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测绘部门培训课件第一章测绘学概述与发展趋势12测绘学定义与基本任务测绘技术发展历程与现状测绘学是研究地球表面及其空间位置的科学,主要任测绘技术经历了传统手工测量、电子测量、空间测量务包括确定地球表面点的位置、形状和大小,进行地到智能测绘的演变过程形测量,编制各种比例尺地图,以及监测地球动态变古代简单工具,如测杆、水准仪等•化近代经纬仪、水准仪等光学仪器时代•测绘学的基本任务可概括为控制测量、地形测量、现代全站仪、、遥感、激光雷达等数•GNSS地籍测绘、专题测绘四大类,是国家基础地理信息字化时代建设的核心支柱智能时代人工智能、大数据、云计算与测绘•深度融合3测绘行业应用领域与未来趋势当前测绘技术广泛应用于国土资源管理、城市规划、工程建设、农业生产、环境监测、导航定位等众多领域未来发展趋势主要表现为全天候、全天时、高精度获取测绘数据•多源数据融合与深度挖掘•实时动态测绘与智能决策支持•测绘学的核心价值与社会意义国家基础地理信息保障测绘工作是国家基础地理信息建设的基础,为国家安全、国防建设和经济社会发展提供重要支撑构建国家基础测绘体系,建立统一的地理空间基准•提供基础地理信息数据,支撑国家重大战略决策•保障国家地理信息安全,维护国家主权与利益•支持自然资源调查与监测,促进资源可持续利用•工程建设与城市规划支撑测绘技术为工程建设与城市规划提供精准的空间位置服务和地理信息支持大型工程建设全周期测绘服务,保障工程质量与安全•城市规划设计的地形地貌与空间布局依据•地下管线探测与综合管理,优化城市空间资源•历史文化遗产保护测绘,传承文化血脉•智慧城市与数字经济驱动力测绘技术已成为智慧城市建设和数字经济发展的核心驱动力三维数字城市构建,打造城市数字孪生•实时位置服务支持,促进位置经济发展•智能交通、智慧物流等空间信息应用场景创新•应急救援与防灾减灾地理信息支持,提升城市韧性•第二章测绘基础理论地球形状与坐标系统简介地球实际形状复杂,在测绘学中采用数学模型进行近似物理地球真实地球,形状不规则•大地水准面与平均海平面重合的等位面•参考椭球体数学简化模型,便于计算•常用参考椭球体包括、、克拉索夫斯基椭球等不同国家和地区可能采用不同的椭球体参CGCS2000WGS-84数,导致坐标系统差异测量坐标系与地理坐标转换测绘中常用的坐标系统地理坐标系经度、纬度、高程•λφH空间直角坐标系、、三维空间直角坐标•X YZ平面直角坐标系高斯克吕格投影下的、坐标•-x y坐标转换方法包括七参数转换法、布尔莎模型、多项式拟合等转换精度直接影响测绘成果质量,应根据工程要求选择合适的转换方法地球曲率对测量的影响地球曲率对测量结果产生系统性影响,需进行相应改正水平距离改正实测斜距转换为水平距离•高程改正地球曲率与大气折光共同影响•视差改正观测目标的相对位置变化•地球体与地图投影基础地球体模型及其特征为了准确描述地球形状,测绘学中采用不同精度的地球体模型球体模型最简化的地球模型,半径约,适用于小比例尺地图•6371km椭球体模型扁率约为的旋转椭球体,更接近地球实际形状•1/298大地水准面考虑重力场影响的等位面,最接近平均海平面•似大地水准面数学近似的大地水准面,便于实际应用计算•我国国家大地坐标系()采用的参考椭球参数为长半轴米,扁率2000CGCS2000a=6378137,与国际通用的椭球非常接近f=1/
298.257222101WGS-84常用地图投影类型及变形分析地图投影是将地球表面投影到平面的数学方法,必然产生变形地图投影三大变形特性长度变形、面积变形、角度变形不同投影方式侧重保持不同特性,无法同时保持所有特性不变主要投影类型等角投影保持角度不变,如墨卡托投影,适用于航海导航•等面积投影保持面积比例,如兰伯特等面积投影,适用于资源分析•等距离投影保持某些方向距离,如方位等距投影,适用于距离分析•任意投影综合考虑各种变形,如多圆锥投影,适用于国家地图集•地图比例尺的含义与应用地图比例尺表示地图上长度与实地对应长度的比值关系数字比例尺如,表示地图上对应实地•1:100001cm100m图解比例尺直观显示地图与实地的距离关系•文字比例尺用文字描述比例关系•第三章测量仪器与技术水准测量仪器及操作方法经纬仪的种类与使用规范全站仪与激光测距技术水准测量是确定点位高程的基本方法,主要仪器包括经纬仪用于测量水平角和垂直角,分类全站仪集成了角度测量和距离测量功能,是现代测量的主力仪器普通水准仪光学型,精度±光学经纬仪通过光学系统读数,精度•2mm/km•1″-10″棱镜模式使用反射棱镜,测程可达,精度数字水准仪自动读数,精度可达±电子经纬仪数字显示,测角精度可达•3-5km•
0.3mm/km•
