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1、全国信息技术高级人才水平考试培训2010年10月案例分析全国信息技术高级人才水平考试培训课件第一部分变形监测根据工程项目的要求和分类，选择变形和形变的观测方案，确定观测的方法与操作规程及所使用的仪器设备。在工程测量领域，涉及的工程项目变形监测主要包括：工业与民用建（构）筑物、建筑场地、地基基础、水工建筑物、地下工程建（构）筑物、桥梁、滑坡等变形体。根据工程项目变形的敏感度和监测要求，有不同精度级别（四级）划分和适用范围。制定变形监测方案所考虑的重要内容：监测内容的确定；监测方法、仪器和监测精度的确定；监测部位、监测点布置的确定；监测周期（频率）的确定。全国信息技术高级人才水平考试培训课件一般规
2、定（1）变形监测点的网点，宜分为基准点、工作基点、变形监测点。其点位选择、埋标等均有相应的技术要求。（2）监测基准网，应由基准点和部分工作基点构成。监测基准网应经半年复测一次；当对变形监测成果怀疑时应随时检核监测基准网。（3）变形监测网应由部分基准点、工作基点和变形监测点组成。监测周期，应根据监测体的变形特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合确定，监测期间应根据变形量的变化情况进行调整。全国信息技术高级人才水平考试培训课件（4）各期的变形监测应满足下列要求：在较短的时间内完成采用相同的观测图形（观测路线）和观测方法使用同一仪器和设备观测人员相对固定记录相关的环境因素，包括载荷、温度、
3、降水、水位等采用统一基准处理数据全国信息技术高级人才水平考试培训课件（5）变形监测作业前应收集相关水文地质条件、岩土工程资料和设计图纸、并根据岩土工程地质条件、工程类型、工程规模、基础埋深、建筑结构和施工方法等因素，进行变形监测方案设计。方案设计应包括监测的目的、精度等级、监测方法、监测基准网的精度估算和布设、观测周期、项目预警值、使用的仪器设备等。（6）每期监测前应对使用的仪器和设备进行检查、校正，并作好记录。全国信息技术高级人才水平考试培训课件（7）每期监测结束后，应及时处理监测数据。当数据处理结果出现下列情况之一时，必须通知建设单位和施工单位采取相应措施：变形值达到预警值或接近允许值变形
4、量出现异常变化建（构）筑物的裂缝或地表裂缝快速扩大。全国信息技术高级人才水平考试培训课件沉降观测方案内容（1）收集测区的相关测绘资料，特别是高程资料；收集测区的相关的水文地质资料和建筑物的设计资料；（2）根据设计及规范要求，确定观测精度和观测周期；（3）进行沉降监测网的技术设计；（4）根据测区的水文、地质资料布设基准点和工作基点；（5）根据建筑物的设计资料布置沉降观测点；（6）根据观测精度等级和观测周期的要求，制定监测的技术要求和标准，确定观测仪器、可行的观测作业方法；（7）确定数据处理方法和沉降分析方法；（8）进行监测网的联测和观测；（9）按观测周期和作业的要求进行沉降点的观测。全国信息技术
5、高级人才水平考试培训课件第二部分扫描矢量化数字化可分为手扶跟踪数字化和扫描数字化全国信息技术高级人才水平考试培训课件CAD平台下扫描数字化的步骤1.配准影像2.新建要素类（分层）3.在CASS中屏幕跟踪数字化GIS中扫描矢量化步骤：二值化、二值图像的预处理、细化、追踪、拓扑化。地图在数字化时可能产生整体的变形：归纳起来主要有仿射变形、相似变形和透视变形。图纸的变形常常产生前两种变形，直接从没有经过几何变换的航空影像上提取的图形信息，会产生透视变形。另外一种情况是，当把数字化仪坐标、扫描影像坐标变换到投影坐标系，或两种不同的投影坐标系之间进行变换时，也需要进行仿射变换或相似变换。全国信息技术高级
6、人才水平考试培训课件配准栅格数据通常是通过扫描纸质地图或采集航空及卫星照片获得。通过扫描获取的影像不包含定义其地理空间位置所需的信息。而航空及卫星照片所使用的坐标系统是相对于通用矢量（GIS）平台软件所使用的坐标系统是独立的。为了能够将这些影像数据与其它的数据集成，以便进行分析，就必须对其进行处理：用户需要事先将这些数据校准（配准）到一个指定的地图坐标系。输入到计算机中的图形，实际上都是通过其位置坐标(x,y)来表示，因此校正过程实质上是找一种数学关系(或函数关系)，描述变换前图形坐标(x,y)与变换后图形坐标(x,y)之间的换算，其数学关系一般描述为x=f1(x,y)y=f2(x,y)全国信
