现代自动化地形测量测绘技术探微

陈惊涛 宁波市阿拉图数字科技中心，浙江 宁波 315042

科学技术的日新月异推动了地形测量测绘技术的发展，传统技术经过不断完善后，逐渐演化为一套更加成熟的自动化测量体系。现代自动化地形测量测绘技术以其智能化、高精度、图形属性丰富等优势成为现代地形测量测绘的主要手段。

1 自动化地形测量测绘技术内容

1.1 GPS 技术

人类历史的发展已不仅仅局限于地球空间，而是将前进的脚步迈进了外太空，随着近几年宇宙探索的深入，许多现代化的现金技术被运用到航天航空事业中，不仅拓宽了人们的视野，而且开启了宇宙探索新的篇章。GPS 技术即全球定位系统，该技术基于环绕地球运行的卫星导航和定位系统能够为人们提供实时距离信息，多个导航卫星的同时运行可以实现全天候测时、测距(GPS 定位原理示意见图1)，因此，GPS技术的应用不受时间和空间的限制，可随时随地为人们提供帮助［1］。由于导航卫星的运行基本不受外界因素的干扰，因此GPS 技术的测量精度较高。随着GPS 技术的不断改良，其具备的功能也将越来越多，并在地形测量测绘中扮演更加重要的角色。

图1 GPS 定位原理示意图

1.2 RS 技术

RS 技术与GPS 技术类似，其发展历程都得益于航空航天技术的进步，RS 即遥感技术，该技术基于人造地球卫星的相关搭载技术，能够远距离发射可见光、红外线、电磁波等信号，从而接收反馈信号，识别地理信息，实现对目标物的测绘［2］(RS 技术应用原理见图2)。由于该技术的目标测绘是通过可见光、红外线、电磁波的信号发射完成的，因此可客观反映测绘区域的真实地形地貌，同时还能够帮助识别土壤中的成分，为用户提供更加全面的地理地质信息。RS 技术的实时测绘功能能够实现动态测绘，及时更新地理信息数据库，便于为工程施工提供动态参考信息。

图2 RS 技术应用原理

1.3 GIS 技术

GIS 技术的出现使人们的数据传输、分析和处理效率更高，GIS 技术即地理信息技术，该技术基于计算机网络技术被应用于工程建设中，可以确保工程项目的顺利开展和安全进行。GIS 技术是多种技术的融合，集地理学、测量学、几何学于一体，是一种高度综合性的新技术，其最大的特点是能够有效结合地理位置信息及其特征，并将其直观的反映在计算机显示器上。GIS 技术在农业、林业、土地资源规划、生态环境保护、灾害预警方面都有广泛的应用，如我国自上世纪八十年代中期即开始在农业领域推广使用GIS 技术，并将其应用到农业资源信息采集、区域农业规划、农作物估产研究中，均取得了显著的效益，随着GIS理论的逐渐完善，其在农业生产领域的应用也更加深入，成为农业领域不可获取的辅助工具［3］。

2 自动化地形测量测绘技术的发展趋势

当今社会正处于网络信息技术高速发展的时期，各种地形测量测绘仪器设备正在走向数字化和集成化，多种技术的融合和人工智能化发展成为自动化地形测量测绘技术的主要发展趋势［4］。3G 集成技术的使用推动GPS、RS、GIS 技术朝向多元化方向发展。地形测量测绘技术的进步与应用离不开测绘软件和数据库的开发、更新，新型测绘软件的开发使得测绘系统更加灵活，功能也更加齐全，与测绘软件相匹配的是信息数据库，采集的测量信息需要录入到信息数据库中才能体现价值，数据库的更新使得数据查询更加方便，实现了数据资源共享，使自动化地形测量测绘技术逐渐走向动态管理和实时化管理。计算机信息技术的高速发展使学科交叉和综合性发展成为可能，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景，借助计算机的模拟分析能力使其代替人工从事数据处理和图形处理，加大地提高了工作效率，人们也在尝试利单独用计算机系统来处理各种图形数据信息，多种地形测量测绘技术的融合发展进一步增强了系统的自我监测和诊断能力，从而加快地理信息共享和智能化发展，为地形测量和测绘技术的健康发展奠定了良好的基础。