0.5″±2mm+2ppm激光水准仪无需观测员,适合大面积场地陀螺经纬仪可测定真北方向,用于隧道等工程••免棱镜模式直接测量物体表面,测程,•300-1000m操作流程安置仪器整平瞄准前视标尺记录读数使用规范严格执行三次对中、三次整平程序;采用测回→→→→精度略低瞄准后视标尺记录读数计算高差闭合差检验法消除仪器误差;定期检校仪器,确保指标差在允许范围→→∑h=智能全站仪自动目标识别,可远程控制,效率大幅终点起点,应控制在允许误差范围内内;恶劣天气条件下增加测回数提高精度•H-H提升测量误差与平差理论测量误差分类与来源误差传播定律与精度评估测量误差是测量值与真值之间的偏差,主要分为误差传播定律描述了观测量误差如何影响计算结果的规律粗差由观测员失误或仪器突发故障引起,通常•数值较大,应予剔除对于函数₁₂,的方差可表示为Y=FX,X,...,XYₙ系统误差有规律性的误差,如仪器指标差、温•度影响等,可通过测量方法或数学模型予以消除随机误差不确定性因素导致的偶然误差,无法•完全消除,但可通过统计方法评估其影响精度评估指标误差来源主要包括仪器误差、环境误差(温度、气标准差衡量随机误差大小的重要指标•压、磁场等)、观测误差(视差、读数、记录等)和相对误差误差与测量值的比值,用于评价精度自然误差(地球曲率、大气折光等)•等级误差椭圆描述平面点位精度的几何表达•测量平差基本方法与应用测量平差是处理观测数据冗余、提高测量精度的数学方法条件平差法基于观测值之间的几何条件关系•间接平差法通过建立观测值与未知数的函数关系•带权平差考虑不同观测值的精度差异进行加权处理•联合平差同时考虑条件方程和间接方程的混合平差•第四章摄影测量与遥感技术航空与卫星遥感成像原理摄影测量与遥感技术是通过非接触方式获取地面信息的重要手段•航空摄影测量搭载于飞机等航空平台的摄影系统,获取地面影像•卫星遥感利用卫星平台搭载的传感器,获取地球表面信息成像原理•可见光成像利用物体反射太阳光的特性,记录地物光学特征•多光谱成像同时记录多个波段的地物反射特性•高光谱成像获取连续窄波段的地物光谱信息•雷达成像主动发射微波并接收回波,不受天气影响•激光扫描通过激光脉冲测距,获取高精度三维点云遥感数据获取与数字处理遥感数据获取平台与传感器•航空平台有人机、无人机、气球等•卫星平台高轨道、低轨道、极轨道、地球同步轨道等•传感器类型光学相机、多光谱扫描仪、合成孔径雷达等数字处理流程
1.预处理辐射校正、几何校正、正射校正、图像增强
2.信息提取目视解译、监督分类、非监督分类、面向对象分析
3.精度验证混淆矩阵、Kappa系数、实地核查
4.专题信息生成分类图、变化监测图、专题指数图等数字摄影测量技术及应用案例数字摄影测量技术流程
1.内方位元素确定像主点坐标、焦距、畸变参数
2.外方位元素解算空间后方交会、空中三角测量遥感图像信息提取与分析1遥感图像场景理解遥感图像场景理解是从遥感影像中提取有意义信息的过程,主要方法包括目视解译利用解译标志(形状、大小、纹理、阴影等)人工识别地物•数字分类基于像元光谱特征的监督分类与非监督分类•面向对象分析将图像分割为有意义的对象进行分析•深度学习方法卷积神经网络、生成对抗网络等•CNN GAN场景理解的关键技术图像分割、特征提取、模式识别、知识推理中国资源卫星应用中心已开发基于深度学习的复杂场景自动解译系统,在城市变化监测中精度达以上90%2地学参数定量反演方法地学参数定量反演是从遥感数据中提取地表物理、化学或生物特性的过程植被指数、、等,用于评估植被生长状况•NDVI EVILAI地表温度利用热红外遥感数据反演地表温度•土壤水分基于微波遥感数据的土壤含水量估算•气溶胶光学厚度大气污染物监测的重要参数•反演方法统计模型法、物理模型法、半经验模型法、机器学习方法以土壤水分反演为例,我国卫星微波数据已能实现全FY-3球土壤水分分辨率产品生成,精度达到10km
0.04cm³/cm³3多源遥感数据集成应用多源遥感数据集成利用不同平台、传感器的互补优势,提高信息提取能力光学与雷达数据融合结合光谱信息与结构信息•多时相数据分析利用时间序列监测动态变化•多尺度数据整合从全球到局部的多层次分析•遥感与集成结合空间分析增强解译能力•GIS第五章地理信息系统()基础GIS空间数据采集与管理空间数据是的核心资源,其采集与管理至关重要GIS矢量数据点、线、面等离散数据,表达明确的地理实•体栅格数据规则网格,表达连续分布的地理现象•数据模型拓扑模型、网络模型、模型等概念与组成•TINGIS空间数据库、等•Oracle SpatialPostgreSQL/PostGIS地理信息系统是一种用于采集、存储、管理、分析和GIS显示地理空间数据的计算机系统数据质量控制完整性、位置精度、属性精度、逻辑一致性、时态一致性硬件系统计算机、服务器、网络设备等•软件系统平台软件、应用软件、开发工具空间分析与可视化技术•GIS GIS数据系统空间数据、属性数据、元数据•空间分析是的核心功能,主要包括GIS人员系统开发人员、管理人员、用户•缓冲区分析生成目标要素周围指定距离的区域•方法系统数据处理方法、分析模型、应用规范•叠加分析多图层空间关系计算•网络分析路径规划、设施选址等•空间统计探索空间分布规律•三维分析视域分析、剖面分析等•可视化技术专题地图、三维场景、动态可视化、地图Web服务三维与智慧城市应用GIS三维地理信息系统技术框架三维GIS是地理信息系统的重要发展方向,能更真实地表达地理环境•数据模型三维矢量模型、规则体模型、实体模型、BIM模型•三维建模方法
1.基于规则的程序化建模
2.基于倾斜摄影的实景建模
3.基于激光点云的精细建模
4.基于BIM的室内外一体化建模•三维分析功能
1.视域分析可视域、视线通视等
2.阴影分析日照、阴影投影等
3.空间量算体积、表面积等
