淺談工程測量信息化測繪技術(shù)實(shí)現與展望

        一、信息化測繪技術(shù)體系
　　從技術(shù)角度上，信息化測繪技術(shù)是現代測繪科學(xué)技術(shù)經(jīng)多學(xué)科交叉、融合后發(fā)展形成的，它依托數字化測繪體系，實(shí)現地理空間信息的快速獲取和更新、智能化處理和一體化管理、網(wǎng)絡(luò )化生產(chǎn)與分發(fā)服務(wù)，實(shí)現地理空間信息資源的融合、增值服務(wù)，使測繪信息與技術(shù)產(chǎn)品社會(huì )化，為社會(huì )提供多尺度、多形式的服務(wù)，是“后數字化測繪技術(shù)”時(shí)期的發(fā)展走向。信息化測繪技術(shù)主要包括全球衛星定位導航技術(shù)(GNSS)、衛星重力探測技術(shù)(SG)、衛星測高(SA)、航空航天遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統技術(shù)(GIS)、信息高速公路和計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、虛擬現實(shí)技術(shù)等。隨著(zhù)計算機技術(shù)、通信技術(shù)、航天遙感、衛星導航定位等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展人類(lèi)已經(jīng)能夠實(shí)現自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)地回答何時(shí)(when)、何地(where)、何目標(whatobject)、發(fā)生了何種變化(whatchange)，并且把這些時(shí)空信息(即4W)隨時(shí)隨地提供給每一個(gè)人，服務(wù)于每一件事，傳達到每一個(gè)有需求的地方(4A服務(wù)———anyone、any-thing、anytime and an－ywhere)。面對以TB級計的海量地理信息數據和各行各業(yè)的迫切需求，使我們面臨著(zhù)“數據又多又少”的矛盾局面:一方面數據多得無(wú)法處理;另一方面用戶(hù)需要的數據又找不到，無(wú)法快速而及時(shí)地回答用戶(hù)問(wèn)題。因此，對地理空間信息加工與處理提出了自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)化的要求，這恰恰體現了對數字化的提升，也符合復雜巨系統的格局。
         隨著(zhù)全球信息網(wǎng)格(GIG)概念的提出，人們將要面臨在下一代3G(great global grid)互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行網(wǎng)格計算，即不僅可以查詢(xún)和檢索GIS時(shí)空數據，而且還要能利用網(wǎng)絡(luò )上的計算資源進(jìn)行網(wǎng)格計算。在網(wǎng)格計算環(huán)境下，目前的GIS數據面臨著(zhù)空間數據的基準、空間數據的時(shí)態(tài)、語(yǔ)義描述以及數據存貯格式不一致的4大障礙。因此，建立全球統一的空間信息網(wǎng)格對實(shí)現網(wǎng)格計算勢在必行。為此，我們提出了從用戶(hù)需求出發(fā)的空間信息多級網(wǎng)格(SIMG)的概念，用帶地學(xué)編碼的粗細網(wǎng)格來(lái)統一存貯時(shí)空數據。其基本的思想是在地理坐標框架下，根據自然社會(huì )發(fā)展的不平衡特征將全球分成粗細不等的格網(wǎng)，格網(wǎng)中心點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標和全球地心坐標系坐標作為參照標準，存貯各個(gè)格網(wǎng)內的地物及其屬性特征，這種存貯方法特別適合于國家社會(huì )經(jīng)濟數據空間統計與分析。如果能解決空間信息多級網(wǎng)格與現有不同比例尺空間數據庫的相互轉換，GIS的應用理論將會(huì )上一個(gè)新的臺階，空間數據挖掘也可望得到更好的應用，使空間分析和輔助決策支持上一個(gè)新臺階，同時(shí)也對信息化測繪體系提出了明晰的目標和方向。人類(lèi)的社會(huì )活動(dòng)和自然界的發(fā)展變化都是在時(shí)空框架下進(jìn)行的，地球空間信息是它們的載體和數學(xué)基礎。在信息時(shí)代由于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展加上計算機終端的便攜化，使時(shí)空信息服務(wù)的大眾化代表了當前和未來(lái)的時(shí)代特征，也是空間信息行業(yè)能否產(chǎn)業(yè)化運轉的關(guān)鍵。
由此，信息化測繪體系的建設必須依托于公共服務(wù)、公共產(chǎn)品、公共平臺等。
　　三、信息化測繪的任務(wù)與特征
