数字化测量技术讲解
数字化测量技术概述
6.1 概述
• 如前所述，利用各种传感器可将各种非电量，例如温度、 压力、流量、物位、质量、力、振动、位移、加速度、冲 击、转矩以及各种状态量和成分量等转换成便于远传、放 大和处理的电量（如电流、电压、频率及阻抗等）。电信 号经过滤波、放大和处理后，可用传统的指针式仪表或数 字仪表来指示或显示。后者较前者具有测量精度高、灵敏 度高、速度快、读数客观、测量自动化、易于与微机系统 组成自动测试系统等一系列优点。
第6章 数字化测量技术
第6章 数字化测量技术
6.1 概述 6Βιβλιοθήκη 2 有源滤波器的设计 6.3 模拟信号放大技术 6.4 集成模拟多路开关 6.5 集成采样、保持（S-H）器 6.6 系统误差校正技术 6.7 量程自动切换与标度变换 6.8 A/D转换原理、器件及应用 6.9 D/A转换原理及常用器件的应用 6.10 LED和LCD显示技术 6.11 频率、时间和相位的测量 6.12 数学多用表的原理
数字化测绘技术的优势与操作流程
数字化测绘技术的优势与操作流程现代科技的快速发展，为各个行业带来了许多便利与创新。
测绘领域也不例外，数字化测绘技术的出现使得测绘工作更加高效、精确、可靠。
本文将探讨数字化测绘技术的优势以及其操作流程。
一、数字化测绘技术的优势1.高精度：数字化测绘技术利用雷达、卫星导航系统等高精度设备，可以实现对地球表面的准确测量和定位。
相比传统测绘方法，数字化测绘技术测量结果更加精准，误差更小，适用于各种高精度测绘工作。
2.高效性：传统测绘方法需要耗时耗力地进行地面实地测量，而数字化测绘技术可以通过卫星遥感、无人机航拍等方式快速获取大量准确的地理信息数据。
这种高效性大大提高了工作效率，节省了测绘人员的时间和精力。
3.可视化：数字化测绘技术可以将复杂的地理信息数据转化为直观的图像或模型，使得测绘结果更加直观、易于理解。
这种可视化的特点方便了用户对地理信息数据的分析和利用，并且提高了数据传达的效果。
4.可靠性：数字化测绘技术在测绘数据采集、处理和存储过程中具有较高的数据精度和可靠性。
通过数字化存储和备份，测绘数据能够长时间保留且不易丢失，提供了有力的支持和保证。
二、数字化测绘技术的操作流程1.测量规划：在进行数字化测绘工作之前，需要制定详细的测量规划，包括测量范围、采集频率和设备选择等。
针对不同的测绘任务，选择合适的数字化测绘设备和测量方法。
2.数据采集：数字化测绘技术主要依靠遥感技术和卫星定位系统进行数据采集。
通过卫星遥感和无人机航拍获取大范围的地理信息数据，采集传感器等设备获取细致的地物数据，同时记录定位信息。
3.数据处理：数据处理是数字化测绘的核心环节。
首先进行数据预处理，包括数据校正、去噪和配准等。
接下来进行数据点的提取和特征提取，利用算法对数据进行筛选和分类，生成数字地图、数字模型等。
4.数据分析与应用：通过对处理后的数据进行分析和应用，可以获取各种有用的地理信息，如地形分析、地貌演化分析、土地利用变化分析等。
工程测量中的数字化技术探析
工程测量中的数字化技术探析摘要近年来，随着我国经济发展的速度不断加快，以及各种先进技术设备的投入应用，从而带动各行各业的进步。
各种新技术、新设备也得到了十分广泛而实际的应用，尤其是工程测量中数字化技术的应用在工程建设中发挥了更加重要的作用。
数字化测量技术以其自身的独特优势给测量工作带来了更多的便捷，提高了其准确性。
本文针对目前存在的工程测量中的数字化技术进行了阐述和分析，并对其优越性和主要应用范围进行了探讨。
关键词工程测量；数字化技术；测量仪器中图分类号p21 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）94-0140-021工程测量中数字化技术的优越性数字化测量技术是在计算机技术、网络技术、测量仪器设备智能化的基础上发展起来的新技术，以其独特的影响力和优越性在工程测量中发挥着重要的作用，其特征具体体现在以下方面：首先，数字化测量技术在操作使用上、资源更新上能够做到更加快捷，并且能够在短时间内获取大量的资源图片；其次，数字化测量技术能够使用计算机模拟功能来及时显现地形特征，为相关检测人员提供方便；再次，数字化测量仪器能够根据不同的需求信息来处理更多的信息图片，扩大用途范围；最后，数字化测量仪器可以根据测量到的结果来设计各种网络图片，同时还能对规划设计图案进行合理化选择，从而使整个工程测量变得更加自动化，提高工程测量的技术性和准确性。
