地形數(shù)據(jù)則是進行模擬的前提，利用多波束測深系統(tǒng)，可以快速、高效獲得準確的水下地形數(shù)據(jù)。莫偉均利用EchoSweep300多波束測深系統(tǒng)獲得北盤江支流打幫河的部分河段水下地形數(shù)據(jù)，導入FLOW3D得到三維實體河道模型，結(jié)合走航式聲學多普勒流速儀（ADCP），最后利用FLOW3D數(shù)值模擬，得到了打幫河生境下魚類對流速的適宜性曲線。

3 影響多波束測深系統(tǒng)測量精度的因素及改善措施

根據(jù)國內(nèi)外研究狀況，結(jié)合多波束測深系統(tǒng)實際操作應用，筆者發(fā)現(xiàn)所獲得的水下地形地形測量的精度和質(zhì)量會受到多種因素的影響，影響多波束測量質(zhì)量和精度的主要因素如下[9，10]。

3.1 設備因素

多波束測深系統(tǒng)是組合設備，每一個儀器的本身精度和系統(tǒng)安裝精度都會對最終的成果精度造成一定的影響。

由于多波束換能器安裝在導航船上，這很容易導致儀器實際位置不可能完全水平，同時在測量過程中受風、涌、波浪等因素影響，換能器與真實水平面總會存在夾角，我們通常把換能器與船只水平面縱向的夾角稱為縱搖偏差，換能器與船只水平面垂直方向的夾角為橫搖偏差。每一個橫搖角與縱搖角都包含一個動態(tài)分量和靜態(tài)分量。

動態(tài)分量可以通過姿態(tài)儀予以校正；靜態(tài)分量是由于設備安裝在導航船造成的，稱之為橫搖偏角和縱搖偏角。羅經(jīng)安裝的指向與船艏指向可能存在偏差，我們稱這個偏差叫艏向偏差；由于定位系統(tǒng)與測深系統(tǒng)不同步，使測深點產(chǎn)生位移，導致測得的河底地形發(fā)生變形，這種效應通常稱為定位時延誤差。

對于這些影響因素，通常在條件允許下選用更加精準的定位儀器，而儀器安裝時產(chǎn)生的橫搖偏差，縱搖偏差，定位時延誤差及艏向偏差，需要在實地測量前，選擇合適的已知地形進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算的校準步驟，有效提高測量精度。

3.2 環(huán)境因素

多波束測深系統(tǒng)在實地測量過程中，受到當?shù)丨h(huán)境影響，也會對測量精度產(chǎn)生一定的不利影響，主要因素有水面的風速，浪涌，船速，水下地形的復雜程度等，而且它們之間是相互關聯(lián)，通常影響導航船的穩(wěn)定包括水面風速過大引起浪涌較大、船速過快，導致接收的回波信號減少包括水下地形的復雜程度、船速過快。為減少這些環(huán)境因素帶來的不利影響，在實地測量時，通常會選擇在天氣良好，風浪較小時間段，保持船體平穩(wěn)慢速行駛，適當增加測量回次從而盡量提高測量精度。

4 應用展望

水下地形測量技術(shù)受益于電子技術(shù)、計算機技術(shù)和材料工藝技術(shù)等高新技術(shù)的高速發(fā)展。多波束測深是在20世紀70年代在單波束測深儀的基礎上發(fā)展起來的，從單點測量改變成線式測量，并可以得到三維立體圖，使水下地形測量技術(shù)發(fā)展到新的高度。多波束測深系統(tǒng)是一種有著高分辨率，高穩(wěn)定性，全覆蓋的水下地形設備，能更快更精準的繪制水下地形，大大減少了用戶測量時間與成本，是當今水深測量和水底地形勘測最先進的測量設備，必將成為水下地形測量主要工具之一[11，12]。

參考文獻

[1]李蓉，鄭垂勇，馬駿，等.水利工程建設對生態(tài)環(huán)境的影響綜述[J].水利經(jīng)濟，2009.

[2]具杏祥，蘇學靈.水利工程建設對水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)影響分析[J].中國農(nóng)村水利水電，2008.

[3]丁繼勝，周興華，劉忠臣，等.多波束測深聲納系統(tǒng)的工作原理[J].海洋測繪，1999（03）：15-22.

[4]韓其為，楊小慶.我國水庫泥沙淤積研究綜述[J].中國水利水電科學研究院學報，2003（03）：5-14.

