基于地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的分析研究

【摘要】地形測(cè)量是一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的技術(shù)，在使用的過程中，不僅要以相關(guān)的理論知識(shí)為基礎(chǔ)，還有著一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能保障地形測(cè)量的準(zhǔn)確性和進(jìn)、精度。下面本文對(duì)地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化這一問題進(jìn)行詳細(xì)的分析。

【關(guān)鍵詞】地形測(cè)量；測(cè)繪技術(shù)；自動(dòng)化技術(shù)

前言：

地形測(cè)量學(xué)既是一門理論科學(xué)也是一門技術(shù)科學(xué)，它主要研究并確定地球的大小、形狀、地球整體運(yùn)動(dòng)、地球局部運(yùn)動(dòng)以及地球表面點(diǎn)的位置的集合。通過地形測(cè)量工作，可以為國家在城市建設(shè)、礦區(qū)開采以及實(shí)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(cè)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(cè)量將其繪制成不同比例尺的地形圖。即測(cè)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(shù)據(jù)按照一定的比例進(jìn)行變化，再用各種專業(yè)符號(hào)和注記繪制成一定比例尺的地形圖。

一 目前地形測(cè)量的測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)

測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)是指能夠集多種地形測(cè)量技術(shù)于一體的、同時(shí)具備采集、傳輸、處理、保存、輸出和管理的測(cè)繪技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展以及測(cè)量?jī)x器的智能化，地形測(cè)繪技術(shù)也逐漸朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，其中3S 技術(shù)（GPS 全球定位系統(tǒng)、GIS 地理信息系統(tǒng)、RS 遙感）及其集成技術(shù)是測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的核心。

1.1GPS 技術(shù)

GPS能夠?qū)θ蚝?、陸、空進(jìn)行全天候的、全方位的定位與導(dǎo)航，因此具有精度高、效率高、功能多以及全天候的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的地面測(cè)量與定位方法相比，GPS 技術(shù)更具有良好的抗干擾性能和更好的保密性，同時(shí)該技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，功能更多，測(cè)量和觀測(cè)所用的時(shí)間更短，執(zhí)行起來更加快捷。其中GPS PTK技術(shù)的定位精準(zhǔn)度更高，可達(dá)厘米級(jí)，并能夠廣泛地應(yīng)用于水上定位，該技術(shù)是上世紀(jì)90 年代開始投入使用的，是一種全新的三維測(cè)量系統(tǒng)，并可適用于各種復(fù)雜氣象天氣狀況，其主要采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，對(duì)于GPS 技術(shù)的發(fā)展具有里程碑的意義，是目前最佳準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)地確定待測(cè)地點(diǎn)位置的方式，該方式在應(yīng)用時(shí)準(zhǔn)確度高、速度快、靈活方便，且其測(cè)程能夠不受限制也不受通視條件的影響。

1.2GIS 技術(shù)

GIS 技術(shù)是一種融幾何學(xué)、地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用對(duì)象為一體的，并具有高度綜合性的高新技術(shù)。它主要是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)中的圖形處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來處理和計(jì)算地球空間及其相關(guān)的數(shù)據(jù)，該技術(shù)具有采集、傳輸、處理、分析、存儲(chǔ)、顯示、輸出和應(yīng)用數(shù)據(jù)的能力，其主要特點(diǎn)是能夠有機(jī)地將地球表面空間事物的地理位置與其特征結(jié)合起來，并將結(jié)果直觀、形象地顯示在計(jì)算機(jī)顯示器上。該系統(tǒng)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(shù)據(jù)，并有力地支持計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫采集技術(shù)的發(fā)展，并為現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)提供巨大的支撐作用。

1.1RS 技術(shù)

RS即遙感技術(shù)，該技術(shù)能夠從較遠(yuǎn)的距離感知目標(biāo)物體所輻射或反射出來的紅外線、可見光、電磁波等，同時(shí)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)及識(shí)別。航空攝影就是其主要應(yīng)用之一，而自從人類成功地發(fā)射人造地球衛(wèi)星后，遙感技術(shù)更是獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展機(jī)會(huì)，現(xiàn)代遙感技術(shù)已經(jīng)具有了收集、存儲(chǔ)、傳輸和處理信息的能力，其中最關(guān)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(jī)、電視攝像機(jī)、成像光譜儀、合成孔徑雷達(dá)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?shù)牟考饕?fù)責(zé)將獲取的信息從遠(yuǎn)距離平臺(tái)傳輸?shù)浇邮罩行?，如從衛(wèi)星傳輸?shù)叫l(wèi)星接收站。完成信息處理的部件可識(shí)讀、合成和編輯圖片，如數(shù)字圖像處理機(jī)、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(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)對(duì)地形測(cè)量的促進(jìn)作用

2.1 增加了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

傳統(tǒng)的地形測(cè)量是人工操作，而且儀器的精度有限，數(shù)據(jù)的精確度不僅與操作人員的操作技術(shù)有關(guān)，而且受環(huán)境氣候等外界因素影響較大。現(xiàn)代測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)采用了精密的測(cè)量?jī)x器，通過系統(tǒng)控制測(cè)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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 使地形測(cè)量簡(jiǎn)單化

