内陆水域水下地形测绘在信息化测绘体系建设过程中的新发展

骆旭佳，王杉杉

（1.浙江华东测绘地理信息有限公司，浙江杭州，310014；2.浙江臻善科技有限公司，浙江杭州，310015）

内陆水域水下地形测绘在信息化测绘体系建设过程中的新发展

骆旭佳1，王杉杉2

（1.浙江华东测绘地理信息有限公司，浙江杭州，310014；2.浙江臻善科技有限公司，浙江杭州，310015）

信息化是新形势下测绘体系发展的新趋势。多波束技术、GIS技术及水文遥测技术的快速发展大大提高了水下地形测绘的工作效率，同时降低了工作中人力、时间成本投入。这几项技术的集成应用与发展，正在努力构建水下地形信息化测绘体系。笔者以内陆水域的水下地形测绘工作为例，介绍水下地形测绘在信息化测绘体系构建过程中的新发展。

内陆水域；地形测绘；信息化测绘体系

0 引言

近些年的测绘科学发展可以总结归纳为两个阶段：前一阶段是努力构建数字化测绘体系，根本上改变传统的测绘模式[1]；现阶段的测绘工作，无论是从硬件设备发展上看还是从计算方法完善的角度分析，都正在由数字化测绘向信息化测绘转变。数据采集自动化、数据获取实时化、数据处理自动化、服务体系网络化、系统应用社会化等信息化体系的代名词，已经快速融入到测绘的各个细分领域。计算机信息处理技术、地理信息技术、多波束技术、水文遥测技术等新型技术也快速渗透到了水下地形测绘领域。

“十二五”期间，国家明确提出构建信息化测绘体系的发展目标，逐步提高我国测绘保障的服务能力[2]。测绘领域内的各个细分专业均朝着这个方向在努力，也取得了大量的成果。测绘仪器制造技术的提高、测绘应用程序的快速发展、城市CORS站建设的普及、城市基础测绘的信息化采集、工程测量自动化、精密测绘的自动化与信息化、测绘成果管理的电子化等等，都为信息化测绘体系的建设贡献了力量[3-4]。水下地形测绘工程中，信息化的身影也随处可见，也正在向着构建信息化测绘体系大步迈进，虽然只是整体信息化测绘体系建设中的一小部分，但对水利、水电及能源行业的规划、建设和管理有着十分重要的意义。

1 内陆水域地形测绘的特点

水下地形测绘是测绘领域内的一个细小分支，目的是获取水下地物、地貌等地形特征，成果表现形式通常为水下地形图、等深线图、断面图或者相应的表格信息。水下地形图常以高程点或者等高线表示，服务于工程建设领域；水域等深线图通常以水深点和等深线表示，服务于航行、疏浚等工程作业[5]。水下地形测绘工作，又可根据其地理分布，细分为海洋水域水下地形与内陆水域水下地形。随着国家海洋经济战略、内地河流的综合开发利用，水下地形测绘工作越来越受到重视与关注，各项技术也得到了快速发展。相比之下，由于内陆水域水下地形大部分与工程建设相关，与人类社会活动更加密切，受到的关注度也更高。

与陆上地形测绘工作相比，水下地形测绘工作要困难很多，主要体现在前期外业数据的采集难度。受限于动态定位与测深技术本身的发展水平，以至于很长一段时期内，在水下地形外业测量相关的工作中无法高效、快速得到准确的水下地形。早期，只能采用交会测量的方式，少量获取水域范围内重要的点位，获取轻量化的水下地形资料。慢慢地，随着电子数据采集、微波测距交会定位系统及电磁波测距定位等技术的出现，才逐步打开这一领域，水下地形正式进入电子化时代，测量效率也有了大幅提高[6]。现阶段，卫星定位、回声测深仪（声纳）、自动化控制等技术的发展把水下地形测绘外业数据采集带入到信息化、实时化、自动化测量的新时代。同时，在内陆水域水下地形测绘工作中，结合自动化控制无人驾驶技术、水文资料遥测遥报技术、地理信息技术，水下地形测绘目前正逐步构建起一套自有的社会化应用系统，服务于各类工程建设。

2 信息化下的新发展

内陆水域水下地形测绘的信息化体系建设过程主要体现在以下几个方面：信息化的实时数据采集和显示、自动化的数据处理、社会化的应用体系建设。几项内容的有机结合正在构建起水下地形信息化测绘工作体系，将水下地形测绘工作引入到新的发展阶段。

2.1 信息化的实时数据采集和显示体系建设

这一体系的建设主要依托于科技进步与测绘需求的增长。第一，卫星定位技术快速发展，各类GNSS产品也层出不穷，各厂商的信标机、星站机、RTK频繁推出新品，性能上也在不断改善；第二，回声测深仪（声纳）设备也从单波束逐步发展到多波束，从单点位采集发展到点云数据的采集[6]；第三，水文信息采集相关设备的技术在逐年提升，自动化的潮位记录、水位记录仪、自动化的流速仪、声速剖面仪等等产品不断提升着数据采集的信息化水平，并可同步将水表特征数据信息发送至服务器；第四，自动化的无人船可搭载多波束、单波束等测深设备，按照既定航线实时进行有序的数据采集，并可以自动避让障碍物，被广泛用作水下探测设备安装平台。