[5]張壯志，劉暢快.多波束測深系統(tǒng)在葛洲壩導沙底坎清淤中的應用[J].大壩與安全，2011（06）：13-16.

[6]曹民雄，龐雪松，劉兆衡.水電樞紐建設對航道影響的表現(xiàn)及對策[J].水運工程，2011（10）：76-77.

[7]張從奎，蔣方強，陳宏乾.多波束測深系統(tǒng)在內(nèi)河航道測量中的運用[J].中國水運（上半月），2014（4）：40-42.

[8]付偉.多波束測深系統(tǒng)在大東港航道測量中的應用[J].科技與企業(yè)，2014（12）：263.

[9]李家彪，鄭玉龍，王小波，等.多波束測深及影響精度的主要因素[J].海洋測繪，2001（1）：26-32.

[10]李偉，賴陪偉.影響多波束測量精度與質(zhì)量的因素分析與措施[C].中國浙江：2008.

篇8

關鍵詞：水下地形；勘探；誤差；原因

中圖分類號：[TU198+.1]文獻標識碼：A

高新技術(shù)更多的運用到了水下地形測量中，使其觀測的進度大大提高。但是，水下地形測量中存在著很多誤差的來源，給測量帶來了不便，引起了測量的偏差。大體說來，影響水下地形測量準確性和精確性的因素大致有定位誤差、水位誤差、測深誤差等，下面將對這些因素進行分析。

一、定位誤差

定位點的準確性決定著水下地形測量的準確性，目前我國常用的是差分GPS定位，不同的GPS有著不同的標稱精度，在進行水下地形測量之前應根據(jù)測量地點的具體情況選擇合適的GPS定位設備，并且在測量之前先進行實驗了對比不同設備的準確性。定位誤差主要由兩種原因引起的，一是偏心改正誤差，二是坐標轉(zhuǎn)換誤差。

1、偏心改正誤差的產(chǎn)生原因是由于定為中心和測深中心在安裝的時候在空間上不在同一個中心上，定位中心和測深中心的差值為偏心值，如果偏心值不夠未經(jīng)過調(diào)整或者調(diào)整過后也不精準，就會產(chǎn)生偏心改正誤差。若想降低偏心值，就要在測量的時候把GPS天線放在測深桿上，并且要盡量保證測深桿是垂直的，縮小偏心值，提高定位的精準性。

2、坐標轉(zhuǎn)換誤差產(chǎn)生的原因是由于差分GPS定位系統(tǒng)采用的是以地球質(zhì)心為原點的地心坐標系，而在實際的測量過程中，要將地心坐標系的坐標轉(zhuǎn)化為當?shù)氐膮⑿淖鴺讼?，通過各種方式進行轉(zhuǎn)換的同時就會出現(xiàn)計算上的誤差，必須再次通過定點對比來進行校正。

水位誤差

水位誤差的主要來源是由水尺零點誤差、觀測誤差、水位觀測時間和與測量時定位的時間不同。

1、水尺零點誤差難以避免的，不管是人工測量還是設備測量都會存在著一定的偏差，不過只要誤差是保持在一定的范圍內(nèi)，就不會給水下地形測量帶來較大的影響。

2、觀測誤差的產(chǎn)生是當水位采用人工觀測的時候，不同的觀測人員所估讀的精度都不一樣，所以會產(chǎn)生不同的測量誤差，不過這種誤差如果按照規(guī)范的程序來進行觀測，就能有效的減小觀測的誤差。

3、水位觀測時間與測量時定位的時間不同也會產(chǎn)生誤差，這時候就需要通過測量前水位站與GPS定位系統(tǒng)進行時間校對，來減小測量時產(chǎn)生的誤差。這里要注意的是要注意兩者的時間要事先進行校準，否則還是會產(chǎn)生較大的誤差。

測深誤差

精準的測量深度是進行水下地形測量的直接體現(xiàn)，目前的測量儀器采用的是較為先進的數(shù)字式測深儀，不同的測深儀都具有不同標準精度，在使用之前應對每種設備進行實驗比對，選擇最適宜測量的設備。產(chǎn)生測深誤差的主要原因是聲速誤差、波浪誤差、讀數(shù)誤差和換能器吃水誤差等。

