谈地形测绘技术的自动化

谈地形测绘技术的自动化

李硕

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摘要：地形测绘不仅可以充分展示我国的地理地形地貌特点，而且对城市建设、规划、开发利用具有重要意义。随着科技日新月异的发展，新技术在测绘领域的应用越来越广泛，GPS、GIS、遥感等技术越来越多地运用在测绘工作中，不断推进测绘工作的自动化发展。文章就地形测绘技术的自动化展开讨论，分析各种新技术以及自动化技术的应用和要求，为同行提供借鉴。

关键词：地形测绘；自动化

引言

一般情况下，测量和绘图是同步的，测量的同时就可以把测量结果按照一定比例绘制出来。我国地域辽阔，南北气候、东西地形差异较大，各个地区的环境也不同，测绘工作也会遇到各种不同程度的难题。我国传统地形测绘工作运用的测量仪器及技术较为落后，劳动强度大且工作效率低，测量精度方面也有所欠缺。随着现代科技的发展和创新，测绘测量的要求越来越高，3S技术的广泛应用使得地形测绘技术朝着网格化、自动化、数字化、实时化方向发展。

1.地形测绘技术的自动化

1.1GPS全球定位系统的应用

GPS是Global Positioning System的简称，与传统方法不同的是，只要选择合适的点位、观测方法及观测时间，使用合适的GPS接收机和解算软件就可进行测量工作。GPS技术的抗干扰性好，能最大程度地减少因地形、气候、天气等外界因素对测绘结果的影响；同时，GPS技术具有保密性，在相对定位时运用GPS静态观测技术可以使结果达到10-6以上，绝对定位达到毫米级，误差极小；随着测绘技术的不断革新，GPS-RTK测量所用的时间大大减少，部分站点测量用时不超一分钟，测量结果就能出来，极大地提高了工作效率；依托网络技术的发展，GPS测量的自动化监测水平越来越高，测量的操作方法也更加简单，测绘员不需要到现场就能进行远程测绘并实时传输，不仅降低了危险地区的测量难度，提高了测绘工作效率，而且降低了测量过程的危险性，提高了测绘人员的安全系数。gpsrtk（realtimekinematic）技术，是始于20世纪90年代初的一种全天候、全方位的新型测量系统，又称“载波相位动态实时差分技术”，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术，也是目前适时、准确地确定待测点位置的最佳方式。gpsrtk具有定位精度高且精度分布均匀、速度快、效率高、观测时间短、方便灵活、测程不受限制、不受通视条件影响等优点，可以直接获取图根级别控制成果，也可以直接测绘地形碎部点，使测绘过程变得简单高效。目前，GPS在测绘工作中仍然存在一些问题。比如，可能会出现机械设备不准确、测量过程中信号干扰等问题。因为GPS技术在测量中根据不同卫星系统的信息数据进行转换，所以应将GPS点安装在平坦空旷、视野良好、信号良好的位置，避开高电磁干扰、多路径效应的地方，测绘人员在工作中也要选择合适的位置进行观测，以获得准确的测量结果。

1.2GIS技术的应用

GIS是Geographical Information System的简称，是近几年测绘方面的新技术，较GPS出现了新的功能，有了新的改进，为测绘带来更多的便利。GIS技术的关键是计算机，不仅能够整合多学科多门类的理论知识，而且能通过计算机对测绘数据进行多方面多层次的分析处理。GIS从本质上来说是含有多种信息的数据库，包含不同地区、不同气候等方面的地理信息。有关人员在获取测绘数据后直接传入计算机通过GIS技术进行自动处理和分析，可以自动挑选删除，保留有用信息，还可以发现错误信息后及时改正，并自动把分析校正后的数据信息传到数据库内进行储存，方便工作人员的调取和查阅，使整个过程变得更加便捷。GIS技术还有一个重要功能——制图，这为测绘工作提供了便利。运用GIS技术，可以通过整体分析多类数据、图像，得出有效的表格和数据，并绘制出符合要求的图像；还可以根据不同的要求、功能绘制符合要求的地图，比如交通图、居民用楼图、行政用楼图等。另外，GIS技术还能根据数据信息直接进行三维建模。如倾斜摄影构建实景三维模型，就是通过一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理，不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物体纹理信息，还能够通过先进的定位、融合等技术，生成真实的三维城市模型，把实景三维模型放入GIS平台应用。该技术在欧美等发达国家已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业领域。

