淺析現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

楊雙劍

摘要：工程測(cè)量學(xué)科是一門應(yīng)用學(xué)科，它是直接為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，緊密與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，是測(cè)繪學(xué)中最活躍的一個(gè)分支學(xué)科。伴隨測(cè)繪技術(shù)在眾多行業(yè)中的運(yùn)用，其發(fā)展空間和發(fā)展趨勢(shì)都與科技發(fā)展的時(shí)代相呼應(yīng)。在傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)不能適應(yīng)測(cè)繪行業(yè)市場新格局需要的契機(jī)下，眾多新興測(cè)繪技術(shù)相繼出現(xiàn)，帶來了測(cè)繪技術(shù)手段的重大變革，推動(dòng)了自動(dòng)智能化、信息動(dòng)態(tài)化、一體實(shí)時(shí)化、數(shù)字多樣化的測(cè)繪過程，多元、精密的現(xiàn)代化高端測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪行業(yè)中逐步取代了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，占據(jù)了測(cè)繪行業(yè)的主流。本文在詳盡介紹測(cè)繪行業(yè)中幾個(gè)測(cè)繪新技術(shù)的基礎(chǔ)上，立足測(cè)繪行業(yè)整體高度展開了分析、探討，指出了測(cè)繪技術(shù)未來發(fā)展的方向和應(yīng)用新格局。文中針對(duì)我國工程測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞： 工程 測(cè)繪技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

【分類號(hào)】P20

前言

我國工程測(cè)量科技進(jìn)步很大，發(fā)展很快，取得了顯著成績；但是發(fā)展還不平衡，尚跟不上國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。擺在我們面前的任務(wù)是：大力促進(jìn)工程測(cè)量的技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，把傳統(tǒng)的手工測(cè)量向電子化、數(shù)字化、自動(dòng)化方向發(fā)展；同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究，不斷拓寬工程測(cè)量服務(wù)新領(lǐng)域，開創(chuàng)工程測(cè)量發(fā)展新局面，為推動(dòng)我國工程測(cè)量科技進(jìn)步而努力奮斗。

1 工程測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 地圖數(shù)字化技術(shù)

在建立各種 GIS 系統(tǒng)時(shí)，對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測(cè)繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對(duì)于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對(duì)大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

1.2 數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點(diǎn)。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。

1.3 工程測(cè)量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù) （GPS）

GPS 是美國從 20 世紀(jì) 70 年代開始研制，歷時(shí) 20 年，于 1994 年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS 接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展，加之美國SA 技術(shù)的解除，使得 GPS 技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測(cè)量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

RTK （Real Time Kinematics，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)） 技術(shù)是在 GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的 GPS 定位測(cè)量方式，是 GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK 測(cè)量是將 l 臺(tái) GPS 接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相位觀測(cè)量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量；流動(dòng)站的 GPS 接收機(jī)再利用 0TF（運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度） 技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。RTK 測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此，RTK 被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量，地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。

1.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與 GIS 技術(shù)的應(yīng)用

隨著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的逐步自動(dòng)化、數(shù)字化，測(cè)量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的大量測(cè)繪信息，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，其最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)或GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)。我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，有力地推動(dòng)了 GIS 技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，已成為當(dāng)前新技術(shù)應(yīng)用的“熱點(diǎn)”之一。GIS 作為信息科學(xué)和信息產(chǎn)業(yè)的一部分，在面向21世紀(jì)這個(gè)信息社會(huì)里的價(jià)值是不容懷疑的。

2 測(cè)繪技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和方向

21世紀(jì)測(cè)繪技術(shù)歸納起來朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)和方向發(fā)展：1）數(shù)據(jù)采集和處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，實(shí)時(shí)化，數(shù)字化。2）測(cè)量數(shù)據(jù)的管理實(shí)現(xiàn)科學(xué)化，標(biāo)準(zhǔn)化，信息化。3）測(cè)繪數(shù)據(jù)的傳輸與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，多樣化，社會(huì)化。4）測(cè)繪的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)人性化，國產(chǎn)化，智能化。未來測(cè)繪技術(shù)將在以下幾個(gè)方面有新的進(jìn)步和發(fā)展：

2.1 GPS全球定位技術(shù)，隨著接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)，實(shí)時(shí)差分技術(shù)，CCD技術(shù)的應(yīng)用，將隨時(shí)滿足靜態(tài)，動(dòng)態(tài)，高精度定位的需要，接收機(jī)將更輕便靈活。在土地測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)展，并且在偏僻地區(qū)不受限制，全天候控制到每個(gè)角落，同時(shí)，還將在水準(zhǔn)高程控制，航測(cè)外業(yè)控制，地形測(cè)圖等多方面得到廣泛應(yīng)用。

