浅析新地理信息时代的信息化测绘

2020-03-15李证明

中国金属通报 2020年23期

关键词：测绘信息化信息

李证明

（云南省有色地质局三一七队，云南曲靖 655000）

由于测绘技术在各行业中应用的扩大，推动学科不断发展，使其具有了创新性。测绘信息化，目的在于发挥信息技术作用来提高测绘水平，在应用过程中需要构建新测绘体系并开展地理信息服务，这项技术的应用对于提高整个测绘行业发展而言具有重要实践意义。

1 概述

1.1 概念

信息化测绘就是建立在数字测绘基础上的一种地理信息测绘手段，利用网络技术深入研究地理信息资源，并对其进行广泛应用，实现信息测绘的现代化发展，给社会提供综合服务。当前已经进入到新地理信息时代，传统测绘一般都是利用纸质图在平面图形上面描述空间特点，其中包含的信息量是很少的，用户需要有相关知识才行，而信息化测绘这种新的测绘手段利用的是网络技术以及卫星探测和测绘软件等，能够在多个方面为人们的生活提供良好的服务。信息化测绘呈现出来的特点主要有以下几个方面：首先，产品形式呈现多样化的特点。传统测绘产品的目标是制图以及设计，而当前的测绘产品，其形式多样，如此能够满足信息服务的相关要求，同时产品形式也会具备灵活性。再次，生产方式呈现多样化的特点。当前，测绘生产方法也呈现出多样性的特点，比如，遥感以及测量航空摄影这些传统测绘方法，此外还有比较新的测量手段也在实际测绘工作过程中得以运用，实现成果多样的效果。再次，测绘服务呈现出网络化特点。在对地理信息进行转换以及传送和服务时，需要利用网络完成，由于当前信息技术处于进步与发展过程之中，在各个区域中都储存了测绘成果，用户可以利用地理信息体系，比如谷歌等服务平台，在自己的权限范围内获得地理信息的具体服务。最后，信息服务呈现出社会化的特点。这一点就是在其他部门中应用测绘系统内容，使政府部门以及事业单位和企业等都能够协调使用，使地理信息能够进入到百姓家中，实现服务的社会化。

1.2 关键技术

（1）第一，定位导航服务。目前我国已建立出GNSS 基准站，可以为用户提供实时定位服务，在具体应用中，利用其中的系统资源可以达到采集处理数据信息以及增强广播信号和共享数据等效果。在我国和周边地区扩展这一系统服务范围，可以增强我国的影响力，同时还能促进定位导航产业在我国健康发展。

（2）第二，空间信息服务。这里所说的技术，主要建立在实景影像基础之上，实景影像是一直用近景影像数据，具有可量测以及可视化和可挖掘等特点。当前，4D 产品存在不足之处，而这一技术正好对其形成了比较好的弥补，利用这种技术和4D 产品集成应用，能够将三维场景构建起来，并在消防以及金融监控还有公安和数字化建设等方面进行应用，可以满足政府科学决策与管理的相关需求，比如，对城市进行规划建设，对城区安全进行管理，对重大安全事故进行应急抢险，对国土资源进行规划等。

（3）第三，SAR 数据处理。SAR 是一种用测视成像系统，是星载合成孔径雷达，它能够在每天不间断收集相关数据信息。当前进入新地理信息时代，测绘技术不断发展，RPC 模型也已经逐渐代替了R-D 模型，在进行优化和改进之后，模拟影像灰度能够模拟SAR 影像，将真实的影像和模拟影像之间的关系建立起来，在其基础之上，纠正正射。另外，利用这一技术进行差分干涉测量，可以提取到地震中的同震形变场，从而分析研究地震以后断裂带的具体变化和地表形变情况。RPC 模型主要是利用数学函数描述地面点位和成像点两者具备的几何关系，因此，它和传感器是没有关系的。

（4）第四，建立在地图基础上的公众服务技术。利用网络技术以及网络服务技术可以将分布式共享框架建立起来，面向服务，使多源以及多尺度和多时段的各种遥感影像和测绘数据实现共享。利用三维空间数据库以及数据存储系统加以构建的组合模型能够在多个层次开展三维空间索引还有多线程调度和多级缓存。与此同时，研究服务质量评估模型和web 网络中的具体应用模式，能够提供普适性比较好的地理信息服务。这一技术的效果比较好，比如，对网络技术以及遥感和地理信息系统等技术进行应用，能够整合城管工作体制以及工作流程，在社会公众生活中进行监管，比如，对违规建筑进行有效监测，监管占道经营等情况。在面向服务的体系结构基础上构建的天地图网站，具有三维数据浏览以及成果目录等各种实用性比较强的功能，可以将比较多的地理信息服务提供给社会和人们，另外，企业也能够对相关专题的地理信息服务进行开发，推动相关业务不断发展。

（5）第五，激光雷达技术。这种技术也叫做光探测和测距技术，这是一种非常先进的系统，将激光以及全球定位系统和惯性导航系统等技术集中在一起，能够有效获取相关数据，并生成精准的数字高程模型。这种技术的原理就是利用激光束，打在物体上，从而准确对其光斑进行定位。利用机载激光雷达能够得到地面区域中点位处相应的云数据，并在分析多分辨率，拟合多级曲面后，生成文档对象模型，另外，还能够得到城市表面模型设计机构矩阵。另外，利用机载激光雷达能够获得断裂带的具体地质信息，从而提供有效依据，保证抗震救灾的顺利开展，同时还能够分析评估地质滑坡具体稳定性和在发生滑坡之后产生的危害。比如，在2008 年汶川大地震发生之后，利用这一技术针对当地堰塞湖周围地形紧急做航测工作，及时提供了文档对象模型以及数字高程模型，从而为抗震工作提供了有效准确的数据信息。

