大比例尺地形测量新技术的发展及其前景

张捷

张捷

金华久扬土地勘测规划有限公司金华磐安322300

摘要：目前，出现了各种现代化的测绘技术系统，其中包括了对地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）以及遥感（RS）的技术的使用。随着这些技术快速的更新换代，大比例尺地形测量新技术在各方面都有着不同程度的革新。为推进测量技术的有效使用，本文将针对以GIS、GPS以及RS为基础的大比例尺地形测量新技术的发展及其前景给予分析。

关键词：地形测量新技术；大比例尺；测绘技术系统；

测绘技术的发展是经历过很长时间的。传统的测绘技术需要人工测量，会耗费极大的人力与财力，而且其测量结果不够精准。随着地理信息系统技术的快速发展，3s技术在测绘中使用普遍，实现了数据实时采集、数据实时分析的一体化，提高测绘速度。其实现了传统测绘向现代测绘的完美变身。

现代测绘可以根据其服务对象分为三个部分。第一部分：测绘工程建设服务中对目标形态及目标的工程测量，将根据3s技术分析出的不同结果，对工程实施方案做出及时且准确的调整；第二部分：对区域、城市、国家以及全球进行测绘，具体了各城市、国家间的领土划分，减少其争端；第三部分：测绘技术的使用有力推进了地球动力学的研究，数据采集、分析的一体化为其研究节省了人力、物力。

1、地形测量技术的发展及前景

传统的地形图大多是指线划图，在现代测绘中可以指线划图，但也可以用另一种方便且简单的影像图。影像图不仅可以直观的表现地形，而且可以将对地形所采集的数据极其分析表现出来，表达效果一目了然。因此，电子地形图取代模拟地形图终将成为趋势。

1.1GPS技术在大比例尺地形图中的应用

目前，全球定位系统在全世界得到普遍的使用，它可以准确的定位运载工具的具体位置，为各地间的交流减少了阻碍。由于其使用简单方便，在地形测量技术当中得到了广泛的应用，其中包括：（1）GPS数字测图技术。GPS技术最大的优势在于能够及时准确的定位，那么就可以将GPS直接配置在相应的软件中用于测图，这个技术在未来是一件可以具体实施且逐渐完善的。（2）机载激光扫描测绘系统。该技术通过一台激光扫描仪、两台GPS接收机和一台惯性导航系统对地面和地面上的树顶的两次激光反射，测量出地面高度和树的高度。它适用在沙漠地区、森林茂密的地区等，该技术的使用减少了常规测量和摄影测量的难度，也节省了大量的人力、物力及财力。由于该技术测量难度小且结果精准，美国和德国国家等都对该技术有大量研究并推出关于机载激光扫描测绘系统的商品化产品。随着技术发展该技术不仅在地形测绘中表现出其作用，也将会在各工程实施中发挥巨大作用。（3）水下测绘系统。该系统主要是由自动水深仪、GPS接收机、计算机以及绘图设备和通讯设备组成。我国天津海洋测绘研究所、大连舰艇学院与美国、德国的研究团队相合作，研制出多种自动化水下测绘系统，有力推动了该系统在水下地形测量中的实际应用。（4）移动测绘系统。该系统是由导航传感器、移动平台、测绘传感器组成的。其是将导航传感器（车轮传感器、GPS接收机、惯性导航系统）放置在移动平台（飞机、汽车等）上以测绘传感器的方向或获取车辆行迹，随后再通过测绘传感器（雷达传感器、激光测距仪等）对目标进行测绘。在目前，移动测绘系统主要用在公用设施和道路的测绘上，并没有做到大范围的普及。因此，还需要做大量研究完善该系统在运行是的不足。

