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篇（1）

本刊本著反映現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，推動測繪科技成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，促進(jìn)測繪行業(yè)科技進(jìn)步的辦刊宗旨，在廣泛交流測繪理論研究、應(yīng)用技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)驗等方面受到了廣大測繪科技工作者的關(guān)愛。

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篇（2）

1 三維地形數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 美國SRTM 90米分辨率原始高程數(shù)據(jù)

由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯(lián)合測量。2000年2月，美國發(fā)射的“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)上搭載SRTM系統(tǒng)，共計進(jìn)行了222小時23分鐘的數(shù)據(jù)采集，獲取北緯60。至南緯60。之間總面積超過1.19億平方公里的雷達(dá)影像數(shù)據(jù)，覆蓋地球80%以上的陸地表面。SRTM系統(tǒng)獲取的雷達(dá)影像的數(shù)據(jù)量約9.8萬億字節(jié)，經(jīng)過兩年多的數(shù)據(jù)處理，制成了數(shù)字地形高程模型（DEM），即現(xiàn)在的SRTM地形產(chǎn)品數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)產(chǎn)品2003年開始公開，經(jīng)歷多次修訂，目前的數(shù)據(jù)修訂版本為V4.1版本。SRTM地形數(shù)據(jù)按精度可以分為SRTM1和SRTM3，對應(yīng)的分辨率精度為30米和90米數(shù)據(jù)（目前公開數(shù)據(jù)為90米分辨率的數(shù)據(jù)）。SRTM的數(shù)據(jù)組織方式為：每5度經(jīng)緯度方格劃分一個文件，共分為24行（-60至60度）和72列（-180至180度）。

1.2 日本GDEM高程數(shù)據(jù)

2009年6月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省（METI）美國航天局（NASA）與共同推出了最新的地球電子地形數(shù)據(jù)ASTER GDEM（先進(jìn)星載熱發(fā)射和反射輻射儀全球數(shù)字高程模型），該數(shù)據(jù)是根據(jù)NASA的新一代對地觀測衛(wèi)星TERRA的詳盡觀測結(jié)果制作完成的。這一全新地球數(shù)字高程模型包含了先進(jìn)星載熱發(fā)射和反輻射計（ASTER）搜集的130萬個立體圖像。ASTER測繪數(shù)據(jù)覆蓋范圍為北緯83°到南緯83°之間的所有陸地區(qū)域，比以往任何地形圖都要廣得多，達(dá)到了地球陸地表面的99%。ASTER GDEM數(shù)據(jù)是世界上迄今為止可為用戶提供的最完整的全球數(shù)字高程數(shù)據(jù)，它填補了航天飛機(jī)測繪數(shù)據(jù)中的許多空白。NASA目前正在對ASTER GDEM、SRTM兩種數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，以產(chǎn)生更為準(zhǔn)確和完備的全球地形圖。

1.3國家測繪局

“中國空間信息網(wǎng)”（）網(wǎng)站上提供了下列空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品：地形數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫、數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型（DEM）、重力數(shù)據(jù)庫、大地數(shù)據(jù)庫。數(shù)字高程模型（DEM）產(chǎn)品按比例尺分為：1：100萬、1：25萬、1：5萬、1：1萬。1：100萬數(shù)字高程模型利用1萬多幅1：5萬和1：10萬地形圖，按照28".125X18".750（經(jīng)差X緯差）的格網(wǎng)間隔，采集格網(wǎng)交叉點的高程值，經(jīng)過編輯處理，以1：50萬圖幅為單位入庫。原始數(shù)據(jù)的高程允許最大誤差為10-20米。全國1：100萬數(shù)字高程模型的總點數(shù)為2500萬點。1：25萬數(shù)字高程模型的格網(wǎng)間隔為100mX100m和3″×3″兩種。陸地和島嶼上格網(wǎng)值代表地面高程，海洋區(qū)域格網(wǎng)值代表水深。另外，國家測繪局于1999年安排生產(chǎn)了七大江河區(qū)域范圍的1：1萬數(shù)字高程模型，其格網(wǎng)尺寸為12.5m X 12.5m。已完成13781幅，數(shù)據(jù)量達(dá)24GB。

1.4 中國科學(xué)院

中科院“國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺”提供以下DEM數(shù)據(jù)產(chǎn)品：中國30米分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品、中國30米分辨率坡度數(shù)據(jù)產(chǎn)品、中國90米分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品、中國90米分辨率坡度數(shù)據(jù)產(chǎn)品、中國90米分辨率坡位數(shù)據(jù)產(chǎn)品、中國90米分辨率坡向數(shù)據(jù)產(chǎn)品。其中，中國30米分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品利用ASTER GDEM第一版本的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工得來，是覆蓋整個中國區(qū)域的空間分辨率為30米的數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

2 現(xiàn)有二維電子海圖標(biāo)準(zhǔn)不足

IHO特別出版物S-57是IHO數(shù)字海道測量數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。它主要目的是為不同海道測量組織之間交換數(shù)據(jù)、向航海設(shè)備生產(chǎn)廠商、航海者和其他用戶數(shù)據(jù)用。S-57在1992年5月被第十四屆國際海道測量大會正式批準(zhǔn)為IHO的官方標(biāo)準(zhǔn)。它的確保了各類海道測量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換具有統(tǒng)一和規(guī)范的格式。但是，在近幾年的推廣使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)S-57標(biāo)準(zhǔn)存在很大限制，如標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)缺乏彈性、不支持柵格、圖像數(shù)據(jù)和時變數(shù)據(jù)格式等?，F(xiàn)在的S-57 3.1版本已經(jīng)“凍結(jié)”，換句話說，即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容已不再改變。這更難滿足隨時變化、日益增長的海洋測繪和航海保障的需求。

以S-57標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的二維電子海圖在航海領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用，然而它與其他的二維海圖一樣，本質(zhì)上都是基于抽象符號的系統(tǒng)，不能直觀還原自然界的真實面貌且易形成抽象多義化，給使用者的辨識和符號意義還原帶來困難。另外隨著應(yīng)用的逐步深入，三維高程、水下海岸等信息越來越重要，迫切需要真三維這種表現(xiàn)方式的出現(xiàn)。目前二維電子海圖導(dǎo)航技術(shù)也一直在采取各種措施來彌補二維固有的缺陷，例如對于航標(biāo)、重要建筑物、關(guān)鍵地形，通過提供圖片鏈接，使駕駛員得到相應(yīng)物標(biāo)的直觀圖像信息，利用各種動畫圖片來表征燈標(biāo)的燈質(zhì)等，但這些手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們需要建立真三維的航行環(huán)境，為二維平臺引入三維這一直觀、形象輔助手段，進(jìn)一步提高船舶航行的安全性。ECDIS系統(tǒng)作為地理信息系統(tǒng)在航海領(lǐng)域的特殊應(yīng)用，結(jié)合陸上地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，我們可以預(yù)測三維電子海圖導(dǎo)航技術(shù)將成為電子海圖技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。

另外，ENC數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)大小不超過5兆，因此，海事測繪的圖幅ENC數(shù)據(jù)在原始測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大規(guī)模的抽稀和壓縮，這樣原始測量獲取的高密度多波束水深點數(shù)據(jù)未得到有效的應(yīng)用，造成了這些數(shù)據(jù)資源的浪費。未來若不同密度的海底數(shù)字地面高程模型數(shù)據(jù)，則可以充分發(fā)揮測量數(shù)據(jù)的效益，滿足不同用戶的不同需求。

當(dāng)前，S-100系列標(biāo)準(zhǔn)是IHO正致力于重點發(fā)展的海道測量最新標(biāo)準(zhǔn)，它將支持多種數(shù)據(jù)格式，如圖像和柵格數(shù)據(jù)、3D、隨時間變化的數(shù)據(jù) （X， Y， Z和時間），以及超出傳統(tǒng)海道測量范圍的新應(yīng)用，例如，高密度水深、海底分類和海洋地理信息系統(tǒng)。它也將能夠使用獲取、處理、分析，訪問和提交數(shù)據(jù)這些基于Web的服務(wù)。重要的是要認(rèn)識到S-100不是一個S-57標(biāo)準(zhǔn)的修訂版本。S-100是一個新的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括更多的內(nèi)容并支持新的數(shù)據(jù)傳輸格式。它將成為新的可界定的最廣泛的各種應(yīng)用和利用的水文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。S-100將按照IHO網(wǎng)站上的ISO合格注冊進(jìn)行匯編和管理，并將成為地理信息ISO 19100系列標(biāo)準(zhǔn)的一部分—目前，有超過40個標(biāo)準(zhǔn)列入ISO 19100系列。這些已經(jīng)包括國際標(biāo)準(zhǔn)（包括已實施的和草案）的時空架構(gòu)、數(shù)據(jù)、圖像和柵格數(shù)據(jù)、資料、描述和編碼。

在S-100的第8 部分“影像和柵格數(shù)據(jù)”中定義“影像”為一種特殊類型的柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。并指出：海道水深就其性質(zhì)而言是一組測量數(shù)據(jù)點。這些數(shù)據(jù)點可以采用不同方式的格網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示，包括使用一個規(guī)則格網(wǎng)間距的高程模型，以及用單元大小可變的不規(guī)則格網(wǎng)。它們也可以用不規(guī)則三角網(wǎng)或者點集表示。

