摘要：在GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感）、GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)的不斷發(fā)展下，各種現(xiàn)代化的測繪技術(shù)系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。在進(jìn)行大比例尺地形圖測量時，測繪產(chǎn)品的形式和技術(shù)手段都發(fā)生了非常大的變化?；诖?，文章對大比例尺地形測量技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：大比例尺；地形測量新技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用；發(fā)展趨勢；測繪技術(shù)系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：P231 文章編號：1009-2374（2015）06-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0458

在空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展下，測繪技術(shù)也逐漸向高科技化轉(zhuǎn)變，GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)逐漸應(yīng)用于地形測量中。地形測量已經(jīng)逐漸從后處理向?qū)崟r處理轉(zhuǎn)變，從離線向在線發(fā)展。一般情況下，按照測繪技術(shù)所要服務(wù)的對象，可以將測繪分成以下三個層次：第一個層次主要是服務(wù)于區(qū)域、城市、地區(qū)，為這些地區(qū)進(jìn)行測量；第二個層次主要是為地球動力學(xué)研究提供測量服務(wù)，這種測量主要是通過建立區(qū)域控制骨架的方式來實現(xiàn)的；第三個層次是為了對某個單體和群體開展的地形測量。在近幾年的發(fā)展中，測繪逐漸向集成化、多樣化、實時化、自動化、數(shù)字化、可視化的方向發(fā)展。現(xiàn)重點對大比例地形測量技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行探討。

1 地形測量控制技術(shù)的發(fā)展歷程

地形測量首先要做好控制測量，在測量區(qū)域地形和城市地形的時候，GPS已經(jīng)成為平面控制網(wǎng)建立的一種標(biāo)準(zhǔn)措施，說GPS技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展是本世紀(jì)測繪領(lǐng)域一個最輝煌的成就一點也不過分。隨著GPS測繪技術(shù)的不斷應(yīng)用發(fā)展，其應(yīng)用范圍也變得越來越廣泛。除了在首級網(wǎng)和加密網(wǎng)這些等級比較高的測繪網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行使用以外，在圖根測量、航空影像測量中應(yīng)用也十分廣泛。一般在測量大多數(shù)地形時，電子測距導(dǎo)線是控制測量比較常用的方法，尤其在使用全站儀時，可以同時進(jìn)行圖根地形和細(xì)部地形的測量，使施工效顯著提升。以往在測量高程時，一般使用幾何水準(zhǔn)測量的方法來測量高程，但是這種測量方法施工效率很低，費(fèi)力費(fèi)時。伴隨著電磁炮測距技術(shù)的快速發(fā)展，三角高程電子測量技術(shù)隨之產(chǎn)生，經(jīng)過很多專家對這項技術(shù)進(jìn)行大量的試驗論證和理論研究后，當(dāng)前，電子測距三角高程測量已經(jīng)可以完全代替三、四等級的測量水準(zhǔn)，通過實際應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的測量成果?？梢哉f電子測距三角高程很好地補(bǔ)充了傳統(tǒng)地形測繪技術(shù)中的不足，而電子測距三角高程無疑對傳統(tǒng)測量技術(shù)進(jìn)行了很好的補(bǔ)充。并在GPS技術(shù)不斷的發(fā)展下，逐漸向平面控制測量方面不斷的發(fā)展，各個行業(yè)也不斷加深GPS在高程控制的應(yīng)用。GPS的測量精確度已經(jīng)可以達(dá)到厘米級。

2 地形測量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

2.1 全站儀野外地形測量技術(shù)

隨著地面測量技術(shù)的不斷發(fā)展，全站儀測量技術(shù)出現(xiàn)在了人們的視線中。根本性地改變了野外測量數(shù)據(jù)的收集方法，并在實現(xiàn)數(shù)字測圖技術(shù)方面奠定了基礎(chǔ)，當(dāng)前，全站儀野外地形測量技術(shù)已經(jīng)可以進(jìn)行野外數(shù)據(jù)收集、處理、繪圖一體化，國內(nèi)許多公司或機(jī)構(gòu)已經(jīng)研發(fā)了很多各具特點的成圖軟件。其中最具代表性的為廣州南方測繪儀器有限公司、北京市測繪設(shè)計研究院等研發(fā)的全站儀測繪系統(tǒng)，這些全站儀測繪系統(tǒng)在國內(nèi)得到了廣泛的使用。

不過，在進(jìn)行實際地形測量時，在成圖方面還存在一些問題。比較常見的問題主要有兩個方面：一是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)性不好，二是測繪作業(yè)效率比較低。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)性不好，導(dǎo)致數(shù)字成圖的優(yōu)越性無法充分體現(xiàn)出來，而測繪作業(yè)效率低導(dǎo)致系統(tǒng)無法被大規(guī)模的應(yīng)用推廣。全站儀大比例尺數(shù)字測繪還需要進(jìn)一步從技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，這種創(chuàng)新和發(fā)展除了需要以現(xiàn)代化的成圖軟件為基礎(chǔ)，還需要進(jìn)一步對現(xiàn)有的硬件設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，并且要對生產(chǎn)方式進(jìn)一步進(jìn)行改革。這種改革要求主要體現(xiàn)在以下六個方面：（1）測繪儀要具有良好的可靠性和安全性；（2）要具有良好的適用性，設(shè)備功能要齊全；（3）要具有良好的靈活性；（4）具有相對完善的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力；（5）具有良好的質(zhì)量控制能力；（6）具有較好的經(jīng)濟(jì)性能和較好的施工效率。目前，還沒有研究出完全達(dá)到上述要求的相關(guān)軟件。還需要進(jìn)一步進(jìn)行開發(fā)研究，推出更加智能化的數(shù)字測繪系統(tǒng)。

