林海波
【摘要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展,對于測繪學(xué)也有著積極的影響,具體表現(xiàn)在現(xiàn)代測繪理論的概括性增強(qiáng),測繪技術(shù)的技術(shù)程度不斷提高,測繪設(shè)備的不斷更新,其他學(xué)科與測繪學(xué)科不斷出現(xiàn)交叉,使測繪學(xué)涉及的學(xué)科領(lǐng)域不斷的擴(kuò)大,在測繪學(xué)發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了一些問題,并有學(xué)者對于測繪學(xué)的發(fā)展提出一些質(zhì)疑,本文就測繪學(xué)以及測繪技術(shù)的發(fā)展以及一些問題進(jìn)行簡單的闡述。
【關(guān)鍵詞】測繪學(xué);測繪技術(shù);發(fā)展;
中圖分類號:P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
現(xiàn)代的測繪學(xué)已經(jīng)不是簡單的圖標(biāo)和實(shí)地的測量,它應(yīng)用的技術(shù)更加的先進(jìn),首先現(xiàn)代的測繪拓展了空間的范圍。當(dāng)今的測繪主要應(yīng)用全球定位系統(tǒng)等高科技的手段,地球的數(shù)據(jù)可以立體的呈現(xiàn)在我們的面前,地球真正的實(shí)現(xiàn)了立體而非平面的數(shù)據(jù)展示。同時(shí)輔助計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),可以對于測量的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的編程輸出,經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)據(jù)更有實(shí)際的利用價(jià)值,數(shù)據(jù)更加的精準(zhǔn)。同時(shí)傳統(tǒng)的測量獲得的是影像資料,現(xiàn)代的測量技術(shù)獲得的是數(shù)字資料,經(jīng)過相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,人們就可以獲得所需的資料參考。2)測量的難度減少,現(xiàn)代的測量人員不需要進(jìn)行大量的實(shí)地考察,可以通過衛(wèi)星等數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)辦公室的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)測量,這就降低了測量的人力投入,減少了工作量的同時(shí)降低了測量的成本投入。3)測量的展現(xiàn)形式多樣。經(jīng)過全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)操作和衛(wèi)星系統(tǒng)等高科技手段處理后的測量結(jié)果,擺脫了傳統(tǒng)的圖片出具展示,可以通過光盤和磁盤等新的形式來讀取,更方便快捷。4)測繪的主體在拓寬。借鑒國外的測繪經(jīng)驗(yàn),參考我國實(shí)際測繪要求,測繪的主體已經(jīng)從傳統(tǒng)的國家中走出來,需要數(shù)據(jù)支撐的各個(gè)部門都可以根據(jù)自身的實(shí)力進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)測量。測繪的手段和技術(shù)開始為商業(yè)服務(wù),不僅僅是國防和武裝部門的專利,這也是當(dāng)代測繪領(lǐng)域的一個(gè)全新的突破。
二、現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀:
1、不再局限于簡單的圖標(biāo)和實(shí)地測量,憑借對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)
用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對空間范圍的測繪,如今的測繪已經(jīng)不僅僅使用原始的測量儀器,而是使用全球定位系統(tǒng)、GIs技術(shù)等高科技系統(tǒng),對所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)定位和計(jì)算分析,把數(shù)據(jù)立體的展示在人們的面前。與此同時(shí),搭配使用計(jì)算機(jī)技術(shù),對測量的空間數(shù)據(jù)編程輸出,使其真正成為有實(shí)際利用價(jià)值的數(shù)據(jù)。在提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的同時(shí),測繪技術(shù)還能獲得影像資料以及數(shù)字資料,經(jīng)過相應(yīng)的處理后,就能夠得到目標(biāo)資料。
