淺析現(xiàn)代測繪技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

楊雙劍

摘要：工程測量學(xué)科是一門應(yīng)用學(xué)科，它是直接為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，緊密與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，是測繪學(xué)中最活躍的一個(gè)分支學(xué)科。伴隨測繪技術(shù)在眾多行業(yè)中的運(yùn)用，其發(fā)展空間和發(fā)展趨勢都與科技發(fā)展的時(shí)代相呼應(yīng)。在傳統(tǒng)測繪技術(shù)不能適應(yīng)測繪行業(yè)市場新格局需要的契機(jī)下，眾多新興測繪技術(shù)相繼出現(xiàn)，帶來了測繪技術(shù)手段的重大變革，推動(dòng)了自動(dòng)智能化、信息動(dòng)態(tài)化、一體實(shí)時(shí)化、數(shù)字多樣化的測繪過程，多元、精密的現(xiàn)代化高端測繪新技術(shù)在測繪行業(yè)中逐步取代了傳統(tǒng)測繪技術(shù)，占據(jù)了測繪行業(yè)的主流。本文在詳盡介紹測繪行業(yè)中幾個(gè)測繪新技術(shù)的基礎(chǔ)上，立足測繪行業(yè)整體高度展開了分析、探討，指出了測繪技術(shù)未來發(fā)展的方向和應(yīng)用新格局。文中針對我國工程測繪技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞： 工程 測繪技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

【分類號】P20

前言

我國工程測量科技進(jìn)步很大，發(fā)展很快，取得了顯著成績；但是發(fā)展還不平衡，尚跟不上國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。擺在我們面前的任務(wù)是：大力促進(jìn)工程測量的技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，把傳統(tǒng)的手工測量向電子化、數(shù)字化、自動(dòng)化方向發(fā)展；同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究，不斷拓寬工程測量服務(wù)新領(lǐng)域，開創(chuàng)工程測量發(fā)展新局面，為推動(dòng)我國工程測量科技進(jìn)步而努力奮斗。

1 工程測繪技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 地圖數(shù)字化技術(shù)

在建立各種 GIS 系統(tǒng)時(shí)，對原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

1.2 數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點(diǎn)。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。

1.3 工程測量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù) （GPS）

GPS 是美國從 20 世紀(jì) 70 年代開始研制，歷時(shí) 20 年，于 1994 年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS 接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展，加之美國SA 技術(shù)的解除，使得 GPS 技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

RTK （Real Time Kinematics，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)） 技術(shù)是在 GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的 GPS 定位測量方式，是 GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK 測量是將 l 臺(tái) GPS 接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量；流動(dòng)站的 GPS 接收機(jī)再利用 0TF（運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度） 技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動(dòng)站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動(dòng)站的位置。RTK 測量可以不布設(shè)各級控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此，RTK 被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量，地籍、房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。

1.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與 GIS 技術(shù)的應(yīng)用

隨著測量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的逐步自動(dòng)化、數(shù)字化，測量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的大量測繪信息，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，其最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)或GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)。我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，有力地推動(dòng)了 GIS 技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，已成為當(dāng)前新技術(shù)應(yīng)用的“熱點(diǎn)”之一。GIS 作為信息科學(xué)和信息產(chǎn)業(yè)的一部分，在面向21世紀(jì)這個(gè)信息社會(huì)里的價(jià)值是不容懷疑的。

2 測繪技術(shù)發(fā)展趨勢和方向

21世紀(jì)測繪技術(shù)歸納起來朝著以下幾個(gè)趨勢和方向發(fā)展：1）數(shù)據(jù)采集和處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，實(shí)時(shí)化，數(shù)字化。2）測量數(shù)據(jù)的管理實(shí)現(xiàn)科學(xué)化，標(biāo)準(zhǔn)化，信息化。3）測繪數(shù)據(jù)的傳輸與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，多樣化，社會(huì)化。4）測繪的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)人性化，國產(chǎn)化，智能化。未來測繪技術(shù)將在以下幾個(gè)方面有新的進(jìn)步和發(fā)展：

2.1 GPS全球定位技術(shù)，隨著接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)，實(shí)時(shí)差分技術(shù)，CCD技術(shù)的應(yīng)用，將隨時(shí)滿足靜態(tài)，動(dòng)態(tài)，高精度定位的需要，接收機(jī)將更輕便靈活。在土地測繪技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)展，并且在偏僻地區(qū)不受限制，全天候控制到每個(gè)角落，同時(shí)，還將在水準(zhǔn)高程控制，航測外業(yè)控制，地形測圖等多方面得到廣泛應(yīng)用。

