地形测绘技术自动化技术分析

摘要：地形测绘是一项综合性的勘测工作，在测绘过程中涉及到区域的地貌、地形、地物等要素，能从不同方面反映被测量地区的环境状况。随着社会不断的进步，地形测绘自动化技术也越来越多。笔者对GPS技术、GIS技术以及RS技术进行分析，并对地形测绘技术的发展前景进行分析，希望对地形测绘工作提高参考。

关键词：地形测量；地形测绘；自动化分析

The terrain of the surveying and mapping is a comprehensive survey work, in the surveying and mapping involved in the process of regional geomorphic, terrain, features and so on elements, can reflect from the different aspect is measured area environmental conditions. Along with the continuous progress of society, the terrain mapping automation technology is more and more. The author on GPS technology, GIS and RS technology are analyzed, and the development prospect of the terrain mapping technology are analyzed, and the hope of terrain surveying and mapping work to improve the reference.

Keywords: topography measurement; Terrain mapping; Automatic analysis

中图分类号：P217 文献标识码：A文章编号：

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，与传统的地形测绘技术相比新型的测绘技术具有测图精度高、自动化程度高、图形编辑方便和图形属性信息丰富等优点[1]。目前常用的地形测量和测绘自动化技术主要包括GPS技术、GIS技术以及RS技术，笔者对这三种技术进行分析，并在此基础上对自动化技术的前景进行分析。

一、GPS 技术

GPS (Global PositioningSystem)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20 年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，能在陆、海、空进行全方位实时的三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种全天候、高效率、高精度、功能多的测绘工具。

GPS定位技术与常规的地面测量定位相比较，具有保密性强、抗干扰性能好，应用广、功能多，观测时间短，执行操作简便，全球、全天候、全覆盖、高精度的特点。特别是GPS RTK的定位精度可高达厘米级，被广泛应用在水上定位。

GPS RTK(Real Time Kinematic)技术始于90年代初，是一种全方位、全天候的新型测量系统，是目前适时、准确地测定位置的最佳方式，是在载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。

GPS RTK具有定位速度快，精度高，效率高，方便灵活，观测时间短，不受通视条件影响，测程不受限制等优点。

二、GIS 技术

地理信息系统（GIS）技术作为近几年出现的地形测绘的新技术，在功能上有了非常大的改进。GIS系统的核心技术是计算机技术，主要通过各个方面的理论学知识对地形测绘的数据进行全面的分析，如：测量学、地理学、计算机科学、几何学等[2]。因将多种学科融合于一体让GIS技术在地形测绘上有了更大的帮助。GIS技术具体有如下几点功能。

1、采集和编辑功能。GIS是一个庞大的数据库，内部包含着各方面的地理信息。这也突出了地理信息系统在数据采集、编辑等方面具有的作用。在地形测绘人员将收集到数据输入到计算机内就可以通过GIS技术进行自动分析，筛选出有用的信息，并及时找出错误数据并对以修改。

2、处理和分析功能。在现有的地理信息系统中基本都配备了数据管理结构，这种结构主要负责对地形测绘数据的进行处理和分析，并对分析后的数据进行存储。如：GIS管理人员可利用计算机界面对某个地区的地形测绘数据进行对比分析，将对应的结果记录到数据库中，使用户对属性数据的输入、编辑、查询等操作更加便捷。

3、制图和调配功能。GIS 技术另一大核心功能是制图，制图对地形测绘工作有非常大的帮助。GIS 在对地面上的属性数据与实体图形数据融合处理后，会自动生成用户所要求的图片表格形式以供使用。GIS在除了单一的地图测绘外，还能按照用户的要求进行分层输出各种专题的地图，如道路交通图、土壤利用图、行政区划图等。

4、建模和管理功能。建模是为了能够更好地进行测绘，让地形测绘出的表格、图形越接近地域实际情况。GIS技术中不但具备二维建模功能，同时还具备三维图形建模功能，可以让地形测绘人员从不同的角度来研究数据。在地理信息系统的管理方面，GIS都配备了地理数据库，这样对数据库的维护与操作有很大的帮助。

3、RS 技术

遥感RS（Remote Sensing）起源于上世纪60年代，其不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的辐射、反射和发射辐射)，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。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见光发展到红外、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；从静态分析发展到动态监测。RS 为GIS 提供信息源，GIS 为RS 提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS 作为GIS 有力的补测、补绘手段，实现了GIS 原始地图数据的实时更新。RS 的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。

四、测绘技术自动化技术的发展分析

根据国内掌握的地形测绘技术来看，未来测绘技术自动化将朝着智能化、数字化、集成化等方向发展，以3G技术为核心的新测绘技术将得到广泛运用，保证了测绘自动化技术更加全面地运用到地形测绘工作中[3]。

1、3G 技术及集成技术的进一步发展

3G 技术是第三代移动通讯技术，该技术能实现数据信息的高速度传输，将图片、文字、声音、视频等信息及时传输到目的地。3G 技术的推广运用将使得地形测绘、测绘工作更加简单，如：测量人员在传输信息时不再局限于文字传输，可利用声音或视频更加直观地反映测量状况。此外，在完成测量后也可通过自动化控制模式对数据深入讲解，让测绘人员更加清晰地掌握测绘技巧。结合发达地区对3G 技术的运用来看，3G 技术使得测量精度、定位精度等都上升到了新的层次，在地形测绘技术领域中的运用更为广泛。此外，在全球数字摄影测量系统的更新发展下，利用3G 辅助测绘技术开始朝着电子化、自动化、数字化等趋势发展。

2、测绘软件及数据库的开发与更新

测绘软件的选择直接关系到最终绘制图形的准确性，软件功能的好坏有着重要意义。未来地形测绘和测绘技术中，地形测绘数字化测绘软件的升级将变得更为重要，保证了各测绘软件的高效使用，使测绘软件技术更好地服务于地形测绘工作。在数据库的开发更新中，很多新型的信息数据库将得到运用，如：超大存储量的数据库，其可以将更复杂、更大量的数据信息进行归纳处理，把不同类别的数据合理分配。新型数据库的使用有助于数据的搜索查询、资源共享、动态管理，加快了测量数据管理的科学化、标准化、信息化发展，促进了测绘数据传输的网络化、多样化、综合化，使测绘技术的功能更加完善[4]。

3、人工智能和专家系统在测绘技术中的应用

计算机技术是地形测绘和测绘自动化的核心技术，只有在计算机技术的辅助下GPS、GIS、RS 等技术才能发挥最大作用。当计算机技术、测绘技术真正融合到一起后，人工智能和专家系统运用于测绘技术则变为了可能。计算机利用专家知识对人脑思维全面模拟、分析，使测绘技术自动化接近人工操作，获得更加准确可靠的数据信息。在专家系统里也包含了所有的先进技术，如全球定位系统、数字摄影测量系统、遥感技术、地理信息系统、专家系统等，这是地形测绘和测绘技术的最强大模式。

参考文献：

[1] 徐翔，浅议地形测量和测绘技术自动化技术，科技信息， 2011年10期；

[2] 曾天辉，地形测量采用数字化测绘技术的分析，广东建材2010年第7期；

[3] 谢任林，浅谈地形测绘技术的自动化，企业技术开发，2011年15期；

[4] 张楠，浅议地形测量和测绘技术及自动化技术，中国新技术新产品，2011年21期；

作者简介：张星，工程师，学士，现主要从事工程测量、地籍测绘等工作。