3 自动化地形测量测绘技术应用中存在的问题

3.1 使用成本高

虽然现代自动化地形测量测绘技术具有诸多优势，但是在实际使用过程中仍然存在许多问题限制了高新技术的推广，其中，使用成本高是阻碍自动化测量测绘技术深入推广的重要原因。虽然相关技术使用过程中的部分费用由政府部门承担，但如GPS、GIS 等技术的使用成本仍然较高，一些小型的测量测绘单位和组织由于无力承担高昂费用，基本上不会使用这些技术进行地形测量测绘，这种情况不仅影响了测量测绘结果的准确性，而且在工程建设和矿区开采中由于测量结果不精确也会带来严重的安全隐患，这种安全隐患还会一直延续到工程建设完毕后，影响周围地形结构和环境，导致地形测量测绘工作失去意义。

3.2 技术尚不完善

虽然GPS 等自动化技术具有诸多使用优势，但是由于推广时间短，在许多方面尚不完善，仍然存在许多缺陷，容易受到周围环境的影响，导致测量测绘结果出现误差，在特殊情况下还会受到距离限制导致无法正常测量。这些技术缺陷导致现有技术成果无法完全满足工程建设和矿区开展需要，因此，有必要在今后的推广研究工作中，进一步深入挖掘现有技术使用中存在的问题，从而提升自动化地形测量测绘的精确度和测量效率。

3.3 相关技术人员素质不过关

先进技术的推广使用离不开相关工作人员的努力和实践。但是现有的技术人员储备数量却远远低于行业发展所需人才数量，随着地球气候的不断恶化，地形测量测绘人员所面临的工作环境也更加复杂，部分技术人员由于不适应恶劣的工作环境而放弃，导致技术人员保有量逐渐下降。科学技术日新月异，地形测量测绘技术和知识技能也在迅速变化，如果技术人员不善于主动学习，就无法适应行业发展。

4 GPS 在高原实地测量中的应用实践

GPS 应用于高原地区地形测量中可分为三个步骤:首先，在系统组件架设运行之前需检测运行情况，检测环节包括轴瓦温度参数核实、润滑油温度检测等，相关仪表专业技术人员务必做到全程跟踪，发现系统错误及时处理。其次是信息数据的预处理操作，鉴于高原地区复发的地质构造，适宜采用基线数目在12 条以上的大型网络作为布点基站，确保基站布点下限长度在676-782m 之间，为了增强实地测量系统的稳定性，可以将其中的11 条基线单独排列，对称性交叉排列9 个环线。最后是绘制地形测图，这个环节主要是在前期GPS 系统站点布局完成之后的基础上进行的，通过计算机终端的专业绘图软件进行数据编码和二次处理，形成可视化的彩色地形图和三维立体图表。

5 结语

综上所述，随着计算机网络技术的迅速发展，地形测量测绘技术发生了重大变革，从电子测距仪、经纬仪、水准仪等传统测量测绘设备正在向着自动化方向发展，以GPS、RS、GIS 等技术为代表的一批先进测量技术被广泛应用于实际工作中，随着技术的发展和应用的深入，自动化测量测绘技术将变得更加智能化、多元化、集成化，并逐渐形成高度集成的综合型体系，虽然是推广使用过程中存在一些问题，但应用实践表明，现代自动化地形测量测绘技术的使用在提高工作效率的同时，也提高了测量数据的准确性，其在工程建设和矿区开展中的推广普及有助于加快经济建设速度，促进社会经济的高速发展。

［1］周得荣.关于测绘数字化在高原地区地形测量中的运用与关键技术探讨［J］.电子测试，2013，12:276-277.

［2］陈景伟.测绘技术自动化在地形测量中的应用及发展［J］.民营科技，2014，01:21.

［3］刘剑威.总结分析矿山测量的测绘新技术［J］.科技传播，2014，04:199 +182.

［4］张家明.基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用研究［J］.江西建材，2014，18:223-224.