現(xiàn)代測繪技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用

李莉英

【摘 要】在現(xiàn)代測量測繪技術(shù)快速發(fā)展的今天，地形測量測繪新技術(shù)不斷的涌現(xiàn)。科學(xué)應(yīng)用測量技術(shù)能夠有效的提高測量精準(zhǔn)度、提高測量工作效率、降低測量勞動強度，本文闡述了地形測量測繪自動化技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】地形測量；測繪技術(shù)；應(yīng)用

地形測量學(xué)是研究測繪地形圖及與其有關(guān)測繪工作的理論、方法的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。地形測量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采設(shè)計以及各種經(jīng)濟建設(shè)的需要。

傳統(tǒng)的測繪包括控制測量、地形測量、施工測量、竣工測量和變形監(jiān)測5個部分?，F(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)具有自動化程度高、測圖精度高、圖形屬性信息豐富和圖形編輯方便等優(yōu)點。

一、地形測量的測繪自動化技術(shù)

測繪自動化是集數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、顯示于一體。地形測繪主要是研究和確定地球局部表面的大小及形狀，然后通過測量將其繪制成不同比例尺的地形圖。通過地形測量工作，可以為國家在城市建設(shè)、礦區(qū)開采以及實施各種工程等方面的工作提供很大的幫助，并提供不同比例尺的地形圖以滿足其需要。

二、主要技術(shù)手段及特點

1.GPS系統(tǒng)概述

GPS（Global Positioning System）稱為全球定位系統(tǒng)，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強，功能多、應(yīng)用廣，觀測時間短，執(zhí)行操作簡便，全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。

GPS測量技術(shù)在近年來得到了廣泛的應(yīng)用。GPS測量技術(shù)是利用了GPS技術(shù)中的靜態(tài)接受衛(wèi)星信息以及動態(tài)三維坐標(biāo)點位方向兩大功能。將這兩大功能以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于測量工作能夠?qū)崟r、有效、準(zhǔn)確的進行工程測量。同時該技術(shù)還能夠改善傳統(tǒng)測量測繪工作中通視難題，為公路、鐵路工程的測量工作提供了便捷的技術(shù)。

GPS作為現(xiàn)代大地測量的一種技術(shù)手段，已在滑坡、地震、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測方面得到廣泛應(yīng)用。它的平面相對定位精度已達到了0.1—1×10-6甚至更高，但GPS測得的高程分量的精度要比水平分量的精度低得多，因此對于地殼的垂直運動，一般仍采用傳統(tǒng)的精密水準(zhǔn)測量方法進行。而且應(yīng)用GPS測量獲取的點位高程是大地高，而精密水準(zhǔn)測量測定的是正常高，由于正常高與大地高的精確轉(zhuǎn)換比較困難，因此限制了GPS高程（GPS大地高）在高程測量中的應(yīng)用。

2.GPS測量的技術(shù)特點

（1）測站之間無需通視：這一特點使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號不受干擾。

（2）定位精度高：一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1×D，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5×D，GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。

（3）觀測時間短：采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)時每個測站上的觀測時間一般在30—40min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測時間更短。

（4）提供三維坐標(biāo)：GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。

（5）操作簡便：GPS測量的自動化程度較高。目前，GPS接收機已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天對中、整平，量取天線高打開電源即可進行自動觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理即求得測點三維坐標(biāo)。

（6）全天候作業(yè)：GPS觀測可以任何地點、時間連續(xù)地進行，一般不受天氣狀況的影響。在中國GPS定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域，國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用GPS技術(shù)。在石油勘探、高速公路、通信線路、地鐵、隧道貫通、建筑變形等也已廣泛的使用GPS技術(shù)。

3.GIS技術(shù)。地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System-GIS）是利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來處理地理空間及其相關(guān)數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，是融地理學(xué)、測量學(xué)、幾何學(xué)、計算機科學(xué)和應(yīng)用對象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大的特點就在于：它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結(jié)合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。

地理信息系統(tǒng)對空間地理信息進行處理，準(zhǔn)確采集有關(guān)的數(shù)據(jù)，并對地理空間數(shù)據(jù)和信息進行處理、管理、更新和分析，是采用數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)的技術(shù)系統(tǒng)，對現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)起重要支撐作用。

