地形测量中现代测绘自动化技术的应用创新研究

宋君艳

河南省周口市项城市自然资源和规划局 河南 周口 466200

引言

地形测绘是测绘工程中的基础测量工作，通过地形测绘可以充分了解区域的地形地貌，对在当地开展工程建设具有重要的作用[1]。在地形测绘工作中，要对每一步测量工作都严格把关，控制测量的精度，减少误差的影响，同时为了保证测绘工作不断推进，还要加强地形测绘工作的动态监管，保证测绘工作在符合国家相关测量标准的前提下开展。

1 现代测绘自动化技术在地形测量工作中的优势

随着科学技术的进步，尤其是在20世纪中后期，人造卫星相继发射，卫星影像，移动定位等技术不断发展。目前已广泛被大家熟知的有NASA发布的一系列陆地卫星，全球定位系统GPS，北斗导航系统、MODIS卫星、SPOT、高分系列卫星等[2]。同时，数据处理的技术也不断创新，由原来的手动制图逐渐变为数字化制图。再加上更加精密的测量设备不断开发出来，测绘技术已经由传统方式逐渐实现了现代化、自动化，给测绘行业及整个建设领域都产生了积极的作用。现代测绘自动化技术因其时效性和高精度等特征深深地改变了测绘工作，也对地形测量工作产生了深远影响，不仅提高地形测量的工作效率，也提高了测量数据的精确度，是极具优势和发展潜力的高新技术。其在地形测绘中的优势具体表现在以下几个方面：

1.1 降低地形测量工作的难度

现代测绘自动化技术大大降低了地形测量工作的难度，简化了测量工作。首先，在传统的地形测量中，水准测量、全站仪测绘等工作需要大量的人力和物力，尤其是测绘仪器质量重，价格相对较高，且容易发生磕碰，在搭设和移动过程中都需要相关人员小心处理，以免造成仪器破坏，影响测量进度，无形中也增加了测量的成本投入[3]。同时，测量记录的数据需要人员记录并进行处理后绘制地图，需要考验人员的细心程度和专业能力，也给测量工作带了一定的难度。现代测绘自动化技术改变了传统的地形测量工作内容，它不需要大量的人力支持，仅依靠测量仪器开展测绘工作，不需要直接进入测量区域内工作，再加上计算机技术，给测绘数据的处理和绘图工作也带来了极大的便利，工作人员可以通过计算机软件实现数据处理和自动化处理工作，而且计算机的自查功能，可以及时发现测量中的错误，减少测量误差[4]。因此，现代测绘自动化技术提高了工作效率，降低了地形测量工作的难度，是值得推广的。

1.2 提高地形测量工作的精确度

为准确测量地形地貌，必须提高测量工作的精度，尤其是数据的测量精度和绘图精度都有一定的要求[5]。这是因为地形测量工作是我国开展国土规划或地理研究及教学的基础性工作，基础工作做不好，将对后期的应用产生重大影响，严重的会造成其他工作无法开展。过去，地形测量工作容易受人为主观因素和仪器精度等因素的影响，导致测量误差较大，误差传递后总误差超出测量标准，导致测量工作难以发挥基础性作用，严重时还需要进行返工测量以减少和验证误差。现代测绘自动化加入地形测量以后，不仅可以提高测量数据的精度，还能降低因仪器误差造成的数据误差，且数字化的数据处理和成图模式也减少人为因素对结果的影响。目前，我国的版图及地形图制作都应用了现代测绘自动化技术，在国土规划、区域规划、工程建设等方面都有广泛的应用。

1.3 保证地形测量工作的安全性

传统的地形测量工作要求必须人和仪器都在场的情况下才能开展测量工作，但对于未知区域的地形地貌，测量人员并不清楚，无法预判其中的危险性，再加上遇到峭壁、河流等危险区域，将对工作人员的生命安全造成一定的威胁，尤其是沼泽地形会造成泥潭下陷，一旦测量人员不慎进入沼泽，后果将十分严重[6]。因此，传统的测量工作有一定的危险性，而现代测绘自动化技术利用GPS、遥感影像等可以快速开展地形测量工作，不需要进行实地测量，大大降低了人员进入测量区域的可能性，同时，减少了因仪器使用造成的仪器损坏，提高了测量效率和质量。

