浅谈测绘学以及测绘技术的发展以及质疑

摘要：现代科学技术发展的综合化整体方向极大地影响着现代测绘科学的发展趋势，这种趋势表现在现代测绘新理论的概括性增强，测绘新技术的技术综合程度提高，各专业学科之间的相互交叉与渗透，测绘学与其它门类科学的联系增强加大，测绘学吸收和移植其它学科成果的速度加快，这种学科内外的综合化发展，将使现代测绘学不断开拓出新的领域。测绘将成为构建“数字地球”、“数字中国”的主力军。但是测绘在发展中也存在着一些质疑，本文将就测绘学以及测绘技术的发展以及遇到问题进行论述。

关键词：测绘学 测绘技术 质疑

Abstract: the integration of modern science and technology development direction of overall greatly influence the modern surveying and mapping scientific development trend, the trend in modern new theory of surveying and mapping in the performance of a general increase, surveying and mapping the new technology integrated technology improves, and various professional subject the interaction between the cross and infiltration, surveying and mapping learning the other kinds of scientific contact enhance increase, surveying and mapping learning absorption and transplant other disciplines the rate of achievement, the discipline of comprehensive development inside and outside, will learn to develop modern surveying and mapping constantly new fields. Surveying and mapping will become constructing "digital earth" and "digital China" area. But surveying and mapping in developing also has some question, this paper will learn and surveying and mapping of surveying and mapping technology development and problems were discussed.

Key words: surveying and mapping learning mapping technology questioned

中图分类号：P2文献标识码：A文章编号：

测绘学的现展1.空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS、RS、GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，进入了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。2.综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。

现代测绘技术1.全球定位系统（GPS）的发展 1）GPS即全球卫星定位系统(Global Positioning System)。它最初是由美国国防部开发的,利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号，以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系统，坐标原点为地球质量中心。 2）美国于上世纪70年代开始研制GPS，1994年全面建成，目前在地球上空已有27颗卫星(包括3颗备份卫星)在运行，轨道高度为20200公里。GPS自问世以来，充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位。2.遥感技术的发展遥感技术在近一、二十年内飞速发展，这种发展主要表现在新型传感器的研制和应用的日新月异，其发展的特点如下：1）不断研制新型传感器，既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影，又有全景摄影机、红外扫描仪，红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪，CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计，合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。

2）形成多级空间分辨率影象序列的金字塔，以提供从粗到精的观测数据源。传感器的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时，也向全方位的立体观测能力方向发展。

3）可反复获取同一地区影象数据的多时相性。一般是空间分辨率低的而时间分辨率高。遥感多时相性，提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。3.地理信息系统的发展 从系统角度看，在未来的几十年内，地理信息系统（GIS）将向着数据标准化（Interoperable GIS）、数据多维化（3D&4D GIS）、系统集成化（Component GIS）、系统智能化（Cyber GIS）、平台网络化（Web GIS）和应用社会化（数字地球DE）的方向发展。Interoperable GIS 互操作地理信息系统（Interoperable GIS）是GIS系统集成平台，它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。3D&4D GIS 三维（四维）地理信息系统（3D&4D GIS）目前研究重点集中在三维数据结构的设计，优化与实现，以及体视化技术的运用，三维系统的功能和模块设计等方面。 1）Com GIS 面向对象和构件技术的地理信息系统（Com GIS）是把GIS的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能，通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终GIS应用。 2）Web GIS 基于WWW的地理信息系统（Web GIS）是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源，从而完成数字地球的核心功能，光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。

对测绘的几点疑问

1． 精度概念问题

在仪器学等相关学科，精度是对测量可靠度或测量结果可靠度的一种评价，是指测量结果与真值的接近程度。精度乃精确度的概念，精确度乃精密度加之准确度。所谓精密度即多个测量结果的离散程度，反映测量结果对被测物理量的分辨灵敏程度，是由测量误差的分布区间的大小来评价，其主要来源于随机误差；所谓准确度是指多个测量结果的整体性偏差程度，其主要来源于系统误差，其表述方式就是系统误差值。

2． 综合精度问题

这里姑且撇开其他学科不谈，姑且精度概念就是精密度概念。那么现在又有一个问题名词叫综合精度，由于没有找到这一概念的明确定义，只是在诸多仪器精度表述中经常见到。譬如：经纬仪的综合精度为±2″，测距仪的综合精度为±(2mm+2ppm?D)等。然而从这些综合精度指标的测试方法却看到的是：经纬仪的所谓综合精度实际是把经纬仪的轴系误差、度盘偏心误差等进行了抵偿剔除处理、对调焦误差等进行了回避处理后的残剩误差的离散程度的评价，其实质实主要是对度盘刻画不均匀误差的一个单项误差的评价。而测距仪的综合精度是对加乘常数误差、周期误差等进行了改正剔除处理后的残剩误差的离散程度的评价。这样把主要的误差进行剥离处理后的残剩部分或单项指标冠之以“综合”指标的做法再次为精度一词加重了混乱。就是说，所谓的“综合精度”实际是精度的进一步剥离分解的含义而恰恰不是综合的含义。

3．精度计算方法问题

不仅精度的计算方法是要将许多主要误差进行剥离剔除处理、具有一定的自我安慰色彩，而且在精度的起算数据的使用上也存在不加区别的问题。是单仪器的同时期的测量重复性？还是单仪器不同时期的测量重复性？还是不同仪器同时测量的结果的重复性......任意改变一个测量条件（譬如仪器条件、操作者条件、时间条件、气象条件、路径条件等）就能获得一组不同的测量结果，就都能得到一个不同测量重复性精度评价，也没有谁去仔细区分这些不同的精度所代表的物理意义。联想到前不久的珠峰高程的精度±0.21m，就不知道这个精度代表的是什么条件下的测量重复性。

四 总结

当今测绘学术界误差理论的撰文很多，概念很杂，特别是和其他学科的学术接轨更是存在相互误解，作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，经济的不断发展为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。但是测绘学在不断发展的过程也存在着不少的问题，对于这些问题，我们需要指出来，还要正视，才能取得更好的发展。