3 數(shù)字三維海底地形模型產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)研究

雖然，目前S-100對三維數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定還不是十分細(xì)化，但是S-100的基本原則就是要與S9001等通用測繪標(biāo)準(zhǔn)相一致，網(wǎng)格時變數(shù)據(jù)在S-100的標(biāo)準(zhǔn)中明確表示將支持NetCDF格式，可以預(yù)期的是在未來S-100標(biāo)準(zhǔn)框架下，NetCDF一定是其中重要的標(biāo)準(zhǔn)格式?；谝陨咸岢鰡栴}，本文研究在現(xiàn)行S-57電子海圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上參考新版海道測量數(shù)據(jù)地理空間標(biāo)準(zhǔn)S-100中的數(shù)據(jù)模型，定義了海事測繪三維航道數(shù)據(jù)的交換標(biāo)準(zhǔn)，同時參考目前成熟的三維GIS建模技術(shù)及三維場景重建和可視化技術(shù)提出了三維航道模型的建立與實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 NetCDF標(biāo)準(zhǔn)的介紹

NetCDF（network Common Data Form）網(wǎng)絡(luò)通用數(shù)據(jù)格式是由美國大學(xué)大氣研究協(xié)會的Unidata項目科學(xué)家針對科學(xué)數(shù)據(jù)的特點開發(fā)的，是一種面向數(shù)組型并適于網(wǎng)絡(luò)共享的數(shù)據(jù)的描述和編碼標(biāo)準(zhǔn)。利用NetCDF可以對網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地存儲、管理、獲取和分發(fā)等操作。NetCDF文件開始的目的是用于存儲氣象科學(xué)中的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在已經(jīng)成為許多數(shù)據(jù)采集軟件的生成文件的格式。NetCDF提供一組針對陣列數(shù)據(jù)訪問的接口，一個可自由分發(fā)的數(shù)據(jù)訪問庫（包），支持C、Fortran、C++、Java、R以及其他的一些語言。NetCDF數(shù)據(jù)具有下列特性：自我描述、可攜帶和可移動性、可伸縮性、可追加性、可共享性、可存檔行。由于NetCDF是一種靈活的、自描述的，并能表達(dá)大量數(shù)組數(shù)據(jù)的格式，因此NetCDF在地球、海洋、大氣科學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用，許多國家的組織和科學(xué)機(jī)構(gòu)都采用NetCDF作為一個表示科學(xué)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方式。例如，NCEP（美國國家環(huán)境預(yù)報中心）的再分析資料，NOAA的CDC（氣候數(shù)據(jù)中心）的海洋與大氣綜合數(shù)據(jù)集（COADS）均采用NetCDF作為標(biāo)準(zhǔn)。

支持NetCDF的軟件和系統(tǒng)有許多，除了ArcGIS，還有Matlab、Ferret、GrADS、PanoplyWin等。

3.2 數(shù)字三維海底地形模型產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

不同于現(xiàn)有的陸地數(shù)字地形模型采用純二進(jìn)制或文本文件的表示方法，本文提出的數(shù)字三維海底地形模型采用NetCDF作為數(shù)據(jù)存取的手段，這樣保證格式具有足夠的開放性，能夠被現(xiàn)有大量的軟件支持，同時適應(yīng)S-100未來的發(fā)展。數(shù)字三維海底地形模型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)來源主要有兩大方面：一是原始測量產(chǎn)生的多波束、單波束水深數(shù)據(jù)，二是制作完成的電子海圖ENC數(shù)據(jù)。與數(shù)字海圖類似，海底地形數(shù)字模型產(chǎn)品也是海道測繪測繪數(shù)字化保障的一個產(chǎn)品形式，可用于海底電纜、管道等海上工程、海洋石油、海上交通運輸、海洋環(huán)境保護(hù)、海上航行安全等海洋綜合開發(fā)、利用和管理。它按照固定大小的格網(wǎng)間隔，表示了海底地形的深度。

3.3 元數(shù)據(jù)設(shè)計

元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。數(shù)字三維海底地形模型產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)需要包含以下信息：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)版本、數(shù)據(jù)制作方、數(shù)據(jù)測量日期和時間、數(shù)據(jù)制作日期和時間、數(shù)據(jù)集名稱、平面精度、深度精度、接邊精度、等效比例尺分母、數(shù)據(jù)范圍、采樣間隔、平面坐標(biāo)參照系、垂向坐標(biāo)參照系、插值方法、維度、坐標(biāo)軸名稱、起始點位置、網(wǎng)格行數(shù)、網(wǎng)格列數(shù)、坐標(biāo)單位。

網(wǎng)格值矩陣

一定海區(qū)內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(biāo)與深度的數(shù)據(jù)集合。格網(wǎng)的遍歷順序按照ISO 19123附錄C中定義的方式進(jìn)行?？刹捎玫谋闅v方式有：線性掃描（Linear Scan）；莫頓順序（Morton Order）。下圖表示了格網(wǎng)的線性掃描遍歷以及一個莫頓順序的遍歷。莫頓排序容易適應(yīng)不規(guī)則形狀的格網(wǎng)以及格網(wǎng)大小可變的格網(wǎng)。莫頓順序?qū)?yīng)于一個二維的四叉樹，并且可以擴(kuò)展為更高維的。莫頓遍歷順序可以處理大小可變的單元。曼頓順序是從左到右，從底到上，逐個單元、不考慮單元大小地遍歷。它先增加X坐標(biāo)，然后是Y坐標(biāo)。這也可以擴(kuò)展到多維的情況，先增加X坐標(biāo)，然后Y坐標(biāo)，再然后Z坐標(biāo)，以此類推到更多的維度。

4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和試驗系統(tǒng)

建立DEM的方法有多種。從數(shù)據(jù)源及采集方式講有：直接從地面測量，例如用GPS、全站儀、野外測量等，從現(xiàn)有海圖上采集、內(nèi)插生成DEM等方法。DEM內(nèi)插方法很多，主要有分塊內(nèi)插、部分內(nèi)插和單點移面內(nèi)插等幾種。目前常用的算法是通過等深線和水深點建立不規(guī)則的三角網(wǎng)（TIN）。然后在TIN基礎(chǔ)上通過線性和雙線性內(nèi)插建DEM。主要的離散點網(wǎng)格生成算法應(yīng)該有：移動平均插值法、距離平方倒數(shù)加權(quán)法、趨勢面擬合技術(shù)、樣條函數(shù)插值法、克立金法插值法。

本原型系統(tǒng)采用西戈公司的cgGlobe三維地理信息&虛擬現(xiàn)實軟件平臺作為底層三維開發(fā)支撐平臺，用Microsoft Visual C++開發(fā)工具實現(xiàn)航道數(shù)據(jù)NetCDF 格式數(shù)據(jù)的訪問接口，選用微軟的WPF技術(shù)作為整個軟件呈現(xiàn)界面功能。三維航道數(shù)據(jù)主要來源于多波束水下測量形成的水深文件和ENC電子海圖中提取的水深數(shù)據(jù)等，本原形系統(tǒng)將這些不同種類的水深數(shù)據(jù)統(tǒng)一以三維航道數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)（草案）中的網(wǎng)格覆蓋數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的NetCDF數(shù)據(jù)格式。各類原始水深數(shù)據(jù)經(jīng)提取后可以比較容易的生成XYZ格式的水深數(shù)據(jù)文件，再將其轉(zhuǎn)換為符合三維航道數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)中的網(wǎng)格覆蓋數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的NetCDF數(shù)據(jù)格式，由NetCDF數(shù)據(jù)讀取模塊接入cgGlobe三維GIS平臺，完成數(shù)據(jù)交換流程。

本系統(tǒng)采用經(jīng)企業(yè)應(yīng)用程序經(jīng)典的三層結(jié)構(gòu)，從下至上分別為：數(shù)據(jù)層、邏輯業(yè)務(wù)層和呈現(xiàn)層。分層設(shè)計通過把不同的邏輯封裝在不同的軟件開發(fā)層次上，來實現(xiàn)邏輯意義上的層次結(jié)構(gòu)。邏輯上實現(xiàn)軟件功能的封裝性和相對獨立性。數(shù)據(jù)層主要包括三維航道數(shù)據(jù)和其他GIS相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)支持，業(yè)務(wù)邏輯層則實現(xiàn)三維航道的數(shù)據(jù)的組織、三維建模、渲染和各查詢功能接口，呈現(xiàn)層則將接受用戶的輸入并在三維渲染畫面上疊加顯示各查詢結(jié)果信息。

5 結(jié)束語

下一步，將對標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)完善，優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，開發(fā)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測軟件，爭取盡早納入海事測繪產(chǎn)品體系。另外，將研究內(nèi)容擴(kuò)展到航標(biāo)、地面建筑等其他目標(biāo)的三維建模標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)生成算法、場景顯示調(diào)度等方面，形成整個海洋的真實化三維場景，并開展相關(guān)的應(yīng)用研究，爭取盡早實現(xiàn)全要素的船舶三維導(dǎo)航的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)生產(chǎn)、質(zhì)檢、、應(yīng)用的全套體系。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號：P24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 概述

