研究新形勢下測繪工程中測量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

陳宇明

［梧州市自然資源信息中心（梧州市自然資源勘測規(guī)劃院），廣西 梧州 543000］

0 引言

測繪工程作為現(xiàn)階段社會發(fā)展的關(guān)鍵，直接影響社會的發(fā)展水平，而且在新形勢下，測量對象越發(fā)復(fù)雜，測繪要求也越來越高，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)已經(jīng)難以滿足測繪需要，就需要專業(yè)的測繪人員結(jié)合實際發(fā)展的需要對現(xiàn)有的測繪技術(shù)進(jìn)行研究，分析測繪工程的特點以及難點，在此基礎(chǔ)上合理地選擇測量方法，以保證測繪精準(zhǔn)度。而且針對越發(fā)嚴(yán)格的測繪需要，相關(guān)人員還需要對現(xiàn)階段的測繪工程發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，結(jié)合先進(jìn)的測繪技術(shù)以及測繪需要對測繪技術(shù)后續(xù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，幫助測繪人員結(jié)合需要對現(xiàn)有的測量技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行確定，以推動測繪行業(yè)的發(fā)展。

1 測繪工程概述

1.1 概念

測繪工程是指利用現(xiàn)代測量技術(shù)和工程手段對地球表面進(jìn)行準(zhǔn)確測量、繪制地圖以及獲取空間地理信息的工程活動。測繪工程在各個領(lǐng)域都有廣泛地應(yīng)用，包括城市規(guī)劃、土地管理、交通建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、資源勘探等?，F(xiàn)階段的測繪工程主要包括地形測量、海洋測繪、攝影測量、地籍調(diào)查以及GIS（地理信息系統(tǒng)）應(yīng)用等。測繪工程在現(xiàn)代社會的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，為各行業(yè)提供了精準(zhǔn)的地理信息支持，推動了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1.2 特點

1.2.1 精準(zhǔn)度較高

測繪工程所涉及的數(shù)據(jù)需要達(dá)到很高的精度標(biāo)準(zhǔn)，以保證其應(yīng)用在各個領(lǐng)域的可靠性。因此，測繪工程所采用的技術(shù)手段和設(shè)備都需要具有高精度、高分辨率和高靈敏度。

1.2.2 系統(tǒng)性較強

測繪工程涉及的測量對象非常廣泛，包括地表、海洋、空間等各個方面的信息。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，測繪工程需要建立起完整的測繪工作流程和管理體系。

1.2.3 物理基礎(chǔ)

測繪工程是以物理學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的一門工程學(xué)科，需要應(yīng)用大量的物理和數(shù)學(xué)知識，如測量學(xué)、空間幾何、大地測量學(xué)等。而這些知識的應(yīng)用又對測繪工程師有高要求，需要掌握扎實的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗[2]。

1.2.4 應(yīng)用較為廣泛

測繪工程的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涉及城市規(guī)劃、交通建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、資源勘探等各個領(lǐng)域。同時，隨著技術(shù)的發(fā)展，測繪工程也在不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，如航空遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航等。

1.2.5 時效性較強

由于社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，地理信息的數(shù)據(jù)需要實時更新和整合。因此，測繪工程需要及時反映變化情況，保持?jǐn)?shù)據(jù)的時效性，并配合各個領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速響應(yīng)和應(yīng)用。

2 現(xiàn)階段測繪工程存在的難點

在新形勢下，測繪工程面臨以下難點。

2.1 數(shù)據(jù)處理和管理

隨著測繪技術(shù)的快速發(fā)展和數(shù)據(jù)獲取手段的多樣化，測繪工程所生成的數(shù)據(jù)量龐大，如何高效處理、管理和存儲這些海量數(shù)據(jù)成為一個難題。同時，數(shù)據(jù)質(zhì)量和精度的要求也越來越高，需要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性[3]。

2.2 精細(xì)化測繪需求

在城市化進(jìn)程加速、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷推進(jìn)的背景下，對于精細(xì)化、高分辨率的測繪需求越來越迫切。例如，對于城市的三維精細(xì)測繪、高精度地形測量等方面的需求增加，對測繪工程師的技術(shù)水平和設(shè)備要求提出了更高的挑戰(zhàn)。

