數字化勘測設計

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數字化勘測設計范文第1篇

數字化測圖具有其不可替代的優點：第一，點位精度高。其地物地形點的平面位置不受展繪誤差和測定誤差影響，由于原始數據的精度毫無損失，可以獲得高精度的測量成果。第二，改進了作業方式。數字測圖使野外測量實現自動記錄、自動解算處理、自動成圖，自動化的程度高，出錯的概率小，繪圖的地形圖精確、規范。第三，便于圖件的更新。借助于計算機技術，數字地形圖可以通過變更數據快速的得到修改后的圖件。第四，方便成果的深加工利用。數字化測圖的成果是分層存放，不受圖面負載量的限制，從而便于成果的加工利用，比如：CASS軟件圖層中，將水系、房屋、道路等存于不同的層中，通過打開或關閉不同的層可得到所需的各類專題圖，供水利工程的規劃和設計使用。

數字地圖成圖的主要方法有：①原圖數字化。在水利工程中，有些單位經費比較困難，有的是由于受到時間限制，而又需要用到數字地形圖時，就可以充分地利用現有的地形圖采取計算機+數字化儀+繪圖儀+數字化軟件的方法，在很短的時間內獲得數字化的地圖成果。②航測數字成圖。當一個測區很大時，可以利用數字攝影機所獲得的數字影像內業通過專門的航測軟件，在計算機上對數字影像進行像對匹配，建立地面的數字模型，再通過專用的軟件來獲得數字地圖。③地面數字測圖。在水利工程的規劃設計中常需要比例尺較大些的地圖，采用地面數字測圖的方法就可以實現，且所得到的數字地圖精度高、便于修改。實施數字化測圖也要注意以下問題：第一，進行野外數據采集時，測點密度應盡量滿足水利工程渠系建筑物規劃的需要；地貌部分較破碎時，野外采點應密一些，便于計算機處理數據時能正確反映地貌。第二，野外測點應準確反應各類重要地物，如水系、道路、橋梁、居民地等。第三，帶狀地形圖橫向范圍應比實際大一些，一般需超出設計渠線50~150m，為渠線擺動留有余地。第四，當山區水平梯田較多時，野外采樣點應盡量反映實際情況，較平坦的平原地區野外采樣點一般選間隔在50~100m。

關于設計監理制推行

水利工程勘測設計階段是水利實施的重要階段，容易出現的問題包括：勘測資料精度差，對具體情況調查不詳，水文、地質、氣象資料收集不全；設計人員責任心不強，業務水平低，設計方案質量差；各專業、工程部位、部門之間銜接不流暢，甚至脫節；圖紙會審制度不規范，校核人員專業水平有限等，嚴重影響了水利施工工程的質量。實施設計監理制，能對設計的全過程進行控制與監督，促進設計單位提高其設計質量，從而提高水利工程質量。

設計監理工作首先要求雙方簽訂監理合同，明確監理范圍、內容和責權。其次，依據監理合同，組建現場監理機構，機構人員包括總監理工程師、監理工程師、監理員和其他工作人員。第三，編制項目監理規劃，設計監理機構就是派駐在水利工程項目中，由監理單位管理的負責履行委托設計監理合同的組織機構。監理機構的基本職責與權限是根據監理合同劃定的，一般包括下列各項工作：核查并簽發勘測設計用圖及資料；審批勘測設計單位提交的各類設計文件；監督、檢查工程勘測設計進度；主持協調勘測設計合同各方之間的關系。總監理工程師應負責全面履行監理合同中所約定的監理單位的職責，主持編制監理規劃，制定監理機構規章制度，確定各部門職責分工及各級監理人員職責權限，調整并調換不稱職的監理人員，審批勘測設計單位提交的施工總體布置、施工組織設計，主持處理合同違約、變更和索賠，主持勘測設計合同實施中的協調工作，要求勘測設計單位撤換不稱職或不宜在本工程工作的人員，審核質量保證體系文件并監督其實施。監理工程師應按照總監理工程師所授予的職責權限工作，對總監理工程師負責，參與編制監理規劃，預審勘測設計單位提交的施工總體布置、施工組織設計，協助總監理工程師協調各方之間的工作關系。

數字化勘測設計范文第2篇

當地時間11月14日晚，在荷蘭阿姆斯特丹NH酒店冬季花園大宴會廳，來自中國水電工程顧問集團公司中南勘測設計研究院（簡稱中南院）的兩個參賽選手正緊張地等待著發電領域Be創新獎大賽結果揭曉。盡管在前一天評選時，他們的表現非常出色，但畢竟與他們在同一組參賽的美國最大的電力公司——南方電力公司是個非常強勁的對手。

