測繪技術在新時期發(fā)展的探討

劉權/廣東南方數(shù)碼科技有限公司哈爾濱分公司

測繪技術在新時期發(fā)展的探討

劉權/廣東南方數(shù)碼科技有限公司哈爾濱分公司

隨著測繪技術的現(xiàn)代化，測繪的技術方法和技術手段也將逐步更新?lián)Q代。本文對新時期現(xiàn)代測繪技術進行了分析探討。

測繪技術；地質；GPS

一、工程測繪

工程測繪是巖土工程勘察的基礎工作，在諸項勘察方法中最先進行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項工作。但在詳細勘察階段為了對某些專門的地質問題作補充調查，也進行工程測繪。

工程測繪是運用地質、工程地質理論，對與工程建設有關的各種地質現(xiàn)象進行觀察和描述，初步查明擬建場地或各建筑地段的工程地質條件。將工程地質條件諸要素采用不同的顏色、符號，按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上，并結合勘探、測試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性作出評價。

工程測繪所需儀器設備簡單，耗費資金較少，工作周期又短，所以測繪工作在結合巖土工程時應力圖通過它獲取盡可能多的地質信息，對建筑場地或各建筑地段的地面地質情況有深入的了解，并對地下地質情況有較準確的判斷，為布置勘探、測試等其他勘察工作提供依據(jù)。高質量的工程測繪還可以節(jié)省其他勘察方法的工作量，提高勘察工作的效率。

二、現(xiàn)代測繪技術

1.全球定位系統(tǒng)（GPS）的發(fā)展。GPS即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它最初是由美國國防部開發(fā)的，利用離地面約兩萬多公里高的軌道上運行的24顆人造衛(wèi)星所發(fā)射出來的訊號，以三角測量原理計算出收訊者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐標系統(tǒng)，坐標原點為地球質量中心。

美國于上世紀70年代開始研制GPS，1994年全面建成，目前在地球上空已有27顆衛(wèi)星（包括3顆備份衛(wèi)星）在運行，軌道高度為20200公里。GPS自問世以來，充分顯示了其在無線導航、定位領域的霸主地位。

2.遙感技術的發(fā)展。遙感技術在近一、二十年內飛速發(fā)展，這種發(fā)展主要表現(xiàn)在新型傳感器的研制和應用的日新月異，其發(fā)展的特點如下：

①不斷研制新型傳感器，既有框幅式可見光黑白攝影、多光譜攝影、彩色攝影、彩紅外攝影、紫外攝影，又有全景攝影機、紅外掃描儀，紅外輻射計、多光譜掃描儀、成象光譜儀，CCD線陣列掃描和矩陣攝影機、微波輻射計、散射計，合成孔徑雷達及各種雷達和激光測高儀等。②形成多級空間分辨率影象序列的金字塔，以提供從粗到精的觀測數(shù)據(jù)源。傳感器的研制在向更高的空間分辨率方向發(fā)展的同時，也向全方位的立體觀測能力方向發(fā)展。③可反復獲取同一地區(qū)影象數(shù)據(jù)的多時相性。一般是空間分辨率低的而時間分辨率高。遙感多時相性，提供了人們長期、系統(tǒng)和動態(tài)研究地球表面的變化及其規(guī)律的可能性。

3.地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。從系統(tǒng)角度看，在未來的幾十年內，地理信息系統(tǒng)將向著數(shù)據(jù)標準化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智能化、平臺網(wǎng)絡化和應用社會化的方向發(fā)展。

Interoperable GIS互操作地理信息系統(tǒng)是GIS系統(tǒng)集成平臺，它實現(xiàn)在異構環(huán)境下多個地理信息的系統(tǒng)或其應用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務。

3D&4DGIS三維（四維）地理信息系統(tǒng)目前研究重點集中在三維數(shù)據(jù)結構的設計，優(yōu)化與實現(xiàn)，以及體視化技術的運用，三維系統(tǒng)的功能和模塊設計等方面。

Com GIS面向對象和構件技術的地理信息系統(tǒng)是把GIS的功能模塊劃分為多個控件，每個控件完成不同的功能，通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終GIS應用。

Web GIS基于WWW的地理信息系統(tǒng)是利用Internet技術在Web上發(fā)布空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth它是對真實地球及其相關現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認識，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術以及計算機網(wǎng)絡等技術則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務。

三、測繪技術發(fā)展

1.大地控制測量?？刂茰y量是測繪的基礎，地質礦區(qū)布設平面控制的方法，一是在國家一、二等三角控制下進行三、四等三角點的加密，另一是在國家一、二等三角點下不能加密情況下布設獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為礦區(qū)基本“平面控制。獨立的三角鎖網(wǎng)必須測定鎖網(wǎng)的起算邊長。我單位在上世紀末期引入載波靜態(tài)相對定位技術即多臺套GPS接收機結合后處理軟件以來，精密控制測量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測量的工作模式有了很大的改觀，對于相對獨立斷點分布的礦區(qū)工程點不再需要長遠距離的測三角鎖從其他地方引入控制點，只需從起算點采用邊點連接跳躍式地可以直接引入到測區(qū)，極大地簡化了工作步驟，節(jié)省了時間和人力。對于內部范圍不大的測區(qū)來說，采用光電測距儀、全站儀進行三角鎖、導線的測量，生產效率比丈量基線也提高幾十倍。所以對于小范圍測區(qū)來講，光電測距除測定起算邊外，還應用于測邊網(wǎng)、測距導線代替常規(guī)的測角網(wǎng)。

大地控制測量成果的平差計算，以往用對數(shù)表人工計算，進度慢、差錯多，現(xiàn)在也普遍引入計算機軟件進行處理，象GPS后處理軟件、控制精靈等等，又提高效率也減少誤差出現(xiàn)的幾率，所以在短時間內就得到了很大的普及。

2.地形測量技術。地形測量的加密圖根控制，傳統(tǒng)的方法是在礦區(qū)基本控制點下布設測角圖根線形鎖及測角交會點，現(xiàn)在則采用導線測量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。

地形測量是測繪工作重要的任務，長期以來的測圖方法，以大平扳儀測圖，至今在大比例尺地形測圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導地位的已經(jīng)是全野外數(shù)字化測量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語了。

四、結語

現(xiàn)代科學技術發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測繪科學的發(fā)展趨勢，這種趨勢表現(xiàn)在現(xiàn)代測繪新理論的概括性增強，測繪新技術的技術綜合程度提高，各專業(yè)學科之間的相互交叉與滲透，測繪學與其它門類科學的聯(lián)系增強加大，測繪學吸收和移植其它學科成果的速度加快，這種學科內外的綜合化發(fā)展，將使現(xiàn)代測繪學不斷開拓出新的領域。測繪將成為構建”數(shù)字地球“、”數(shù)字中國“的主力軍。

[1]曹幼元，賀躍光.PDAGPS在測繪中的應用.測繪技術裝備，2005,（4）.

[2]魏建華，張展，許月光.工程測繪中的幾個研究對象.黑龍江水利科技，1999,（4）.

[3]周新力，羊春華.導航型GPS在地質工作中應用前景的初步探討.邵陽學院學報（自然科學版），2004,（2）.