调查测量（共10篇）
调查测量 篇1
1 前言
对于城镇地区而言, 在其土地管理的工作中, 地籍测量工作是不可或缺的重要部分单元。地籍测量主要就是通过合理科学的测量手段对城镇地区的土地进行具体的测量, 对于每一个城镇土地的部分都要进行准确科学的测量。这样就能够针对城镇中的土地位置、面积以及各种属性等实际情况来进行相应的测绘工作。城镇在进行实际测量的过程中, 不但要求进行具体测量的土地工作者具有熟练的基础理论知识和操作技能, 而且还要充分的掌握先进的科学技术控制手段, 因此, 就要求要对土地工作者进行相应的培训, 这样才能够保证测量过程中地基测量数据的精确性。除此之外, 还应该要对数据库的建设工作进行监理。
2 城镇地籍测量的主要内容分析
2.1 对地籍平面的控制测量
在所要进行地籍测量的范围内, 严格的按照国家等级控制点的标准来对土地区域进行控制点的合理性选择, 然后在对地籍平面进行逐级的测量工作。
2.2 对地籍细部的测量工作
这个环节主要就是根据地籍平面上所确定的控制点的位置, 然后对地籍的要素和其相应的附属地物进行位置的测定, 保证万无一失之后, 在图纸上按照相应的比例进行测绘工作。
2.3 对地籍测量的其他内容
接下来主要进行的就是对地籍原图进行绘制, 要保证图纸的科学性和测量的一致性。之后就要进行地籍面积的量算以及汇总统计工作, 在此过程中一定要进行科学的量算和汇总, 保证真实性和准确性。最后再进行成果的验收。值得注意的是, 在对地籍平面进行测量的过程中, 要始终坚持以土地权属作为调查的先导, 并且要根据地籍调查表和宗地的草图进行调查。
3 地籍测量的作业步骤分析
在对城镇土地进行地籍测量的时候, 要充分的结合测量区域已经存在的数据资料, 并且要严格的按照相关的规定, 然后再进行作业流程的设计和制定。具体的作业步骤为: (1) 搜集相关的测量数据资料; (2) 对地籍平面进行布控并并且测设图根的控制点; (3) 进行外业的测量; (4) 对内业的数据进行处理; (5) 对图形进行编辑并且入库; (6) 进入到应用和管理的系统。
4 地籍测量作业的具体实施
4.1 对于控制测量的分析
就目前而言, 我国的国土资源系统正在进行全面的城乡一体化地籍的建设, 并且对于新的土地利用以及更新的情况进行深入的调查, 为了能够使得全省范围内的地籍测量成果获得统一, 就要对进行地籍测量过程中出现的问题进行及时的合理解决, 要控制测量GPS, 并且要在测量区域的周围选择合适的GPS控制点当作进行控制的起点, 在测量区域内进行均匀密度GPS控制点的分布。这样就能够通过对GPS、RTK以及全站仪碎部点进行相应的作业。
4.2 对界址坐标测量的分析
在对界址点和地物点进行具体的测定之前, 较为传统的测定方式就是在首级控制网的控制下, 对一、二及图根导线进行加密。但是随着现代科学技术的发展, 测定方法也变得越来越先进, 目前使用最多的就是GPS快速静态布线的模式, 这种模式具有高效性。如果地籍测量有所变更, 并且原来的控制点受到了较多的破坏, 这是就可以选用GPS快读静态布线模式进行导线的布设, 这里值得注意的是, 观测时间应该超过十五分钟, 在进行布网的过程中要设置足够的起算点, 并且这些起算点要保证是均匀分布。就目前来说, 对界址点进行解析法测量的主要手段就是全站仪极坐标和GPS RTK方法。随着参考站网的不断建立, GPS RTK的方法也越来越普遍的被应用。如果使用GPS RTK这种方法, 因为界址点的测量具有孤立性, 所以要求对每一个界址点进行测量的时候要测量两次, 并且两次测量的坐标值之差要在误差允许的范围内, 才能够采用。对于一般的界址点来说, 为了能够提高其准确性, 通常采用的都是GPS RTK这种方法。这样也能够有效的避免个人因素带来的误差影响。
如果建筑物的层数较高或者建筑物的位置较为隐蔽, 这种情况下RTK接收机的接收条件就会很差, 因此进行测量的状况也没有办法进行固定, 这个时候就应该采用全站仪对界址点和碎部点进行相应的测量。因为全站仪具有自动记录和自动内存管理的特点, 所以就能够对外业的界址点和碎部点的平面坐标进行直接测量, 并且要将测量结果记录到全站仪内, 在进行测量的过程中要进行草图的绘画。全站仪由于其测量的坐标精准度较高, 并且还能够对实际测量数据进行记录以及和计算机之间能够进行快速的数据传输, 所以全站仪也成为了数字测图的主要测量方法。如果对于少部分的界址点或者地物点没有办法直接采用一起进行测量, 那么就可以通过钢尺在图根点或者界址点上进行测量。
对于中小型的宗地而言, 测量地的界址边界上没有障碍物并且对其截至点的选取较为简易。这样的情况下就可以采用钢卷尺直接对其界址边长进行测量, 并且还要对测量地相关的地物和界址点以及界址边界之间的相对距离进行具体的测量, 这样就有助于对宗地进行草图的绘制。
对宗地草图进行绘制的时候, 相对于中小型的宗地而言, 界线内的地物相对较少, 这样就可以采用钢卷尺对地物以及界址点和界址线的相对几何尺寸进行实际的测量, 从而能够准确的对其位置进行确定。但是对于较大型的宗地而言, 就要对宗地的内外进行一定数量图根点的布设, 然后通过全站仪对宗地的碎部点进行相应的测量, 并且要进行宗地草图的绘制。
4.3 对于勘测定界和地籍测绘之间的衔接分析
对建设用地的项目进行具体勘测界定是建设用地进行审批之前的一项重要的环节, 对建设用地项目进行实际勘测界定时, 主要是对其进行土地权属的调查、对土地类型进行实际的测量以及相应的测绘工作。这项工作不但为建设用地进行审批的重要根据, 而且也是对竣工的建设项目进行核查的重要依据。不但这样, 对建设用地进行具体的勘测界定能够保证地籍测绘的准确性。因此要保证勘测界定和地籍测绘进行顺利的衔接, 把勘测界定的结果进行相应的登记并且进行发证, 这样就能够有效的减少工作量, 提高了工作的效率。在对建设用地进行设计的勘测界定工作中, 主要有两种情况, 即对块状用地进行的勘测和对大型线状工程用地进行的勘测。对于块状用地而言, 其建设竣工之后, 主要是最初勘测的单位和相关部门进行竣工的验收工作, 而且要对建设项目的界址范围进行相应的核查, 如果发生了界址的变化, 就要对其进行重新的调查以及界址的设定。对于大型线状的工程用地而言, 在建设项目的前期, 通常都是由原本的测绘单位进行相应的勘测界定工作, 因为大型现状工程的用地线路较长, 因此工作量就会相对较大, 因此对其进行勘测界定的时候一定要严格的按照相关的规定进行。
4.4 对内业数据的处理分析
在对外业的数据进行采集之后, 要根据数据采集的信息进行内业的数据处理工作, 这时候通过长都会采用全站仪相关软件进行处理, 并且将数据处理的结果和计算机进行相应的传输, 而且还要对其储存的格式进行相应的指定。
4.5 对地籍图编辑和地籍管理信息系统的建立分析
(1) 要对内业的相关情况进行具体的检查, 如发现问题要及时的进行修改。 (2) 要对初步的测绘的地籍图进行沈银河, 如发现问题进行修改, 并且对其中的各个细节部分进行细致的检验。检查完毕之后要进行相应的数据入库。
5 结束语
随着城镇土地地籍测量方法的不断革新和改善, 并且和科学技术的结合, 这样有效的促进了城镇土地建设的发展。
参考文献
[1]陆敏.城镇地籍测量中GPS RTK实时动态测量技术的应用探讨[J].中国高新技术企业, 2008, 23 (18) :89～90.