2工程测量中常用的数字化测量仪器2.1专用测量仪器工程测量中使用的专用测量仪器主要涉及高程的测量及距离的测量。
高程测量上，最常用的有液体水准测量系统，这种测量系统在对工程进行测量的时候，通过传感器装置可以测量上百个目标高程；而双频激光测距仪可以以亚毫米的级别来进行工程测量。
这些工程测量仪器为工程的正确测量提供了保障和前提，使整个测量变得更加自动化、精准化。
并且两个容器之间的距离可以达到几十公里远，对于跨河工程中的水准测量能够起到十分重要的作用。
随着科技的进步以及各种检测仪器设备的更新，工程测量仪器的精度也在不断的发生变化。
数字化测绘技术的基本原理与应用
数字化测绘技术的基本原理与应用近年来，随着科技的迅速发展，数字化测绘技术在各个领域得到了广泛应用。
这项技术以其高精度、高效率和多功能的特点，成为现代测绘领域的一项重要工具。
本文将介绍数字化测绘技术的基本原理与应用。
一、数字化测绘技术的基本原理1. 激光测距原理：激光测距原理是数字化测绘技术的基石之一。
激光器发射出的激光束，在测量对象上发生反射，然后由接收器接收反射回来的激光束。
根据激光光束的发射和接收时间差，可以计算出测量对象到仪器的距离。
激光测距技术具有高度精度和快速测量的特点，被广泛应用于地形测量、建筑测量和工程测量等领域。
2. 全球定位系统原理：全球定位系统（GPS）是数字化测绘技术中另一项重要技术。
GPS利用人造卫星提供的信号，通过接收和解码这些信号，可以确定接收器的精确位置。
GPS的工作原理是通过接收多颗卫星的信号，测量卫星与接收器之间的距离，然后通过三角定位计算接收器的位置。
GPS技术具有高精度和全球覆盖的特点，被广泛应用于土地调查、导航和地理信息系统等领域。
3. 摄影测量原理：摄影测量技术是数字化测绘技术中常用的一种方法。
它通过摄影机记录地面目标的影像，并利用影像测量原理计算地面目标的位置和形状。
摄影测量的基本原理是相机与地面目标之间的几何关系，包括相机的内外参数、地面目标的空间坐标和摄影测量方程等。
摄影测量技术可以实现大范围、高精度的测量，被广泛应用于地质勘探、土地利用规划和城市建设等领域。
二、数字化测绘技术的应用1. 地理信息系统（GIS）：地理信息系统利用数字化测绘技术获取、管理和分析地理数据，以生成地图和空间分析结果。
GIS技术可以整合不同来源和类型的地理数据，提供多种空间查询和分析功能，为决策者提供准确的空间信息支持。
GIS应用广泛，包括城市规划、环境保护、农业管理等领域。
2. 管线巡检：数字化测绘技术可以应用于管道、电线等线性设施的巡检和监测。
利用激光扫描和摄像测量技术，可以对管线进行三维重建和变形分析，检测管线是否存在损坏、腐蚀等问题。
数字化测量技术pdf
数字化测量技术pdf随着科技的不断进步，数字化测量技术逐渐成为工程测量领域的重要发展方向。
数字化测量技术以其高效、精准、自动化的特点，为现代工程建设提供了强有力的支持。
一、数字化测量技术的概述数字化测量技术是指利用计算机技术、传感器技术、通信技术等，实现测量数据的自动采集、处理、分析和表达的测量方法。
数字化测量技术以其高精度、高效率、高自动化的特点，在大地测量、工程测量、地质勘测等领域得到了广泛应用。
二、数字化测量技术的发展历程数字化测量技术的发展可以分为三个阶段。
第一阶段是初步探索阶段，这一阶段主要集中在20世纪80年代以前，主要是利用电子计算机和常规测量仪器进行简单的数据自动化处理。
第二阶段是技术发展阶段，这一阶段主要集中在20世纪90年代，主要是利用计算机技术、传感器技术、通信技术等，实现测量数据的自动化采集和处理。
第三阶段是技术成熟阶段，这一阶段主要集中在21世纪初至今，主要是利用遥感技术、全球定位技术、地理信息系统等技术，实现测量数据的全方位覆盖和实时传输。
三、数字化测量技术的应用范围数字化测量技术的应用范围非常广泛。
在城市规划方面，可以利用数字化测量技术进行城市地形测量、地籍调查等；在交通建设方面，可以利用数字化测量技术进行公路、铁路、桥梁等工程的施工测量；在地质勘查方面，可以利用数字化测量技术进行矿产资源调查、地质灾害监测等；在农业方面，可以利用数字化测量技术进行土地面积测量、土壤养分调查等；在气象方面，可以利用数字化测量技术进行气象观测和气象预报等。
