地形測(cè)量和測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)探索論文

時(shí)間：2022-06-19 18:25:50 自動(dòng)化技術(shù) 我要投稿

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　　1、引言

地形測(cè)量和測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)探索論文

　　隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，地形測(cè)量以及測(cè)繪技術(shù)得到了快速的發(fā)展，由過(guò)去的電子測(cè)量?jī)x、經(jīng)緯儀、平板儀等設(shè)備發(fā)展到了3G技術(shù)、數(shù)字化攝像技術(shù)以及人工智能化技術(shù)，推動(dòng)了我國(guó)地形測(cè)量以及測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展。個(gè)別的地形環(huán)境不能由人工操作進(jìn)行測(cè)量，因此，要應(yīng)用測(cè)量機(jī)器人完成測(cè)量。鑒于此，本文對(duì)測(cè)量機(jī)器人在地形測(cè)量和測(cè)繪中的具體應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)探究。

　　2、地形測(cè)量以及測(cè)繪自動(dòng)化相關(guān)概述

　　2.1地形測(cè)量。地形測(cè)量是完成測(cè)繪地形圖以及測(cè)繪工作的基礎(chǔ)，通過(guò)地形測(cè)量可以提供出比例不同的地形圖，進(jìn)而滿足城鎮(zhèn)建設(shè)、路、橋、隧以及其他建筑的建設(shè)需求。地形測(cè)量主要有以下2種類型：

　�。�1）控制測(cè)量，主要是測(cè)量平面以及高度控制點(diǎn)，為測(cè)繪地形圖的完成提供具體依據(jù)。利用平板儀進(jìn)行控制測(cè)量可分為首級(jí)以及圖根控制測(cè)量。首級(jí)控制測(cè)量是指將地面的控制點(diǎn)作為基礎(chǔ)，利用三角或者導(dǎo)線測(cè)量法測(cè)量精度高以及分布均勻的控制點(diǎn)[1]。圖根控制法是指應(yīng)用三角高度進(jìn)行測(cè)量。

　�。�2）碎步測(cè)量法，是指測(cè)量地形的作業(yè)，地形的特征被稱為碎步點(diǎn)，經(jīng)常采用極坐標(biāo)法對(duì)碎步點(diǎn)的位置進(jìn)行測(cè)定，而采用視距測(cè)量的方法對(duì)碎步點(diǎn)高程進(jìn)行測(cè)定，該方法中應(yīng)用的主要儀器有：平板儀、小平板儀以及經(jīng)緯儀，進(jìn)行地形測(cè)量之前，將圖紙固定在測(cè)量板上，標(biāo)出坐標(biāo)網(wǎng)格，檢驗(yàn)確認(rèn)點(diǎn)的位置之后進(jìn)行測(cè)量。

　　2.2測(cè)繪自動(dòng)化。測(cè)繪技術(shù)是對(duì)地球的局部狀態(tài)進(jìn)行研究，對(duì)目標(biāo)范圍的大地表面起伏狀態(tài)、點(diǎn)、高程、平面位置以及地表特征進(jìn)行測(cè)定，對(duì)測(cè)定出的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納處理，使其按照一定的比例進(jìn)行縮小，然后呈現(xiàn)在圖紙上。以此來(lái)體現(xiàn)地形的特點(diǎn)，為我國(guó)建設(shè)提供相關(guān)的地形資料[2]。測(cè)繪的類型主要包括：地形測(cè)量、控制測(cè)量、施工測(cè)量以及竣工測(cè)量。測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)將數(shù)據(jù)的采集、整理、傳遞、呈現(xiàn)等集于一體。伴隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)的測(cè)定儀器智能化、測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化也在不斷地進(jìn)行技術(shù)革新，當(dāng)前，3G技術(shù)和集成技術(shù)在測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)中處于領(lǐng)先地位。

　�。�1）全球定位系統(tǒng)技術(shù)對(duì)我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。GPS技術(shù)主要由3部分組成:地面部分、測(cè)量定位部分和空中部分，三者之間進(jìn)行協(xié)調(diào)配合工作，該技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用特點(diǎn)主要有：定位的精確度較高、觀測(cè)的時(shí)間較短，可以充分地節(jié)省時(shí)間成本。

　�。�2）地理信息系統(tǒng)是通過(guò)系統(tǒng)測(cè)量確定大地上附屬物體的位置、數(shù)量以及質(zhì)量，給土地方面的相關(guān)建設(shè)提供有效保障。但是，目前由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及一些測(cè)繪工作地點(diǎn)不便于進(jìn)行人工測(cè)量，于是測(cè)量機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，解決了地形測(cè)量中以及測(cè)繪自動(dòng)化中的難題，促進(jìn)了我國(guó)地形測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。

　　3、測(cè)量機(jī)器人

　　測(cè)量機(jī)器人是可以代替人類進(jìn)行自動(dòng)搜索、辨別、跟蹤并獲取準(zhǔn)確角度、距離、坐標(biāo)以及圖像等數(shù)據(jù)信息的智能化電子儀器，其應(yīng)用影響傳感器以及其他相關(guān)傳感器對(duì)地形測(cè)量中的目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，并且快速地做出分析以及判斷，可以完成自我控制，自動(dòng)對(duì)地形信息進(jìn)行拍攝、數(shù)據(jù)讀取等智能化操作，可以完美地取代人工操作。目前的測(cè)量機(jī)器人主要有3大類：

　　（1）應(yīng)用被動(dòng)式的三角或者極坐標(biāo)方法對(duì)地形進(jìn)行測(cè)量，就是指在被測(cè)的物體上設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志，應(yīng)用反射棱鏡進(jìn)行測(cè)量；