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[3]刘佩顶.数字化测绘技术在城镇地籍测量中的应用[J].硅谷, 2010, 14 (7) :86～87.
[4]陈更生.浅谈地籍测量在城镇地籍测量的构建[J].科学时代, 2013, 7 (14) :93～94.
调查测量 篇2
关键词：地籍测量;地籍变更;土地利用
1 引言
变更地籍调查与测量是指在完成初始地籍调查与测量之后，为适应日常地籍工作的需要，使地籍资料保持现势性而进行的土地及其附着物的权属、位置、数量、质量和土地利用现状的变更调查。
调查测量 篇3
关键词：中职数控专业 《公差测量》课程标准 调查分析
一、前言
我校数控专业作为国家示范性学校重点建设专业，如何为国家培养更多更好的、能够满足生产企业需要的一线人才，课程教学改革仍需要进一步深化。《公差測量》作为数控专业重要的专业基础课，深化改革势在必行，教改项目“中职数控专业《公差测量》一体化教学的研究与实践”获得了2012年度广西中等职业教育教学改革一级立项。制定《公差测量》课程标准是教改项目的重要组成部分，也是项目前期必须做好的工作，而调查研究是制定课程标准必不可少的重要环节，为此，项目组成员按计划于2012年8月至2013年元月进行了调查与研究（以下简称“调研”）。1.调研目的：为制定满足专业职业能力要求、符合现阶段学生基础特点的课程标准提供强有力的依据；2.调研内容：课程教学的知识要求和能力要求及其层次确定；3.调研方法：资料研究、实地考察、座谈会、问卷调查等。
二、调研情况
1.资料研究
根据国家职业标准规定，数控操作职业包括数控车工、数控铣工、数控镗工和加工中心操作工等，每个职业又分为五个等级：初级、中级、高级、技师、高级技师。国家职业标准对各个职业以及各个职业等级提出了详细而又具体的要求，包括职业功能、工作内容、技能要求以及相关知识，《公差测量》课程承担着“精度检验”职业功能的教学任务。中等职业学校数控专业的主要培养对象是中级数控操作工，考虑到中职学生基础参差不齐的特点，还考虑了“初级”和“高级”两个培养层次，为此，我们根据数控车工、数控铣工、数控镗工和加工中心操作工四个工种的初级、中级和高级三个层次对精度检验的技能要求和相关知识进行了整理和归类。
2.调查表的设计
根据我校多年使用的《公差测量》教材以及其它中职学校和高职院校使用的《公差测量》教材，结合数控职业标准要求确定课程调研的具体内容，设计了企业调查表、毕业生调查表、专业教师调查表。调查表的内容包括课程的知识要求和技能要求，知识要求29题，技能要求39题。对于企业问卷，在每题后面给出“初级工”、“中级工”和“高级工”三个选项；对于毕业生问卷，在每题后面给出“必须掌握”、“一般掌握”和“不确定”三个选项；对于专业教师问卷，在每题后面给出“掌握”、“基本掌握”和“了解”三个选项。
3.企业调研
为了使我们的课程教学与企业要求密切联系，我们到长三角、珠三角、环北部湾等地的机械制造企业进行了调研，包括上海宝钢集团宝钢特种材料有限公司、江苏泰州市百达轮业制造有限公司、无锡市锡杉电机制造有限公司、浙江正林机械有限公司、玉柴机器股份有限公司、南宁富士康公司、广东天迪机械工具厂、深圳飞托克实业有限公司、深圳华正昊科技有限公司、深圳嘉瑞集团、柳州江航工贸有限公司、长沙星轮传动设备有限公司等12家大中小型企业。
对企业的调研包括实地考察、访谈、问卷调查三种形式。对于小型企业，主要是到机加工车间实地参观了解，必要时向其生产技术人员咨询；对于玉柴机器股份有限公司和宝钢特种材料有限公司这样的大型企业，因其技术力量雄厚、人力资源丰富，除了生产现场参观了解以外，我们还进行了问卷调查、召开座谈会。
企业调查问卷发出60份，收回46份，回收率77%。
企业问卷调查结果显示，以超过半数为依据，知识要求的29个选项中：选择初级工4项、中级工24项、高级工29项；技能要求的39个选项中：选择初级工9项、中级工27项、高级工38项。
4.毕业学生调研
为了了解我们的课程教学对学生工作的帮助情况，我们给能联系上的毕业生通过电子邮件发去了调查问卷表。因种种原因，毕业生的调查问卷回收率较低，只收回10份。
毕业生问卷调查结果显示，以超过半数为依据，知识要求的29个选项中：选择必须掌握19项、一般掌握3项、不确定7项；技能要求的39个选项中：选择必须掌握26项、一般掌握10项、不确定3项。
5.专业教师调研
课程标准是用来指导教师教学的，专业是一个系统工程，课程之间相互联系、密不可分，因此，课程标准的制定也要广泛听取专业相关教师的意见，我们给数控专业课教师、实习指导教师等发出了10份调查问卷，收回10份，回收率100%。
专业教师问卷调查结果显示，以超过半数为依据，知识要求的29个选项中：选择必须掌握6项、一般掌握8项、了解15项；技能要求的39个选项中：选择必须掌握14项、一般掌握12项、了解13项。
三、调查结果分析
1.从调查结果可以看出，无论是企业人员、毕业学生还是专业教师，虽然各自从事的岗位工作不尽相同，主观答卷难免有差异，但对课程要求的认识大体一致：中职学校的学生应该掌握更多的操作技能。这样的结果符合常理，职业学校培养生产一线的操作工人，掌握操作技能远比掌握课本知识更为重要。
2.根据调查统计结果可以看出，企业对初级工要求不高，因为企业的用工标准一般为中级工，只有极少岗位用到初级工。毕业生对课程要求与教师对课程要求的理解出现了较大的偏差，由此可见，教师必须到生产一线进行深入的调查研究才能教授学生更加切合实际的知识与技能。
3.从企业实地调研可以看出，大型企业生产的产品定型而稳定，专业化生产程度高，人员分工细，零件加工过程主要使用专用检测器具，对一般生产工人的检测技术要求不是很高，而对技术层面的人员要求相对较高；中小型企业的产品不稳定，生产批量不大，生产设备和检测器具以通用型为主，故对生产工人的技术要求较高。
四、几点建议
1.制定符合现阶段学生基础特点的课程标准。虽然中职学校以培养中级工为目标，但是，没有经过中考挑选入学的学生基础相当悬殊，按单一的中级工标准要求学生自然是不切实际，制定初级、中级和高级三个层次的《公差测量》课程标准既能照顾基础差的学生，对基础好的学生也是一种激励，让有能力的学生有一个提升的空间。
2.课程标准的制定既要考虑职业标准的要求，也要考虑企业的实际需要；既要考虑学生职业资格考试，更要考虑学生的就业与发展。
3.课程标准要侧重技能操作，理论知识必须为技能操作服务。采用基于工作过程的一体化教学模式；改变传统的一卷定成绩的考试方式，采用灵活多样的考核方式，理论考试与操作考试相结合。
参考文献：
调查测量 篇4
一、水运工程专业发展与人才需求状况
1.水运行业发展现状与趋势
国内现状:水运的主要优势在于运能大、耗能小、占地少、成本低、污染轻, 在目前我国经济迅速增长、对环境保护与资源的有效利用要求越来越高的社会背景下, 水运已经成为我国主要的运输方式之一, 是绿色交通不可缺少的一部分。“21世纪海上丝绸之路”战略的提出为我国水运基础设施建设注入了新的活力。依靠国家战略, “十二五”至2020年, 我国水运行业将进入建设的黄金期。