1.3遥感技术的应用

遥感技术又称“RS”，是Remote Sensing的简称，是通过接收电磁波进行转换处理，从而得到详细地表信息的一种综合性能较好的测绘方法。遥感技术根据遥感平台的不同可分为航空遥感和航天遥感。航空遥控是通过航空器搭载遥感器对地观测，即通过高空飞行器（飞机）上的一些航拍仪器对地面进行拍摄。比较典型的是航拍中国，不仅拍摄的面积较大，而且能绘制出精确合适的地表情况图。其原理是利用中心投影进行透视变换，然后进行立体几何投影，这种方法大大降低了地形测绘的难度。

无人机技术是近几年流行起来的一种技术，根据无人机高空探测反射回来的电磁波进行数据处理，得到详细的平面分辨率达厘米级的地面信息情况。搭载激光雷达可以穿透地面植被，获取厘米级的高程数据；搭载多镜头相机可以实现三维立体建模。它的显著优点是体积小，操作快，可降低人工成本，提高测量工作的安全性。航天遥感即卫星遥感技术，是通过在卫星上搭载遥感器对地观测，能实现大范围的测绘工作，并实现地理信息数据的快速更新，而且测量精度能达到亚米级。

2.自动化技术在地形测绘中的应用

2.1综合使用三大技术

随着计算机网络技术的不断进步，各种测量仪器变得更加先进，更加智能。综合使用GPS、GIS、RS技术，优势更加明显。一方面，综合使用GPS、GIS、RS技术能够更加全面地测量地表信息，同时能够及时传输共享信息，为地形测绘工作的自动化和智能化奠定基础。另一方面，能够快速提高测绘技术的自动化水平，综合使用三种技术能够更加快速、经济地进行测绘，同时也能带来更加精确的测绘信息。目前，GPS、GIS、RS的集成技术运用于测绘系统，不仅为地形测量和测绘技术的改革提供便利，而且加速了测绘工作的数字化和自动化发展，使测绘结果更加多维化。

2.2及时更新开发软件

在测绘工作中，所绘制图形的效果与测绘软件有很大的关系，软件在整个测绘过程中至关重要。选用先进的开发度高的测绘软件，不仅能迅速处理数据信息，而且得出的测绘结果精准；不仅大大缩短工作时间，而且大幅提高测绘效率。可见，软件的开发和更新对测绘工作具有重要意义。随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能系统在测绘技术中应用越来越广泛。计算机利用专家相关知识模拟人脑思维进行推理，进行智能化数据、图形处理和信息管理工作，不仅极大地提高了工作效率，而且促进测绘技术向自动化、智能化发展。先进软件是高效率的基础，不断开发和更新自动化、数字化的测绘软件可有效提高测绘工作的质量和效率。一个软件往往会通过大量测试，从一线生产使用人员、客户反馈的问题和需求出发，进行更新、完善，不断补充软件漏洞，通过发布新的软件升级包不断更新，从而提高软件的生命力和质量，延长软件的生命周期。

结语

随着科学网络技术的日益发达，人工智能与自动化已在各个领域得到广泛应用，同时也发挥着越来越重要的作用。测绘行业也不例外，人工智能自动化将会在测绘领域展现出独有的优势，从而带领测绘事业迈向新的征程。

参考文献

[1] 谢任林.浅谈地形测绘技术的自动化[J].企业技术开发,2011(8):75-76.

[2] 严富财,周利,陈亮.浅谈地形测绘技术的自动化[J].科技创新导报,2012(30):62-63.