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1、浅谈无线数字平板在河道地形测量中的应用董文祥目 录1引言12 无线数字平板的构架2.硬件部分12.2软件部分23 野外测量各种采集终端比较24无线数字平板实例应用比较35 无线数字平板应用中注意的事项55.1硬件方面5。2软件方面55。3使用方面56结语6摘 要论文以河道地形测量为研究对象，就无线数字平板用于河道地形测量作了初步试验，提出采用无线数字平板作为河道地形测量内外业一体化的主要关键技术和工具,给出了满足河道地形测量需求的基于无线数字平板的软、硬件原型构架。关键词：平板电脑，无线数传，全站仪，D / 1 引言河道地形测量属于水利工程测量范畴,具有跨度长，地形呈带状分布，地物复杂的特点,
2、这也导致与一般的工程测量不一样。目前的测绘技术手段,不能真正做到所测即所得的地步，工作的模式基本上是内外业分开，即先完成外业测量再进行内业处理，测绘人员白天进行外业采集，晚上还需对数据进行整理连图,作业所需时间长,长时间的工作使测绘人员感到身心疲惫，导致数据内业处理上的错漏无法及时弥补。外业采集终端是个瓶颈,目前数据采集终端主要有DA（掌上电脑)、及全站仪自带存储处理器,而平板电脑技术的成熟为测量外业采集终端提供更好选择,无线数传模块的发展延伸了测量设备与采集终端的通讯距离，无线数传模块、平板电脑终端组合成的无线数字平板与全站仪的全流程处理结合,真正做到内外业一体化的作业模式.2 无线数字平板
3、的构架无线数字平板由硬件和软件两大部分构成，整体构架如下图所示。测绘仪器硬件部分无线数传模块发射端接收端软件部分平板电脑2.1硬件部分无线数字平板硬件由平板电脑和无线数传模块组成，全站仪与数传模块的发射端用RS22串口线连接，平板电脑与数传模块的接收端用US连接，全站仪采集的数据通过无线数传模块实时传送给平板电脑，测绘人员根据实时的数据在野外现场绘制地形图。2.2软件部分无线数字平板操作系统采用indows系统,在winos系统下有很多的测绘软件提供野外现场测绘功能，如南方cs、广州开思、清华三维、中地mapgis系统中的数字测图模块等。南方cass是测绘中常用的地形测绘软件，是在uoAD平台
4、上开发的，用南方cass测绘的地形图可以无缝的在Auto软件下进行规划设计，无需进行复杂的转换。南方cas是无线数字平板最佳的测绘软件。3 野外测量各种采集终端比较 外业采集终端参数性能比较 表一类型数据安全性程序可移植性图形编辑功能功能延展性PDA中高中中全站仪自带高中无无平板电脑高高高高PDA体积小，便携性好，是图形操作界面，可运行ICE操作系统，但无法植入大型绘图软件及数据处理软件,而测量用P屏幕一般在2 8寸3。 5寸,常用的是3 5寸，对于数据处理及图形编辑屏幕都太小，无法真正流畅完成测量成果.其与电脑及全站仪的通讯接口易损坏。随着数据量的增加,处理速度急剧下降，常出现死机现象，直接
5、影响野外操作.全站仪自带图形操作系统界面大小受限制,仪器商也无法无限制扩大屏幕，而国外品牌的全站仪机载软件一般只能进行碎部点的编码属性采集，二次开发受到限制无法实施.PDA和全站仪测图都是以测站为中心的工作模式，这种模式的活动范围只有几米或是几十米,一直围绕在测站附近,太多情况下看不到所测目标之间的相对关系,需要频繁的询问立镜人员，极大地消耗了外业的时间。平板电脑技术已经成熟，目前市面上销售的主流平板电脑尺寸均在7寸以上，其强大的数据处理和图形编辑功能使测量内外业一体化成为现实,通过无线数传模块，使测量数据从全站仪无线远距离的传输至平板电脑，摆脱了以测站为中心的工作模式，实现了所测即所得，大大
6、减轻测绘人员的工程量,提高了工作效率，保障了数据质量。程序移植和实时测量功能延伸能力均超过其他两种采集终端。下面是三种采集终端的图片对照表： 外业采集终端图片对照表 表二PD全站仪自带平板电脑4 无线数字平板实例应用比较论文以峨山县甸中河：5地形图测量为例,对比无线数字平板与传统PDA或全站仪测图的工作效率。峨山县甸中河属元江水系，绿汁江二级支流，发源于峨山县境内安居村委会尖山北麓，由南向北经甸头、甸中、甸尾至元山村出县境，在易门县新城附近汇入扒河，全长2公里.沿河分布有城镇、村庄、梯田、旱地、坡地、公路等，地物种类繁多、地形比较复杂。此测量任务为长2.公里,宽10米的1：500带状地形图测绘