GPS作為GIS有力的補測、補繪手段，實現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實時更新。使測繪技術(shù)能全方位的應(yīng)用于地形測量中，提高了地形測量的效率和準(zhǔn)確性。

測繪軟件及數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與更新。加強地形測量數(shù)字化測繪軟件的研發(fā)，使測繪軟件系統(tǒng)更加高效、靈活和功能齊全，使測繪軟件技術(shù)在地形測量中起到了相當(dāng)重要的作用。

4.RS技術(shù)。遙感RS（Remote Sensing）即遙感技術(shù)是從上世紀(jì)60年代開始興起的一種新技術(shù)，該技術(shù)能夠從較遠(yuǎn)的距離感知目標(biāo)物體所輻射或反射出來的紅外線、可見光、電磁波等，同時對目標(biāo)物體進行探測及識別。航空般影就是其主要應(yīng)用之一，而自從人類成功地發(fā)射人造地球衛(wèi)星后，遙感技術(shù)更是獲得了突飛猛進的發(fā)展機會，現(xiàn)代遙感技術(shù)已經(jīng)具有了收集、存儲、傳輸和處理信息的能力，其中最關(guān)鍵的部分是遙感器，遙感器的種類比較多，如多光譜掃描儀、照相機、電視攝像機、成像光譜儀、合成孔徑雷達以及微波輻射儀等都具有遙感功能，從而能夠順利地完成信息的獲取。完成信息傳輸?shù)牟考饕?fù)責(zé)將獲取的信息從遠(yuǎn)距離平臺傳輸?shù)浇邮罩行?，如從衛(wèi)星傳輸?shù)叫l(wèi)星接收站。完成信息處理的部件可識讀、合成和編輯圖片，如數(shù)字圖像處理機、彩色合成儀和圖像判讀儀就具有上述信息處理的功能。

遙感技術(shù)是地理信息系統(tǒng)的信息源，而地理信息系統(tǒng)能夠為遙感技術(shù)提供數(shù)據(jù)的分析和管理技術(shù)，全球定位系統(tǒng)又能夠為地理信息系統(tǒng)提供有力的補繪和補測手段，從而使地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)實時的更新?？梢哉f，這三種技術(shù)的均各自具有特點，而將三者密切結(jié)合起來，為地形測量提供了精確的圖形和數(shù)據(jù)。

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有力的補測、補繪手段，實現(xiàn)GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實時更新。3S的綜合應(yīng)用是一種充分利用各自的技術(shù)特點，快速準(zhǔn)確而又經(jīng)濟地為人們提供所需的有關(guān)信息的新技術(shù)，三者的緊密結(jié)合，為地形測量提供了精確的圖形和數(shù)據(jù)。

三、測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

不斷深入地研發(fā)地形測量數(shù)字化測繪軟件，能夠提高地形測繪工作的效率，使地形測繪工作能夠富有成效地完成，在這當(dāng)中，可以說地形測繪軟件起著至關(guān)重要的作用。不斷開發(fā)、更新與完善信息數(shù)據(jù)庫，直接將采集到的測量數(shù)據(jù)輸入信息數(shù)據(jù)庫，可以方便查詢和共享信息，并實現(xiàn)全球數(shù)據(jù)更新和擴展空間基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的動態(tài)管理，使地形測量數(shù)據(jù)的管理更具有標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化和信息化，在傳輸方式上更具有多樣化和網(wǎng)絡(luò)化，從而實現(xiàn)地形測量和測繪工作走向數(shù)字化和自動化。

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展以及測量儀器的智能化和系統(tǒng)化，地形測繪技術(shù)發(fā)生了重大變革，地形測繪技術(shù)也逐漸朝著3G技術(shù)及集成自動化、實時化和數(shù)字化，數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件的開發(fā)應(yīng)用，三維可視化技術(shù)以及人工智能化的方向發(fā)展，從而使測繪技術(shù)能夠全面地應(yīng)用于地形測量的工作中，并有效地提高地形測量工作的準(zhǔn)確性和效率。

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