2.2 遙感測繪技術(shù)的應(yīng)用

通常情況下，遙感測繪技術(shù)主要在監(jiān)測資源環(huán)境、監(jiān)測自然災(zāi)害、小比例尺制圖中得到了廣泛的運(yùn)用。但是，在大比例尺制圖過程中，遙感的分辨率較低無法應(yīng)用，在高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)快速發(fā)展下，為區(qū)域大比例尺制圖提供了新的數(shù)據(jù)支持。目前，國外測繪公司發(fā)射的衛(wèi)星已經(jīng)可以提供分辨率為1m的數(shù)字圖像，可以用于1∶10000的數(shù)字地面模型、數(shù)字正射影像圖、數(shù)字線劃圖，也可以在比例為1∶5000的地形圖中積極的發(fā)揮作用。

2.3 GPS技術(shù)在大比例尺地形圖中的應(yīng)用

當(dāng)前，GPS地形測量技術(shù)主要是在運(yùn)載工具上安裝GPS傳感器，由于GPS具有較高的適用性，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，主要包括以下兩個方面：（1）移動測繪系統(tǒng)中的應(yīng)用。移動測繪系統(tǒng)主要由導(dǎo)航傳感器、移動平臺、測繪傳感器構(gòu)成。在公用設(shè)施測繪和公路測繪中具有比較高的應(yīng)用價值。在進(jìn)行大比例尺測量時，可以使用汽車、輪船、飛機(jī)等作為測繪系統(tǒng)的移動平臺，使用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS接收器、車輪傳感器作為導(dǎo)航傳感器。在大比例尺制圖中，GPS技術(shù)主要用來收集車輛的運(yùn)行軌跡，對測繪的位置和方向進(jìn)行確定。在實際測量過程中，測繪傳感器主要作用是測繪目標(biāo)，一般可以使用CCD相機(jī)、激光距離測量儀、雷達(dá)傳感器等進(jìn)行目標(biāo)的測繪，其工作原理和激光掃描系統(tǒng)的測量類似。實際上這種使用車輛搭載的激光掃描測繪應(yīng)歸屬到移動測繪系統(tǒng)中。該測繪系統(tǒng)主要安裝在汽車上，用來測繪公用設(shè)施和道路。當(dāng)前這種測繪系統(tǒng)還沒有推廣應(yīng)用，還有很多技術(shù)問題需要進(jìn)一步解決。（2）機(jī)載激光掃描測繪系統(tǒng)。這種測繪系統(tǒng)主要由GPS和激光測距儀構(gòu)成的空中全站儀。通過將慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和激光掃描儀安裝在直升飛機(jī)上，然后在地面的參考點上按照一部GPS接收機(jī)。測繪信號通過GPS接收機(jī)進(jìn)行接收。當(dāng)前此測繪系統(tǒng)主要在沙漠地區(qū)、森林覆蓋區(qū)、海岸區(qū)進(jìn)行應(yīng)用。由于這些地區(qū)使用攝影測量和常規(guī)測量的難度比較大，利用激光可以分別從樹頂和地面反射兩次，不僅可以將地形情況測量出來，并且可以測量樹木的高度。使用這種測繪系統(tǒng)進(jìn)行測繪，Z坐標(biāo)的測量分辨為0.1m，X、Y坐標(biāo)的測量分辨都為1m。可以達(dá)到高精度DTM和大比例尺測圖的使用要求。

2.4 攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

在對面積比較大的地區(qū)進(jìn)行測繪時，使用攝影測量技術(shù)是一種非常不錯的方法。數(shù)字?jǐn)z影測量又叫做拷貝攝影測量。從本質(zhì)上擺脫了價格和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的約束。使用電腦數(shù)字測繪系統(tǒng)進(jìn)行攝影測量，可以顯著提高測量工作的測繪效率和測繪質(zhì)量。雖然目前系統(tǒng)還有不足之處，但是在未來一定會成為攝影測量的主流技術(shù)。

3 空間基礎(chǔ)信息的管理和組織

在傳統(tǒng)測繪中，需要使用特定的手段來得到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，在技術(shù)的不斷發(fā)展下，對測繪的需求也越來越多。對測繪任務(wù)的要求變化也越來越大，在實際測繪時，除了需要得到基礎(chǔ)信息以外，還需要對這些信息進(jìn)行管理和分析。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，為空間基礎(chǔ)信息的管理、組織和分析提供了便利。當(dāng)前，很多城市和部門已經(jīng)建立了與之對應(yīng)的基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)需要根據(jù)地形的實際信息優(yōu)化結(jié)構(gòu)。有利于對各種信息進(jìn)行分類、搜索和查詢，可以對用戶的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換和輸出，為空間基礎(chǔ)信息的使用創(chuàng)造了良好的應(yīng)用

條件。

4 結(jié)語

我們向往著將來，向往著知識系統(tǒng)的完整統(tǒng)一，因此我們需要將分開的學(xué)科繼續(xù)往更深處研究。隨著知識系統(tǒng)的不斷發(fā)展，測繪技術(shù)也不斷完善，未來我國測繪技術(shù)會逐漸向著測繪數(shù)據(jù)實時化、自動化、數(shù)字化的方向發(fā)展。在管理測量數(shù)據(jù)時，會更加規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化，測繪數(shù)據(jù)的應(yīng)用會逐漸朝著社會化、多樣化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。在這樣一種發(fā)展格局下，數(shù)字化測繪技術(shù)、RS技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及一些先進(jìn)的測量儀會得到廣泛的運(yùn)用，并在未來的工程測繪中發(fā)揮出重要的作用。

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作者簡介：張麗霞（1984-），女，廣西賓陽人，廣州市花都區(qū)地籍測量隊助理工程師，研究方向：測繪工程。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）