淺議地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)

楊榮英

摘要：隨著地形測(cè)量的測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，無論在學(xué)科理論，或在技術(shù)體系，以及應(yīng)用范圍上都發(fā)生了重大的變革。地形測(cè)量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采設(shè)計(jì)及各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。本文闡述了地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)及目前地形測(cè)量的測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)，并探討了測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：地形；測(cè)量；測(cè)繪技術(shù)；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

測(cè)繪自動(dòng)化是集數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、顯示于一體。伴隨計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和測(cè)量?jī)x器的智能化，測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)有了很大的變化，3S 技術(shù)（GPS 全球定位系統(tǒng)、GIS 地理信息系統(tǒng)、RS 遙感）及其集成技術(shù)成了測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的核心。，

一、測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)向著3S技術(shù)及集成技術(shù)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化，數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件的開發(fā)應(yīng)用，三維可視化技術(shù)以及人工智能化發(fā)展，使測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)能全方位的應(yīng)用于地形測(cè)量中，提高了地形測(cè)量的效率和準(zhǔn)確性。

（1）空間數(shù)據(jù)庫(kù)趨向圖形、影像和DEM三庫(kù)一體化和面向?qū)ο?/p>

GIS發(fā)展曾經(jīng)歷過柵格、矢量?jī)蓚€(gè)不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)展階段，目前隨著高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的飛快增長(zhǎng)和數(shù)字地球、數(shù)碼城市的需求，形成了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和三庫(kù)（圖形矢量庫(kù)、影像柵格庫(kù)和DEM格網(wǎng)庫(kù)）一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)使GIS的發(fā)展更加趨向自然化、逼真化，更加貼近用戶。以面向應(yīng)用的GIS軟件為前臺(tái)，以大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（Oracle 8i，9i等）為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，成為當(dāng)前GIS技術(shù)的主流趨勢(shì)。

（2）測(cè)繪軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)與更新

加強(qiáng)地形測(cè)量數(shù)字化測(cè)繪軟件的研發(fā)，使測(cè)繪軟件系統(tǒng)更加高效、靈活和功能齊全，使測(cè)繪軟件技術(shù)在地形測(cè)量中起到了相當(dāng)重要的作用。更新完善信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將采集的測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換直接進(jìn)入信息數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)管理查詢方便，數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)更新和擴(kuò)展空間基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的管理科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會(huì)化，使測(cè)繪技術(shù)走向自動(dòng)化，實(shí)時(shí)化，數(shù)字化。

（3）空間分析和輔助決策智能化

空間分析和輔助決策智能化需要利用數(shù)據(jù)挖掘方法從空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)更多的有用知識(shí)。GIS是以應(yīng)用導(dǎo)向的空間信息技術(shù)，空間分析與輔助決策支持是GIS的高水平應(yīng)用，它需要基于知識(shí)的智能系統(tǒng)。知識(shí)的獲取是專家系統(tǒng)中最困難的任務(wù)。隨著各種類型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，從數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘知識(shí)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)界一個(gè)非常引人注目的課題。從GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)的知識(shí)可以有效的支持遙感圖像解譯，以解決“同物異譜”和“同譜異物”的問題。反過來，從屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘的知識(shí)又具有優(yōu)化資源配置等一系列空間分析的功能。

（4）GIS推進(jìn)聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)和互操作的研究

通過Web服務(wù)器和WAP服務(wù)器的互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)GIS將推進(jìn)聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)和互操作的研究及地學(xué)信息服務(wù)事業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)（包括有線和無線網(wǎng)）的大容量和高速化，GIS已成為在網(wǎng)絡(luò)上的分布式異構(gòu)系統(tǒng)。許多不同組織維護(hù)管理的既獨(dú)立又互聯(lián)互用的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)，將可提供全社會(huì)各行各業(yè)的應(yīng)用需要。因此，聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)和互操作問題將成為當(dāng)前國(guó)際GIS聯(lián)合研究的一個(gè)熱點(diǎn)。互操作意味著數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的直接共享，GIS規(guī)律功能模塊的互操作與共享，以及多點(diǎn)之間的相同工作，這方面的研究已顯示出明顯的成效。未來的GIS用戶將可能在網(wǎng)絡(luò)上繳納為其需要所選用數(shù)據(jù)和軟件功能模塊的使用費(fèi)，而不必購(gòu)買這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和整套的GIS軟硬件，這些成果產(chǎn)生的直接效果是GIS應(yīng)用將走向地學(xué)信息服務(wù)。

二、目前地形測(cè)量的測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)

（1）全球衛(wèi)星定位技術(shù)（ GPS）

GPS是美國(guó)于1994年全面建成的，具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展，加之美國(guó)SA技術(shù)的解除。使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測(cè)量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

RTK（Real Time Kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)） 技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測(cè)量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測(cè)時(shí)間短，方便靈活，不受通視條件影響等優(yōu)點(diǎn)。RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量，地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。

（2）地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能。目前，GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測(cè)繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)外一體化測(cè)圖、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù)，為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息，以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。

（3）遙感（RS）技術(shù)

遙感RS（Remote Sensing）起源于20世紀(jì)60年代，不直接接觸被研究的目標(biāo)，感測(cè)目標(biāo)的特征信息（一般是電磁波的反射、輻射和發(fā)射輻射），經(jīng)過傳輸、處理，從中提取人們感興趣的信息。遙感（RS） 技術(shù)由于大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，得到快速的普及。

遙感信息技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波，從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多時(shí)相、多極化，從空間維擴(kuò)展到時(shí)空維，從靜態(tài)分析發(fā)展到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。RS為GIS提供信息源，GIS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段（圖像處理），GPS作為GIS有力的補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)繪手段，實(shí)現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。

三、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、測(cè)圖精度高、圖形屬性信息豐富和圖形編輯方便等優(yōu)勢(shì)。在這一優(yōu)勢(shì)下，必須更近一步的探索和研究，提高自動(dòng)化的程度，精確測(cè)繪的結(jié)果，使得自動(dòng)化技術(shù)在地形測(cè)繪中不斷地發(fā)展，不斷的深入智能化、數(shù)字化及自動(dòng)化的方向全面的發(fā)展，加快我國(guó)的經(jīng)濟(jì)化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

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[3]徐翔.淺議地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)[J].科技信息.2011（10）.

（作者單位：鶴壁市不動(dòng)產(chǎn)登記中心）