地形測量中現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)的應(yīng)用分析

秦盛偉

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，湖南 吉首 416000）

傳統(tǒng)的地形測繪工作通常是以人工的方式為標(biāo)準(zhǔn)，工作量繁多、工作難度大且會產(chǎn)生較大誤差，測繪過程費時費力，測繪結(jié)果存在誤差。而隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代自動化技術(shù)在地形測量中發(fā)揮了重要作用，其能夠自動對數(shù)據(jù)進行采集、處理、管理以及存儲等，已經(jīng)逐漸成為地形測量的核心技術(shù)，且未來的發(fā)展空間較為廣闊。

1 自動化測繪技術(shù)的基本特點

自動化測繪技術(shù)是當(dāng)前地形測量中不可或缺的核心技術(shù)，其具備以下特點。

1.1 自動化程度較高

我國幅員遼闊，地形較為復(fù)雜，傳統(tǒng)人工的方式并不能夠滿足所有地區(qū)的地形測繪，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)、地形極其復(fù)雜的地區(qū)、“無人區(qū)”等，人工方式基本無法實現(xiàn)有效的地形測量，直接影響了地形測量的發(fā)展。而隨著技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)可以對人工測量無法到達(dá)的區(qū)域進行自動化測量，不需要耗費大量的人力資源、物力資源以及財力支持，自動化程度非常高，這樣不僅節(jié)省了測量的時間，而且降低了測量過程中的危險性，有效提高了工作效率。

1.2 測繪精度較高

傳統(tǒng)地形測量工作主要依靠人工的方式來展開相關(guān)工作，這種方式只能夠滿足簡單地形對精度的要求，而在復(fù)雜的地形測量中，由于受到各種因素的限制，使得測繪人員無法準(zhǔn)確獲得地形測量的結(jié)果。相反，自動化測繪技術(shù)不僅可以很好地避免外界因素的干擾（特別是天氣、復(fù)雜自然環(huán)境等方面的干擾），同時也能夠獲得較為精準(zhǔn)的測繪數(shù)據(jù)，包括數(shù)字以及圖形繪制等方面，表達(dá)較為精確[1]。

1.3 測繪結(jié)果表達(dá)清晰

傳統(tǒng)的測繪技術(shù)所得到的結(jié)果通常需要大量的人力來進行統(tǒng)計、圖形繪制等，耗時耗力。而現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)的測量能夠獲得更多的地貌特征，所采集到的資料更加豐富，便于技術(shù)人員對地形進行判斷，與此同時，自動化技術(shù)也為數(shù)據(jù)的分析和整合、圖形的測繪與編輯帶來了極大方便，出圖效率較高，統(tǒng)計的結(jié)果較為直接，能夠更加直觀地表達(dá)出來。

2 地形測量中現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)的應(yīng)用

地形測量中現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)主要包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)、高精度紅外三維拍照技術(shù)等。

2.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)是全球定位系統(tǒng)的簡稱，時至今日，GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出了功能更加具有針對性的技術(shù)，如：RTK、PTK等。在實際應(yīng)用過程中，GPS技術(shù)能夠?qū)ｊ懣者M行全天候、全方位的定位，精度較高、效率較高且功能較多，與傳統(tǒng)的地形測量方法相比較，GPS技術(shù)能夠有效抵抗外界的干擾，并做到良好的保密性。與此同時，該技術(shù)使用起來要比傳統(tǒng)測量方式的用時更短，在相關(guān)數(shù)據(jù)的采集方面有著一定的優(yōu)勢，快捷且高校。該系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，從數(shù)據(jù)的采集環(huán)節(jié)到分析環(huán)節(jié)再到數(shù)據(jù)最終的輸出環(huán)節(jié)，都體現(xiàn)出了較強的自動化特點，是當(dāng)前較為便捷的自動化應(yīng)用技術(shù)。如圖所示，該圖所展示的為RTK技術(shù)在水下地形測量中的應(yīng)用原理。

