地形測量和測繪技術自動化技術研究

田建軍

摘要：所謂的地形測量學是指對相關的測繪地形圖進行研究，并做好相關的測繪工作。地形測量是對某個區(qū)域的地形、地貌等進行測量，它為我國工程的施工提供了一定的參考價值和依據(jù)，對土地資源的可持續(xù)發(fā)展有著至關重要的影響和意義。文章分析了地形測量和測繪自動化技術的概念和現(xiàn)狀，提出了目前測繪自動化技術中幾種重要的測繪技術。

關鍵詞：地形測量；測繪技術；自動化；測繪地形圖；工程施工；土地資源 文獻標識碼：A

中圖分類號：P211 文章編號：1009-2374（2016）19-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.074

在傳統(tǒng)的地形測繪中，人們采用的大多是人工測量和人工計算的測量方式。由于傳統(tǒng)的人工測量方式需要花費大量的時間和精力，且測量的精度不夠準確，計算方法也不完善，因此在人工測量和計算中還存在著很多的問題，導致計算出的結果存在著較大的誤差。隨著高科技技術的發(fā)展和現(xiàn)代化進程的加快，計算機技術快速地發(fā)展起來，逐漸深入到各個行業(yè)和領域。將計算機技術應用于地形測繪中，可以使地形測繪技術更加先進和完善，逐漸變得成熟，建立起了初步的技術體系。測繪技術發(fā)展到一定的程度，開始逐漸朝著自動化的方向發(fā)展，這就在很大程度上提高了我國地形測量水平，使地形測繪技術真正走向智能化、自動化。

1 地形測量測繪自動化技術

測繪自動化技術指的是可以將多種地形測量技術融合在一起，形成一種綜合型的測繪技術，它同時具備數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、儲存、處理等功能。隨著科學技術的發(fā)展與測繪儀器的先進化，地形測量技術也朝著自動化方向發(fā)展。在測繪技術自動化技術中，3S技術以及其集成技術是最重要的技術。3S技術主要包括GPS定位系統(tǒng)、多時相影像數(shù)據(jù)自動發(fā)現(xiàn)技術、RS遙感、GIS地理信息系統(tǒng)。

1.1 GPS技術的發(fā)展

GPS主要是指全球定位系統(tǒng)，GPS技術的發(fā)展使地形測繪有了新的發(fā)展方向，測繪技術也更加成熟。GPS是20世紀70～80年代美國三軍聯(lián)合制成的一種衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，主要用于導航定位。這個系統(tǒng)最早是在1994年建成的，基本上覆蓋了整個地球，只有極少數(shù)的地方還沒有被覆蓋，約占全球的2%左右。GPS系統(tǒng)能夠對全球的任何地方進行全方位的導航定位，精度極高、效率較高、功能很多，并且具有全天候的優(yōu)勢。GPS較之于傳統(tǒng)的測量定位方法，GPS具有更好的抗干擾性和保密性，應用范圍也更加廣泛，其測量和觀測的時間更短，更便于執(zhí)行。

1.2 RS遙感技術概述

RS遙感技術從20世紀60年代開始出現(xiàn)，這種技術的使用不會直接與被研究的對象相接觸，它是通過電磁波的反射和輻射等之中提取出人們需要或是感興趣的信息。RS技術包括衛(wèi)星、攝影、航空等多方面的技術，在世界的各個領域均做出了巨大的貢獻。遙感技術可以根據(jù)其波普性質進行分類，主要分為聲學、電磁波以及物理遙感技術。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，遙感技術已從最初的可見光發(fā)展到了紅外線和微波光，并由單波段擴展到了多波段，朝著多時相、多角度的方向發(fā)展，并發(fā)展成為時空維和動態(tài)監(jiān)測，對地形測量工作起到了極為重要的作用。