2.3 多源數(shù)據(jù)融合

測繪工程需要整合各種數(shù)據(jù)來源，包括航空攝影、衛(wèi)星遙感、地面測量等多種數(shù)據(jù)源，以獲取更全面、準(zhǔn)確的地理信息。然而，如何實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合和一體化分析仍然是一個技術(shù)難題。

2.4 數(shù)據(jù)共享與安全

測繪數(shù)據(jù)的共享和開放對于促進(jìn)科研、決策和公眾服務(wù)具有重要意義。然而，測繪數(shù)據(jù)中包含大量的敏感信息，如國土資源、安全設(shè)施等，如何在保護(hù)數(shù)據(jù)安全的前提下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的開放與共享，需要建立完善的數(shù)據(jù)管理和安全機制。

2.5 技術(shù)更新與人才培養(yǎng)

隨著測繪技術(shù)的不斷革新，新的測繪設(shè)備、軟件工具和算法不斷涌現(xiàn)，測繪工程師需要不斷學(xué)習(xí)和更新自己的知識和技能，適應(yīng)新技術(shù)的應(yīng)用。因此，培養(yǎng)適應(yīng)新形勢下的測繪專業(yè)人才成為一個挑戰(zhàn)[4]。

3 新形勢下測繪工程中測量技術(shù)的應(yīng)用

3.1 全球定位技術(shù)的應(yīng)用

在新形勢下，全球定位測量技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用愈發(fā)重要，需要相關(guān)人員加強對其的重視，并且結(jié)合需要確定應(yīng)用策略。①高精度地理定位，全球定位系統(tǒng)（GPS）等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使得高精度的地理定位成為可能。通過接收衛(wèi)星信號并結(jié)合精密的測量儀器，可以實現(xiàn)對地點坐標(biāo)的高精度定位，為測繪工程提供基準(zhǔn)和參考。②數(shù)字地圖制作，全球定位測量技術(shù)可以提供大量的空間數(shù)據(jù)，包括地理坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)可以用于數(shù)字地圖的制作，可以為城市規(guī)劃、交通導(dǎo)航、土地管理等提供精確的地理信息支持。③基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，全球定位測量技術(shù)可以在大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。④空間數(shù)據(jù)采集，全球定位測量技術(shù)結(jié)合無人機、航空攝影等技術(shù)，可以進(jìn)行大范圍的空間數(shù)據(jù)采集。例如，利用無人機進(jìn)行航拍，結(jié)合全球定位測量技術(shù)獲取地理信息數(shù)據(jù)，可以廣泛應(yīng)用于土地調(diào)查、資源勘探等領(lǐng)域。此外，還能實現(xiàn)海洋測繪，全球定位測量技術(shù)在海洋環(huán)境下也有廣泛應(yīng)用。例如，在航海航行中，利用全球定位系統(tǒng)可以提供精確的位置信息，幫助船舶進(jìn)行航行規(guī)劃和導(dǎo)航。同時，在海洋資源勘探中，全球定位測量技術(shù)也可以提供海底地形數(shù)據(jù)和水深數(shù)據(jù)。全球定位測量技術(shù)在新形勢下對測繪工程提供了更加精確、高效的數(shù)據(jù)支持，為各個領(lǐng)域的測繪應(yīng)用提供了更多可能性[5]。

