淺談城市測繪工程在城市數字化建設中的應用與前景

蔣瑩

【摘要】文章主要談談城市測繪工程在城市數字化建設中的應用與前景問題，供同仁指導與參考。

【關鍵詞】城市測繪工程；城市數字化建設；應用；前景

1、概 述

數字城市是從工業化時代向信息化時代轉換的基本標志之一。它一般指在城市"自然、社會、經濟"系統的范疇中，能夠有效獲取、分類存儲、自動處理和智能識別海量數據的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虛擬現實又可直接參與城市管理和服務的一項綜合工程

數字城市信息基礎設施的規劃與建設，以及設計可以表達信息基礎設施完善程度的"數字覆蓋率"、"數字分辨率"、"數字傳輸速率"和"數字鴻溝差異率"，是任何一個城市進入數字城市的先決條件和戰略準備。一個城市的數字化水平，首先取決于它的信息獲取能力，以及與該能力有充分聯系的信息產生、信息傳遞和信息應用等各個環節。數字城市信息基礎設施的規劃與建設，其中心始終圍繞著城市對于信息獲取總能力的持續提高。

高效、便捷、動態的數字城市建設，信息基礎設施的規劃居于戰略基礎地位，這事實上是一個聯系著航天（外空間）、航空、地面、地下的立體網絡，該網絡通過各類傳感器、各類調制解調裝置、各類接受通道、各類應用終端、各類反饋系統、各類自動識別系統和各類虛擬現實中心等組成，從各類信號（包括衛星信號）接收、圖形圖像處理、光纖傳輸網絡、超大型計算機樞紐同常規的社會、經濟、環境統計資料的有機結合，形成數字城市信息基礎設施規劃的基本內容，其中包括了不斷更新的技術進步，也包括了不斷提高的城市管理水平，同時還牽涉到城市立法與決策的相應轉換，從而為信息城市數字化水平的整體提高，編制出高質量的發展藍圖。

2、城市測繪在數字城市建設中的地位

2.1城市空間信息基礎設施與數字城市

數字城市是城市各職能部門與城市空間信息基礎設施的集成，它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公用設施、環保、電信、消防、防震減災預測等。城市空間信息基礎設施是數字城市建設的基礎，沒有城市空間信息基礎設施的支持，就談不上數字城市的建設，數字城市的提出將進一步加快城市空間信息基礎設施建設的步伐。

2.2 城市測繪與城市空間信息基礎設施

城市空間信息的基本特征是空間位置關聯性，它主要表征自然與人文要素的地理位置和空間分布關系，其典型的表現形式就是地圖，而城市測繪就是一個充分利用各種數字化、智能化和網絡化手段，專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存貯、更新和提供的產業，毫無疑問，城市測繪是實施城市空間信息基礎設施的主干產業，是建設數字城市的一個不可缺少的產業。

2.3 城市測繪與數字城市

近年來，隨著以“3s”為代表的測繪高新技術的不斷推廣與應用，城市測繪得到迅猛發展，數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立，并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化。城市測繪部門以城市基礎地理信息系統建設為核心，按照統一的數據標準（比例尺、坐標、圖幅、圖號、高程等）和信息技術標準，生產、管理各類城市基礎地理信息，主要內容包括：城市測量控制網（平面與高程）、城市系列比例尺基本地形圖（1/500、1/1000、1/2000、1/5000、1110000等）、影像圖（各種比例尺的正射射影像圖）、數字高程模型（9DEM）、現狀公用設施（管線矢量圖等）及相應的屬性信息。這些信息構建了城市空間數據的框架，滿足了數字城市建設的發展需要。

3、城市測繪工程測量技術

工程測量技術從光學和機械一體化的常規測量儀器，向光學、機械、微電子技術和計算機技術一體化的自動化和智能化測量系統方向發展。傳統的測量采用布設三角網、導線網、三角高程網、三四等水準測量等方法，通過測量角度、距離、高差來計算大地平面坐標和高程。GPS技術應用可直接獲取平面和高程三維坐標，利用經緯儀、水準儀、大平板儀、電子經緯儀、光電測距儀、激光施工測量儀、全站儀等儀器進行地形測量、直線放樣、高程放樣、定點放樣等測量工作。

4、我國工程測量技術的創新發展

4.1數字化測繪技術在測繪工程領域

大比例尺地形測繪和工程圖測繪，歷來是城市與工程測量的重要內容和任務，利用傳統的方法工作存在勞動強度大、質量控制難、功效低等缺點。隨著中國城市化和工程建設規模的不斷擴大，對大比例尺地形圖的需求量日益增大，同時對地形圖的更新周期要求也越來起短。隨著電子經緯儀、全站儀的應用，尤其自動跟蹤全站儀的推出和實時動態定位技術以及先進的數字化測圖系統和電子平板測繪模式的應用，實現了地形圖從野外數據采集、數據處理、圖形編輯和自動繪圖的自動化成圖。數字化測圖系統推出后在國內各城市和工程測量單位產生很大的反響，很快地先后被國內各單位普遍引進并被廣泛應用，提高了成圖質量和效率，取得很好的效果和效益。

4.2攝影測量技術在工程測繪中應用

攝影測量技術已越來越廣泛的在城市和工程測繪領域中得以應用，攝影測量由于高質量、高精度的攝影測量儀器的研制生產，結合計算機技術中的應用，使得其能夠提供完全的、實時的三維空間信息，不僅不需要接觸物體，而且減少了外業工作量，提高了測量精度，提高了效率，并能提供品種繁多的成果。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態、建筑物變形監測、文物保護和醫學上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用，具有廣泛的應用前景。

4.3測繪傳感器的研究

應用與集成進一步發展傳感器是一個非常廣義的概念，可泛指各種能自動化、高精度地采集數據的設備。GPS接收機、馬達驅動的全站儀、CCD數碼相機以及工程巖土位移伸縮計等都屬于傳感器。高精度和實時性是保證結構復雜的大型工程安全施工和運營的重要保障。這就要求不同知識和專業領域的科技人員的共同合作，較全面地了解和掌握工程的安全狀態，以綜合分析建筑物的實時狀態。因此需要充分利用傳感器的自動化和高精度的特點，來實現數據的自動采集、傳輸、處理和表達。這種需求極大促進了各種傳感器的研發，并在各種工程中廣泛應用從儀器的參展中也可以感受到，研究與開發適用于不同場合、不同環境、不同測程、不同精度的各種類型的傳感器及其軟件，并將它們合理地集成來解決實際工程的實時監測與控制，仍然是工程測量的一個重要方向。

5、城市測繪工程在城市數字化建設中的前景

隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化，面向21世紀的我國工程測量技術的發展趨勢和方向是：測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化；測量數據管理的科學化、標準化、規格化；測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。它貫穿于工程建設的規劃、勘察、設計、施工、安裝與運營管理等全過程，其中包括規劃測量、控制定位測量、施工放樣測量及設備安裝定位測量、變形監測和分析以及精密工業測量等，促使工程測量的應用范圍越來越廣，并推動工程測量事業的進步和發展。

結語：數字城市是一個龐大的系統工程，城市空間信息基礎設施是建設數字城市的基礎，而作為城市空間地理信息的生產者，城市測繪部門起著至關重要的作用。我們要以城市基礎測繪納人國民經濟與社會發展計劃為契機，積極發展勘測科技，加強勘測技術研究，全面實現數字測繪，并充分利用多種先進科學技術，建設城市基礎空間信息系統，更好地為城市規劃與國土資源管理服務。

參考文獻

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