同陸地一樣，海洋與江河湖泊開發(fā)的前期基礎(chǔ)性工作也是測繪。不同的是，海洋測繪是測量水下地形圖或水深圖。興建港口、水上運輸、海上采油、海底探礦、海洋捕撈，發(fā)展水產(chǎn)、海域劃界，海戰(zhàn)保障、監(jiān)測海底運動，研究地球動力等任務(wù)都需要各種內(nèi)容的水下地形測量。 水下地形測量主要包括定位和測深兩大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光學(xué)儀器定位、無線電定位、水聲定位、衛(wèi)星定位和組合定位。[1]平面位置的控制基礎(chǔ)主要是陸上已有的國家等級控制點，衛(wèi)星定位如采用差分方式，其岸臺亦多采用已知控制點，以求坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一。水上定位同時, 測量水的深度是確定水下地形的重要內(nèi)容。測深與定位是必須瞬時同步進(jìn)行的工作，都是描述水底地形的要素。但規(guī)范規(guī)定的測深中誤差要求卻不是一個定值,而是隨著使用方法不同、所測深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。

2 水下地形測量技術(shù)

2.1 水下地形測量的發(fā)展歷史

水下地形測量的發(fā)展是與測深手段的不斷完善緊密相連的。在回聲測深儀問世之前,主要的測深工具是測深鉛錘和測深桿。這種測深方法不僅精度很低,費時費力,而且對于測量現(xiàn)場的要求很高,例如為了保證精度測量的水深不能過深,測量只能在測船停泊的時候進(jìn)行定點測量,風(fēng)浪對測量精度的影響非常大。20世紀(jì)60年代, 出現(xiàn)了側(cè)掃聲納, 可探測船一側(cè)( 或兩側(cè)) 一定面積海域內(nèi)的水下障礙物和水底地貌,可以取得類似于航攝效果的水底表面聲學(xué)圖像。20世紀(jì)70年代, 又出現(xiàn)了多波束測深系統(tǒng), 它能一次給出與航線垂直的平面內(nèi)幾十個甚至百余個海底被測點的水深值, 形成一定寬度的全覆蓋的水深條帶, 可以比較可靠地反映出水下地形的細(xì)微起伏, 比單一測線的水深測量確定水下地形更真實。目前,多波速測深系統(tǒng)正向小型化發(fā)展,適用淺水海域和簡易船只的新產(chǎn)品已經(jīng)有售。20世紀(jì)80年代以后, 又推出了高效率的機(jī)載激光測深系統(tǒng), 激光光束的高分辨率能獲得海底傳真圖像, 從而可以詳細(xì)調(diào)查海底地貌和底質(zhì)。美國國防制圖局于1990年研制的ABS機(jī)載水深測量系統(tǒng), 除包括一臺激光測深儀外, 還有一臺多光譜掃描儀和一臺電磁剖面儀, 能夠在各種環(huán)境條件下, 在飛機(jī)上利用激光、光譜和電磁測量幾種方法互補快速測制沿海的水下地形圖。這些手段一般可測深30～50m,精度在±0.3m左右。目前, 還可以利用衛(wèi)星上安裝合成孔徑雷達(dá)(SAR)等設(shè)備對海面遙感攝影, 通過對照片處理確定水深。需要強調(diào)的是,以上水深測量得到的瞬時值存在著儀器、潮汐等因素的影響。因此,需在數(shù)據(jù)后處理中加入相關(guān)改正,并歸算至統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)面。為了與陸上地形圖實現(xiàn)拼接,水下地形圖宜采用與陸地統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)。而為航海服務(wù)的海圖通常采用理論深度基準(zhǔn)面, 它和平均海面相差一個常數(shù)。國外少數(shù)國家,在水下工程施工前, 還利用潛水器攜帶水下立體攝影機(jī)獲取水下地形的立體相片,或者利用高分辨率聲學(xué)系統(tǒng)采取全息攝影技術(shù)測量水下地形。在特殊地區(qū)還可利用水下經(jīng)緯儀、水下激光測距儀、水下氣壓水準(zhǔn)儀和水下液體比重水準(zhǔn)儀、水下電視攝影系統(tǒng)測量水下地形。

2.2 水下地形測量方法

2.2.1 測深儀的選擇

當(dāng)前常見測深主要靠回聲測深儀進(jìn)行。利用水聲換能器垂直向下發(fā)射聲波并接收水底回波, 根據(jù)回波時間和聲速來確定被測點的水深, 通過水深的變化就可以了解水下地形的情況。[2]為提高發(fā)射功率,改善方向性,回聲測深儀的換能器從單個發(fā)展到多個；為擴(kuò)大探測面積,從單波束發(fā)展為多波束,他能一次給出與航線相垂直的平面內(nèi)幾十個海底被測點水深值,或者測出航線一定寬度的全覆蓋的水深條帶。并應(yīng)用了計算機(jī)和數(shù)字顯示技術(shù),提高了精確度,擴(kuò)大了使用范圍。

測深儀的測深精度與測深儀的固有誤差、水溫、水深、河床類型等因素有關(guān)，而與比例尺無關(guān)。實際測深精度為：

δ2深度比例誤差=h深度 * 1/100

δ實際定位=［(δ2測深儀固有誤差+δ2深度比例尺誤差+δ2濕度+δ2鹽度+…)/n］1/2

從公式可以看到，測深精度的主要誤差源在于深度比例誤差，因而在選擇設(shè)備時，應(yīng)盡量選擇大量程、高靈敏度的測深儀。測深儀機(jī)型可分為單頻測深儀和雙頻測深儀。單頻測深儀可滿足一般的深度測量需求，但對于兼有淤積、土方計算類型的測量就變得困難，因后者水深測量需要測定兩個深度，一個為表層深度，另一個為積巖深度，故只有用具有兩個不同探測頻率的雙頻測深儀才可實現(xiàn)。[3]

2.2.2 常規(guī)水下地形測量

常規(guī)水下地形測量的工作包括測深、定位和水位觀測三部分內(nèi)容。首先在河道兩岸建立一定密度的控制點,布設(shè)一定數(shù)量的水位站,要考慮到水位站的控制范圍與測深精度、瞬時水位差、水位改正模型之間的關(guān)系,水位站的密度必須滿足控制范圍內(nèi)內(nèi)插后的水位精度。具體作業(yè)時運用GPS和導(dǎo)航軟件對測深船進(jìn)行定位,并指導(dǎo)測深船在指定測量斷面上航行,導(dǎo)航軟件或測深系統(tǒng)每隔一個時間段自動記錄觀測數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)處理主要包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、聲速改正、水位改正、時間同步改正、地形圖生成等。

2.2.3 無驗潮模式下GPS-RTK水深測量

常規(guī)的水下地形測量是用GPS測定水底點的平面位置,利用測深儀測定水深,通過對潮位、測船吃水等參數(shù)的改正,得到定位點高程。但是由于水面比降、潮汐等影響,使驗潮站之間與待測位置之間的距離受到一定的限制,必須設(shè)置驗潮站測量水位,推算潮汐傳播規(guī)律。由于快速逼近整周模糊度技術(shù)的出現(xiàn)和不斷改進(jìn),整周未知數(shù)可以迅速確定,從而保證了GPS實時載波相位差分(RTK)可以在動態(tài)環(huán)境下,實時地以厘米級的精度給出用戶站的三維坐標(biāo)。采用RTK技術(shù)可實時精確求得測定兩點之間的相對高差,通過該高差可反算出流動站GPS相位中心的高程,該高程同基準(zhǔn)站具有相同的高程基準(zhǔn)面。但RTK得到的是WGS84坐標(biāo)系中的高程,屬于大地高程系統(tǒng)。如果能將該大地高轉(zhuǎn)換成正常高或正高,就可以直接確定水下地形點的高程而無需進(jìn)行驗潮,因此稱之為免驗潮的水下地形測量。該測量方法擯棄了傳統(tǒng)水下地形測量對潮位觀測的嚴(yán)格需求,直接獲得水底點高程,操作和實施方便、快捷。但上述方法同傳統(tǒng)的測量方法一樣,存在著船體姿態(tài)對測量成果精度的影響。在水面條件平穩(wěn)情況下,姿態(tài)對測量精度影響較?。环粗?影響較大時,必須進(jìn)行測量和補償。[4]

3 結(jié)語

隨著計算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，水下地形測量裝備正在朝著系統(tǒng)功能更加集成化，系統(tǒng)外觀更加小型化和輕便型方向發(fā)展。隨著測量理論研究和測量手段的變化，測量精度將明顯提高。具有面狀測量功能的多波速測量系統(tǒng)將被廣泛應(yīng)用，各種水聲校準(zhǔn)設(shè)備的使用也將提高聲納設(shè)備的測量精度。數(shù)據(jù)采集和處理軟件將得到進(jìn)一步的發(fā)展，功能將滿足不同用戶的特殊要求。整個系統(tǒng)的簡化和發(fā)展，使水下地形測量有著更加光明的未來。[5]

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁開龍. 水下地形測量[J]. 測繪通報, 2001,(06)：16.

[2]于岱峰,李良良,李登富. 新舊水下地形測量方法淺析[J]. 山東建材, 2008,(02)：63～65.

[3] 周軍根. 水下地形測量技術(shù)方案的探討[J]. 四川測繪, 2003,(03)：137～140.