從折桂基建信息化“奧斯卡”說起

當開獎嘉賓宣布中南院的參賽項目“抽水蓄能三維標準設計及應用”獲勝時，全場發出了熱烈的掌聲，所有在場的中國代表更是非常激動。雖然這個由美國基礎設施綜合軟件解決方案供應商Bentley舉辦的創新獎，是一個由廠商牽頭組織的大賽，但是最終優勝者是由行業專家組成的獨立評委會評選出來的，而且前來參賽的不乏國際頂級設計公司。業內甚至有人認為，Be創新獎是基礎設施信息化領域的“奧斯卡”。

在此之前，中南院已經獲得了本屆Be創新獎三維培訓方面的榮譽獎。這是中南院第二次參加Be創新獎大賽，盡管自2011年1月開始采用Bentley的三維建模平臺MicroStation和協同設計平臺ProjectWise以來，中南院的三維可視化協同設計之旅還不到兩年時間。

談到中南院與美國南方電力公司在三維應用方面的實力對比，有業內人士分析說，由于國內水電設計領域三維可視化協同設計起步較晚，因此在單個項目的三維應用方面，我國相關設計院的應用水平與美國南方電力公司等國際先進企業尚有一定的差距。不過，中南院標準化設計的創新思路非常值得稱道。中南院借助三維可視化協同設計，以及以三維信息模型為基礎的涵蓋工程項目的設計、施工、數字化移交、數字化運營等階段的全生命周期管理研究，形成可重復應用于多個項目的標準化設計構件，從而提高了設計效率和質量。

“同時獲得兩個Be創新獎，證明了中南院在推進三維可視化協同設計和以三維信息模型為基礎的設計、施工、數字化移交、數字化運營等工程項目的全生命周期管理研究等方面取得的成績和潛在的實力，也是中南院雄厚技術實力和優秀企業文化完滿體現。”中南院副總工程師、數字工程中心主任喻振華說。

迫切的三維需求

作為綜合性大型國家甲級勘測設計企業，中南院主要從事水電水利工程和風電工程的勘察、設計和科研試驗，市政、交通、電力、環境評價與保護、水土保持等領域的工程設計、工程咨詢、工程監理、巖土工程治理和施工、工程總承包及相關技術服務中介等業務。

中南院從1954年開始開展水電勘測設計業務，并在1960年開始承擔海外勘測設計業務。到2005年底，中南院勘測設計的國內外水電水利工程達160余項。毋庸置疑，在傳統的勘測設計業務領域，中南院具有很強的技術優勢。

但是近幾年來，和我國大部分水電設計研究院一樣，中南院開始隨著市場的變化感受到了巨大的壓力。其中一個主要原因是我國水電建設的高峰期已過，水電設計市場容量有限。他們比以往任何時候都更需要通過提升自身競爭力來贏得市場，同時還要想方設法拓展業務，特別是開展國際業務。

推廣三維協同設計無疑是提高市場競爭力的一個有效手段。所謂三維可視化協同設計，是以三維數字技術為基礎，以三維CAD設計軟件為載體，讓不同專業人員組成的設計團隊在同一平臺上溝通信息、共享知識、協同設計。

然而，我國水電領域的三維協同設計發展遠遠落后于土木建筑、制造等領域，這是因為水電設計涉及地質勘察、土木建筑等諸多專業，非常復雜。但是，正因為如此，三維協同設計在水電設計領域具有更大的價值，其中值得一提的是，三維協同設計在設計階段就能避免錯、漏、碰、缺情況的發生，大大提高設計的精細化程度。如果采用傳統的二維設計，由于缺乏對錯、漏、碰、缺有效驗證的手段，設計人員往往在設計時要留出一定的裕度，從而造成資源的浪費。但是通過三維來設計，設計人員可以在設計階段及時發現問題并進行修正。此外，采用三維可視化協同設計還可以實現數字化移交，為業主后續的施工、維護提供有用的數字依據。

作為中南院的上級單位，中國水電工程顧問集團公司在2005年前后選擇了華東勘測設計研究院（簡稱華東院）和成都勘測設計研究院作為試點推廣三維協同設計，希望這兩個試點單位在取得一定成果后與其他兄弟單位共享經驗，從而在全集團有效普及三維協同設計。

但是到了2010年，對三維協同設計的迫切需求使得中南院無法再坐等下去了。基于華東院和成都院已有的經驗，中南院在當年12月31日與Bentley簽訂了戰略合作協議，決定采用MicroStation和ProjectWise來作為其三維可視化協同設計的支撐平臺。同時，中南院還專門成立了數字工程中心，一方面負責三維系統的推廣，另一方面負責其他系統的研發和組織工作。

中南院對三維協同設計的需求首先來自國際業務。這幾年來，國際業務在中南院，乃至國內大部分水電設計院所占的比重越來越大，如何更好地開展國際業務成為這些設計院關注的焦點。而三維設計被認為是我國水電勘測設計院開拓國際市場的鑰匙。談到國際業務，中南院數字工程中心副主任梁暉說，歐美發達國家的市場也已趨于飽和，中南院的主要目標市場是東南亞和非洲等區域。