4.淹没分析洪水模拟、灾害评估等智慧城市空间信息服务三维GIS为智慧城市提供全方位空间信息服务•城市信息模型CIM城市级数字孪生平台•城市大脑综合管理与决策支持系统•应急指挥三维可视化指挥调度平台•市民服务三维地图导航、公共设施查询在城市规划与管理中的实践GIS三维GIS已在城市规划与管理中广泛应用第六章空间大地测量与卫星导航大地测量学基本理论卫星导航定位原理与方法大地测量学是研究地球形状、大小及其重力场的学科,为测绘提供基准框架卫星导航系统是现代测绘的重要工具,主要系统包括•大地基准定义坐标系统的起算数据与参数•美国GPS系统24+颗卫星,全球覆盖
1.几何基准确定空间位置的参考系统•中国北斗系统35颗卫星,全球服务
2.高程基准确定高程的参考系统•俄罗斯GLONASS系统24颗卫星
3.重力基准确定重力值的参考系统•欧盟Galileo系统30颗卫星•大地水准面确定方法定位原理测量卫星到接收机的伪距,通过空间后方交会确定位置
1.天文-大地法利用垂线偏差确定定位方法
2.重力场法利用重力异常确定•单点定位单接收机,精度5-10米
3.卫星测高法利用卫星测量海面高•差分定位使用基准站改正,精度亚米级
4.GPS水准法GPS高程与水准高程结合•RTK技术实时动态定位,厘米级精度我国2000国家大地坐标系(CGCS2000)以ITRF97框架为基础,采用•PPP技术精密单点定位,无需基准站CGCS2000椭球,2000国家高程基准以青岛验潮站1985-1986年平均海平面为起算点数据处理与精度提升技术GNSSGNSS数据处理是获取高精度结果的关键环节•观测数据预处理
1.周跳探测与修复
2.粗差探测与剔除
3.多路径效应减弱•误差改正模型
1.电离层延迟改正
2.对流层延迟改正
3.相对论效应改正
4.卫星钟差与轨道误差改正•精度提升技术
1.多系统融合GPS+北斗+GLONASS
2.多频观测L1+L2+L5/B1+B2+B
33.精密单点定位使用精密星历和钟差
4.模糊度固定提高相位测量精度组合导航与变形监测技术组合导航系统构成与应用组合导航系统融合多种传感器优势,克服单一系统的局限性•GNSS/INS组合导航
1.GNSS提供长期稳定的绝对位置
2.惯性导航系统INS提供高频率姿态和相对位置
3.两者互补,克服GNSS信号遮挡和INS累积误差•GNSS/视觉里程计组合
1.视觉系统提供图像特征匹配定位
2.在GNSS信号弱或无信号区域提供连续定位•组合导航数据融合算法
1.卡尔曼滤波状态估计的经典算法
2.粒子滤波适用于非线性、非高斯系统
3.联邦滤波分布式数据融合架构组合导航技术广泛应用于移动测量系统、无人机测绘、隧道内测量等场景,实现全天候、全场景的高精度定位地壳形变监测技术案例地壳形变监测是大地测量的重要应用,主要技术包括•GNSS连续观测网高精度监测地壳水平运动•InSAR技术雷达干涉测量,监测地表毫米级形变•精密水准测量监测垂直方向形变•重力测量监测地下质量变化典型案例
1.青藏高原地壳运动监测•建立150个GNSS连续观测站•监测到每年约40mm的水平运动速率•为地震预测研究提供基础数据
2.汶川地震形变监测•InSAR技术监测震后地表形变•精确测定断层滑动量及分布•为灾后重建提供科学依据高铁变形监测技术实践高铁安全运行要求对线路与构筑物进行高精度变形监测•高铁线路沉降监测
1.精密水准测量传统高精度方法
2.三维激光扫描快速获取轨道几何变形
3.InSAR技术大范围沉降趋势监测•高铁桥梁健康监测第七章测绘数据处理与质量控制数据采集规范建立标准化采集流程,确保原始数据质量数据预处理数据清洗、筛选与格式转换,为后续处理做准备数据处理与分析应用专业算法与软件进行计算、建模与分析质量控制与检验多层次质量检查与验证,确保成果符合标准要求成果整理与归档系统性整理文档与数据,确保可追溯性与可用性测量数据处理流程与软件工具数据质量控制与误差分析测绘数据处理是将原始观测数据转化为有价值成果的关键环节质量控制贯穿测绘生产全过程,确保成果可靠性
1.数据预处理•质量控制体系•数据格式转换与标准化
1.质量规划制定质量目标与控制方案•异常值检测与剔除
2.过程控制关键环节监督与检查•数据筛选与抽稀
3.成果检验内业检查与外业验证
2.专业数据处理•误差分析方法•控制测量数据平差计算
1.闭合差检验测量闭合路线的误差分析•DEM/DOM生成与编辑
2.重复观测比较多次观测结果的一致性分析•三维模型重建与优化
3.独立检测利用不同方法的交叉验证
3.常用软件工具测绘成果精度统计与评价•控制测量CGCS
2000、PANDA、TBC测绘成果精度评价是质量控制的重要环节•摄影测量Smart3D、ContextCapture、PhotoScan•GIS数据处理ArcGIS、QGIS、SuperMap•精度评价指标•激光点云处理TerraSolid、CloudCompare、LiDAR
3601.平面位置中误差点位平面精度指标
2.高程中误差点位高程精度指标
3.相对精度相邻点位间的精度指标
4.配准精度多源数据融合的精度指标•精度评价方法
1.抽样检测按标准比例抽取样本检测
2.外业复测实地复测验证成果精度测绘技术总结与报告编写规范123技术总结的内容与格式要求典型测绘项目技术总结案例质量管理与持续改进建议测绘技术总结是项目完成后的系统性文档,应包含以下内容以某城市三维实景模型建设项目为例,技术总结应重点关注基于项目经验提出质量管理与持续改进建议项目概况数据采集方案质量管理体系完善
1.••任务来源与背景航空摄影与倾斜摄影参数设计建立项目质量责任制•
1.