篇（4）

中圖分類號：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

如今GPS 技術(shù)在工程應(yīng)用中更加普及，比如礦山測量，交通土建選線,城市建設(shè)等等。但是GPS 由于布設(shè)價格的昂貴，所以不會被大范圍應(yīng)用到一般的土建和交通建設(shè)中，它只是作為提供控制用，例如:在工程建設(shè)開始階段，交付幾個GPS 控制點，作為導(dǎo)線和三角網(wǎng)的基線，由它們向外擴(kuò)展，用全站儀引出加密點或是作為靜態(tài)的GPS 基線，配合RTK 來進(jìn)行動態(tài)圖籍測繪。但是在90 年代以后，平面控制測量基本都被GPS取代。

1、GPS技術(shù)概述

GPS定位是以GPS 衛(wèi)星和用戶接收天線之間的距離為基本觀測量，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)，確定用戶天線所對應(yīng)的位置，其實質(zhì)是空間距離后方交會。在一個測站上只需3個獨立距離觀測量。GPS 采用的是時差測距原理，即通過測量GPS 信號從衛(wèi)星傳播到用戶接收機(jī)的時間差計算距離，由于衛(wèi)星鐘與用戶接收機(jī)鐘不同步，因此，觀測的測站至衛(wèi)星間的距離稱為偽距。衛(wèi)星鐘差可以通過衛(wèi)星導(dǎo)航電文提供的鐘差參數(shù)修正，接收機(jī)鐘差難以預(yù)先準(zhǔn)確確定，可將其作為未知參數(shù)與觀測站坐標(biāo)在數(shù)據(jù)處理中一并解出。在一個測站上，除了三個待定位置參數(shù)外，還需要增加一個接收機(jī)鐘差參數(shù)，因而至少應(yīng)有4個同步偽距觀測量，即至少必須同步觀測4顆GPS 衛(wèi)星。

GPS 技術(shù)相對于其他的定位、測量技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢是很明顯的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 功能多、用途廣。

GPS 系統(tǒng)不僅可用于測量、導(dǎo)航，還可用于測速、測時。測速的精度可達(dá)0.1 m／s，測時的精度可達(dá)幾十毫微秒。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

1.2 定位精度高。

GPS 可為各類用戶連續(xù)提供動態(tài)目標(biāo)的三維（立置、三維速度及時間信息）。隨著GPS定位技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，其精度還將進(jìn)一步提高。

1.3 實時定位。

利用GPS 進(jìn)行導(dǎo)航，既可實時確定運動目標(biāo)的三維位置和速度，由此可實時保障運動載體沿預(yù)定航線運行，亦可選擇最佳航線。特別是對軍事上動態(tài)目標(biāo)的導(dǎo)航，具有十分重要的意義。

2、GPS 的定位方式

按定位方式，GPS 定位分為單點定位和相對定位（差分定位），單點定位就是根據(jù)一臺接收機(jī)的觀察數(shù)據(jù)來確定接收機(jī)位置的方式，它只能采用偽距觀測量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位.相對定位（差分定位）是根據(jù)兩臺以上接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相對觀測量，大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進(jìn)行相對定位，對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應(yīng)用方式， 而按照用戶天線可分為動態(tài)定位和靜態(tài)定位。

2.1 動態(tài)定位

在定位觀測時，若載體上的接收機(jī)在跟蹤GPS 衛(wèi)星的過程中相對于地球表面運動，接收機(jī)用GPS 信號實時的測得運動載體的狀態(tài)參數(shù)，則稱為動態(tài)定位。動態(tài)定位的特點：逐點測得，多余觀測量少，精度較低。依目前GPS 定位的精度動態(tài)定位可分為：a. 20m左右的低精度定位，如用于車船等概略導(dǎo)航定位的偽距單位定位；b. 5m 左右的中等精度定位，如用于城市車輛導(dǎo)航定位的米級精度的偽距差分定位；c. 厘米級的高精度的定位，如用于測量放樣等的厘米級的相位差分定位（RTK），其中實時差分定位需要數(shù)據(jù)將兩個或多個站的觀測數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)揭黄鹩嬎恪?/p>

2.2 靜態(tài)定位

在定位觀測時，若接收機(jī)在跟蹤GPS 衛(wèi)星的過程中相對于地球表面靜止，則稱為靜態(tài)定位。接收機(jī)高精度的測量GPS 信號的傳播時間，聯(lián)合GPS 衛(wèi)星在軌的已知位置，從而解算出固定不動的接收機(jī)所在位置的三維坐標(biāo)。靜態(tài)定位的特點；多余觀測量大，定位精度高，可靠性強，在進(jìn)行控制網(wǎng)觀測時，一般均采用這種方式由幾臺接收機(jī)同時觀測，它能最大限度地發(fā)揮GPS 的定位精度。

3、GPS在市政工程測量中的應(yīng)用

GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging／Global Positioning System的字頭縮寫詞NAVSTAR／GPS的簡稱。其含義是導(dǎo)航衛(wèi)星測時測距／全球定位系統(tǒng)。

GPS是全球性的衛(wèi)星定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠提供連續(xù)的實時的位置、速度和時間信息。整個系統(tǒng)包括空間(衛(wèi)星)、地面控制站和用戶(接收機(jī))三個部分。它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的精密三維導(dǎo)航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此，GPS技術(shù)率先在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量、城市測量等測繪領(lǐng)域得到應(yīng)用，并在軍事、交通、通信、資源、管理等領(lǐng)域展開了研究并得到廣泛應(yīng)用。下面是GPS在市政工程中的應(yīng)用實例。本工程為某工業(yè)園工程，該工業(yè)園屬于一個比較方方正正的地形，由于工業(yè)園里有很多樹，而且通視比較困難，工期比較急，考慮種種因素，決定采用GPS測量。

3.1 GPS測量的技術(shù)設(shè)計

(1)設(shè)計依據(jù)

GPS測量的技術(shù)設(shè)計主要依據(jù)1999年建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測量規(guī)范》和應(yīng)采用的《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》及工程測量合同有關(guān)要求制定的。

(2)設(shè)計精度

根據(jù)工程需要和測區(qū)情況而定。

(3)設(shè)計基準(zhǔn)和網(wǎng)形

控制網(wǎng)共6個點，其中聯(lián)測已知平面控制點2個。采用4臺GPS接收機(jī)觀測，網(wǎng)形布設(shè)成邊連式，等級為一級。

(4)觀測計劃

根據(jù)GPS衛(wèi)星的可見預(yù)報圖和幾何圖形強度(空間位置因子PDOP)，選擇最佳觀測時段(衛(wèi)星多于4顆，且分布均勻，PDOP值小于6)，并編排作業(yè)調(diào)度表。

3.2 GPS測量的外業(yè)實施

(1)選點

GPS測量測站點之間不要求一定通視，圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活。因此，點位選擇比較方便。但考慮GPS測量的特殊性，并顧及后續(xù)測量，選點時應(yīng)著重考慮：①每點最好與某一點通視，以便后續(xù)測量定向使用；②點周圍高度角15。以上，不要有障礙物，以免信號被遮擋或吸收；③點位要遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源、高壓電線等，以免電磁場對信號的干擾；④點位應(yīng)選在視野開闊、交通方便、有利擴(kuò)展、易于保存的地方；⑤選點結(jié)束后，按要求埋設(shè)標(biāo)石，并填寫點記之。

(2)觀測

根據(jù)GPS作業(yè)調(diào)度表的安排進(jìn)行觀測，采取靜態(tài)模式定位，衛(wèi)星高度角≥15。，時段長度45min，采樣間隔10s。在4個點上同時安置4臺接收機(jī)天線(對中、整平、定向)，量取天線高，測量氣象數(shù)據(jù)，開機(jī)觀察，當(dāng)各項指標(biāo)達(dá)到要求時，按接收機(jī)的提示輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，則接收機(jī)自動記錄，觀測者填寫測量手簿。

3.3 GPS測量的數(shù)據(jù)處理

GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分為基線解算和網(wǎng)平差兩個階段，基線解算采用隨機(jī)軟件，網(wǎng)平差采用武測寶威GPS―Adj3.0軟件完成。經(jīng)基線解算、質(zhì)量檢核、外業(yè)重測和網(wǎng)平差后，得到GPS控制點的二維坐標(biāo)，其各項精度指標(biāo)符合技術(shù)設(shè)計要求。

4、結(jié)束語

GPS 技術(shù)的發(fā)展日新月異，包括GPS衛(wèi)星靜態(tài)和RTK都深入到生產(chǎn)生活中，隨著GPS，GIS，RS及其他科學(xué)的不斷相互滲透，它的應(yīng)用也將越來越廣泛。這里也有我們需要注意的，GPS由于參數(shù)設(shè)定的問題,在測量高程是產(chǎn)生的誤差也是很大的，這個跟球體有關(guān)?？偟膩碚f現(xiàn)在的GPS 可以用在，土建，交通，地籍測繪，海洋測繪，國土資源，城市規(guī)劃，空間測量，急救等等領(lǐng)域，是一種多元化學(xué)科，以后的發(fā)展會更加的廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃聲享，郭英起，易慶林，等、GPS在測量工程中的應(yīng)用[M]，北京：測繪出版社。2007