“這些國家的水電站多是請國際設計公司來設計，這些公司通常能給他們提供三維設計圖。”梁暉說，“因此也要求我們給他們提供三維設計圖。”

開展全員三維運動

“我們院對于三維設計方面的要求是一路綠燈的。”在問到三維可視化協同設計在中南院的推行情況時，中南院副院長狄立勛回答說。

狄立勛的這一句話，足見中南院對三維可視化協同設計推行的重視。中南院對三維可視化協同設計的重視，還體現在中南院是國內水電設計領域第一家全院、全專業推廣三維可視化協同設計的設計院。這也是為什么中南院能夠獲得三維培訓方面的Be創新榮譽獎。

和其他領域不一樣的是，水電設計領域的三維可視化協同設計所涉及專業領域非常多，這使得三維設計在水電領域的推廣格外難。比如說，作為一個專業齊全的設計研究院，中南院擁有專業，47個二級專業。因此，要想將三維設計與各個專業結合起來，單靠數字工程中心20多個研發人員的力量是遠遠不夠的，必須充分發動設計人員來參與才能真正讓系統滿足不同專業的全面需求。

為了讓三維可視化協同設計能夠真正推廣到日常的設計業務中，中南院進行了全專業的推廣培訓。培訓內容先從簡單的基礎知識開始，再到復雜的專業知識。

除了培訓，中南院還在院內舉辦三維設計應用及創新大賽，以激發員工應用三維設計的熱情。就在2012年11月30日，中南院舉辦了三維設計應用及創新競賽的決賽暨頒獎會。此次競賽共有11個部門，209人申報了53項課題參賽。這些對員工的培訓、激勵措施，在很大程度上提高了員工對三維可視化協同設計的認知和熱情，有效促進三維協同設計的普及。

2011年，中南院已經通過三維設計完成了20多個項目的設計。即使有些項目業主沒有提出采用三維設計的需求，他們還是先用三維設計然后再切換成二維。

水電站設計的樂高積木

進入到2012年，中南院開始用三維來進行標準化設計，以進一步提高設計效率和質量。“未來的路還很長，我們要打造具有中南院特色的三維系統向系統集成設計、水電站工程的全生命周期管理邁進。”喻振華說。

所謂具有中南院特色的三維可視化協同設計，在當前來說，典型的特點就是標準化設計。

梁暉告訴記者，過去由于缺乏有效的手段，像中南院這樣曾經設計了許多水電站的設計院，對于每一個新的電站設計，都要根據工程環境、建筑要求和運行習慣進行設計，哪怕是相同的設計在不同項目中也要重新設計、重新驗證，而未能將過去在其他電站設計中的成果運用到新的電站中來。

基于三維可視化協同設計系統，中南院將電站設計中的一些共性設計進行整理、提煉，形成一些標準化設計模塊。這樣，在進行新的電站設計時，設計人員就可以調用標準化設計模塊用于共性設計，只需要對電站的個性化要求進行重新設計。也就是說，對于共性設計，中南院可以像搭建樂高積木一樣輕松地利用標準化設計模塊來完成，大幅度提高電站設計的效率。這一成果，就是后來獲獎的抽水蓄能三維標準設計及應用。

這一成果改變了抽水蓄能電站的設計理念和方法，實現了設計產品的復用化、流程化、標準化。中南院還以實際工程項目為基礎不斷完善標準化設計成果，進一步提升抽水蓄能電站的設計和管理運營水平，最終實現以三維信息模型為基礎的包括設計、施工、數字化移交、數字化運營等階段在內的工程項目全生命周期管理。

據了解，中南院已在天池抽水蓄能電站、蟠龍抽水蓄能電站、平江抽水蓄能電站等項目應用了抽水蓄能三維標準設計及應用。來自中南院的數據顯示，通過抽水蓄能三維標準設計及應用，中南院可以減少設計中90%以上的錯、漏、碰現象。由此，平均每個項目可以節約上千個人天工作量，節約成本約157萬元。

發現新的業務增長點

“我們還有好多要花的錢沒有花出去呢。”談到三維可視化協同設計項目的下一步發展，狄立勛這樣說。之前取得的顯著成效使得中南院對三維可視化協同設計的投入格外慷慨。

對于中南院來說，三維可視化協同設計的意義遠遠不止提高設計質量和效率。在國內水電站設計市場發展空間有限的背景下，三維協同設計還可能幫助中南院擴展業務領域和范圍。

平江抽水蓄能電站設總文學軍解釋說，中國水電設計領域經歷了上個世紀水電大開發的黃金發展期后，受資源等因素的制約，發展空間已經比較有限。三維可視化協同設計一方面可以使得設計院能夠為業主提供數字化移交，方便業主后續對電站的施工和維護，從而提高設計院本身的競爭力，另一方面三維可視化協同設計，以及更進一步的項目全生命周期管理，或許能為中南院這樣的傳統勘測設計院帶來新的業務機會，即在為業主提供三維設計數據，以及在此基礎上增值服務，如電廠的施工、運維等。

