地形測量和測繪技術自動化技術研究

袁浩

（南昌市測繪勘察研究院江西 南昌 330038）

地形測量和測繪技術自動化技術研究

袁浩

（南昌市測繪勘察研究院江西 南昌 330038）

隨著社會的進步好技術的發展，地形測量技術不斷更新，測試技術自動化逐漸受到人們重視，其對于推動地形測量領域的發展有著重要的意義。基于以上，本文從地形測量學分析入手，探討了測繪技術自動化的特點，研究了測繪技術自動化技術在地形測量中的應用，并展望了測繪技術自動化技術的發展趨勢，旨在進一步推動測繪技術自動化技術的發展和應用。

地形測量；測繪技術；自動化技術

前言

我國幅員遼闊，地大物博，地形復雜多變，有平原、山脈、高原，也有丘陵、盆地，陸地基本的地形類型在我國均有分布，多樣化的地形對于我國農業生產有著重要的意義，對于工業的發展也有著促進作用，其中地形測量學的應用至關重要。隨著科技的發展，測繪技術自動化技術逐漸被重視起來，其為地形測量的發展注入了新鮮的血液。基于以上，本文簡要研究了地形測量和測繪技術自動化技術。

1 地形測量學概述

顧名思義，地形測量學就是對地形進行測量并應用測量結果的學科，地形測量中包括對地形圖的測繪和其他測繪工作，地形測量在城市建設、礦區工程等方面有著重要的應用[1]。對于地形測繪來說，其對地球表面形狀和大小進行研究，并繪制成地形圖，地形圖能夠體現地表高低起伏形態和地物特征點位置和高程，之后經過數據的分析和處理，采用測量符號將這些形態特征繪制成圖，從而為相關設計和施工提供資料和數據。

2 測繪技術自動化的特點

自動化技術指的是在沒有人員或較少人員參與的情況下，利用機械設備或系統按照人的要求進行自動檢測、處理、分析、控制等一系列自動操作的過程。自動化技術在各個領域都有著重要的應用，對于地形測量領域來說，自動化技術主要指的是測繪技術自動化技術，測繪技術自動化技術集數據采集、處理、傳輸、顯示等功能于一體，就目前來看，測繪技術自動化技術主要以3S技術為核心，下面來分析測繪技術自動化技術的特點：①自動化水平高：我國幅員遼闊，地形復雜，一些測量工作艱苦危險，測繪技術自動化技術憑借著較高的自動化水平降低了對人力資源的依賴，提升了測繪的效率和安全性；②準確度高：測繪技術自動化技術抗干擾能力強，得到的數據準確；③信息豐富：相較于傳統測繪技術而言，測繪技術自動化技術測繪結果更多，圖形、數據等材料豐富，這就為地形測繪判斷提供更加豐富的依據[2]；④圖形編輯方便：測繪技術自動化技術通過計算機和互聯網能夠短時間內完成圖形編輯，相較于傳統測繪技術而言，其圖形編輯更加方便。

3 測繪技術自動化技術在地形測量中的應用

測繪技術自動化技術的核心為3S技術，分別是GPS技術即GPS全球定位系統、GIS技術即GIS地理信息系統、RS技術即RS遙感，這三項測繪技術自動化技術在地形測量中有著重要的應用，下面進行具體分析：

3.1 GPS技術的應用

GPS技術指的是GPS全球定位系統，其最早由美國研制，利用導航衛星能夠實現測時和測距，能夠進行海、陸、空三維導航和定位，GPS技術有著效率高、功能多、全天候、精度高等特點，其在地形測量中的應用有靜態定位和動態定位兩種模式，一般來說，靜態定位在地形測量中的應用較多，用靜態GPS作為基本控制，用導向動態作為加密控制，實現對數據的全面采集，并利用計算機軟件形成圖的作業方案。

在GPS技術中，RTK技術比較先進，GPS RTK能夠準確、實時的確定待測點位置，其一載波相位觀測值為基礎進行動態定位，不會受到測程和通視條件的影響。

GPS測量數據的處理主要分為兩個階段，分別是基線解算階段和網平差階段，經過計算機軟件完成兩個階段的數據處理之后會得到GPS控制點的三維坐標，如表1為某工程地形測量GPS控制點的三維坐標。

表1 某工程GPS測量成導表

3.2 GIS技術的應用

GIS技術為技術地理信息系統，其通過計算機圖形和數據庫技術來對地理空間數據進行處理，涵蓋了測量學、計算機科學、幾何學以及地理學等多種學科。相較于GPS技術來說，GIS技術不僅能夠對地球表面事物進行標示，同時能夠直觀的表現出空間事物的特點，便于利用計算機進行觀察。

GIS技術在地形測量中也有著重要的應用，其能夠搜集研究對象的信息，并利用信息庫、多媒體以及計算機圖庫對搜集的信息進行分析和處理，大大降低了地形測量人員的工作量。例如測量人員可以應用GIS技術來制作各種各樣的電子地圖來適應不同的地形測量標準。GIS技術能夠對測量的地形數據進行分析處理，并對信息進行分類和分級，以此為基礎，將地形信息通過條形圖、餅狀圖或直方圖的形式直觀的呈現在計算機屏幕上。GIS技術在地形測量中的應用不僅能夠實現定位，同時能夠呈現出豐富的信息。