1.工作区域与范围地面控制点布设与测量精度完善质量检查流程与标准•
2.
2.技术路线与方法补充数据采集策略实施质量追溯机制•
3.
3.主要工作量统计模型生产流程加强质量意识培训••
4.技术方案数据预处理与空三加密技术方法改进
2.
1.•技术设计与参数选择模型自动构建与优化优化数据采集方案•
2.
1.仪器设备配置纹理映射与细节处理改进数据处理算法•
3.
2.•作业流程与规范
4.模型轻量化与LOD设计
3.提升自动化处理水平质量控制措施质量控制要点加强多源数据融合能力••
4.实施过程控制点精度验证生产效率提升
3.
1.•组织实施情况模型几何精度检测优化工作流程与分工•
2.
1.技术难点与解决方案纹理质量评估提高硬件配置与性能•
3.
2.数据处理与成果生产模型完整性检查开发专用工具与插件•
4.
3.质量检查与验收应用成效分析推广成熟经验与模式••
4.成果与结论模型数据指标
4.
1.成果清单与说明系统应用效果•
2.精度分析与评价用户评价反馈•
3.技术创新与特色经济社会效益•
4.经验总结与建议•格式要求文档结构清晰,层次分明;图文并茂,数据准确;表述专业规范,逻辑性强;符合国家测绘标准与规范的要求第八章测绘项目管理与法规标准测绘项目组织与实施流程测绘项目管理是确保测绘工作高效、高质完成的关键
1.项目启动阶段•任务分析与需求调研•技术方案编制与评审•资源配置与组织筹备•进度计划与风险评估
2.项目实施阶段•外业数据采集组织实施•内业数据处理与成果制作•质量控制与过程监督•进度管理与协调沟通
3.项目验收阶段•成果整理与自检•质量检查与验收•资料归档与移交•项目总结与评价项目管理工具WBS工作分解结构、甘特图进度管理、PDCA质量循环、风险矩阵分析等项目管理软件如Microsoft Project、禅道等可辅助测绘项目的组织与管理相关法律法规与行业标准测绘工作必须严格遵守国家法律法规与行业标准•核心法律法规•主要技术标准体系
1.《中华人民共和国测绘法》
1.大地测量标准如《全球定位系统GPS测量规范》
2.《中华人民共和国测绘成果管理条例》
2.地形测量标准如《1:5001:10001:2000地形图图式》
3.《测绘资质管理规定》
3.摄影测量标准如《数字航空摄影测量内业规范》
4.《地图管理条例》
4.地理信息标准如《地理信息元数据规范》•测绘成果质量标准
1.《测绘成果质量检查与验收》
2.《测绘成果质量监督抽查规定》
3.《测绘产品质量管理办法》测绘法律法规的核心要点严格测绘资质管理;保障测绘成果质量;保护国家地理信息安全;规范测绘市场秩序;维护测绘行业健康发展注册测绘师继续教育与职业发展注册测绘师是测绘行业的高级专业技术人员•注册测绘师制度
1.考试内容测绘综合能力、测绘管理与法律法规等测绘安全与职业道德1测绘作业安全规范测绘作业尤其是外业工作常面临各种安全风险,必须严格遵守安全规范•野外作业安全
1.行前安全培训与应急预案制定
2.配备必要的安全防护装备与通讯设备
3.严格执行野外作业请示报告制度
4.恶劣天气禁止野外作业
5.高山、水域、林区等特殊区域专项安全措施•仪器设备安全
1.严格执行操作规程,规范使用与维护
2.高空作业(如无人机操作)必须具备资质
3.精密仪器运输与存放有特殊要求
4.电力设备使用安全与防雷措施•数据安全
1.涉密数据管理必须严格遵守保密规定
2.数据备份与防丢失措施
3.防病毒与网络安全防护
4.数据使用权限管理与审批2职业道德与团队协作精神良好的职业道德与团队协作是测绘工作成功的重要保障•测绘职业道德要求
1.诚实守信如实记录观测数据,不弄虚作假
2.精益求精追求专业卓越,保证成果质量
3.严守规范遵守法律法规与技术规范
4.保守秘密严格执行保密规定
5.客观公正科学分析数据,客观呈现结果•团队协作精神
1.明确分工职责清晰,各司其职
2.有效沟通及时交流信息,解决问题
3.相互支持共同面对困难,互相帮助
4.集体智慧开放思想,集思广益
5.共同成长分享经验,共同进步3案例分享测绘事故与教训通过分析典型事故案例,吸取教训,防范风险•野外安全事故案例
1.某测绘队在山区作业时遭遇突发暴雨,因未及时撤离导致人员伤亡第九章现代测绘新技术应用激光雷达()技术介绍无人机测绘技术与应用智能空间计算与高性能计算LiDAR激光雷达是通过发射激光脉冲并接收反射信号来获取目标空间信息的主动遥感技术无人机测绘技术以其灵活、高效、低成本的特点,已成为现代测绘的重要方法随着测绘数据量爆炸式增长,智能空间计算与高性能计算成为解决大数据挑战的关键技术•技术原理测距+扫描+定位定姿,形成高精度三维点云•系统组成•空间计算技术•系统分类
1.飞行平台多旋翼、固定翼、垂直起降固定翼
1.空间索引提高空间数据访问效率
1.机载LiDAR安装在飞机等航空平台,大面积测绘
2.传感器数码相机、多光谱相机、热红外相机、小型LiDAR
2.并行计算多核CPU、GPU加速计算
2.车载LiDAR安装在车辆上,道路及周边环境测绘
3.导航控制GNSS/INS组合导航系统
3.分布式计算Hadoop、Spark等框架
3.地面LiDAR三脚架安装,高精度局部扫描
4.地面站任务规划、实时监控、数据接收
4.云计算弹性计算资源按需分配
4.手持LiDAR便携式,室内或小范围环境测绘•技术流程•智能算法应用•主要应用