1.2全战仪野外数字测图

在地形测量技术的发展中，全站仪的产生使完全颠覆了野外数据采集的方法，并逐渐将地面数字测图拉进人们的视野。实现了地面数字测图、数据采集、分析的一体化，加快测绘系统技术革新。随之，我国各相关研究公司大力研究并开发了很多大比例尺野外成图软件，使得全站仪野外数字测图得到了普遍应用。但随着科技的进步，该系统中的问题也越来越明显。（1）工作效率低，使得该系统跟不上大规模的生产，其生产会逐渐弃用该系统。（2）数据结构性差，还需要人工为其整理数据，无法体现数字成图的优势。因此，要使该系统得到大范围应用，必须对全站仪野外数字测图技术有所进步和革新，改进它的成图软件和硬件设备，并且也要从该技术的作业方式上进行革新。

针对全站仪野外数字测图技术的革新，要求主要体现以下方面：（1）具备各种功能，在实际操作中能应对各种意外情况；（2）操作简单方便；（3）具有完善的数据转换功能；（4）不会因操作失误而引发危险境况；（5）投资成本低且工作效率高；（6）具备良好的实时质量控制能力。当然，随着目前各方面技术的提高，人们要求全站仪不仅要实现单人操作，而且还要适用于各种测量，扩大其测量范围。因此，在革新其技术的同时，对仪器和成图系统的要求也要随之升级。

随着该系统技术的提高，全站仪将会与其他传感器集成，对区域、城区等地进行测绘。此外，全站仪野外数字测图也将会融合不同传感器所采集的数据，进行绘图。

1.3摄影测量技术的发展及在大比例尺测图中的应用

摄影测量技术主要包括航空摄影测量和地面摄影测量，当测绘地区地形条件比较复杂或测绘地区面积较大有测绘难度时，就可以使用摄影测量技术进行地形测绘。目前，摄影测量技术已经开始投入到实际的测绘当中了，而且GPS的发展使得对摄影测量技术的控制更加方便，增强了该技术的效率和可行性，有力推进了该技术的应用与发展。在摄影测量中又有数字摄影测量，数字摄影测量系统可以实现自动定向、空中三角测量、自动正射影像图制作和三维景观模型采集等一系列作业的完成，并且都有相当高的精准度，因此摄影测量技术将会成为测绘地形技术的主流技术。随着该技术的大量使用，逐渐提出了要高质量的影像的要求，要解决这一问题，可以通过以下几个方面：（1）市场上流通的扫描仪虽不符合高精准度、高分辨率的要求，但加上专门的格网检校板是可以满足其要求的；（2）数字摄影技术发展前景良好，但是由于其大规模投资和技术发展并不完善，不适合用在大面积的土地测绘。那么就可以将该技术用在小面积的测绘上，小相幅数字相机的大量使用将会有力推动关于数字摄影分辨率的研究；（3）因为扫描仪有极高的工作效率，所以多台测图仪可以使用一部高级的扫描仪。在此基础上，就可以建立专门的扫描部门来取读数字影像。

2、空间基础信息的组织与管理

随着现代技术的发展以及对各种测绘技术提出了不同的要求，已经不满足于传统技术中仅是获取地形信息，还要求对其地形信息进行有效的组织、管理和分析，其中地理信息系统技术的发展，正给其信息的组织、管理和分析提供了便利。目前，已经有很多研究机构成功研发了空间基础信息管理系统，系统可以直接将其地形信息结构优化，方便了信息的分类、查询、检索和以用户定义的方式输出与转换，推动空间基础信息得到普遍应用。

3、结束语

在传统的测绘工作当中，其技术一度被认为技术含量低，但随着近年来大比例尺地形测量新技术的发展，大力改革了测绘技术，实现测绘技术的低成本、高效率，与此同时，数据管理也进一步科学化、标准化，其技术发展逐渐完善。随着对未来工程测绘的严格要求，数字化测绘技术、全球定位系统技术、遥感技术、地理信息系统技术等会得到大范围的运用，大比例尺地形测量新技术将会有可观的发展。

参考文献：

[1]武长松.吴文吉.田可.RTK配合数字测深技术在大比例水下地形测量中的应用[J].东北水利水电，2011，（8）.

[2]黄建强.杨天亮.浅谈地图数字化测绘中的特殊问题处理[J].陕西煤炭，2014，（4）

[3]张丽霞.大比例尺地形测量新技术的应用及发展趋势[J].中国高新技术企业，2015（6）：62-63