湖南省内现状:近年来, 随着《湖南省人民政府关于加快水运业发展的意见》《湖南省内河水运发展规划》相继出台, 将在“十二五”期间给湖南省内河水运的飞速发展带来新的机遇, 水路运输的基础地位将更加巩固, 水运建设发展需求迅速增加。
2.人才培养与需求
根据调研, 目前国内开设水运工程相关专业的大学有河海大学、天津大学、长沙理工大学等, 其面向是港口航道技术研究与工程设计, 与一线施工企业难以对接。而我国开办水运工程及相近专业的院校, 仅湖南交通职业技术学院、青海交通职业技术学院等, 每年面向一线施工企业的水运工程技术专业毕业生在1600人左右。
根据湖南省最新的水运规划建设, 在未来3年的时间内, 湖南省用于水运工程项目建设的资金投入将达到129亿元。而在未来3年, 湖南省水运施工技术人才的需求在4500人以上, 而目前登记的水运工程技术人员不到230人, 其他省份的情况基本相同。以前中交集团承担了国内大部分水运工程施工项目, 人才需求与培养较稳定, 供给基本平衡, 而近年来国内大型交通工程施工企业大都成立了水运工程专项施工的分公司, 导致国内水运专业职业技能型人才的培养满足不了企业需求, 存在较大缺口。
二、水运工程施工岗位与工作任务分析
1.水运专业人员岗位任务综合分析
课题组对从事水运工程项目建设的企业进行问卷调研, 调研结果显示施工企业所需的岗位工作主要有:水运工程施工、水运工程测量、水运工程监理、试验检测工作、内业资料的整理 (14%) 等, 这表明施工企业中技术人员有四分之一从事工程测量的工作, 而其他岗位工作的开展也都需要掌握基本的水运测量知识技能。因此, 水运工程测量在水运工程项目中占据着非常重要的地位。
2.典型工作任务中水运工程测量技能分析
根据调研结果, 水运工程施工主要涵盖航道施工、码头施工、疏浚吹填三个方面, 而疏浚与吹填在航道整治与码头施工都有体现, 因此, 本文主要针对航道施工与码头施工两个工作对象。
航道整治施工、码头施工中具体的工作任务有水运工程测量、建材试验与质量检测、现场施工技术与管理、合同管理与内业资料这四个方面。本文通过对码头施工、航道整治施工工作过程中涉及到水运工程测量的任务进行分解与分析, 得到航道整治、码头施工测量所需的测量知识与技能。 (见表1与表2)
三、水运工程测量所需的专业知识与核心技能
在对典型工作任务中水运工程测量技能分析的基础上, 结合从事码头施工、航道整治施工的一线施工技术员对水运测量的理解与建议, 课题组对水运工程测量所必须具备的专业知识与核心技能进行分析、整理, 得出了水运工程技术专业学生所应掌握的测量专业知识与核心技能。 (见表3)
四、结束语
一线施工企业的人才需求、企业岗位的能力分析是高素质职业技能型人才培养的首要工作, 它涉及每个工作岗位的典型工作任务及工作过程。人才需求分析, 直接影响到职业型技能人才的培养数量, 而岗位核心能力分析, 则直接影响到职业技能型人才的培养质量。
通过对水运工程技术员、测量员、监理员等工作岗位及工作过程的调研与分析, 确定了基于码头施工、航道施工过程的9个高职水运工程测量核心技能以及对应的9个专业知识点, 为高职水运工程测量教学计划的制定与实施以及高职水运工程专业人才培养方案提供了最基础的资料与参考依据。
摘要：主要对高职水运工程技术专业毕业学生岗位测量工作的工作任务进行调研, 分析完成工作任务所具备的专业知识和职业能力, 形成水运测量工作岗位的核心技能, 为高职水运专业学生测量技能的培养提供基础资料。
关键词：高职水运,测量岗位,核心技能
参考文献
调查测量 篇5
本要求适用于地质勘查、物探、化探勘查项目中有关测量部分的设计编写要求。
技术要求：
1．物探、化探勘查中测量工作必须符合地勘行业标准DZ/T0153-95“物化探工程测量规范”的要求。
2．勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、定位测量等地勘工程测量必须要符合专业标准ZBD10001-89《地质矿产勘查测量规范》及其他相应标准的要求。
3．地质勘查项目测量应优先选用“GPS”、“全站仪”、“数字测图系统”、“数字制图系统”等先进设备。
4．提供的最终测绘成果产品必须是数字产品，特殊情况提供模拟产品的必须要报项目办公室批准。
说明：项目实施单位资质要求
1．具有“丙级测绘资格”以上的测绘单位。
调查测量 篇6
1 农村宅基地调查现状
农村宅基地的使用权属于用益物权, 它是我国特有的一项独立权利, 这项权利的主要内容是可以在宅基地上建造房屋以及附属的一些设施, 并有对其进行限制处分、占有和使用的权利, 依法保护农村居民的基本生活需要。通过对一些村户的宅基地调查过程中, 发现了以下的情况:
(1) 已发证未建。很多宅基地在调查的过程中已经领取了有效的土地证书, 但是由于一些不确定的因素房屋一直没有建造, 此种情况必须在调查过程中将数据录入信息库中。
(2) 已建但是没有发证。农村宅基地使用权的证书是宅基地合法使用的有效证件, 但在调查中发现, 很多农户已经建造了房屋但是因为很多政策的原因, 没有及时的颁发土地证书, 或是正在申请办理的过程中。
(3) 一户拥有多套住宅。按照严格的规定农村村民每一户只可拥有一处宅基地, 但是在调查的过程中, 很多农户在建造新房的过程中, 以前旧的房子还没有拆掉, 出现了很多一户多宅的现象[2]。
2 农村宅基地的调查方法
首先, 调查之前的相关准备工作。在农村宅基地的官方网站中将需要用到的表格和文件打印出来, 比如:《XXX村宅基地调查表》、《XXX村已发证农村宅基地表》等等, 并进行开会讨论调查的时间和调查的路线, 安排具体的负责人和测绘单位的专业技术人员投入到农村宅基地的调查工作中去, 并且调查之前召开动员大会, 让工作人员清楚调查的意义和目的, 并不断的去宣扬到每一个工作小组中去, 整理相关在调查中要用到的资料, 以方便调查过程中使用。
其次, 落实现场调查情况的登记工作。由片区的负责人、测绘单位的工作人员和城建局的代表组成调查队伍, 携带必要的仪器设备, 行进挨家挨户的核实登记相关信息, 对于已经发证但是没有建造的情况, 询问具体的原因, 在调查表中记录详实注记好调查的编号, 以便在以后的核实工作中的使用;另外已经发证并且已经建造的情况如实的填写信息即好;有些农户是没有颁发相关的土地证书, 但是房屋已经建造, 在这种情况中要调查清楚权利人的姓名、住址和门牌号, 并字图纸上标注出宅基地的范围, 如果图纸上没有所处范围线, 需要测绘人员的帮助补测地形图, 防止出现纰漏[3]。
最后, 信息数据库的建立工作。将已经登记的信息导入到农村宅基地官方数据中, 按照调查中的具体情况进行分类整理, 其中的旧宗地号、证载土地坐落和土地证号一律按照土地证书的内容如实的录入数据库, 标明审批状态已批、未建、未批、已建等。
3 农村宅基地地籍测量分析
3.1 地籍测量的基本信息分析