1.航线规划根据区域与精度要求设计航线与参数
1.深度学习用于遥感图像分类与目标检测
1.数字高程模型DEM生产
2.地面控制布设与测量控制点
2.机器学习用于空间数据挖掘与预测
2.三维城市建模与实景重建
3.飞行获取执行自动或人工控制飞行获取数据
3.计算机视觉用于三维重建与场景理解
3.森林资源调查与生物量估算
4.数据处理空三加密、点云生成、DEM/DOM/3D模型制作•实际应用案例
4.电力线路走廊监测与巡检•典型应用
1.全国地理国情普查PB级数据处理
5.考古遗址精细测绘与保护
1.大比例尺地形图测绘
2.实时城市感知物联网+边缘计算新兴技术在测绘中的融合趋势•AI算法与模型
1.卷积神经网络CNN图像识别与分类
2.U-Net语义分割
3.YOLO目标检测
4.PointNet点云处理
5.GAN图像超分辨率与数据增强•典型应用案例
1.全球变化监测基于深度学习的土地覆盖变化自动提取
2.智慧城市建筑物、道路等要素的AI自动识别与更新
3.智能制图自然语言交互的自动制图系统物联网与实时空间信息服务物联网技术与测绘技术融合,催生了实时动态的空间信息服务•测绘物联网架构
1.感知层各类传感器、GNSS接收机、摄像头等
2.网络层5G、NB-IoT、LoRa等通信技术
3.平台层空间IoT平台、时空数据库、分析引擎
4.应用层各类实时监测与服务应用•典型应用场景
1.智慧城市实时感知交通流量、环境质量、人流分布
2.精准农业作物生长监测、土壤墒情测量、农机精准作业
3.地质灾害监测滑坡、泥石流、地面沉降实时监测预警
4.水文监测水位、流量、水质等参数的实时监测大数据与云计算支持的测绘大数据与云计算技术正深刻改变测绘数据的管理、处理与服务模式•测绘大数据特征
1.体量大PB级的遥感影像、点云数据
2.类型多结构化、半结构化、非结构化数据混合
3.时效性实时数据流与历史数据并存
4.价值密度原始数据中有价值信息相对稀疏•云计算平台架构
1.IaaS计算、存储、网络资源服务
2.PaaS测绘数据处理开发环境
3.SaaS测绘应用软件服务
4.DaaS测绘数据即服务•应用实践第十章实操技能培训
(一)测量仪器操作水准仪、经纬仪实操演示全站仪测量流程与注意事项水准仪操作要点全站仪操作流程
1.仪器安置
1.仪器设站•三脚架展开,调整至适当高度•选择适当的测站点•安装水准仪,初步对中•三脚架安装与对中•利用脚螺旋进行精确整平•精确整平
2.观测流程•输入测站点坐标与仪器高•瞄准后视标尺,读取三丝读数
2.后视定向•旋转望远镜180°检查视准轴误差•瞄准已知点或方向•瞄准前视标尺,读取三丝读数•输入后视点坐标或方位角•计算高差后视读数-前视读数•完成定向设置经纬仪操作要点
3.测量作业
1.仪器安置•棱镜/无棱镜模式选择•三脚架安装,对中杆对中•瞄准目标点•安装经纬仪,粗略整平•触发测量,记录数据•十字气泡精确整平•数据存储与编码
2.角度测量注意事项•设置水平度盘读数•精确测量应采用强制对中装置•瞄准第一目标(后视点)•棱镜常数设置必须正确•读取水平度盘读数•大气改正参数应及时更新•瞄准第二目标(前视点)•电池电量应保持充足•读取水平度盘读数•避免阳光直射镜筒造成热胀冷缩•计算水平角前视读数-后视读数激光测距仪使用技巧手持激光测距仪使用技巧
1.基本操作•开机自检与模式选择•瞄准目标,保持稳定•触发测量,获取距离•多次测量取平均值提高精度
2.功能应用•距离测量直线距离、连续测量•面积计算矩形、三角形面积•体积计算长方体体积•间接测量使用勾股定理
3.精度提升方法实操技能培训
(二)数据采集与处理现场数据采集规范规范的数据采集是保证测绘成果质量的基础
1.准备工作•采集方案制定与审核•仪器检校与校准•控制点资料准备与踏勘•作业安全措施落实
2.控制测量规范•控制点选址原则稳定、通视良好、便于保护•测量方法选择静态GNSS、RTK、水准测量等•观测时间设置静态GNSS不少于45分钟/点•精度控制相邻点间相对误差优于1/
1000003.碎部测量规范•地物点采集标准平面位置优于±10cm•地形点密度满足DEM生成需求•特征点选择地形变化处、地物拐角等•编码规则统一地物编码体系
1.数据预处理
4.外业记录要求•数据格式转换与统一•手簿/电子手簿记录完整规范•坐标系统变换与投影转换•点位略图绘制清晰•异常值检测与剔除•数据备份及时可靠•数据分类与组织•异常情况详细记录•数据抽稀与简化(适用于密集点云)数据导入与预处理
2.质量检查•数据完整性检查无缺失、无重复原始数据导入与预处理是数据处理的第一步•几何精度检查闭合差、重复测量点比对
1.数据导入•属性准确性检查编码正确、属性完整•连接仪器或读取存储卡•空间一致性检查拓扑关系正确•选择正确的数据格式与坐标系统常用测绘软件操作演示•导入各类原始观测数据•检查数据完整性与一致性掌握专业测绘软件操作是数据处理的核心技能
1.控制测量数据处理软件•CGCS2000GNSS基线解算与网平差•南方CASS导线测量平差计算•水准网平差软件操作
2.地形测量与制图软件•南方CASS地形图测绘与编辑•AutoCAD测绘成图与编辑•ArcGIS空间数据管理与分析实操技能培训
(三)地图编制与编辑地图符号化与注记设计地图符号是地图语言的核心,合理的符号化与注记设计直接影响地图可读性•地图符号设计原则
1.直观性符号形状应与实体特征相近
