張小偉

天津市規(guī)劃和自然資源局武清分局 天津 301700

1 測(cè)繪新技術(shù)獲取地理空間信息的方法

1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)

隨著GLONASS、BDS、Galileo系統(tǒng)逐漸完善并提供服務(wù)，GPS應(yīng)用已轉(zhuǎn)換為多系統(tǒng)融合的GNSS應(yīng)用。多系統(tǒng)多頻組合定位可以縮短模糊度的初始化時(shí)間，提高可靠性及定位精度，已成為高精度衛(wèi)星定位的發(fā)展方向?，F(xiàn)階段GNSS定位技術(shù)的研究主要在精密單點(diǎn)定位技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)（NetworkRTK）兩個(gè)方面。精密單點(diǎn)定位需要精密的衛(wèi)星軌道和衛(wèi)星鐘差參數(shù)，對(duì)單臺(tái)雙頻GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行改正，進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位或2-4cm級(jí)的精度進(jìn)行較快速的靜態(tài)定位。目前國(guó)內(nèi)外多個(gè)連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)已經(jīng)投入工程化應(yīng)用，現(xiàn)階段基于雙差模式的網(wǎng)絡(luò)RTK已經(jīng)比較成熟，非差模式的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)研究已經(jīng)取得階段性成果[1]。我國(guó)已經(jīng)建立覆蓋全國(guó)的CORS網(wǎng)。目前GNSS定位技術(shù)可以提供全天候、三維、高精度定位信息，在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用。

由于4大GNSS系統(tǒng)的融合以及快速獲取整周模糊度和實(shí)時(shí)差分技術(shù)的日漸完善，基于GNSS快速獲取高精度的地理空間信息位置信息提供了可能。

1.2 無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)作為傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量手段的有力補(bǔ)充，其推廣應(yīng)用是國(guó)家測(cè)繪地理信息局提升我國(guó)測(cè)繪技術(shù)裝備水平的重要內(nèi)容之一。無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)的應(yīng)用在提升測(cè)繪應(yīng)急保障服務(wù)能力、構(gòu)建數(shù)字中國(guó)、監(jiān)測(cè)地理國(guó)情、提升社會(huì)管理效能等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，并且對(duì)氣象條件要求低，受空中管制影響小。無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)作為傳統(tǒng)航攝系統(tǒng)的有益補(bǔ)充，以其高效率、低成本、易機(jī)動(dòng)、適用場(chǎng)景廣泛等優(yōu)勢(shì)在航攝領(lǐng)域迅速得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)集成了GPS定位模塊，通過(guò)實(shí)時(shí)差分或者事后差分結(jié)算，精確記錄曝光瞬間的攝影中心點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)飛行架構(gòu)航線可以減少外業(yè)所需像控點(diǎn)，現(xiàn)階段新型飛控系統(tǒng)已經(jīng)集成了雙頻GPS、IMU測(cè)姿單元，通過(guò)GPS、IMU開(kāi)展測(cè)姿參數(shù)聯(lián)合計(jì)算，可以在復(fù)雜地形地區(qū)開(kāi)展稀少（無(wú)）控制測(cè)圖，同時(shí)能夠極大的減少外業(yè)工作量[2]。

隨著無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)的完善，有效負(fù)載的增大，續(xù)航時(shí)間的增長(zhǎng)，飛行質(zhì)量的提高，其可以滿(mǎn)足大比例尺測(cè)圖、高精度的城市三維建模以及各種工程應(yīng)用的需要，無(wú)人機(jī)航攝遙感系統(tǒng)在獲取地理空間信息數(shù)據(jù)上有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

1.3 機(jī)載激光掃描系統(tǒng)

