地形測量和測繪技術(shù)自動化技術(shù)研究

王 兵

（貴州地礦測繪院有限公司，貴州 貴陽 550018）

地形測量和測繪工作是我國各大工程項目、土地規(guī)劃工作開展過程中非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)形勢下的地形測繪工作過程中，相關(guān)測繪工作單位通常情況下采用的是人工測繪和計算工作方法，由于傳統(tǒng)形勢下的人工測量技術(shù)需要投入大量的時間和精力，同時在測繪工作的精確性上有所不足，同時測繪計算方法也并不完善，因此，在人工測量和計算工作過程中仍然存在諸多問題和影響，造成最終的測繪工作結(jié)果存在較大的偏差。隨著我國科技技術(shù)的不斷向前發(fā)展，很多自動化技術(shù)不斷融入到地形測繪工作中，尤其是以計算機技術(shù)為代表，推動我國地形測量測繪技術(shù)的快速經(jīng)濟發(fā)展，并且逐漸深入到各個行業(yè)領(lǐng)域當中。

1 地形測量工作分析

地形測量工作的主要目標，在于全面了解地表的形態(tài)以及局部區(qū)域的面積大小等多方面內(nèi)容，并且在此工作基礎(chǔ)之上，需要將所獲取的地形測繪工作結(jié)果，在經(jīng)過后續(xù)處理之后直接制成相應(yīng)的地形圖。不但如此，在地形測量工作過程中，主要包含兩種不同的工作形式，首先是控制測量工作，控制測量主要是基于測繪工作的平面和高程的控制點位來進行操作，在地形測量工作的精確性上相對較高。其次，是局部測量工作，其測量對象主要是以地形地物為主，這兩種不同的測量工作方法，基本上都有一個共同的條件，即在測繪工作之前需要對地面部分進行全面測定，同時需要設(shè)置好平面位置和高層點位，在整合各項數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)之上，對其展開進一步綜合處理工作，同時根據(jù)特定的測繪工作方法，有效縮小測繪數(shù)據(jù)參數(shù)比例，然后將其直接標注在地形圖當中。當前很多行業(yè)在發(fā)展工作過程中，比較依賴于更加精確和清晰的地形測繪影像信息和測繪數(shù)據(jù)信息資料，因此在地形測量工作過程中，必須要保證最終測量工作結(jié)果的精確性，具有更高的使用工作價值。除此之外，在地形測量工作過程中，對于測繪數(shù)據(jù)信息的收集工作非常關(guān)鍵，主要是將其作為最原始的資料信息，直接影響到最終的測量工作結(jié)果經(jīng)濟性[1]。因此，在數(shù)據(jù)處理工作過程中，必須要充分保證信息處理的準確度，可以通過使用一些比較先進的測量技術(shù)方法，保證地形測量工作的真實性。當前我國在地形測量工作方面所使用的技術(shù)越來越先進，同時所獲取的測繪工作成果也越來越明顯，基本上已經(jīng)完全實現(xiàn)了自動化測繪工作模式，使得地形測量過程中，地形圖繪制工作變得更加簡單和準確。

2 測繪自動化技術(shù)分析

2.1 全球衛(wèi)星定位技術(shù)

