淺析新地理信息時代的信息化測繪

李證明

（云南省有色地質局三一七隊，云南 曲靖 655000）

由于測繪技術在各行業中應用的擴大，推動學科不斷發展，使其具有了創新性。測繪信息化，目的在于發揮信息技術作用來提高測繪水平，在應用過程中需要構建新測繪體系并開展地理信息服務，這項技術的應用對于提高整個測繪行業發展而言具有重要實踐意義。

1 概述

1.1 概念

信息化測繪就是建立在數字測繪基礎上的一種地理信息測繪手段，利用網絡技術深入研究地理信息資源，并對其進行廣泛應用，實現信息測繪的現代化發展，給社會提供綜合服務。當前已經進入到新地理信息時代，傳統測繪一般都是利用紙質圖在平面圖形上面描述空間特點，其中包含的信息量是很少的，用戶需要有相關知識才行，而信息化測繪這種新的測繪手段利用的是網絡技術以及衛星探測和測繪軟件等，能夠在多個方面為人們的生活提供良好的服務。信息化測繪呈現出來的特點主要有以下幾個方面：首先，產品形式呈現多樣化的特點。傳統測繪產品的目標是制圖以及設計，而當前的測繪產品，其形式多樣，如此能夠滿足信息服務的相關要求，同時產品形式也會具備靈活性。再次，生產方式呈現多樣化的特點。當前，測繪生產方法也呈現出多樣性的特點，比如，遙感以及測量航空攝影這些傳統測繪方法，此外還有比較新的測量手段也在實際測繪工作過程中得以運用，實現成果多樣的效果。再次，測繪服務呈現出網絡化特點。在對地理信息進行轉換以及傳送和服務時，需要利用網絡完成，由于當前信息技術處于進步與發展過程之中，在各個區域中都儲存了測繪成果，用戶可以利用地理信息體系，比如谷歌等服務平臺，在自己的權限范圍內獲得地理信息的具體服務。最后，信息服務呈現出社會化的特點。這一點就是在其他部門中應用測繪系統內容，使政府部門以及事業單位和企業等都能夠協調使用，使地理信息能夠進入到百姓家中，實現服務的社會化。

1.2 關鍵技術

（1）第一，定位導航服務。目前我國已建立出GNSS 基準站，可以為用戶提供實時定位服務，在具體應用中，利用其中的系統資源可以達到采集處理數據信息以及增強廣播信號和共享數據等效果。在我國和周邊地區擴展這一系統服務范圍，可以增強我國的影響力，同時還能促進定位導航產業在我國健康發展。

（2）第二，空間信息服務。這里所說的技術，主要建立在實景影像基礎之上，實景影像是一直用近景影像數據，具有可量測以及可視化和可挖掘等特點。當前，4D 產品存在不足之處，而這一技術正好對其形成了比較好的彌補，利用這種技術和4D 產品集成應用，能夠將三維場景構建起來，并在消防以及金融監控還有公安和數字化建設等方面進行應用，可以滿足政府科學決策與管理的相關需求，比如，對城市進行規劃建設，對城區安全進行管理，對重大安全事故進行應急搶險，對國土資源進行規劃等。

（3）第三，SAR 數據處理。SAR 是一種用測視成像系統，是星載合成孔徑雷達，它能夠在每天不間斷收集相關數據信息。當前進入新地理信息時代，測繪技術不斷發展，RPC 模型也已經逐漸代替了R-D 模型，在進行優化和改進之后，模擬影像灰度能夠模擬SAR 影像，將真實的影像和模擬影像之間的關系建立起來，在其基礎之上，糾正正射。另外，利用這一技術進行差分干涉測量，可以提取到地震中的同震形變場，從而分析研究地震以后斷裂帶的具體變化和地表形變情況。RPC 模型主要是利用數學函數描述地面點位和成像點兩者具備的幾何關系，因此，它和傳感器是沒有關系的。

（4）第四，建立在地圖基礎上的公眾服務技術。利用網絡技術以及網絡服務技術可以將分布式共享框架建立起來，面向服務，使多源以及多尺度和多時段的各種遙感影像和測繪數據實現共享。利用三維空間數據庫以及數據存儲系統加以構建的組合模型能夠在多個層次開展三維空間索引還有多線程調度和多級緩存。與此同時，研究服務質量評估模型和web 網絡中的具體應用模式，能夠提供普適性比較好的地理信息服務。這一技術的效果比較好，比如，對網絡技術以及遙感和地理信息系統等技術進行應用，能夠整合城管工作體制以及工作流程，在社會公眾生活中進行監管，比如，對違規建筑進行有效監測，監管占道經營等情況。在面向服務的體系結構基礎上構建的天地圖網站，具有三維數據瀏覽以及成果目錄等各種實用性比較強的功能，可以將比較多的地理信息服務提供給社會和人們，另外，企業也能夠對相關專題的地理信息服務進行開發，推動相關業務不斷發展。

（5）第五，激光雷達技術。這種技術也叫做光探測和測距技術，這是一種非常先進的系統，將激光以及全球定位系統和慣性導航系統等技術集中在一起，能夠有效獲取相關數據，并生成精準的數字高程模型。這種技術的原理就是利用激光束，打在物體上，從而準確對其光斑進行定位。利用機載激光雷達能夠得到地面區域中點位處相應的云數據，并在分析多分辨率，擬合多級曲面后，生成文檔對象模型，另外，還能夠得到城市表面模型設計機構矩陣。另外，利用機載激光雷達能夠獲得斷裂帶的具體地質信息，從而提供有效依據，保證抗震救災的順利開展，同時還能夠分析評估地質滑坡具體穩定性和在發生滑坡之后產生的危害。比如，在2008 年汶川大地震發生之后，利用這一技術針對當地堰塞湖周圍地形緊急做航測工作，及時提供了文檔對象模型以及數字高程模型，從而為抗震工作提供了有效準確的數據信息。

