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摘要：在社会经济发展，科技水平提高的背景下，现代测绘技术水平得以提升。和传统的测量技术相比，现代测绘自动化技术具有操作简便，自动化程度高，精准度高等优势。同时，还能为图纸赋予更多信息，方便查询。基于此，本文结合工程案例，对现代测绘自动化技术在地形测量中的应用进行简要探讨。
关键词：现代测绘自动化技术；地形测量；应用
近年来，测绘测量技术不断完善，数据采集和处理的自动化程度提高，且测量标准也越来越规范化、科学化。当前，遥感技术、地理信息技术等自动化技术被用于地形测量中，不但提升了地形测量水平，还为测量数据的信息化发展提供了强有力的支持，现介绍如下。
1、现代测绘自动化技术在地形测量中的优势
1.1降低工作难度
相比于传统的地形测量技术，现代测绘自动化技术能简化工作流程，降低工作难度。在传统的测量工作中，多使用物力、人力测量地形，增加成本支出，再加上需要人工计算数据、绘制图纸，给工作人员带来困难。而现代测绘自动化技术的使用，不但弥补了上述不足，还将更多的先进技术引入其中。简单来讲，该技术多使用测量仪器开展工作，无需工作人员亲自到测量区域工作，通过对仪器的操作，就能完成整个区域的测量。而且，还能自动绘制图形，规避人工绘图差错，提高工作质量[1]。由此可见，现代测绘自动化技术在地形测量中的应用，能将测量工作以简单的形式呈现在员工面前，提高工作效率。
1.2提高测量精准度
地形测量对精准度的要求较高，无论是图形的绘制，还是测量的数据。我国地理教学、地域规划等，都会用到测量资料，所以，一旦测量精准度不够，就会影响到资料的使用，甚至阻碍各行业发展。在传统的地形测量中，使用的测量仪器精准度有限，再加上受气候环境等因素的影响，导致最终结果严重偏差。现代测绘自动化技术的使用，能提高测量精准度。在实际的测量工作中，使用的仪器先进，精准度高，多通过自动化的方法完成测量工作。例如我国地理书中的地形图，就是使用现代测绘自动化技术绘制的。总之，使用现代测绘自动化技术绘制图纸，能减少人工绘图带来的问题，提高整个测量工作的精准度。
1.3提高测量安全性
地形测量要求工作人员深入现场工作，但是这些区域存在或多或少的危险，比如陡峭环境下测量时，极有可能出现摔倒、跌落现象，危及工作人员生命。沼泽区则会因泥潭的下陷，影响测量工作的进行。可见，传统测量安全性低。在现代测绘自动化技术的使用下，有效规避了上述危险，因为其使用先进的仪器测量，降低着测量难度，改善着测量环境，保护着工作人员的生命安全。
2、现代测绘自动化技术在地形测量中的应用
2.1全球定位系统的应用
全球定位系统简称GPS，通过卫星导航定位位置，具有实时定位、全天候定位的特征。以往多将其用于应急通讯上，近年才开始用于各行各业。全球定位系统由地面控制技术、用户装置技术、空间技术共同组成，其中，地面控制技术能检测和控制定位系统，空间技术用卫星定位，而用户装置技术则接收定位系统发送的信号（工作原理见下图1）。在地形测量中使用GPS技术，不但能简化测量工作，还能加快工作进度，提高工作质量。一般来讲，地形测量需要控制测量，在以往的测量工作中，多用全站仪、经纬仪布设控制网，极易受障碍物、雨雪天气等因素影响。而GPS技术的使用，能在短时间内获得准确的测量、观测结果，为地形测量工作的开展提供帮助。现阶段，GPS技术不仅用于陆地上，还用于航空、海洋等方面，保护着工作人员生命[2]。比如在海洋底部，能充分了解海底情况，并上传至相应设备，从而对海底地形进行精准的测量。
图1 GPS技术的工作原理
2.2地理信息系统的应用
地理信息系统简称GIS，其功能多建立在计算机学、几何学、测量学、地理学等理论基础上，使用计算机技术所具备的数据库、图形处理功能，采集、分析和处理数据，并将处理结果用图形的形式显示在计算机上，方便人们形象、直观的对数据进行分析。GIS技术能处理、管理和更新地理信息，从中挑选中有用数据，为多媒体技术、计算机图形学的发展提供帮助。在地形测量工作中，GIS技术通常先设计地形，再整合测量资料制成数字地图，从地图中了解地形结构，为城市规划、地形测绘等工作提供参考。
2.3遥感技术的应用
遥感技术简称RS，是地形测量中常用的技术。伴随着现代化技术的发展，遥感技术得到前所未有的提升，而且和传统测量技术的差距也越来越大。在传统的地形测量中，多用人工绘图，而现代测绘自动化技术包含了各方面的测量，如模拟、数字化等，这也使得遥感资料成为测量重点。在具体的地形测量中，RS技术发挥着重要作用，在多年的经验积累中，将以4D模式进入人们视线，推动着地形测量工作的发展。现如今，我国很多的测绘机构都进入信息化，利用现代化技术对地形进行测量，RS技术凭借雷达卫星全天、不受气候环境影响等优势，通过立体摄影技术获得地面信息，帮助人们更加清晰的了解地形特征。
2.4三维激光扫描技术的应用
三维激光扫描技术产生于20世纪90年代，是GPS技术之后的新型技术。该技术能提供扫描物的云数据，建立三维模型后，模拟重现真实的世界。其原理是由激光测距仪发射激光，接收扫描物表面反射的信号、计算距离。而且，扫描物的每个点都能测量出其和测量站之间的斜距，扫描过程中有垂直方向角、扫描水平，使用数学方法对每个点的相对坐标进行计算，最后再计算空间坐标[3]。以往的地形测量中，多使用单点测量法，而三维激光扫描技术突破了该局限，能够快速、大面积且高分辨率的获得扫描点坐标。因此，该技术在人无法到达、地形陡峭的测量中具有显著优势。