中南院還有一個擴展業務的思路，就是幫助已建電站的業主將原來的二維設計轉化成三維設計。這樣做的目的是給電站的運維提供數據基礎，改變電站的運維模式。將電站的設計還原為三維設計后，電站相關的大量信息都可以存儲在三維信息模型中。這樣，業主就可以將多個電站的信息放在總部或者某個核心的城市進行遠程集中維護，而只需在電廠現場保留少量員工即可，而不用像現在這樣往地處邊遠的電站派駐大量員工。

相關鏈接

數字化勘測設計范文第3篇

經過多年的建設和發展，我院的計算機硬件、軟件、網絡環境以及系統應用均達到了一定的規模，為我院的產品質量、管理水平和經濟效益連年有較大提高提供了強大的技術手段和支撐。

一、網絡建設及應用

1網絡概況：

目前我院辦公網絡由主辦公樓、三號統辦樓和財務處網絡組成；鑒于安全考慮，財務網（該網由專用設備、專用財務軟件及其他網絡設備組成）與主辦公網暫時物理隔離。主辦公網于2001年6月建成，在網絡方面采用千兆以太網技術，選用超五類非屏蔽雙絞線進行結構化綜合布線，網絡拓撲結構為星型結構，網絡主干速率為千兆，百兆到桌面；網絡結構如下：

這種網絡結構對網絡帶寬進行了合理的分配，由于主干有較大帶寬，而所有網絡服務器都采用1000M帶寬，網絡上信息流擁塞和服務器瓶頸將不易出現，網絡延遲也很低，同時也保證整個系統的靈活性，可管理性和可靠性，便于網絡擴展和調整。

在Internet上建立了我院外部網站（）,她作為我院對外的窗口，起著宣傳和樹立我院新形象的作用。

為保證全院網絡系統的穩定運行，我們加強了網絡中心的管理。所有網絡客戶機系統軟件、帳號、IP等統一由電算室進行配置，網絡管理員負責整個網絡用戶帳號的管理、配置管理、性能監測、故障診斷及修復，病毒防治、網絡設備管理、數據備份、災難恢復等。

2網絡上的應用項目

內部網及時院勘測規劃設計信息、各項政策、管理制度、質量標準和各處動態，圍繞院生產和管理以Intranet模式逐步開發各種應用，促進上下溝通，工作協調。經過幾年的努力，我院計算機應用初步實現了網絡化，達到信息資源的共享，有力促進了全院計算機技術水平的不斷提高。

2.1辦公自動化系統

其建立在Intranet網絡環境下，軟件為B/S結構，兼有簡單的分布式計算和智能化功能。在現有管理模式的基礎上，結合先進的管理經驗開發而成。主要功能有：

2.1.1辦公室管理：領導日程安排、收文管理、發文管理、會議

管理、車輛管理、月度計劃等。

2.1.2人事管理：人力資源管理、技術檔案管理、勞資檔案管理、人力資源綜合考評、請假管理等。

2.1.3計劃經營：項目結算臺帳管理、項目到款管理、生產計劃臺帳管理、項目進度監管。

2.1.4技術質量：質量信息日常管理、工程管理信息、技術信息管理、學會、協會管理。

2.1.5后勤服務中心：水電費管理、物資設備管理。

2.1.6休閑空間：論壇、娛樂天地、網絡學堂。

2.1.7系統管理：包括各子系統用戶字典、數據的維護，權限的設置。

2.1.8電子郵件：電子郵件的收、發。

2.2企業勘察設計管理信息系統

該系統采用面向對象的編程技術和模塊化的編程結構，軟件結構為C/S模式，目前應用比較好的功能主要有以下方面:

2.2.1計劃經營處：客戶管理、項目登記、項目信息單、合同管理、建立合同評審單、合同評審單反饋統計單、項目立項、項目生產計劃下發、項目收費管理。

2.2.2勘測設計室：人員管理（主要提供人員資質資格表、人員工作現狀任務表和工作協調表）。項目管理（以計劃經營處下發的項目生產計劃為準，自動匯總顯示，當選定單個項目時有在項目的基本信息會自動顯示。以具體人員為中心組織工作內容、人員工作配置、進度計劃、已完成的工作、未完成的工作及其他）。