表1 測繪的主要業務流程及其工程系統的劃分

2 發展狀況

2.1 導航定位與大地測量技術實現跨越式發展

近年來我國對基準測繪的重視程度和發展力度較高，通過積極研究衛星導航定位技術和大地測量技術，實現了相關方面技術的跨越式發展，一方面實現了基準測繪系統的動態化運作，另一方面實現了GPS 高程測量和航空重力測量應用。

2.2 遙感技術與攝影測量技術實現全面升級

遙感技術對于工業建設和國家發展而言極為重要，我國在相關領域的研究力度較大，通過數十年發展應用，目前其在數據獲取和技術處理方面取得較好進步和應用，同時在攝影測量方面實現了全面優化升級。從這一層面講，這兩種技術的優化應用一方面拓展了數據獲取平臺的涉及面，另一方面降低了對地面數據點的依賴程度，從而有助于提高使用便捷度，同時在參數定位信息方面也實現了高精度發展。

2.3 所面臨的挑戰

就目前所處的信息化時代來看，其為地理測繪技術的優化升級提供了更多技術支持和平臺支撐，但同時也給其帶來巨大挑戰。相較于國外技術，目前我國在地理測繪方面的技術及設備缺乏獨立性，其主要原因在于創新能力欠佳。總體來看，目前我國在發展 應用信息化測繪技術方面，亟待解決以下四方面問題。

其一，解決基準建設和系統維護對國外儀器的依賴問題，這是影響我國地理測繪體系獨立發展的關鍵，其需要相關部門提高對自主技術的研發力度，同時要積極構建高精度三維測量基準。

其二，提高遙感系統信息獲取能力，目前我國所使用的遙感系統在信息獲取、數據時效性方面仍待提升，其需要積極提高這一系統的一體化程度，以此來提升數據信息的采集效率和傳遞速度。

其三，提高遙感數據的管理效率，目前我國在相關方面推行并行與分布式集群管理，這需要加快建立出具備實時性、智能化和自動化特征的系統，從而實現對測繪數據信息的全面分析和處理。

其四，優化地理信息產品，需要解決這一產品存在的內容單一、技術欠佳、風險偏高問題，可以通過開發信息服務技術來提升地理數據的共享效率和管理水平，并這一過程中提高對安全性和保密性的重視程度。

3 信息化測繪服務的內容與形式

3.1 基本要求

第一，大眾化。為了更好地發揮信息技術在測繪地理方面的應用效果，相關領域積極打造大眾化信息平臺，加快構建個體化空間數據設施，由此來提高地理數據信息的集成效果和共享效率。

第二，開放性。互聯網系統所具有的開放性優勢為地理測繪提供了便利，其首先需要輸入大量地理信息，在此基礎上向對應信息與用戶、軟件綁定，以此來實現地理信息實時共享，從而為用戶提供更高質量的信息服務。

第三，可視化。與傳統的地理測繪體系相比，信息技術的應用使得三維展示成為可能，其可以有效集成各種分辨率與尺度的影像資料，以此來提高地理測繪數據信息的管理效率，從而更好地滿足信息時代需求。

第四，可挖掘。在應用過程中，用戶不僅可以借助信息化測繪來瀏覽軟件內容，而且可以實現對屬性信息的有效挖掘和解析，因此大大提高了測繪系統服務水平。從這一層面講，信息化測繪服務的推廣應用不僅可以為用戶提供更加詳實的地理數據信息，而且可以實現地理、經濟、政治、文化的緊密結合。

第五，實時性。傳統地理測繪系統在應用過程中無法及時更新數據，因此導致數據失真，而信息化測繪的應用可以實現對數據信息的實時獲取和整理，同時可以及時回復用戶并提供針對性服務，因此將這一技術應用到抗震救災中可以最大程度降低損失。

3.2 測繪服務內容

從測繪服務內容層面來看，信息化測繪可以借助基礎硬件和網絡技術來提供各項服務，其通過分發組合地理空間框架數據來整合信息，在此基礎上為用戶提供針對性測繪服務。從這一層面講，信息化測繪的應用極大程度提高了相關領域的發展，但我國需要將發展重心放在自主技術和關鍵技術研發方面，由此來進一步提高信息化地理測繪技術的應用效果和服務水平。

3.3 測繪技術內容

從測繪技術內容層面來看，其主要包括區域分米級實時精密定位技術、航天遙感測繪技術和新型海島礁測繪技術等。這些技術在應用方面可以為相關領域提供數據采集服務和信息處理服務，例如第一項技術的應用可以顯著提高我國國際影響力，同時對于提高我國定位導航產業發展水平而言具有重要研發意義；第二項技術的應用可以為航天事業提供詳實的遙感數據及影像資料，從而進一步提高航天事業發展水平；第三項技術的應用可以加快形成相對完善的海島礁測繪流程和標準規范，其通過運用重力場探測和衛星定位來實現技術優化，從而為相關領域發展及海洋資源開發提供詳實的信息數據。在未來的發展中，我國會進一步加大信息化測繪技術的創新力度，以便進一步拓展測繪技術內容并提高服務水平。

4 結語

測繪技術水平反映了國家綜合國力提升依靠的是不是科技發展，隨著技術和社會的不斷發展，相信信息化測繪技術會在各個領域中得到廣泛應用，從而促進國家以及社會健康發展。