面向信息化時(shí)代的測繪科學(xué)技術(shù)研究

孔天一

（上海均能投資管理有限公司，上海 200135）

面向信息化時(shí)代的測繪科學(xué)技術(shù)研究

孔天一

（上海均能投資管理有限公司，上海 200135）

近年來，隨著我國信息發(fā)展不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化的測繪技術(shù)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化測繪，面對當(dāng)前新技術(shù)的革新。信息時(shí)代的測繪科學(xué)技術(shù)使用變得日益頻繁，因此在衛(wèi)星定位、航天測繪以及地理信息工程上的應(yīng)用都非常廣泛，本文針對基于現(xiàn)代化信息技術(shù)上進(jìn)行現(xiàn)代化測繪技術(shù)研究，為廣大參與測繪研究者提供參考。

信息化 測繪 科學(xué)技術(shù)

測繪技術(shù)作為一種先進(jìn)的測量技術(shù)，其在軍事、工業(yè)生產(chǎn)以及人民生活上應(yīng)用相當(dāng)廣泛[1]。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對于測繪技術(shù)的研究和應(yīng)用也變得日益加深，市場對于測繪技術(shù)的需求范圍也變得非常廣。人們將測繪技術(shù)應(yīng)用到更加高端的科學(xué)研究之中，那么這對于測繪的要求也將變得更高。基于現(xiàn)代信息化技術(shù)測繪信息已經(jīng)成為了當(dāng)前發(fā)展的主要趨勢，隨著我們不斷將測繪技術(shù)應(yīng)用于工程生產(chǎn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展之中，對于測繪技術(shù)的認(rèn)識(shí)也進(jìn)一步提高。

一、信息化測繪技術(shù)概述

測繪信息技術(shù)其可以主要應(yīng)用于地球測繪，其可以測繪處事發(fā)地點(diǎn)、事發(fā)時(shí)間和周圍環(huán)境的情況。隨著經(jīng)濟(jì)快速增長，測繪技術(shù)也在不斷的發(fā)生著升級，當(dāng)前世界各國將信息化測繪技術(shù)作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行研究。因?yàn)樾畔y繪技術(shù)以其強(qiáng)大的測繪方式和內(nèi)容隨著國家信息化環(huán)境的變化發(fā)生著很大的變化。信息化在測繪技術(shù)中應(yīng)用非常廣泛，而且其在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展過程中具有非常重要的作用。信息化測繪最終本質(zhì)的特征和內(nèi)涵具有有效的地理空間信息服務(wù)，現(xiàn)代化信息測繪技術(shù)逐漸朝著學(xué)科交叉和融合方向發(fā)展[2]。

測繪技術(shù)在信息化的過程中，必須提升全面服務(wù)能力，建立起有效的信息化測繪技術(shù)。從學(xué)科和技術(shù)進(jìn)行分類，可以將信息化測繪體系分為幾個(gè)組成部分：現(xiàn)代化測繪基準(zhǔn)體系、地理空間信息獲取體系、基礎(chǔ)信息資源體系、自動(dòng)化空間信息處理體系、豐富地理空間信息產(chǎn)品體系以及網(wǎng)絡(luò)化地理空間信息服務(wù)體系。信息化測繪體系建設(shè)已經(jīng)成為了我國新時(shí)期測繪事業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務(wù)。作為測繪學(xué)科來說，信息化測繪技術(shù)既能夠適應(yīng)當(dāng)前我國對于測繪技術(shù)的需求，同時(shí)還能夠促進(jìn)我國現(xiàn)代化測繪技術(shù)與理論的發(fā)展。

二、現(xiàn)代化信息測繪體系構(gòu)建

（一）衛(wèi)星定位測量法

1、現(xiàn)代信息化測繪基準(zhǔn)建設(shè)

隨著現(xiàn)代化信息基準(zhǔn)建設(shè)不斷發(fā)展，確定地理空間信息以及集合形態(tài)和空間分布的技術(shù)基礎(chǔ)可以有效反映出各個(gè)世界空間和參考基準(zhǔn)?，F(xiàn)代化測繪技術(shù)主要是由大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)、重力系統(tǒng)、高程系統(tǒng)以及深度基準(zhǔn)等組成。近年來我國現(xiàn)代化測繪基準(zhǔn)建設(shè)已經(jīng)取得了相應(yīng)的進(jìn)展，因此建立相應(yīng)的測繪基準(zhǔn)，可以有效促進(jìn)其發(fā)展[3]。

2、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)組建

當(dāng)前隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)展，現(xiàn)代化信息測繪體系的正在我國逐漸建立，隨著我國北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)組建，建立起全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)將變得日益可行。美國和俄羅斯布置的GLONASS系統(tǒng)，其作為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)服役，組建全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)將會(huì)成為今后一段時(shí)間主要研究內(nèi)容。

（二）航空航天測繪

由于高分辨率信息化衛(wèi)星測繪技術(shù)取得了極大的技術(shù)突破，衛(wèi)星影像測繪圖正在朝著實(shí)用化方向發(fā)展。高分辨率的遙感衛(wèi)星成為了衛(wèi)星測繪多樣化發(fā)展，由單線陣組成的推掃式掃描成像技術(shù)變得更加合理。通過采用大范圍同軌和異軌立體技術(shù)逐漸提升了測圖的高精度，使得地形測繪技術(shù)變革朝著正引方向發(fā)展。高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的時(shí)候，包含了高精度的函數(shù)模型處理，并且在地面的控制點(diǎn)具有大區(qū)域網(wǎng)平差異技術(shù)作為基礎(chǔ)，多基線和多重的匹配自動(dòng)匹配技術(shù)。高分辨率遙感衛(wèi)星逐漸成為了我國地形圖基礎(chǔ)地理信息的重要數(shù)據(jù)源，地面控制的時(shí)候?qū)τ谧杂删W(wǎng)的平差技術(shù)可使得境內(nèi)和境外地形測試更加現(xiàn)實(shí)。

