秦盛偉

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)，湖南 吉首 416000）

傳統(tǒng)的地形測(cè)繪工作通常是以人工的方式為標(biāo)準(zhǔn)，工作量繁多、工作難度大且會(huì)產(chǎn)生較大誤差，測(cè)繪過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，測(cè)繪結(jié)果存在誤差。而隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)在地形測(cè)量中發(fā)揮了重要作用，其能夠自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理以及存儲(chǔ)等，已經(jīng)逐漸成為地形測(cè)量的核心技術(shù)，且未來(lái)的發(fā)展空間較為廣闊。

1 自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)的基本特點(diǎn)

自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)是當(dāng)前地形測(cè)量中不可或缺的核心技術(shù)，其具備以下特點(diǎn)。

1.1 自動(dòng)化程度較高

我國(guó)幅員遼闊，地形較為復(fù)雜，傳統(tǒng)人工的方式并不能夠滿(mǎn)足所有地區(qū)的地形測(cè)繪，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)、地形極其復(fù)雜的地區(qū)、“無(wú)人區(qū)”等，人工方式基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的地形測(cè)量，直接影響了地形測(cè)量的發(fā)展。而隨著技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)人工測(cè)量無(wú)法到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量，不需要耗費(fèi)大量的人力資源、物力資源以及財(cái)力支持，自動(dòng)化程度非常高，這樣不僅節(jié)省了測(cè)量的時(shí)間，而且降低了測(cè)量過(guò)程中的危險(xiǎn)性，有效提高了工作效率。

1.2 測(cè)繪精度較高

傳統(tǒng)地形測(cè)量工作主要依靠人工的方式來(lái)展開(kāi)相關(guān)工作，這種方式只能夠滿(mǎn)足簡(jiǎn)單地形對(duì)精度的要求，而在復(fù)雜的地形測(cè)量中，由于受到各種因素的限制，使得測(cè)繪人員無(wú)法準(zhǔn)確獲得地形測(cè)量的結(jié)果。相反，自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)不僅可以很好地避免外界因素的干擾（特別是天氣、復(fù)雜自然環(huán)境等方面的干擾），同時(shí)也能夠獲得較為精準(zhǔn)的測(cè)繪數(shù)據(jù)，包括數(shù)字以及圖形繪制等方面，表達(dá)較為精確[1]。

1.3 測(cè)繪結(jié)果表達(dá)清晰

傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)所得到的結(jié)果通常需要大量的人力來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、圖形繪制等，耗時(shí)耗力。而現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量能夠獲得更多的地貌特征，所采集到的資料更加豐富，便于技術(shù)人員對(duì)地形進(jìn)行判斷，與此同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)也為數(shù)據(jù)的分析和整合、圖形的測(cè)繪與編輯帶來(lái)了極大方便，出圖效率較高，統(tǒng)計(jì)的結(jié)果較為直接，能夠更加直觀地表達(dá)出來(lái)。

2 地形測(cè)量中現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

地形測(cè)量中現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)主要包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)、高精度紅外三維拍照技術(shù)等。

2.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)是全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，時(shí)至今日，GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出了功能更加具有針對(duì)性的技術(shù)，如：RTK、PTK等。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，GPS技術(shù)能夠?qū)ｊ懣者M(jìn)行全天候、全方位的定位，精度較高、效率較高且功能較多，與傳統(tǒng)的地形測(cè)量方法相比較，GPS技術(shù)能夠有效抵抗外界的干擾，并做到良好的保密性。與此同時(shí)，該技術(shù)使用起來(lái)要比傳統(tǒng)測(cè)量方式的用時(shí)更短，在相關(guān)數(shù)據(jù)的采集方面有著一定的優(yōu)勢(shì)，快捷且高校。該系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中，從數(shù)據(jù)的采集環(huán)節(jié)到分析環(huán)節(jié)再到數(shù)據(jù)最終的輸出環(huán)節(jié)，都體現(xiàn)出了較強(qiáng)的自動(dòng)化特點(diǎn)，是當(dāng)前較為便捷的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。如圖所示，該圖所展示的為RTK技術(shù)在水下地形測(cè)量中的應(yīng)用原理。