2.系统性符号体系保持内在逻辑关系
3.区别性不同要素符号易于区分
4.美观性符号设计美观协调•符号类型及应用
1.点状符号表示位置明确的点状地物
2.线状符号表示道路、河流等线状地物
3.面状符号表示有一定范围的地物
4.注记符号文字、数字等说明性信息•注记设计要点
1.字体选择清晰易读,风格统一
2.大小设计依据地物重要性确定
3.位置放置点状旁置,线状沿线,面状内置
4.避让处理防止注记重叠与遮挡实操要点熟练掌握《1:500-1:2000地形图图式》等国家标准,使用符号库进行规范化制图,注重符号配置与整体视觉效果地图概括与表达方法地图概括是将复杂的地理现象简化表达的过程,是制图的核心技能•概括的基本方法
1.选择依据地图用途选取重要要素
2.简化保留形状特征的前提下简化轮廓
3.夸大强调重要但面积较小的地物
4.合并将零散地物合并表示
5.移位保持地物间位置关系的适当调整•不同要素的概括原则
1.水系保持水系结构,突出主要河流
2.交通保持路网结构,突出主干道
3.居民地保持分布特征,突出中心
4.地貌保持地形特征,突出主要起伏•概括程度控制
1.根据比例尺确定详略程度
2.根据地图用途确定重点要素
3.保持要素间的逻辑关系实操要点掌握不同比例尺下的概括标准,理解概括的艺术性与科学性,通过实例练习提高概括能力第十一章测绘成果应用案例分享城市基础设施测绘支持精确的测绘成果为城市基础设施建设与管理提供了关键支撑•地下管线测绘
1.探测技术GPR、电磁感应等
2.三维管线数据库建设
3.管线综合规划与竣工测量•交通设施测绘
1.道路断面与纵横断面测量
2.桥梁隧道变形监测国土资源管理中的测绘应用
3.高精度导航地图测制测绘技术为国土资源管理提供了精准的空间信息支持•市政设施管理•土地调查与变更
1.城市部件普查与编码
1.第三次全国国土调查技术方法
2.设施空间分布与状态监测
2.年度土地变更调查与监测
3.三维实景模型支持决策
3.耕地保护红线监测案例某特大城市采用移动测量系统与三维激光扫描技术,完成了全市12000公里地下管线的普查•不动产确权登记与建模,建立了统一的管线信息系统,显著降低了施工挖断事故率,年经济效益超过2亿元
1.宗地测量与房产测绘应急救援与灾害监测案例
2.权籍调查与数据库建设
3.不动产单元编码与管理测绘技术在应急救援与灾害监测中发挥着不可替代的作用•国土空间规划•灾害监测与评估
1.国土空间基础信息平台
1.InSAR技术监测地面形变
2.三区三线划定与管控
2.无人机快速获取灾情信息
3.规划实施评估与监督
3.多时相遥感监测灾害演变案例某省利用高分辨率遥感影像与实地测量相结合的方法,建立了耕地保护动态监测系统,•应急测绘保障实现了耕地资源的精细化管理,耕地保护执法效率提升40%
1.应急测绘装备与技术体系
2.快速成图与信息提取
3.应急指挥平台支持•灾后重建支持
1.灾区精细地形测量
2.建筑物损毁评估
3.重建规划测绘支持典型项目技术难点与解决方案1高精度测量技术突破复杂环境下的高精度测量面临诸多技术挑战,需要创新解决方案•高层建筑垂直度监测难题
1.挑战传统方法难以保证高度超过300米建筑的测量精度
2.解决方案开发了基于多站GNSS+倾斜传感器+全站仪组合观测系统
3.创新点多源数据融合算法,实现了毫米级的垂直度监测精度
4.应用成效成功应用于多座超高层建筑监测,提前发现了结构微小变形•隧道工程精密贯通控制
1.挑战长大隧道测量传递误差累积,影响贯通精度
2.解决方案采用陀螺经纬仪与高精度导线测量相结合的技术
3.创新点开发了隧道测量误差补偿模型,降低系统误差影响
4.应用成效某15公里长铁路隧道贯通误差控制在2cm以内,大幅优于设计要求2复杂地形测绘挑战特殊地形环境下的测绘工作需要针对性的技术方案•高山峡谷区域测绘
1.挑战通视条件差,GNSS信号受阻,安全风险高
2.解决方案无人机倾斜摄影与地面激光扫描结合的混合测绘方法
3.创新点开发了复杂地形下的多源数据协同处理流程
4.应用成效成功完成某高山峡谷水电站的高精度地形测绘,精度达到1:500图式标准•洞穴与地下空间测绘
1.挑战光线不足,空间复杂,传统方法难以应用
2.解决方案结合手持激光扫描仪与惯性导航系统的测绘方法
3.创新点开发了特殊光照条件下的点云配准与优化算法
4.应用成效成功绘制了某世界级溶洞群的三维空间模型,支持了科学研究与旅游开发3多源数据融合技术实践多源异构数据的融合是现代测绘技术的重要发展方向•室内外一体化三维建模
1.挑战室内外数据获取方式不同,坐标系统不统一,精度差异大
2.解决方案基于BIM+GIS+倾斜摄影+室内移动测量的多源数据融合技术
3.创新点开发了室内外无缝衔接的配准算法与模型拼接技术
4.应用成效某大型会展中心实现了厘米级精度的室内外一体化三维模型,支持了智能化管理•多平台遥感数据融合
1.挑战不同平台、不同传感器数据的时空分辨率与精度不一致
2.解决方案开发了基于深度学习的多源遥感数据融合方法
3.创新点创新性地引入注意力机制与对抗学习,提高了融合质量第十二章测绘行业未来展望国家战略与测绘行业机遇新技术推动测绘产业升级测绘地理信息产业正迎来前所未有的战略机遇期前沿科技正深刻改变着测绘技术体系与生产模式国家战略支持颠覆性技术趋势••数字中国建设战略测绘地理信息是数字基础设施量子测量基于量子效应的超高精度测量
1.