全球衛(wèi)星定位技術(shù)也稱之為GPS技術(shù)，將通過衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，對測量空間范圍內(nèi)的每一個位置進行精確定位，以此來提高社會測量數(shù)據(jù)的準確性。由于GPS技術(shù)具有強大的定位功能，在我國各大工程施工領(lǐng)域以及其他工作領(lǐng)域當中都有著廣泛應(yīng)用，通過GPS技術(shù)的有效應(yīng)用在地形測量工作當中獲取的測量數(shù)據(jù)更加精確，同時測量工作效率更高，受到了我國各大測繪工作單位的應(yīng)用和認可。在實際工作當中，GPS定位技術(shù)當中融入了更多先進的自動化技術(shù)，比如RTK技術(shù)，在使用工作當中主要是基于GPS技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)和工程測量技術(shù)之間進行充分結(jié)合，有效形成一種新型的工程測量工作模式。RTK技術(shù)需要建立起基站和流動站，同時流動站和基站相互之間可以進行信號傳輸。通過信號的變化作為參照基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)對測量區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)條件，以及測繪區(qū)域面積大小等進行定位處理，有效保證動態(tài)化監(jiān)測工作質(zhì)量和效果，屬于一種動態(tài)化的測量技術(shù)方法。在實際測量工作當中，基于RTK技術(shù)的合理使用，主要是以GPS接收機設(shè)備作為坐標點，將其安裝在基站的特定位置，對其所發(fā)出的數(shù)據(jù)信息進行收集和處理。不但如此，通過使用另外一臺GPS接收機設(shè)備，流動站之間實現(xiàn)實時性的信息對接，保證測繪區(qū)域整個測量工作的精確性，對基站的信號進行同步和接收。通過計算機軟件的分析，可以有效定位流動站所處位置，在整個測繪測量工作的精確度上可以達到厘米級別，可以為工程施工單位提供出更加精確的工程測繪數(shù)據(jù)。通過RTK測量技術(shù)的有效使用，在很大程度上降低了傳統(tǒng)工程測繪測量工作難度，同時提高了測繪測量工作的時間，同時在所獲得的測繪測量數(shù)據(jù)精確度上更高，對推動我國工程測繪測量技術(shù)的快速向你發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)[2]。

2.2 數(shù)字化繪圖技術(shù)

在傳統(tǒng)的測繪測量工作當中，繪圖工作始終是整個測繪工作難度最大的一個工作環(huán)節(jié)。通過數(shù)字化繪圖技術(shù)的有效應(yīng)用，充分解決了傳統(tǒng)繪圖工作過程中存在的困難和問題，不但縮短了繪圖工作時間，同時也提高了繪圖的精確性，有效避免人工繪圖所產(chǎn)生的誤差問題。與此同時，數(shù)字化測繪技術(shù)在使用過程中具有更高的精確度，在繪制圖像信息的傳輸和儲存工作更加方便和快捷，因此在整個工程測量領(lǐng)域當中得到了廣泛的應(yīng)用。在數(shù)字化繪圖工作過程中，首先相關(guān)工作人員必須要嚴格依照繪圖工作要求，對各個指定地點的數(shù)據(jù)信息進行有效整理和收集，并且充分保證所錄入的數(shù)據(jù)信息科學全面，同時可以有效反映出整個工程施工區(qū)域的地貌條件特點，從根本上提高繪圖工作的整體質(zhì)量和效果[3]。

其次，在運用數(shù)字化技術(shù)進行繪圖工作之前，需要繪制出詳細的草圖有效表現(xiàn)出不同地點相互之間的空間對應(yīng)關(guān)系，以此來有效控制圖像形成過程中所產(chǎn)生各種問題的可能性，保證整個地圖信息的表述內(nèi)容更加精確?，F(xiàn)階段，在我國各大工程測繪測量工作中，普遍使用的數(shù)字化測量技術(shù)，主要包含了電子平板模式和內(nèi)外業(yè)一體化模式兩種。其中對于電子平板模式而言，在實際的使用過程中，不需要對數(shù)據(jù)信息進行編碼處理，因此在數(shù)據(jù)采集圖像信息編輯以及數(shù)據(jù)處理工作流程上，可以在處理現(xiàn)場統(tǒng)一開展，具有整個反饋速度更快、精確度更高等多方面工作優(yōu)勢。除此之外，如果使用掌上電腦對數(shù)據(jù)信息進行收集，則可以進一步提高電子平板繪圖工作的靈活性，使得整個數(shù)據(jù)處理工作更加方便和快捷，而內(nèi)外業(yè)一體化處理技術(shù)，需要建立在內(nèi)外業(yè)明確分工和協(xié)調(diào)配合的工作基礎(chǔ)之上，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的快速收集和處理，在整個測繪比例上控制更加靈活、數(shù)據(jù)測量精確度更高，同時測量工作人員的工作難度較低，具有方便保護和維修等多方面工作特點，因此該項技術(shù)在我國工程測繪領(lǐng)域當中應(yīng)用非常廣泛。