圖1 地形測(cè)量應(yīng)用原理圖

2.2 GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，該技術(shù)融合了幾何學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量學(xué)為一體，具有高度綜合性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，GIS技術(shù)主要利用計(jì)算機(jī)的圖形處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)處理技術(shù)等來(lái)進(jìn)行地形的處理和計(jì)算，該技術(shù)具有較為全面的數(shù)據(jù)處理能力，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析處理、存儲(chǔ)以及輸出等，并將處理的結(jié)果更加直觀、形象地展示出來(lái)，方便相關(guān)人員的觀察和使用。在此過(guò)程中，從數(shù)據(jù)的采集到數(shù)據(jù)結(jié)果的輸出都靠自動(dòng)化技術(shù)來(lái)完成，自動(dòng)化程度較高，且便于地形的測(cè)量和分析。而在現(xiàn)階段，GIS技術(shù)正向著標(biāo)準(zhǔn)化、多維化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及社會(huì)化的方向發(fā)展，為地形測(cè)量工作奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)[2-4]。

2.3 RS技術(shù)的應(yīng)用

RS技術(shù)是遙感技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，該技術(shù)在地形測(cè)量中占據(jù)著重要作用，該技術(shù)能夠在較遠(yuǎn)的距離對(duì)目標(biāo)物體所反射出來(lái)的各種紅外線、電磁波等進(jìn)行感知，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有效的探測(cè)和識(shí)別。

遙感技術(shù)主要包括傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)等，根據(jù)遙感儀器所選用的波普性質(zhì)可以分為電磁波遙感技術(shù)、物理場(chǎng)遙感技術(shù)以及聲吶遙感技術(shù)等。在遙感技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)是較為常見(jiàn)的技術(shù)之一，通過(guò)無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行低空拍攝工作，不僅成像的效果較好，同時(shí)操作便捷、價(jià)格低廉，對(duì)地形測(cè)量有著重要的作用。遙感技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)具備了完善的數(shù)據(jù)收集、傳輸、處理以及存儲(chǔ)等功能，能夠?qū)@取到的信息從遠(yuǎn)距離的平臺(tái)及時(shí)傳輸?shù)叫畔⒔邮罩行?，并借助處理器?lái)對(duì)數(shù)據(jù)、圖像等進(jìn)行有效處理，進(jìn)而更加全面地掌握地形情況。

2.4 高精度紅外三維拍照技術(shù)

在傳統(tǒng)的圖形測(cè)繪技術(shù)中，主要依靠測(cè)繪人員利用高清攝像機(jī)進(jìn)行人工拍照的方式來(lái)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量和圖形的繪制，但是這種方式一旦碰上惡劣的室外天氣或是夜晚環(huán)境，那么就無(wú)法正常拍照來(lái)獲得精準(zhǔn)的地形信息。而高精度紅外三維拍照技術(shù)則能夠有效改善上述情況，其利用“一切物體都可以輻射紅外線”的原理，克服了外界環(huán)境對(duì)地形測(cè)量工作的干擾，借助紅外成像的原理來(lái)完成地形的測(cè)量工作，在追求高精度的同時(shí)，也能夠方便測(cè)量工作的展開(kāi)。

3 關(guān)于未來(lái)自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)的展望

通過(guò)上述內(nèi)容可知，現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用有著重要的作用，其不僅能夠有效提高測(cè)繪的效率，還能夠進(jìn)一步提高測(cè)繪的精度。因此，在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到地形測(cè)量的整體質(zhì)量。第一，現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)融合“5S”技術(shù)。在未來(lái)的發(fā)展中，3S技術(shù)會(huì)進(jìn)一步完善，加快腳步向著5S技術(shù)方向發(fā)展，GPS、GIS、RS、DPS、ES等全面融合，實(shí)現(xiàn)地理信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和診斷，并將信息實(shí)施共享，以此來(lái)加強(qiáng)信息的處理速度，從而提高地形測(cè)量工作的整體質(zhì)量和效率，促進(jìn)地形測(cè)量測(cè)繪工作朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。第二，人工智能與地形測(cè)量。人工智能是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展并成熟的標(biāo)志之一，其能夠?qū)⑷说乃季S模式與思考問(wèn)題的方式賦予計(jì)算機(jī)程序中，進(jìn)而模擬人的大腦進(jìn)行各種活動(dòng)。因此，人工智能與地形測(cè)量的結(jié)合能夠在一定程度上加快測(cè)量數(shù)據(jù)的處理速度、圖形的處理速度以及信息的管理質(zhì)量，及大地提高了地形測(cè)繪的工作效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，地形測(cè)繪技術(shù)也隨之發(fā)生了巨大的變化。測(cè)繪技術(shù)逐漸從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化、高科技、智能化的現(xiàn)代自動(dòng)化測(cè)繪模式，最大限度地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)繪，并提高了地形測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量速度和精準(zhǔn)度。在未來(lái)的發(fā)展中，自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)會(huì)向著更加智能化的方向發(fā)展，為地形測(cè)量工作提供更加高效的技術(shù)支持。