2、綜上所述,由于以空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)為支柱的測繪高新技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展,測繪學(xué)的理論基礎(chǔ)、測繪工程的技術(shù)體系、其研究領(lǐng)域和學(xué)科目標(biāo),正在適應(yīng)新形勢的需要發(fā)生著深刻的變化,表現(xiàn)為正在以高新技術(shù)為支撐和動力,進(jìn)入市場競爭求發(fā)展,測繪業(yè)已成為一項(xiàng)重要的信息產(chǎn)業(yè)。它的服務(wù)范圍和對象也在不斷擴(kuò)大,不僅是原來的單純從控制到測圖,為國家制作基本地形圖的任務(wù),而是擴(kuò)大到國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中與空間數(shù)據(jù)有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著全球信息化的進(jìn)程,和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,測繪技術(shù)必將逐漸的發(fā)展深入起來,它必將隨著21世紀(jì)更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發(fā)展,在未來數(shù)字地球的概念和技術(shù)框架中占據(jù)重要的基礎(chǔ)性地位。
3、綜合精度問題
如果說以上的概念分歧得到了統(tǒng)一,我們暫時(shí)認(rèn)為精度與精密度是同屬于一個(gè)范疇的同種概念,那么新出現(xiàn)的綜合精度又該如何的進(jìn)行劃分呢。這種屬于目前沒有一個(gè)專家或作品對其做出了科學(xué)的界定,它只是在諸多儀器精度表述中經(jīng)常見到。然而從這些綜合精度指標(biāo)的測試方法卻看到的是:經(jīng)緯儀的所謂綜合精度實(shí)際是把經(jīng)緯儀的軸系誤差、度盤偏心誤差等進(jìn)行了抵償剔除處理、對調(diào)焦誤差等進(jìn)行了回避處理后的殘剩誤差的離散程度的評價(jià),其實(shí)質(zhì)實(shí)主要是對度盤刻畫不均勻誤差的一個(gè)單項(xiàng)誤差的評價(jià)。而測距儀的綜合精度是對加乘常數(shù)誤差、周期誤差等進(jìn)行了改正剔除處理后的殘剩誤差的離散程度的評價(jià)。通過以上的分析和論證我們得出,所謂的“綜合精度”實(shí)際是精度的進(jìn)一步剝離分解的含義而恰恰不是綜合的含義。
三、現(xiàn)代測繪技術(shù)的主要應(yīng)用技術(shù)
1、全球定位系統(tǒng)。
現(xiàn)代測繪技術(shù)依托的是高科技的技術(shù)手段,在測繪領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)就是全球定位系統(tǒng)。全球定位技術(shù)的研發(fā)初期是應(yīng)用與軍事領(lǐng)域的,它通過二十四顆人造衛(wèi)星的輔佐,可以對全球的任何一個(gè)地理位置進(jìn)行準(zhǔn)確的經(jīng)緯度定位,通過經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)值參考,人們可以快速的鎖定測量位置。隨著全球定位系統(tǒng)的完善和發(fā)展,它已經(jīng)逐漸的從軍事領(lǐng)域中發(fā)展出來,被應(yīng)用到了測繪領(lǐng)域,除此之外我們目前的汽車導(dǎo)航等也是應(yīng)用了這一技術(shù)手段。
2、遙感技術(shù)。
遙感技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢得到廣泛的利用,其優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)不斷研制新型傳感器,既有框幅式可見光黑白攝影、多光譜攝影、彩色攝影、彩紅外攝影、紫外攝影,又有全景攝影機(jī)、紅外掃描儀,紅外輻射計(jì)、多光譜掃描儀、成象光譜儀,CCD 線陣列掃描和矩陣攝影機(jī)、微波輻射計(jì)、散射計(jì),合成孔徑雷達(dá)及各種雷達(dá)和激光測高儀等。這些技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用,配合遙感技術(shù)給測繪帶來了高準(zhǔn)確度和高覆蓋率的測繪數(shù)據(jù)。
2)形成多級空間分辨率影象序列的金字塔,以提供從粗到精的觀測數(shù)據(jù)源。傳感器的測量數(shù)據(jù)具有更高的分辨率,人們可以通過數(shù)據(jù)的觀察得到建設(shè)應(yīng)具備的詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料,傳感器的研制在向更高的空間分辨率方向發(fā)展的同時(shí),也向全方位的立體觀測能力方向發(fā)展。傳感器得到的數(shù)據(jù)是三維立體的圖像,突破了傳統(tǒng)的平面圖形的局限,能夠在建筑施工之前對周邊的環(huán)境和地形作出詳盡的了解。
3)可反復(fù)獲取同一地區(qū)影象數(shù)據(jù)的多時(shí)相性。一般是空間分辨率低的而時(shí)間分辨率高。遙感多時(shí)相性,提供了人們長期、系統(tǒng)和動態(tài)研究地球表面的變化及其規(guī)律的可能性。
三.對測繪的幾點(diǎn)疑問
1. 精度概念問題
