現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用分析

摘要：目前，自動化測繪技術(shù)已經(jīng)成為地形測量領(lǐng)域中測繪技術(shù)發(fā)展的主流方向，測繪技術(shù)會不斷的朝著智能化、自動化、多元化的方向發(fā)展，要借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷完善測繪技術(shù)，滿足自動化發(fā)展需求，尤其對于地形測量工作而言，運(yùn)用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)會浪費(fèi)大量的人力、物力、財力，測量時間較長且安全性較差，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度也較低，測繪技術(shù)的自動化，可以很好的解決上述問題，推動地形測量工作的發(fā)展。本文探討了現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測繪技術(shù)；自動化技術(shù)；地形測量；應(yīng)用

當(dāng)前，伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和高新技術(shù)水平的日益提升，計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代科技理論得到了大范圍運(yùn)用。在進(jìn)行地形測量和測繪的進(jìn)程當(dāng)中，各種技術(shù)手段和設(shè)施也得到了更新與完善，這在一定程度上為現(xiàn)代測繪自動化技術(shù)的發(fā)展提供了有利的保障，使得地形測繪技術(shù)逐漸趨于智能化、自動化。因此，現(xiàn)代測繪自動化技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用前景，廣大科研人員必須引起充分重視。

一、現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)

（一）GPS技術(shù)

GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系統(tǒng)）的簡稱。GPS可覆蓋全球約98%的地區(qū)，能夠?qū)θ蚝?、陸、空進(jìn)行全天候的、全方位的定位與導(dǎo)航，因此具有精度高、效率高、功能多以及全天候的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的地面測量與定位方法相比，GPS技術(shù)更具有良好的抗干擾性能和更好的保密性，同時該技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，功能更多，測量和觀測所用的時間更短，執(zhí)行起來更加快捷。其中PTK 技術(shù)的定位精準(zhǔn)度更高，可達(dá)厘米級，并能夠廣泛地應(yīng)用于水上定位，該技術(shù)是20 世紀(jì)90 年代開始投入使用的，是一種全新的三維測量系統(tǒng)，并可適用于各種復(fù)雜氣象天氣狀況，其主要采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分方法，對于GPS技術(shù)的發(fā)展具有里程碑的意義，是目前最佳準(zhǔn)確和實(shí)時地確定待測地點(diǎn)位置的方式，該方式在應(yīng)用時準(zhǔn)確度高、速度快、靈活方便，且其測程能夠不受限制也不受通視條件的影響。

（二）GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，簡稱GIS） 是一種融幾何學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用對象為一體的，并具有高度綜合性的高新技術(shù)。它主要是利用計算機(jī)科學(xué)中的圖形處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來處理和計算地球空間及其相關(guān)的數(shù)據(jù)，該技術(shù)具有采集、傳輸、處理、分析、存儲、顯示、輸出和應(yīng)用數(shù)據(jù)的能力，其主要特點(diǎn)是能夠有機(jī)地將地球表面空間事物的地理位置與其特征結(jié)合起來，并將結(jié)果直觀、形象地顯示在計算機(jī)顯示器上。該系統(tǒng)能夠處理、更新、管理和分析空間地理信息，從而從中采集出有用的數(shù)據(jù)，并有力地支持計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫采集技術(shù)的發(fā)展，并為現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)提供巨大的支撐作用。目前GIS地理信息系統(tǒng)將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（InteroperableGIS）、數(shù)據(jù)多維化（ 3D&4DGIS）、系統(tǒng)集成化（ComponentGIS）、系統(tǒng)智能化（CyberGIS）、平臺網(wǎng)絡(luò)化（WebGIS） 和應(yīng)用社會化（數(shù)字地球） 的方向發(fā)展。

（三）RS技術(shù)

RS（RemoteSensing）即遙感技術(shù)是從20 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(jìn)行探測及識別。航空攝影就是其主要應(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(jìn)的發(fā)展機(jī)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(jī)、電視攝像機(jī)、成像光譜儀、合成孔徑雷達(dá)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。