1.一带一路倡议国际测绘合作新机遇柔性电子传感可穿戴、可植入的空间感知
2.
2.新型基础设施建设空间信息基础设施纳入范畴边缘计算实时数据处理与分析
3.
3.双碳战略生态环境监测需求旺盛脑机接口意念交互的空间信息获取
4.
4.产业发展趋势生产模式变革••测绘服务领域不断拓展,从传统测绘向空间信息服务转型众包测绘公众参与空间数据采集
1.
1.
2.测绘与互联网、人工智能等新兴产业深度融合
2.自动化生产AI驱动的数据处理与分析测绘成果应用从专业领域向大众服务拓展服务化转型从产品提供到解决方案服务
3.
3.
4.全球地理信息市场规模持续扩大,年均增长15%以上
4.生态圈构建跨界融合与协同创新政策法规保障•人才培养与团队建设方向《测绘地理信息事业十四五规划》明确发展方向
1.人才是测绘事业发展的核心要素,未来人才培养应把握新趋势《国家地理信息产业发展规划》促进产业升级
2.
3.测绘资质管理改革优化行业环境•人才素质要求
4.知识产权保护强化成果价值
1.复合型知识结构测绘+信息技术+应用领域创新思维能力面向问题解决的创造力
2.国际化视野全球化背景下的合作能力
3.终身学习习惯持续更新知识与技能
4.团队建设方向•跨学科团队测量、遥感、、计算机、人工智能等多学科交叉
1.GIS产学研融合院校、研究机构、企业深度合作
2.创新激励机制鼓励创新、容忍失败的文化氛围
3.互动环节测绘技术问答与讨论12常见技术问题解答现场案例分析讨论在实际测绘工作中经常遇到的技术问题及解决方案通过实际工程案例进行技术分析和解决方案讨论•问题GNSS测量中出现固定解困难,如何解决?•案例一某高速公路隧道工程中测量控制网精度不达标
1.答案检查周围环境是否有遮挡或强电磁干扰;延长观测时间;调整截止高
1.问题分析隧道内环境复杂,传统导线测量误差累积严重度角;检查基准站数据质量;必要时更换测站位置
2.解决方案采用陀螺经纬仪确定方位;设置贯通点校核;增加观测次数;合•问题RTK作业过程中出现数据跳变,如何处理?理设计控制网结构;严格遵循先整体后局部原则
1.答案检查通讯状态和卫星状况;回到已知控制点进行校核;采用重复测量
3.讨论要点如何在实际工程中平衡测量精度与工作效率?不同隧道特征下的法;排查多路径效应影响;必要时采用静态测量方法测量方案选择标准是什么?•问题全站仪测量距离系统误差如何校正?•案例二某城市三维实景模型存在拼接缝隙和纹理失真
1.答案通过已知距离的基线检测确定误差;采用多组距离测量确定常数误差;
1.问题分析多时相数据采集导致光照不一致;控制点分布不合理;模型拼接使用仪器内置校正程序;严重时需送回厂家专业校准算法不优•问题不同坐标系统转换精度不高的原因与对策?
2.解决方案优化航线设计确保足够重叠度;增加横向连接带;改进纹理平衡
1.答案公共点分布不均匀或数量不足;转换模型选择不当;原始坐标系统定算法;强化模型质量检查流程义不明确;建议增加公共点数量,选择合适的转换模型,采用分区转换策略
3.讨论要点在复杂城市环境下如何提高三维模型的精度和美观度?不同季节数据如何有效融合?3学员经验分享与交流鼓励学员分享工作中的实际经验和技术心得•经验分享主题建议
1.特殊环境下的测量技巧(高山、水下、高温、严寒等)
2.提高外业作业效率的方法与工具
3.测绘数据质量控制的实用技巧
4.新技术应用的成功案例与教训
5.测绘项目管理的经验总结•交流互动形式
1.小组讨论按专业方向或技术领域分组
2.专题研讨围绕共同关注的技术难题
3.技术展示创新工具或方法的演示
4.案例解析共同分析经典项目案例培训总结与知识回顾重点知识点梳理本次培训涵盖了测绘学的核心知识体系,现对关键知识点进行系统梳理•测绘基础理论
1.地球形状与坐标系统的基本概念
2.测量误差理论与数据处理方法
3.地图投影原理与应用
4.大地测量学基础与空间基准•测量技术与方法
1.GNSS测量原理与应用技术
2.水准测量、角度测量与距离测量
3.三维激光扫描技术
4.无人机航测技术
5.变形监测技术•遥感与摄影测量
1.遥感成像原理与数据处理
2.摄影测量数学基础
3.空中三角测量
4.数字摄影测量与实景三维建模•地理信息系统
1.GIS基本原理与数据模型
2.空间数据采集与处理
3.空间分析与应用
4.三维GIS与智慧城市技能提升路径建议测绘部门职业发展规划1职业路径与岗位职责测绘部门的职业发展路径多元,可根据个人特长选择合适方向•技术路线发展阶梯
1.技术员负责基础测量与数据采集工作
2.工程师负责技术方案设计与数据处理
3.高级工程师负责技术攻关与质量控制
4.技术专家/总工程师负责重大项目技术把关与创新•管理路线发展阶梯
1.组长/队长负责小型项目或小组管理
2.项目经理负责中大型项目全过程管理
3.部门经理负责部门业务发展与团队建设
4.技术总监/副总经理参与企业战略决策•研究路线发展阶梯