7、息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件仿射变换仿射变换是使用最多的一种几何纠正方式，只考虑到x和y方向上的变形，仿射变换的特性是：直线变换后仍为直线；平行线变换后仍为平行线；-不同方向上的长度比发生变化对于仿射变换，只需知道不在同一直线上的三对控制点的对于仿射变换，只需知道不在同一直线上的三对控制点的坐标及其理论值，就可求得待定系数。但在实际使用时，坐标及其理论值，就可求得待定系数。但在实际使用时，往往利用往往利用4个以上的点进行纠正，利用最小二乘法处理，个以上的点进行纠正，利用最小二乘法处理，以提高变换的精度。以提高变换的精度。全国信息技术高级人才水平考试培训课件
8、扫描矢量化在CASS中的操作打开CASS软件，在桌面快捷方式或开始程序中操作全国信息技术高级人才水平考试培训课件CASS扫描矢量化步骤找到扫描图幅四角坐标，并进行纠正。生成图廓。房屋采集，要求房屋正交，与其附属设施关系处理合理。房屋采集后要求标注建筑结构及层数。道路、及居民地附属设施采集并绘制。采集地类界，要求地类界采集准确且与其他地物表示关系合理。各种符号、注记要求尽量不压盖地物。数据保存。全国信息技术高级人才水平考试培训课件下面是在CASS软件中的操作：注意事项：栅格数据坐标格网要捕捉精确（放大捕捉）四角坐标输入正确比例尺设置一致选择仿射变换的方法要素分层合理（加入CASS环境可自动完成）
9、地物、地貌符号正确，按GIS质量要求成图注记、符号压盖处理合理全国信息技术高级人才水平考试培训课件第三部分静态数据处理概述：与所有有测量任务相同，由GPS定位技术所获得测量数据，同样需要经过数据处理，方能成为合理而实用的成果。常规测量通常将某点在空间的位置分解为平面位置和高程位置关系，即分别用两个相对独立的坐标系统平面坐标系统(经纬度、平面直角坐标)和高程坐标系统(正常高或正高)迭加表述，这种表达理论的不但严密还能构成一个完整的空间三维坐标体，即能满足大多数测量定位的需要，因此，成为长期以来，几乎所有测量定位的主要表述方法。常规测量中，总的平面位置一般是用国家坐标系或地方独立坐标系表示，而高程
10、则是用相对某一大地水准面的高程系来表示。全国信息技术高级人才水平考试培训课件几种GPS后处理软件比较不同的GPS数据后处理软件性能和精度有一定的差别，而且GPS软件能给测量结果带来误差，是引入测量误差不确定度的来源之一。天宝，莱卡、南方、中海达等候处理软件，通过实验发现，国外GPS后处理软件要优于国内产品。（张健，马燕：几种GPS数据后处理软件的比较研究；计量技术）国产软件操作简单，比较符合国内实际情况，精度不一。国外软件操作复杂，计算繁琐，参数设置麻烦，精度高。全国信息技术高级人才水平考试培训课件操作步骤掌握在LGO中从输入原始数据到输出最终格网坐标的过程。例子：测量一个快速静态网。它包含点
11、309,311,315,401和402.点315,402和309的地方坐标已经知道。数据应该已经过处理，能获取点311和401的地方坐标。全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件导入观测数据的步骤第一步：新建项目名称可自定义全国信息技术高级人才水平考试培训课件第二步：输入原始数据由于观测数据时RINEX格式，所以在文件类型中选择RINEX文件，全部选择文件，点击输入按钮。全国信息技术高级人才水平考试培训课件第三步：点击第二步新建的项目名称，再点击对话框下面的分配按钮。等进度条完成后，点击关闭按钮。全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培
12、训课件基线处理的原则和操作步骤原则基线向量的解算是一个复杂的平差计算过程。解算时要顾及观测时段中信号间断引起的数据剔除、观测数据粗差的发现及剔除、星座引起的整周未知参数的增加等问题。（1）基线解算一般采用双差相位观测值，对于长度超过30KM的基线，解算时也可采用三差相位测量；（2）卫星广播星历坐标值，可作为基线解的起算数据。对于特大区域的首级控制网，也可采用其它精密星历作为基线解算的起算值。全国信息技术高级人才水平考试培训课件（3）基线解算中所需的起算坐标点，应按以下优先顺序采用：国家GPSA、B级网控制点或其它高等级GPS网控制点的已有WGS-84坐标；国家或城市较高等级控制点转换到WGS-
