秦盛伟
(湖南省有色地质勘查局二四五队,湖南 吉首 416000)
传统的地形测绘工作通常是以人工的方式为标准,工作量繁多、工作难度大且会产生较大误差,测绘过程费时费力,测绘结果存在误差。而随着科技的发展,现代自动化技术在地形测量中发挥了重要作用,其能够自动对数据进行采集、处理、管理以及存储等,已经逐渐成为地形测量的核心技术,且未来的发展空间较为广阔。
自动化测绘技术是当前地形测量中不可或缺的核心技术,其具备以下特点。
我国幅员辽阔,地形较为复杂,传统人工的方式并不能够满足所有地区的地形测绘,特别是在偏远地区、地形极其复杂的地区、“无人区”等,人工方式基本无法实现有效的地形测量,直接影响了地形测量的发展。而随着技术的发展,自动化技术可以对人工测量无法到达的区域进行自动化测量,不需要耗费大量的人力资源、物力资源以及财力支持,自动化程度非常高,这样不仅节省了测量的时间,而且降低了测量过程中的危险性,有效提高了工作效率。
传统地形测量工作主要依靠人工的方式来展开相关工作,这种方式只能够满足简单地形对精度的要求,而在复杂的地形测量中,由于受到各种因素的限制,使得测绘人员无法准确获得地形测量的结果。相反,自动化测绘技术不仅可以很好地避免外界因素的干扰(特别是天气、复杂自然环境等方面的干扰),同时也能够获得较为精准的测绘数据,包括数字以及图形绘制等方面,表达较为精确[1]。
传统的测绘技术所得到的结果通常需要大量的人力来进行统计、图形绘制等,耗时耗力。而现代自动化测绘技术的测量能够获得更多的地貌特征,所采集到的资料更加丰富,便于技术人员对地形进行判断,与此同时,自动化技术也为数据的分析和整合、图形的测绘与编辑带来了极大方便,出图效率较高,统计的结果较为直接,能够更加直观地表达出来。
地形测量中现代自动化测绘技术主要包括GPS技术、GIS技术、RS技术、高精度红外三维拍照技术等。
GPS技术是全球定位系统的简称,时至今日,GPS技术已经发展出了功能更加具有针对性的技术,如:RTK、PTK等。在实际应用过程中,GPS技术能够对海陆空进行全天候、全方位的定位,精度较高、效率较高且功能较多,与传统的地形测量方法相比较,GPS技术能够有效抵抗外界的干扰,并做到良好的保密性。与此同时,该技术使用起来要比传统测量方式的用时更短,在相关数据的采集方面有着一定的优势,快捷且高校。该系统在应用的过程中,从数据的采集环节到分析环节再到数据最终的输出环节,都体现出了较强的自动化特点,是当前较为便捷的自动化应用技术。如图所示,该图所展示的为RTK技术在水下地形测量中的应用原理。
图1 地形测量应用原理图
GIS技术是地理信息系统的简称,该技术融合了几何学、地理学、计算机技术、测量学为一体,具有高度综合性。在实际应用过程中,GIS技术主要利用计算机的图形处理技术、数据库处理技术等来进行地形的处理和计算,该技术具有较为全面的数据处理能力,能够进行数据的采集、传输、分析处理、存储以及输出等,并将处理的结果更加直观、形象地展示出来,方便相关人员的观察和使用。在此过程中,从数据的采集到数据结果的输出都靠自动化技术来完成,自动化程度较高,且便于地形的测量和分析。而在现阶段,GIS技术正向着标准化、多维化、集成化、智能化、网络化以及社会化的方向发展,为地形测量工作奠定了良好的技术基础[2-4]。
RS技术是遥感技术的简称,该技术在地形测量中占据着重要作用,该技术能够在较远的距离对目标物体所反射出来的各种红外线、电磁波等进行感知,并对目标进行有效的探测和识别。
遥感技术主要包括传感器技术、信息传输技术、信息处理技术等,根据遥感仪器所选用的波普性质可以分为电磁波遥感技术、物理场遥感技术以及声呐遥感技术等。在遥感技术的发展过程中,无人机航空摄影技术是较为常见的技术之一,通过无人机来进行低空拍摄工作,不仅成像的效果较好,同时操作便捷、价格低廉,对地形测量有着重要的作用。遥感技术发展至今已经具备了完善的数据收集、传输、处理以及存储等功能,能够将获取到的信息从远距离的平台及时传输到信息接收中心,并借助处理器来对数据、图像等进行有效处理,进而更加全面地掌握地形情况。
在传统的图形测绘技术中,主要依靠测绘人员利用高清摄像机进行人工拍照的方式来进行实地测量和图形的绘制,但是这种方式一旦碰上恶劣的室外天气或是夜晚环境,那么就无法正常拍照来获得精准的地形信息。而高精度红外三维拍照技术则能够有效改善上述情况,其利用“一切物体都可以辐射红外线”的原理,克服了外界环境对地形测量工作的干扰,借助红外成像的原理来完成地形的测量工作,在追求高精度的同时,也能够方便测量工作的展开。
通过上述内容可知,现代自动化测绘技术在地形测量中的应用有着重要的作用,其不仅能够有效提高测绘的效率,还能够进一步提高测绘的精度。因此,在未来发展的过程中,自动化测绘技术的发展直接关系到地形测量的整体质量。第一,现代自动化测绘技术融合“5S”技术。在未来的发展中,3S技术会进一步完善,加快脚步向着5S技术方向发展,GPS、GIS、RS、DPS、ES等全面融合,实现地理信息的动态监控和诊断,并将信息实施共享,以此来加强信息的处理速度,从而提高地形测量工作的整体质量和效率,促进地形测量测绘工作朝着智能化和自动化的方向发展。第二,人工智能与地形测量。人工智能是计算机技术发展并成熟的标志之一,其能够将人的思维模式与思考问题的方式赋予计算机程序中,进而模拟人的大脑进行各种活动。因此,人工智能与地形测量的结合能够在一定程度上加快测量数据的处理速度、图形的处理速度以及信息的管理质量,及大地提高了地形测绘的工作效率。
综上所述,随着计算机技术以及网络技术的快速发展,地形测绘技术也随之发生了巨大的变化。测绘技术逐渐从传统模式转变为现代化、高科技、智能化的现代自动化测绘模式,最大限度地实现了自动化测绘,并提高了地形测量数据的测量速度和精准度。在未来的发展中,自动化测绘技术会向着更加智能化的方向发展,为地形测量工作提供更加高效的技术支持。