1、由于聲波在不同介質(zhì)下的傳播速度不同，所以水的密度和水溫的變化都會導致聲速誤差。在測量過程中獲取聲速時，由于各個水深的水密度不同，所以應增加幾個聲速剖面，并且記錄下剖面點的平面坐標，最終實現(xiàn)對整個觀測區(qū)的控制。不過當水的深度到達一定的范圍之外時，就使得觀測的難度更大，出現(xiàn)的誤差也隨之增大。

2、波浪誤差的產(chǎn)生原因主要是由于波浪使測量船的船體發(fā)生各個方向的搖晃和升沉，導致?lián)Q能器的發(fā)射和接受波的方向和距離都產(chǎn)生偏差，最終使得測深儀記錄器的信號不精準。因此，在進行測量的時候，要選擇比例適中的測深船，將波浪的誤差降到最低。如果海上測量作業(yè)的時候遇到較復雜的天氣時，就需要采用兩種方法進行解決：一種是在處理傳回的數(shù)據(jù)時，盡量選取波峰及波谷的中間值；另一種是通過使用涌浪濾波器來降低波浪引起的誤差。

3、讀數(shù)誤差的產(chǎn)生是在測深儀只有模擬記錄的時候產(chǎn)生的，主要由于摘錄水深時的人為因素所引起的。不過目前通常采用數(shù)字式的測深儀，可以盡量避免誤差的產(chǎn)生。

4、換能器吃水改正誤差的產(chǎn)生是由于測深儀測量的深度因為換能器吃水的原因所導致的丈量誤差，因為不同的速度下和靜止時吃水的深度是不同的，所以會出現(xiàn)換能器動吃水改正誤差。要減小換能器動吃水改正誤差，一種是通過水準儀定點進行觀測，另一種是是利用雙頻RTKGPS的測高功能來配合涌浪濾波器使用，準確的對換能器動吃水改正數(shù)進行測量。

結(jié)語

除了上文中介紹的誤差產(chǎn)生的原因之外，還有定位系統(tǒng)和側(cè)身系統(tǒng)的匹配程度、軟件的質(zhì)量、后期數(shù)據(jù)處理中所產(chǎn)生的誤差，測量人員要從產(chǎn)生偏差的實際原因入手，多學習減小誤差的方法，盡量避免誤差影響水下地形測量的結(jié)果，增強水下地形測量的準確性。

參考文獻：

[1]黃建明. 淺析高精度的水下地形測量解決方案. 江西測繪，2005年第3期.

[2]周軍根. 水下地形測量技術(shù)方案的探討[J]. 四川測繪,2003,(9):137-139.

篇9

關鍵詞：激光掃描；地理信息；滑坡監(jiān)測；測量誤差

中圖分類號：[P258]文獻標識碼：A

1 引言

面對嚴重的滑坡災害，對其完全治理存在資金不足、技術(shù)力量薄弱等困難，開展滑坡監(jiān)測己成為預防滑坡災害的主要途徑?；卤O(jiān)測是地質(zhì)災害防治的重要手段，其目的是通過一定的監(jiān)測儀器或監(jiān)測手段對已知的地質(zhì)災害體進行形變、位移、地下水動態(tài)、應力狀態(tài)等特征進行測量，分析、了解地質(zhì)災害體的變形、位移狀態(tài)及趨勢，為地質(zhì)災害防治決策以及預報預警提供定量的數(shù)據(jù)。

而在20世紀90年代中期出現(xiàn)并發(fā)展起來的三維激光掃描技術(shù)，與傳統(tǒng)的滑坡監(jiān)測技術(shù)相比，具有無需事先埋設監(jiān)測設備、無接觸測量、監(jiān)測速度快、測量精度高、能夠反映坡體的總體變形趨勢等特點，更可以快速獲取高密度、高精度的三維點云數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理及建模后可以得到整個坡體地表的變化信息，對監(jiān)測結(jié)果進行研究并掌握其變形發(fā)展規(guī)律，開展滑坡災害預報，可以使生命財產(chǎn)的損失降到最低點。

2 激光掃描的應用技術(shù)路線

地面三維激光掃描技術(shù)的應用技術(shù)路線和處理流程大致可以分為掃描計劃制定、外業(yè)數(shù)據(jù)采集和后期數(shù)據(jù)處理等部分（見圖1），下面主要結(jié)合激光掃描在滑坡監(jiān)測中的應用為例討論數(shù)據(jù)采集及處理過程。

