對于特殊地形的測繪技術的相關思考

魏德標

華東勘測設計院（福建）有限公司

1 引言

當前我國常用的獲取地理地形信息的手段是以3S現代技術為依托的，即GPS、RS、GIS三種測繪手段，通過3S地形信息監測手段的全面運用使得我國對現有地形的發展變化情況、水文的演變以及使用、土地資源的規劃以及占用等情況都有一個及時的、準確的評估以及記錄，進而形成監測報告，以供國家或者相關的工作者對特殊的地形開發分析做數據資料支持。土地資源的使用以及規劃情況是特殊地形監測內容的一個重要部分，也是關系人們生存以及生活的一個重要方面，而且隨著城市化進程的不斷加快城市土地的利用變化情況更需要借助特殊地形的測繪與監測手段進行全面的分析和總結，從時間、空間等方面全面探析特殊地形未來的發展以及使用狀況，并督促土地開發者更加合理的利用特殊土地資源。

2 測繪技術在特殊地形中的應用現狀

雖然近些年來我國在特殊地形測繪方面取得了一系列令人滿意的成績，但觀其發展現狀，不難發現它還是具有較大缺陷的，對應用測繪技術的重視程度不夠就是其中一個表現。因為特殊地形的測繪是一項惠及民生、關系到社會發展、并極具艱巨性和復雜性的工作，所以它為了更好的發展就必須應用先進的地形測繪技術作為輔助。但在現實的操作過程中由于對測繪的重視程度不夠，往往會出現由于對工程的測量結果不準確而導致特殊地形測繪結果不準確、誤差過大等一系列問題。因此，從特殊地形測繪技術的長遠發展來看，要想切實提高特殊地形的測繪水平和測繪質量，就必須要從思想上認識到應用先進測繪技術的重要性。但測繪技術的種類也是極為繁多的，而且各自都有不同適用條件，這就要求特殊地形的測繪單位需要對所有的測繪技術有一個專業的了解，并根據實際情況選用合適的測繪技術[1]。

3 特殊地形在測繪過程中常用的測繪技術

3.1 RS技術在特殊地形測繪中的應用

遙感RS技術是一種全新的自動化技術，包括航空航天和陸地衛星及攝影測量等技術。這種技術與研究目標沒有直接的接觸，而是要感知被測目標的電磁波的反射、輻射或發射的輻射這些基本特征信息，然后再通過專門的傳輸和處理，從這些大量的數據信息中提取出人們有用和感興趣的相關信息資源。目前遙感RS 技術依照其不同的波譜性質可以分為三種：聲學遙感技術、物理場遙感技術和電磁波遙感技術。并且這種技術已經從可見光的領域發展到紅外線和微波。從先前的單波段逐步發展為多角度、多波段和多極化、多時相的方面。從先前的靜態分析到現在的動態監測，從先前的空間維發展到現在的時空維，技術手段不斷完善，自動化程度也越來越強，應用的范圍也越來越廣泛[2]。

3.2 無人機航空攝影測繪技術在特殊地形測繪中的應用

在科技不斷進步的大趨勢推動下，GPS 測繪技術中的科技含量也越來越高，在這種科技優勢的帶動下，隨著無人機與數碼相機技術的發展，基于無人機平臺的數字航攝技術已顯示出其獨特的優勢，無人機航空攝影測量成為測繪領域的一個嶄新發展方向，無人機航空攝影測繪技術在諸多的特殊地形測繪中得到了較大的應用認可。

無人機攝影測繪技術主要原理為通過在飛行平臺上搭載一臺或多臺傾斜攝影相機，同時從垂直、傾斜等不同的角度采集影像，通過專業軟件進行解析空中三角測量、幾何校正、同名點匹配、區域網聯合平差等處理，最后將平差后的數據（三個坐標信息及三個方向角信息）賦予每張傾斜影像，使得他們具有在虛擬三維空間中的位置和姿態數據，合成高精度三維模型。借助GPS 全球衛星定位系統實時定位功能，至此影像即可進行實時量測，每張斜片上的每個像素對應真實的地理坐標位置。能有效地輔助對特殊地形的測繪現場進行實時鎖定，進而通過影像、GPS 數據采集等功能將收集到的信息進行相應的分析處理，從而得出特殊地形測繪所需要的最終結果。