篇（5）

The analysis of texture feature based on gray level co-occurrence matrix

Abstract：For remote sensing image texture feature extraction, the paper uses gray level co-occurrence matrix in order to get the different figures of the feature extraction

Key word：gray level co-occurrence matrix texture feature

引言

紋理信息就是包括地形、地貌、植被、水文等自然要素的內(nèi)部特征在遙感影像中的反映。在影像上紋理表現(xiàn)為根據(jù)色調(diào)或顏色變化而呈現(xiàn)出的細(xì)紋或細(xì)小的圖案，這種細(xì)紋或細(xì)小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)。影像上的紋理可以揭示出目標(biāo)地物的細(xì)部結(jié)構(gòu)或內(nèi)部細(xì)小物體。目標(biāo)地物的紋理特征與影像的比例尺有關(guān)。在大比例尺影像上，可顯示出一個個樹冠的紋理，據(jù)此可以區(qū)分不同的樹。而在比例尺較小的影像上，則表現(xiàn)為由一系列樹冠的頂部構(gòu)成的整個森林的紋理。同一目標(biāo)地物在不同太陽高度角下，也會具有不同的紋理特征。如黃土高原丘陵溝壑區(qū)，在太陽高度角很大時，地表紋理比較平滑，在太陽高度角很小時，地表紋理比較粗糙。紋理是普遍存在的，是圖像的基本特征，它可以描述諸如樹木、建筑物等物體表面的幾何特征。紋理特征是對影像內(nèi)部灰度級變化的量化，可以從圖像中計算出來，即紋理特征的提取。

灰度共生矩陣

灰度共生矩陣(Gray Level Co-occurrence Matrix)是一種用來分析圖像紋理特征的方法，他能較精確地反映紋理粗糙程度和重復(fù)方向。灰度共生矩陣通過計算圖像定方向和特定距離的兩像元間從某一灰度過渡到另一灰度的概率，反映圖像變化的綜合信息。

如果圖像水平和垂直方向上各有Nc×Nr像元，每個像元出現(xiàn)的灰度量化為Nq層，設(shè)Lx={1,2,...Nc}為水平空間域，Ly={1,2,...Nr}為垂直空間域，G={1,2,...Nq}為量化灰度層集。集Lx×Ly為行列編序的圖像像元集，則圖像函數(shù)f可表示為一個函數(shù)：指定每一個像元具有Nq個灰度層中的一個值G，即f:Lx×LyG。灰度共生矩陣定義為在圖像域Lx×Ly范圍內(nèi)，兩個相距為d，方向為θ的像元在圖像中出現(xiàn)的概率，即：

例如距離為d，水平方向p(i,j|d,00)和p(i,j|d,900)的計算公式為：

同理，距離為d，對角方向的灰度共生矩陣：p(i,j|d,45°)和p(i,j|d,135°)

用通過(d,θ)值對組合得到許多共生矩陣來分析圖像灰度級別的空間分布格局。

對于矩陣p中的任何一個節(jié)點，可用下圖表示其具體意義：

其中x，y為像素位置，f(*)為觀測值。

這樣，兩個像素灰度級同時發(fā)生的概率，就將(x，y)的空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為對“灰度對”(i，j)的描述，它們形成了灰度共生矩陣。通常，灰度共生矩陣需要做如下的歸一化：

p(i，j)=p(i，j)/R

其中 R=2G(G-1) θ=00或θ=900

R=2 (G-1)2 θ=450或θ=1350

R為歸一化常數(shù)。由于灰度共生矩陣易于理解和計算，因此，由共生矩陣獲取特征已經(jīng)被用在許多紋理分析方法中。但是，灰度共生矩陣也有它的缺點。由定義可以看出，灰度共生矩陣的大小只與最大灰度級有關(guān)系，而與圖像大小無關(guān)，即灰度共生矩陣的大小為G G。對于灰度級G=256的圖像而言，它的灰度共生矩陣為256×256，如果圖像比較小。則它可能比較稀疏，而所占的空間還是256×256。因此，通常情況下，需要對原圖像的灰度級進(jìn)行縮減，以減少計算的時間復(fù)雜度。

例如，如果將灰度級縮減為64，則灰度共生矩陣為64×64．大大減少了數(shù)據(jù)量。為此，本文中采用把灰度級降為16。

灰度共生矩陣紋理特征提取步驟

如圖（1-3），灰度共生矩陣提取紋理具體步驟描述如下：

第一步:數(shù)據(jù)預(yù)處理，壓縮遙感影像的灰度級，通常壓縮為16級；

第二步:計算窗口內(nèi)四個不同方向的灰度共生矩陣，包括:00，450，900，1350；

第三步:對灰度共生矩陣進(jìn)行正規(guī)化處理；

第四步:獲取窗口中的紋理特征作為中心像元的特征值。

灰度共生矩陣及特征值的計算

用于這次論文實驗的樣本圖像分為四類，分別為居民地、林區(qū)、水域和田地（如下圖）：

對這四類圖像根據(jù)附錄中求灰度共生矩陣及其特征的程序可以得出這四類的灰度共生矩陣的特征值（摘取部分圖像的特征值）：

由上述四個表中計算的各類的灰度共生矩陣的特征值可以得知：

1.從能量和相關(guān)性上看，在四個類別中居民地易于識別，田地容易與林區(qū)、水域混淆，除去田地，依據(jù)能量可以分別識別出居民地、林區(qū)和水域。

2.從對比度、逆差矩、熵、差方差、差熵這五個特征來看，居民地和水域易于從四個類別中識別，而田地和林區(qū)相關(guān)特征的特征值差別不大，識別過程中容易混淆。

3.從方差和和熵這兩個特征來看，依然是居民地和水域易于從四個類別中識別，但林區(qū)和田地在這兩個特征的特征值差別相對其他的特征差別比較大，可用來識別林區(qū)和田地。

4.從和方差這個特征來看，林區(qū)和水域可以從四個類別中識別，而居民地與田地易于混淆。

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篇（6）

中圖分類號：S75861；P283

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671-3168（2012）06-0006-04

收稿日期：2012-11-01

作者簡介：唐世斌（1963-），男，重慶梁平人，副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向為風(fēng)景園林建筑工程與規(guī)劃設(shè)計、3S技術(shù)在風(fēng)景園林學(xué)中的應(yīng)用等。Email：

國家技術(shù)監(jiān)督局于1992年12月批準(zhǔn)了《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）[1]，次年7月1日施行。在實際使用中，將1993年以前按地形圖分幅編號標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的地形圖圖幅號稱為舊圖幅號，1993年以后按新的國家基本比例尺地形圖分幅和編號標(biāo)準(zhǔn)（即GB/T 13989-92）產(chǎn)生的地形圖圖幅號稱為新圖幅號。

現(xiàn)階段，我國正在使用中的國家基本比例尺地形圖，其圖幅編號有新、舊之分，這給人們尤其是市縣級以下基層生產(chǎn)單位專業(yè)技術(shù)人員帶來了較大的障礙或困難，造成了使用中的不便。《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）只是規(guī)范了新的圖幅分幅與編號規(guī)則，并未給出我國國家基本比例尺地形圖新、舊圖幅號彼此間的換算關(guān)系；為解決新、舊圖幅號之間的換算關(guān)系，我國的一些科技工作者從不同角度對此進(jìn)行了探索研究。筆者通過多渠道檢索，查到17篇相關(guān)期刊論文[2-18]。最早的關(guān)于地形圖新舊圖幅編號的換算研究文獻(xiàn)發(fā)表于1997年，其中半數(shù)研究文獻(xiàn)發(fā)表于近5年的相關(guān)科技期刊上，這些研究文獻(xiàn)基本上是基于國家基本比例尺地形圖的經(jīng)緯度條件下，地形圖分幅與圖幅編號的新舊圖幅號之間的換算，且多側(cè)重于編程自動換算，以方便于科研或生產(chǎn)項目中批量操作管理，但滿足不了基層生產(chǎn)單位專業(yè)技術(shù)人員在實際工作中遇到的少量或個別的只用手工即可進(jìn)行的新舊圖幅號便捷換算方法。

2009～2010年，筆者有幸參與廣西新一輪森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查（即二類資源調(diào)查）的部分縣區(qū)的外、內(nèi)業(yè)工作，尤其是內(nèi)業(yè)制圖工作，在工作中常遇到1∶1萬地形圖新、舊圖幅號需要彼此間換算的問題，經(jīng)過查閱相關(guān)規(guī)范、文獻(xiàn)資料，反復(fù)探索研究，找到了適用于工作中遇到的少量或個別的可手工進(jìn)行的新舊圖幅號便捷換算方法，經(jīng)驗證，結(jié)果正確，便捷有效，現(xiàn)將研究成果系統(tǒng)整理出來，供業(yè)界同仁共享，方便工作。

1國家1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的構(gòu)成及其含義

11地形圖舊圖幅號

1∶1萬地形圖的舊圖幅編號是以1∶10萬地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行的，而1∶10萬地形圖的舊圖幅編號又基于1∶100萬地形圖，其具體的分幅和編號相關(guān)知識請查閱相關(guān)規(guī)范、文獻(xiàn)資料。

1∶1萬地形圖的舊圖幅號由4組代碼組成，各組代碼間用“-”連接：

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（緯度方向），為1位“字符碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在緯度0°～56°內(nèi)，因此，行號為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