2.3圖庫管理信息系統

系統主要包括出圖授權、圖檔自動采集系統、圖庫文件查詢系統、出圖統計功能、圖形打印管理5大模塊，實現了設計圖的自動采集，分類、瀏覽、授權，歸檔，打印、統計等功能。

2.4引進工程應用軟件

根據我院勘察設計工作的實際需要，引進了AutoCAD、OpenDesign2000CAD、“網絡版水利水電工程微機通用程序”工程計算軟件、“北京理正軟件設計研究院”工程勘察設計系列軟件、企業勘察設計管理信息系統等工程應用及管理軟件,在勘察設計工作取得了良好效果。

二、三維動畫及圖形圖像技術在水電設計中的應用

我院根據勘測設計技術市場及業主的需求，在2003年3月成立了三維動畫課題組，將三維動畫技術應用于水利水電工程中，率先在引洮九甸峽水利樞紐工程設計中制作三維動畫仿真并逐步推廣到其他工程設計中。我們應用3DMAX5.0、CORELDRAWD11、PHOTSHOP8.0、OFFICEPOWERPOINT2003、USTRATORCS11、AUTHORWARE7.0、PREMIERE7.0等多種通用軟件建立水電工程三維圖形庫，逐步形成水電專業特殊建筑物三維模型（各種壩、引水建筑物、泄水建筑物及多種型式的發電廠房等）。根據各工程實際情況密切配合設計項目組完善彩色平面設計及效果圖，最終制作出動畫仿真多媒體演示。現已在多個工程中得到應用。

通過九甸峽大型水電工程三維動畫仿真多媒體制作，使我院三維

動畫制作技術水平有較大的提高。目前我院已能順利制作各種專業工程項目PPT文件演示、水電工程總體鳥瞰圖及復雜山區水利樞紐工程三維動畫仿真多媒體演示。

三、地理信息系統GIS應用簡介

地理信息系統（GeographicInformationSystem），簡稱為GIS。它是以采集、存儲、管理、描述和分析與地球表面及空間地理分布有關的數據的信息系統。它是以地理空間數據庫為基礎，在計算機硬件、軟件環境支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態的地理信息，為地理研究，綜合評價、管理、定量分析和決策服務而建立的一類計算機應用系統。

GIS系統在水利工程中主要應用在以下幾個方面：

(1)對工程區的地理信息及其它相關信息進行數字化，以GIS軟件為平臺，建立數字化地形，數字地形是整個施工系統布置和活動的場所，是三維圖像展示的重要“背景”。通過地形的三維矢量數據，生成三維地表面模型DTM。利用內插手段，可以生成高精度的DTM，最后生成逼真的數字地形模型。從而實現對空間信息的疊加與分析；

(2)利用GIS強大的空間分析功能，通過對基礎資料的分析，實現對工程位置和引水路線的優化；

(3)利用GIS強大的3D分析功能，對施工總布置實現三維可視化顯示及對引水路線進行貫穿飛行模擬，實現工程區各種信息可視化查詢，包括建筑物設計參數、設計圖紙、基礎數據、附屬物信息、工程施工進度等；

(4)通過對相關信息的分析確定工程影響區；

(5)通過在工程中全過程的GIS應用，為建立管理系統提供數據支持；

在引洮工程項目可行性研究設計階段，我院與中國科學院合作，將TM衛星影像進行解譯，基礎資料數字化，并通過Arcinfo軟件結合工程資料，生成引洮總平面布置圖、第四系地質圖和節水灌溉分布圖。實現工程信息的高效應用與科學管理，以及設計成果的可視化表達。其成果《遙感及地理信息系統在引洮工程中的綜合應用》獲甘肅省科技進步二等獎。在引洮工程初步設計階段，我院與有關單位配合，運用ArcGIS軟件生成引洮一期工程總平面布置圖和暈渲圖，獲得了較好的效果。在九五攻關項目石羊河水資源研究中對項目區的地理信息及其他相關信息進行數字化，建立數據庫，利用GIS的分析、模擬等功能建立石羊河流域水資源決策支持系統，為決策和設計人員提供直觀形象的信息支持，其成果《甘肅省石羊河流域水資源承載能力與可持續發展》獲甘肅省科技進步二等獎。

四、信息化發展規劃

盡管我院在網絡及計算機應用上達到一定的規模，但仍存在許多問題，硬件、軟件及網絡資源沒有得到最大化利用，信息集成度低，應用分散。為此，根據國內計算機及網絡技術的發展現狀，我院計劃近一至二年內，在網絡及應用上努力達到國內較先進水平。

1軟件方面：

我院計劃引進國內比較先進的、成熟的管理信息系統。該系統應具備：先進性、安全性、集成性、開放性、實用性、平臺成熟、可實施性強，同時已在多家有一定規模的設計院成功運行一年以上的系統。應包括綜合辦公、圖檔、協同設計、項目管理（貫標）、計劃經營等設計院生產、管理各個環節的功能模塊。

