地形測量中現代測繪自動化技術的應用創新研究

宋君艷

河南省周口市項城市自然資源和規劃局 河南 周口 466200

引言

地形測繪是測繪工程中的基礎測量工作，通過地形測繪可以充分了解區域的地形地貌，對在當地開展工程建設具有重要的作用[1]。在地形測繪工作中，要對每一步測量工作都嚴格把關，控制測量的精度，減少誤差的影響，同時為了保證測繪工作不斷推進，還要加強地形測繪工作的動態監管，保證測繪工作在符合國家相關測量標準的前提下開展。

1 現代測繪自動化技術在地形測量工作中的優勢

隨著科學技術的進步，尤其是在20世紀中后期，人造衛星相繼發射，衛星影像，移動定位等技術不斷發展。目前已廣泛被大家熟知的有NASA發布的一系列陸地衛星，全球定位系統GPS，北斗導航系統、MODIS衛星、SPOT、高分系列衛星等[2]。同時，數據處理的技術也不斷創新，由原來的手動制圖逐漸變為數字化制圖。再加上更加精密的測量設備不斷開發出來，測繪技術已經由傳統方式逐漸實現了現代化、自動化，給測繪行業及整個建設領域都產生了積極的作用。現代測繪自動化技術因其時效性和高精度等特征深深地改變了測繪工作，也對地形測量工作產生了深遠影響，不僅提高地形測量的工作效率，也提高了測量數據的精確度，是極具優勢和發展潛力的高新技術。其在地形測繪中的優勢具體表現在以下幾個方面：

1.1 降低地形測量工作的難度

現代測繪自動化技術大大降低了地形測量工作的難度，簡化了測量工作。首先，在傳統的地形測量中，水準測量、全站儀測繪等工作需要大量的人力和物力，尤其是測繪儀器質量重，價格相對較高，且容易發生磕碰，在搭設和移動過程中都需要相關人員小心處理，以免造成儀器破壞，影響測量進度，無形中也增加了測量的成本投入[3]。同時，測量記錄的數據需要人員記錄并進行處理后繪制地圖，需要考驗人員的細心程度和專業能力，也給測量工作帶了一定的難度。現代測繪自動化技術改變了傳統的地形測量工作內容，它不需要大量的人力支持，僅依靠測量儀器開展測繪工作，不需要直接進入測量區域內工作，再加上計算機技術，給測繪數據的處理和繪圖工作也帶來了極大的便利，工作人員可以通過計算機軟件實現數據處理和自動化處理工作，而且計算機的自查功能，可以及時發現測量中的錯誤，減少測量誤差[4]。因此，現代測繪自動化技術提高了工作效率，降低了地形測量工作的難度，是值得推廣的。

1.2 提高地形測量工作的精確度

為準確測量地形地貌，必須提高測量工作的精度，尤其是數據的測量精度和繪圖精度都有一定的要求[5]。這是因為地形測量工作是我國開展國土規劃或地理研究及教學的基礎性工作，基礎工作做不好，將對后期的應用產生重大影響，嚴重的會造成其他工作無法開展。過去，地形測量工作容易受人為主觀因素和儀器精度等因素的影響，導致測量誤差較大，誤差傳遞后總誤差超出測量標準，導致測量工作難以發揮基礎性作用，嚴重時還需要進行返工測量以減少和驗證誤差。現代測繪自動化加入地形測量以后，不僅可以提高測量數據的精度，還能降低因儀器誤差造成的數據誤差，且數字化的數據處理和成圖模式也減少人為因素對結果的影響。目前，我國的版圖及地形圖制作都應用了現代測繪自動化技術，在國土規劃、區域規劃、工程建設等方面都有廣泛的應用。

1.3 保證地形測量工作的安全性

傳統的地形測量工作要求必須人和儀器都在場的情況下才能開展測量工作，但對于未知區域的地形地貌，測量人員并不清楚，無法預判其中的危險性，再加上遇到峭壁、河流等危險區域，將對工作人員的生命安全造成一定的威脅，尤其是沼澤地形會造成泥潭下陷，一旦測量人員不慎進入沼澤，后果將十分嚴重[6]。因此，傳統的測量工作有一定的危險性，而現代測繪自動化技術利用GPS、遙感影像等可以快速開展地形測量工作，不需要進行實地測量，大大降低了人員進入測量區域的可能性，同時，減少了因儀器使用造成的儀器損壞，提高了測量效率和質量。