二、現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用

（一） GPS 技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用

GPS 這項高新技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在軍事、汽車定位及手機(jī)定位中都發(fā)揮了重要作用。它主要由空間星座部分、地面控制部分以及用戶設(shè)備部分組成。將GPS 技術(shù)應(yīng)用于地形測量工作中，不但可以簡化測量工作，而且還能加快地形測量工作的進(jìn)程，可以很大程度的提升地形測量工作質(zhì)量。地形測量需要進(jìn)行控制測量，在傳統(tǒng)的控制測量方法中，使用經(jīng)緯儀或者全站儀進(jìn)行控制網(wǎng)的布設(shè)， 很容易受到很多因素的影響，如：雨雪天氣、障礙物等。GPS RTK 技術(shù)具有全天候、測站間無需通視等基本特點(diǎn)，可大大減少人力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用。此外，它能夠獲取精確的定位數(shù)據(jù)， 在缺乏基準(zhǔn)控制點(diǎn)的區(qū)域也可以準(zhǔn)確定位。使用GPS 進(jìn)行控制測量，可減少測量人員的投入并快速的完成工作，有利于提高地形測量的工作效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）無人機(jī)攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

無人機(jī)即不載人飛機(jī)，是借助無線電遙控設(shè)備以及設(shè)置好的程序?qū)ζ溥M(jìn)行控制的。將攝影測量技術(shù)與無人機(jī)結(jié)合形成無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)，由無人機(jī)攝影硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)構(gòu)成，具有GPS 導(dǎo)航、自動測姿測速等特點(diǎn)。它的飛行平臺使用無人駕駛飛行器，機(jī)載傳感器是利用高分辨率的數(shù)字遙感設(shè)備。利用這個技術(shù)進(jìn)行地形測量工作受測區(qū)域氣候、地理水文等條件的影響很小，在一定程度上可以加快測量工作的速度，保證測量數(shù)據(jù)滿足精度要求的同時還提高了工作的效率，在地形地貌危險的地區(qū)還可以有效地降低人員的人身安全風(fēng)險。

（三）三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)起于20 世紀(jì)90 年代，是繼衛(wèi)星定位系統(tǒng)之后的高新測繪技術(shù)。這項新技術(shù)可以提供掃描物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再進(jìn)行三維建模，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)世界的虛擬重現(xiàn)。其工作原理為激光測距儀發(fā)射激光，接受物體表面反射回來的信號，利用特定的方法進(jìn)行距離的計算。掃描物體的每個掃描點(diǎn)均可以量測其與測站的斜距，掃描時有掃描水平和垂直方向角，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法計算每個掃描點(diǎn)的空間相對坐標(biāo)，最后利用已知測站點(diǎn)的坐標(biāo)，求得所有掃描點(diǎn)的空間坐標(biāo)。傳統(tǒng)測量方法為單點(diǎn)測量，三維激光掃描技術(shù)突破了傳統(tǒng)，可大面積快速且高分辨率地獲取被掃描對象表面點(diǎn)云的三維坐標(biāo)。因此，在地形險峻、人無法到達(dá)的地方進(jìn)行地形測量中借助三維激光掃描技術(shù)手段有較大的優(yōu)勢。

綜上所述，當(dāng)前自動化技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代測繪領(lǐng)域未來主要的發(fā)展大方向，越來越多先進(jìn)的測繪技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地形測量中，逐漸由傳統(tǒng)單一的測繪技術(shù)形式向著智能化、多元化方向發(fā)展，在提高地形測量工作效率的同時，也使得測量數(shù)據(jù)的精確性得到了充分的保障，特別是在將多種高新的科學(xué)技術(shù)相互結(jié)合在一起，形成了相對成熟的測繪技術(shù)綜合體系，更是在地形測量工作中起到了關(guān)鍵性的作用。

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作者簡介：曹新國，1981，男，工程碩士，工程師，主要從事工程測量、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用等工作。endprint