1.3 多時相影像數(shù)據(jù)自動化發(fā)現(xiàn)技術

遙感影像的自動變化監(jiān)測對于我國經(jīng)濟發(fā)展和國防建設等具有重要的作用。在傳統(tǒng)的人工測量時，其投入的資金量很大，且花費的時間較長、工作繁復，而自動化技術的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)象。自動化變化監(jiān)測研究包括很多的內容，例如利用新的影像來和舊的數(shù)字地圖進行對比，通過對比來使其自動發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別和變化，并自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的更新。從目前來看，變化監(jiān)測只要是將新舊影像進行配準，再從中提取目標變化?？梢允褂玫淖詈梅椒ㄊ鞘谷S變化監(jiān)測和數(shù)據(jù)庫自動更新，將影像目標三維重建和變化監(jiān)測放在同時進行。

1.4 GIS地理信息系統(tǒng)技術

地理信息系統(tǒng)技術主要是將各種先進的科學技術和應用對象融合在一起，是一種新型的高新技術。地理信息系統(tǒng)技術會利用原有的數(shù)據(jù)庫技術和現(xiàn)代計算機來處理相關的地理空間數(shù)據(jù)信息，其優(yōu)點在于：能夠將地球表面的位置環(huán)境與空間事物的特點進行有機的結合，并使其在計算機屏幕上表現(xiàn)出來。地理信息系統(tǒng)技術具有的特征是具有多維結構、具有公共的地理定位基礎、標準化數(shù)字化、具有豐富的信息。目前，地理信息系統(tǒng)將會朝著數(shù)據(jù)多維化、標準化、智能化、集成化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

2 測繪技術自動化技術的發(fā)展趨勢

隨著科學的發(fā)展，地形測量技術逐漸走向自動化，相關的測量儀器也開始智能化和系統(tǒng)化。在地形測量技術發(fā)展的同時，其對測繪技術的要求也隨之提高。為了順應時代的發(fā)展需求測繪技術自動化趨勢在加強，向著3G技術的方向發(fā)展，相應的應用軟件也在不斷開發(fā)，大大提高了地形測量的效率和精確性。

2.1 測繪軟件和數(shù)據(jù)庫的不斷開發(fā)

加強研發(fā)測繪軟件和數(shù)據(jù)庫的力度，增加測繪軟件的功能，使其應用起來更加方便、快捷和靈活。及時將采集的數(shù)據(jù)信息導入相關的信息數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫的信息得到及時的更新，以便于相關人員查詢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理標準化和科學化，并使測繪數(shù)據(jù)更加的多樣化，能夠朝著社會化與網(wǎng)絡化方向發(fā)展，使測繪技術能夠有更多的發(fā)展方向。

2.2 3G技術及其集成系統(tǒng)的發(fā)展

在地形測繪工作中，3G技術的普及和應用對于地形測繪具有重要的意義。要提高測繪結果的精度，提升測繪工作的效率，必須要及時地更新3G技術及其集成測量手段，并采取相應的措施，解決3G技術存在的問題。3G技術的發(fā)展能夠有效地提高測量的準確性，提升測量結果的精度。因此3G技術的應用能夠使數(shù)碼攝影測量更加普及和深化，使測繪技術朝著自動化、數(shù)字化的方向發(fā)展。

2.3 地形測量中專家系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)的運用

隨著計算機技術的快速發(fā)展以及地形測量技術與各個學科的有效融合，專家和人工智能系統(tǒng)在地形測量中的作用越來越大，有著巨大的發(fā)展空間。專家和人工智能系統(tǒng)主要是將專家的知識系統(tǒng)融入到計算機中，使計算機模擬出人腦的思維，并具有人腦的容量和功能，使其能夠從事智能化的圖形，對相關的數(shù)據(jù)信息進行自動處理，以提高工作的效率，從而促進測繪技術的自動化、智能化發(fā)展。

3 結語

隨著我國經(jīng)濟建設步伐的加快，對地形測量技術的要求也在逐漸升高。如今地形測量技術為了滿足社會的發(fā)展需求，開始朝著自動化方向發(fā)展。近年來，3S技術、數(shù)字攝影測量技術的發(fā)展和應用大大地提高了地形測量的效率和質量，改變了傳統(tǒng)的地形測量技術，在很大程度上促進了地形測量事業(yè)的發(fā)展，對社會經(jīng)濟建設起到了重要的推動作用。

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（責任編輯：秦遜玉）