無人機航測具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低、適用范圍廣、生產周期短等特點，在小區域和飛行困難地區高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢，充滿了自動性和易操作性，這就極大地降低了工作者的工作強度，減少了工作失誤，大大提高了他們的工作效率，從一定程度上來講，無人機攝影測繪技術的應用也可以促進特殊地形測繪效率的提高。所以，現在越來越多的特殊地形測繪單位在需要測繪數據時，更加傾向于采用此類技術，而不是在單一的依靠煩瑣、費時、費力、準確性得不到充分保證的人工測繪了[3]。

3.3 全站儀測繪技術在特殊地形測繪中的應用

全站儀測繪技術是利用全站儀這一多功能測量儀來進行具體地形測繪的。這種全站儀屬于一種自動化的測量計算系統，一般是由電子測角、電子實際測距、在通過電子計算和自動數據存儲等幾個具體的部分構成，屬于一種三維坐標式的測量系統。此種儀器的測量，測量結果可以自動顯示。切實地實現了測量與處理過程的一體化。全站儀主要由兩個部分組成：一是主要用來專門采集數據的設備，主要有電子測繪角系統、電子測距系統、數據存儲系統和自動化的補償設備。二是主要用來控制上述功能能順利實現的控制機，主要有微處理機用來處理組織計算和產生指令。還包括那些與測量數據相連接的一些外轉設備。全站儀能夠方便進行野外地形數據采集，特別是免棱鏡測量技術解決了無法到達及難以攀登的地形數據采集，在特殊地形測繪中得到了廣泛應用[4]。

4 切實提高特殊地形測繪單位的綜合測繪水平

（1）特殊地形測繪現場的選址需要考慮測繪結果的精準度。拿高原地形的選址和測繪工作的開展舉例，由于高原地形具有海拔高、氣候惡劣等特點，在測繪過程中具有一定的危險性，所以社會對于高原地形的測繪選址還是有較多要求的。高原地形的測繪建設一般是在偏遠、地勢條件較為復雜、惡劣的地帶，這就給測繪工作帶來了極大的困擾和不便。若高原地形的測繪選址在一些地勢較為平坦開闊的地帶，就可以為測繪工作提供一個良好的工作環境，大大降低測繪的難度和復雜性。這樣測繪結果的精準度也會有保證，也不用考慮選用操作難度較大的先進測繪技術，節約測繪成本。

（2）根據實際情況選擇對口的測繪技術。水文發達的特殊地形測繪與土質構造不一般的特殊地形測繪就存在極大的差異性，所以在特殊地形測繪中的測繪測量方面也不一定會選用相同的測繪技術，應該根據實際情況來確定。像水文發達地區的現場測繪就需要更多地考慮測繪地形的復雜性，選用無人機攝影測繪技術或者遙感RS影像提取測繪技術，在數據分析方面也可以采用數字化的測繪技術?？傊?，測繪技術的選用應該是要與測繪現場的實際情況相對應的。

（3）提高測繪人員的專業素質和操作水平。在特殊地形的測繪過程中，要想獲得更精確的測量結果，就必須使用先進的測繪技術。而先進的測繪技術往往都會對測繪人員具有較高的要求，若測繪人員的綜合素質達不到相應的要求，就會使得測繪結果受到明顯的影響。因此，測繪企業要格外注重提高測繪人員的專業素質和測繪水平。在測繪過程中為了獲得精確的測繪結果，特殊地形測繪需求企業可以與專業的測繪單位合作，這類單位的測繪人員一般都是專業人員，綜合素質相對較高的。

5 結束語

我國土地資源的利用程度愈加緊張，便開始向特殊地形的開發與利用方面進行考慮，以緩解當前用地難的現狀。當前，我國在獲取土地資源利用現狀信息時的應用系統和應用軟件主要是ArcGIS10和ERDAS9.2系統以及IDRISI17.0軟件，在諸多測繪軟件以及測繪技術、土地資源利用信息軟件以及技術的應用下，我國對于特殊地形的開發與利用將指日可待，但是特殊地形的測繪作業在測繪過程中還具有相當大的測繪難度，還需要對可能會影響到測繪結果的因素進行不斷地協調，還需要測繪單位真正了解各種測繪技術，并能根據實際情況選用恰當的測繪技術，從而獲得精準的測繪結果，保證測繪的結果處理和分析更加具有客觀性和準確性，以更進一步的促進我國規劃事業的科學性和合理性。