按照农村的现实需求和调查的方便, 农村宅基地的地籍图一般多为岛图, 比例常采用1:1000 和1:12000 两种, 经常用到的方法有交会法、极坐标法和截距法等传统的测量方式, 使用到的技术有航空影响数据库、全站仪、超站仪和GPS等, 随着数据化信息技术的发展, 更多智能化的技术不断的引入农村地籍测量中去, 不仅减少了测量的误差而且提高了测量的速度和效率, 由于农村的地形复杂多变, 因此在测量的过程中事先要制定好测量方案, 以防在测量过程中乱了手脚, 严格按照测量规范操作, 实现测量的目的。
3.2 地籍测量方案的设计和施行
首先是测量方案的设计。农村宅基地地籍的测量方案是一项精细的测量技术, 因此在设计方案的过程中要充分的考虑到具体的现实情况, 主要包括的内容有测量中所需要的仪器、项目的工程概况、具体实施的步骤和方法, 其中测量仪器要标注好性能的要求和精度的要求, 并且要有工作人员所必须具备的素质要求及培训的主要内容, 以保证地籍测量工作的有序进行。
其次是不断的引进新的测量技术, 提高测量的精确度。高新技术的发展对地籍的测量工作带来了很大的便利, 不再畏惧复杂的地形地貌, 了解掌握新测量技术不仅能够提高工作效率, 而且还可以减少测量误差, 极大的满足了现代测量要求, 有利于测绘单位整体工作水平的提高。
最后加强地籍测量数据的符合工作, 保障测量的质量。由于先进的仪器设备需要很多调适的程序, 难免在调适的过程中会出现误差和纰漏, 因此要对已经测量好的数据进行必要的复核工作, 使用科学的测量方法, 比如在测量工作开展不方便的情况下, 可以多次测量求得平均值, 也可以通过极限性的方法进行校准。
3.3 指导地籍测量方案的编制
质量控制理论在生产制造业中使用较为广泛, 然而同样也可以在地基测量的编制设计中使用, 通过对地籍重点、要点等众多影响因素的分析, 不断的去强化相关的管理和控制技术, 保证农村地籍测量方案的编制质量, 对于在实行过程中出现的问题要及时的解决处理, 避免以后类似的情况再发生, 不断促进农村地籍测量工作发展和成熟[4]。
4 结束语
综上所述, 宅基地的使用权关系到每一个农民的切身利益, 明确农民的土地产权、对有宅基地使用权的用户进行登记办发证件、建立完善的农村宅基地的地籍信息管理系统, 形成完整规范的图表、数据以及表册资料, 为核发证书、土地的登记注册提供了重要的依据, 将有利于农民土地合法权益的维护。
参考文献
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[3]赵俊杰.关于农村地籍测量方案的具体分析[J].民营科技, 2014, (8) :71.
调查测量 篇7
1 城镇地籍测量和遥感测量技术的概述
1.1 地籍调查测量
城镇地籍测量是由相关的测绘技术人员利用自身储备的测绘知识和测绘仪器来对规划的土地进行精度的测定;能对规划土地的具体分布状况,实现利用的价值,并且能对土地的质量等级进行有效的分析和评定,为城镇的建设管理提供科学有效的数据参考,为国家的土地管理部门提供有效的信息资料。现在城镇的土地管理登记等工作在很大程度上依赖城镇地籍测量工作,并且现在地籍测量逐渐实现了数字化,可以全方位进行土地的解析和归总,为国家的土地管理提供数据化资料信息,逐渐成为我国城镇地籍管理中必不可少的管理形式和手段。
1.2 遥感测量技术概述
遥感测量技术就是利用已经很多国家已经发射的导航定位卫星对地面的景物进行识别的一种先进的综合性技术,其运行主要是利用传感器对远程的物体反射的电磁波信息进行收集和处理,最后成像。遥感测量技术在城镇地籍调查和检测中进行应用的工作原理主要是依据电磁波理论,工作系统的组成包括:遥感平台、遥感器、接受装置、信息传输设备和图像处理设备等。其主要的工作运行的流程是在遥感平台上设置相关的遥感器,用图像处理设备对已经过接收到遥感图像进行处理,得到地面相关物体的性质和状态的数据信息。然后把分析得到的相关数据提供给遥感数据计算技术人员,对遥感图像的数据信息进行判读,并且利用计算机软件和光学仪器进行详细的解析探究,找出地物数据信息的特征,然后对相关的地物进行性质和特征的分析,并对需要进行检查和测量的地籍数据信息进行识别。城镇的地籍检查和测量主要是以权属调查为基础展开的一种测绘工作,最终测量的结果会有一定的法律效果,所以其测量的内容是比较规范和特殊的。在城镇地籍测量工作中,对测量的比例尺和测量结果的精确度要求是比较高的,所以利用先进的遥感测量技术可以保证在地籍测量的过程中,获取测量数据的精确性,并能够准确、及时的分析出城镇土地利用和变化的具体情况,为我国城镇的土地资源管理提供有力的数据保障。
2 遥感测量技术在城镇地籍检查和测量工作中的应用
从现在的情况来看,遥感测量技术在我国的城镇地籍检查和测量工作得到了较好的应用,在很大程度上提高了地籍检查、测量工作的工作质量和工作效率。遥感测量技术在城镇地籍检查和测量工作中的应用主要体现在以下几个方面:
2.1 在外业作业方面的应用
遥感测量技术,逐渐结合了现代先进的科学技术,并且把全球定位系统有效的和数字测图技术结合利用,保证地籍检查、测量的定位高效性和准确性,满足了现代化城镇地籍测量工作的需求,保证地籍测量作业的顺利施展,使相关的测绘技术人员利用遥感测量技术对地籍信息进行科学、系统的检测。并且过去测量工作的复杂性得到了有效的解决。
2.2 在业内编绘方面的应用
遥感测量技术在保证相关测量工作顺利进行的同时,也实现了在编绘工作中与计算机技术的结合。测绘技术人员可以通过对遥感测量技术在地理测量技术中的应用,保证测量结果的精准性,并且实现了最终成稿的准确率很大程度的提高,使得城镇地籍测量工作在我国的城镇土地规划中逐渐实现了规范化。测绘技术人员可以在实际的测量工作中,绘图中的标记内容与计算机软件中的标记进行对比,这样就避免了具体测量工作中测量错误率的减小。在对得到的测量数据进行绘图编制的时候,一定要对每一个数据进行科学核对,在绘制结束后,要进行绘制图细节的检测,才能保证地籍测量工作落实到具体的人民生活实践的需求中,体现遥感测量技术在城镇地籍测量工作中的服务性。
2.3 面积分类统计工作中的应用
遥感测量技术在面积分类统计工作中应用时,要把分幅控制与逐个汇总作为面积分类统计工作的原则。在城镇地籍测量的工作进行环节中面积分类统计是最为复杂的。随着现在科学技术的进步与更新,面积分类的方法和手段也要实现与科学技术相呼应的革新,利用现行先进的计算机技术可以很大程度的提高分类统计结果的精准度。尽管现在城镇的地籍测量工作中可以充分利用遥感测量技术,但是依旧要保证原有的技术控制顺序,因为测量数据的汇总顺序如果被打乱,会使测量结果的精准性不能得以保障。
结束语
综上所述,遥感技术在我国城镇地籍测量工作中的充分应用,可以很大程度的提高测量工作的便捷度,实现卫星定位系统和现代计算机技术的有机结合;可以使外业作业、业内编绘、面积分类统计等工作的相关数据更加精准,为我国的城镇地籍测量工作提供了科学、系统的技术保障。
参考文献
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[3]李卫兵.数字化测图在城镇地籍测量中的应用[J].技术与应用,2015(11).