2網絡方面：

為了實現院部和一、二分院網絡連接，同時在局部建設無線

局域網和數字光纖網，完善高速以太網，達到資源、信息跨地域共享和多種外部設備聯網的目的。無論你在任何地方都能靠電腦或手機的形式以撥號的方式進入設計院局域網和廣域網，使你足不出戶或遠在異地就可實現辦公管理和生產設計的需要。逐步完善WWW服務和Email服務，同時為了傳輸數據的快捷和安全，建成FTP服務。其次為配合甘肅省“十五”信息化建設的需要，建成甘肅省水利規劃設計管理信息系統，實現設計院的網絡接入全省水利信息網，以達到水利系統網絡互連互通，水利信息共享的目的。

數字化勘測設計范文第4篇

【關鍵詞】正射影像；影像重構；影像圖分幅；三維選線；電力勘測

一、 影像的獲取

1.1 現狀

利用航測方式獲取最新影像資源，獲取最新DEM，該方式在500kV線路勘測中獲得用戶的青睞[1]，本應用到勘測選址選線中。但該方式成本過高，目前在220kV及以下電力勘測過程中應用較少。

少許工程人員采用Google Earth正射影像截圖來輔助勘測設計[2]。從Google Earth上截圖，一方面受顯示分辨率的限制，導致放大模糊了圖片或未達影像實際分辨率，另一方面所截圖像多呈枕形變形。截圖后的影像圖很難拼接合并，無法形成整體，無法使用。

1.2 影像無縫拼接

衛星影像圖數據源在線資源比較多，如YAHOO、USGS的Digital Ortho-Quadrangle（）、快鳥公司的Globexplorer的影像數據、Google的影像數據等。Google購買了全球海量的影像數據，每年在更新這些數據上大花成本。開放的數據源中，Google公司的影像數據分辨率最高，數據最全，更新周期最快[3]。

針對多種數據源，開發相應程序，根據坐標區域定位獲取高分辨率影像圖，記錄所屬區域段，根據位置命名圖片，根據坐標區域自動拼接影像圖。獲取的影像圖無分辨率損失，能根據下載的設定自動無縫拼接影像數據。獲取的數據無任何變形，數據精確，能夠進一步使用。

圖1 線路數據示意圖

圖1顯示的是部線路工程中的影像圖，正射影像數據采用的是四叉樹金字塔結構，每張圖片進一步分割成四張圖片，每下分一層分辨率相應提高一倍，每張圖之間能根據所在層等屬性信息基于程序自動無縫拼接。

充分利用利用已有的影像資源。利用程序自動化獲取技術，獲取多種數據源、不會在影像獲取過程中產生變形，獲取后的影像圖可根據區域坐標自動拼接。

二、 影像重構的關鍵技術

2.1影像的投影變換

不同數據源的正射影像，其投影信息不同，而且各種正射影像一般很少采用高斯投影。而我國大比例尺地形圖較多使用的是高斯-克呂克分帶投影。因此從各種數據源獲取的正射影像數據，先需要進行投影變換，從影像的原始投影，轉換成高斯投影[4]。

而投影變換中較常用的是反解變換，以地理坐標為中間媒介，先將一種投影坐標反算其地理坐標，然后再將其地理坐標代入另一種投影的坐標計算公式中，計算出新的投影坐標[5]。

在GIS的投影變換開發中，極多用戶選擇開源庫PROJ，用來實現對各種地圖數據空間坐標的支持，用來對數據進行投影方式的設定，各種投影坐標系之間實現轉換。由于該庫源碼開放，坐標變換功能強大，被廣大GIS編程用戶所青睞，用來實現多種投影坐標系之間的變換。這樣可以實現多種坐標投影轉換到UTM坐標系中，再進一步轉化為高斯投影坐標系[6]。

使得多種影像資源，經過投影轉化后，能統一到我國的投影坐標系之中，解決了由于影像的投影不同而無法定位的情況。

2.2 正射影像的配準

如圖2、3所示，經過投影轉換后的影像圖相對坐標精確，長度可度量，但由于測量區域地方坐標系等因素，影像和實際勘測數據還不能較精密的匹配，必須經過嚴密的坐標配準工作。坐標配準，一般需要兩個以上控制點，來解求平面坐標平移、縮放、旋轉參數，對投影變換的圖片進行平移、縮放和旋轉。

圖2 實測花壇數據與影像圖的匹配檢測圖 圖3清遠影像圖分割分幅圖

2.3 正射影像自動分幅分割

本文基于ObjectARX，在Autocad2007平臺下進行二次開發[7]，在影像配準完后，根據測繪分幅的方式，根據影像區域計算圖幅號[8]，進一步對圖片進行分割分幅處理，分割后的影像圖為單幅dwg和Jpg格式。如圖3所示，自動分割后的影像圖以圖幅為單位，利于管理，在CAD中可以根據工程需要而選擇參考相應圖幅的影像圖。