13、84系后的坐标值。不少于观测30分的单点定位结果的平差值提供的WGS-84系坐标。（4）在采用多台接收机同步观测的一个同步时段中，可采用单基线模式解算，也可以只选择独立基线按多基线处理模式统一解算。全国信息技术高级人才水平考试培训课件（5）同一级别的GPS网，根据基线长度不同，可采用不同的数据处理模型。但是0.8KM内的基线必须采用双差固定解。30KM以内的基线，可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。30KM以上的基线，可采用三差解作为基线解算的最终结果。（6）对于所有同步观测时间短于30分的快速定位基线，必须采用合格的双差固定解作为基线解算的最终结果。全国信息技术高级人才水平考试培训课件
14、基线处理、平差步骤LGO提供两种处理模式:人工人工和自动自动。基线处理：（1）在项目窗口底部单击GPS处理处理标签。GPS处理视图中以图形显示所有观测时段的列表。（2）单击工具栏中选择模式选择模式: 参考站参考站光标显示为参考站。（3）单击点402的水平条并选择它作为参考站。（4）单击工具栏下选择模式选择模式:流动站流动站光标显示为流动站。（5）单击即时点315,401和309的水平条并选择这些观测时段为流动站。（6）单击工具栏下 处理处理。（7）在结果中单击右键存储。全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件（8）返回GPS处
15、理视图，在背景中右键单击并从快捷菜单中选择全部去选。全部去选。要选择，处理和存储剩下的基线步骤同前面一样：对于第二次处理过程选择309作为参考站，311和315作为流动站，对于第三次处理选择315作为参考站，311和401作为流动站，对于第四次处理选择401作为参考站，309作为流动站。全国信息技术高级人才水平考试培训课件网点图结果全国信息技术高级人才水平考试培训课件导入已知格网坐标步骤从输入输入主菜单中或工具栏或工具列表栏选择输入输入ASCII数据数据。输入ASCII数据对话框将打开.在该对话框中：在文件类型文件类型下面选择文本文件。文本文件。在查找查找中浏览包含数据的目录。Local.tx
16、t.在坐标系统下选择地方地方并在高程模式下选择正高。正高。单击输入输入按钮。全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件在步骤1/4中选择自由自由格式并单击下一步下一步继续。在步骤2/4中选择空格空格作为栏分隔符号并单击下一步下一步继续。在步骤3/4中确保坐标类型坐标类型设置为格网.右键单击第一栏并选择点标识点标识.。用同样的方法指定东坐标，北坐标和正东坐标，北坐标和正高。高。单击下一步。下一步。在步骤4/4中可以输入模板名进行保存用于下次输入ASCII文件.单击完成完成执行分配对话框。在分配分配对话框中创建新项目来输入ASCII数据：在常规标签的目录视图中右键单击
17、项目项目并选择新建。新建。输入项目名项目名(例如 PP Sample Local),选择当地当地并按确定确认。单击分配分配接着单击关闭关闭。项目将自动打开并显示点315,309和402的地方坐标。地方控制点现在已经存储在项目中全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件计算转换参数从工具主菜单或工具列表栏选择基准基准/投影投影。在选择视图的上半部分选择项目WGS84坐标项目。在选择视图的下
18、半部分选择项目地方坐标项目。单击匹配按钮继续。在匹配视图中右键单击背景并选择配置配置。在转换类型转换类型下选择一步法。设置高程模式为正高并按确定确认。右键单击背景并选择自动匹配自动匹配自动匹配相同点标识的公共点。三个点将自动匹配用于计算。单击结果标签查看转换的残差。通过单击相应的按钮可显示图表图表或报报告。告。要存储转换参数，右键单击结果视图的背景并从快捷菜单中选择存储存储。在下面的对话框中输入新转换参数集的名称。名称。另外，选中对话框中的两个复选框自动创建新坐标系统用于新转换并自动附加该坐标系统到项目PP Sample。在项目PPSample中你现在可显示WGS84 或或 地方地方坐标。再次