　　（2）采取主動(dòng)式的三角測(cè)量法，將結(jié)構(gòu)光作為照準(zhǔn)的標(biāo)志，其是由發(fā)電機(jī)、計(jì)算機(jī)以及傳感器中的電子經(jīng)緯儀構(gòu)成的，利用角度交會(huì)的方法來(lái)確定精準(zhǔn)坐標(biāo)；

　　（3）單獨(dú)目標(biāo)測(cè)量，根據(jù)地面物體的主要特征，利用影像處理進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，找到準(zhǔn)確的目標(biāo)點(diǎn)，利用空間交會(huì)原理進(jìn)行三維坐標(biāo)獲取。測(cè)量機(jī)器人應(yīng)用馬達(dá)照準(zhǔn)部以及望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別以及照準(zhǔn)棱鏡進(jìn)行測(cè)量[3]。其測(cè)量的主要原理是儀器向目標(biāo)位置發(fā)出激光信號(hào)，由棱鏡反射回來(lái)，被儀器中的傳感器接收，然后計(jì)算出反射光的中心位置，進(jìn)而得出改正的具體數(shù)據(jù)，而后開(kāi)啟馬達(dá)，使測(cè)量機(jī)器人面向棱鏡，精確地照準(zhǔn)目標(biāo)。

　　4測(cè)量機(jī)器人在地形測(cè)量以及測(cè)繪自動(dòng)化中的應(yīng)用

　　4.1測(cè)量機(jī)器人在地形測(cè)量中的具體應(yīng)用。在具體的地形測(cè)量工作當(dāng)中，GPS、計(jì)算機(jī)以及測(cè)量?jī)x器受地理環(huán)境等因素的限制很難統(tǒng)一實(shí)施，主要是由于有的特殊地理環(huán)境（如高山）擋住了GPS信號(hào)，使GPS接受儀器無(wú)法正常工作。目前，測(cè)量機(jī)器人的應(yīng)用可以解決這個(gè)難題，利用新的測(cè)量系統(tǒng)可以自動(dòng)采集到測(cè)量點(diǎn)信息，并且將其記錄下來(lái)，在綜合測(cè)量軟件采集到地形深度等相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)量機(jī)器人也可以自動(dòng)獲取與之契合的平面坐標(biāo)，而后把這2種數(shù)據(jù)有效地整合在一起，進(jìn)而得出準(zhǔn)確完整的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，有效完成地形的測(cè)量工作，進(jìn)而提升地面等相關(guān)建設(shè)的質(zhì)量以及效率，促進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展。

　　4.2測(cè)量機(jī)器人應(yīng)用的具體流程以及注意事項(xiàng)。測(cè)量機(jī)器人應(yīng)用的具體流程：

　　（1）在測(cè)量之前進(jìn)行完善的準(zhǔn)備，將控制點(diǎn)引入測(cè)量的區(qū)域之內(nèi)，選擇最好的設(shè)站點(diǎn)，將反射棱鏡安裝在測(cè)量?jī)x器的上方，使反射棱鏡處于測(cè)量設(shè)備的頂端，否則可能會(huì)出現(xiàn)遮擋棱鏡造成測(cè)量數(shù)據(jù)終端的狀況；

　�。�2）按照一體化的基本模式進(jìn)行具體測(cè)量操作，把測(cè)深的儀器、GPS系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)連接在一起，開(kāi)啟測(cè)量的軟件，設(shè)置測(cè)量?jī)x器的參數(shù)，保證各項(xiàng)測(cè)量設(shè)備的正常運(yùn)行；

　�。�3）將全站儀架好，開(kāi)啟相關(guān)的測(cè)量軟件，在菜單中選擇新建任務(wù)，進(jìn)行相關(guān)的測(cè)站設(shè)置，照準(zhǔn)目標(biāo)以及反射棱鏡，打開(kāi)鎖定的開(kāi)關(guān)，進(jìn)入地形菜單，設(shè)置起始點(diǎn)以及采樣的時(shí)間間隔，啟動(dòng)開(kāi)始鍵，使測(cè)量機(jī)器人開(kāi)始自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)。另外，在地形測(cè)量以及自動(dòng)化測(cè)繪的過(guò)程中，要保證測(cè)量軟件的點(diǎn)號(hào)以及測(cè)量機(jī)器人的點(diǎn)號(hào)一致，基站工作人員要嚴(yán)格地關(guān)注監(jiān)視器，在該過(guò)程中可能會(huì)受到外界因素的干擾，出現(xiàn)掉點(diǎn)的現(xiàn)象，這時(shí)要做好點(diǎn)號(hào)的記錄工作，假如干擾的效果過(guò)強(qiáng)，需要暫時(shí)結(jié)束測(cè)量，等待干擾消除，再重新進(jìn)行地形測(cè)量工作。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　在地形測(cè)量以及測(cè)繪的過(guò)程中應(yīng)用測(cè)量機(jī)器人，可以有效地提高測(cè)量精度，提升土地等相關(guān)建設(shè)的質(zhì)量。另外，測(cè)量機(jī)器人與GPS等協(xié)調(diào)進(jìn)行測(cè)量，可以減少人力資源，快速完成地形測(cè)量以及測(cè)繪工作，進(jìn)而使我國(guó)的地形測(cè)量以及測(cè)繪等技術(shù)得到快速發(fā)展。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　【1】李勝.測(cè)量機(jī)器人地表位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在露天礦邊坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2018,15(10):24-25.

　　【2】郝顯生,白銀彥.試析地形測(cè)量中新型測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用[J].科技資訊,2017,35(16):16-38.

　　【3】陳滿.地形測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)之間的關(guān)系研究[J].科技與企業(yè),2016,23(12):17-27.

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