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现代测绘自动化技术在地形测量中的运用

熊世剑1 和世康1 段凌琼2

1昆明市测绘研究院2丽江市古城区束河街道办事处

摘要: 地形测量的定义是通过一定的手段和方式对需要测量的地方的地形地貌进行测绘,为规划建设等工作提供可靠参考资料的工作。下文中地形测量简称为地测。传统地测需要借助于传统测绘工具,运用传统技术手段进行地形地貌的测量,其中需要大量的人力物力财力进行支撑,成本高,所需时间长。随着现代测绘自动化技术的快速发展,地形测绘的方式得到了改良,精确度和效率都得到了提升,极大的方便了后续的规划和建设。本文就现代测绘技术自动化对地测的作用进行分析,并就当前的测绘技术自动化技术的应用状况进行表述和总结。为方便记录,在下文中将现代测绘技术自动化简称为自动化测量。
关键词: 地形测绘;自动化技术;现代测绘技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157074
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近年来,测绘测量技术不断完善,数据采集和处理的自动化程度提高,且测量标准也越来越规范化、科学化。当前,遥感技术、地理信息技术等自动化技术被用于地形测量中,不但提升了地形测量水平,还为测量数据的信息化发展提供了强有力的支持,现介绍如下。       

1.现代测绘自动化技术促进地测发展
1.1让地形测绘工作简单化
传统地测在测量中需要专业人员携带设备花费大量时间完成,测量后还需要手绘地形图,所以传统地测工作量大,工作内容十分庞杂,所以我们迫切的想改变这样的现状。随着现代测绘技术的发展,测绘仪器的专业化、丰富化、普及化,使得工作人员不必深入实地借助自动化的仪器进行测量就能得到精确有效的数据。比如借助遥感系统操控计算机进行测绘让测绘人员免去了大量的工作时间与精力。不仅如此,自动化测量可以生成地形图,取代了传统地测中测绘人员手工作图这一环节,大大节约了时间和人力,提高了工作效率。现代测绘技术让地测工作简单、方便、高效。
1.2让地形测绘更精确
地测通过测量相关地形并绘制相应地形图完成对国家地理资料的记录,通过归纳整理,运用到包括战略设定、地域规划,地理教学等等的各行各业中。因此地形测绘对精确度有一定的要求。传统的地测使用传统的测绘工具测量,再通过手工绘制地形测绘图,这样得到的地形测绘图精确度难以保障,为后续工作带来了很多不必要的麻烦。自动化技术广泛应于现代地形测绘很好的解决了这一问题,精确好用的测量仪和智能化、便利化的绘图手段相结合能准确分析需测绘的地形地貌并自动生成相应的地形图。现在我们所使用的地理教材中的地形图都是由卫星拍摄在经过后期处理技术处理过后获得的,清晰的卫星图让学生对我国的地形地貌有了更清晰明确直观的了解。除此之外,智能化的绘图使得人力资源的消耗大大降低,并且减少了人为疏忽所带来的失误,极大的提高了精确性。综上,自动化技术在现代测绘中的应用让地形测绘更加可靠。
1.3提高了地测的安全性
传统的地测工作中,需要进行测绘的地方很多都是尚未开发或危险性较大的,比如陡峭的山崖或湿地等等,地测中的危险性不仅仅来自于地形,还有例如野生动物,蛇鼠、毒虫、瘴气等等。工作人员的人身安全难的得到保障。因此,传统测绘工作在进行测绘时具有很大的危险性。
自动化技术的应用很好的解决了这个问题,自动化技术的应用减少了地测过程中人力的使用,降低了劳动强度也保障了工作人员的人身安全。通过先进、精确的仪器,测绘人员的办公场所由充满危险与遍布风沙的地方换成了安全舒适的办公室,他们的工作任务由操作传统仪器观察测量变成了操作现代化仪器远程测量,通过卫星完成相应的工作。保障了人身安全的同时也提高了工作效率。
自动化技术给地测工作带来的好处是显而易见的,也很大程度上的促进了地测工作的发展,它让地测更加简单化、精确化、安全化,也正是因为它的这些特性,它正被广泛的推广和应用。