經過投影變換坐標配準后的影像圖可進行下一步的數字化工作，影像數據坐標與測量坐標較精確的匹配，使得影像圖能進一步使用，針對工程需要進行地物的數字化工作。按圖幅自動分割后的影像圖利于管理與應用，方便加載，影像間無縫拼接。

三、 重構影像在電力勘測工程中的應用

3.1 輔助斷面提取

經過投影糾正、坐標配準后的高分辨率影像圖，結合沿路徑的實測點坐標，基于AutoCAD進行二次開發，能基于測量數據沿路徑數字化地物，提取地物數據輔助生成更為詳細的平斷面圖。

圖4 沿路徑輔助數字化地物流程圖

圖4所示的是沿路徑輔助數字化地物流程圖。比如基于實測塘數據，輔助提取塘的邊界點。首先啟動輔助提取功能，捕捉獲取第一個塘斷面外業測量點，提取該地物屬性與編號，進一步輔助提取地物邊界坐標點，累加塘的信息點。減少外業測量工作，生成更為詳細的平斷面圖[9]。

3.2 與DEM疊加生成三維模型輔助線路勘測

重構后的影像圖可與DEM疊加，采用LOD、金字塔影像分割等技術編程實現三維選線系統[10]，模擬三維選線。如圖5所示為廣東某變電站出線工程三維顯示效果。

圖5 影像DEM疊加的三維輸電線路效果圖

實踐證明，影像圖重構后利用DEM可實現三維效果，影像地物與DEM疊加，平面數據和斷面數據都完全得以體現，代表了未來電力勘測的發展方向。

四、結語

近年來由于衛星技術如雨后春筍般的發展，高清影像圖變得很常見。如何利用這些資源，經過一系列技術處理手段處理后再利用，提取所需信息，深度利用，服務勘測，是本文研究的重點。本文從影像獲取、影像投影變換、影像配準、影像分幅分割等幾個關鍵方面給予了較詳細的論述。重構后的影像圖通過CAD二次開發、提取相應信息，并結合DEM實現三維選線等深度功能。

影像資源的深度利用大量減少了選線和野外勘測工作，提高了線路勘測效益，優化了線路路徑，同時在各種其他勘測行業中有著一定的參考作用。

參考文獻：

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數字化勘測設計范文第5篇

關鍵詞：水利水電工程；測量技術

水利水電工程測量是工程測量學科的分支，是直接為水利水電工程建設服務的專業性學科。按照測量內容，水利水電工程測量分為地形測量、水下測量、變形監測以及地下洞室測量等幾部分，通過對大地測量技術、衛星定位技術（GPS）、數字攝影測量與遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）技術等技術的不斷融合，水利水電工程測量領域，目前已經涵蓋了線路測量、地籍與界線測量、旌工測量、計量測量等多方面內容，而且還會不斷拓寬。

1、水利水電工程測量的常用技術

（一）、變形監測

1、變形監測的含義

變形監測又稱變形測量，是對變形體進行測量，確定其空間位置及內部形態的變化特征。水利水電工程的變形監測主要包括基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測、監測資料分析等內容，目前常用的變形監測方法主要有大地測量法、基準線測量法以及液體靜力水準測量方法等。

2、變形測量常用方法

（1）、大地測量法

大地測量方法是變形監測的經典方法，可完成變形監測基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測等工作，測量設備主要有電子水準儀、精密全站儀，測量方法包括傳統的三角測量、幾何水準測量、交會測量和現代的邊角測量、三角高程測量等方法。大地測量方法利用常規大地測量儀器，理論方法成熟，數據可靠，觀測費用較低，但觀測時間長，勞動強度高，橫度易受觀測條件影響，自動化和智能化程度較低。

（2）、基準線測量法

基準線法是水平位移變形監側的常用方法，土石壩、重力壩、支墩壩等直線形大壩的壩體、壩基一般采用引張線法、真空激光準直法和垂線法觀測，若壩體較短可采用視準線法、大氣激光準直法觀測；拱壩壩體壩基主要采用垂線法或大地測量法觀測；近壩區巖體、高邊坡、滑坡體水平位移監測主要采用大地測量法、視準線法和垂線法。

①、視準線法的優點是所用設備普通，操作簡便，費用少，但受照準精度、大氣折光等多種因素影響，操作誤差不易控制，精度會受到明顯的影響。近年來采用較少。

②、引張線法是一種廣泛應用的大壩水平位移監測主要方法，具有設備簡單、測量方便、速度快、精度高、成本低等特點。引張線讀數儀由早期人工測讀引張線儀發展到目前的步進電機光電跟蹤式引張線儀、電容感應式引張線儀、CCD式引張線儀以及電磁感應式引張線儀，基本實現了實時自動化觀測。對于短距離引張線，取消了系統中的浮托裝置，提高引張線的綜合精度，簡化引張線的觀測程序，可實現完全自動化觀測。