3.2 地理測繪信息技術(shù)的應(yīng)用

地理信息技術(shù)也是新形勢下測繪的關(guān)鍵性技術(shù)，需要相關(guān)人員結(jié)合實際進(jìn)行分析，確定其在測繪環(huán)節(jié)的應(yīng)用。①精確地圖制作，地理信息測量技術(shù)可以提供高精度的地理坐標(biāo)和地物屬性數(shù)據(jù)，用于制作各種類型的地圖。這些精確地圖可以應(yīng)用于交通導(dǎo)航、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，為決策和規(guī)劃提供準(zhǔn)確的地理信息支持。②空間數(shù)據(jù)采集和更新，地理信息測量技術(shù)結(jié)合無人機、衛(wèi)星遙感等技術(shù)，可以進(jìn)行大范圍的空間數(shù)據(jù)采集和更新。通過采集和更新地理信息數(shù)據(jù)，可以獲取最新的地貌、地表覆蓋、土地利用、海洋資源等信息，為各行業(yè)和領(lǐng)域提供準(zhǔn)確的地理數(shù)據(jù)支持。③土地調(diào)查和資源管理，地理信息測量技術(shù)可以應(yīng)用于土地調(diào)查和資源管理。例如，通過獲取地形、地貌、土地利用等數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行土地評估、土地規(guī)劃和土地利用監(jiān)測；通過獲取資源分布和變化信息，可以進(jìn)行資源調(diào)查、資源管理和環(huán)境保護(hù)等工作。地理信息測量技術(shù)在新形勢下對測繪工程提供了更加精確、全面的地理數(shù)據(jù)支持，為各個領(lǐng)域的決策和規(guī)劃提供了更多的可能性。

3.3 遙感測繪技術(shù)

遙感技術(shù)作為專業(yè)性較強的技術(shù)手段，直接影響測繪結(jié)果，也需要相關(guān)人員加強對其的分析，研究其應(yīng)用方向。①地表覆蓋分類與監(jiān)測，遙感圖像可以提供廣闊地區(qū)的高分辨率影像數(shù)據(jù)，通過對地表覆蓋進(jìn)行分類和監(jiān)測，可以獲取土地利用、植被分布、水體變化等信息。這對于城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、資源管理等方面的決策和規(guī)劃具有重要意義。②地形和地貌測量，遙感技術(shù)可以獲取地表的高程和地形信息，通過數(shù)字高程模型（DEM）的生成和分析，可以進(jìn)行地方幾何特征的提取、地形剖面分析、洪水預(yù)測等工作。這對于土地工程、交通規(guī)劃、自然災(zāi)害評估等方面提供了有效的數(shù)據(jù)支持。③環(huán)境監(jiān)測與評估，遙感技術(shù)可以用于環(huán)境監(jiān)測和評估，在大范圍、長時間尺度上獲取環(huán)境變化信息。例如，通過遙感圖像分析水質(zhì)、空氣質(zhì)量、土壤污染等環(huán)境指標(biāo)，可以監(jiān)測和評估環(huán)境質(zhì)量，為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。遙感測量技術(shù)在新形勢下對測繪工程提供了更加全面、精確的地理數(shù)據(jù)支持。它能夠獲取大范圍、多尺度的地表信息，為各個領(lǐng)域的決策和規(guī)劃提供了更多的可能性。

3.4 數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

在新形勢下，數(shù)字化測量技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用越發(fā)廣泛和重要，需要相關(guān)人員對其應(yīng)用進(jìn)行分析。①高精度測量與建模，數(shù)字化測量技術(shù)可以提供高精度的地理坐標(biāo)和三維幾何信息，通過激光掃描、攝影測量等手段，可以獲取地表、建筑物、道路等物體的精確幾何形態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于建立數(shù)字地圖、數(shù)字建模、虛擬現(xiàn)實等應(yīng)用，為決策和規(guī)劃提供準(zhǔn)確的地理信息支持。②建筑物監(jiān)測與管理，數(shù)字化測量技術(shù)可以應(yīng)用于建筑物監(jiān)測和管理。通過周期性地測量和監(jiān)測，可以獲取建筑物的結(jié)構(gòu)變形、沉降情況等信息，及時發(fā)現(xiàn)并處理建筑物的安全隱患。同時，數(shù)字化的建筑物管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對建筑物信息的集中管理和智能化分析，提高管理效率和決策水平。③城市地下管線管理，數(shù)字化測量技術(shù)可以應(yīng)用于城市地下管線的管理。通過激光掃描和地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，可以獲取城市地下管線的準(zhǔn)確位置、深度、屬性等信息，實現(xiàn)管線的智能化管理和維護(hù)。這對于防止管線事故、優(yōu)化城市規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有重要意義。數(shù)字化測量技術(shù)在新形勢下對測繪工程提供了更加精確、全面的地理數(shù)據(jù)支持。它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速獲取、高精度處理和智能化應(yīng)用，為各個領(lǐng)域的決策和規(guī)劃提供了更多的可能性。

