简述RTK、CASS6.1成图软件在乐亭县海籍调查工作中的应用.pdf

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1、应 用 技术 I Ch in a s c i e n c e a n d T ec h n o lo g y R e v J ew 简述 RT K、C AS S 6 1成图软件在乐亭县 海籍调查工作中的应用 陈玉红张勇志 ( 华勘局 5 1 4 地质大队承德0 6 7 0 0 0 ) 摘 要 本文介绍了动态 G P S ( R T K ) 、C A S S 6 1 成图软件在乐亭县海籍调查工作 中作业过程、方法、精度分析。 关键词 动态G P S ( R T K ) C A S S 6 1 成图软件海籍调查质量控制 中图分类号 ： 0 2 1 3 1 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0

2、9 9 1 4 X( 2 0 1 0 ) 0 3 0 2 0 0 0 2 随着现代社会科技发展水平的提高， 动态 O P S ( R T K ) 、成图软件技术以其 高精度、 自动化、高效益、低成本、操作简单等显著特色， 深得各测绘同 仁的信赖， 并着步改变着我们的日常工作。尤其 G P S 实时动态测量 R T K模式， 以实时、快速及高精度不仅给控制测量带来突破， 而且对工程放样、碎部采 集、水域测量、地籍测量、房产测绘、海籍调查等广泛领域带来 了深刻 变化。可以说快速 R T K技术给测绘工作带来了一个革命性的测量专业解决方 案。同时， 成图软件的不断发展， 不仅解决了常规手工绘图、图解

3、法面积量 算等传统方法， 而且其智能化的发展为图面整饰、标准化操作提供了良好的 平台。大大减少了野外工作人员的劳动强度， 提高了内外业工作效率， 缩短了 劳动时间， 同时也获得 了更高精度的测绘成果。下面就唐山市乐亭县海籍调 查工作， 简述 R T K 、C A S S 6 1 成图软件在乐亭县海籍调查工作中的应用。 1工程概况 随着乐亭县境内海域使用的不断发展， 为了全面准确掌握全县海域开发利 用现状， 了解各海洋产业的发展情况和存在问题， 为今后推进海域使用许可和 有偿使用制度， 依法实施海域使用招标拍卖工作， 促进海洋经济可持续发展奠 定基础， 使乐亭县土地、海岸 、滩涂、浅海使用管理工

4、作走向科学化、规 范化、信息化、 自动化， 河北省乐亭县海洋局对乐亭县境 内所辖海域、海 岸、滩涂、浅海进行调查及测绘工作，并利用现代信息技术， 建立结构完 整 、功 能齐全 、图文互动、技术先进 的海 籍信 息系统 。 本次海籍调查工作主要任务是通过调查查清全县所辖海洋总面积和各类 的用海面积： 测绘完成乐亭县海洋利用现状 图、海籍图、宗海图： 填写海籍 调查表和海籍调查资料 ： 编写 乐亭县海洋利用现状调查报告等 。 2作业依据 根据要求， 本次调查平面控制采用 1 9 5 4 北京坐标系， 高程采用 1 9 8 5 高程 系统， 深度基准采用理论深度基准， 采用高斯一 克吕格投影， 投影

5、中央子午线为 1 2 0度。执行标准主要是 国家海洋局 2 0 0 2年颁布的 海籍调查规程和 海洋调查规范 ， 河北省 2 0 0 6年 海域使用清查分类系统 ( 河北省) ， 参 照原国家土地局 城镇地籍调查规程 ， 国家技术监督局 1 9 9 5 年颁布的 1 ： 5 0 0 0 1 ： 1 0 0 0 0 地形图图式和 1 ： 2 5 0 0 0 1 ： 5 0 0 0 0 1 ： 1 0 0 0 0 0地形图图式 及 全球定位系统城市测量技术规程 乐亭县海籍调查技术设计书 。 3作业方法 作业范围为乐亭县行政所辖海岸线以南至十二海里， 向陆延伸至沿海公 路。本次海籍调查涉及 5个乡镇