林 業(yè) 調(diào) 查 規(guī) 劃第37卷第6期唐世斌：1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的手工換算方法

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（經(jīng)度方向），為1～2位“數(shù)字碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在經(jīng)度72°～138°內(nèi)，因此，列號為2位“數(shù)字碼”，為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11組數(shù)字之一。

第3組“×××”——1∶1萬地形圖所在的1∶10萬地形圖，其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～3位“數(shù)字碼”；每幅1∶100萬地形圖劃分為12行（經(jīng)度方向）12列（緯度方向）共144幅1∶10萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、142、143、144等144組數(shù)字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“m”表示。

第4組“（××）”——“（ ）” 中的“××”，為1∶1萬地形圖在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～2位“數(shù)字碼”；每幅1∶10萬地形圖劃分為8行（經(jīng)度方向）8列（緯度方向）共64幅1∶1萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、62、63、64等64組數(shù)字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“n”表示。

第1組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅列號（經(jīng)度方向））和第2組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向））共同構(gòu)成1∶100萬地形圖的圖幅號，如廣西南寧市所在的1∶100萬地形圖的圖幅號為F-49。

1∶1萬地形圖是在1∶10萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37-（30）。而1∶10萬地形圖是在1∶100萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37。

12地形圖新圖幅號

1∶1萬地形圖的新圖幅編號是直接以1∶100萬地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行的。

1∶1萬地形圖的新圖幅號由5組共10位代碼組成，各組代碼間直接相連：

× ×× × ××× ×××

第1組 第2組 第3組 第4組 第5組

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），為1位“字符碼”，與舊圖幅號的第1組代碼含義相同，我國的為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（經(jīng)度方向），為2位“數(shù)字碼”，與舊圖幅號的第2組代碼含義相同，我國的為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54數(shù)字之一。

第3組“×”——地形圖的比例尺代碼，為1位“字符碼”，1∶1萬地形圖的比例尺代碼為“G”；其他基本比例尺地形圖的比例尺代碼見《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》[1]。

第4組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅行號（緯度方向），為3位“數(shù)字碼”；每幅1∶100萬地形圖的行向（緯度方向）劃分為96行1∶1萬地形圖，其圖幅行號為001、002、003、……、094、095、096等96組數(shù)字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“x”表示。

第5組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅列號（經(jīng)度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅列號（經(jīng)度方向），為3位“數(shù)字碼”；每幅1∶100萬地形圖的列向（經(jīng)度方向）劃分為96列1∶1萬地形圖，其圖幅列號為001、002、003、……、094、095、096等96組數(shù)字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“y”表示。

從1∶1萬地形圖的新、舊圖幅號的構(gòu)成關(guān)系來看，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，只不過是舊圖幅號的緯度方向為列，經(jīng)度方向為行，新圖幅號的緯度方向為行，經(jīng)度方向為列，二者有所不同而已。

其他的國家基本比例尺地形圖的新圖幅號構(gòu)成與1∶1萬地形圖的構(gòu)成相同。

2地形圖從舊圖幅號換算成新圖幅號

從上述分析知，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，因此在進(jìn)行新舊圖幅號的換算時，只需要考慮舊圖幅號中的第3、第4兩組代碼與新圖幅號的第4、第5兩組代碼之間的關(guān)系即可，而新圖幅號中的第3組代碼為地形圖比例尺代碼，對于1∶1萬地形圖來說，為“G”，始終不變。

同4結(jié)語

本文只述及在實際工作中經(jīng)常使用的1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的手工換算方法，此法是基于同幅1∶1萬地形圖的舊圖幅號或新圖幅號來解決其新、舊圖幅號的換算問題，直接用舊圖幅號換算其相應(yīng)的新圖幅號，或直接用新圖幅號換算其舊圖幅號，而不須該地形圖圖幅的經(jīng)緯度或公里網(wǎng)坐標(biāo)。

文中1∶1萬地形圖新、舊圖幅號彼此間相互換算的關(guān)系也可用于編程，實現(xiàn)計算機(jī)或計算器進(jìn)行自動換算；依照本文解決1∶1萬地形圖新、舊圖幅號相互換算的思路，也可解決我國的其他基本比例尺地形圖直接利用其圖幅號進(jìn)行新、舊圖幅號間的相互換算。

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篇（7）

Thesatellitecommunicationofmobilemeteorologicalradarsystem

DouYiwen(BeijingmeteorologicalBureau,Beijing100089)

Abstract:Inordertotranslatemobileradar'sdatatoserverofBeijingmeteorologicalBureau.Thistextcomparedadvantagesanddisadvantagesofwirelesscommunication'smethod.Theaboveanalysisnaturallyleadsustothesystemofthesatellitecommunicationcreated.Theresultsshows:thesystemcansatisfythecommunicationrequirementofmobileradar.Thesystemhasagoodexampleforcreatingemergencycommunication.

Keywords:Mobileradar;Emergencycommunication;Satellitecommunication

1引言

隨著氣象信息自動采集的不斷發(fā)展,自動采集數(shù)據(jù)越來越成為氣象信息采集的主流。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng),可以進(jìn)行較大范圍降水的定量估測,獲取降水和降水云體的風(fēng)場信息等,在短時災(zāi)害性天氣預(yù)報和應(yīng)急服務(wù)中發(fā)揮巨大的作用,特別是對風(fēng)害和冰雹相伴隨的災(zāi)害性天氣的監(jiān)測和預(yù)警[1]。為了把移動雷達(dá)實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖本┦袣庀缶?通信方式的選擇成為信息采集的重要環(huán)節(jié),目前氣象應(yīng)用通信方式有很多種。如CDMA/GPRS/3G、北斗衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)(WLAN)、專線等,還有下面要討論的基于亞洲衛(wèi)星通信線路。移動雷達(dá)對通信的主要需求是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量可靠;帶寬至少要達(dá)到雙向2Mbps;移動雷達(dá)采集數(shù)據(jù)地點不固定。如何滿足移動雷達(dá)的要求是本系統(tǒng)需要解決的問題。

2通信方案的設(shè)計

2.1氣象信息傳輸通信方式對比分析

目前氣象應(yīng)用通信方式有很多種,如CDMA/GPRS/3G、北斗衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)(WLAN)、專線等。由于天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)量大,要求網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量高,固定地點天氣雷達(dá)的數(shù)據(jù)傳輸一般都是利用專線傳輸。表1是常用無線通信方式傳輸氣象數(shù)據(jù)的對比。無線局域網(wǎng)傳輸距離短,安全性差,一般只能作為數(shù)據(jù)的傳輸中繼;北斗衛(wèi)星是我國自主研制的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),安全性高,用于傳輸字節(jié)少如自動站等的數(shù)據(jù)比較適合;CDMA/GPRS,運行成本低,但是其通信速率要求低,不能滿足雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸要求;3G下行速率理論值是2.8Mbps,實際傳輸效果沒有達(dá)到此值,而且網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與基站覆蓋有很大關(guān)系。天氣雷達(dá)如果地點固定,而且在市內(nèi)或縣城內(nèi),使用專線較好,有充足的時間建立專線的話,應(yīng)用2Mbps專線傳輸雷達(dá)數(shù)據(jù)是一種好的選擇。衛(wèi)星通信作為天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)的備份是一種最佳選擇,因為它的網(wǎng)絡(luò)帶寬、移動性、實時性、開通周期等方面都能滿足要求。

2.2衛(wèi)星通信特點分析

衛(wèi)星通信是以人造通信衛(wèi)星作為中繼的一種微波通信方式。衛(wèi)星通信的優(yōu)點:通信距離遠(yuǎn),建設(shè)成本與通信距離無關(guān);不受地理環(huán)境影響;廣播方式,衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何點可實現(xiàn)通信;通信容量大;可自發(fā)自收。衛(wèi)星通信的缺點:信號極弱(毫微微瓦級),對技術(shù)和設(shè)備的要求較高;時延;多址問題;存在單一故障點;雨衰。

3衛(wèi)星通信的應(yīng)用

綜合考慮雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试?Mbps以上,支持視頻、移動、應(yīng)急等方面的要求,選擇亞洲衛(wèi)星通信是本系統(tǒng)的最佳選擇。本系統(tǒng)采用等效口徑為0.95m的偏饋型橢圓拋物面天線,天線面使用四片碳化纖維面板組成。天線系統(tǒng)工作在Ku頻段。天線控制系統(tǒng)內(nèi)置高性能信標(biāo)接收機(jī),可在5分鐘內(nèi)自動對星,通過對中衛(wèi)一號、亞洲二號、亞洲三號、亞洲四號四個衛(wèi)星兩種極化方式的上百次測試,尋星準(zhǔn)確率100%,配置40W功放時具備傳輸速率大于等于3Mbps,保證傳輸速率大于等于2.048Mbps,完全具備傳輸多路話音、2路視頻圖像、2路數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)能力。圖1就是本系統(tǒng)建立的移動雷達(dá)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以看到移動雷達(dá)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(192.168.3.5/24)或模擬語音經(jīng)過語音網(wǎng)關(guān),通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和IP加速器(192.168.3.3/24),由調(diào)制設(shè)備(192.168.3.2/24)調(diào)制信號傳輸?shù)叫l(wèi)星,再由衛(wèi)星接收站傳送到地面,通過調(diào)制解調(diào)器(192.168.3.10/24)和IP加速器(192.168.3.11/24)指向路由器(192.168.3.1/24,192.168.2.1/24),由路由器轉(zhuǎn)發(fā)到防火墻(192.168.1.1/24),在防火墻上作語音網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)服務(wù)器NAT地址轉(zhuǎn)換。最后在服務(wù)器(192.168.2.254/24)上可以看到雷達(dá)系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù),在電話終端上可以進(jìn)行語音通話。這個網(wǎng)絡(luò)是雙向的,不僅數(shù)據(jù)可以雙向傳輸,而且在北京市氣象局可以監(jiān)控到衛(wèi)星通信系統(tǒng)的狀態(tài)。本系統(tǒng)因為經(jīng)費有限,建立了電話通信模式,并留有視頻接口。