7、，以一个测区为一个项目组织施测.分两组来试验,一组使用传统的P掌上电脑或全站仪，另一组使用无线数字平板。每组配备人员三名,分别为全站仪操作员、立镜跑尺员、现场绘图员。传统的PDA掌上电脑或全站仪测量使用的是草图法，具体的工作流程为:现场绘图员指挥立镜跑尺员在待测点立好棱镜，然后用对讲机通知全站仪操作员,全站仪操作员操作全站仪照准待测点后测量，数据存储在全站仪或DA内存中,全站仪操作员再用对讲机告知现场绘图员已测点点号，现场绘图员根据点号及地物的连接关系绘制纸质草图。现场作业过程如下图所示：无线数字平板测量具体的工作流程为：现场绘图员指挥立镜跑尺员在待测点立好棱镜，然后用对讲机通知全站仪操作员，
8、全站仪操作员操作全站仪照准待测点后用对讲机通知现场绘图员，现场绘图员在平板电脑上点击测量命令，全站仪接收到指令后自动测量，并将测量数据无线传输至平板电脑，现场绘图员根据实时数据结合实际地形进行地形图的测绘。现场作业过程如下图所示：采用PDA及全站仪自带终端测量，主要功能是采集外业数据的坐标及编码属性，数据存储在DA或全站仪的内存中，现场无法处理外业数据及编绘地形图，无法做到一次完成测绘任务,白天完成外业后晚上还需将数据从PDA或全站仪上下载到计算机中,再根据纸质草图在计算机上连图,一旦纸质草图记录的点号顺序有误，绘图员需凭记忆来连图,严重的甚至需要重测,这不仅加大了测量人员的工作强度，延误了工
9、期,更重要的是保证不了数据质量。无线数字平板在作业中能做到测、算、绘一体化的效果，根据实时数据和实际地形现场进行地形图的绘制，在最短的时间内处理发现漏测错测情况,并能及时补救，在现场就能做到测完即绘完，自检和互检，保证了数据质量，真正实现了外业内业一体化。因为使用的采集终端不一样导致整个测量流程的改变，采集数据的准确度及效率差异明显，使用传统的PDA掌上电脑或全站仪进行测量，一天能测绘30米的河道地形图,使用无线数字平板进行测量，一天能测绘50米的河道地形图，并且晚上不需要加班连图,数据质量有保证，大大减轻了测绘人员的工作强度，提高了工作效率。 无线数字平板应用中注意的事项51硬件方面无线数字
10、平板必须外业携带，因为外业不同室内,要考虑到室外的诸多因素。首先平板电脑的重量不能过大，其次要有背光特性，就是阳光下,光越强计算机屏幕应该越清楚.最好选择加固型工业级平板电脑,如定谊科技T390平板电脑,T3平板电脑采用无风扇设计、轻薄耐用，配有专业户外包和肩带,方便户外工作携带。采用防眩阳光屏，支持触摸、手写输入等功能,适合户外绘图处理.特殊的可热交换电池，可延长电脑的工作时间，适应户外长时间工作.具有P6防尘防水防震等级,适应野外恶劣环境工作。无线数传模块要选择适合野外作业的产品，要具有防水、防尘、防震的性质，能远距离传输数据,较低的误码率.要保证野外长时间作业，必须提供充足的电源，全站仪
11、和平板电脑都要准备两块电池,必要时采用外接电池供电。软件方面软件上选用在uCAD平台上开发的测绘软件,如南方cas,南方cass绘制的图形能无缝的在AuoCAD平台上直接使用,不用烦琐的转换，在软件中设置定时保存图形,时间间隔在10分钟左右，死机时能及时恢复图形。5。3使用方面使用无线数字平板测量对绘图员的水平提出了更高的要求，要求能熟练操作计算机，熟练运用绘图软件。假如不熟练的话，绘图经常中断，外业时间可能无休止的浪费，达不到预期的效果,有可能不如用传统的纸画草图效率高。结语电子平板测图系统早在十年前就已经在生产中使用，但是一直没有得到推广普及，原因是受当时硬件成本较高和以测站为中心的工作模
12、式所限.如今平板电脑已经普及，无线数传模块产品技术已经成熟，无线数字平板是当代测绘发展的一个方向,其便捷性和较强的数据图形处理功能满足测量内外业一体化的需求，而相对河道大比例带状地形即测即用的行业要求，无线数字平板电脑是目前外业测量终端的合适选择，为测量技术的自身发展提供硬件支撑,加速了测量成果转换为现实需求的速度，对测量数据的生产模式也产生了质的变化，同时也带来了更大的社会效益.参考文献： 彭振中。 基于平板电脑在城市测量内外业一体化的平台研究 测绘信息与工程。2 董跃军，崔新胜。无线数传在测绘中的应用 测绘信息与工程，21. 3 何习平，张鑫.工程测量。4 李巍.Cass.0地形地籍成图软件手册,2008.5 胡全义.甸中河河道治理设计方案.致谢在毕业论文完成之际，我要特别感谢指导老师邱勇老师的悉心指导。在我撰写论文的过程中，我得到了邱老师悉心细致的指导和无私的帮助,特别是他们广博的知识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不够的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还得到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。最后感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。文中如有不足，请您见谅！