2.3 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)在工程測量工作當中的應(yīng)用非常普遍，在各大地形測量工作當中應(yīng)用效果非常明顯，遙感技術(shù)在使用過程當中包含衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、無人機低空航拍系統(tǒng)以及航天攝影等多種不同類型的測量工作模式。遙感技術(shù)在使用過程中，基于測量波譜性質(zhì)的差異性，可以將其分為電磁波遙感技術(shù)、聲學遙感技術(shù)以及物理遙感技術(shù)等多種不同形式，當前隨著我國科技技術(shù)的不斷革新和完善遙感技術(shù)，在使用工作過程中定位工作的精確性以及對各種復雜測量環(huán)境的適應(yīng)性方面都得到了明顯的提高，同時在工程測繪測量工作方面，通過遙感技術(shù)的有效應(yīng)用，可以更加快速獲取人們所需要的數(shù)據(jù)信息，可以為工程建設(shè)施工提供出各種重要的數(shù)據(jù)信息，為工程的建設(shè)和施工打下良好的基礎(chǔ)[4]。

2.4 GIS地理信息技術(shù)

GIS技術(shù)也稱之為地理信息技術(shù)，該項技術(shù)在使用過程中主要是通過計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，有效聯(lián)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，融合多個不同工作領(lǐng)域的專業(yè)知識以及先進的測繪技術(shù)工作方法。通過GIS技術(shù)的合理使用，在地形測量工作過程中表現(xiàn)出的工作優(yōu)勢非常突出，受到了各大為單位人員的認可和重視。在地形測量工作過程中，基于GS技術(shù)的使用可以實現(xiàn)，將地表的標志物與其他對應(yīng)的地理測量位置之間實施一一對應(yīng)，并且要有效保證定位數(shù)據(jù)更加準確，這項工作可以在計算機系統(tǒng)當中來加以實現(xiàn)，有效保證地形測量工作的精確性。GIS系統(tǒng)在使用工作過程中，需要對已有的信息內(nèi)容進行科學調(diào)整和優(yōu)化，對測量過程中的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容以及所產(chǎn)生的各種漏洞和誤差情況進行合理調(diào)整，要保證最終的測繪圖像更加符合工作要求和標準，避免出現(xiàn)地形測量信息產(chǎn)生較大偏差等情況，需要對整個測量工作系統(tǒng)功能進行優(yōu)化和改進，提高GIS技術(shù)的使用可靠性。在地形測量工作過程中，通過GIS技術(shù)的合理使用，可以全面提高地形測量工作的整體效率和精確性，同時在整個空間對信息的管理效率方面也得到了明顯提升，有效降低數(shù)據(jù)更新以及數(shù)據(jù)處理工的難度，可以和其他測繪技術(shù)之間進行融合，有效保證整個工程測量工作的高質(zhì)量開展。

3 地形測量和測繪自動化技術(shù)的應(yīng)用策略分析

3.1 在地質(zhì)勘察工作中的有效應(yīng)用

RTK技術(shù)是現(xiàn)階段我國地質(zhì)測量工作當中比較先進的數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用代表，該項技術(shù)的使用，可以推動我國測繪工作不斷朝著更高目標上發(fā)展，同時也為整個測繪技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新提供出充足的技術(shù)動。RTK技術(shù)在實際應(yīng)用工作當中，通過結(jié)合載波相位差分技術(shù)的使用，有效聯(lián)合GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以有效獲取測繪區(qū)域范圍內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且通過相位差分技術(shù)的使用，對測繪區(qū)域的相關(guān)信息進行進一步處理。

基于三維坐標系統(tǒng)可以對最終的觀測工作結(jié)構(gòu)展開進一步優(yōu)化和完善，進一步提高測繪工作的整體質(zhì)量和精確度。通過該項技術(shù)的有效應(yīng)用，可以充分展現(xiàn)出精度更高操作更加便捷，以及可以有效擺脫各種通視條件因素的干擾，因此通過該項技術(shù)的使用在地質(zhì)勘察工作中，可以有效獲取實時性的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，可以進一步提高測繪工作的整體效率和質(zhì)量[5]。