　　信息化測繪是當前測繪事業(yè)發(fā)展的方向。信息化測繪體系是地理空間信息獲取、處理和服務(wù)等測繪業(yè)務(wù)流程信息化的具體體現，主要包括現代化的測繪基準體系、基礎地理信息資源體系和地理空間信息的實(shí)時(shí)化獲取體系、自動(dòng)化處理體系、網(wǎng)絡(luò )化服務(wù)體系等。充分利用現代高新技術(shù)，加快建設信息化測繪體系，大力推進(jìn)測繪信息化進(jìn)程，是測繪事業(yè)適應國家信息化建設的緊迫任務(wù)和重要內容，也是實(shí)現測繪事業(yè)又好又快發(fā)展的基本要求和必要途徑。信息化測繪體系建設應該包括兩大目標:一是要著(zhù)力發(fā)展先進(jìn)的測繪技術(shù)方法，建設現代化的測繪基礎設施;二是要著(zhù)力提升測繪的保障服務(wù)能力。這兩個(gè)目標密切相關(guān)。前一個(gè)目標是后一個(gè)目標的基礎和前提，是實(shí)現后一個(gè)目標的手段和條件;而后一個(gè)目標則是前一個(gè)目標的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，是建設信息化測繪體系的終極目標。因此，信息化測繪體系建設的核心是切實(shí)提升測繪的保障服務(wù)能力。當然，要提升測繪的保障服務(wù)能力，必須大力發(fā)展測繪技術(shù)手段，建立健全相應的政策法規和技術(shù)標準。從提升測繪保障服務(wù)能力的角度上看，信息化測繪應該具有以下特征:1.測繪保障服務(wù)的層次有顯著(zhù)提高。在強化測繪的“支撐”作用的同時(shí)，大力發(fā)展測繪的“提升”作用。
　　2.測繪保障服務(wù)的模式有顯著(zhù)變化。測繪應該從被動(dòng)服務(wù)、普遍服務(wù)轉變?yōu)橹鲃?dòng)服務(wù)、按需服務(wù)。這不僅包括測繪服務(wù)和成果的提供模式，也包括測繪成果的應用模式和后續服務(wù)模式等。
　　3.測繪保障服務(wù)的質(zhì)量有顯著(zhù)改善。測繪產(chǎn)品及服務(wù)不僅要優(yōu)質(zhì)化，更要增值化。測繪成果的內容、形式和質(zhì)量應適應應用的需求，特別是成果的現勢性應得到明顯改觀(guān)。
　　4.測繪保障服務(wù)的效果有顯著(zhù)增強。測繪保障服務(wù)要適宜、及時(shí)和有效，并應以其為其它業(yè)務(wù)的成功而提供的支持程度作為衡量保障服務(wù)效果的基本標準。
　　五、信息化測繪的若干關(guān)鍵技術(shù)
　�。ㄒ唬┏鞘械乩硇畔⒐蚕順藴�。由于標準化工作未得到重視的危害有滯后性，往往被忽視，而一旦發(fā)現失誤再去彌補，代價(jià)很大，有些工程需要重來(lái)。因此，信息測繪體系建設應十分重視標準先行。城市地理信息共享標準涉及地理模型、數據獲取、組織管理、共享服務(wù)等方面。主要包括:地理基礎框架與地理信息分類(lèi)標準、數據質(zhì)量標準和分發(fā)服務(wù)標準等。
　�。ǘ�）現代化城市測繪基準體系�，F代測繪基準體系主要包括:GNSS虛擬參考站技術(shù)、坐標系轉換技術(shù)、厘米級大地水準面精化技術(shù)、分米級交通導航技術(shù)等。該技術(shù)不僅可逐步取代傳統的城市測量控制系統，還可以提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的空位置服務(wù)，將帶來(lái)城市測量的歷史性進(jìn)步。
　�。ㄈ�）智能化移動(dòng)測量技術(shù)。移動(dòng)測量技術(shù)是多傳感器集成技術(shù)、空間同步技術(shù)、自動(dòng)提取技術(shù)、移動(dòng)信息實(shí)時(shí)傳輸等技術(shù)的總稱(chēng)。目前典型的產(chǎn)品有:基于PDA的野外全息數據采集技術(shù);基于可量測實(shí)景影像(DMI)信息提取技術(shù)。該技術(shù)特別適合專(zhuān)題熱點(diǎn)數據采集，有利于實(shí)現地理信息服務(wù)的大眾化、社會(huì )化、靈性化與實(shí)時(shí)化。
　�。ㄋ模�無(wú)人飛行器航空攝影測量技術(shù)。無(wú)人飛行器航空攝影測量技術(shù)主要包括:長(cháng)航時(shí)無(wú)人飛行器技術(shù)、傳感器姿態(tài)控制技術(shù)、平流層平臺攝影測量技術(shù)與應用、航空攝影二維及三維信息的提取技術(shù)等。此項技術(shù)的應用將改變傳統的攝影測量作業(yè)方式，大大縮短成圖周期、降低測繪成本、提高測繪生產(chǎn)與成果更新的效率，并可為三維仿真提供高分辨率紋理數據。
　�。ㄎ澹┑乩硇畔�動(dòng)態(tài)更新技術(shù)。地理信息動(dòng)態(tài)更新技術(shù)主要包括:基于遙感信息的地物要素變化的發(fā)現與測定技術(shù)、級聯(lián)更新技術(shù)、基于時(shí)態(tài)的增量更新與歷史數據保存技術(shù)等。通過(guò)此類(lèi)技術(shù)的應用，我國城市測繪部門(mén)將從根本上改變目前地理信息現勢性不強、更新緩慢、更新勞動(dòng)強度大等狀況。
　　六、結語(yǔ)
　　信息化測繪是數字化測繪的延伸和發(fā)展，是信息社會(huì )測繪生產(chǎn)力發(fā)展的必然要求。在信息化條件下，空間數據生產(chǎn)的勞動(dòng)強度極大降低，技術(shù)含量極大提高，應用前景更加廣闊。歷史將有力證明:建設城市信息化測繪體系是工程測量行業(yè)實(shí)現可持續發(fā)展的必由之路，殷切期待工程測量行業(yè)在信息化的浪潮中更加繁榮昌盛。

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