2.2城市與工程控制網(wǎng)，監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件將得到進(jìn)一步應(yīng)用與推廣，觀測(cè)數(shù)據(jù)處理等方面的研究將進(jìn)一步智能化，控制網(wǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)采集和處理，將走向自動(dòng)化，實(shí)時(shí)化，數(shù)字化。

2.3工程測(cè)量的數(shù)字化測(cè)繪軟件的研發(fā)將進(jìn)一步深化，將出現(xiàn)功能齊全，效率更高，使用更加靈活的軟件系統(tǒng)。a.數(shù)字測(cè)繪技術(shù)與GIS的結(jié)合將更加緊密，數(shù)字信息的采集通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)一測(cè)多用，數(shù)據(jù)共享。將實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)更新和空間基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管理，為實(shí)現(xiàn)“數(shù)字城市”打下堅(jiān)實(shí)基。b.數(shù)字測(cè)繪技術(shù)與工程設(shè)計(jì)施工相結(jié)合的軟件系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用將會(huì)有更新，更快的發(fā)展；為勘測(cè)，設(shè)計(jì)，施工建立專業(yè)信息管理系統(tǒng)創(chuàng)造良好的條件。

2.4 隨著市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)，土地利用，資源開發(fā)，環(huán)境治理等部門都將建立各類專業(yè)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫。工程測(cè)量，特別是大型項(xiàng)目用地勘測(cè)定界測(cè)繪，將要求從事土地勘測(cè)的單位更加積極地充分利用GPS高新技術(shù)，數(shù)字庫技術(shù)，內(nèi)外業(yè)一體化測(cè)圖技術(shù)，掃描數(shù)字化技術(shù)以及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，為各類專業(yè)系統(tǒng)的建立提供及時(shí)準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息，并提供高效的技術(shù)服務(wù)。

2.5遙感技術(shù)手段RS的應(yīng)用將更加普及，特別是從事高科技實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的中國土地勘測(cè)規(guī)劃部門，將運(yùn)用RS對(duì)地面進(jìn)行實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)控，特別是高分辨率0.2 M～2 M的遙感數(shù)據(jù)，將在監(jiān)測(cè)城市化進(jìn)程，擴(kuò)展用地規(guī)模，查處違法濫占耕地等方面得到廣泛應(yīng)用。

2.6三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)在工業(yè)設(shè)備的精密安裝與定位測(cè)量中將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)將進(jìn)一步快速發(fā)展，在大型建筑物和構(gòu)筑物建設(shè)，大型物體外形測(cè)繪變形監(jiān)測(cè)中發(fā)揮更加積極的作用。

2.7空中攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展前景將更加廣泛，全自動(dòng)數(shù)碼航測(cè)相機(jī)與GPS相連接，與激光掃描儀相結(jié)合即可制作三維地面主體模型，將會(huì)在眾多領(lǐng)域如建筑工地，文物保護(hù)，建筑物維修，地形測(cè)量，汽車及飛機(jī)試驗(yàn)，刑事案件偵破，交通事故現(xiàn)場測(cè)量，安全監(jiān)控，城市規(guī)劃管理等方面都得到廣泛應(yīng)用。

2.8軟件人才的培養(yǎng)成為當(dāng)務(wù)之急，目前中國的軟件人才結(jié)構(gòu)呈橄欖形，中級(jí)人才充裕，初級(jí)人才和高級(jí)人才欠缺，國際型、應(yīng)用型的高級(jí)軟件人才更為缺乏。目前國內(nèi)軟件從業(yè)人員普遍缺乏基本的軟件工程管理，項(xiàng)目管理，質(zhì)量和過程管理，系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法等國際性軟件項(xiàng)目合作技能，嚴(yán)重阻礙了測(cè)繪行業(yè)與國際接軌，難以將業(yè)務(wù)做大做強(qiáng)。因此，著眼未來立足眼前，要著力培養(yǎng)軟件人才，打造具有本行業(yè)特色的軟件英才，形成基礎(chǔ)是軟件藍(lán)領(lǐng)，塔尖是既懂技術(shù)，又有項(xiàng)目管理能力的脫穎而出的高級(jí)人才。

3 結(jié)束語

總之，伴隨著測(cè)繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工程測(cè)量必將朝著一個(gè)更加科學(xué)和智能化的方向發(fā)展。作為工程測(cè)繪相關(guān)人員，我們只有不斷學(xué)習(xí)，才能滿足科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的要求，才能更好的做好工作，服務(wù)社會(huì)！

參考文獻(xiàn)

[1] 姜建慧，連鎮(zhèn)華，付青松. 福建省工程測(cè)量學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告[J]. 海峽科學(xué). 2011（01）

[2] 楊林德，陳漢如. 綜述工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 建材與裝飾（下旬刊）. 2008（06）

[3] 費(fèi)秀奇，劉穎. 我國工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黑龍江科技信息. 2011（16）