基于地形測量和測繪技術自動化技術的分析研究

【摘要】地形測量是一項綜合性極強的技術，在使用的過程中，不僅要以相關的理論知識為基礎，還有著一定的實踐經驗，只有這樣才能保障地形測量的準確性和進、精度。下面本文對地形測量和測繪技術自動化這一問題進行詳細的分析。

【關鍵詞】地形測量；測繪技術；自動化技術

前言：

地形測量學既是一門理論科學也是一門技術科學，它主要研究并確定地球的大小、形狀、地球整體運動、地球局部運動以及地球表面點的位置的集合。通過地形測量工作，可以為國家在城市建設、礦區開采以及實施各種工程等方面的工作提供很大的幫助，并提供不同比例尺的地形圖以滿足其需要。地形測繪主要是研究和確定地球局部表面的大小及形狀，然后通過測量將其繪制成不同比例尺的地形圖。即測定地球表面的地形以及物體等在水平面上的投影的高程和位置，然后得到的數據按照一定的比例進行變化，再用各種專業符號和注記繪制成一定比例尺的地形圖。

一 目前地形測量的測繪自動化技術

測繪自動化技術是指能夠集多種地形測量技術于一體的、同時具備采集、傳輸、處理、保存、輸出和管理的測繪技術。隨著計算機技術、網絡技術的快速發展以及測量儀器的智能化，地形測繪技術也逐漸朝著自動化的方向發展，其中3S 技術（GPS 全球定位系統、GIS 地理信息系統、RS 遙感）及其集成技術是測繪技術自動化技術的核心。

1.1GPS 技術

GPS能夠對全球海、陸、空進行全天候的、全方位的定位與導航，因此具有精度高、效率高、功能多以及全天候的優點。與傳統的地面測量與定位方法相比，GPS 技術更具有良好的抗干擾性能和更好的保密性，同時該技術的應用范圍更加廣泛，功能更多，測量和觀測所用的時間更短，執行起來更加快捷。其中GPS PTK技術的定位精準度更高，可達厘米級，并能夠廣泛地應用于水上定位，該技術是上世紀90 年代開始投入使用的，是一種全新的三維測量系統，并可適用于各種復雜氣象天氣狀況，其主要采用了載波相位動態實時差分方法，對于GPS 技術的發展具有里程碑的意義，是目前最佳準確和實時地確定待測地點位置的方式，該方式在應用時準確度高、速度快、靈活方便，且其測程能夠不受限制也不受通視條件的影響。

1.2GIS 技術

GIS 技術是一種融幾何學、地理學、測量學、計算機科學和應用對象為一體的，并具有高度綜合性的高新技術。它主要是利用計算機科學中的圖形處理技術和數據庫技術來處理和計算地球空間及其相關的數據，該技術具有采集、傳輸、處理、分析、存儲、顯示、輸出和應用數據的能力，其主要特點是能夠有機地將地球表面空間事物的地理位置與其特征結合起來，并將結果直觀、形象地顯示在計算機顯示器上。該系統能夠處理、更新、管理和分析空間地理信息，從而從中采集出有用的數據，并有力地支持計算機圖形學、多媒體技術和數據庫采集技術的發展，并為現代自動化測繪技術提供巨大的支撐作用。

1.1RS 技術

RS即遙感技術，該技術能夠從較遠的距離感知目標物體所輻射或反射出來的紅外線、可見光、電磁波等，同時對目標物體進行探測及識別。航空攝影就是其主要應用之一，而自從人類成功地發射人造地球衛星后，遙感技術更是獲得了突飛猛進的發展機會，現代遙感技術已經具有了收集、存儲、傳輸和處理信息的能力，其中最關鍵的部分是遙感器，遙感器的種類比較多，如多光譜掃描儀、照相機、電視攝像機、成像光譜儀、合成孔徑雷達以及微波輻射儀等都具有遙感功能，從而能夠順利地完成信息的獲取。完成信息傳輸的部件主要負責將獲取的信息從遠距離平臺傳輸到接收中心，如從衛星傳輸到衛星接收站。完成信息處理的部件可識讀、合成和編輯圖片，如數字圖像處理機、彩色合成儀和圖像判讀儀就具有上述信息處理的功能。

