地形測量和測繪技術自動化研究

楊東

（臨沭縣自然資源和規劃局，山東 臨沂 276700）

引言

地形測量在眾多行業都有著十分重要的應用，例如：石油勘探，城鎮規劃，橋梁建設等等，但是由于受到技術的限制，過去技術人員只能依靠測距儀，水準儀等等儀器進行人工測量，這種測量方式需要耗費大量的人力、物力、時間，才能獲得比較準確地測量數據，但是隨著測繪技術的不斷進步，地形測量的智能化程度越來越高，精確度也越來越高，這也使得其能夠為其他行業提供更為精準的數據服務。

一、現有自動化技術

（一）GPS 技術

GPS 技術的興起對于地形測量相關技術的發展有著十分重要的推動作用，這項技術起源于美國的全球定位系統，但是隨著技術的不斷發展，中國、歐洲、俄羅斯，也相繼建立了自己的全球定位系統。這項技術可以為用戶提供高準確的實時定位服務，同時也可以用于測繪工作。GPS 技術可以為測繪工作提供更為精準，實時的數據，并且利用這項技術可以大大提升測繪工作的自動化程度和效率。利用這項技術進行地形測量具備非常多的優勢，GPS 技術具備了非常強的穩定性，且對數據有著非常高的保密性，同時還能保證測繪數據的精確度，GPS 技術的操作相對比較簡練，受到外界干擾的情況相對較少，能實現實時的，全天候的地形測量。目前，GPS RTK 技術也是一種利用GPS 技術實現的測繪技術，但是相較于單純的GPS 技術，其精度更高。RTK技術的應用大大提升了GPS 技術的測繪精度，這項技術可以使測繪精度達到厘米級。如果要利用GPS 技術獲得更加高精度地測量數據，就需要借助RTK 技術。這項技術的應用使得利用GPS 技術在測繪領域的應用得到極大提升。借助GPS 技術以及RTK 技術可以實時獲取厘米級的定位信息，大大提升了測量的精度和效率。這項技術具有精度分布均勻，受限少，獲得數據的速度快等等優勢，這也使得這項技術在測繪工作中得到廣泛的應用。

（二）GIS 技術

GIS 技術是一種新興的測繪技術，這項技術將眾多先進技術融于一身，極大地方便了地形測量工作。GIS 技術可以將地球表面的地理信息融合進一個統一的信息系統中，同時還可以將這些信息以一種十分直觀的方式展現出來，這項技術的興起在很大程度上為測繪自動化技術提供幫助。GIS 技術需要眾多學科的支持，其中包括測量學，地理學等等，這些學科的內容被用于搭建GIS 系統。這就使得這項系統變得非常復雜，且具備非常高的專業性，其數據庫中包含了大量的地理信息和數據，這些數據可以得到更加科學的處理，并存儲于數據庫中，當需要這些數據時，系統可以將這些數據進行處理和加工，從而使這些數據能夠更加形象，直觀地展示在屏幕上，實現測繪信息的數字化，這樣可以更好地為測繪技術的自動化提供便捷的幫助，使其得到極大提升。

（三）RS 技術

RS 技術興起相對比較早，在上世紀60 年代就已經開始研究和應用。這項技術不需要接觸被測目標物體，利用波譜的特性來感測被測物體的信息，然后將信息給傳送給地面站，然后對信息進行篩選。遙感技術可以分為眾多種類，但是其基本都是利用不同波譜的性質進行探測。目前遙感技術已經非常成熟，利用這項技術可以對地形信息進行準確測量。

上述的三項技術的充分結合，才能更好地精準的完成地形測量工作。利用遙感技術可以為GIS 提供豐富、準確的地形數據。GIS 系統可以對遙感技術獲得的數據進行有效的處理和利用。GPS 技術可以作為輔助，對地形數據進行補充，可以幫助GIS系統實現數據的及時更新。將這三種技術進行充分的融合，使其能夠發揮自身的特點，這樣可以更好地為人們提供更加精準的地形數據，同時也能夠更好地幫助人們科學的利用這些地形數據。

二、發展趨勢

（一）5G 以及集成技術的應用

目前，5G 技術的發展已經十分迅速，但是5G 技術依然存在一些問題需要解決和優化，5G 技術作為新一代通信技術，其發展潛力十分巨大。在各行各業都有著十分廣泛的應用。同樣在地形測量領域也會有非常大的應用空間。如果將5G 技術應用于地形測量必然會大大提升數據傳輸的精度和速度，使數據能夠更快的得到更新，同時也會使測量系統更加智能化，自動化。集成技術同樣是未來發展的趨勢，將眾多技術集中于同一系統中，發揮各自的優勢，就能夠在更大程度上保證地形測量的精度和效率。在這其中3S 系統就是非常典型的集成技術的應用。而目前正在逐步完善的數字攝影測量系統更是將眾多技術融入一身，使得地形測量更加智能化、自動化，其精確度也得到極大地提升。