2.5无人机摄影测量技术的应用
无人机是利用遥控设备，或设置好的程序控制的。将无人机、摄影技术联合形成的无人机摄影测量技术，包括软件系统和硬件系统，具有自动测速、GPS导航等优势。飞行平台为无人驾驶飞行器，机载传感器则使用分辨率高的遥感设备。使用该技术进行地形测量时，通常不受气候环境、地质水文等因素影响，能加快测量速度，保证测量精准度，提高工作效率。另外，使用该技术测量地形，能在保证数据精准、完整的同时，自动生成图形，为大比例土地的调查提供依据。需注意的是，地形测量使用无人机摄影测量技术时，会因地物间的覆盖加大测量难度。
3、工程案例
3.1案例分析
该测量区域只有乡村小路和少量大路，交通不方便，增加测量工作的难度。为了在规定工期内完工，保证测量质量，使用GPS技术进行测量。本次测图范围38.5km2（比例尺1：10000），相当于矿权范围面积8.27 km2（比例尺1：2000）。
3.2测量方法
第一，布设高程控制网。由于该测量区高等级水准点藏量少，距离远，因此在布设高程控制网时，将三等水准成果作为起算点，布设一个以坑口水准点为结点，沿三条水准路线组成的四等水准网。
第二，联测内容。为方便到达D级、部分E级的GPS点帕高程，使用四等水准进行联测。针对潮区内的坑口水准点，进行联测检核。对于位于高山地、建筑物的GPS点，使用测距高程联测处理，其中测距高程使用附合路线的形式。另外，由于该测量区地形复杂，比高大，无法对所有的四等水准进行测量，只能测量布设于平坦地区GPS点。但是，避开GPS施测点高程平差后所模拟的高程，是无法满足矿区日后的生产需求的。对此，建议对范围D级GPS点采用三角高程联测法，保证其高程精准度和四等水准高程一致[4]。
此外，在高程测量之前，需要沿着路线选择测量站，将视线长度控制在600m-1km之间。视线垂直角不能超过15o，视线高度、障碍物离开的距离不小于1.5m，往返测距不能小于2测回。严格按照《工程测量规范》对角度、高程、距离进行测量。在对高差进行计算时，参照以下公式：
H=Ssinα+（I-k）/2R（Scosα）2+ I-V
其中，S表示改正后的斜距m，R表示地球平均曲率半径，I表示仪器高m，V表示觇标高m。待计算结果得出后，在控制点成果后备注本点高程所使用的方法。
4、现代测绘自动化技术的发展趋势
4.1集成技术和3G技术的发展
从现代测绘自动化技术的应用和发展状况来看，未来的测量技术会越来越趋向于集成化、智能化，以3G技术为核心的测绘测量技术必将得到广泛使用，甚至可以全部用于地形测量中。3G技术属于第三代移动通讯技术，能高度传输数据信息，使得视频、图片、声音等信息在最短的时间传至目的地。将其用于地形测量工作中，能使各项工作更为简便，比如：在传输数据信息时，不再局限于文字传输，可通过视频、声音真实的反映测量情况。而且，测量工作完成后，也能使用自动化的模式讲解数据，帮助工作人员更好了解测量技巧，提升工作质量。
4.2数据库、测量软件的开发应用
对于地形测量而言，测量软件的选用直接影响着测量精准度。在未来的测绘测量工作中，软件升级尤为重要，提高测量软件的使用率，为测量工作的开展提供帮助。在数据库的研发、更新中，各种新型数据库得以使用，例如存储量大的数据库，能归纳处理更为复杂、大量的数据信息，合理分配不同种类的数据[5]。新型数据库的使用，有利于查询数据、共享资源，完善测量技术的功能，使其更加趋向于信息化、科学化。
4.3人工智能在测量中的应用
计算机技术作为测绘自动化技术的核心，发挥着各种技术的应用价值。随着测量技术的演变，新型技术的发展，两者会不断融合，给人工智能的应用提供便利。基于人们思维模拟分析，使自动化技术更切合人工操作，推动地形测量技术发展。
5、小结
综上所述，随着测量仪器的智能化，计算机技术的发展，地形测量技术发生重大变化。文中从GIS技术、GPS技术、RS技术等方面，介绍了现代测绘自动化技术在地形测量中的应用，发现其不仅加快了测量速度，也提高着测量质量，应用前景不可估量。
参考文献：
[1]杜志勇.现代测绘自动化技术在地形测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015,20(8):1874-1874.
[2]黄贺.现代测绘自动化技术在地形测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,16(3):93.
[3]曹新国.现代测绘技术自动化技术在地形测量中的应用分析[J].魅力中国,2017,29(35):67.
[4]李建平.现代测绘技术自动化技术在地形测量中的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2016,10(33):138.
[5]姜俊野.现代测绘自动化技术在地形测量中的应用[J].科学技术创新,2018,39(25):195-196.
论文作者:李大涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/6
标签：测量论文; 技术论文; 地形论文; 高程论文; 工作论文; 数据论文; 联测论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;