雷射測距望遠鏡應用於GIS 系統整合之研究

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1、黃埔學報第五十四期民國九十七年45WHAMPOA-AnInterdisciplinaryJournal54(2008)45-50雷射測距望遠鏡應用於GIS系統整合之研究122湯福昌王耀德王瑞陽1陸軍工兵學校軍事工程組2陸軍軍官學校土木工程學系摘要科技的快速發展決定了戰爭勝敗的速率，也縮短了過程的時間，換言之，科技改變了戰爭，未來戰備整備與作戰用兵仰賴科技益形重要。有鑑於此，研究以整合空間資訊處理的技術界面，運用衛星定位系統與地理資訊系統，透過雷射測距望遠鏡整合開發，藉以達到可視化不同圖層資料上的關係互動、空間分析及地形分析等效能之運用，驗證空間決策分析之作業模式，盼

2、對國軍未來戰場指揮管制系統之整合及工兵數位化之發展，有所助益。關鍵詞：雷射測距望遠鏡，地理資訊系統，空間資訊一、前言作原理是以一定波長的光波，從儀器站瞄地理資訊系統是以電腦為輔助整合型準對站的反射稜鏡或反射物體發射，並接系統，具備處理圖形及屬性資料管理與分收平行反射回來的光波，比對其相位差來析的功能，可進行空間資料的建立、儲存、計算光波發射中心與稜鏡反射中心間的距管理、分析與展示，以提供決策支援使用離，其精度可達±3毫米，是目前測量工程[1][2]。本研究利用雷射測距望遠鏡開發上主要的測距儀器。隨者科技的演進，光整合於地理資訊系統平台，藉由地理資訊波測距儀應用雷射光

3、為媒介，不需反射稜系統能夠處理二維以上空間資訊的特性，鏡即能獲得反射光波，只要被測物體對雷將其本性十分多元亦極容易與處理類似或射光源有5％以上的平行反射量，即能準相同資訊之系統加以整合，以增加雙方之確測得其距離，其測距精度在一百公尺範功能。現行支援運用中可解決測量地形客圍內約為±5毫米，雖然比稜鏡式光波測距觀條件不利觀測或目標觀測點無良好辨識儀稍差，但因不需預先安置反射稜鏡，增條件時，透過雷射測距望遠鏡（Laser加了許多方便性[3]。LocatorPlus）、全球衛星定位系統（GPS）研究使用之雷射測距儀為瑞士製造及地理資訊系統（GIS）之整合，即時將LaserL

4、ocatorPlus望遠鏡。裝備基本性能空間資料以數位型態儲存記錄，使其雷射可視範圍達20公里、觀測目標範圍8*8測距望遠鏡作業程序更具簡明與直達。公尺、觀測距離4公里、有效距離在50-2000公尺，其精度為±2公尺，在二、系統架構2001-4000公尺時，其精度為±3公尺，具2.1.雷射測距儀有0-360度電子羅盤功能，尺寸為22.6＊一九七○年代光波測距儀問世，其工17.8＊8.2公分，重量為1.71公斤，如圖一。46黃埔學報第五十四期民國九十七年為利於觀測使用者能夠即時瞭解系統各項資訊，本研究以BorlandC++Builder程式撰寫，初步已完成TrackG

5、PS之『系統設定』、『衛星狀態』、『接收訊號』及『DDE』四個視窗界面，如圖三所示，各部功能說明如下。圖一雷射測距望遠鏡『系統設定』：GPS與LeicaLocator間串接埠連線狀態及GPS路徑軌跡紀錄及播放。2.2.接收界面『衛星狀態』：即時衛星分佈狀態、訊號本研究所採用之GPS接收器，為具品質與精度指標。備美國國家海洋電子協會(NationalMarine『接收訊號』：GPS訊號與GIS軟體間連結ElectronicsAssociation,NMEA)所制訂的訊號。NMEA-018標準規格。所使用的GPS接收『DDE』：GPSNMEA與LeicaLocator格

6、式為$GPGGA、$GPRMC、$GPGSA、接收訊息值。$GPGSV；最快更新頻率為0.2秒；傳輸速率為4800bps，資料位元為8個(DataBits=1)，不設定同位元檢查(ParityCheck=None)和一個停止位元(StopBits=1)。在GPS與GIS進行整合中，採用了整合式系統結構模型[4]，以GPS作為即時提供空間定位資料的技術，為了執行與GPS的整合，GIS系統必須能夠接收GPS接收機發送的資料，然後對資料進行處理，如透過投影變換將經緯度座標轉換成GIS資料所採用的參考系統中的座標，以進行各種分析運算，其中座標資料的動態顯示以圖三TrackG

7、PS及資料儲存是其基本功能，如圖二所示。2.3硬體界面NMEA-0183所採用的界面為RS-232，可藉由界面程式的撰寫連結，進一步去得知接收器所傳送的資料。RS-232的標準接頭25針(pin)，在個人電腦上的接頭都已經簡化成9針，對於只傳輸GPS接收器的資料而言，NMEA-0183只需要兩條線與電腦上的RS-232界面相連接即可。其中一條為接地線，用以確保GPS接圖二GIS與GPS整合系統結構模型收器和電腦這兩端的參考電位一致，另一湯福昌、王耀德、王瑞陽：雷射測距望遠鏡應用於GIS系統整合之研究47端是資料線，必須接到RS-232界面上的三、系統整合RxDa