測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化在地形測(cè)量中的應(yīng)用探究

顧劉丹

摘要：地形測(cè)量的工作對(duì)我國的城市化建設(shè)、交通網(wǎng)建設(shè)甚至軍事建設(shè)等方面都有著極為重要的作用，因此測(cè)量工作對(duì)相應(yīng)的測(cè)繪技術(shù)要求也比較高?；诳萍夹畔⒓夹g(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，我國在地形測(cè)量工作上的測(cè)繪技術(shù)正在朝著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展進(jìn)步。而本文就主要結(jié)合了測(cè)繪技術(shù)中的GPS、GIS、RS等技術(shù)內(nèi)容，重點(diǎn)研究技術(shù)自動(dòng)化在地形測(cè)量中的具體應(yīng)用以及相關(guān)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)簡要敘述了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪技術(shù);自動(dòng)化;地形測(cè)量;應(yīng)用方法

地形測(cè)量主要指的是對(duì)地面水平位置、海拔高度以及區(qū)域內(nèi)的地形形狀進(jìn)行測(cè)量的一項(xiàng)工作，這其中包括數(shù)據(jù)的測(cè)量以及地形圖的繪制等內(nèi)容。而目前在地形測(cè)量工作當(dāng)中，測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在3S技術(shù)方面，3S是三個(gè)處理系統(tǒng)的總稱，這三個(gè)系統(tǒng)分別是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS，匯集各地地理信息的處理系統(tǒng)GIS，以及遙感技術(shù)RS。這三項(xiàng)技術(shù)的相互結(jié)合以及穩(wěn)步發(fā)展，為地形測(cè)量工作提供了收集、整理以及分類、展示等多項(xiàng)信息處理功能。

一、GPS測(cè)繪技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用

GPS最初是由美國制作的，主要為軍事建設(shè)工作提供地形圖和安全監(jiān)測(cè)等功能，基于GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)幾乎可以探測(cè)到地球表面的全部信息，并通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算功能，能夠?qū)⒏鱾€(gè)區(qū)域的形狀、坐標(biāo)信息以及橫向長度和縱向深度等數(shù)據(jù)內(nèi)容都詳細(xì)的顯示出來。因此，現(xiàn)階段衛(wèi)星定位系統(tǒng)被廣泛的運(yùn)用到城市建設(shè)工作中，為地形測(cè)量工作提供數(shù)據(jù)支持?；跍y(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，在實(shí)際進(jìn)行地形測(cè)量工作時(shí)，工作人員只需要建設(shè)相應(yīng)的衛(wèi)星信號(hào)接收站，在地面上與衛(wèi)星定位系統(tǒng)建立聯(lián)系，就能接收到規(guī)定區(qū)域內(nèi)與地形相關(guān)的一切數(shù)據(jù)信息。

在這里需要注意的一點(diǎn)是，衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由24顆衛(wèi)星設(shè)備共同組成的，因此，在使用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)量的過程中，為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，不能只選擇一顆衛(wèi)星設(shè)備發(fā)送回來的數(shù)據(jù)作為最終測(cè)量結(jié)果，而需要選取三顆以上的衛(wèi)星，利用相應(yīng)的坐標(biāo)公式，建立方程組，從而計(jì)算出最為精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)。衛(wèi)星設(shè)備的選取需要根據(jù)實(shí)際地形測(cè)量的范圍大小來確定，現(xiàn)階段基于科技信息技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS定位系統(tǒng)也在不斷的更新和完善，目前地形測(cè)量工作中比較常用的就是GPS RTK測(cè)繪技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的使用有效解決了傳統(tǒng)GPS測(cè)繪工作中需要通過公式計(jì)算才能獲得精確數(shù)據(jù)信息的弊端，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)的功能，并通過計(jì)算機(jī)屏幕將信號(hào)數(shù)據(jù)形象、直觀地顯示出來。這項(xiàng)技術(shù)測(cè)量所需的時(shí)間短、效率高、操作簡單并且能夠全天監(jiān)測(cè)衛(wèi)星信號(hào)，顯著提升了數(shù)據(jù)結(jié)果的精準(zhǔn)度，為地形測(cè)量工作提供了基礎(chǔ)保障。

二、GIS測(cè)繪技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用

測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用離不開地理信息系統(tǒng)的支持，GIS是基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展下，運(yùn)用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件而建立起來的全球空間信息系統(tǒng)。是融地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用對(duì)象為一體的綜合性高新技術(shù)。其中不僅包括了地面信息的相關(guān)數(shù)據(jù)，還包括大氣層、地表水等等地理分布情況的相關(guān)數(shù)據(jù)。使用地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)內(nèi)容收集、整理起來，并通過計(jì)算機(jī)對(duì)其中的信息進(jìn)行有效的分析，從而得出相關(guān)的結(jié)果。在實(shí)際的地形測(cè)量工作中，相關(guān)工作人員只需要登錄地理信息系統(tǒng)，就可以通過檢索服務(wù)來查找到所需要的信息內(nèi)容。并利用GIS技術(shù)繪制出電子地形圖，比如，在城市建設(shè)過程中，就可以通過這項(xiàng)技術(shù)全面展示各個(gè)區(qū)域的交通路線，建筑物特點(diǎn)、形狀、分布情況甚至是建筑物名稱等等。常見的各類手機(jī)導(dǎo)航軟件就是利用了衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及GIS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛路線以及路況信息等內(nèi)容的實(shí)時(shí)導(dǎo)航。因此，要想在地形測(cè)量工作中，提升測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化能力，就需要合理融合GIS技術(shù)。

