测绘技术的发展及应用
2012-03-23李从昌
李从昌
摘要:本文主要介绍了传统测量学的概念及研究对象,测量新技术全球定位技术 GPS 地理信息技术 GIS 遥感技术 RS 3S及数字摄影在测量中的发展 优点 以及这些新技术在国民经济建设的勘测,设计,施工及养护等各阶段的应用。
关键词:测量技术,数 字化,信息化
中图分类号: TM930.9 文献标识码:A文章编号:
Abstract: this paper mainly introduces the traditional measuring the concept of learning and research objects, measurement of new technology global positioning technology GPS geographic information technology GIS remote sensing technology RS 3 S and digital photography in the measurement of the advantages and the new technology development in national economic construction of survey, design, construction and maintenance of the various stages of applications.
Keywords: measurement technique, number of words, information
随着科学技术的飞速发展 ,计算机 网络技术、卫星定位系统以及地理信息系统的运用使得现代测绘技术的作用领域不断扩大。目前,世界上已有多个国家实现了现代数字测绘技术代替传统的模拟测绘技术,数字化信息也正朝着网络化的方向发展,这标志着数字化时代已经来临。近年来,我国经济社会信息化水平不断提高,使得社会各个领域对数字化测绘产品的需求量也随之增加,数字化基础地理信息已经成为一种不可或缺的数字地理空间支撑条件。现在,我国正处于非常重要的发展时期,要进一步加强水利、交通、能源等基础设施的建设 以及自然资源的开发利用,这对测绘技术提出更高的要求,同时也提供了更广阔的发展空间。
1、传统测量学
传统测量学是研究如何测定地面点的平面位置及高程,如何将地球表面的地貌及其它信息测绘成图,如何确定地球形状和大小,并将设计图上的工程构造物放到实地上的科学 它的任务与作用包括测绘与测设两个方面 测绘是测定地球表面的自然地貌及人工构造物的平面位置及高程,并按一定比例尺缩放成图,供国防工程及国民经济建设规划设计管理和科学研究用,测设是将设计图上的平面位置和高程实地标设出来,作为施工的依据。
测量学按其研究的对象和应用范围可分为以下几门课程:
普通测量学,研究将地球表面局部的地貌及人工构造物测绘成大比例尺地形图的基本理论和方法的科学,这是测量学的基础。
大地测量学,研究地球表面区域的点位测定以及整个地球的形状大小和地球重力场测定的理论和方法的。
科学摄影测量学,研究利用摄影和遥感技术获取被测地表物体的信息,进行分析处理,绘制成地形图和数字模型的理论和方法的。
科学工程测量学,研究工程建设在规划设计、施工运行、管理等各阶段经行的测量工作的理论和方法的科学制图学,研究将地球表面的点、线经过投影变换后绘制成满足各种不同要求的地图。
2、 测量技术的发展
技术(GIS)遥感技术(RS)及数字摄影测量近些年来,伴随着科学的发展,测量科学也有着巨大的进步,现代数字化技术全球定位系统(GPS )地理信息技术(GIS )遥感技术(RS )及数字摄影测量等各种新技术在测量学中得以研究和应用。
2.1 GPS技术
全球定位系统(GPS )是美国军方在 1973 年开始发展的新一代卫星导航和定位军事系统,由分布在六个轨道上的21+3个卫星组成,民用限制使用。大约1983年开始用于解决大地测量问题,它的基本定位原理是依据用户和四颗卫星之间的伪距测量,根据卫星在适当参考框架中的已知坐标确定用户接收机天线的坐标信号由卫星发出,基本观测值是信号由卫星天线到接收机天线传播的时间间隔,然后用信号传播速度将信号传播时间换算成距离。按照原理,只要同步观测三颗卫星即可交会出测站的三维坐标 RTK实时动态技术是在 GPS基础上发展起来的,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的 GPS定位测量方式,是 GPS应用的重大里程碑 RTK测量是将 l 台 GPS接收机安装在已知点上对 GPS卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对 GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用 0TF (运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置 RTK测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图 同时,也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样,因此,RTK被广泛应用于图根控制测量,地籍房地产测绘数字化测图及施工放样等各种工作中。
2.2 RS技术
遥感(RS )是不接触物体本身,用传感器采集目标物的电磁波信息,经处理分析后,识别目标物,揭示其几何物理性质和相互联系及其变化规律的科学技术一切物体,由于其种类和环境不同,因而具有反射或辐射不同波长电磁波的特性。遥感技术就是利用物体的这种电磁波特性,通过观测电磁波,从而判读和分析地表的目标及现象,达到识别物体及物体存在的环境条件的技术。
2.3 GIS技术
地理信息系统(GIS )是在计算机软件和硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及屬性以一定的格式输入、贮存、检索、更新显示、制图和综合分析应用的技术系统,它是将计算机技术与空间地理数据分布相结合,通过一系列空间操作和分析方法,为地球科学,环境科学和工程设计,乃至政府行政职能和企业经营提供对规划,管理和决策有用的信息,并回答用户提出的问题。目前 GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘 地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用 GIS 数据库内外一体化测图扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。
2.4 3S 技术
3S技术的集成,是 GPS, RS, GIS技术的发展,并走向集成,是当前国内外的发展趋势在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速提供目标物的空间位置,RS用于实时快速提供地表物体及其环境的几何物理信息,以及它们的各种变化 GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的的平台。