6、、2个盐场及唐山市海港开发区约 2 3 9 8平 方公里的外业调查任务。涉及乐亭县及京唐港海岸线近 1 3 0 公里， 宗海 l 4 4 8 宗及沿海沙 岛1 3个 。时间紧， 任务重。为 “ 快好精 ”的完成工作， 我们打 破常规， 在一周时间内使用 6 台拓普康H I P P E R 型G P S 在沿海档附近每 1 0 公里 布设一个静态 G P S点， 共布设 1 2 个 已知控制点。同时利用控制成果使用 R T K 对控制点进行了加密， 为以后工作奠定了良好的基础 。海籍成图软件使用了 南方测绘仪器公司开发的数字化成图软 A S S 6 1 ， 野外测量数据经过编辑成 C A S S

7、 格式后即可使用该软件进行展点编辑成图， 形成 d w g 格式图形文件 ： 同 时还可以进行对各种地物属性进行查询、修改、追加、删除等数据编辑功 能： 能按层进行编辑和叠加 ： 编辑各种属性后绘制宗海图： 按正规 自动或手动分 幅，功能比较强大。 3 1 测 量方 法 ( 1 ) 求取坐标转换参数 坐标转换参数求取严格按照技术设计要求进行， 由于本工程涉及面积比较 大， 范围延伸长， 并且在投影变形处， 所 以我们采用 1 2 个 已知控制点分区域进 行控制， 共求得三套G P S 转换参数， 施测参数转换精度 A X A Y A h 均小于l O c m ， 完全满足 国家测量规范要求，

8、可以使用。采用 的坐标系为 “ 1 9 5 4北京坐标 系0高程系统为 1 9 8 5国家高程基准。 ( 2 ) 界址点、碎部点测量 采用 6台套拓普康 H I P P E R R T K进行碎部点、界址点外业数据采集方法 作业， 虽然本工程为 1 ： 1 0 0 0 0图精度要求， 但我们考虑到各用海的性质不容忽 视， 所 以我们采集结果设置 “ 固定解 ” ， 采集精度为 “ 1 5 C m以下 ” ， 并做好 2 0 0 l 科技 博苋 每次测量数据采集的记录， 一组一日一接图， 不重不漏， 同时在当天外业结束后 设置相关图根点及检查点，以备第二天使用。 3 2内业绘图 ( 1 ) 海籍

9、图的绘制 数据通讯及展点： 采用拓普康专用传输软件与手簿进行连接后， 在导出 一 栏中设置导出格式为 “ C A S s 格式0文件起名回车后系统 自动传输出相应 格式的原始数据。然后打开南方 C A S S 6 1 成图系统， 设置好 比例尺后进行展 点， 然后根据相关外业草图对各点进行相应的编辑组合， 形成底图。 形成权属信息数据文件： 选择绘图处理下拉菜单的用图形生成权属项， 输入权属信息数据文件名( Q S 格式) ， 保存在合适的路径下， 根据海籍调查表 填写的内容， 输入宗海号、权属主、用海类别， 依次点取相应界址点位置， 输 入界址点编号， 依次输完后闭合， 这是权属信息文件已自

10、动生成。重复以上步 骤可以完成全部调查宗海的权属信息文件 。 绘制海籍图： 首先在文件参数设置中要对界址线、宗海号、界址点间 距、单位名称等进行选择合适的注记方式。设置完毕后在 “ 绘图处理 ”中 采用 “ 依权属文件绘权属 图 输入已生成的权属信息文件名。 回车即可得到 海 籍 图 。 根据各乡镇之间的行政区划和权属调查时划分的界线， 在图中采用闭合 线进行表述， 海籍编号以H B T S L T 2 0 0 6 * * * * 作为编号方法， 后四位中的第一位按 0、2、4、6、8作为 5个沿海乡镇的代码， 达到一 目了然。 ( 2 ) 海籍图的检核 ： 在制 图过程中， 逐宗核对每宗海的

11、用海类型、用海编号、法定代表人、 界址点等相关信息是否与海籍调查表一致， 如果不一致， 不论调查问题还是测 量 问题一律进行重测、重新调查， 然后对海籍图进行重新编辑和修改。同时 对海籍图中地物进行现场逐一核对， 不符合要求的重新进行测量并制图。 ( 3 ) 绘制宗海图 绘制宗海图由计算机 自动完成， 利用C A S S 软件的功能， 直接读取各县镇的 宗海权属信息文件批量绘出， 一般采用A 3 、A 4 、A 5号图纸， 面积过大的采用 缩小比例尺的方法实现。宗海 图内容包括图幅号、海籍编号( 宗海号) 、用 海类型、面积及权利人； 本宗海的界址点、点号、界址线及边长： 四至宗海 的相关示意