三、RS測(cè)繪技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用

RS遙感指的是遠(yuǎn)距離，不直接接觸的一種感應(yīng)式探測(cè)技術(shù)，一般主要是利用電磁波的反射或者輻射，經(jīng)過傳輸、處理，從中提取出關(guān)鍵性的信息。實(shí)踐表明，每個(gè)物體在接收到遙感器特殊電磁波時(shí)，都會(huì)反饋出一些不同的數(shù)據(jù)信號(hào)。通過對(duì)這些信息情況進(jìn)行整理和分析，就可以摸索出各類物體反饋回的數(shù)據(jù)信號(hào)的共享以及個(gè)性特點(diǎn)。然后通過對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行記錄，在下一次的遙感探測(cè)工作中就能根據(jù)信號(hào)區(qū)分出每種不同的物體，從而對(duì)地形情況和地面建筑物有一個(gè)大概的掌握。而在現(xiàn)階段，RS遙感技術(shù)也在不斷的優(yōu)化和升級(jí)過程中。遙感器終端可以與計(jì)算機(jī)設(shè)備連接起來，自動(dòng)將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)屏幕上，并通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析自動(dòng)成像。

GPS、GIS、RS之所以被合并稱作3S技術(shù)，是因?yàn)檫@三種技術(shù)是相互促進(jìn)，相互融合，共同實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工作的。RS技術(shù)在實(shí)際的地形測(cè)量工作中，主要是通過工作人員使用遙感探測(cè)器對(duì)需要探測(cè)的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地探測(cè)，然后將數(shù)據(jù)信息結(jié)果記錄到GIS系統(tǒng)當(dāng)中，用以實(shí)時(shí)反映地面上的地形信息特點(diǎn)。GIS又為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段，這項(xiàng)工作大多是以圖像或圖表的形式展現(xiàn)出來。而GPS主要負(fù)責(zé)海拔測(cè)量、經(jīng)緯度定位等等，也是需要通過建立信號(hào)接收站，并與計(jì)算機(jī)設(shè)備連接起來，最后匯總到GIS系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)地形各方面信息的全面記錄工作。并通過定期測(cè)量相應(yīng)的數(shù)據(jù)，來實(shí)時(shí)更新GIS系統(tǒng)，從而為地形測(cè)量提供科學(xué)的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)保障。

四、測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景

隨著地形測(cè)量工作的規(guī)模不斷擴(kuò)大，相關(guān)測(cè)量人員也在不斷研發(fā)新型的測(cè)量技術(shù)，并以全面實(shí)現(xiàn)測(cè)繪自動(dòng)化為基本目標(biāo)。目前，除了3S技術(shù)之外，還有一個(gè)3G技術(shù)，這個(gè)技術(shù)的研發(fā)主要是為了擴(kuò)大信息交互的渠道，提升通訊能力。在地形測(cè)量工作上有著良好的發(fā)展前景，可以與3S技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。但是目前在實(shí)際使用過程中，其自身的精確度，信號(hào)干擾能力等方面還需要進(jìn)一步的優(yōu)化和改善。同時(shí)，要想保證測(cè)繪技術(shù)能夠?yàn)榈匦螠y(cè)量工作提供便利，還需要從相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件和系統(tǒng)方面進(jìn)行研究。不僅要加強(qiáng)系統(tǒng)防御能力，保證信息數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定，而且還應(yīng)當(dāng)不斷研發(fā)新的功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、智能化定位等功能。比如，在醫(yī)務(wù)人員接到求救信息時(shí)，可以及時(shí)通過相應(yīng)的軟件和系統(tǒng)來定位信號(hào)發(fā)出地點(diǎn)，并全面的分析地形的特點(diǎn)，從而選擇最優(yōu)路線進(jìn)行施救工作。

此外，基于城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，各項(xiàng)城市建設(shè)工作也在不斷擴(kuò)大自身的規(guī)模。針對(duì)這個(gè)問題，相應(yīng)的測(cè)繪人員應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行一次信息系統(tǒng)的更新工作，將這些新變化記錄在系統(tǒng)當(dāng)中。而在測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用過程中，還需要保證相關(guān)工作人員具備操作技術(shù)進(jìn)行工作的專業(yè)能力，并且，還應(yīng)該提高相關(guān)工作人員的素質(zhì)，從而加快這項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)的普及，提高測(cè)繪技術(shù)的使用效果，使測(cè)繪技術(shù)向電子化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展。

結(jié)論：

在地形測(cè)量工作中，相關(guān)工作人員必須意識(shí)到測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化的重要性，并結(jié)合實(shí)際的地形測(cè)量要求，利用3S技術(shù)，收集地形相關(guān)數(shù)據(jù)，并繪制出地形圖，為地形測(cè)量工作提供數(shù)據(jù)支持。為了保證測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性，工作人員還應(yīng)當(dāng)積極利用信息技術(shù)，全面優(yōu)化和完善測(cè)繪技術(shù)的使用功能。從而使得地形測(cè)量工作朝著更加簡便、快捷和精確的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王軍.測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化在地形測(cè)量中的應(yīng)用與發(fā)展[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)，2015（34）：54-55;

[2]鄭偉紅.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2016（13）;

[3]項(xiàng)田龍，孫璧輝.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2018（3）：22.