現代自動化地形測量測繪技術探微

陳驚濤 寧波市阿拉圖數字科技中心，浙江 寧波 315042

科學技術的日新月異推動了地形測量測繪技術的發展，傳統技術經過不斷完善后，逐漸演化為一套更加成熟的自動化測量體系。現代自動化地形測量測繪技術以其智能化、高精度、圖形屬性豐富等優勢成為現代地形測量測繪的主要手段。

1 自動化地形測量測繪技術內容

1.1 GPS 技術

人類歷史的發展已不僅僅局限于地球空間，而是將前進的腳步邁進了外太空，隨著近幾年宇宙探索的深入，許多現代化的現金技術被運用到航天航空事業中，不僅拓寬了人們的視野，而且開啟了宇宙探索新的篇章。GPS 技術即全球定位系統，該技術基于環繞地球運行的衛星導航和定位系統能夠為人們提供實時距離信息，多個導航衛星的同時運行可以實現全天候測時、測距(GPS 定位原理示意見圖1)，因此，GPS技術的應用不受時間和空間的限制，可隨時隨地為人們提供幫助［1］。由于導航衛星的運行基本不受外界因素的干擾，因此GPS 技術的測量精度較高。隨著GPS 技術的不斷改良，其具備的功能也將越來越多，并在地形測量測繪中扮演更加重要的角色。

圖1 GPS 定位原理示意圖

1.2 RS 技術

RS 技術與GPS 技術類似，其發展歷程都得益于航空航天技術的進步，RS 即遙感技術，該技術基于人造地球衛星的相關搭載技術，能夠遠距離發射可見光、紅外線、電磁波等信號，從而接收反饋信號，識別地理信息，實現對目標物的測繪［2］(RS 技術應用原理見圖2)。由于該技術的目標測繪是通過可見光、紅外線、電磁波的信號發射完成的，因此可客觀反映測繪區域的真實地形地貌，同時還能夠幫助識別土壤中的成分，為用戶提供更加全面的地理地質信息。RS 技術的實時測繪功能能夠實現動態測繪，及時更新地理信息數據庫，便于為工程施工提供動態參考信息。

圖2 RS 技術應用原理

1.3 GIS 技術

GIS 技術的出現使人們的數據傳輸、分析和處理效率更高，GIS 技術即地理信息技術，該技術基于計算機網絡技術被應用于工程建設中，可以確保工程項目的順利開展和安全進行。GIS 技術是多種技術的融合，集地理學、測量學、幾何學于一體，是一種高度綜合性的新技術，其最大的特點是能夠有效結合地理位置信息及其特征，并將其直觀的反映在計算機顯示器上。GIS 技術在農業、林業、土地資源規劃、生態環境保護、災害預警方面都有廣泛的應用，如我國自上世紀八十年代中期即開始在農業領域推廣使用GIS 技術，并將其應用到農業資源信息采集、區域農業規劃、農作物估產研究中，均取得了顯著的效益，隨著GIS理論的逐漸完善，其在農業生產領域的應用也更加深入，成為農業領域不可獲取的輔助工具［3］。

2 自動化地形測量測繪技術的發展趨勢

當今社會正處于網絡信息技術高速發展的時期，各種地形測量測繪儀器設備正在走向數字化和集成化，多種技術的融合和人工智能化發展成為自動化地形測量測繪技術的主要發展趨勢［4］。3G 集成技術的使用推動GPS、RS、GIS 技術朝向多元化方向發展。地形測量測繪技術的進步與應用離不開測繪軟件和數據庫的開發、更新，新型測繪軟件的開發使得測繪系統更加靈活，功能也更加齊全，與測繪軟件相匹配的是信息數據庫，采集的測量信息需要錄入到信息數據庫中才能體現價值，數據庫的更新使得數據查詢更加方便，實現了數據資源共享，使自動化地形測量測繪技術逐漸走向動態管理和實時化管理。計算機信息技術的高速發展使學科交叉和綜合性發展成為可能，人工智能和專家系統在測繪技術中有著廣泛的應用前景，借助計算機的模擬分析能力使其代替人工從事數據處理和圖形處理，加大地提高了工作效率，人們也在嘗試利單獨用計算機系統來處理各種圖形數據信息，多種地形測量測繪技術的融合發展進一步增強了系統的自我監測和診斷能力，從而加快地理信息共享和智能化發展，為地形測量和測繪技術的健康發展奠定了良好的基礎。