表1 测绘的主要业务流程及其工程系统的划分

2 发展状况

2.1 导航定位与大地测量技术实现跨越式发展

近年来我国对基准测绘的重视程度和发展力度较高，通过积极研究卫星导航定位技术和大地测量技术，实现了相关方面技术的跨越式发展，一方面实现了基准测绘系统的动态化运作，另一方面实现了GPS 高程测量和航空重力测量应用。

2.2 遥感技术与摄影测量技术实现全面升级

遥感技术对于工业建设和国家发展而言极为重要，我国在相关领域的研究力度较大，通过数十年发展应用，目前其在数据获取和技术处理方面取得较好进步和应用，同时在摄影测量方面实现了全面优化升级。从这一层面讲，这两种技术的优化应用一方面拓展了数据获取平台的涉及面，另一方面降低了对地面数据点的依赖程度，从而有助于提高使用便捷度，同时在参数定位信息方面也实现了高精度发展。

2.3 所面临的挑战

就目前所处的信息化时代来看，其为地理测绘技术的优化升级提供了更多技术支持和平台支撑，但同时也给其带来巨大挑战。相较于国外技术，目前我国在地理测绘方面的技术及设备缺乏独立性，其主要原因在于创新能力欠佳。总体来看，目前我国在发展应用信息化测绘技术方面，亟待解决以下四方面问题。

其一，解决基准建设和系统维护对国外仪器的依赖问题，这是影响我国地理测绘体系独立发展的关键，其需要相关部门提高对自主技术的研发力度，同时要积极构建高精度三维测量基准。

其二，提高遥感系统信息获取能力，目前我国所使用的遥感系统在信息获取、数据时效性方面仍待提升，其需要积极提高这一系统的一体化程度，以此来提升数据信息的采集效率和传递速度。

其三，提高遥感数据的管理效率，目前我国在相关方面推行并行与分布式集群管理，这需要加快建立出具备实时性、智能化和自动化特征的系统，从而实现对测绘数据信息的全面分析和处理。

其四，优化地理信息产品，需要解决这一产品存在的内容单一、技术欠佳、风险偏高问题，可以通过开发信息服务技术来提升地理数据的共享效率和管理水平，并这一过程中提高对安全性和保密性的重视程度。

3 信息化测绘服务的内容与形式

3.1 基本要求

第一，大众化。为了更好地发挥信息技术在测绘地理方面的应用效果，相关领域积极打造大众化信息平台，加快构建个体化空间数据设施，由此来提高地理数据信息的集成效果和共享效率。

第二，开放性。互联网系统所具有的开放性优势为地理测绘提供了便利，其首先需要输入大量地理信息，在此基础上向对应信息与用户、软件绑定，以此来实现地理信息实时共享，从而为用户提供更高质量的信息服务。

第三，可视化。与传统的地理测绘体系相比，信息技术的应用使得三维展示成为可能，其可以有效集成各种分辨率与尺度的影像资料，以此来提高地理测绘数据信息的管理效率，从而更好地满足信息时代需求。

第四，可挖掘。在应用过程中，用户不仅可以借助信息化测绘来浏览软件内容，而且可以实现对属性信息的有效挖掘和解析，因此大大提高了测绘系统服务水平。从这一层面讲，信息化测绘服务的推广应用不仅可以为用户提供更加详实的地理数据信息，而且可以实现地理、经济、政治、文化的紧密结合。

第五，实时性。传统地理测绘系统在应用过程中无法及时更新数据，因此导致数据失真，而信息化测绘的应用可以实现对数据信息的实时获取和整理，同时可以及时回复用户并提供针对性服务，因此将这一技术应用到抗震救灾中可以最大程度降低损失。

3.2 测绘服务内容

从测绘服务内容层面来看，信息化测绘可以借助基础硬件和网络技术来提供各项服务，其通过分发组合地理空间框架数据来整合信息，在此基础上为用户提供针对性测绘服务。从这一层面讲，信息化测绘的应用极大程度提高了相关领域的发展，但我国需要将发展重心放在自主技术和关键技术研发方面，由此来进一步提高信息化地理测绘技术的应用效果和服务水平。

3.3 测绘技术内容

从测绘技术内容层面来看，其主要包括区域分米级实时精密定位技术、航天遥感测绘技术和新型海岛礁测绘技术等。这些技术在应用方面可以为相关领域提供数据采集服务和信息处理服务，例如第一项技术的应用可以显著提高我国国际影响力，同时对于提高我国定位导航产业发展水平而言具有重要研发意义；第二项技术的应用可以为航天事业提供详实的遥感数据及影像资料，从而进一步提高航天事业发展水平；第三项技术的应用可以加快形成相对完善的海岛礁测绘流程和标准规范，其通过运用重力场探测和卫星定位来实现技术优化，从而为相关领域发展及海洋资源开发提供详实的信息数据。在未来的发展中，我国会进一步加大信息化测绘技术的创新力度，以便进一步拓展测绘技术内容并提高服务水平。