12、： 比例尺、指北方向、绘图员、审核员及 日期： 本宗海 的界址点 坐标成果表。考虑到海上用海的特殊性， 为了实现与国家海洋系统的一致性， 我们对 5 4 成果表进行了返换算， 使用 自编V B A软件把 5 4成果表换算回W G s 8 4 坐标成果( B L H 格式) ， 达到一份宗海图有两套坐标成果可供使用， 为以后与各 坐标成果的衔接提供了保障。 ( 4 ) 海籍图的分幅与编号 图幅按照3度带标准小比例尺分幅进行， 设置好 中央子午线、比例尺、 左下角经纬度后框选完成 自动分幅。分幅编号使用 了原 1 9 9 8年地形图编号， 共调查测量 1 ： 1 0 0 0 0比例尺海籍图 i 3

13、 3 幅。 ( 5 ) 图幅整饰及缩放打印。 图幅整饰严格按照技术标准进行， 由于海上项 目比较单一， 命名困难， 所以 图名与图号一致 。 1 ： 2 5 0 0 0 、1 ： 5 0 0 0 0 现状图分幅采用6 。标准分幅， 是由 1 ： i 0 0 0 0海籍调 查总图海洋利用分类 中的二级地类来表示， 通过合并图斑、示意用海类别、 标注 明显标志等方法缩绘而成。 分幅海籍图采用了H P 一 5 0 0 绘图机喷绘， 喷绘前对界址线用红色表示， 注记 层、界址点及相关地物图层均按黑色处理， 水深表示层根据等深线的不同采 取了逐步加深的配色原则， 由于方法得当， 编制的海洋利用现状图、权

14、属图和 海籍宗海图， 达到了内容准确、大小比例尺寸适宜， 色彩鲜明柔和， 给海籍调 查工 作 增 添 了 新 的色 彩 。 4应用体会 ( 1 ) G P S R T K正在越来越多的测量工作中得到应用， 其在海籍测量中的应 用就是一例， R T K技术与其它测量仪器和测量方法相比具有不能比拟的优势。 ( 2 ) 海籍调查具有跨度大、延伸长、地物相对简单的特点， 虽然要求比 基于光纤 O C T系统的传感器应用综合实例分析 李福新 ( 天津中德职业技术学院天津3 0 0 1 9 1 ) 应用技术 啊I 摘 要 传感器技术课程涉及到多个学科领域， 理论性、实践性都很强 。对于高职 的学生来讲，

15、应在拥有适度理论基础上， 重点掌握相应的实训技能。 为此， 我们改变传统单一 的理论验证性实验教学， 开发了综合性传感器应用实验项 目， 如光学相干层析成像 ( O C T ) 。开创性的实验方法， 开拓了学生眼界， 提高了 学生动手 能力 。 关键词 光学相干层析 ( O C T ) 传感器虚拟技术 中图分类号 ： T P 2 1 2 文献标识码 ： A 文章编号 ： i 0 0 9 9 1 4 X ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 2 0 卜0 1 1引言 传感器技术是 门新兴的边缘学科， 是集机 、光、电等知识于 体， 涉 及 信息 的 获取 、变 换 、处 理 和 显示 等 检 测

16、知识 。对 于 高 职 学 生来 说 ， 学 习该课程的 目的不是设计传感器， 而是学会选用 、使用传感器， 做到会安装 、 会接线、会测量。学生通过学习传感器 的基本原理后， 学习传感器 的外部特 性， 最终能够掌握传感器的使用技能。在实践教学中， 教师首先要合理选用教 材和提取教学 内容， 本着高职教育 “ 管用 、够用、实用 ”教学指导思想 ： 其次要以掌握技能为主线， 相关知识为支撑， 突出学生的技能训练， 帮助学生学 习传感器基本知识、掌握传感器使用技能、提高解决实际工程问题的能力： 再次根据教学条件， 与实际工程中的传感器应用技术紧密结合， 使学生能够在 今后 的岗位 中学 以致用

