何 宇
(南平市建陽區(qū)同濟測繪有限公司,福建 南平 354200)
地形測量和測繪技術(shù)的自動化,是現(xiàn)代測繪領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。一方面,隨著國內(nèi)測繪技術(shù)的升級和創(chuàng)新,傳統(tǒng)地形測量工作面臨巨大的改變和創(chuàng)新,另一方面,以自動化技術(shù)為代表的應用發(fā)展趨勢,成為推動測繪工作蛻變的主要影響因素,引發(fā)行業(yè)從業(yè)人員的關(guān)注和重視。
無論是電子自動化技術(shù)還是信息自動化技術(shù),都潛移默化在測繪領(lǐng)域中進行融合和創(chuàng)新。首先,基于自動化技術(shù)的應用和發(fā)展,大量測繪軟件以及測繪設(shè)備接踵而出,尤其是結(jié)合衛(wèi)星測繪技術(shù)以及無人機測繪設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容的應用,將傳統(tǒng)的測繪工作進一步升級和改良。例如,針對測繪區(qū)域以及測繪地理位置等相關(guān)因素的影響,傳統(tǒng)測繪工作任務周期長、測繪難度高,同時還可以在測繪過程中出現(xiàn)不可預測的風險和問題,引發(fā)測繪事故,而現(xiàn)代測繪工作的開展,不僅應用大量自動化設(shè)備以及相關(guān)技術(shù),同時對應的測繪效率以及測繪質(zhì)量,具有質(zhì)的改變和提升。自動化技術(shù)的應用,成為助推測繪領(lǐng)域發(fā)展的重要因素,也是行業(yè)持續(xù)進步的主要誘因,無論是結(jié)合3GS測繪技術(shù),還是紅外線掃描測繪技術(shù),都需要自動化技術(shù)的加持和幫助,由此可見,自動化技術(shù)的發(fā)展,成為行業(yè)中重要的科研方向,引發(fā)新的測繪潮流和測繪革命。
基于我國北斗三號衛(wèi)星的全球組網(wǎng)成功,我國衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)全球組網(wǎng),無論是地球的任何一處點位,都能夠借助北斗三號衛(wèi)星定位系統(tǒng),提供相應的幫助和服務。定位系統(tǒng)的組建,能夠進一步提升測繪工程的精準性和高效性,尤其是對于偏僻區(qū)域,無法得到地面通信基站以及輔助測繪技術(shù)的加持,衛(wèi)星定位系統(tǒng),是最佳的測繪保障。通過對測繪點位的記錄和分析,能夠?qū)y繪區(qū)域進行深層次的研究和探索,為地形測量以及地形勘探作業(yè),提供有效的技術(shù)服務和數(shù)據(jù)支持。不僅如此,傳統(tǒng)地形測量工作,尤其是在一些偏遠區(qū)域,由于缺乏服務設(shè)施以及保障體系,導致測繪人員的測繪工作充滿危險性,而借助全球定位系統(tǒng)的應用,以測繪技術(shù)自動化,提升地形測繪工作的質(zhì)量和效率。例如,應用衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測繪技術(shù),能夠?qū)y繪點位進行梳理和明確,并借助衛(wèi)星對所在區(qū)域進行定位和標記,從而為后續(xù)的測量工作開展打下夯實的基礎(chǔ)。目前,我國衛(wèi)星定位系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級的軍用測繪成效以及米級別的民用測繪成效,滿足當前測繪工作的標準和要求。不僅如此,隨著我國衛(wèi)星測繪技術(shù)的應用和發(fā)展,未來地形測繪自動化技術(shù)的發(fā)展,會進一步提升定位的精準度和精確度,尤其是定位的位置,能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準的成效,實現(xiàn)衛(wèi)星設(shè)備開展地形測量,實現(xiàn)測繪技術(shù)的升級和跨越。如圖1所示,北斗三號衛(wèi)星全球組網(wǎng)概念圖。
圖1 北斗三號衛(wèi)星全球組網(wǎng)概念圖
雖然全球定位系統(tǒng)的應用,為地形測繪工作提供了重要的技術(shù)支持,但是在實踐過程中,由于衛(wèi)星定位系統(tǒng)受大氣厚度、地面環(huán)境、天氣情況以及周邊干擾等一系列因素的影響,在實際應用過程中,可能存在測繪數(shù)據(jù)中斷或者測繪數(shù)據(jù)異常等一系列問題,尤其是測繪傳輸系統(tǒng)的不穩(wěn)定,為后續(xù)測量工作的開展,埋下重要的隱患和問題。例如,全球定位系統(tǒng)中,無法實現(xiàn)厘米級別以下的測繪精準度,并且測繪信號在缺乏地面基站等一系列條件影響下,極有可能出現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的偏差,同時還會導致測繪任務的失敗,需要引發(fā)相關(guān)人員的重視和關(guān)注。