2.2城市與工程控制網(wǎng)，監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件將得到進(jìn)一步應(yīng)用與推廣，觀測數(shù)據(jù)處理等方面的研究將進(jìn)一步智能化，控制網(wǎng)的觀測數(shù)據(jù)采集和處理，將走向自動(dòng)化，實(shí)時(shí)化，數(shù)字化。

2.3工程測量的數(shù)字化測繪軟件的研發(fā)將進(jìn)一步深化，將出現(xiàn)功能齊全，效率更高，使用更加靈活的軟件系統(tǒng)。a.數(shù)字測繪技術(shù)與GIS的結(jié)合將更加緊密，數(shù)字信息的采集通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)一測多用，數(shù)據(jù)共享。將實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)更新和空間基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管理，為實(shí)現(xiàn)“數(shù)字城市”打下堅(jiān)實(shí)基。b.數(shù)字測繪技術(shù)與工程設(shè)計(jì)施工相結(jié)合的軟件系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用將會(huì)有更新，更快的發(fā)展；為勘測，設(shè)計(jì)，施工建立專業(yè)信息管理系統(tǒng)創(chuàng)造良好的條件。

2.4 隨著市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)，土地利用，資源開發(fā)，環(huán)境治理等部門都將建立各類專業(yè)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫。工程測量，特別是大型項(xiàng)目用地勘測定界測繪，將要求從事土地勘測的單位更加積極地充分利用GPS高新技術(shù)，數(shù)字庫技術(shù)，內(nèi)外業(yè)一體化測圖技術(shù)，掃描數(shù)字化技術(shù)以及全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，為各類專業(yè)系統(tǒng)的建立提供及時(shí)準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息，并提供高效的技術(shù)服務(wù)。

2.5遙感技術(shù)手段RS的應(yīng)用將更加普及，特別是從事高科技實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測的中國土地勘測規(guī)劃部門，將運(yùn)用RS對地面進(jìn)行實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)控，特別是高分辨率0.2 M～2 M的遙感數(shù)據(jù)，將在監(jiān)測城市化進(jìn)程，擴(kuò)展用地規(guī)模，查處違法濫占耕地等方面得到廣泛應(yīng)用。

2.6三維工業(yè)測量系統(tǒng)在工業(yè)設(shè)備的精密安裝與定位測量中將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)三維工業(yè)測量系統(tǒng)將進(jìn)一步快速發(fā)展，在大型建筑物和構(gòu)筑物建設(shè)，大型物體外形測繪變形監(jiān)測中發(fā)揮更加積極的作用。

2.7空中攝影測量技術(shù)發(fā)展前景將更加廣泛，全自動(dòng)數(shù)碼航測相機(jī)與GPS相連接，與激光掃描儀相結(jié)合即可制作三維地面主體模型，將會(huì)在眾多領(lǐng)域如建筑工地，文物保護(hù)，建筑物維修，地形測量，汽車及飛機(jī)試驗(yàn)，刑事案件偵破，交通事故現(xiàn)場測量，安全監(jiān)控，城市規(guī)劃管理等方面都得到廣泛應(yīng)用。

2.8軟件人才的培養(yǎng)成為當(dāng)務(wù)之急，目前中國的軟件人才結(jié)構(gòu)呈橄欖形，中級人才充裕，初級人才和高級人才欠缺，國際型、應(yīng)用型的高級軟件人才更為缺乏。目前國內(nèi)軟件從業(yè)人員普遍缺乏基本的軟件工程管理，項(xiàng)目管理，質(zhì)量和過程管理，系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法等國際性軟件項(xiàng)目合作技能，嚴(yán)重阻礙了測繪行業(yè)與國際接軌，難以將業(yè)務(wù)做大做強(qiáng)。因此，著眼未來立足眼前，要著力培養(yǎng)軟件人才，打造具有本行業(yè)特色的軟件英才，形成基礎(chǔ)是軟件藍(lán)領(lǐng)，塔尖是既懂技術(shù)，又有項(xiàng)目管理能力的脫穎而出的高級人才。

3 結(jié)束語

總之，伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工程測量必將朝著一個(gè)更加科學(xué)和智能化的方向發(fā)展。作為工程測繪相關(guān)人員，我們只有不斷學(xué)習(xí)，才能滿足科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的要求，才能更好的做好工作，服務(wù)社會(huì)！

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