3 自動化地形測量測繪技術應用中存在的問題

3.1 使用成本高

雖然現代自動化地形測量測繪技術具有諸多優勢，但是在實際使用過程中仍然存在許多問題限制了高新技術的推廣，其中，使用成本高是阻礙自動化測量測繪技術深入推廣的重要原因。雖然相關技術使用過程中的部分費用由政府部門承擔，但如GPS、GIS 等技術的使用成本仍然較高，一些小型的測量測繪單位和組織由于無力承擔高昂費用，基本上不會使用這些技術進行地形測量測繪，這種情況不僅影響了測量測繪結果的準確性，而且在工程建設和礦區開采中由于測量結果不精確也會帶來嚴重的安全隱患，這種安全隱患還會一直延續到工程建設完畢后，影響周圍地形結構和環境，導致地形測量測繪工作失去意義。

3.2 技術尚不完善

雖然GPS 等自動化技術具有諸多使用優勢，但是由于推廣時間短，在許多方面尚不完善，仍然存在許多缺陷，容易受到周圍環境的影響，導致測量測繪結果出現誤差，在特殊情況下還會受到距離限制導致無法正常測量。這些技術缺陷導致現有技術成果無法完全滿足工程建設和礦區開展需要，因此，有必要在今后的推廣研究工作中，進一步深入挖掘現有技術使用中存在的問題，從而提升自動化地形測量測繪的精確度和測量效率。

3.3 相關技術人員素質不過關

先進技術的推廣使用離不開相關工作人員的努力和實踐。但是現有的技術人員儲備數量卻遠遠低于行業發展所需人才數量，隨著地球氣候的不斷惡化，地形測量測繪人員所面臨的工作環境也更加復雜，部分技術人員由于不適應惡劣的工作環境而放棄，導致技術人員保有量逐漸下降。科學技術日新月異，地形測量測繪技術和知識技能也在迅速變化，如果技術人員不善于主動學習，就無法適應行業發展。

4 GPS 在高原實地測量中的應用實踐

GPS 應用于高原地區地形測量中可分為三個步驟:首先，在系統組件架設運行之前需檢測運行情況，檢測環節包括軸瓦溫度參數核實、潤滑油溫度檢測等，相關儀表專業技術人員務必做到全程跟蹤，發現系統錯誤及時處理。其次是信息數據的預處理操作，鑒于高原地區復發的地質構造，適宜采用基線數目在12 條以上的大型網絡作為布點基站，確保基站布點下限長度在676-782m 之間，為了增強實地測量系統的穩定性，可以將其中的11 條基線單獨排列，對稱性交叉排列9 個環線。最后是繪制地形測圖，這個環節主要是在前期GPS 系統站點布局完成之后的基礎上進行的，通過計算機終端的專業繪圖軟件進行數據編碼和二次處理，形成可視化的彩色地形圖和三維立體圖表。

5 結語

綜上所述，隨著計算機網絡技術的迅速發展，地形測量測繪技術發生了重大變革，從電子測距儀、經緯儀、水準儀等傳統測量測繪設備正在向著自動化方向發展，以GPS、RS、GIS 等技術為代表的一批先進測量技術被廣泛應用于實際工作中，隨著技術的發展和應用的深入，自動化測量測繪技術將變得更加智能化、多元化、集成化，并逐漸形成高度集成的綜合型體系，雖然是推廣使用過程中存在一些問題，但應用實踐表明，現代自動化地形測量測繪技術的使用在提高工作效率的同時，也提高了測量數據的準確性，其在工程建設和礦區開展中的推廣普及有助于加快經濟建設速度，促進社會經濟的高速發展。

［1］周得榮.關于測繪數字化在高原地區地形測量中的運用與關鍵技術探討［J］.電子測試，2013，12:276-277.

［2］陳景偉.測繪技術自動化在地形測量中的應用及發展［J］.民營科技，2014，01:21.

［3］劉劍威.總結分析礦山測量的測繪新技術［J］.科技傳播，2014，04:199 +182.

［4］張家明.基于測繪發展現狀的工程測量測繪技術應用研究［J］.江西建材，2014，18:223-224.