调查测量 篇8
目前执行海洋调查测量任务的各调查测量船都是单独作业的单点模式,各调查测量船的基本功能是调查采样、数据采集、以及样品和数据的初加工与存储,待舰船返航到岸站处理中心后再将数据加工成信息产品并发布,不能实时与岸站、其他船只或海洋观测手段等进行实时数据传输,存在产品发布周期长、数据更新慢等不足。本系统根据调查测量船测量设备现状和作业模式,分别在监控中心和测量终端搭建硬件平台,研制专用测控软件,并利用北斗系统数据通信功能在监控中心和测量终端之间进行数据传输和指令交互,即将各测量终端采集的测量状态数据按要求实时传送至监控中心,监控中心对接收到的数据进行实时处理和分析,并可根据任务需求向各测量终端下达控制指令,以指导和监控各测量终端的测量过程,从而形成在监控中心集中控制下的多艘测量船同时进行测量的分布式测量作业模式, 达到提高测量数据的质量和测量作业效率的目的。
1 总体方案设计
北斗卫星是我国具有自主知识产权的卫星通信导航定位系统,信号覆盖范围为我国领土及周边地区。北斗卫星系统兼具导航定位、短信息通信、精密授时三大功能,可全天候、全天时提供卫星导航信息和短信息传输服务,可在我国及周边广大地区,为公路交通、铁路运输、海上作业、水文、气象等领域提供定位及数据通信服务。
本系统主要由监控中心、监测终端两部分组成。本方案研制中,继承北斗用户机通用技术,将用户机划分为天线、射频通道、基带数字信号处理、数据处理、电源模块和结构六大单元。同时针对分布式海洋调查测量的具体应用需求,需要研制监测中心的应用软件和嵌入式数据采集仪,对数据采集、分包进行优化处理。系统总体设计如图1所示。
监测中心用于接收各监测终端的数据采集仪所上报的采集数据,并通过上层应用软件对数据进行分类、分析、整理、备份;同时需监控各监测终端的定位、通信等信息,具备通播发送、在电子海图上跟踪所选目标、轨迹回放、点名定位、电子罗盘导航等指挥调度功能。
嵌入式数据采集仪应具备高分辨率彩色屏幕,大字体、高亮度,以方便操作人员对采集数据工作和设备工作状态进行直观观察;同时内嵌WinCE操作系统,具备按键、触摸屏双重输入方式,从而使得操作简单易用。嵌入式数据采集仪与北斗用户机配套使用,采集仪具备多路串口,可同时接驳不同设备进行数据采集工作,采集后的数据通过北斗用户机发送到监测中心。
船舶北斗监测与数据采集要求北斗用户机具有防水、抗腐蚀、抗盐雾强的特点,同时可接驳高精度GPS,将定位结果、航速、航向等采集信息通过北斗链路发送到监测中心。
2 关键技术
2.1 监测中心设计
调查测量监测中心采用北斗一号指挥型用户机,该产品可同时接收3颗北斗卫星6个波束的信号,IC卡拆卸安装简便快捷,具备在电子海图上跟踪所选目标、轨迹回放、点名定位、电子罗盘导航等实用功能,操作界面美观、简单易用。在电池没电的情况下可直接使用交流适配器工作,环境适应能力满足野外环境使用。该产品可选择两种安装方式,如图2所示。
2.1.1 硬件单元
该产品采用“一线通”设计原理,天线与主机之间采用一根同轴电缆连接,使得安装更加可靠、便捷。主机正面具备三星六波束指示灯,便于对用户机系统工作状态进行监测。整机采用1U高度设计,安装拖架后可架设到标准19寸机柜中。
2.1.2 软件单元
PC平台数据采集软件装载到监测中心,实现多个远端设备北斗通信数据接收、处理,实现远端设备的数据采集控制,能够识别和处理远端设备上报的北斗、GPS位置,实现监控指挥终端设备状态等功能。PC平台数据采集软件采用N-TIER分层架构设计,面向对象的软件设计和实现方法。纵向架构层面上,软件系统提供硬件解析层、数据处理层和应用层三大层面。在每个大层面上又包含若干小层面的抽象、影射、实现和封装。采用这种设计最大限度地降低软件的耦合性,具有较高的可靠性、可维护性和可升级性,软件的总体设计图如图3所示。
其中自上而下又可以划分为如下功能模块:
(1) 采集数据处理模块。能够接收远端设备发送的北斗通信报文,实时处理和暂存接收到的采集数据,实时显示报文接收状态,丢失数据采集报文时应自动控制远端设备进行补发,并按照长报文数据交换格式拼接接收到的报文,采集数据正确、完整接收到后通过交互接口存入信息存储模块,用于事后采集数据的分析。
(2) 北斗定位模块。能够接收和处理所有远端设备申请的北斗定位信息,并能通过交互接口存入信息存储模块,以用于后续北斗与GPS数据进行定位精度、使用性和适用性等定位系统应用性分析。
(3) GPS数据模块。能够接收和处理所有远端设备上报的GPS信息,并能通过交互接口存入信息存储模块,以用于后续北斗与GPS数据进行定位精度、使用性和适用性等定位系统应用性分析。
(4) 设备状态模块。显示指挥终端的北斗卡信息,实时监控和显示指挥终端的设备状态。
(5) 数据存储模块。存储和管理北斗定位、GPS定位和采集数据,并可以根据用户需要导出为TXT格式或Excel格式文件。
2.1.3 监测中心的主要功能
(1) 实时接收下属用户所传输的上报数据。
能够实时接收数据采集中心、船舶、车辆、高精度GPS等终端用户所上报的采集数据;自动对上报的采集数据进行分类分析、汇总。
(2) 下属用户位置、短信息监控。
下属用户位置信息可在监测中心软件系统中的电子地图上显示跟踪,进行可视化动态监控;点名定位功能(可以指定所辖下属用户进行定位);可与下属用户进行短信息通信;具备地图漫游和显示、短信管理、轨迹回放等功能。
(3) 信息管理功能。
所有信息均应有相应的自动管理备份功能;具备对所有存储的历史数据进行分类统计和查询功能。
2.2 监测终端嵌入式数据采集仪设计
监测终端的船舶上统一配备北斗一号通信型终端、嵌入式数据采集仪及各种调测设备。北斗一号通信型终端是在保留北斗普通型用户机全部功能的基础上,针对各类无人值守数据采集站的使用特点而开发研制的一体型用户终端。除保留北斗定位、通信等功能外,将主机内部核心单元进行一体化设计,大大缩小了整机体积,同时采用特种外壳对设备进行封装,适用于高盐雾、高湿热等恶劣工作环境。同时,待机功耗进一步降低,以适应长时间工作的需要。嵌入式数据采集仪采用多路串口,可同时接驳多种数据采集设备,内嵌WinCE操作系统,可同时监测接驳设备的工作状态,同时配套北斗一号通信型终端,将采集到的数据转发给监测中心。如图4所示。
2.2.1 硬件单元