地理信息系統(tǒng),是基于地形測量工作所有數(shù)據(jù)的科學匯總,以數(shù)據(jù)庫的形式進行體現(xiàn)。一方面,地面信息系統(tǒng)包含所在區(qū)域所有測繪數(shù)據(jù)以及近年來地形數(shù)據(jù)的變化和影響,能夠為后續(xù)測繪工作的開展提供技術(shù)支持和服務幫助,另一方面,地面信息系統(tǒng)的應用,是現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化領(lǐng)域的重要發(fā)展內(nèi)容,尤其是結(jié)合云系統(tǒng)、云加速、云計算等一系列云自動化技術(shù),進一步降低傳統(tǒng)數(shù)據(jù)篩選、分析、研究、測算等相應流程和時間,能夠借助無線通訊設(shè)備,實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的快速交換,提升地形測繪的效率和質(zhì)量,同時還能夠降低人工測繪的難度和壓力。例如,針對地形變化較大的區(qū)域,借助地理信息系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)多種地形數(shù)據(jù)的對比和研究,能夠借助三維立體化呈現(xiàn)形式,提升測繪技術(shù)自動化的應用水平,助力測繪人員快速實現(xiàn)測繪目標。不僅如此,地理測繪系統(tǒng)的應用,還能夠有效避免測繪事故的發(fā)生,對地形測量工作以及測繪技術(shù)的應用,起到重要輔助成效。例如,針對礦區(qū)等地理位置的測繪工作,結(jié)合地理信息系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對危險地區(qū)的及時規(guī)避,防止測繪過程中,遭遇塌陷區(qū)域等危險地方,降低測繪工程的隱患和危機。
地面信息系統(tǒng),是基于數(shù)據(jù)庫的自動化分析系統(tǒng),但是當數(shù)據(jù)庫信息陳舊或者地面環(huán)境變化較大,會導致數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)內(nèi)容缺乏利用價值,導致后續(xù)測繪工作需要重復進行,不僅需要付出巨大的測繪成本,同時也會加深測繪難度,引發(fā)新的測繪問題。例如,針對河流、湖泊等區(qū)域的測繪任務,當出現(xiàn)變化加大的問題時,地面信息系統(tǒng)未能進行數(shù)據(jù)更新,導致相關(guān)測繪任務無法有效開展,引發(fā)新的關(guān)聯(lián)問題。另外,地面信息系統(tǒng),需要對所有地面數(shù)據(jù)進行動態(tài)更新和數(shù)據(jù)校核,對應的人力、物力極為龐大,需要在相關(guān)領(lǐng)域投入巨大的資源和力度,從而確保地面信息系統(tǒng)的有效性和實用價值。
遙感技術(shù),是現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化的革命性創(chuàng)新。一方面,遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對測繪設(shè)備的遠程遙控,尤其是借助電磁波、紅外線等輻射探測方式,能夠減少人工勘測帶來的影響和危險,并且對應的勘測數(shù)據(jù)極為精準,能夠忽略潛在的干擾和阻礙,另一方面,遙感技術(shù)結(jié)合光譜掃描儀、照相機、電視攝像機、成像光譜儀、合成孔徑雷達以及微波輻射儀等設(shè)備,融合無人機以及航空攝影勘測技術(shù),實現(xiàn)測繪自動化的蛻變和革新。例如,應用遙感技術(shù)的無人機設(shè)備,對固定區(qū)域開展測繪工作,其測繪效率比人工測繪效率的高出100倍以上,同時對應的測繪誤差以及測繪數(shù)據(jù)契合情況,也是人工測繪無法比擬的重要內(nèi)容。因此,應用遙感測繪技術(shù)的無人機設(shè)備,成為現(xiàn)代測繪工作的重要代表,引發(fā)新的測繪潮流。例如,我國自主研發(fā)大疆無人機設(shè)備,能夠搭載多種遠程勘測設(shè)備,結(jié)合現(xiàn)代測繪軟件以及無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),可以實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的實時傳送、測繪畫面的同步直播、測繪信息的同步驗算,測繪人員只需要進行動態(tài)監(jiān)管,就能夠?qū)崿F(xiàn)對測繪任務的調(diào)控和管理,保證測繪工作的有效實施[1]。