四、数字化测量技术的优势和前景数字化测量技术的优势在于其高精度、高效率、高自动化的特点。
相比传统的测量方法，数字化测量技术可以大大提高测量的精度和效率，减少人为误差和劳动强度。
同时，数字化测量技术还可以实现数据的实时传输和处理，为工程建设和城市规划提供更加精准的数据支持。
未来，随着科技的不断发展，数字化测量技术的优势将更加突出。
例如，遥感技术和全球定位技术的应用范围将不断扩大，无人机等新型测量设备的出现也将为数字化测量技术的发展带来新的机遇和挑战。
简析土地测量中数字化测绘技术
简析土地测量中数字化测绘技术一、数字化测绘技术简介数字化测绘技术是一种工程测量技术，是借助计算机和卫星定位等高新技术，来采集地质形貌，并通过坐标形式将基本信息转化成数字化信息，最后获得一个地图。
它的工作原理就是使用地球外部的卫星记录和检测地球表面地形地貌的空间位置情况，再将这些检测到的数据通过“地面的流动站——基准站——计算机”实现数据的实时传输，再用计算机软件处理最后得出某个区域地形地貌的全部信息地图。
这种方法比较新，优点比较多。
首先，测绘的结果具有很强的直观性和形象性。
因为数字化测绘技术所得的结果都是以图形方式显示在计算机中，能清楚的看到地形特征、地貌形态以及地籍要素。
其次，使用和升级比较便捷。
数字化测绘具有明显的智能化和自动化特点，工作人员在土地测绘操作时非常方便。
二、数字化测绘技术的主要技术形式（一）实时动态（RTK）定位技术它是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术，它主要使用一台输入已知WGS84坐标的GPS接收机作为基准站，来全天候观测所有可见GPS 卫星，再把其观测的数据通过无线数据传输设备发送给流动站（用户观测站）；在流动站上，另一台GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线数据接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后通过特定软件实时地求差并计算出流动站所在点的WGS84一维坐标，通过地方坐标转换参数。
这种技术观测效率高，应用实时动态测量系统，连续采集单点坐标仅需十几秒钟；布点方式比较灵活，节省了大量费用。
（二）GPS技术GPS对土地测量工作带来了巨大的影响。
应用GPS进行土地控制测量，点与点之间不要求互相通视，这样避免了常规地藉测量控制时，控制点位选取的局限条件，并且布设成GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。
由于GPS技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点，使GPS技术在国内各省市的城镇土地控制测量中得以广泛应用。
利用GPS技术进行土地测量的控制，没有常规三角网（锁）布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，控制点位的选取符合GPS点位选取要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍测量规程要求。
数字化测绘技术原理
数字化测绘技术原理数字化测绘技术是一种利用计算机和相关软件进行测绘数据处理和分析的技术。
它的主要原理是将地球表面的实际地理信息通过测量、观测和采集等手段，转化为数字化的数据，并利用计算机进行处理和分析，最终生成各种地图和空间数据。
数字化测绘技术的主要内容包括以下几个方面：1.测量和观测数字化测绘技术的第一步是进行测量和观测。
这包括地面测量、航空摄影、卫星遥感等多种手段。
通过这些手段获取的数据可以反映出地球表面的各种信息，如地形、地貌、地物等。
2.数据采集和处理数字化测绘技术的第二步是进行数据采集和处理。
这包括数据的输入、编辑、转换、校正等多个环节。
通过这些环节，可以将测量和观测得到的数据转化为数字化的数据，并进行各种处理和分析。
3.地图制图数字化测绘技术的第三步是进行地图制图。
这包括地图的设计、绘制、编辑、输出等多个环节。
通过这些环节，可以将数字化的数据转化为各种地图和空间数据，如地形图、地籍图、城市规划图等。
4.空间数据分析数字化测绘技术的第四步是进行空间数据分析。
这包括空间数据的查询、分析、统计、建模等多个环节。
通过这些环节，可以对数字化的数据进行各种分析和应用，如地理信息系统、遥感应用、城市规划等。
