内外业一体化测图系统的设计与实现.doc

1、内外业一体化测图系统的设计与实现摘要：规划测量成果是城市征地、建构筑物及市政工程设计、位置放线定位和规划验收、权属管线验收的技术和法律依据。在城市规划测量中，往往需要进行大比例尺地形图的修补测及大量的外业质量检查工作。随着城市化进程的加快，城市空间日渐狭小，导致城市土地资源紧缺。 关键字：平板电脑 蓝牙 网络 RTK 超站仪 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 城市规划测绘的时效性、高精度就更显突出，目前的测绘技术手段，不能真正做到内外业一体化实时同步的地步，基本上是内外业分开，即先完成外业测量再进行内业处理，这个时间、地点差导致数据内业处理上的错漏无法及时弥补，更无法及时满足

2、客户现场咨询服务等诸多不便。本文针对城市规划测量特殊的需求和目前亟待解决的关键技术问题，基于现今平板电脑技术的成熟、城市动态 GPS 网络建成及超站仪技术的普遍应用的基础上，提出了一种新的野外数据采集系统，采用平板电脑代替传统纸图，使用蓝牙技术与城市动态 GPS 网络及超站仪无线传输的手段，来实现大比例尺地形图修补测及外业质量检查工作中真正内外业实时同步一体化目标。我以齐齐哈尔市规划测量为研究对象进行了初步实验，给出了满足城市规划测量需求的基于平板电脑的软、硬件原型构架。二、系统基本架构 2.1 组成系统的硬件环境 本系统有平板电脑、自由超站仪、CORS 站三部分组成，下面分别对各个部分做下简

3、单的介绍： 2.1.1 平板电脑 平板电脑由比尔盖茨提出，应支持来自 Intel、AMD 和 ARM 的芯片架构，从微软提出的平板电脑概念产品上看，平板电脑就是一款无须翻盖、没有键盘、小到放入女士手袋，但却功能完整的 PC。目前数据采集终端主要有 E500（电子手簿） 、PDA（掌上电脑） 、及全站仪自带存储处理器，而平板电脑技术的成熟为测量外业采集终端提供更好选择，通讯网络的发展也延伸了规划测量服务的范围，与平板电脑终端的全流程处理结合，真正做到内外业一体化的作业模式。目前市面上销售的主流平板电脑尺寸均在 7 寸以上，其强大的数据处理和图形编辑功能使测量内外业一体化成为现实，伴随新兴的 3G

4、 网络服务，使测量数据传输的地域差异消失，外业上传、下载服务器图文数据基本实现，为规划数据库的及时更新、检查提供保障。 2.1.2 网络 RTK network RTK 在某一区域内建立构成网状覆盖的多个 GPS 基准站，利用载波相位观测值，以这些基准站中的一个或多个为基准计算和发播GPS 改正信息，对该区域内的用户进行实时改正定位。主要是弥补电台发射距离不够远，且基站需要架设电台比较麻烦，外业需要带的东西太多，所以网络 RTK 的优势还是比较明显的。其中 CORS 技术，可由某些单位或个人建立多个 CORS 站形成覆盖全省的 CORS 网络信号，用户只需要一台移动站登陆 CORS 服务器就可

5、以接收最有利于移动站使用的差分信号（一种是 CORS 站虚拟一个离移动站 10 米以内的基站，一种是分配给移动站所在位置最近的实体基站） ，这种模式前景最好，也最方便广大用户 2.1.3 自由超站仪 自由超站仪是最新推出的一种集高精度动态单点定位系统、测角、测距系统一体化的新型测绘仪器。它开创了一种不受时间地域限制、不依靠测量控制网、无需设基准站、无作业半径限制，在全球任何地区测量精度一致，单人手持单机即可完成全部野外作业的测绘新模式。 2.2 系统的软件环境 考虑到对相关专业软件的兼容性，设计使用应用广泛，操作简单的WINDOWS XP，在此基础上安装南方 CASS 及与超站仪实时数据传输的

6、专用软件。 三、系统运行方式 传统修补测作业方式是打印纸图，到外业与现场进行对照，再对有变化的地形地物进行数据采集并绘制草图，所采集的数据存储到仪器内存中，回到内业再传输到计算机上使用成图软件进行编辑。其弊端是： 修补测使用的纸图在现场无法做到对图上地物的精确量距以及点位坐标的精确查询，使得在修测和检查过程中无法对不明显错误处进行及时的检查。例如：某房角点位中误差超过限差但在纸图上不明显，我们在使用纸图修测过程中就无法发现并及时改正。 手工绘制草图易发生错漏，标注模糊不清，内业难以辨认。 内外业作业完全脱节，现场采集的数据不能实时同步的展点在图形文件中，不能做到实时同步自检、互检。 GPS 卫

7、星发射差分信号给 CORS 站及超站仪，同时 CORS 站通过 GPRS网络结合超站仪进行实时精确定位，自由超站仪进行设站定向后开始采集，并将所采集的数据通过蓝牙装置实时同步传输给平板电脑，作业员在平板电脑上根据所得的点位坐标高程数据结合图形现场编辑检核，做到测、算、绘、检一体化效果，在最短的时间内处理发现漏测错测情况，并能及时补救，在一天能做到测完即绘完，自检和互检，并通过网络将成果发回单位，供上一级质检人员和部门同步检查，并反馈检查意见供现场修改。在现场无法处理难题可拍成照片发回单位供领导研究决定。平板电脑使数据和信息在组织成员间顺利流动，加快组织内部、外部协调，让决策更科学和快捷。 其相

8、对于传统作业方式的优势在于： 1、以平板电脑为载体的图形信息在外业修补测过程中比传统纸图承载的信息更加丰富、精确、立体，便于现场对地形地物的查询，量算和检核。并节省纸张，降低成本。 2、本系统能做到现场测绘的数据现场编辑，避免传统方式中绘制草图而引起的错漏，标注模糊不清。使内外业真正做到实时同步，避免内外业时间空间差而导致的错误。 3、本系统能够做到现场编绘成图，这样就实现了实时快速的自检互检，及时发现疏漏及时改正，避免了测图后回到内业编辑再到现场自检的繁琐过程，节省了大量时间，提高了效率。 四、结语 平板电脑是当代计算机发展的一个方向，其便捷性和较强数据图形处理功能满足测量内外业一体化的需求

9、，结合自由超站仪组成的内外业实时一体化系统在城市规划测量中能做到即测即用的行业要求，为测量技术的自身发展提供硬件支撑，同时为城市规划测量带来更大的社会效益，与网络技术及地理信息系统结合延伸了测量专业在各行业中的价值，加速了测量成果转换为现实需求的速度，对测量数据的生产模式也产生了质的变化。 参考文献 1崔贵权.浅谈小城镇地籍信息描述中的数字化测绘技术J. 中国新技术新产品，2009， （05）. 2王琪. 数字化测绘在地籍测量中的应用J. 青海国土经略， 2007， （3）. 3李巍. 浅谈测量内外业信息一体化J . 煤炭技术， 2004， （8）. 4黄全义.地面测量内外业一体化技术J . 测绘信息与工程, 2002， （1）.