圖1移動雷達(dá)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

4結(jié)論

本系統(tǒng)采用的亞洲衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有一鍵對星功能,天線能夠自動展開/收藏,自動定位、自動捕獲和自動跟蹤衛(wèi)星,5分鐘內(nèi)完成尋星任務(wù)并建立衛(wèi)星通訊鏈路。在傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)安全、天線對星時間、網(wǎng)絡(luò)接口、應(yīng)急通信等方面都能滿足實時雷達(dá)傳輸數(shù)據(jù)的要求。

致謝:國家氣象信息中心網(wǎng)絡(luò)室和視頻與衛(wèi)星室、西安瑞興通信有限公司、北京市人工影響天氣辦公室、北京市氣象信息中心、北京市大氣探測技術(shù)保障中心在系統(tǒng)建設(shè)中給予的大力支持。

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征稿啟事

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篇（8）

一、深基坑支護(hù)的概況

1、深基坑支護(hù)

對于深、淺基坑，目前工程界并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。1967年Terzaghi與Peck建議將6米以上深度的基坑定為深基坑，但實際施工中這種說法并沒有得到廣泛地認(rèn)可。現(xiàn)階段，我國深基坑施工中普遍將超過6米或7米的開挖深度看作是深基坑。基坑支護(hù)是指為確保地下室施工及附近環(huán)境的安全，選用支擋、加固等方式對基坑側(cè)壁與附近環(huán)境加以保護(hù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)主要對側(cè)向壓力進(jìn)行承受，主要包含水土壓力、地面荷載、鄰近建筑物基底壓力及相鄰場地施工荷載等引起的附加壓力，其中水土壓力為支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的主要壓力。傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)計理論主要將基坑附近土體作為荷載，作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的“對立面”，隨后按照圍護(hù)墻位移的狀況，進(jìn)行支護(hù)設(shè)計。

2、土釘墻支護(hù)

作為一種新型支護(hù)方式，主動支護(hù)就是將基坑附近土體自支撐能力進(jìn)行充分發(fā)揮及提升。目前主動支護(hù)主要分為水泥土墻支護(hù)、土釘墻支護(hù)、噴錨支護(hù)、凍結(jié)支護(hù)、拱形支護(hù)等方式，本文主要對基坑主動支護(hù)中的土釘墻支護(hù)進(jìn)行分析與探究。

土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制，在上個世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板，最終實現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi)，通過土釘和土一起完成作業(yè)，進(jìn)而將原位土的強度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度，如地下水位在坑底以上時，必須根據(jù)實際施工要求，進(jìn)行有效排水與截水施工。

二、建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

1、工程概況

本工程由15層住宅樓含局部3層商鋪（裙樓）組成，裙樓外側(cè)邊線范圍內(nèi)設(shè)1層連通式地下室?；娱L55.19m，寬36.10m，開挖深度約為4.9m。結(jié)合本工程的實際施工情況，選用土釘墻基坑支護(hù)的方式進(jìn)行有效施工，應(yīng)遵循一定順序進(jìn)行，如基坑西側(cè)支護(hù)―南側(cè)―東側(cè)。

2、基本工藝

（1）鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè)，其成孔工具為洛陽鉆機(jī)，將其孔徑設(shè)置為80毫米，深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進(jìn)1米，并進(jìn)行傾角地測量，避免偏向等情況的出現(xiàn)。

（2）土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計需求相結(jié)合，進(jìn)行土釘?shù)闹谱?，確保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1.5米進(jìn)行一組土釘?shù)脑O(shè)置，選用搭焊連接的方式進(jìn)行土釘連接，焊縫高度控制在6毫米，把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。

（3）注漿。選用孔底注漿法進(jìn)行土釘墻基坑支護(hù)注漿作業(yè)，其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè)，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止?jié){閥設(shè)置在孔口，選用壓力注漿的方式進(jìn)行施工，確保水泥漿強度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

（4）掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行土釘墻面施工，將其間距定為200毫米，在坡面上通過人工的方式進(jìn)行綁扎鋼筋的作業(yè)；搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右，隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進(jìn)行短段鋼筋的焊接作業(yè)，同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強筋進(jìn)行連接及焊牢。

（5）安裝泄水管。土釘墻基坑支護(hù)的泄水管制作應(yīng)選用用PVC管作為主要材料，泄水管長度必須在450毫米以上，并在管附近進(jìn)行鉆孔作業(yè)，孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個，隨后在管外側(cè)進(jìn)行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米，布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。

（6）復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計厚度。選用噴射混凝土方式進(jìn)行土釘墻施工，其設(shè)計強度必須在C20左右，其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進(jìn)行施工，混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業(yè)，結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后，必須及時進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后，進(jìn)行第二層混凝土再噴射作業(yè)，直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。

三、建筑工程深基坑支護(hù)監(jiān)測

基坑支護(hù)體系隨著開挖深度的不斷增加會出現(xiàn)側(cè)向變位的情況，這種情況在施工中無法避免，基于此，基坑支護(hù)監(jiān)測的關(guān)鍵就在于側(cè)向變位的發(fā)展及控制。通常情況下，體系的破壞都具有相應(yīng)的預(yù)兆性，在基坑支護(hù)監(jiān)測中，施工單位必須做好現(xiàn)場指導(dǎo)工作，利用檢測等方式及時分析、了解支護(hù)體系的受力情況。在監(jiān)測中不僅要做好整個基坑支護(hù)檢測工作，還要充分考慮其附近環(huán)境。這種監(jiān)測方式可以掌握好基坑附近支護(hù)的穩(wěn)定情況，在目前深基坑支護(hù)工程理論與相關(guān)技術(shù)支持下，施工實際情況往往存在或多或少的問題，根據(jù)本工程現(xiàn)場施工的具體情況，其地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，可選用變形監(jiān)測的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè)，這樣可以保證施工的安全性。

選用的監(jiān)測點布置范圍為本工程基坑支護(hù)的邊坡開挖影響范圍，遵循其基坑深度2倍以上的深度進(jìn)行分析，并對監(jiān)測對象的特定范圍進(jìn)行充分考慮。本工程沉降位移監(jiān)測點應(yīng)在基坑邊坡附近每個20米到25米的范圍進(jìn)行設(shè)置，這樣可以為施工的順利進(jìn)行提供強有力的保障。并能對施工后路面損壞形成的原因進(jìn)行分析。在施工前，施工單位必須認(rèn)真調(diào)查路面的實際情況，主要選用拍照等形式對其現(xiàn)狀進(jìn)行分析，隨后形成相應(yīng)文字進(jìn)行歸檔。完成以上監(jiān)測作業(yè)后，對于較大危害部位，可以選用石膏膜設(shè)點的方式進(jìn)行施工，盡可能降低對工程施工的影響，并定期進(jìn)行跟蹤查看。分期分階段將監(jiān)測情況記錄匯報有關(guān)各方。此類監(jiān)測點的設(shè)置將在詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)狀的基礎(chǔ)綜合確定，同時對在施工間出現(xiàn)的開裂，特別重視監(jiān)測，將實際情況向相關(guān)單位及時上報。

四、結(jié)束語

綜上所述，伴隨國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國建筑工程的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，深基坑支護(hù)工程作為建筑工程施工的重要組成部分，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。目前最常見的基坑支護(hù)技術(shù)主要包括兩種：主動支護(hù)與被動支護(hù)，本文根據(jù)具體工程實例進(jìn)行分析，主要選用土釘墻支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工，在施工過程中必須做好基坑支護(hù)監(jiān)測工作，了解其施工要求，規(guī)范施工工藝流程，只有這樣才能有效提升整個建筑工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）23-0048-02