嵌入式数据采集仪显示屏采用640×480高分辨率彩色屏幕、大字体、高亮度、操作界面简单易用;支持3路以上串口,内嵌WinCE操作系统,并且具备按键、触摸屏双重输入方式。
北斗一号通信型终端是在保留北斗普通型用户机全部功能的基础上,针对各类无人值守数据采集站的使用特点而开发研制的一体型用户终端。除保留北斗定位、通信等功能外,将主机内部核心单元进行一体化设计,大大缩小了整机体积,同时采用特种外壳对设备进行封装,适用于高盐雾、高湿热等恶劣工作环境。同时,待机功耗进一步降低,以适应长时间工作的需要。
2.2.2 软件单元
嵌入式平台数据采集软件装载到车载或数据采集仪等远端设备上,实现GPS位置上报;实现采集数据的分包处理,并将分好的包自动按照北斗设备的最大处理能力上报到指挥终端;实现北斗定位;实时检测和显示北斗设备状态。嵌入式平台数据采集软件采用Windows CE嵌入式操作系统,界面操作应直观、友好。
嵌入式平台数据采集软件采用面向对象的软件设计和实现方法。从纵向上划分为串口数据处理与解析层,数据处理层和应用层三个层次,每个层次含有若干个小的子模块,软件的总体设计图如图5所示。
各子功能模块的说明如下:
(1) 串口驱动模块。接收GPS接收机和采集器的数据,采用冗余性设计实现错误数据的剔除,具有并发数据处理能力。
(2) 采集数据处理。接收采集器的采集数据,按照长报文数据传输格式和北斗终端的通信等级自动分包采集数据,按照北斗终端的最高传输频度发送指挥终端,接收指挥终端的长报文控制指令,自动根据北斗设备状态重发、补发采集数据包;接收指挥终端的采集数据控制指令,实现上报指挥终端号码更改、设定采集数据上报方式和频度等采集控制。
(3) GPS数据处理。处理串口驱动模块提交的GPS数据,按照GPS数据传输格式打包GPS定位数据,符合北斗终端的服务频度的情况下发送GPS数据。
(4) 设备状态模块。显示北斗终端的用户卡信息,实时监控和显示北斗终端的设备状态。
(5) 信息存储。实现大容量采集数据的实时存储,以便于事后采集信息处理。
2.2.3 嵌入式数据采集仪主要功能
(1) 数据采集。
采集气象站、高精度GPS等数据,通过北斗链路转发到海洋环境监测中心;具备显示屏和按键,可监控所连接设备的工作状态并可以对北斗设备进行操作控制;可实时显示北斗设备工作状态;可实时显示数据采集、传输工作状态。
(2) 北斗基本功能。
具备定位、短信息通信功能;具备地图漫游和显示、短信管理、轨迹回放等功能。
(3) 信息管理功能。
所有信息均应有相应的自动管理备份功能;具备对所有存储的历史数据进行分类统计和查询功能。
3 结 语
该系统初步实现了监测中心、监测终端的各项功能,但由于目前“北斗”每次通信长度受限制,对于海量数据利用“北斗”进行传输,完全实现各种测量数据的实时传输,还有待于“北斗”导航系统的进一步发展,以进一步完善该分布式海洋调查测量系统。
参考文献
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调查测量 篇9
随着我国城镇化建设的发展, 城镇地籍的调查工作开始全面开展。为了推动调查的开展, 数字化的测绘技术迅速推广开来。这种数字化的地籍测量技术是利用接收器、全站仪、成图软件对城镇的面积进行测量, 并对数据进行处理生成图片, 由于方便且准确度高所以深受工作者的喜爱。
1 数字化城镇地籍测量的现状与具体内容
当前的地籍测量具有不能重复建立的特点, 城镇地籍测量对精度的要求非常高, 所以要求队伍组织调动具有积极性, 分工协作完成时要清楚的认识工程的大小, 要了解任务工程, 要了解测量人员的整体素质, 最好是对测量人员进行培训, 在信息化不断扩大的过程中, 全面展开地籍测量具有法律意义, 具有非常强的实用功能, 由于土地经常变化, 所以要有更新意识, 要适应土地规范的要求, 要充分表达人与社会之间的关系。评定结果的精度要可靠, 目前有很多不同的方法可以对地籍进行测量, 但是数字化测量无疑是最先进的[1]。
数字化地籍测量是利用一定的仪器为建设城镇地籍管理技术提供依据的一项技术。它主要是测量土地的各种信息, 包括经济价值、用途、位置、面积等等, 并把这些录入到城镇地籍管理的数据库中。主要内容有地籍首控测量与根控测量、地籍图与宗地图、图幅结合表与控制点网图等等。它所利用的仪器有GPS全站仪、自动化成图软件等。数字化地籍测量的优点是:自动化程度高、精度高、整体性强。它有七个应用方向, 分别是:第一, 使地籍图的更便于修补、变更;第二, 可以提供地理信息基础数据;第三, 服务与经济;第四, 保护产权;第五, 规划土地利用;第六, 服务于政府的决策;第七, 为社会管理提供服务[2]。
2 数字化地籍测量的步骤
数字化地籍测量的第一步就是平面控制测量, 包括首级控制测量与图根控制测量。首级控制测量首先要选点, 在10到20平方公里的面积里要布设两级导线控制网, 并通过全球定位系统对控制点进行加密, 将导线坐标作为起算数据。要有足够并且均匀分布的控制网来保证精度, 选择在合适的区域作为监测点, 要保证通视, 测量点不能选择在隐蔽的地方, 要远离功率大的无限发射源与高压设备。在外业实施时, 要通过GPS的静态模式进行作业, 观测均匀分布的四颗卫星, 并按照相同的时间逐段观测, 要避免有障碍物的遮挡与吸收。当外界的条件全部符合规定时, 就可以进行观测了。在数据处理时要使用测量软件根据定位系统的基线进行平差计算得到误差指标。第二步是进行界址点的测量, 如果界址点容易测量, 可以直接采用极坐标或者角度交汇法进行测量计算。如果测量精度要求较高、界址点较隐蔽, 就要使用到激光测距仪进行测量, 根据边界的距离通过距离交会法与内插计算得出最终数据。第三步是确定地籍图测绘内容, 测绘的内容主要是有地籍的宗地, 要对地籍资料进行检测界址点与属性的分析, 如果最后得出的结果大于一分米就要进行重新测量与编绘。如果一个宗地没有地籍资料, 就要对这个地方进行调查并编绘地籍图与房地平面图。最后将采集的数据输入到数据库中, 利用软件将信息绘出来, 并标注宗地的各种编号, 生成地籍图。最后一步是计算内业面积, 在外业数据采集完之后, 通过计算机对测量的数据进行处理并生成图表数据, 根据测量的界址点对宗地的面积进行提取, 并将属性信息录入, 生成平面图[3]。