3.5 無人機航測技術(shù)的應(yīng)用

無人機航測也是新時期關(guān)鍵測繪技術(shù)，需要相關(guān)人員研究其應(yīng)用。①高精度地形測量，無人機搭載高精度測量設(shè)備，可以進(jìn)行地形測量和數(shù)字高程模型（DEM）的生成。通過航攝獲取的影像數(shù)據(jù)，結(jié)合地面控制點的測量數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)大范圍地形的高精度測繪，為土地規(guī)劃、工程設(shè)計等提供準(zhǔn)確的地理信息。②建筑物立體模型建立，無人機航攝可用于建筑物立體模型的建立和三維重建。通過航攝獲取建筑物的多角度影像，并借助圖像處理技術(shù)和三維重建算法，可以生成建筑物的精確立體模型。這有助于建筑設(shè)計、城市規(guī)劃、文物保護(hù)等領(lǐng)域的工作。無人機航攝測量技術(shù)在新形勢下對測繪工程提供了更加靈活、高效的數(shù)據(jù)采集手段。它能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署、高精度測繪和多源數(shù)據(jù)融合分析，為各個領(lǐng)域的決策和規(guī)劃提供了更多的可能性。

4 新形勢下測繪工程中測量技術(shù)的發(fā)展趨勢

新形勢下的測繪技術(shù)發(fā)展具有多樣化的趨勢，需要相關(guān)人員結(jié)合實際進(jìn)行分析。①集成化與智能化，未來的測繪工程將更加強調(diào)集成化和智能化。傳統(tǒng)的測量設(shè)備和工作流程將逐漸融入數(shù)字化平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、處理和分析。同時，人工智能、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)將廣泛應(yīng)用于測繪工程中，提高測量效率和精度。②多源數(shù)據(jù)融合，未來的測繪工程將通過多源數(shù)據(jù)的融合實現(xiàn)更全面、準(zhǔn)確的地理信息獲取。不僅包括傳統(tǒng)的航空遙感影像、激光掃描等數(shù)據(jù)，還將整合衛(wèi)星觀測、無人機航攝、移動設(shè)備等多種數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)時空分辨率的提升和數(shù)據(jù)的多尺度分析。③實時性與動態(tài)性，隨著時代的發(fā)展，對于地理信息的實時性和動態(tài)性需求越來越大。未來的測繪工程將更加注重實時數(shù)據(jù)采集和反饋，為城市管理、災(zāi)害監(jiān)測等提供及時決策支持。同時，動態(tài)變化的地理信息如城市更新、交通狀況等也將得到更加精細(xì)的監(jiān)測和分析。④網(wǎng)絡(luò)化與協(xié)同化，未來的測繪工程將越來越注重網(wǎng)絡(luò)化和協(xié)同化。各種測繪設(shè)備、傳感器和平臺將通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享，實現(xiàn)資源的優(yōu)化利用和協(xié)同工作。同時，與其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)進(jìn)行集成，促進(jìn)地理信息的跨領(lǐng)域應(yīng)用和價值挖掘。這將帶來更高效、準(zhǔn)確、全面的測繪數(shù)據(jù)和地理信息，為城市發(fā)展、資源管理、環(huán)境保護(hù)等提供更好的支持和決策依據(jù)。

5 結(jié)語

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，在社會發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中也涌現(xiàn)出很多新型的技術(shù)手段，這些都有效推動了測繪技術(shù)的快速推進(jìn)，使傳統(tǒng)測繪技術(shù)得到了有效改變與發(fā)展，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段應(yīng)用于測量技術(shù)當(dāng)中，形成強大的合力，并加強測繪設(shè)備技術(shù)以及測繪工作人員方面的管理，確保測繪工程當(dāng)中現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，提高測繪技術(shù)發(fā)展水平，為工程現(xiàn)代化建設(shè)提供有效的技術(shù)支撐，保證工程建設(shè)質(zhì)量，推動經(jīng)濟社會發(fā)展。