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淺議地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)
（作者未知） 2011/6/21
摘要：該文闡述了地形測(cè)量和測(cè)繪技術(shù)相關(guān)概念及目前地形測(cè)量的測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)，并探討了測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：地形測(cè)量 測(cè)繪技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
0 引言
地形測(cè)量學(xué)是研究測(cè)繪地形圖及與其有關(guān)測(cè)繪工作的理論、方法的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。[1]地形測(cè)量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采設(shè)計(jì)以及各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。
地形測(cè)繪是研究地球局部表面形狀和大小，并將其測(cè)繪成地形團(tuán)的理論和技術(shù)。通過測(cè)定小范圍地表高低起伏形態(tài)和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征點(diǎn)的平面位置和高程，經(jīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理、采用一定的測(cè)量符號(hào)按一定的比例縮繪在圖紙上。從而獲得與相應(yīng)地面幾何圖形相似的地形圖，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供設(shè)計(jì)與施工的圖紙資料。[2]
傳統(tǒng)的測(cè)繪包括控制測(cè)量、地形測(cè)量、施工測(cè)量、竣工測(cè)量和變形監(jiān)測(cè)5個(gè)部分�，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、測(cè)圖精度高、圖形屬性信息豐富和圖形編輯方便等優(yōu)點(diǎn)。[3]
1 目前地形測(cè)量的測(cè)繪自動(dòng)化技術(shù)
測(cè)繪自動(dòng)化是集數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、顯示于一體。隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的智能化，測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)生了重大變革，3S技術(shù)(GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、RS遙感)及其集成技術(shù)成為測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的核心。
1.1 GPS技術(shù) GPS(Global Positioning System)稱為全球定位系統(tǒng)，是美國(guó)20世紀(jì)70年代開始研制的，它歷時(shí)20年，于1994年3月全面建成的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測(cè)繪工具。[4]
GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測(cè)量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強(qiáng)，功能多、應(yīng)用廣，觀測(cè)時(shí)間短，執(zhí)行操作簡(jiǎn)便，全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點(diǎn)。特別是RTK的定位精度可達(dá)厘米級(jí)，在水上定位得到了廣泛的應(yīng)用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)開始于90年代初，是一種全天候、全方位的新型測(cè)量系統(tǒng)，稱載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，是目前適時(shí)、準(zhǔn)確地確定待測(cè)點(diǎn)的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測(cè)時(shí)間短，方便靈活，測(cè)程不受限制，不受通視條件影響等優(yōu)點(diǎn)。
1.2 GIS技術(shù) 地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System-GIS）是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來處理地理空間及其相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是融地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用對(duì)象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大的特點(diǎn)就在于：它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機(jī)地結(jié)合在一起，并通過計(jì)算機(jī)屏幕形象、直觀地顯示出來。[5]
GIS具有以下的基本特點(diǎn)：一是公共的地理定位基礎(chǔ)；二是多維結(jié)構(gòu)；三是標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化；四是具有豐富的信息。
地理信息系統(tǒng)對(duì)空間地理信息進(jìn)行處理，準(zhǔn)確采集有關(guān)的數(shù)據(jù)，并對(duì)地理空間數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理、管理、更新和分析，是采用數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)的技術(shù)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的起重要支撐作用。
目前GIS地理信息將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化(Interoperable GIS)、數(shù)據(jù)多維化(3D&4DGIS)、系統(tǒng)集成化(Component GIS)、系統(tǒng)智能化(Cyber GIS)、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化(Web GIS)和應(yīng)用社會(huì)化(數(shù)字地球)的方向發(fā)展。
1.3 RS技術(shù) 遙感RS（Remote Sensing）起源于20世紀(jì)60年代，不直接接觸被研究的目標(biāo)，感測(cè)目標(biāo)的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發(fā)射輻射)，經(jīng)過傳輸、處理，從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛(wèi)星、航空、航天攝影測(cè)量等技術(shù)。[6]遙感技術(shù)依其波譜性質(zhì)，可分為電磁波遙感技術(shù)、聲學(xué)遙感技術(shù)、物理場(chǎng)遙感技術(shù)。
遙感信息技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波；從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多時(shí)相、多極化；從空間維擴(kuò)展到時(shí)空維；從靜態(tài)分析發(fā)展到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
RS為GIS提供信息源，GIS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段(圖像處理)，GPS作為GIS有力的補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)繪手段，實(shí)現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。3S的綜合應(yīng)用是一種充分利用各自的技術(shù)特點(diǎn)，快速準(zhǔn)確而又經(jīng)濟(jì)地為人們提供所需的有關(guān)信息的新技術(shù)，三者的緊密結(jié)合，為地形測(cè)量提供了精確的圖形和數(shù)據(jù)。[6]
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