2.自动化技术在地形测量中的应用
测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。
全球定位系统简称GPS,通过卫星导航定位位置,具有实时定位、全天候定位的特征。以往多将其用于应急通讯上,近年才开始用于各行各业。全球定位系统由地面控制技术、用户装置技术、空间技术共同组成,其中,地面控制技术能检测和控制定位系统,空间技术用卫星定位,而用户装置技术则接收定位系统发送的信号。在地形测量中使用GPS技术,不但能简化测量工作,还能加快工作进度,提高工作质量。一般来讲,地形测量需要控制测量,在以往的测量工作中,多用全站仪、经纬仪布设控制网,极易受障碍物、雨雪天气等因素影响。而GPS技术的使用,能在短时间内获得准确的测量、观测结果,为地形测量工作的开展提供帮助。现阶段,GPS技术不仅用于陆地上,还用于航空、海洋等方面,保护着工作人员生命。比如在海洋底部,能充分了解海底情况,并上传至相应设备,从而对海底地形进行精准的测量。

2.2地理信息系统的应用
地理信息系统简称GIS,其功能多建立在计算机学、几何学、测量学、地理学等理论基础上,使用计算机技术所具备的数据库、图形处理功能,采集、分析和处理数据,并将处理结果用图形的形式显示在计算机上,方便人们形象、直观的对数据进行分析。GIS技术能处理、管理和更新地理信息,从中挑选中有用数据,为多媒体技术、计算机图形学的发展提供帮助。在地形测量工作中,GIS技术通常先设计地形,再整合测量资料制成数字地图,从地图中了解地形结构,为城市规划、地形测绘等工作提供参考。
2.3遥感技术的应用
遥感技术简称RS,是地形测量中常用的技术。伴随着现代化技术的发展,遥感技术得到前所未有的提升,而且和传统测量技术的差距也越来越大。在传统的地形测量中,多用人工绘图,而现代测绘自动化技术包含了各方面的测量,如模拟、数字化等,这也使得遥感资料成为测量重点。在具体的地形测量中,RS技术发挥着重要作用,在多年的经验积累中,将以4D模式进入人们视线,推动着地形测量工作的发展。现如今,我国很多的测绘机构都进入信息化,利用现代化技术对地形进行测量,RS技术凭借雷达卫星全天、不受气候环境影响等优势,通过立体摄影技术获得地面信息,帮助人们更加清晰的了解地形特征。
2.4三维激光扫描技术的应用
三维激光扫描技术产生于20世纪90年代,是GPS技术之后的新型技术。该技术能提供扫描物的云数据,建立三维模型后,模拟重现真实的世界。其原理是由激光测距仪发射激光,接收扫描物表面反射的信号、计算距离。而且,扫描物的每个点都能测量出其和测量站之间的斜距,扫描过程中有垂直方向角、扫描水平,使用数学方法对每个点的相对坐标进行计算,最后再计算空间坐标[3]。以往的地形测量中,多使用单点测量法,而三维激光扫描技术突破了该局限,能够快速、大面积且高分辨率的获得扫描点坐标。因此,该技术在人无法到达、地形陡峭的测量中具有显著优势。
2.5无人机摄影测量技术的应用
无人机是利用遥控设备,或设置好的程序控制的。将无人机、摄影技术联合形成的无人机摄影测量技术,包括软件系统和硬件系统,具有自动测速、GPS导航等优势。飞行平台为无人驾驶飞行器,机载传感器则使用分辨率高的遥感设备。使用该技术进行地形测量时,通常不受气候环境、地质水文等因素影响,能加快测量速度,保证测量精准度,提高工作效率。另外,使用该技术测量地形,能在保证数据精准、完整的同时,自动生成图形,为大比例土地的调查提供依据。需注意的是,地形测量使用无人机摄影测量技术时,会因地物间的覆盖加大测量难度。

3结束语

自动化技术对现代测绘技术的重要性不言而喻,自动化技术也得到了广泛的接受和高度的认可,怎样更好的让自动化技术更好的为测绘行业服务是我们接下来要研究的重要课题。而这一任务依旧艰巨。
参考文献:
[1]姜俊野.现代测绘自动化技术在地形测量中的应用[J].科学技术创新,2018(25):195-196.
[2]项田龙,孙璧辉.现代测绘技术自动化技术在地形测量中的应用分析[J].世界有色金属,2018(03):22+24.