楊慧

摘 要:在現(xiàn)代施工測量工作中,先進的設(shè)備使得測量的精度有很大提高,速度加快,特別是在水下地形測量中獲得數(shù)據(jù)量非常龐大,內(nèi)業(yè)處理的工作量也非常大,運用ArcGIS軟件可以比較快速的完成內(nèi)業(yè)處理,并能達到較好的效果。

關(guān)鍵詞:水下地形測量ArcGIS

中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0019-01

1概述

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,信息社會的到來,信息化水平的迅速提高,人們每天都要面對大量的信息,面對這些信息,都需要根據(jù)自己的需要進行整理和編輯,以實現(xiàn)自己的目標,對于各種地形圖的成果質(zhì)量要求也在不斷提高,新的測量儀器、技術(shù)在測量中的廣泛應(yīng)用,野外作業(yè)時采集的數(shù)據(jù)越來越多,面對越來越多的數(shù)據(jù)信息,在加工過程中需要對數(shù)據(jù)進行合理性檢查,在數(shù)據(jù)正確的情況下,對于生成的圖形要求整齊、美觀,特別是在水下地形測量中,由于航行的測船在施工作業(yè)過程中受風(fēng)浪、流速、轉(zhuǎn)彎的影響,往往不能按照事先設(shè)定的航線走,使得測到的點交錯、雜亂,在展點后得到的水下地形圖同樣不整齊,這樣就需要對測量數(shù)據(jù)進行必要加工處理,來滿足不同用戶的需要。

1.1 ArcGIS簡介

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)是在計算機軟硬件支持下,對整個或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的新學(xué)科,由ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing三個模塊組成,增強了提供給制圖人員的工具,可以讀取、編輯各種地圖要素,來實現(xiàn)對地圖的繪制和編輯。

1.2 測深儀簡介

測深儀的工作原理是利用換能器在水中發(fā)出聲波,當(dāng)聲波到達河底而反射,根據(jù)聲波傳播速度和往返的時間,就可以求得換能器與河底之間的距離即水深。

1.3 RTK技術(shù)簡介

RTK測量系統(tǒng)是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)構(gòu)成的組合系統(tǒng),RTK定位技術(shù)是基于載波相位觀測的實時動態(tài)定位技術(shù),系統(tǒng)主要由基準站、流動站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)三部分組成,它能實時地獲得測站點在特定坐標系中的三維坐標。測量精度達到厘米級。在江蘇省范圍內(nèi)已經(jīng)建立一個高時空分辨率、高精度、全覆蓋的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),即通常所說的網(wǎng)絡(luò)RTK,使得測量的效率更高、作業(yè)距離更大。

2外業(yè)數(shù)據(jù)采集

2.1 基本情況

善后河所在流域?qū)倥瘻貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候,降水量年際變化大,最大年降水量是最小年降水量的2倍以上。降水量年內(nèi)分配不均勻,70%左右的降水量集中在6～9月份,枯期降水量所占比重較小。善后河匯集沭陽縣、灌云縣、市區(qū)洪水、向東通過善后新閘流入黃海。善后河系人工開挖,連云港境內(nèi)河道長約50km,本次測量長度為4km,寬約300m。河段順直,斷面規(guī)則,兩岸為粘土,河道水質(zhì)良好,水流平穩(wěn),無分流。

2.2 水文特征值

通過對該站1954年至2010年實測水位資料統(tǒng)計分析,得出該站水文特征值見表1。

2.3 測區(qū)位置

測區(qū)位于東經(jīng)119°15′25″、北緯34°27′48″,屬淮河流域沂河水系,善后河與鹽河交匯處。距板浦鎮(zhèn)南約1.0km,交通比較方便,行政隸屬連云港市海州區(qū)。

2.4 儀器設(shè)備

本次測量使用的GPS為由美國Trimble公司生產(chǎn)的5700一套。中海達公司生產(chǎn)的HD-27T測深儀一臺套。

2.5 測深儀數(shù)據(jù)采集

測區(qū)周圍搜集到4個江蘇省C級網(wǎng)點,沿河道左右共布設(shè)了3個E級GPS靜態(tài)點。用CORS到E級點上實測WGS84坐標,對測區(qū)的坐標進行轉(zhuǎn)換,以滿足工程設(shè)計的需要。

將GPS安裝在換能器的正上方,使得GPS天線和換能器的平面位置一致。然后啟動GPS接收機并連接上CORS,在獲得固定解后即可進行水下地形測量。測量船根據(jù)已經(jīng)調(diào)入的計劃線航行,這樣在船行駛的航線就是采集水深過程,每個點的高程就可以獲得,水下地形的成圖數(shù)據(jù)采集就完成了,在采集過程中應(yīng)注意換能器不能被雜草纏繞,避免發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤。

3內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理

在外業(yè)測量時,由于受雜草等漂浮物的影響,使得換能器發(fā)出的信號出現(xiàn)錯誤,所測水深與實際情況不符,應(yīng)剔除。將外業(yè)測得的數(shù)據(jù)用測深儀隨機攜帶的數(shù)據(jù)處理軟件轉(zhuǎn)換成河底高程,在檢查確認無誤后,使用ArcGIS9.0軟件,根據(jù)測到的水下地形高程點進行等深線的繪制,生成地形圖,由于在數(shù)據(jù)采集過程中,船在航行過程中受風(fēng)向、流向影響以及轉(zhuǎn)彎時不能按照先預(yù)定的航線航行,使得收集到的數(shù)據(jù)在水下地形圖中很亂,使用該軟件繪制等深線,等深線生成后,在地形圖上進行繪制等距的縱、橫線(按照規(guī)范要求),然后摘取交叉點的高程點數(shù)據(jù),這個高程點數(shù)據(jù)是根據(jù)水下測量中的實際數(shù)據(jù)使用三角網(wǎng)插補得來的,可以真實反應(yīng)地形情況,與等深線相匹配。關(guān)上原來測量數(shù)據(jù)圖層,這樣在圖上看到的都是整齊的高程點,使得地形圖看起來整齊、清楚。

4感受

(1)以前在地形測量中軟件中,各單位、個人常用的軟件是南方CASS6.0軟件,根據(jù)測量要求就可以繪制等深線,但圖形不整齊,以往的方法是人工調(diào)整、刪除、鏡像。這樣往往與等深線不一致。(2)對于以前使用南方CASS6.0軟件做出的水下地形圖,同樣可以對圖形進行處理,方法是打開ArcGIS9.0軟件調(diào)入地形圖,采用上述方法同樣可以對圖形編輯得到同樣效果的水下地形圖。(3)在地行圖中還可以編輯各種地理信息、水文信息、人口信息等各種需要統(tǒng)計的信息,在你需要的圖形中作出指令就可以得到你需要的信息數(shù)據(jù)。

參考文獻

[1] 湯國安,楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程[M].科學(xué)出版社.

[2] 高斌,吳向陽,劉娟.GPS在水下地形測量工程中的應(yīng)用[J].測繪科學(xué),2009(S2).