17、 。 目前传感器教学主要是在学习理论课程之后， 有针对 的进行两、j个原 理性或验证性的实验， 而 且现在的各种传感器实验仪也只能做验证性的实验， 应用性、综合性的实验项 目几乎没有， 导致学生实训课兴致不高、效果不理 想等问题。针对这一 现象， 我们利用南开大学非线性光学实验室搭建的光学 相干层析 ( O C T ) 平台1 2 ：11 作为综合实训实例， 让学生在实践中对传感器技术应用 的广泛性体会更深刻， 对实际测量中精度与误差的处理理解更透彻。随着教 学条件的发展， 我院还将继续开设开发此类实验教学项 目。 2 O CT 技术与传感器件 光学相干层析( O C T ) 成像技术将低相干

18、干涉仪和共焦扫描成像技术结合在 一 起， 综合了现代电子技术和计算机图像处理技术， 可以对高散射的生物组织 进行无损层析成像， 已得到广泛的应用和发展 4 。所谓的低相干干涉仪是由 低相干光源 ( 如 S L D 、超短脉冲激光器) 、迈克尔逊干涉仪和光电探测系统 构成的， 而共焦扫描系统是由指的O C T 系统的样 品臂由会聚透镜组和i维的微 动平 台扫 描组成 的。 我们所用的 O C T系统， 主要部分是由光纤式迈克尔逊干涉仪组成。低相 干光源发出的低相干光经过 5 0 ： 5 0 分束的22 的光纤耦合器之后， 分别进入 放有反射镜和样品组织的两臂。由于来 自样品不同深度 的散射信号具

19、有不同 的相位延迟， 对应参考臂的某一位置， 只有来 自样品某一特定深度的散射信号 才能与参考光相干， 由于光源的相干长度很短， 只有信号光与参考光处在近似 等光程， 即光程差不人于光源的相干 长度的位置 能产生干涉信号， 由压电陶 瓷振动对参考光进行调制， 产生外差信号， 外差信 号的强度反映样品的反射强 度 该信号被光 电探测器获取， 经过放大、滤波、模数转换后， 输入到计算 机， 通过改变参考臂的光程 lJ i t： 参考镜在纵向作直线匀速扫描， 就可 以获得样 品的层析图像。水平面的横向扫描与纵向扫描相结合就可以得到样品组织的 断层 图像 以及三维结构。 结合传感器及应用课程的教学特点

20、， 引导学生从 O C T 的 f 作原理入 手， 对 实验中所用到的各类传感器件进行归类汇总， 进而对这些传感器件的结构、 原理和功能有更深入的理解 。该实验内容主要包括的传感器件如 F： ( 1 ) 迈克 尔逊干涉仪 ： O C T系统的核心是光纤迈克尔逊干涉仪， 属于典型的相位调制型 光纤传感器 。为 尽量滤除杂散光的影响， 采用单模光纤耦合器。 ( 2 ) 光电探 测器： 不同波长的干涉信号由不同的探测器 ( 通常使用 导体光电一极管， 接 收。我们采用S L D作为探测光源， 共使用 了两种不 同波 睦的 S L D ， 波 K分别为 1 3 0 0 n m 和 9 8 0 n m

21、。1 3 0 0 n m 波长信号检测光电探测器采用 P I N 光 电二极管， 接 收波长范围 1 0 m 1 6 u II I ： 9 8 0 n m 波长信号检测光电探测器采用带尾纤输 出的 S i S I N光电二极管。 ( 3 ) 微动平台： 微动工作台一般由控制器、压电陶瓷 模块、驱动 电源、工作 台及 微位移检测等部分组成 。精密的微动平 台， 综 合了各种运动传感器件， 包括位移传感器、速度传感器以及加速度传感器。 通过讲解和现场演示， 让学生从实际出发， 熟悉功能型和非功能型光纤传 感器的差异， 不同类型的光电材料的光谱响应范围是不同的， 以及正负压 电材 料 的特 性 。

22、3信号处理及误差分析 传感器技术的另一重要 内容是信号采集 、信号处理、误差分析。对于 高职学生，要掌握 一 定的信 号处理知识，包括信号采样 、滤波、调制和解 调 、数字信 号和 模拟信号 、时频 变换 与分析等 。 本实验中， 采用 L a b v i e w 虚拟仪器编制相应的操作软件， 一方面实现对三 维微动平台的扫描系统移动控制， 另一方面就是对光电探测器采集到的信号进 行 处理 和 图像 显示 。 由于 O C T检 测的信 号 非常 微弱 ， 甚 至小 于 噪声 。信号 经 放大 电路放大后被送到低噪声的前置放大器进行信号的滤波和再次放大， 最终 输出模拟信号被采集卡采样， 转换