1.研究助理参与基础性研究工作
2.研究员独立开展研究项目
3.高级研究员引领技术创新方向
4.首席科学家定义行业技术发展方向选择职业发展路径应考虑个人兴趣、能力特点与组织需求,不同路径可以交叉融合,形成复合型发展轨迹2继续教育与资格认证持续学习与专业资质获取是测绘人员成长的重要保障•核心职业资格
1.注册测绘师测绘行业高级专业技术资格
2.测绘作业证特定测绘作业必备证书
3.无人机驾驶证无人机测绘必备资质
4.测绘监理工程师测绘工程监理专业资质•继续教育要求
1.注册测绘师每年不少于30学时的继续教育
2.专业技术人员按职称系列要求参加继续教育
3.特殊岗位定期参加安全与技能培训•能力提升途径
1.参加行业培训与技术交流
2.在职攻读硕士、博士学位
3.参与科研项目与技术创新
4.跨部门轮岗与项目历练建议制定个人学习发展规划,结合工作实际有计划地提升专业能力与综合素质,形成自己的专业特长与核心竞争力3个人成长与团队协作结业考核与证书说明证书颁发标准与流程培训证书是专业能力的重要认可,颁发流程规范透明•证书类型
1.结业证书完成全部培训课程且考核合格
2.专项技能证书特定技术模块考核优秀
3.继续教育学时证明可用于注册测绘师继续教育•颁发标准
1.结业证书总成绩75分以上,且理论与实操均合格
2.专项技能证书相关模块考核成绩85分以上
3.继续教育学时培训出勤率90%以上培训考核内容与形式•颁发流程为确保培训效果,设置全面的考核评估体系
1.考核成绩汇总与评定(培训结束后5个工作日内)
2.结果公示(2个工作日)•理论知识考核(占比40%)
3.证书制作与审核(5个工作日)
1.考核方式闭卷笔试
4.证书颁发(培训结束后15个工作日内)
2.考核内容测绘基础理论、技术方法、法规标准等所有证书均采用统一编号管理,可通过官方网站查询验证真实性
3.题型构成选择题、判断题、简答题、计算题
4.通过标准总分70分以上为合格持续学习与能力提升建议•实操技能考核(占比50%)培训只是能力提升的起点,持续学习才是专业发展的关键
1.考核方式现场操作+成果提交•短期提升计划(3-6个月)
2.考核内容仪器操作、数据处理、成果制作
1.将培训内容应用于实际工作,巩固所学知识
3.评分要点操作规范性、技术路线合理性、成果质量
2.针对薄弱环节进行有针对性的强化学习
4.通过标准总分75分以上为合格
3.参与本单位技术交流活动,分享培训收获•综合表现评估(占比10%)
4.制定个人学习计划,系统学习相关专业知识
1.评估内容学习态度、讨论参与度、团队协作•中期发展规划(1-2年)
2.评估方式培训期间表现综合评定
1.参加行业高级培训或专题研讨
2.考取相关专业资格证书
3.参与技术创新或科研项目
4.拓展跨领域知识,形成复合知识结构•长期成长路径(3-5年)
1.构建个人专业知识体系与技术特长
2.形成系统解决问题的方法论
3.积累项目经验,提升综合管理能力
4.建立专业社交网络,融入行业生态致谢与展望感谢参与与支持应用拓展引领•促进测绘成果在各行业的深度应用
1.本次测绘部门培训的成功举办离不开各方的大力支持与积极参与开发面向社会需求的创新服务
2.衷心感谢•推动测绘与数字经济深度融合
3.各位学员的积极参与和认真学习
1.支撑智慧城市与数字中国建设
4.各授课专家的精彩讲解与经验分享
2.人才队伍建设•培训组织团队的精心筹备与周到服务
3.完善测绘人才培养与评价体系
1.单位领导对专业培训工作的高度重视与支持
4.强化专业技能训练与综合素质提升
2.特别致谢•促进学科交叉与知识更新
3.提供技术支持的合作伙伴
1.构建开放共享的学习交流平台
4.分享实践案例的行业同仁
2.开启新时代测绘新征程参与课程设计与内容审核的专家团队
3.为实操环节提供场地与设备的协作单位站在新的历史起点,测绘事业正迎来前所未有的发展机遇
4.正是有了大家的共同努力,才使这次培训成为一次充实而有意义的专业学数字化转型•习之旅希望这次培训的知识与技能能够切实应用到各位的工作实践中,从模拟到数字、从静态到动态、从二维到三维
1.为测绘事业发展贡献力量构建数字孪生地球,支撑数字中国建设
2.期待共同推动测绘事业发展推动测绘数据资源开放共享与价值挖掘
3.智能化升级•测绘事业是国家基础性、战略性事业,需要我们共同努力推动其发展人工智能赋能测绘全流程智能化
1.技术创新驱动•打造泛在感知、万物互联的空间信息网络
2.积极探索新技术在测绘领域的应用
1.发展自主可控的智能测绘装备与系统
3.推动测绘技术与其他学科深度融合
2.服务化拓展•参与行业标准制定与技术规范更新
3.从基础测绘向时空信息服务转变
1.开展基础理论研究与关键技术攻关
4.从专业应用向大众服务延伸
2.从国内市场向全球服务拓展
3.。
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