基于TRIZ理論的測繪新技術創新探討

吳彥格

摘要：隨著科技飛速發展，各行各業的融合也進一步加深，應用于測繪行業的新技術正在以超乎想象的速度拓展。如何從現有的技術和現存問題發掘出適合行業發展的新思維、新方法、新技術、新裝備，如何應用TRIZ理論這一科學的理論體系和方法工具對測繪行業的發展方向加以指導，本文將以測繪外業調繪這一傳統的測繪方法為例，應用TRIZ理論和方法，創造性地發現問題和解決問題，對未來的發展方向和現有問題的解決方案進行初步探討。

關鍵詞：TRIZ理論;測繪;新技術;創新方法

1 引言

TRIZ理論是由前蘇聯專家根里奇.阿奇舒勒通過研究250萬份高質量專利技術，總結各種技術發展進化遵循的規律模式，以及解決各種技術矛盾和物理矛盾的創新原理和法則，并綜合多學科領域的原理和法則，建立的一個由解決技術，實現創新開發的各種方法、算法組成的綜合理論體系[1]。

創新從最通俗的意義上講就是創造性地發現問題和創造性地解決問題的過程，TRIZ理論的強大作用正在于它為人們創造性地發現問題和解決問題提供了系統的理論和方法工具。該理論體系包含9種工具，39個工程參數和矛盾矩陣及40個發明原理。

TRIZ理論自創建之后在各個技術領域得到了廣泛應用，也在專利分類、專利分析和 TRIZ專利數據庫的構建中發揮了至關重要的作用[3-7]。根據調查資料顯示，應該該理論與方法可以增加80%的專利數量并提高專利質量，提高60%-70%的新產品開發效率，縮短50%的新產品上市時間[1]。

測繪行業在目前各類新技術層出不窮的情況下，具有與各類新技術融合的成功應用，也對今后的測繪發展方向和應用領域提出了新要求，如何在傳統測繪技術基礎上提出新的測繪方法或創新性的對現有技術加以應用，值得每個測繪人思考。TRIZ理論強大的理論體系和解決問題的能力或許能為我們能提供新的思路。下面將以傳統的測繪外業調繪為例，深入分析如何應用TRIZ理論進行創新的思路和具體的解決方法。

2基本情況及分析

外業調繪是測繪工作的重要內容，傳統工作要求實地確定地物、地貌的真實性質，查清其實際情況，且依據規范要求將需要表示的地物、地貌進行取舍，并對工作范圍內的地理狀況進行實地調查，將內容按照規定的符號標注于調繪片上。這一傳統調繪過程存在如下問題：

1）勞動強度大，外業人員需要上山到頂，下溝到底，對調繪范圍內的地物地貌進行全面核查;調繪成果需要清繪，將現場內容描述于一幅底圖上，這需要掌握相應的技巧，而且這一過程可能造成調繪內容和精度的損失。

2）外業所完成的含調繪內容的航片在內業使用過程中經過制圖、一審、二審、質檢等流程，不斷地流轉、使用，有時會同時被不同的流程所使用，造成時間上的浪費和沖突，降低工作效率。

3）航片在沖洗過程中會產生大量的有毒廢液，對人體和環境造成損害和污染。

隨著計算機技術的迅猛發展，航測制圖內業生產已經實現了全數字化，外業生產正在逐步向數字化方向發展，在全數字化的大趨勢下，傳統的外業調繪模式就成為制約這一發展的瓶頸。

采用TRIZ理論的解決方法之一—進化分析法，對測繪測圖技術的發展進行梳理。在測繪技術進入數字化測圖后，通過計算機處理，實現測圖數字定向、共軛影像匹配、三維信息提取等。根據S-曲線，數字化測圖進入成熟期，但是制約這一發展的調繪仍采用傳統的方法，這就需要創新！這一S-曲線圖可表示為下圖。

如今傳統的調繪方法處于成熟期，根據技術系統進化法則對調繪方法進行發展預測：

1、利用新技術對傳統調繪進行技術改進;

2、根據測繪實際需求布局新產品的研發和使用;[2]