圖1 數(shù)據(jù)采集和處理流程

2.1掃描計劃制定

制定詳細的工作計劃應首先明確掃描對象，可以進行現(xiàn)場踏勘，采集影像、做好觀察記錄，其次，根據(jù)掃描對象、掃描儀的性能確定掃描采樣分辨率、設計合適的掃描路線、確定設站和標靶位置。

滑坡監(jiān)測主要是要采集地形變化的數(shù)據(jù)，要考慮實際地質(zhì)條件等因素來制定詳細的計劃。

2.2外業(yè)數(shù)據(jù)采集

外業(yè)工作主要包括數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場分析采集到的數(shù)據(jù)是否大致符合要求、進行初步的質(zhì)量分析和控制等?，F(xiàn)場掃描標靶時把各標靶編號，利于后期處理，同時使用GPS測量3個以上的標靶的坐標，以便于后期的掃描坐標系和絕對坐標系的轉(zhuǎn)換。

根據(jù)滑坡監(jiān)測的需要，掃描過程分為：布設、場景掃描、精掃三個部分。分述如下：

布設：首先對滑坡地點進行現(xiàn)場的踏勘，根據(jù)它的位置、大小、形態(tài)，確定掃描方案，布設相應的點位。

滑坡體的場景掃描：將選好的掃描儀架設在布設的點位上，調(diào)整儀器的姿態(tài)，掃描過程利用軟件控制，進行掃描。

精掃：重新設置掃描參數(shù)和點間間距，對標靶處進行精細掃描。相同的控制標靶在不同的測站時的中心位置必須一致，這樣才能將各站掃描的點云統(tǒng)一到同一個坐標系統(tǒng)之下。

2.3內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

后期數(shù)據(jù)處理是整個作業(yè)過程中最重要也是工作量最大的一環(huán)，處理軟件采用三維激光掃描儀的配套軟件Cyclone。Cyclone能夠管理海量數(shù)據(jù)，并能依據(jù)標靶或點云實現(xiàn)點云拼接、數(shù)據(jù)分塊處理和管理功能，可根據(jù)點云自動生成平面、曲面、圓柱、彎管等幾何體，并自動構(gòu)網(wǎng)和生成等高線，依據(jù)點云厚度生成點云切片?？梢暂敵鰀xf、ptx、pts、txt等多種數(shù)據(jù)格式。Cyclone還具備了正射影像輸出功能，CAD用戶可以在糾正的影像上得到高精度的二維線劃圖。

3 激光掃描技術(shù)的滑坡監(jiān)測應用分析

激光掃描技術(shù)應用的發(fā)展趨勢是：掃描速度將有較大的提高，視場角也將從原來的幾十度到將來的接近全視角；測量精度將進一步提高；處理點云數(shù)據(jù)的速度將會大大提高，滿足實際生產(chǎn)的需要；行業(yè)應用將進一步擴大，越來越普遍化。

3.1 滑坡監(jiān)測應用分析

滑坡監(jiān)測包括滑坡體地表滑移痕跡的目視調(diào)查、滑坡體地表位移變形監(jiān)測、滑坡體內(nèi)部巖層傾斜變形監(jiān)測、滑坡體深層應力應變監(jiān)測和外部環(huán)境監(jiān)測如降雨量、地下水位監(jiān)測等等。其中地表位移變形監(jiān)測不僅是進行滑坡監(jiān)測的重中之重，而且是決定滑坡體穩(wěn)定與否的根本依據(jù)。它的具體做法是在不同時期對變形監(jiān)測點實施多次觀測，根據(jù)每個監(jiān)測點平面和高程位移量的變化來確定滑坡體三維空間上的變形規(guī)律。

在理論分析和實驗室研究工作中，國內(nèi)外已應用了多種方法，如三重蠕變曲線地圖形分析方法、半對數(shù)曲線法和變形速度倒數(shù)法進行滑坡時間預測，測量地表破壞聲響反射方法檢測地表、地下水運動，這些方法都是離線式和非實時性地。

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種電子化、數(shù)字化、自動化、智能化的新型集成化測繪儀器不斷涌現(xiàn)，滑坡監(jiān)測的技術(shù)和方法正在從傳統(tǒng)的單一監(jiān)測模式向點、線、面立體交叉的空間模式發(fā)展。具體來講，可以概括為兩種：一種是滑坡監(jiān)測的傳統(tǒng)方法，主要指全站儀測量方法、攝影測量方法及GPS監(jiān)測系統(tǒng)等；另一種是基于新技術(shù)和新儀器的滑坡監(jiān)測新方法，如合成孔徑雷達干涉測量(SAR)技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)等。