数字化测绘技术的优点在于可以大大提高测绘数据的精度和效率，同时也可以方便地进行各种数据处理和分析。
它已经成为现代测绘技术的主流，广泛应用于各个领域，如地理信息、城市规划、环境监测等。
总之，数字化测绘技术是一种重要的测绘技术，它的主要原理是将地球表面的实际地理信息通过测量、观测和采集等手段，转化为数字化的数据，并利用计算机进行处理和分析，最终生成各种地图和空间数据。
测绘技术中的数字化测绘方法与应用案例
测绘技术中的数字化测绘方法与应用案例测绘技术一直以来都在不断发展和提升，其中数字化测绘方法的出现和应用为测绘领域带来了革命性的改变。
数字化测绘是指利用计算机及其软硬件技术对测绘原始数据进行处理、存储、显示和分析的一种测绘方法。
本文将介绍数字化测绘的基本概念、常用方法以及一些应用案例。
1. 数字化测绘的基本概念数字化测绘是将传统测绘方法与计算机科学相结合的一种测绘方式。
它通过将地表或地下物体的形状、坐标、属性等信息数字化，并存储在计算机的存储介质中，实现对地理信息的分析、处理、显示和管理。
相较于传统的测绘方法，数字化测绘具有数据准确、处理效率高、结果可视化等优势。
2. 数字化测绘的常用方法（1）全站仪测量法：全站仪是将测角、测距、测高等功能集于一身的高精度测量仪器。
通过使用全站仪，测绘人员可以快速获得地物的坐标、高程和方位信息，并将这些数据直接传输到计算机中进行处理和分析。
（2）摄影测量法：摄影测量法是通过摄影测量设备对地物进行拍摄，并通过解算航空三角定位和摄影测量技术，从而获得地物的位置和形状信息。
这种方法适用于大范围区域的测绘，例如城市规划、土地利用等领域。
（3）激光扫描测量法：激光扫描仪是一种能够自动扫描并测量地物表面形态的仪器。
它通过钟摆式或旋转式的扫描方式，将地物的点云数据采集下来，然后利用三维建模技术，得到地物的三维坐标信息。
激光扫描测量法适用于复杂地形或地下结构的测绘，例如山区地形、建筑物立面等。
3. 数字化测绘的应用案例（1）城市规划和土地利用：数字化测绘技术在城市规划和土地利用方面发挥着重要作用。
通过数字化测绘，可以快速获取城市的地形、土地利用情况以及人口分布等信息，从而为城市规划和土地利用的决策提供科学依据。
（2）管线和地下设施管理：在城市建设中，管线和地下设施的管理及维护至关重要。
数字化测绘技术可以通过激光扫描测量法快速获取地下管线和设施的位置和形状信息，帮助管理部门更好地规划和维护这些设施，减少因施工、维护等原因引发的事故和问题。
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摆幅表示输出高电平（UOH）与低电平（UOL）之差。CMOS电路的输出电平摆幅很大，可称为“顶天立地”，UOH≈UDD，UOL≈USS，因此电源利用率最高。相比之下，TTL电路的UOH＝＋3.4V，UOL＝＋0.2V。
（7）工作频率高
4000系列的工作频率为1MHz至几兆赫。74HC系列可达40～50MHz，与LS-TTL电路相当。
2、CMOS电路十大优点
（3）输入阻抗高
其输入阻抗大于108Ω（100MΩ），对输入信号无衰减作用。
（4）驱动能力强
通常一个输出端可驱动50个以上的输入端。有的还能直接驱动LED显示器。
（5）抗干扰能力强
当电路的输出状态维持不变时允许加到输入端的噪声电压最大值，称为电压噪声容限。噪声容限愈高，器件的抗干扰能力愈强。在各种数字IC中，CMOS电路的噪声容限最高，可达40%UDD；选5V电源时，其噪声容限约2V，而TTL电路仅为0.8V。
（10）内部有较完善的保护电路
CMOS电路的每个输入端都设置了二极管-电阻双向保护网络，无论输入端出现何种极性的冲击电压，保护电路均可将该电压幅度限制在MOS管所能承受的范围之内。
（二）单片IC和单片系统的广泛应用
1、集成传感器
（举例）仅在汽车上使用的智能传感器就达几十种，例如加速度传感器、压力传感器、温度传感器、液位传感器，还有专用于车道跟踪、车辆识别、车距探测、卫星定位的新型智能传感器及发送、接收装置。
2、单片系统
单片系统的英文缩写为SOC（System On Chip），意为“系统级芯片”，它是将一个可灵活应用的系统集成在一个芯片中。
例如，美国国家半导体公司（NSC）2000年推出的带USB接口的单片彩色扫描仪集成电路LM9833
