工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研制與開發(fā)

劉亮亮

摘 要：在科學技術的推動下，先進的工程測量設備不斷被運用到工程測量工作中，極大程度上推動我國測繪工作的開展。測量數(shù)據(jù)處理在工程測量與大地測量中占據(jù)重要作用，為此，本文將針對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行研究與探討，分析工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的應用價值與意義。

關鍵詞：工程測量數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng) 研究與開放

中圖分類號：P258 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）06-0-01

隨著社會的不斷發(fā)展，地質工程對測量數(shù)據(jù)處理提出更高、更新的要求與標準，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)處理的自動化、一體化與現(xiàn)代化，是工程測量數(shù)據(jù)處理工作的必然發(fā)展方向。

一、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的關鍵技術

1.近似坐標解算

工程測量數(shù)據(jù)處理工作中，控制網(wǎng)平差時應運用附加條件對其進行計算，根據(jù)特定點的近似坐標確定平差的誤差方程式，并對測量數(shù)據(jù)實施自動化處理。判斷近似坐標時，應通過精度評定與平差計算，從而計算出待定點的近似坐標。

2.網(wǎng)平差設計

測量數(shù)據(jù)處理的核心是平差，應確保處理過程具有足夠的清晰度，確保工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有擴展性。工程測量數(shù)據(jù)量加大，需要通過間接平差計算方法，根據(jù)平差的性質從中選擇出一個獨立的量作為應用參數(shù)，使每一個觀測量平差值代表相應的參數(shù)函數(shù)，如果參數(shù)函數(shù)屬于非線性函數(shù)，需要先對其進行線性化，然后列出相應的誤差方程；法方程是由自由項、誤差方程系數(shù)共同組成，參數(shù)的個數(shù)直接決定著法方程的個數(shù)；通過計算法方程，從中推算出相應的參數(shù)；通過計算誤差方程，從中求解出觀測量的平差值。通過對網(wǎng)平差進行分步計算，得出水準網(wǎng)平差、平面網(wǎng)平差以及GPS網(wǎng)平差。

二、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開發(fā)工具與技術

1.面向對象的分析與設計

軟件系統(tǒng)項目具有復雜性，需要根據(jù)軟件的功能與構成，將復雜的問題分解成多個易于管理與控制的小模塊。從面向對象的角度分析，分析與設計主要是發(fā)現(xiàn)問題中的主要對象，按照用戶對事物的認知與理解，處理好對象的內部結構與外部關系，構建一套具有準確性與簡潔性的軟件系統(tǒng)對象模型。對問題進行分析時，還應根據(jù)事物的實際特征、交會方式以及事物之間的聯(lián)系，對其進行深入研究與探討；設計面向對象時，應將邏輯對象作為面向對象程序的設計原因，根據(jù)對象屬性，設計出相應的內部構建。

2.建模語言的統(tǒng)一

UML是構造軟件系統(tǒng)制品，具有描述性與可視化的應用語言，是一種表示法的系統(tǒng)，更是一種建模語言。從UML圖擁有用例圖、類圖、協(xié)作圖、時序圖、狀態(tài)圖、活動圖六種類型，從工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建模中的實際應用來看，該系統(tǒng)主要運用用例圖與類圖兩種形式。其中“用例圖”，是系統(tǒng)需求通過借助不同的用例描述語言，將用例作為事務序列，確保每一個事務均是從系統(tǒng)外部所調用出來的，使外部事務與內部對象協(xié)調統(tǒng)一、相互協(xié)作，圍繞對象和系統(tǒng)創(chuàng)造出二者之間的關聯(lián)體系；“類圖”是工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時的結構形態(tài)，是“類”以及“類”之間關系的集合。

三、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體設計

1.開發(fā)目標

開發(fā)測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)庫技術以及計算機技術作為研發(fā)基礎，使數(shù)據(jù)庫與計算機能夠為工程施工網(wǎng)平差進行控制與計算等服務，使系統(tǒng)具有可靠性、實用性、先進性、便捷性、擴展性以及友好性。通過運用先進的計算機軟件技術與硬件技術，對工程中所設計的各類控制網(wǎng)進行智能管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、預處理、分析等功能的一體化，根據(jù)實際情況選擇與之相匹配的網(wǎng)平差控制方式，并對網(wǎng)平差結構實施可視化輸出工作與管理工作。

2.設計要求

對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行設計時，應根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)目標，結合網(wǎng)差控制系統(tǒng)的實際情況，完善工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能，處理系統(tǒng)操作方便，提高數(shù)據(jù)處理結果的可靠性，使整個系統(tǒng)具有較高的容錯性、適用性、兼容性與可擴充性。首先，工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應科學的對工程實踐中所涉及的三維網(wǎng)、平面網(wǎng)、高程網(wǎng)進行優(yōu)化設計、審核外業(yè)成果、計算平差，并運用多種方法實現(xiàn)對平差計算結果的輸出和管理；其次，工程測量需要將高斯轉換、放樣計算、坐標換算、換代計算等常用的計算方式以子系統(tǒng)或者是模塊的形式融入到工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，提高工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的通用性與實用性；其三，根據(jù)測量數(shù)據(jù)處理的功能、流程、習慣，對測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設計輸入模塊、處理模塊、輸出模塊、查詢模塊、附加模塊進行科學設計，使每一個模塊均能夠充分發(fā)揮各自作用，為工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供服務，提高系統(tǒng)的適用性與協(xié)調性；其四，設計工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)時，應充分意識到用戶在實際使用過程會出現(xiàn)輸入錯誤的情況，需要保證系統(tǒng)能夠對用戶所輸入的數(shù)據(jù)做出準確的判別，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與容錯性；其五，為保證工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠與時俱進、開拓創(chuàng)新，需要定期對系統(tǒng)進行升級與拓展，及時添加應用系統(tǒng)、功能模塊、網(wǎng)絡寬帶、支配設備等功能，推動工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究工作的開展。

四、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸入輸出模塊設計

工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)應具備生成文本文件、表格功能，確保所生成的平差結構符合標準文件輸入要求。從工程測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)設計的實際情況來看，該系統(tǒng)具有輸出Excel、CAD等文件，并運用ole技術對Excel、CAD進行操作。

五、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢管理模塊設計

1.數(shù)據(jù)儲存

應確保工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有延展性與擴充性，為查詢數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)提供方便，應在腳本中添加常用的更新操作，對信息進行查詢與控制，及時對系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)進行更新，并添加各項更改期數(shù)。工程測量數(shù)據(jù)儲存工作需要依靠流控與SQL語句書寫完成，通過對數(shù)據(jù)的編譯與優(yōu)化，然后將數(shù)據(jù)轉移到數(shù)據(jù)庫服務器中，對其進行儲存。使用應用程序時，通過搜索、查找即可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的隨時調動；運行儲存之前，通過運用句法、語法對數(shù)據(jù)庫的內容進行分析，對執(zhí)行方案進行優(yōu)化。

2.平差模塊設計

對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的平差模塊進行設計時，是系統(tǒng)設計工作中的一項難點，通過運用誤差方程技術、近似坐標計算實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的計算與儲存。從工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的實際應用來看，平差模塊呈現(xiàn)獨立分離狀態(tài)，構建動態(tài)鏈接庫。隨著工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的不斷更新，為平方差計算工作提供便利。

總結

對工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行研發(fā)，需要從關鍵技術處理、系統(tǒng)開發(fā)工具、總體設計、模塊設計等多方面入手，確保所研制工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)符合實際要求與需要。

參考文獻

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