小议地形测量数字化技术的发展

【摘 要】现代测绘技术因其具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点，在地形测量中已经得到了广泛的应用。本文就地形测量数字化技术的发展谈几点粗浅认识。

【关键词】地形测量;数字化技术;发展

0.引言

地形测绘是研究地球局部表面形状和大小，并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。地形测量是为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。 现代测绘技术因其具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点，在地形测量中已经得到了广泛的应用。本文就地形测量数字化技术的发展谈几点粗浅认识。

1.常用的地形测量技术

1.1 GPS技术

GPS即全球定位系统，20世纪70年代由美国开发，应用人造卫星所发射的讯号进行测时测距。GPS采用全球性地心坐标系统，以地球质量中心为坐标原点。具有对海、陆、空进行各个方面实时三维导航和定位本领，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。

1.2 GIS技术

GIS即地理信息系统，兴起于20世纪60年代中期，在计算机软硬件支持下，将空间数据自动输入、存储、检索、运算、表现和综合研究应用。GIS是现代化办理的重要本领，更是遥感图像处理和应用的技术支撑。GIS中的数据包括：地理背景信息（外业测量数据、摄影测量数据、现有地图和各种遥感图像）；资源与环境数据（各种专题(是指某样方面的内容集中收集，就形成专题，网络上通常指游戏专题或者新闻专题)图，科学研究研究成果，各种图形和图表，航天航空图像的解译成果）；社会经济信息（人口普查、国民收入情况、工业分布及土地应用分类图表等）。

1.3 RS技术

RS即遥感技术，起源于20世纪60年代，不直接接触被分析的目标，感测目标的特征信息（一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射），经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。现代遥感技术是空间技术，是集光学、无线电、计算等相联合的一门新技术。近20年，遥感技术迅猛发展，它作为一种空间探测技术，至今已经历了地面遥感、航空遥感和航天遥感三个过程阶段。遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可知光发展到红外、微波，从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化，从空间维扩展到时空维，从静态研究发展到动态监测。

1.4 3S的综合应用

RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据办理和研究的技术本领（图像处理），GPS则作为GIS有力的补测、补绘本领，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用充实发挥了各自的技术特征，快速准确经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者紧密联合，为地形测量提供了精确的图形和数据。

1.5 RTK技术

地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点，然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全球仪和电子手簿采用地物编码的方法，利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视，而且至少要求2-3人操作。采用RTK技术进行测图时，仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，通过电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。

2.数字化地形测量的作业模式

地面数字测图系统，其模式主要有两种，即数字测记法模式和电子平板模式。

2.1数字测记法

数字测记法模式为野外测记，室内成图，即用全站仪测量，电子手簿记录，同时配以人工画草图和编码系统，到室内将野外测量数据从电子手簿直接传输到计算机中，再配以成图软件，根据编码系统以及参考草图编辑成图。使用的电子手簿可以是全站仪原配套的电子手簿，也可以是专门的记录手簿，或者直接利用全站仪具有的存储器和存储卡作为记录手簿。测记法成图的软件也有许多种。

2.2电子平板法

电子平板模式为野外测绘，实时显示，现场编辑成图。所谓电子平板测量，即将全站仪与装有成图软件的便携机联机，在测站上全站仪实测地形点，计算机屏幕现场显示点位和图形，并可对其进行编辑，满足测图要求后，将测量和编辑数据存盘。这样，相当于在现场就得到一张平板仪测绘的地形图，因此，无需画草图，并可在现场将测得图形和实地相对照，如果有错误和遗漏，也能得到及时纠正。

3.地形测量数字化技术的发展

3.1 3G技术及集成技术

积极普及3G技术的应用，改进3G技术中存在问题，更新3G及其集成技术测量的方法和手段，加强测量精度和准确性，使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用，对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化，使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。

3.2测绘软件及数据库的更新

加强地形测量数字化测绘软件的研发，使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全，使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库，将采集的测量数据转换直接进入信息数据库，数据管理查询方便，数据共享，实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理，实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化，实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化，使测绘技术走向自动化，实时化，数字化。

3.3人工智能和专家系统

随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理，从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作，极大地提高工作效率，使测绘技术向自动化、智能化发展。 全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合，专家系统在其中发挥着重要的作用，专家系统对整个测量流程进行控制，并执行相应的推理、分析和处理工作，并可实现信息资源共享，实时动态监测诊断，提高效率和质量，是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。

4.结束语

综上所述，数字化地形测量是一种全解析的计算机辅助测量方法，具有明显的优越性和广阔的发展前景。它将成为地理信息系统的重要组成部分。这种模式正在替代而且必将完全替代传统的大平板仪地形测量，成为地形测量的主流模式，促进地形测绘工作有序、稳健发展。

【参考文献】

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［２］祝远华.RTK在地形测量中的实际应用探讨[J].科技与生活,2011,19.

［３］张楠.浅议地形测量和测绘技术及自动化技术[J].中国新技术新产品,2011,21.