3.2 測量誤差分析

激光測距信號處理的各個環(huán)節(jié)都會帶來一定的誤差，特別是光學電子電路中激光脈沖回波信號處理時引起的誤差，主要包括掃描儀脈沖計時的系統(tǒng)誤差和測距技術(shù)中不確定間隔的缺陷引起的誤差。脈沖計時的系統(tǒng)誤差造成循環(huán)、混淆現(xiàn)象與測距的凸角誤差相類似，測距技術(shù)中不確定間隔更可能造成數(shù)據(jù)突變，目前，可運用一些較好的技術(shù)(如頻率倍乘、微調(diào)作用) 處理這種突變的誤差。激光測距誤差綜合體現(xiàn)為測距中的固定誤差和比例誤差，可以通過儀器檢定確定測距誤差的大小。

掃描角的影響包括水平掃描角度和豎直掃描角度測量的影響。掃描角度引起的誤差是掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描鏡轉(zhuǎn)動的微小震動、掃描電機的非均勻轉(zhuǎn)動控制誤差等因素的綜合影響。目前掃描角測量可達很高的精度，如萊卡的HDS2500三維激光掃描儀的掃描精度可達到±0.5mm。

三維激光掃描點云的精度與物體表面的粗糙程度有密切關系。由于三維激光回波信號有多值性特點，有些三維激光掃描系統(tǒng)只能處理最后反射回來的回波信號，也有一些三維激光掃描系統(tǒng)能夠綜合處理首次和最后反射回來的回波信號。以處理首次反射回來激光回波信號為例，目標物體表面粗糙程度引起激光腳點位置的偏差接近于物體表面粗糙極值max 的1/2。

溫度、氣壓等外界環(huán)境條件對激光掃描的影響主要表現(xiàn)為溫度變化對精密器械結(jié)構(gòu)關系的細微影響、掃描過程中風的震動、激光在空中傳播的方向等。較差的外界環(huán)境條件對三維激光掃描數(shù)據(jù)的影響也較大。

4 總結(jié)

三維激光掃描技術(shù)處于不斷發(fā)展和完善中，還有待進一步改進和提高，如：受到安全激光功率的局限，掃描距離和范圍有限；特定材料對激光光源反射不夠敏感，造成掃描范圍內(nèi)出現(xiàn)盲區(qū)，如潮濕的地表和綠色植被對掃描結(jié)果都有較大的影響；坐標系統(tǒng)校正方法不夠成熟，坐標轉(zhuǎn)換容易產(chǎn)生誤差并難以避免；掃描激光光斑隨距離的增加而變大，造成掃描結(jié)果中物體邊緣細節(jié)難以識別；彩色信息的獲取及處理方法有待改善。

三維激光掃描技術(shù)的工程應用潛力還待進一步開發(fā)利用。從目前三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀看，其今后的發(fā)展前景是廣闊的。三維激光掃描技術(shù)是目前世界上獲取三維空間數(shù)據(jù)的最先進的技術(shù)之一，有著傳統(tǒng)測量方法難以比擬的技術(shù)優(yōu)勢，可以快速獲取復雜目標體的三維空間數(shù)據(jù)。三維激光掃描技術(shù)以其獨特、先進的技術(shù)優(yōu)勢，可廣泛應用于眾多領域。

三維激光掃描技術(shù)具有很強的工程適用性，在地質(zhì)、地形的監(jiān)測中應用三維激光掃描技術(shù)具有重要的理論及現(xiàn)實意義，有著巨大的應用潛力。傳統(tǒng)的滑坡監(jiān)測方法費時、費力并存在調(diào)查人員的人身安全問題，同時在某些情況下還存在難以獲取令人滿意的結(jié)果。將三維激光掃描技術(shù)引入到地質(zhì)災害領域，在滑坡監(jiān)測中有著傳統(tǒng)監(jiān)測方法難以比擬的優(yōu)勢，獲取一些傳統(tǒng)方法難以獲得的結(jié)果。另外，這種新技術(shù)的引入大大降低了調(diào)查人員的勞動強度，提高了工作效率?？傊?，對于實際的工程應用來講，將三維激光掃描技術(shù)與滑坡監(jiān)測相結(jié)合，并應用于地質(zhì)災害監(jiān)測中去，無論對于測繪還是地質(zhì)災害領域都具有重要的里程碑意義。

參考文獻：

[1] 梅文勝, 周燕芳, 周俊. 基于地面三維激光掃描的精細地形測繪[J]. 測繪通報, 2010, 1: 53-56.