19、打开项目(或切换项目窗口如果项目仍然是打开的),单击点标签并使用坐标格式工具栏按钮在WGS84大地坐标和地方格网坐标。全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件网平差的内容和参数设置菜单：平差-配置-一般参数配置：全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件网平差报告全国信息技术高级人才水
20、平考试培训课件第四部分坐标转换一、基于椭球的坐标转换：一、基于椭球的坐标转换：基于椭球的坐标转换，椭球参数要参与运算，因此必须知道椭球参数。1.高斯投影正算2.高斯投影反算3.坐标换带4.不同椭球间的坐标转换（7参数法）5.高程抵偿面的建立及坐标转换全国信息技术高级人才水平考试培训课件二、基于平面的坐标转换（二、基于平面的坐标转换（4参数法）参数法）：基于平面的坐标转换，不需要知道椭球参数，适合任何形式的平面直角坐标系。1.二公共点简易变换依靠二个公共点（一个作为基准点，另一个作为方向附合点），将自由坐标系中的坐标转换为统一坐标系中的坐标。2.多公共点相似变换全国信息技术高级人才水平考试培训课
21、件关于坐标转换方式的选择：关于坐标转换方式的选择：根据已知条件的不同，有两种转换方式：7参数法或4参数法。（1）7参数法就是椭球间转换参数，需要知道原坐标系和新坐标系的椭球参数和所在的中央子午线。适合于在较大的范围内进行坐标转换。（2）4参数法是一种按照最小二乘原理进行多点拟合的一种方法。这种方法看似很“笨”理论上也没有7参数法严密，但却非常实用，非常可靠。特别是当你对原有坐标系的系统误差难以估量时。需要说明的是，计算7参数所采用的公式（无论是布尔莎公式还是范士公式）都有一个假设前提：新老椭球的定向误差很小，也就是三个欧勒角小到可以直接用其弧度值表示其sin值，其cos值等于。全国信息技术高级
22、人才水平考试培训课件往往在实际应用中，如果某一个地区老坐标系整体上的系统误差很大，那么实际上这些老坐标系的控制点所“代表”的椭球的定位和定向误差已经很大了，不能满足上述假设。那么在这种情况下所计算出来的7参数是不准确的，转换的结果也就不可靠。因此，我认为：对于一个较小的局部区域来说，4参数法较为稳妥可靠。（3）当利用GPS的原始测量成果（WGS84的经纬度和椭球高）来计算平面坐标和正常高时就需要采用椭球坐标转换，（7参数法）。全国信息技术高级人才水平考试培训课件计算步骤软件：南方测绘仪器有限公司，GPS工具箱，以下操作均以此满足软件要求为前提。第一步：数据格式预处理，此软件数据格式灵活，可自定
23、义各种类型格式。比如扩展名为.txt;.dat等都可以，默认数据格式为：点名，纬度，经度，椭球高，点名，北坐标，东坐标，正高，经纬度：ddd.mmss。全国信息技术高级人才水平考试培训课件第二步：新建作业全国信息技术高级人才水平考试培训课件第三步：把西安80投影坐标（，）转为西安80大地坐标（，）、2、3、全国信息技术高级人才水平考试培训课件4、功能选项设置如下图全国信息技术高级人才水平考试培训课件5、点击上图中转换前文件的源格式按钮，然后确认选择选择至少三个控制点（我们一般选四个）全国信息技术高级人才水平考试培训课件6、点击上图中转换后文件的目标格式按钮，然后确认选择，再选择新建按钮，保存转
24、换后的文件全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件7、全国信息技术高级人才水平考试培训课件8、编辑一个.txt文件，即合并另个控制点文件（WGS84经纬度文件和西安80经纬度文件）格式如下：（注意,WGS84坐标在前），文件扩展名改成.sev序号，点号，纬度，经度，椭球高，纬度，经度，椭球高，全国信息技术高级人才水平考试培训课件9、全国信息技术高级人才水平考试培训课件点击上图中的计算按钮后，弹出以下对话框在上面点击设置按钮即可至此，七参数计算完毕！全国信息技术高级人才水平考试培训课件第四步：批量转换WGS84大地坐标西安80投影坐标1、全国信息技术高级人才水平考试培训课件2、3、输入转换前文件（注意文件格式），新建输出文件全国信息技术高级人才水平考试培训课件转换结果全国信息技术高级人才水平考试培训课件以上数据格式还不能在CASS展点，因此要在EXCELL中进行格式转换，生成.dat文件格式如下：点号，东坐标，北坐标，高程全国信息技术高级人才水平考试培训课件全国信息技术高级人才水平考试培训课件