作者簡介：張飛，副教授，研究方向為資源遙感與3S技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)。

隨著全球化進(jìn)程的發(fā)展，世界上各個國家交流的趨勢日益增強，社會對人才所具備的素質(zhì)的需求也越來越高，對國際化人才的需求增多，高等教育的國際化趨勢得到了強化。這種趨勢要求在培養(yǎng)專業(yè)人才的學(xué)科建設(shè)中進(jìn)行專業(yè)化和國際化的改革，實施國際化的教學(xué)方式，通過實施專業(yè)課程的雙語教學(xué)，實現(xiàn)培養(yǎng)既掌握扎實的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識、又通曉國際語言、熟悉國際慣例與規(guī)則的專業(yè)化、國際化人才的目標(biāo)。[1]雙語教學(xué)是指為了實現(xiàn)學(xué)生能夠運用母語和外語理解、掌握專業(yè)知識，并且能夠熟練應(yīng)用并實現(xiàn)專業(yè)技能目的，通過采用兩種語言――母語及第二外語，同步對同一知識進(jìn)行描述的教學(xué)方式。[2]經(jīng)過多年的雙語教學(xué)證明，在我國高校推行專業(yè)課程雙語教學(xué)是可行的，教學(xué)效果也是顯著的。鑒于雙語教學(xué)是我國高校培養(yǎng)高素質(zhì)、國際化人才的有效手段之一，[3]因此教育部在《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中強調(diào)指出：“按照教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的要求，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn)，各個高校要積極推進(jìn)雙語教學(xué)，本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)?！盵4]因此，本文將選擇《遙感地學(xué)分析》課程作為案例，并配合我校精品課程建設(shè)項目，探討開展《遙感地學(xué)分析》課程雙語教學(xué)建設(shè)必要性和內(nèi)容。

一、遙感地學(xué)分析課程雙語教學(xué)的必要性

進(jìn)行《遙感地學(xué)分析》課程的雙語教學(xué)是3S（GIS，GPS，RS）學(xué)科發(fā)展趨勢的必然需求。該課程是地理信息系統(tǒng)和遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課程，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感地學(xué)分析已成為地理信息系統(tǒng)學(xué)科的重要部分。地理信息系統(tǒng)學(xué)科目前呈現(xiàn)出應(yīng)用化、國際化的發(fā)展趨勢，這種趨勢一方面體現(xiàn)在對專業(yè)人才的需求不僅局限在3S領(lǐng)域，其它涉及空間信息的領(lǐng)域，如環(huán)保、林業(yè)等部門，對于具有空間信息處理的人才需求很大；另一方面體現(xiàn)在隨著大量外國公司進(jìn)入中國（如：ESRI公司）和中國公司跨出國門（如：Supermap公司），針對空間信息處理領(lǐng)域既具有專業(yè)技能又有較強專業(yè)外語能力的人才需求強烈，因此推行遙感地學(xué)分析課程的勢在必行；另外，進(jìn)行《遙感地學(xué)分析》課程的雙語教學(xué)也是3S課程教學(xué)改革的要求。課程教學(xué)改革的目標(biāo)是培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)硬、應(yīng)用能力高和動手能力強的高素質(zhì)人才，滿足社會對3S專業(yè)人才的需要。由于現(xiàn)在高校中普遍存在的英語學(xué)習(xí)與專業(yè)理論學(xué)習(xí)脫節(jié)的情況，使得很多學(xué)生雖然通過了CET4、CET6考試，但是在專業(yè)上使用外語的能力差，不能很好理解專業(yè)文獻(xiàn)，不能熟練運用ENVI，ArcGIS，Erdas等專業(yè)軟件，更不能進(jìn)行專業(yè)方面的國際交流溝通，這種狀況對3S課程的教學(xué)改革目標(biāo)的實現(xiàn)是一種危害。為了減輕這種危害，目前很多高校都開展了遙感地學(xué)分析的雙語教學(xué)，這種教學(xué)方式使學(xué)生將專業(yè)知識的提高與外語的應(yīng)用融合起來，以培養(yǎng)具有較高綜合素質(zhì)的人才，適應(yīng)社會的需求。

二、遙感地學(xué)分析雙語教學(xué)課程建設(shè)內(nèi)容

1.雙語教學(xué)的教材與教案建設(shè)

雙語教學(xué)必須根據(jù)課程性質(zhì)靈活選擇使用原版外文教材或自編教材。在使用原版外文教材時，要遵守適用、適合的原則，積極進(jìn)行原版教材本土化探索，自編雙語輔助教材。滿足教學(xué)大綱要求的優(yōu)秀雙語教材是雙語教學(xué)成功的前提。筆者根據(jù)學(xué)校遙感地學(xué)分析課程教學(xué)大綱的要求，在參考國外多種原版遙感教材，如《Satellite Remote Sensing》、《Advances in Land Remote Sensing》、《Remote Sensing：Models and Methods for Image Processing》的基礎(chǔ)上，并結(jié)合其它中英文教材編寫《遙感地學(xué)分析》雙語教學(xué)講義。

2.雙語教學(xué)的師資隊伍建設(shè)

一支結(jié)構(gòu)合理、外語教學(xué)水平較高、教學(xué)效果好的雙語教學(xué)團(tuán)隊是雙語教學(xué)成功的關(guān)鍵。雖然聘請國外專家參與雙語教學(xué)工作可以在一定程度上推動雙語教學(xué)，但是立足于本校，建立一支本土化的教師隊伍才是雙語教學(xué)成功的關(guān)鍵。雙語教師應(yīng)具備較強的英語聽、說、讀、寫、譯能力，能夠流利地運用英語進(jìn)行專業(yè)課程的授課。因此，為了更好地完成雙語教學(xué)任務(wù)，教師應(yīng)經(jīng)常閱讀英文版遙感書籍雜志，特別注意閱讀遙感專業(yè)英語期刊論文，如：《Remote Sensing of Environment》、《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》、《International Journal of Remote Sensing》、《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》等遙感類權(quán)威雜志，同時也要經(jīng)常瀏覽影響力強的遙感類國際網(wǎng)站，如：美國攝影測量與遙感協(xié)會網(wǎng)站和加拿大遙感協(xié)會網(wǎng)站等，這樣可以及時把握遙感發(fā)展動態(tài)，拓寬視野，為講課提供生動的案例。

3.雙語教學(xué)的內(nèi)容建設(shè)

在教學(xué)內(nèi)容的選材方面，需要反映國際上本領(lǐng)域最新的科研成果，緊緊圍繞素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育來組織，力求體現(xiàn)遙感地學(xué)分析的理念，注重基礎(chǔ)知識、基本方法與基本技能的訓(xùn)練?！哆b感地學(xué)分析》著重講述遙感物理基礎(chǔ)（Physical basis of remote sensing）；遙感平臺及特點（Remote sensing platforms and their characteristics）；遙感傳感器及其成像特征（Sensors and imagery characteristics）；遙感數(shù)據(jù)源（Remote sensing data sources）；可見光～反射紅外遙感（Visible-reflection infrared remote sensing）；熱紅外遙感（Thermal infrared remote sensing）；微波遙感（Microwave remote sensing）；遙感圖像目視判讀（Visual Interpretation of remotely sensed imagery）；遙感圖像計算機(jī)分類（Classification of imagery by computer）；定量遙感（Quantitative remote sensing）；土地遙感（Land remote sensing）；植物遙感（Vegetation remote sensing）以及水體遙感（Water remote sensing）。通過對遙感地學(xué)分析課程雙語教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)，使學(xué)生利用中英文對照教材進(jìn)行預(yù)習(xí)，教學(xué)效果將得到大幅度的提高。

4.雙語教學(xué)過程中教學(xué)方法和手段建設(shè)

在教學(xué)方法上，應(yīng)循序漸進(jìn)、因材施教，根據(jù)學(xué)生對知識的理解與掌握程度逐步推進(jìn)。在教學(xué)中，采用“預(yù)習(xí)――授課――復(fù)習(xí)”三段式教學(xué)法，努力營造雙語教學(xué)氛圍，為學(xué)生創(chuàng)造一個良好的雙語教學(xué)環(huán)境。在課堂教學(xué)中，全方位地訓(xùn)練學(xué)生外語思維和應(yīng)用的能力，除了教學(xué)內(nèi)容中的難點與重點增加中文解釋外，教師與學(xué)生互動、作業(yè)等都用英語進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生用英語思考問題、解決問題的能力，鍛煉實際英語應(yīng)用能力。課外，鼓勵學(xué)生積極研讀外文文獻(xiàn)，培養(yǎng)利用外文獲取知識的能力，并建立雙語教學(xué)網(wǎng)站，把它作為一個平臺，將相關(guān)的中英文教案、習(xí)題、實驗指南、最新動態(tài)等放在網(wǎng)頁中，實現(xiàn)資料共享。

5.本科生英語學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

學(xué)生是雙語教學(xué)的主體，是教學(xué)活動的最終歸宿。我國傳統(tǒng)的英語教學(xué)方法重視語法、句法學(xué)習(xí)，忽視聽說訓(xùn)練，忽視英語交流能力的培養(yǎng)。針對這種情況，首先，給學(xué)生布置提前閱讀教材與講義的任務(wù)，使他們預(yù)先熟悉課程內(nèi)容，以便上課時能夠跟得上。另外，布置一些聽說作業(yè)并定期檢查，努力培養(yǎng)學(xué)生使用語言進(jìn)行實際交流的能力。

實施雙語教學(xué)是實現(xiàn)高等教育國際化，培養(yǎng)面向現(xiàn)代化、面向未來的復(fù)合型人才的有效途徑。當(dāng)然，建立一整套規(guī)范完善的雙語教學(xué)模式，從原版教材的引進(jìn)、雙語教師的培養(yǎng)，到教學(xué)方法的更新完善，還有待于教育工作者大膽探索、不斷實踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉勤等.關(guān)于攝影測量與遙感雙語教學(xué)的實踐與思考[J].測繪通報，2006，（2）.