在儀器學(xué)等相關(guān)學(xué)科,精度是對測量可靠度或測量結(jié)果可靠度的一種評價(jià),是指測量結(jié)果與真值的接近程度。精度乃精確度的概念,精確度乃精密度加之準(zhǔn)確度。所謂精密度即多個(gè)測量結(jié)果的離散程度,反映測量結(jié)果對被測物理量的分辨靈敏程度,是由測量誤差的分布區(qū)間的大小來評價(jià),其主要來源于隨機(jī)誤差;所謂準(zhǔn)確度是指多個(gè)測量結(jié)果的整體性偏差程度,其主要來源于系統(tǒng)誤差,其表述方式就是系統(tǒng)誤差值。
2.現(xiàn)代測繪技術(shù)的主要應(yīng)用技術(shù)
2.1、全球定位系統(tǒng)?,F(xiàn)代測繪技術(shù)依托的是高科技的技術(shù)手段,在測繪領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)就是全球定位系統(tǒng)。全球定位技術(shù)的研發(fā)初期是應(yīng)用與軍事領(lǐng)域的,它通過二十四顆人造衛(wèi)星的輔佐,可以對全球的任何一個(gè)地理位置進(jìn)行準(zhǔn)確的經(jīng)緯度定位,通過經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)值參考,人們可以快速的鎖定測量位置。隨著全球定位系統(tǒng)的完善和發(fā)展,它已經(jīng)逐漸的從軍事領(lǐng)域中發(fā)展出來,被應(yīng)用到了測繪領(lǐng)域,除此之外我們目前的汽車導(dǎo)航等也是應(yīng)用了這一技術(shù)手段。
2.2、測繪領(lǐng)域應(yīng)用的另外一個(gè)有價(jià)值的技術(shù)手段就是遙感技術(shù)。遙感技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢得到廣泛的利用,其優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)不斷研制新型傳感器,既有框幅式可見光黑白攝影、多光譜攝影、彩色攝影、彩紅外攝影、紫外攝影,又有全景攝影機(jī)、紅外掃描儀,紅外輻射計(jì)、多光譜掃描儀、成象光譜儀,CCD線陣列掃描和矩陣攝影機(jī)、微波輻射計(jì)、散射計(jì),合成孔徑雷達(dá)及各種雷達(dá)和激光測高儀等。這些技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用,配合遙感技術(shù)給測繪帶來了高準(zhǔn)確度和高覆蓋率的測繪數(shù)據(jù)。
2)形成多級空間分辨率影象序列的金字塔,以提供從粗到精的觀測數(shù)據(jù)源。傳感器的測量數(shù)據(jù)具有更高的分辨率,人們可以通過數(shù)據(jù)的觀察得到建設(shè)應(yīng)具備的詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料,傳感器的研制在向更高的空間分辨率方向發(fā)展的同時(shí),也向全方位的立體觀測能力方向發(fā)展。 傳感器得到的數(shù)據(jù)是三維立體的圖像,突破了傳統(tǒng)的平面圖形的局限,能夠在建筑施工之前對周邊的環(huán)境和地形作出詳盡的了解。
3)可反復(fù)獲取同一地區(qū)影象數(shù)據(jù)的多時(shí)相性。一般是空間分辨率低的而時(shí)間分辨率高。遙感多時(shí)相性,提供了人們長期、系統(tǒng)和動態(tài)研究地球表面的變化及其規(guī)律的可能性。以上是當(dāng)代的測繪技術(shù)的簡單介紹,在測繪技術(shù)不斷提升質(zhì)量的同時(shí),相關(guān)的工作人員也提出了部分質(zhì)疑,主要集中在以下幾個(gè)方面:
2.3.精度計(jì)算方法問題
不僅精度的計(jì)算方法是要將許多主要誤差進(jìn)行剝離剔除處理、具有一定的自我安慰色彩,而且在精度的起算數(shù)據(jù)的使用上也存在不加區(qū)別的問題。是單儀器的同時(shí)期的測量重復(fù)性.還是單儀器不同時(shí)期的測量重復(fù)性.還是不同儀器同時(shí)測量的結(jié)果的重復(fù)性......任意改變一個(gè)測量條件(譬如儀器條件、操作者條件、時(shí)間條件、氣象條件、路徑條件等)就能獲得一組不同的測量結(jié)果,就都能得到一個(gè)不同測量重復(fù)性精度評價(jià),也沒有誰去仔細(xì)區(qū)分這些不同的精度所代表的物理意義。聯(lián)想到前不久的珠峰高程的精度±0.21m,就不知道這個(gè)精度代表的是什么條件下的測量重復(fù)性。
四,總結(jié)
當(dāng)今測繪學(xué)術(shù)界誤差理論的撰文很多,概念很雜,特別是和其他學(xué)科的學(xué)術(shù)接軌更是存在相互誤解,作為測繪學(xué)科,測繪行業(yè)反應(yīng)更顯強(qiáng)烈,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展為測繪事業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇和更高層次的發(fā)展前景。但是測繪學(xué)在不斷發(fā)展的過程也存在著不少的問題,對于這些問題,我們需要指出來,還要正視,才能取得更好的發(fā)展。
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