3 数字化地籍测量的具体应用
数字化地籍测量的应用比传统的测绘增添了许多优点, 在使用传统的仪器时, 测量的周期非常长, 测量的精度没有保障, 工作强度过大。而数字化测绘全然没有这些弊端, 它具有自动化、精度化、整体化的特点。它的使用缩短了成图周期, 加快了测量速度, 打破了逐级控制的原则。它所要求的控制网布置简化、控制点数量比之前少了很多, 碎部精度高。它没有图幅边界的顾虑, 还可以提高测量的精确程度。
进行数字化的地籍测量, 首先要建立加密网进行控制, 之后要施测界址点编制宗地图, 根据地籍表填写界址点成果表, 进行土地分类面积的统计, 很据可利用的资料对二级控制网进行勘察根据保存完好的比例尺地图建立城建坐标, 并将其用于工作底图。作业的依据是《地籍图图式》、《地籍测绘规范》、《全球定位系统测量规范》、《工程测量规范》与《城市测量规范》。它的内容包括各级行政界线面积与用途, 界址点街道名称与门牌号, 建筑物的层数及编号, 有界址意义的建筑, 道路通过的主要桥与公共绿地, 河流沟渠与池塘, 独立建筑物与塔位高压线, 行政界线等。在编辑房地平面图时首先要绘出界址与房屋, 然后标注地籍号与编号等, 在编辑地籍图时要在野外采集后进行数字化操作从而形成图片。在计算宗地面积时将宗地名称、所在地单位性质、所在地土地来源、建筑年代、宗地四至、土地坐落位置、建筑面积、土地证号、土地用途、房产证号、建筑占地、建筑物结构、宗地面积、共用宗地分摊信息等;最后提取界址点坐标成果表、房地平面图录入到计算机中。在进行面积分类的统计时, 要根据行政界线来计算面积。
4 结束语
随着科技的发展, 信息技术也较快发展起来, 计算机的发展使数字化得到极大普及, 数字化的测绘仪器越发起到了关键性的作用。这些仪器的使用不仅节约了人力物力资源, 还提高了测量的精准程度。地籍管理是土地管理的核心, 土地是固定的, 所以与之相关的信息都具有空间的特征, 数字化地籍测量是一种有效的途径, 要通过界址点的要求确定地籍测量的仪器与方法。数字化地籍测量在测量中具有很重要的作用, 在应用中极具现实意义。
参考文献
[1]王志.RTK技术与数字测图在城镇地籍测量中的应用初探——以黑龙江省二九零农场为例[A]中国土地学会、中国土地勘测规划院、国土资源部土地利用重点实验室, 2005:4.
[2]徐建英.GPS-RTK与全站仪在城镇地籍测量中的应用[J].黑龙江生态工程职业学院学报, 2015, 03:26-27.
调查测量 篇10
关键词：GPRS,无线数据传输,远程监控,TCP/IP协议
0 引 言
目前沿岸地带的应急机动调查测量,一般是利用临时租用的民船来执行任务。但由于受到远程数据传输手段和船只所携带调查测量设备功能的制约,测量数据只有在完成航次任务返航后,才能将数据带回到岸站中心进行处理和评估,导致测量数据质量评估滞后,使得测量数据的精度、密度、成功率、有效率、覆盖范围等主要技术指标都难以一次达到要求,补充测量时有发生,无法满足应急机动测量的需求。
本文根据目前海洋调查测量技术、嵌入式技术和无线通信技术的发展现状及沿岸海域地域特点,为满足机动海洋调查测量的需求,结合海洋机动调查测量的仪器设备、技术手段、数据采集类型等因素,利用信号覆盖范围能满足沿岸测量需求的GPRS无线通信技术,设计了沿岸海洋机动调查测量数据传输系统,实现岸站或母船的监控中心对一个或多个机动测量船的遥测遥控。
1 数据传输系统结构
本系统主要由监控中心、监测终端和无线通信数据链组成。监测终端从调查测量数据中选取能够代表当前测量状态的信息,收集当前调查测量船的航行状态,并对采集到的信息进行压缩编码,利用无线通信数据链将其发送到监控中心,监控中心对接收的机动调查测量船的航行状态、关键调测数据等信息进行处理,随时对调查测量船进行远程遥控。其构成如图1所示。
1.1 GPRS技术简述
GPRS是通用分组无线业务的简称,该技术建立在GSM网络的基础上,被称为2.5代移动通信技术,它将无线通信与Internet紧密结合。GPRS作为一种先进的、全新的无线网络承载手段,具有独特优势:
(1) GPRS引入分组交换的传输方式,使用者只有在发送或接收数据期间才占用资源,按实际通信的数据流量为计费标准,是一种面向使用的计费,计费方式更加科学合理,大幅降低使用成本。
(2) GPRS可提供115 Kb/s传输速率(最高值为171.2 Kb/s),明显高于其他方式。
(3) GPRS提供快速及时的联接,接入时间小于1 s,大幅提高数据收集及监控效率。而且激活GPRS应用后,将永远保持在线,类似于一种无线专线网络。用户只在发送信息时才申请无线资源,其他时间保持激活状态,发送信息的时候无需重新连接。IP数据包通过分组交换技术被分成若干片段,通过不同的路由以存储转发的方式传送到目的端,再组成完整的数据。根据移动的网络状况,每数据包传输时间在1 s左右,并可连续发送,从而保证实时传输的可靠性。
(4) GPRS支持Internet上最广泛使用的IP协议和x.25协议,提供了一个完备的基于TCP/IP协议的通信解决方案。
GPRS作为一种高速、高效、经济的无线系统,具有网络覆盖范围广、数据带宽宽、适应性强、计价按数据流量计算、实时在线的优点,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大量数据传输,完全满足多点机动测量数据采集及监控的双向数据信息传输,为机动测量数据采集传输及监控提供了一种新的数据传输通信方式。
1.2 监测终端模块
监测终端通过RS 232串口从机动调查测量船中接收数据,然后进行分析、处理,将数据打成IP包,通过GPRS模块接入GPRS网络,再通过各种网关和路由将数据发送到监控中心。GPRS网络用GGSN接入因特网,GGSN提供了GPRS网络和因特网直接的无缝连接,所以远程传输终端和数据中心的数据传输是透明的。
1.3 监控中心模块
监控中心是整个数据传输系统的通信核心,主要功能是接收和处理监测终端发送来的数据,并对监测终端进行结果反馈,实现数据的双向传输,包括服务器端的数据网络传输和数据库的管理等,同时对整个网络状况进行管理。