在地形測量過程中，GIS技術實現步驟如下：①對地貌系統特點及地貌信息內涵進行分析和研究；②借助GOS工具建立地貌地形信息分析系統；③在信息系統支持下建立綜合定量分析模型；④開發地貌制圖系統，以此作為地形地貌信息輸出系統。圖1區域地貌離散分析圖。

圖1 區域地貌離散分析

3.3 RS技術的應用

RS技術指的是遙感技術，其出現于20世紀60年代，RS技術以電磁波為基礎，通過電磁波輻射或反射來實現對研究對象的感測，不需要實地接觸研究對象，通過遙感測量得到的信息經過傳輸和處理可以挖掘出有價值的信息。RS技術涵蓋了傳感器技術、信息處理技術、信息提取技術、信息傳輸技術以及電磁波技術等多種技術，我們所熟知的攝影、衛星以及航天攝影等都屬于RS技術的范疇之內。

RS技術以遙感儀器為基礎，根據遙感儀器的類型可以將其分為電磁波RS技術、聲吶RS技術以及重力場或磁力場RS技術。RS技術在地形測量中有著重要的應用，例如RS技術能夠為GIS技術提供信息源，應用RS技術能夠捕捉更多的研究對象的圖形和數據，這些信息經過GIS技術的分析處理就能夠提取出有價值的信息[3]。此外，GPS技術可以對不全面的測量信息技術補測或補繪，從而使GIS技術中的信息處理工作更加完善。

總的來說GPS技術、GIS技術與RS技術是相輔相成的三種測繪技術自動化技術，三者通過協同合作能夠將測繪技術自動化技術更好的應用到地形測量中，從而提升測繪技術自動化技術的應用水平。

如圖2所示為RS技術在某工程中的應用，此應用為彩紅外成像，根據彩紅外圖像能夠實現地形判讀。

判讀標志為色彩、大小、形狀、陰影及位置等，在圖2中，A可以判讀為水體，B1、B2為植被，C1、C2為建筑，D為道路。

4 測繪技術自動化技術的發展趨勢探討

科學技術是第一生產力，對于地形測量領域來說也是如此，隨著計算機技術、測量儀器以及互聯網技術的等方面的發展，測繪技術自動化技術的發展前景呈現良好態勢。

4.1 3G技術的發展和應用

3G技術是一種高新技術，其在我國的應用程度逐漸廣泛，但從地形測量領域來看，其應用水平還有待加強，在未來的發展中，不斷攻破3G技術在地形測量中應用的技術壁壘至關重要。3G技術與集成技術測量在地形測量中的應用也將是重點研究方向。3G技術與3S技術的融合對于促進地形測量中測繪技術自動化、電子化水平的提升有著重要的意義。

圖2 某工程彩紅外航空圖像

4.2 測繪軟件的發展和應用

測繪技術自動化技術的發展會帶動一系列與之相適應的測繪軟件，這些測繪軟件的發展能夠推進測繪技術自動化技術的進一步創新。

4.3 圖形庫和數據庫的完善

隨著3S技術在地形測量中的應用，越來越多從未涉及到的信息被發現并存儲，這對于信息庫的補充至關重要。為了提升測繪技術自動化技術的應用水平，對原有數據庫的更新是十分必要的[4]。因此，在未來的發展過程中對圖形庫、數據庫的完善和信息化、科學化的管理是主要趨勢，此外，隨著計算機技術和網絡技術的發展，測繪數據傳輸網絡化、實時化對于促進測繪技術自動化技術的發展也有著推動作用。

4.4 人工智能技術的發展和應用

人工智能技術與測繪分析模式的結合是測繪技術自動化技術研究的重點領域，通過計算機模擬人腦思維來對測量數據進行分析和處理能夠進一步提升測繪技術自動化水平。

5 3S技術應用實例（略）

6 結論

綜上所述，當前地形測量中主要的測繪技術自動化技術有GPS技術、GIS技術、RS技術，三者相輔相成，在地形測量中的應用至關重要。而隨著科技的發展，3G技術、測繪軟件、信息庫以及人工智能技術等的研究和應用將是未來測繪技術自動化技術的主要發展方向。

[1]周庚福.淺議地形測量和測繪技術自動化技術[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2010（04）：211.

[2]楊穎.簡述地形測量和測繪技術自動化技術[J].黑龍江科技信息，2015，02：79.

[3]王洪濤，王寶乙，郝顯生，白銀彥.試析地形測量中新型測繪自動化技術的運用[J].科技資訊，2012（16）：6.

[4]杜維勛，齊超.簡述地形測量和測繪技術自動化技術[J].黑龍江科技信息，2012，19：24.

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A

1004-7344（2016）16-0133-02

2016-5-22