傳統(tǒng)的地形測(cè)量主要是通過大量的測(cè)量人員攜帶原始的測(cè)量工具到需要測(cè)量的場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量，操作繁瑣，處理數(shù)據(jù)耗時(shí)，工作效率低。現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)使用先進(jìn)的測(cè)繪儀器，測(cè)量人員只在室內(nèi)進(jìn)行操作，不需要測(cè)量人員深入實(shí)地，系統(tǒng)自動(dòng)輸出數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，大大地提高了工作效率，減少了人員的耗費(fèi)。

2.3 提高了測(cè)量的安全性

傳統(tǒng)的地形測(cè)量要求測(cè)量人員深入實(shí)地，不管地形如何危險(xiǎn)都要采集地形數(shù)據(jù)，測(cè)量人員往往要冒著生命危險(xiǎn)進(jìn)行工作，因此，傳統(tǒng)的地形測(cè)量工作安全性較低?，F(xiàn)代化測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)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(qiáng)度?？傮w來說，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用給地形測(cè)量帶來了顯而易見的改善，它使得測(cè)量變得更加精確、簡(jiǎn)單和安全。

三 測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展分析

根據(jù)國內(nèi)掌握的地形測(cè)繪技術(shù)來看，未來測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化將朝著智能化、數(shù)字化、集成化等方向發(fā)展，以3G 技術(shù)為核心的新測(cè)繪技術(shù)將得到廣泛運(yùn)用，保證了測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)更加全面地運(yùn)用到地形測(cè)繪工作中。

3.1 3G 技術(shù)及集成技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

3G 技術(shù)是第三代移動(dòng)通訊技術(shù)，該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速度傳輸，將圖片、文字、聲音、視頻等信息及時(shí)傳輸?shù)侥康牡亍?G 技術(shù)的推廣運(yùn)用將使得地形測(cè)繪、測(cè)繪工作更加簡(jiǎn)單，如：測(cè)量人員在傳輸信息時(shí)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(cè)量狀況。此外，在完成測(cè)量后也可通過自動(dòng)化控制模式對(duì)數(shù)據(jù)深入講解，讓測(cè)繪人員更加清晰地掌握測(cè)繪技巧。3G 技術(shù)使得測(cè)量精度、定位精度等都上升到了新的層次，在地形測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域中的運(yùn)用更為廣泛。

3.2 測(cè)繪軟件及數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與更新

測(cè)繪軟件的選擇直接關(guān)系到最終繪制圖形的準(zhǔn)確性，軟件功能的好壞有著重要意義。未來地形測(cè)繪和測(cè)繪技術(shù)中，地形測(cè)繪數(shù)字化測(cè)繪軟件的升級(jí)將變得更為重要，保證了各測(cè)繪軟件的高效使用，使測(cè)繪軟件技術(shù)更好地服務(wù)于地形測(cè)繪工作。在數(shù)據(jù)庫的開發(fā)更新中，很多新型的信息數(shù)據(jù)庫將得到運(yùn)用，如：超大存儲(chǔ)量的數(shù)據(jù)庫，其可以將更復(fù)雜、更大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納處理，把不同類別的數(shù)據(jù)合理分配。新型數(shù)據(jù)庫的使用有助于數(shù)據(jù)的搜索查詢、資源共享、動(dòng)態(tài)管理，加快了測(cè)量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化發(fā)展，促進(jìn)了測(cè)繪數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化、多樣化、綜合化，使測(cè)繪技術(shù)的功能更加完善。

3.3人工智能和專家系統(tǒng)在測(cè)繪技術(shù)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)是地形測(cè)繪和測(cè)繪自動(dòng)化的核心技術(shù)，只有在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下GPS、GIS、RS 等技術(shù)才能發(fā)揮最大作用。當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)真正融合到一起后，人工智能和專家系統(tǒng)運(yùn)用于測(cè)繪技術(shù)則變?yōu)榱丝赡?。?jì)算機(jī)利用專家知識(shí)對(duì)人腦思維全面模擬、分析，使測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化接近人工操作，獲得更加準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息。在專家系統(tǒng)里也包含了所有的先進(jìn)技術(shù)，如全球定位系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等，這是地形測(cè)繪和測(cè)繪技術(shù)的最強(qiáng)大模式。

四 結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展以及測(cè)量?jī)x器的智能化和系統(tǒng)化，地形測(cè)繪技術(shù)也發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)向 3G 技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)以及人工智能化方向的發(fā)展，推動(dòng)了測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)的活躍和革新，從而使地形測(cè)量更加快速、簡(jiǎn)單和精確。尤其是人工智能和專家系統(tǒng)在未來地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)中將有著不可估量的應(yīng)用前景，它們將引領(lǐng)地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)的走向一個(gè)新的領(lǐng)域。