[2] 徐源強, 高井祥, 王堅. 三維激光掃描技術(shù)[J]. 測繪信息與工程, 2010, 35(4): 5-62.

[3] 趙陽, 余新曉, 信忠保, 等. 地面三維激光掃描技術(shù)在林業(yè)中的應用與展望 [J][J]. 世界林業(yè)研究, 2010, 23(4): 41-45.

[4] 蔡來良, 吳侃, 張舒. 點云平面擬合在三維激光掃描儀變形監(jiān)測中的應用 [J][J]. 測繪科學, 2010, 35(5): 231-232.

[5] 徐進軍, 王海城, 羅喻真, 等. 基于三維激光掃描的滑坡變形監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理[J]. 巖土力學, 2010, 31(7): 2188-2191.

[6] 丁寧, 王倩, 陳明九. 基于三維激光掃描技術(shù)的古建保護分析與展望[J]. 山東建筑大學學報, 2010, 25(003): 274-276.

篇10

【關鍵詞】信息化；人才；新技術(shù)；制度

現(xiàn)代物流的根本宗旨是提高物流效率、降低物流成本、滿足客戶需求，并越來越呈現(xiàn)出信息化、網(wǎng)絡化、自動化、智能化、標準化等發(fā)展趨勢，其中信息化是現(xiàn)代物流的核心。在物流信息化體系建設過程中，存在著大量物流信息及其相關信息，這些物流信息資源是企業(yè)最重要的資源之一。在今天的信息網(wǎng)絡與知識經(jīng)濟時代里，競爭的日益白熱化要求企業(yè)對自身的管理和市場要求做出快速反應，而建立現(xiàn)代物流信息化體系是其中的重要方面。

物流信息化是指物流企業(yè)運用現(xiàn)代信息技術(shù)對物流過程中產(chǎn)生的全部或部分信息進行采集、分類、傳遞、匯總、識別、跟蹤、查詢等一系列處理活動，以實現(xiàn)對貨物流動過程的控制，從而降低成本、提高效益的管理活動。物流信息化是現(xiàn)代物流的靈魂，是現(xiàn)代物流發(fā)展的必然要求和基石。物流信息化能夠以最小的成本帶來最大的效益。

要建立現(xiàn)代化的物流管理體系，有以下三點要素必須要滿足，而且還要利用合適的方法將他們有機的組合起來，處分發(fā)揮三要素各自的特點，并使它們互相補充，以發(fā)揮出三要素各自更多的能量。三要素具體說起來是：適應信息化時代的復合型人才、先進的信息管理技術(shù)和簡潔有效的管理制度。下面具體分析一下：

首先說適應信息化時代的復合型人才?，F(xiàn)在的世界到處充斥著各種信息，必須有人去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)這些信息，并從歸納總結(jié)的信息中整理出規(guī)律，然后將規(guī)律應用于需要這些信息的地方。對于物流來說，就要總結(jié)出物流公司所面對的客戶對與物流的要求和他們的偏好。比如說，面對企業(yè)客戶時，應該了解該企業(yè)需要物流來幫助他們完成什么工作，是原料的運輸還是產(chǎn)品的運輸。如果是原料的運輸，要了解供應商的分布情況；而如果是產(chǎn)品的運輸就要考慮企業(yè)客戶的分布情況。還要根據(jù)客戶以及客戶的地理位置設計出最快捷方便的物流路線。此外，還要幫助中小型客戶提升他們自身的能力，比如說對于一些小型的制造類企業(yè)，物流公司可以幫助他們做一些售后服務的工作，甚至可以利用自己掌握的一些資料幫助客戶選擇合適的市場和用戶。還有很重要的一點，就是物流公司需要針對各種可能或者已經(jīng)出現(xiàn)的突發(fā)事件和常規(guī)事件的解決方法。這些都是對于物流從業(yè)人員的基本要求中包含的內(nèi)容。要想達到以上各種要求，首先要求物流從業(yè)人員要擁有較高的信息分析和處理能力，還要有較強的綜合能力。因為物流公司的客戶會涉及各種不同的行業(yè)，只有對客戶有所了解，才能為他們設計出合適的物流方案，解決客戶在物流方面存在的問題。而這就要求物理從業(yè)人員必須對各行各業(yè)有一定的了解。再者，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物流行業(yè)也在不斷的應用各種新的技術(shù)和裝備。這也要求物流從業(yè)人員必須有較高的素質(zhì)，能夠迅速掌握各種新技術(shù)和新裝備，能夠利用各種新技術(shù)和新裝備使物流更加便利和快捷。