綜合上述三個方面，可以發現，現代測繪技術在地形測量工作的難度、精度和危險性等方面都有極大的提高，展現出了巨大的優勢。

2 現代測繪自動化技術在地形測量中的實際應用

2.1 GPS 在地形測量工作中的實際應用

GPS即全球定位系統，它是利用衛星導航對某個位置的坐標進行計算，獲得其準確位置，且GPS屬于全天候、實時觀測，在過去GPS系統是屬于美國軍方的應急系統，隨著其在定位中的優勢，逐漸走向民用，目前已成為應用廣泛的全球定位系統，我國也在現代化的發展中借助GPS技術得到了一些幫助[7]。近年來，我國的北斗導航系統已趨于成熟，未來，北斗系統將會為我國及全球的定位提供技術支持。本文從GPS在地形測量工作中的應用的角度出發，來分析定位系統的應用優勢。GPS全球定位系統是由地面控制技術、空間技術及用戶裝置三個部分組成。其工作原理主要為GPS利用地面控制系統實現定位檢驗和控制，空間技術是利用衛星獲取地面某點的坐標信息，并發出信號，經由用戶裝置接受衛星發出的信號并進行處理后輸出坐標。在地形測量工作中，利用GPS獲得實時位置，提高工作效率。

2.2 RS在地形測量工作中的實際應用

RS即remote sensing，字面意思是遙遠的感知，它通過過境的人造衛星拍攝的影像來對地表覆蓋信息進行分析處理。常見的有可見光傳感器、雷達傳感器等。RS在我國的地形測量工作中的應用也越來越管發放。首先借助遙感影像，可以獲取地面的地形信息，并通過圖像融合和處理將地形以多維的形式展示，相較于傳統的紙上圖形，遙感的4D模式可以將地形立體化展示，可以直觀地分析地形地貌特征。而且遙感影像的空間分辨率也不斷提高，由原來的千米級逐漸向厘米級過渡，提高了RS的應用優勢。尤其是雷達衛星和攝影測量技術，通過傾斜攝影和雷達測距等能夠實現地形地貌的三維展示，使得地形圖變得更加立體直觀。

2.3 GIS在地形測量工作中的實際應用

除了利用GPS和RS技術對區域的位置和地形地貌信息進行攝取外，GIS技術在數據處理和空間分析上也發揮了巨大優勢[8]。GIS技術即地理信息系統，是地理學中最常見的系統之一。它借助計算及處理軟件將地理信息數據，如矢量數據、柵格數據等進行分析處理，通過空間分析、鄰域分析、統計等功能實現地形數據的整合，并將數據處理結果以數字化的形式展示出來。GIS技術對地形測量的表達，離不開GPS和RS的配合。GIS處理后的數字地圖在地形、城市規劃等方面發揮著重要的作用。

3 現代測繪自動化技術在地形測量中的發展方向

現代測繪自動化技術目前仍在發展階段，新的定位系統、衛星、處理軟件等都不斷涌現，既是機遇也是挑戰，在未來時期，現代測繪自動化技術必將往更高效便捷上不斷推進。首先，加強地形數據處理軟件的研發，使得測繪軟件可以為地形測量服務，更加具有針對性。其次，要對信息數據庫進行完善，采集的數據要通過數據庫進行管理，數據是測繪工作中的靈魂，沒有數據，測繪工作就是一張廢紙，因此，必須不斷完善數據庫的管理功能，實現快速實時管理和數據更新。

4 結語

現代測繪自動化技術已經不斷改變著傳統地形測量工作，不僅提高了地信測量的效率和精度，還降低了測量工作的危險性和難度，在地形測量工作中具有較高的應用價值。在地形測量工作中，相關人員要不斷探索現代測繪自動化技術的優勢，將其應用到實際工作中，服務于地形測繪，發揮其作用，提高我國地形測量工作的時效性，促進我國地理事業的發展。