3解決方案

通過因果分析法，對傳統調繪過程中人、機、料、法、環五方面因素對調繪效果的影響的具體分析，找到需要解決的關鍵問題，即制約調繪效率的末端因素[1]，如圖一所示：

為了解決上述問題，采用TRIZ系統的可用資源分析法，對現有的資源及可利用性進行分類及分析，形成圖二所示可用資源關聯圖，由已有資源，如：平板電腦、工作站、GIS系統等和可擴充資源，如：5G網絡、云計算、大數據等組成的超系統就是下一步技術發展的可能方向。

3 根據常用的TRIZ理論法則可以提出多種改進方法，以兩種為例：

3.1法則一 提高理想度法則

最理想的技術系統：不存在物理實體，也不消耗任何的資源，卻能實現所必須的功能。當然，這是理想的狀態，任何系統都可以無限向理想系統發展。

理想度

據此，調繪系統可向以下幾個方向發展：

a、增加系統的功能;

b、單個元件完成盡可能多的功能;

c、將一些功能轉移到超系統或外部環境;

d、利用內部或外部已經存在的可利用資源。

據此，需要盡量增加調繪系統的內容，盡可能多的將外業調繪內容轉移到平板電腦，減少人工轉換和采集時間，減少人工繪制可能存在的問題;同時利用已有的內業數字攝影測量工作站、現有技術5G、云技術等 ，完成內外業轉換，減少由外業資料轉入內業系統的時間。

3.2法則二 向超系統發展

系統在進化過程中，和超系統的資源相結合，從而使子系統擺脫自身限制，更好實現原有功能，并轉移到超系統中，作為超系統的一部分，調繪系統在系統功能得到增強的同時，也簡化了原有的技術路線。

由此，可以設計出將外業的刺點、調繪、補測、GPS跟蹤定位、外業檢查、攝像采集、云技術傳輸等功能進行集成的超系統，在實現原調繪功能的同時，實現多種功能的集成[1-2]。

4問題求解

綜合以上分析，調繪超系統可以具有如下功能：

1）采用數碼影像技術;

2）外業調繪摒棄紙質介質的調繪片，采用便于攜帶的電子產品;

3）外業調繪的功能應在完成基本調繪任務的同時，減少內業點、線、面各類符號轉換的任務量，增加便利性。

4）充分利用已有的攝影測量系統，將坐標轉換嵌入到現有系統中，減少內外工作量。

5）各種符號應實現與規范的銜接;

6）利用5G、云計算技術，將外業調繪內容實時傳輸回內業;

7）利用互聯網和遙感技術對于地形地貌的改變實時能更新;

8）增加功能，將控制點刺點、地物補測、GPS跟蹤定位、外業檢查、攝像采集等加入系統。

由此繪制出產品輸入、輸出流及超系統如下：

5結論

采用TRIZ理論的進化分析法，對傳統調繪的改進可以從提高理想度法則、子系統不均衡進化法則、向超系統發展等方面進行思考，發現可以改進和提高的方向。當然，根據TRIZ理論還有多種思考方法，如能量傳遞法則、物質-場、技術矛盾分析法等多個方面進行思考，從而對現有的技術瓶頸實現突破。

這只是對測繪生產中一個方面的改進思考，使用的TRIZ工具也是所有理論體系中很小的一個方面。通過TRIZ理論的應用學習，不但可以實現對現有技術的突破，還可以在新技術的突破過程中實現專利的挖掘和布局，提升經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] 創新方法研究會.中國21世紀議程管理中心.創新方法教程（初級）[M].北京：高等教育出版社，2012.5.37-65.

[2]創新方法研究會.中國21世紀議程管理中心.創新方法教程（中級）[M].北京：高等教育出版社，2012.5：44-49.

[3] 周勝生.TRIZ理論簡介及在專利戰略中的應用[J].PatentExmination Review，2011，3：17-23.

[4] 賈鴻翅，侯亮，劉俞毅.面向TRIZ的專利知識本體建模與應用[J].現代制造工程，2009（2）：1-4 .

[5] 王克奇，唐和樂，張曼玲.基于TRIZ的專利分析系統研究[J].情報科學，2009，27（4）：551-553 .

[6] 李更，范文，趙今明.TRIZ創新流程與專利檢索系統的結合探索[J].情報雜志，2013，32（2）：79-81 .