圖1 地形測量應(yīng)用原理圖

2.2 GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng)的簡稱，該技術(shù)融合了幾何學(xué)、地理學(xué)、計算機技術(shù)、測量學(xué)為一體，具有高度綜合性。在實際應(yīng)用過程中，GIS技術(shù)主要利用計算機的圖形處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫處理技術(shù)等來進行地形的處理和計算，該技術(shù)具有較為全面的數(shù)據(jù)處理能力，能夠進行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析處理、存儲以及輸出等，并將處理的結(jié)果更加直觀、形象地展示出來，方便相關(guān)人員的觀察和使用。在此過程中，從數(shù)據(jù)的采集到數(shù)據(jù)結(jié)果的輸出都靠自動化技術(shù)來完成，自動化程度較高，且便于地形的測量和分析。而在現(xiàn)階段，GIS技術(shù)正向著標(biāo)準(zhǔn)化、多維化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及社會化的方向發(fā)展，為地形測量工作奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)[2-4]。

2.3 RS技術(shù)的應(yīng)用

RS技術(shù)是遙感技術(shù)的簡稱，該技術(shù)在地形測量中占據(jù)著重要作用，該技術(shù)能夠在較遠(yuǎn)的距離對目標(biāo)物體所反射出來的各種紅外線、電磁波等進行感知，并對目標(biāo)進行有效的探測和識別。

遙感技術(shù)主要包括傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)等，根據(jù)遙感儀器所選用的波普性質(zhì)可以分為電磁波遙感技術(shù)、物理場遙感技術(shù)以及聲吶遙感技術(shù)等。在遙感技術(shù)的發(fā)展過程中，無人機航空攝影技術(shù)是較為常見的技術(shù)之一，通過無人機來進行低空拍攝工作，不僅成像的效果較好，同時操作便捷、價格低廉，對地形測量有著重要的作用。遙感技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)具備了完善的數(shù)據(jù)收集、傳輸、處理以及存儲等功能，能夠?qū)@取到的信息從遠(yuǎn)距離的平臺及時傳輸?shù)叫畔⒔邮罩行模⒔柚幚砥鱽韺?shù)據(jù)、圖像等進行有效處理，進而更加全面地掌握地形情況。

2.4 高精度紅外三維拍照技術(shù)

在傳統(tǒng)的圖形測繪技術(shù)中，主要依靠測繪人員利用高清攝像機進行人工拍照的方式來進行實地測量和圖形的繪制，但是這種方式一旦碰上惡劣的室外天氣或是夜晚環(huán)境，那么就無法正常拍照來獲得精準(zhǔn)的地形信息。而高精度紅外三維拍照技術(shù)則能夠有效改善上述情況，其利用“一切物體都可以輻射紅外線”的原理，克服了外界環(huán)境對地形測量工作的干擾，借助紅外成像的原理來完成地形的測量工作，在追求高精度的同時，也能夠方便測量工作的展開。

3 關(guān)于未來自動化測繪技術(shù)的展望

通過上述內(nèi)容可知，現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用有著重要的作用，其不僅能夠有效提高測繪的效率，還能夠進一步提高測繪的精度。因此，在未來發(fā)展的過程中，自動化測繪技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到地形測量的整體質(zhì)量。第一，現(xiàn)代自動化測繪技術(shù)融合“5S”技術(shù)。在未來的發(fā)展中，3S技術(shù)會進一步完善，加快腳步向著5S技術(shù)方向發(fā)展，GPS、GIS、RS、DPS、ES等全面融合，實現(xiàn)地理信息的動態(tài)監(jiān)控和診斷，并將信息實施共享，以此來加強信息的處理速度，從而提高地形測量工作的整體質(zhì)量和效率，促進地形測量測繪工作朝著智能化和自動化的方向發(fā)展。第二，人工智能與地形測量。人工智能是計算機技術(shù)發(fā)展并成熟的標(biāo)志之一，其能夠?qū)⑷说乃季S模式與思考問題的方式賦予計算機程序中，進而模擬人的大腦進行各種活動。因此，人工智能與地形測量的結(jié)合能夠在一定程度上加快測量數(shù)據(jù)的處理速度、圖形的處理速度以及信息的管理質(zhì)量，及大地提高了地形測繪的工作效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，地形測繪技術(shù)也隨之發(fā)生了巨大的變化。測繪技術(shù)逐漸從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化、高科技、智能化的現(xiàn)代自動化測繪模式，最大限度地實現(xiàn)了自動化測繪，并提高了地形測量數(shù)據(jù)的測量速度和精準(zhǔn)度。在未來的發(fā)展中，自動化測繪技術(shù)會向著更加智能化的方向發(fā)展，為地形測量工作提供更加高效的技術(shù)支持。