三、信息化測繪技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）精密工程與工業(yè)測量應(yīng)用

精密工程測量與衛(wèi)星定位具有精度均勻、速度快以及對控制網(wǎng)圖形要求低等特點(diǎn)[4]。目前已經(jīng)建立起高精度、高分辨率的大地水準(zhǔn)面數(shù)據(jù)結(jié)合模型，使得對于工程控制網(wǎng)逐漸發(fā)展到二維、三維，并且徹底改變了工程測量中平面和高控制網(wǎng)方法。

三維測繪技術(shù)就是在進(jìn)行測量的時(shí)候建立起空間三維坐標(biāo)，可以確定目標(biāo)的幾何形態(tài)、姿態(tài)和空間位置，對于目標(biāo)進(jìn)行三維重建。通過在計(jì)算機(jī)上建立起虛擬現(xiàn)實(shí)景觀模型，目前有多種的三維測量儀器，并且使用三維測繪技術(shù)完成相應(yīng)的測量工作。三維測繪技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)激光掃描，其能夠直接獲取待測地物的坐標(biāo)信息。

（二）海洋與航道測繪技術(shù)應(yīng)用

海洋測量已經(jīng)逐漸摒棄了傳統(tǒng)無線電定位手段，采用GPS各種各樣測量形式。研究衛(wèi)星導(dǎo)航定位進(jìn)行測試的時(shí)候其能夠利用觀測技術(shù)對船進(jìn)行測量和觀察，利用北斗衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)對其高精度定位。利用GPS測速的基本原理，采用無線電標(biāo)/差分析，研究運(yùn)動(dòng)物體速度測量的方法和精度。海洋探測的時(shí)候，在運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上進(jìn)行探測，由于受到測量船和儀器的噪聲影響，使得探測儀的參數(shù)設(shè)置上會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因此對于單波速和多波速進(jìn)行測量的時(shí)候主要針對其效率和測量的精度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，確保整個(gè)測量的過程顯得更加精準(zhǔn)。例如，在水域中測量界限提取時(shí)，必須針對海岸帶進(jìn)行監(jiān)測，還要對淺海故障進(jìn)行監(jiān)測，例如采用聲納圖像處理完成對動(dòng)態(tài)的航標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航[5]。

（三）機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)其利用激光進(jìn)行掃描，然后采用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行測繪，通過接受測繪目標(biāo)反射光束然后完成目標(biāo)測定定位。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)和傳統(tǒng)的航空攝影測量進(jìn)行比較，機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)可有效穿過樹林的遮擋，從而直接取地面點(diǎn)精度高三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并且完成相當(dāng)?shù)膬?nèi)業(yè)處理。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)目前硬件技術(shù)比較成熟，其測量的精度可以達(dá)到厘米級別，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的軟件發(fā)展卻相對落后，數(shù)據(jù)處理過程中的相關(guān)算法還不成熟。利用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的時(shí)候由于缺乏相應(yīng)的紋理信息，不能夠完成相應(yīng)的匹配和地面控制。

結(jié)束語：隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，信息化測繪技術(shù)逐漸被廣泛的應(yīng)用于我們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域。信息化測繪技術(shù)不僅應(yīng)用于生活和生產(chǎn)，而且在軍事領(lǐng)域、航空領(lǐng)域的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。目前信息化測繪技術(shù)逐漸成了利用航空、航海以及其他關(guān)聯(lián)性學(xué)科。目前的空間定位技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的速度也令人難以想象。如何開展對系統(tǒng)信息化處理，實(shí)現(xiàn)對地球信息的處理變得更加具有意義，所以，針對現(xiàn)代測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)科的壓就工作先得具有歷史性意義，而且加上現(xiàn)代化的測繪技術(shù)發(fā)展過程中存在著一定的局限性，而且新技術(shù)的革新使得發(fā)展現(xiàn)階段的信息測繪技術(shù)成為主要的研究問題。信息化測繪技術(shù)其本質(zhì)就是要以創(chuàng)新的技術(shù)體系實(shí)現(xiàn)為社會(huì)提供實(shí)時(shí)有效的地理信息綜合服務(wù)。

[1]彭洋. 后信息化時(shí)代信息技術(shù)人才培養(yǎng)理論與實(shí)踐研究[D].南京大學(xué),2012.

[2]黃大兵. 基于可變論域的信息化測繪服務(wù)體系的測度研究[D].長安大學(xué),2011.

[3]淮海工學(xué)院測繪工程學(xué)院舉辦“信息化時(shí)代測繪科學(xué)技術(shù)新進(jìn)展”院士報(bào)告會(huì)[J]. 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,03:58.

[4]黃張?jiān)?徐佳,劉志強(qiáng). 面向信息化測繪的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J]. 測繪工程,2014,04:76-80.

[5]程效軍,顧孝烈,鮑峰. 面向信息化測繪的測量學(xué)教材內(nèi)容改革[J]. 教育教學(xué)論壇,2012,S2:56-58.

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1007-6344（2015）05-0334-01