23、为数字信号输入计算机 。 利用该实验装置， 我们获得5 片层叠的载玻片( 每片厚度在l _ 0 m m 1 2 m m ) 的O C T 信号， 信号中有六个尖峰， 分别代表 了载波片的内部四个交界面和两个 外侧载波片的外表面的O C T信号。此种别开生面的实训 内容， 激发了学生的 学习兴趣和学习自主性， 取得了 良好的教学效果。 结语 结合职业院校对人才的培养 目标， 我们将继续这种好的尝试。除了设置 必要 的原理性验证实训项 目， 以供学生测量传感器的特性， 还会逐步完善实训 条件， 争取每学完 一 个传感器模块后， 针对所学内容， 让学生自主设计、制作 相应物理量的测量电路， 从而训练

24、学生对传感器的选择、信号处理电路设计 等实际应用能力。除此之外， 还将尝试将传感器课程教学与虚拟仪器技术结 合， 利用计算机模拟实际传感器件， 使得原本枯燥的理论教学和原理验证性实 验转变为较贴近实际生产的一体化教学。 参 考文 献 1 张玉莲， 传感器与自动检测技术 M 北京， 机械工业出版社， 2 0 0 7 ： 1 0 r 2 王新宇， 张春平， 张连顺， 薛玲玲， 田建国， 1 S 0 0 n m 光学层析成像 J 光电子 激光， 2 0 0 l ， ( 0 5 ) 3 叶青， 李福新， 刘宇， 周文远， 张春平， 田建国， 基于频域O C T 的生物组 织折射率测量研究 J 光电子

25、激光， 2 0 0 9 ， ( 0 1 ) ： 1 2 6 1 2 9 4 s u Y i x i o n g ，w A N G R u k a n g ，x 【 J K ex i n ，e t a 1 T i m e R e s o l r e d O p t o a c o u s t i c T e c h n i q u e a n d I t S A p pl i c a t i o n s t o N o n i n v as i v e M o ni t o ri n g o f Bi o l o g i c al T i s s H e ， S p e c t r o s c

26、o py a n d s p e c t r a l a n a l y s i S ， 2 0 0 5 2 5 ( 8 ) ： l i 7 6 例尺不大， 但涉及到个人就会出现诸多的问题， 所以误差的允许范围建议控制 在亚米级， 同时要求实测面积应与调查面积一致， 本着实用和效率性， 考虑到 G P S R T K不受天气、地形、通视等条件的限制， 工作效率比传统方法提高 3 4倍， 比传统方法大大节省人力， 所以是海籍调查的首选仪器。 ( 3 ) 电台信号不能太远， 根据我tf J ) L 年的作业经验， R T K 的范围以不超过1 O K M为原则， 否则解算速度 、精度等都大受 影响

27、 。 ( 4 ) C A S S 6 1 软件是在A U T O C A D 的平台上开发的， 具有 泛的使用基础， 虽为地籍成图软件， 但对其修改后即可为海籍调查服务， 其具有成 图操作简单 快捷， 图示符号准确， 查询便捷， 功能强大等特点， 成果编辑后可转换为G I S 格 式的成果， 增 火了成果 的实用性 。 ( 5 ) 海籍调查测量应统一方法， 统一标准， 调查中应及时协调好各乡镇海洋 所的配合， 本着 即熟悉场地， 又锻炼业务的 目的， 必要时由海洋所牵头调查。 通过这些工作既选拔了一批调查人员， 又组建了一支比较精干的调查专业队 伍， 同时掌握了实地调查的程序和方法， 培养了独立工作能力， 积累了工作经 验， 使学到的理论知识与实践有机 的结合。 动态 G P S ( R T K ) 、C A S S 6 1 成 图软件在本次乐亭县海籍调查测量中的应 用， 完全满足海籍调查测量的要求， 而且大大提高了工作效率， 为乐亭县海籍调 查数据库的建立奠定了坚实的基础。 科技博 览l 2 01