LiDAR（激光測(cè)距技術(shù)）是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）三種新技術(shù)于一體的系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的人工單點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)連續(xù)數(shù)據(jù)獲取?？焖佾@取目標(biāo)點(diǎn)的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)特定的方程結(jié)算可以獲得高密度、高精度的目標(biāo)點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建目標(biāo)物的三維立體模型。目前用于獲得地面數(shù)字高程模型（DEM）的LIDAR系統(tǒng)已經(jīng)日臻成熟，已成為快速、精確獲取地理空間信息的重要手段，現(xiàn)階段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和影像的采集可以聯(lián)合進(jìn)行，光學(xué)影像和激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)兩者之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)大比例尺測(cè)圖、數(shù)字高程模型及三維建模。

1.4 地面激光掃描系統(tǒng)

地面激光掃描是通過(guò)空間點(diǎn)陣掃描技術(shù)和激光快速測(cè)距技術(shù)融合而產(chǎn)生的一項(xiàng)新型測(cè)繪技術(shù)。地面激光掃描系統(tǒng)是通過(guò)非接觸目標(biāo)的方式，通過(guò)激光掃描系統(tǒng)獲取目標(biāo)區(qū)域表面點(diǎn)云的三維數(shù)據(jù)，獲取的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，測(cè)量前無(wú)需對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件處理分析，得到目標(biāo)物體的三維模型，它不同于單純的測(cè)繪技術(shù)，又被稱(chēng)為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，采集目標(biāo)點(diǎn)的速度及效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測(cè)量手段，脈沖式激光掃描方法的采樣點(diǎn)數(shù)可達(dá)到數(shù)千點(diǎn)每秒，而相位式的激光測(cè)量更可高達(dá)數(shù)十萬(wàn)點(diǎn)每秒，可以高效率的獲取目標(biāo)物表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)從而達(dá)到高分辨率的目的，隨著相關(guān)理論及相關(guān)軟硬件的發(fā)展和成熟，地面激光掃描系統(tǒng)在采樣密度、采樣精度、工作效率等方便有了飛速發(fā)展，在采集地理信息空間數(shù)據(jù)方面具有傳統(tǒng)測(cè)繪無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)[3]。

1.5 地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)

地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是指在地面移動(dòng)平臺(tái)上集成全球定位系統(tǒng)（GPS）、攝影測(cè)量系統(tǒng)（CCD）、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）等設(shè)備和先進(jìn)傳感器，沿著行進(jìn)方向采集周?chē)匚锏淖鴺?biāo)信息及影像數(shù)據(jù)，后期經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件編輯處理，形成地理信息數(shù)據(jù)及三維模型成果。地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，通過(guò)非接觸的手段在一瞬間獲取目標(biāo)區(qū)域中大量物體的屬性信息和幾何信息的測(cè)量手段，用于快速、高精度的更新測(cè)區(qū)多個(gè)目標(biāo)信息，是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的一種革新，易于被大眾所接受與使用，滿(mǎn)足地理空間信息現(xiàn)勢(shì)性的要求，獲取的可量測(cè)實(shí)景影像數(shù)據(jù)處理靈活多樣，豐富了地理空間信息數(shù)據(jù)的內(nèi)容并拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域，可以極大提高地理空間信息的采集速度和更新效率，提升測(cè)繪保障服務(wù)的能力。

2 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)隨著信息時(shí)代的到來(lái)，所有空間實(shí)體進(jìn)行了數(shù)字化，通過(guò)現(xiàn)代化的技術(shù)手段快速高效率的獲取、更新地理空間信息數(shù)據(jù)變的十分必要，現(xiàn)代化測(cè)繪指的就是獲取4W信息（何時(shí)-When、何地-Where、何目標(biāo)-WhatObject、何種變化-WhatChange）并實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的服務(wù)給每個(gè)人、每件事?，F(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)利用陸?？仗煲惑w化的導(dǎo)航定位和遙測(cè)遙感等空間數(shù)據(jù)獲取手段來(lái)為測(cè)繪及地理信息的獲取提供快捷，實(shí)時(shí)，精確的數(shù)據(jù)來(lái)源，最終服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。