2003年推出的单片数据采集系统ADuC824/843
美国ADI公司2001年新推出的单片宽频带相位差测量系统AD8302，
一、集成电路发展概况
电子技术经历了四个发展阶段：
①1906年电子管的问世和1947年晶体管的发明，揭开了电子电路的设计阶段；
②1958年集成电路（IC）的诞生，跨入了新一代电路的逻辑设计阶段；
③1975年以后超大规模集成电路（VLSI）的问世，将电子技术引向IC的系统设计与相关的软件设计阶段；
④面向21世纪的以微电子为基础、以计算机和通信为媒体的新阶段。
（一）CMOS电路的迅速崛起
1、CMOS电路发展史
63年研制成功，68年商品化。
分为：
标准系列CD4000、MC14500 CC4000A CC4000B
高速系列74HC 54HC
注：在电子线路设计，在画图软件中（如protel）中，有其原理图库与精装图库。
2、CMOS电路十大优点
（1）工作电源电压范围宽
4、通信用IC
摩托罗拉公司、爱立信公司生产的彩屏手机专用IC。
5、工业控制和机电一体化专用IC
MC14460汽车速度控制处理器、国产5G5511直流电机稳速电路、5G88游标卡尺专用电路。
6、家电专用
飞利浦公司生产的单片彩电信号处理器、国产单片电子琴电路、缝纫机IC、心脏起搏器IC等。
（三）电子模块的开发
1、定义：
电子模块（Electronic Block）亦称微电子功能组件。它是采用微电子技术，把集成电路与微型电子元器件（如片状电阻、超小型电解电容器）组装成一体，用来完成某一特定功能的商品化部件（二次集成）。
2、结构特点：
大致分两种：一种是全密封式，不可拆卸；另一种为敞开式，用户需自己配外壳。
3、5大优点：
通用型CMOS电路的电源电压范围（UDD～USS）为＋3～18V，高速CMOS电路的电源电压范围（UCC～GND）是＋2～6V。在此范围内选取任何一个电压值，均能正常工作。若选＋5V电源，则能与TTL电路直接匹配。
（2）微功耗CMOS电路的静态功耗极低，耗电省，属于微功耗器件。
每个门的功耗低至1μW，仅为TTL的1/1000。采用CMOS电路，便于构成电池供电的小型化数字仪表，便于设计备用电源和掉电保护电路，还能降低稳压电源的容量。
博通（Broadcom）公司2007年推出的数字电视机顶盒单片系统BCM7118等。
2、单片系统
目前，单片系统的集成度正在迅速提高，预计将达到109个晶体管/片的水平。这必将给整个IC产业及IC应用带来划时代的进步，使IC从传统意义上的“集成电路”发展成为全新概念的“集成系统”。
SOC=集成传感器+CPU+接口+ROM+RAM
①能大大简化电路设计，缩短新产品的研制周期；
②工艺先进，能提高整机合格率与可靠性，一次上机合格率可达100%；
③能减小体积与重量；
④便于安装与维修；
⑤采用全密封式模块还可防止伪造，维护厂家的权益。
4、产品分类：
数显模块、数字仪表模块、转换器模块、开关电源模块、电磁干扰滤波器模块。电力部门使用的整流桥模块、功率模块、巨型晶体管（GTR）模块、可关断晶闸管（GTO）模块。
3、智能仪器仪表专用IC
典型产品
美国英特希尔（Intesil）公司的HI7159A型单片5½位A/D转换器
中国台湾地区承永资讯科技公司最新推出的ES51966、ES51999型4¾位/5¾位智能数字万用表集成电路
美国泰克（TEK）公司的单片示波器
特点：集成度高、功能强、外围电路简单，适配微处理器或单片机，有的本身还带微处理器，为研制具有高性价比的智能仪器及测试系统创造了有利条件。
目前模块正向智能化方向发展。
（“特定用途集成电路”（Application Specific Integrated Circuit）的英文缩写，亦称用户特制IC。是指IC厂家接受用户委托，为满足用户的特殊需要而专门研制的集成电路。
8）温度稳定性好
CMOS电路能在很宽的温度范围内正常工作，一般塑封产品为－40～85℃，陶封产品为－55～125℃。
（9）集成度高
CMOS电路的功耗低，芯片发热量小，单片集成度可以做得很高。集成度在105～108元器件/片（折合104～107门/片）的属于VLSI。
例如，Intel公司最新推出的Pentium4系列处理器，采用0.13μm线宽，集成度高达7700万只晶体管/片，最高主频为3.06GHz。最近，TI公司研制成的新型微处理器，内部包含1.8亿只晶体管。预计到2015年芯片的集成度将会接近于50亿只。