这几年，为了提高测绘的工作效率和测量的精度，越来越多的测绘单位引入动态差分定位技术、遥测技术、回声测深等技术进行生产作业，使水下测深数据可随着测量工作的实施，达到同步输出成果的工作形式，共同推进水下地形测绘的技术发展。这一部分内容构建了水下地形测绘信息化的实时数据采集和显示。

2.2 自动化的地理信息数据处理体系建设

计算机性能的快速发展和GIS技术体系方法的逐步完善进一步推动了新形势下水下地形测量地理信息数据自动化处理体系的建设。

通过引入高性能的计算机硬件，保障了实时数据的获取与处理；通过编写高效的数据处理程序，实现了对实时数据进行快速处理、提取、转化成后续可使用的信息；通过GIS技术对信息进行层层筛选、比对，完成数据发现、数据挖掘工作，进一步扩大数据的应用范围。

通过上述几项技术的应用，构建了水下地形测绘工作中自动化的地理信息数据处理体系雏形。

2.3 社会化的地理信息应用体系建设

水下地形测绘社会化的地理信息应用体系建设主要是构建社会化的应用，包括建立工作流程、建立相关的软件应用系统等。

目前，水下地形测绘的手段已经实现高科技化，相关设备的集成也已经成熟。在内陆水下地形测绘工作的开展过程中，涌现出很多相关的工作流程与系统，不但推动了水下地形测绘业务的快速发展，也可帮助各管理单位对各类数据进行有效管理，给工作带来极大的便利。从大量的工程应用来看，水下地形已经脱离了传统的图纸与表格形式，使用上走向了电子化、信息化和系统化。

以笔者为例，所在单位长期参与水利水电工程建设中的水下地形测绘及数据处理工作，在水下地形测绘工作过程中亦开发建成了一系列服务于工程建设的应用系统软件，为各工程建设提供快速的数据处理服务与技术支持。相关的系统还结合水质、水位、流量、浊度、雨量等水文自动化监测技术，对工程区内数据建库、管理、建模、分析、预测做了相应的集成工作，有助于水利水电项目的运营管理。从整个工作过程上来看，社会化应用体系已经初具雏形。

3 结语

信息化测绘体系建设是一个庞大的综合工程，不仅需要测绘行业始终如一的不断努力，更需要各级政府、各级测绘行政主管部门的大力支持，同时也需要其他相关部门的密切配合。信息化测绘体系的构建并不仅仅依靠技术实现，还需要技术、工作人员、主管部门之间相互适应与相互配合[7]。

水下地形信息化测绘体系的建设过程亦是如此。目前信息化测绘技术已经被人们广泛应用，取得了很多新成绩，体系已经基本形成，可以在后续的实践中不断去整合、完善。完善过程中，要充分提升与改造水下地形测绘的业务流程、生产流程、信息流程，合理优化、调整现有生产结构，调动各方积极性。相信通过这些努力，内陆水域水下地形信息化测绘体系在不久的将来会更加成熟、完善，为水利、水电及能源行业的规划、建设、管理提供更加便捷、更高价值的服务。 ■

[1]吴满意.生产单位信息化测绘体系建设定位与内容探讨[J].地理空间信息,2015,13(6):13-15.

[2]孟长永.浅谈如何构建信息化测绘体系[J].科技创新与应用,2014(31):294.

[3]张孝盛,薛敏霞,王军晖.CORS技术在大比例尺水下地形测量中的应用[J].科技资讯（工程技术）,2015(16):78-79.

[4]何平.信息化测绘体系建设在城市测绘工作中的应用[J].中国新技术新产品（信息技术）,2014(21):12.

[5]向亮.第5代多波束测深系统在江河湖泊的监测应用[J].水利信息化,2012(4):38-41.

[6]刘树东,田俊峰.水下地形测量技术发展述评[J].水运工程,2008(1):11-15.

[7]毛卫华.关于浙江省信息化测绘体系建设研究的若干思考[J].浙江测绘,2011(3):6-8.

作者邮箱：luo_xj@ecidi.com

New development of underwater topographic surveying and mapping for inland water-areas in construction of informationized surveying and mapping system

by LUO Xu-jia and WANG Shan-shan
Zhejiang Huadong Surveying,Mapping and Geoinformation Co.,Ltd.

Informatization is a new trend in development of surveying and mapping system.The working efficiency of underwater topography has been greatly improved by the rapid development of multibeams technology,GIS technology and hydrological remote technology,while the cost of manpower and time has been reduced too.Based on the integrated application and development of these technology,the informationized underwater topographic surveying and mapping system is in construction.Taking the un⁃derwater topographic surveying and mapping work in inland water-areas as an example,this paper intro⁃duces the new development in constructing the informationized mapping system.

inland water-areas;topographic surveying and mapping;informationized surveying and mapping system

P208

B

1671-1092（2016）05-0050-03

2016-08-06

骆旭佳（1985-），男，浙江义乌人，工程师，硕士研究生，主要从事水电测绘及信息化工作。