（二）測繪軟件的開發

要實現測繪技術的自動化和智能化，測繪軟件的開發是必不可少的。測繪軟件需要不斷引入先進的技術，例如：人工智能技術等等，利用這些先進的技術可以在很大程度上提升測繪軟件的智能化和自動化程度，并且更加有利于人們的應用，能夠將測繪結果更加直觀地顯示在屏幕上。同時，在不斷引入新技術的同時，還要不斷根據實際需求完善其功能模塊，從而使其能夠更好地完成測繪工作。在軟件開發中，數據庫的完善也是必不可少的，數據庫是所有地形信息存儲的容器，如果其速度無法得到提升必然會大大影響整個軟件系統的運行效率和穩定性。因此，就需要針對測繪數據的特點，對數據庫進行更加科學的設計，使其能夠滿足測繪工作的要求，提升運行效率。利用先進的數據庫技術，可以實現對地理信息的及時更新，使地理信息的管理更加科學，高效，便捷。這樣可以使這些地理信息得到最大限度的利用，使測繪技術更加自動化，智能化。

（三）人工智能的應用

目前，人工智能技術已經得到如火如荼的發展，如果能夠將這項技術應用于地形測量中，必然會大大提升其智能化程度。現階段，測繪技術對于計算機技術的依賴程度越來越高，使得眾多先進計算機技術被應用于測繪技術當中。在這其中，人工智能技術作為現代計算機的代表技術之一，同樣在測繪工作中得到廣泛的應用。在系統中，可以利用已有的專業知識作為基礎，然后以人類專家思考的方式進行推理和計算，這樣可以更加高效的處理已經獲得的地理測量數據，大大減輕了科研人員的工作量，使測量數據能夠得到妥善地處理，大大提升了地形測量的精確度以及智能化程度。

三、應用

（一）工程地質測繪

工程項目的地質測繪工作是非常重要的，如果在工程項目進行前不能對地質情況進行詳盡的了解，必然會導致工程項目無法正常開展。因此，工程項目開始前需要對施工場地開展科學的地質測繪工作。在這項工作中，測繪人員可以利用自動化，智能化的測繪系統快速獲取相關的測量數據，并且利用智能化的系統對測繪數據進行科學的處理，這就大大縮短測繪工作的時間，降低了測繪工作的成本，同時也大大提升了測繪工作的精準度，這就為工程項目的順利推進奠定了非常堅實的基礎。

（二）防災和救災

自然災害對于人類的生存和發展有著非常大的影響。為了更好地避免自然災害對人類發展的影響，就需要對自然災害進行有效防范。在防災中，高度自動化、智能化的測繪系統可以更好地對河流，山川進行監測，并且實時更新相關的測繪數據，這樣可以更好地發現災情，幫助人員及時采取措施，減少災害的發生，減少災害所帶來的損失。同時，利用測繪系統可以對河流，山川，地下水進行有效的監測，可以幫助人們發現存在的污染，同時也能夠更好地統計這些資源的數量，從而更好地對這些資源進行分配。將自動化，智能化的測繪系統應用到災害預警中，可以大大提升災害預警系統的效率和準確度，幫助人們減少自然災害所帶來的損失。

（三）城市規劃

城市規劃的合理性對于其發展是非常重要的，但是在現實中，城市的規劃往往缺乏科學性，很多城市的布局都存在嚴重的問題，這也導致城市問題越來越多。為了更好地實現對城市的合理規劃，可以將智能化的測繪系統應用到其中，智能化的測繪系統可以提升城市規劃的合理性，使城市的布局更加合理。同時利用智能化的測繪系統也可以應用于城市給排水工程之中，讓城市的給排水系統更加合理，同時也可以利用智能化測繪技術，實現給排水管道的自動化挖掘，這就大大提升了城市建設的效率，提升了城市建設的水平，減少城市規劃中的不合理，使城市規劃更加符合為了發展的需要。

（四）資源配置

隨著現代社會的不斷發展，對于資源的消耗也越來越大，這就需要對各類資源進行合理的分配。但是在過去由于種種原因，資源的分配存在嚴重的不平衡，這對于資源的合理利用是非常不利的，同時也造成了大量的資源浪費。隨著社會發展的不斷深入，人們對于資源的保護意識越來越強，為了在保證社會穩步發展的基礎上，進一步提升資源的利用效率，就需要對各類資源進行合理的分配。在資源分配的過程中，智能化的測繪系統起到非常大的作用。首先，利用智能化、自動化的測繪技術可以實現對當地的地質環境進行動態監測，通過測繪技術的精準測量，可以幫助人們建立當地水資源分布的動態模型，這樣可以更好地幫助人們更加科學的選擇大壩的建設位置，并對大壩的庫容進行精準的計算，這就為大壩的設計奠定了基礎。其次，通過智能化的測繪技術，可以對當地的各類資源有一個更為精準的了解，這就為更加科學地開發、利用當地資源提供了更為精準的數據支持，對于當地的科學發展有著非常大的幫助。最后，在水災，旱災中，對水資源進行合理的調配。利用智能化的測繪系統可以精確的展示不同地區的受災程度，這樣就可以協助當地政府對水資源進行合理的調配，從而緩解災情。

結束語

目前，由于技術的不斷發展，測繪技術的自動化、智能化已經成為未來發展的趨勢，這也促進了地形測量工作的不斷發展。為了更好地實現測繪技術的自動化和智能化，就需要在現有技術的基礎上，將更多的先進技術融入其中，只有這樣才能更好地提升測繪技術的智能化程度，從而提升地形測量工作的效率和精確度，進而幫助人們獲得更加精準的地形測量數據。