二 測繪自動化技術對地形測量的促進作用

2.1 增加了測量數據的準確性

傳統的地形測量是人工操作，而且儀器的精度有限，數據的精確度不僅與操作人員的操作技術有關，而且受環境氣候等外界因素影響較大。現代測繪自動化技術采用了精密的測量儀器，通過系統控制測量流程，避免了人為的疏忽和外界因素的干擾，有效地提高了數據的準確性。

2.2 使地形測量簡單化

傳統的地形測量主要是通過大量的測量人員攜帶原始的測量工具到需要測量的場地進行測量，操作繁瑣，處理數據耗時，工作效率低。現代化的測繪技術使用先進的測繪儀器，測量人員只在室內進行操作，不需要測量人員深入實地，系統自動輸出數據并進行分析，大大地提高了工作效率，減少了人員的耗費。

2.3 提高了測量的安全性

傳統的地形測量要求測量人員深入實地，不管地形如何危險都要采集地形數據，測量人員往往要冒著生命危險進行工作，因此，傳統的地形測量工作安全性較低。現代化測繪自動化技術的運用改善了這一狀況，不僅增加了工作的安全性，還減小了工作強度。總體來說，現代測繪技術自動化技術的應用給地形測量帶來了顯而易見的改善，它使得測量變得更加精確、簡單和安全。

三 測繪技術自動化技術的發展分析

根據國內掌握的地形測繪技術來看，未來測繪技術自動化將朝著智能化、數字化、集成化等方向發展，以3G 技術為核心的新測繪技術將得到廣泛運用，保證了測繪自動化技術更加全面地運用到地形測繪工作中。

3.1 3G 技術及集成技術的進一步發展

3G 技術是第三代移動通訊技術，該技術能實現數據信息的高速度傳輸，將圖片、文字、聲音、視頻等信息及時傳輸到目的地。3G 技術的推廣運用將使得地形測繪、測繪工作更加簡單，如：測量人員在傳輸信息時不再局限于文字傳輸，可利用聲音或視頻更加直觀地反映測量狀況。此外，在完成測量后也可通過自動化控制模式對數據深入講解，讓測繪人員更加清晰地掌握測繪技巧。3G 技術使得測量精度、定位精度等都上升到了新的層次，在地形測繪技術領域中的運用更為廣泛。

3.2 測繪軟件及數據庫的開發與更新

測繪軟件的選擇直接關系到最終繪制圖形的準確性，軟件功能的好壞有著重要意義。未來地形測繪和測繪技術中，地形測繪數字化測繪軟件的升級將變得更為重要，保證了各測繪軟件的高效使用，使測繪軟件技術更好地服務于地形測繪工作。在數據庫的開發更新中，很多新型的信息數據庫將得到運用，如：超大存儲量的數據庫，其可以將更復雜、更大量的數據信息進行歸納處理，把不同類別的數據合理分配。新型數據庫的使用有助于數據的搜索查詢、資源共享、動態管理，加快了測量數據管理的科學化、標準化、信息化發展，促進了測繪數據傳輸的網絡化、多樣化、綜合化，使測繪技術的功能更加完善。

3.3人工智能和專家系統在測繪技術中的應用

計算機技術是地形測繪和測繪自動化的核心技術，只有在計算機技術的輔助下GPS、GIS、RS 等技術才能發揮最大作用。當計算機技術、測繪技術真正融合到一起后，人工智能和專家系統運用于測繪技術則變為了可能。計算機利用專家知識對人腦思維全面模擬、分析，使測繪技術自動化接近人工操作，獲得更加準確可靠的數據信息。在專家系統里也包含了所有的先進技術，如全球定位系統、數字攝影測量系統、遙感技術、地理信息系統、專家系統等，這是地形測繪和測繪技術的最強大模式。

四 結束語

隨著計算機技術、網絡技術的快速發展以及測量儀器的智能化和系統化，地形測繪技術也發生了巨大的轉變，從傳統的測繪技術向 3G 技術、數字攝影測量技術以及人工智能化方向的發展，推動了測繪自動化技術的活躍和革新，從而使地形測量更加快速、簡單和精確。尤其是人工智能和專家系統在未來地形測量和測繪技術中將有著不可估量的應用前景，它們將引領地形測量和測繪技術的走向一個新的領域。