综合上述三个方面，可以发现，现代测绘技术在地形测量工作的难度、精度和危险性等方面都有极大的提高，展现出了巨大的优势。

2 现代测绘自动化技术在地形测量中的实际应用

2.1 GPS 在地形测量工作中的实际应用

GPS即全球定位系统，它是利用卫星导航对某个位置的坐标进行计算，获得其准确位置，且GPS属于全天候、实时观测，在过去GPS系统是属于美国军方的应急系统，随着其在定位中的优势，逐渐走向民用，目前已成为应用广泛的全球定位系统，我国也在现代化的发展中借助GPS技术得到了一些帮助[7]。近年来，我国的北斗导航系统已趋于成熟，未来，北斗系统将会为我国及全球的定位提供技术支持。本文从GPS在地形测量工作中的应用的角度出发，来分析定位系统的应用优势。GPS全球定位系统是由地面控制技术、空间技术及用户装置三个部分组成。其工作原理主要为GPS利用地面控制系统实现定位检验和控制，空间技术是利用卫星获取地面某点的坐标信息，并发出信号，经由用户装置接受卫星发出的信号并进行处理后输出坐标。在地形测量工作中，利用GPS获得实时位置，提高工作效率。

2.2 RS在地形测量工作中的实际应用

RS即remote sensing，字面意思是遥远的感知，它通过过境的人造卫星拍摄的影像来对地表覆盖信息进行分析处理。常见的有可见光传感器、雷达传感器等。RS在我国的地形测量工作中的应用也越来越管发放。首先借助遥感影像，可以获取地面的地形信息，并通过图像融合和处理将地形以多维的形式展示，相较于传统的纸上图形，遥感的4D模式可以将地形立体化展示，可以直观地分析地形地貌特征。而且遥感影像的空间分辨率也不断提高，由原来的千米级逐渐向厘米级过渡，提高了RS的应用优势。尤其是雷达卫星和摄影测量技术，通过倾斜摄影和雷达测距等能够实现地形地貌的三维展示，使得地形图变得更加立体直观。

2.3 GIS在地形测量工作中的实际应用

除了利用GPS和RS技术对区域的位置和地形地貌信息进行摄取外，GIS技术在数据处理和空间分析上也发挥了巨大优势[8]。GIS技术即地理信息系统，是地理学中最常见的系统之一。它借助计算及处理软件将地理信息数据，如矢量数据、栅格数据等进行分析处理，通过空间分析、邻域分析、统计等功能实现地形数据的整合，并将数据处理结果以数字化的形式展示出来。GIS技术对地形测量的表达，离不开GPS和RS的配合。GIS处理后的数字地图在地形、城市规划等方面发挥着重要的作用。

3 现代测绘自动化技术在地形测量中的发展方向

现代测绘自动化技术目前仍在发展阶段，新的定位系统、卫星、处理软件等都不断涌现，既是机遇也是挑战，在未来时期，现代测绘自动化技术必将往更高效便捷上不断推进。首先，加强地形数据处理软件的研发，使得测绘软件可以为地形测量服务，更加具有针对性。其次，要对信息数据库进行完善，采集的数据要通过数据库进行管理，数据是测绘工作中的灵魂，没有数据，测绘工作就是一张废纸，因此，必须不断完善数据库的管理功能，实现快速实时管理和数据更新。

4 结语

现代测绘自动化技术已经不断改变着传统地形测量工作，不仅提高了地信测量的效率和精度，还降低了测量工作的危险性和难度，在地形测量工作中具有较高的应用价值。在地形测量工作中，相关人员要不断探索现代测绘自动化技术的优势，将其应用到实际工作中，服务于地形测绘，发挥其作用，提高我国地形测量工作的时效性，促进我国地理事业的发展。