在实现监控中心和监测终端通信时,监控中心采用TCP/IP协议和一台接入因特网的PC机来进行数据的接收、处理及对终端的管理。GPRS DTU一开机就自动附着到GPRS网络上,并与监控中心建立通信链路,随时收发用户数据设备的数据。GPRS网络采用分组交换方式,针对GPRS的网络特点,采用终端主动发送数据的方式,数据传输效率更高。
1.4 系统功能特点
(1) 数据传输的效率。
系统采用TCP协议传输数据,正确率可达99.9% ,采用UDP协议正确率在85% 左右。
(2) 数据传输的实时性。
根据目前移动GPRS网络状况,一个包长为200 B及以下的数据包需要传送约2 s,200～1 000 B长的数据包大约要3～5 s。数据的发送采用网络信道,数据的接收端则走专线方式,这种方式下表现的结果非常稳定和可靠,时延非常小(1～3 s)。
(3) 数据传输的稳定性。
GPRS模块采用了功能强大的CPU和充足的存储空间,内置操作系统,分别为发送和接收提供不同的进程,保证了数据传输的稳定。
(4) 数据传输的安全性。
除了GPRS网络和无线数据网络本身的安全保障外,GPRS网络接入采用专用VPN连接,可以大大提高数据传输的安全性。
(5) 系统的经济性。
采用GPRS技术,组网简单。系统采用公网VPN (CMNET)接入因特网,组网方式灵活,节省人力资源。
2 系统软硬件设计
2.1 软件部分
首先需制定合理规范的数据通信传输格式,实现数据标准化共享。需要制订的数据格式主要有:单片机对数据处理后存储、加密格式及压缩后通过串口进入GPRS模块的数据格式;打包传输格式;数据处理终端对采集设备控制命令(如加密观测的设置及解除、回补发送)格式,采集端对命令的应答格式;数据存储格式等。软件系统具有如下功能:采集端应用模块对数据的采集、处理、存储、发送;GPRS模块对应用模块发送数据格式的识别、打包发送及对下传指令的识别执行;数据中心IP地址和端口设置,上网指令,数据接收、存储和管理;状态检测及对采集端设备发送控制指令。图2为系统软件流程图。
单片机通信控制单元是数据采集、传输子系统的核心部分,它通过AT指令实现对短信收发模块的控制,把数据以短消息的形式送至远程监控中心,并通过接收到的控制字符采取相应的控制动作。为了实现短消息的收发和系统的控制与管理,可通过设定特征字符的方法实现通信控制模块和短信收发模块之间的数据传输。通信控制模块通过串行口与GSM模块进行数据传输。开机后单片机初始化,通过串口向通信模块发送AT命令,对其进行正确配置。此模块工作时,如果接收到GSM模块传送的数据,便进入串口中断服务程序。在中断服务程序中,对接收到的数据进行检测,如果检测到某一特征字符便调用相应的子程序。单片机部分程序如下所示:
2.2 硬件部分
硬件部分主要是GPRS通信接口电路的设计,GPRS通信接口电路原理图如图3所示。
GPRS通信接口电路主要由三部分组成:电平转换电路、单片机控制电路和GPRS通信模块电路。电平转换电路实现将输入电平转换为各功能模块所需电平。单片机控制电路主要完成控制电压转换,与GPRS通信模块和采集电路进行异步串行通信等任务。无线通信模块的功能是接收和发送各种指令。单片机接收采集电路指令,控制GPRS发送数据,GPRS通信模块将包括数据信息在内的GPRS分组和专用APN信息经基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN),SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信,GGSN对分组数据进行相应的处理,再经Internet路由至监控中心,同时,来自监控中心的命令,由GGSN接收,再转发到SGSN,继而传送到GPRS通信模块,由单片机向底层采集电路发送控制指令,完成校时、状态监测、提取数据等任务。
控制模块电路是整个系统的核心,因此控制芯片的选择尤为重要,选型时,既要考虑到芯片的功耗,又要满足所需的功能,设计中采用Atmel公司研制的ATmega128L微控制器,它采用低功耗CMOS工艺生产,基于RISC结构,具有片内128 KB的程序存储器(FLASH)、4 KB的SRAM和4 KB的E2PROM,2个8位和2个16位硬件定时/计数器,JTAG、SPI等接口,而且它可以在多种不同模式下工作,除了正常操作模式外,还具有六种不同等级的低能耗操作模式,掉电时电流小于25 μA,2个异步通信串行口实现分别与通信模块和采集电路功能,完全满足设计需要。
无线通信模块选择Siemens公司的MC55模块,此模块被誉为当今世界上最具价值、尺寸最小的三频GSM/GPRS模块,除具有普通的GSM模块的通话、短信、电话簿管理、CSD(电路交换数据)传输等功能和无线MODEM的GPRS连接功能外,内置完整的TCP/IP协议栈,不仅支持SOCKET连接下的TCP/UDP数据传输,还支持HTTP,FTP,SMTP,POP3等上层应用协议。图4为MC55模块原理框图。
由于通信模块工作电压典型值为4.2 V,而单片机工作电压典型值为5 V,因此需要将5 V电压转换为4.2 V。在电路设计中,选用MICREL公司的MIC29302BU芯片。此芯片具有高电流,高精度,快速的瞬态响应等特点,同时对过流、输入极反向、反插引脚,高温状态具有保护功能。转换电路的外部结构简单,只要几个电阻和电容就可以输出稳定的电压值。电路图如图5所示。
GPRS通信模块启动电路由开漏极三极管和上电复位电路组成。模块上电10 ms后(电源电压须大于3 V),为使之正常工作,必须在IGT引脚加时长至少为100 ms的低电平信号,且该信号下降沿时间小于1 ms。启动后,IGT的信号应保持高电平。在设计中,利用单片机的I/O引脚实现对IGT引脚的控制。
通信模块串口的工作电压并不满足TTL电平标准,高电平仅为2.65 V,因此需要在串口信号的TXD和RXD的两个引脚上,利用三极管进行电压调节,将单片机串口输出的TTL电平信号调整到通信模块串口电压。单片机与MC55串行通信电路如图6所示。
3 结 语
本文只是探究了远程数据传输的终端和监控中心的设计,对数据采集部分没有涉及。在后期的研究中,可以对数据采集部分进行设计,同时可以考虑对传输数据进行加密,避免网络安全隐患,还可以采用Web技术进行远程数据的传输等等。
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