遙感技術(shù)的應用,需要注意相關(guān)測繪設(shè)備的使用情況。以無人機開展地形測繪工作為例,無人機設(shè)備以及地面測繪設(shè)備都存在一定的技術(shù)瓶頸,特別是電力使用瓶頸,無法實現(xiàn)長周期的測繪工作,另外在測繪過程中,測繪設(shè)備出現(xiàn)技術(shù)問題或者設(shè)備問題,引發(fā)因測繪數(shù)據(jù)失準。尤其是無人機受風力或者其他惡劣天氣影響時,測繪工作的各項數(shù)據(jù)可能存在一定異常,導致測繪工作無法有效開展和實施。不僅如此,遙感技術(shù)的應用,無法規(guī)避相關(guān)干擾因素,更加難以維持長時間的使用和測繪,所以需要確保測繪任務進行過程中,需要對設(shè)備參數(shù)、運行電力以及測繪數(shù)據(jù)異常情況等一系列內(nèi)容進行研究和判斷,防止出現(xiàn)不可預測的問題和影響[2]。
測繪自動化技術(shù)的應用,需要人工進行管理和調(diào)控,確保保障各項測繪功能能夠按部就班開展和實施。一方面,測繪人員技術(shù)水平需要不斷提升和改善,尤其是在應對3GS技術(shù)理解和應用,以及對大量測繪設(shè)備的使用和操作,要確保對應的熟練度和技術(shù)水平,尤其是在地形測量工作中,要展現(xiàn)出對應的專業(yè)素養(yǎng),另一方面,隨著測繪設(shè)備的升級和創(chuàng)新,對應的測繪技術(shù)也朝向多元化的發(fā)展進程,尤其是測繪設(shè)備的功能得到廣泛性的提升,以無人機為例,測繪人員需要掌握無人機的操作、駕駛、測量分析以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾矫娴膬?nèi)容,對應的提升要求和發(fā)展目標較為明確,不少測繪人員的基本素養(yǎng)與實際需求,存在較大的差異,影響測繪工作的開展和實施。不僅如此,測繪人員還需要靈活調(diào)整測繪設(shè)備的應用和選擇,以科學化的發(fā)展理念,開展和布控測繪方案,保障測繪工作的有序?qū)嵤?。另外,作為測繪人員,還需要不斷掌握新的測繪理念與測繪技術(shù),特別是新的測繪自動化技術(shù),需要與日常測繪工作進行融合和創(chuàng)新,推動測繪工作效率的改善和提升[3]。
測繪設(shè)備,是測繪數(shù)據(jù)精準有效的前提和保障,作為測繪人員,需要對測繪設(shè)備進行系統(tǒng)化梳理和分析,結(jié)合設(shè)備檢測軟件以及設(shè)備運行參數(shù),對可能存在的問題進行必要的處理和解決。在進行測繪工作前,要對測繪設(shè)備進行技術(shù)分析,同時確保在地形測繪工作中,存在并設(shè)定兩種以上的備用方案開展地形測繪任務。眾所周知,測繪設(shè)備由于設(shè)備種類的差異,對應的影響因素極為多樣,需要在測繪工作開展前,對設(shè)備進行調(diào)試和分析,尤其是應用自動化技術(shù)的測繪設(shè)備,保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有效性和精準性,為后續(xù)測繪工作的開展和實施打下夯實的基礎(chǔ)。另外,針對測繪設(shè)備的養(yǎng)護和管理,也是保障測繪技術(shù)自動化應用成效的重要舉措,不少設(shè)備在陰暗、潮濕等環(huán)境中,會導致測繪數(shù)據(jù)失準,相關(guān)人員為了保障測繪工作的有效性,要進行定期的校核和養(yǎng)護,提升測繪設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性[4]。
在開展地形測繪任務時,不少地區(qū)存在一定的干擾因素或者影響因子,例如,局部磁場異常以及地面人工干擾源眾多等因素,測繪工作的盲目開展,必然會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的偏差和問題,因此在測繪工作進行時,要對測繪區(qū)域進行調(diào)試和分析,并對可能存在的干擾源進行人工規(guī)避或者技術(shù)處理?,F(xiàn)代測繪技術(shù)自動化的發(fā)展,不少測繪軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對專項干擾源的技術(shù)屏蔽,降低干擾因素對設(shè)備的實際影響效果,從而保障測繪工作能夠有序?qū)嵤┖晚樌_展。另外,測繪工作開展后,還需要對測繪區(qū)域的異常問題進行記錄和分析,對潛在的干擾情況進行匯總和研究,必要時可以進行多種方式的地形測繪策略,確保工作的有效性和合理性。
綜上所述,地形測繪和測繪技術(shù)的自動化,無論是發(fā)展趨勢還是應用成效,都成為現(xiàn)代測繪領(lǐng)域重要發(fā)展方向,因此,在進行測繪任務時,務必要結(jié)合多種行之有效的測繪技術(shù)以及測繪設(shè)備,提升測繪工作自動化應用水平,助力測繪目標的快速達成,推動測繪領(lǐng)域的持續(xù)化健康發(fā)展,為現(xiàn)代測繪工作的創(chuàng)新打下夯實的基礎(chǔ)。