3.2 原圖數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用

在地形測量工作過程中，為了全面提高測繪數(shù)據(jù)信息以及對應(yīng)信息價值，在測繪工作中需要將所獲取的圖形展開數(shù)字化處理。

在進行信息數(shù)字化處理工作中，通常情況下會采取兩種方法進行操作：第一種是通過掃描矢量化處理；第二種是通過手動跟蹤數(shù)字化處理，兩種方法在使用過程中的優(yōu)勢特性表現(xiàn)各有不同，并且最終所獲取到的處理工作參數(shù)和結(jié)果也存在差異性。掃描矢量化處理工作方法，在實際應(yīng)用過程中具有效率更高，同時具有處理工作更加穩(wěn)定等方面特性，在實際處理工作當中會影響到原有圖像信息的精確性，因此在實際應(yīng)用過程中，通常情況下被使用在一些緊急測量工作條件下。但是由于手動跟蹤數(shù)字化技術(shù)在使用過程中的工作效率相對偏低，現(xiàn)階段在地質(zhì)測繪工作當中，大部分使用的是補測和修測技術(shù)相結(jié)合的方法配合掃描矢量化技術(shù)的使用，可以進一步提高原圖信息的收集精確度，保證工程地質(zhì)測量工作的高質(zhì)量開展[6]。

3.3 在地面數(shù)字測圖中的應(yīng)用

在地形測量、測繪工作過程中，必須要充分做好地面數(shù)字測圖工作，在實際測圖工作過程中，對于最終的測繪工作結(jié)果精確度要求相對較高，因此必須要全面保證地面數(shù)字測圖所獲取的信息精確性和完整性，這也是地質(zhì)工程測量工作中非常重要的工作內(nèi)容。在測圖工作完成之后需要對地質(zhì)勘測結(jié)構(gòu)圖像信息進行確認，但是由于現(xiàn)階段我國國家所制定的地質(zhì)勘測圖并不是非常完善，進而造成測繪所獲取的圖像信息在比例尺方面設(shè)置存在明顯的誤差，整個測繪信息會存在一定的不準確性問題，直接影響到整個圖像信息的使用效果?；跀?shù)字化測繪技術(shù)的合理應(yīng)用，可以進一步提高測繪圖像質(zhì)量，通過使用更加先進的測量工作技術(shù)，可以及時擺脫各種不良因素所產(chǎn)生的干擾，進一步提高地形圖信息的測量精度和效果[6]。

3.4 在數(shù)字地球中的使用

數(shù)字地球則指的是基于衛(wèi)星技術(shù)、計算機技術(shù)等各種不同的新型科技技術(shù)應(yīng)用，有效建立起一套更加科學完善的數(shù)字化工作系統(tǒng)。在地質(zhì)工程測量工作過程中所發(fā)揮出的作用和優(yōu)勢非常明顯。在數(shù)字地球工作開展過程中，通過數(shù)字化測繪技術(shù)的使用，相關(guān)測繪工作人員可以在輸入坐標的位置信息之后，有效獲取各個測繪工作方面的相關(guān)信息內(nèi)容，可以有效保證社會工作信息的完整性和科學性。但是數(shù)字地球系統(tǒng)的形成，由于所涉及到的學科內(nèi)容相對比較復雜同時整個系統(tǒng)構(gòu)成多樣化，在實際操作工作當中通過空間數(shù)據(jù)信息的有效應(yīng)用，可以對該項工作的開展進行進一步功能擴張和優(yōu)化。通過發(fā)揮出數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高技術(shù)工程測量工作的整體效率和質(zhì)量，為后續(xù)的項目工程建設(shè)和使用打下良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上，通過將計算機技術(shù)合理應(yīng)用到地形測繪工作當中，可以保證地形測繪技術(shù)的使用更加先進，同時在測繪技術(shù)方法上也變得更加成熟，通過建立起初步的地形測繪技術(shù)體系，并且不斷推動地形測量和測繪技術(shù)朝著自動化的方向上發(fā)展，在很大程度上提高了我國在地形測量測繪工作的質(zhì)量，并且使得測繪技術(shù)不斷走向智能化和自動化的發(fā)展道路。