③、垂線包括正垂線和倒垂線兩種形式，是水利水電工程水平位移變形監測的主要方法。正垂線般采用“線多站式”，可用于水工建筑物各高程面處的水平位移監測、撓度觀測和傾斜測量等；倒垂線般要求深入穩定的基巖內，大多用于巖層錯動監測、撓度監測，或用作水平位移的基準點監測。垂線監測由傳

（3）、液體靜力水準測量方法

液體靜力水準測量系統特別適用于壩體廊道內高程觀測及高程傳遞，它通過各種類型的傳感器測量容器的液面高度，可同時獲取數十乃至數百個監測點的高程，具有高精度、遙測、自動化、可移動和持續測量等特點。兩容器間的距離可達數十公里，如用于跨河與跨海峽的水準測量；通過一種壓力傳感器，允許兩容器之間的高差從過去的數厘米達到數米。

（二）、水下地形測量技術

近年來隨著衛星定位技術的發展，DGPS、GPS RTK及CORS系統配合多波束測深儀進行水下地形測量得到了廣泛的應用。DGPS（差分全球定位系統）是以某已知點作為基準點，基準點的GPS接收機連續接收衛星信號，并與已知點的位置進行比較，確定當時誤差的偽距修正值，將這些修正值通過無線電臺接收，用戶接收機接收修正值來實時校正GPS信號，它具有全天侯、實時連續、高精度等特點。目前GPS RTK及CORS系統定位已達到厘米級的定位精度，并且能夠做到實時無驗潮測量。以上幾種定位技術進行水下地形測量與岸上基準點交會法、極坐標法等定位技術相比。具有極大的優勢，特別是較大面積的水下地形測量，可以大大縮短工作周期，減輕勞動強度。

（三）、數字地形測繪技術

隨著全站儀和計算機技術的普及應用，形成了多種大比例尺地形圖的數字測繪方法，開發出具有自主知識版權的優秀數字成圖軟件，采用三維測繪技術，不僅可滿足地形圖和專業圖測繪成圖，還可進行GIS前端數據采集與更新。數字化測繪技術作業模式主要采用電子平板模式、數字測記模式和數字攝影測量模式（含數字近景攝影測量模式）。

二、幾種新技術在水利水電測量上的應用

（一）、CAD技術在水利水電勘測設計中的應用

近年來，隨著國家經濟實力的增強，開始逐步加大對大江大河的整治力度。對水庫和堤防除險加固工程投資巨大。與之相應的勘測設計工作量也急劇增大。傳統的手工繪圖、計算不能滿足其任務要求，利用CAD技術，則極大地改善了勘測設計條件。在水利水電勘測設計行業實現了計算繪圖與測量的一體化，從數據錄入到輸出都是在自動化軟件的管理下進行，在計算機之間或計算機與設備之間以數據流的形式交流，實現了無紙化辦公，自動化計算，不但極大地提高了效率，還避免了人為的錯誤。可能以前手工計算要三個工日的工作量，不到一分鐘就計算完成了。

（二）、遙感技術在水利水電勘測中的應用

根據遙感的平臺分類，可以將遙感技術分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共三大類。遙感技術由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛星影像成周期性重現以及獲取資料快速等特點，被廣泛應用于水利水電勘測設計工程中有關地質問題及相關的環境等問題的調查與研究。

1、遙感技術在區域構造穩定性研究

遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息，較為全面的反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態，所以遙感圖像成為研究區域構造格架，確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性所必不可缺的參考資料。

2、遙感技術對于危險地帶的監視

在大型水利水電工程庫區岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體等易出現問題的地帶進行監測與調查中，有一些工程應用遙感技術利用航衛片或彩紅外片進行地質解譯，結合野外的現場觀察，可以方便快捷的判定該地區的地質活動強度與穩定性。

3、遙感技術對于非地表資料的判讀

利用遙感影像，特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質調查有其特殊的優勢，像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現象，而且還可以充分利用和其它介質紅外光譜的差異，判斷地下水的分布和泉水分布等。

4、代替人工進行中小比例尺地質測繪填圖

在保持必須的野外考察和成圖現場校核工作的前提下，中小比例尺地質圖可以用遙感成圖取代常規地質測繪。建筑物及其它重要地區大比例尺工程地質圖優先考慮遙感成圖。這樣可以節約測繪時間，提升工作效率。

三、結語

隨著計算機技術的進―步發展，以及GPS、Rs、GIS、3S集成技術等測繪新技術以及數字化測繪、地面測量等先進技術設備的應用，水利水電工程測量方法和手段必將不斷更新換代，服務領域也將不斷拓寬。未來的水利水電工程測量技術定會向著，測囂數據采集和處理的自動化、實時化、數字化：測量數據管理的科學化、標準化、規格化：測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化的方向發展。

參考文獻：

[1]楊連生.水利水電工程地質[M]武漢：武漢大學出版社.2004