其次，是新技術(shù)的應用。目前主要的應用于物流信息化的技術(shù)包括：RFID和GPS技術(shù)。RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫，即無線射頻識別，俗稱電子標簽。射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，縮寫RFID），是20世紀80年展起來的一種新興自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標準的不同的產(chǎn)品，而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會有不同的特性。其中感應器有無源和有源兩種方式。在物流體系中，所有的物流商品都應應用RFID技術(shù)，這樣可以快速而準確的掌握物流商品的出入庫和轉(zhuǎn)移情況。使物流的倉儲環(huán)節(jié)更加高效。并減少人工分揀登記造成的人為失誤。

GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀70年代，美國陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS 。主要目的是為陸?？杖箢I域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設完成。

目前GPS系統(tǒng)的應用已將十分廣泛我們可以應用GPS信號可以進行海、空和陸地的導航導彈的制導大地測量和工程測量的精密定位時間的傳遞和速度的測量等。對于測繪領域GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國性的大地測量控制網(wǎng)測定全球性的地球動態(tài)參數(shù);用于建立陸地海洋大地測量基準進行高精度的海島陸地聯(lián)測以及海洋測繪;用于監(jiān)測地球板塊運動狀態(tài)和地殼形變;用于工程測量成為建立城市與工程控制網(wǎng)的主要手段。用于測定航空航天攝影瞬間的相機位置實現(xiàn)僅有少量地面控制或無地面控制的航測快速成圖導致地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術(shù)革命。許多商業(yè)和政府機構(gòu)也使用GPS設備來跟蹤他們的車輛位置這一般需要借助無線通信技術(shù)。一些GPS接收器集成了收音機、無線電話和移動數(shù)據(jù)終端來適應車隊管理的需要。這樣利用GPS技術(shù)可以實時掌握物流的流通環(huán)節(jié)，便于控制物流的運輸速度。

利用RFID和GPS技術(shù)，將整個物流體系的流通和倉儲環(huán)節(jié)實時掌控，利用無線通訊技術(shù)隨時對物流體系中的各個環(huán)節(jié)進行調(diào)度，使整個體系更加高效的運行。同時也使得整個物流體系應對突發(fā)事件的響應時間大大縮短。而且通過信息的快速收集、整理和反饋，使得運輸過程中可以提前規(guī)避一些風險。

第三點是要有簡潔有效的管理制度，通過制度化的強制手段使物流體系中的各個環(huán)節(jié)接觸和使用到的信息有效的采集、分析和反饋，使之成為一個有機的信息體系。使各種信息能有有效地流轉(zhuǎn)。同時，將整個物流體系中各個環(huán)節(jié)的行為制度化，規(guī)范化，從而提高效率，降低成本。具體說來要做到以下幾點：

（1）需要用制度來約束物流體系各個環(huán)節(jié)的所有數(shù)據(jù)必須有效采集，并分類合理存儲。對于采集到的所有數(shù)據(jù)應按照分類進行有效性分析，將有效的數(shù)據(jù)進一步仔細分析，合理存儲。以有效數(shù)據(jù)的分析為基礎，制定出物流各個環(huán)節(jié)的標準化行為規(guī)范和各種事件的應對方法。利用有效數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對于不確定事件和各種風險進行預判。并對所有預判的突發(fā)事件或者各種風險制定相應的突發(fā)事件處理方法和風險規(guī)避方按。利用有效數(shù)據(jù)的分析結(jié)果設計出符合客戶要求的物流解決方案。

（2）通過管理制度加強整個物流體系的執(zhí)行力，并將應對各種事件的反應時間降到最短。還要通過制度規(guī)范整個物流體系的各個環(huán)節(jié)和從業(yè)人員的行為，使得在物流體系中的所有行為都能夠快捷有效，從而降低運行成本。