導(dǎo)讀:隨著現(xiàn)代測繪新技術(shù)的出現(xiàn)。當(dāng)前測繪產(chǎn)業(yè)以“3S”技術(shù)為特征。論文格式,淺析測繪新技術(shù)(3S)的發(fā)展及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:測繪新技術(shù),
隨著現(xiàn)代測繪新技術(shù)的出現(xiàn),無論在學(xué)科理論,或在技術(shù)體系,以及應(yīng)用范圍上都取得了重大的發(fā)展,甚至可以說是重大的變革,從而也將徹底地改變傳統(tǒng)測繪的方式。當(dāng)前測繪產(chǎn)業(yè)以“3S”技術(shù)為特征,現(xiàn)代測繪技術(shù)已經(jīng)成為人類研究地球及自然環(huán)境,解釋一些自然現(xiàn)象,解決人類社會可持續(xù)發(fā)展等重大問題的重要工具。工程測量技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域主要包括:農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通 、城市建設(shè)等行業(yè),隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合 、測量儀器的數(shù)字化和智能化,使得數(shù)字化測繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,3S以及數(shù)字化測繪和地面測量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動化、實時化和數(shù)字化,測量新技術(shù)的服務(wù)范圍也進(jìn)一步擴(kuò)寬,才能更好的為社會服務(wù)。
一、現(xiàn)代測繪新技術(shù)(3S)的發(fā)展概況
。ㄒ唬┤蚨ㄎ幌到y(tǒng)技術(shù)(GPS)的發(fā)展
GPS是美國從上世紀(jì)七十年代開始研制,于九十中期年全面建成的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時和測距,具有在三維空間范圍內(nèi)進(jìn)行全方位實時導(dǎo)航與定位。隨著精度從最初的百米范圍內(nèi)提高到1米以內(nèi),現(xiàn)在的GPS已經(jīng)民用化。隨著GPS系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新改進(jìn),硬、軟件的不斷完善,GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地擴(kuò)寬,目前,各種體積小、精度高類型的GPS問世,更加方便的用于野外測量。GPS技術(shù)作為測繪發(fā)展更新的新技術(shù),已經(jīng)成為大地測量的先進(jìn)技術(shù)手段,也是最具潛力的全能型技術(shù)。GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比,除具有對測站選擇更靈活、更適應(yīng)不利條件、全天候連續(xù)作業(yè)外。還具有比任何地面常規(guī)技術(shù)供數(shù)量更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息。
(二)遙感技術(shù)(RS)的發(fā)展
遙感技術(shù)包括:衛(wèi)星遙感和航空遙感,其中航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實際中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感影像測圖也取得較好的效果,運用遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測繪工作已廣泛的應(yīng)用。航空遙感最先在軍事上應(yīng)用,1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來,很多國家都相繼發(fā)射了眾多對地觀測衛(wèi)星。遙感信息獲取技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴(kuò)展到時空維;從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。
。ㄈ〨IS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)起源于上世紀(jì)六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系統(tǒng)(GIS)作為多個學(xué)科、多種技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物,GIS的提出到現(xiàn)在不到50年的時間。特別是在與民生和經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的行業(yè),如商業(yè)、城市規(guī)劃、物流、交通、人口普查、疾病分析等領(lǐng)域,GIS技術(shù)的運用更是得到空前的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)作為對空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計算機技術(shù)系統(tǒng),其發(fā)展和應(yīng)用對測繪科學(xué)的發(fā)展意義重大,是測繪新技術(shù)的重大發(fā)展和跨越。當(dāng)前GIS深入到了各行各業(yè)乃至千家萬戶,成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。
二、測繪新技術(shù)(3S)在工程測量、林業(yè)、水利,高新農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用
。ㄒ唬┰诠こ谭矫
在工程項目中,可以運用GPS準(zhǔn)確的定位,以便準(zhǔn)確的找到工程項目的位置,例如地形復(fù)雜或山區(qū)的土地開發(fā)整理項目的準(zhǔn)確定位控制點,礦區(qū)的范圍的界定等。利用遙感技術(shù)(RS)在礦山測量中應(yīng)用遙感資料,可獲取礦區(qū)實時、動態(tài)、綜合的信息源,對礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。利用GIS建立數(shù)據(jù)管理庫,對項目進(jìn)庫后綜合管理,以GIS為平臺,以3S測量技術(shù)為數(shù)據(jù)獲取的途徑,可以建立集數(shù)據(jù)采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動化、智能化的技術(shù)系統(tǒng),作為工程測量可持續(xù)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。
。ǘ┰诹謽I(yè)方面
3S技術(shù)主要在林業(yè)方面有三大應(yīng)用:森林資源調(diào)查;森林資源動態(tài)監(jiān)測;森林資源災(zāi)害監(jiān)測利用遙感技術(shù)(RS)對林地資源的分布、生長狀況及其變化進(jìn)行調(diào)查和估測分析。利用遙感技術(shù)多層次、多時相的動態(tài)監(jiān)測功能獲得及時可靠的數(shù)據(jù),通過GIS技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實時更新,并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,可得到林地的動態(tài)變化情況。
。ㄈ┰谒矫
“3S”技術(shù)可以及時有效的防洪減災(zāi),可用于災(zāi)前預(yù)測、災(zāi)中監(jiān)測和災(zāi)后評估;“3S”技術(shù)防治水土流失調(diào)查預(yù)測和水土保持規(guī)劃,可運用“3S”技術(shù)可以監(jiān)測水蝕、風(fēng)蝕等多種類型的土壤侵蝕區(qū)的侵蝕面積、數(shù)量和強度發(fā)展的動態(tài)變化?梢詫λY源實時動態(tài)監(jiān)測和科學(xué)管理,水資源實時動態(tài)監(jiān)測在水利信息化中非常重要,因為只有掌握瞬時變化的供水和需水等有關(guān)信息,才能科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行水資源的配置及調(diào)度;“3S”技術(shù)在水利工程的勘察設(shè)計中得到了充分運用。“3S”技術(shù)在水利工程的維護(hù)管理中也能發(fā)揮重要作用,如南水北調(diào)的選線,在DEM的基礎(chǔ)上,進(jìn)行地質(zhì)情況分析,并結(jié)合GIS中的有關(guān)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)合理的選線分析。在水利工程規(guī)劃設(shè)計中也廣泛運用“3S”技術(shù)。如在水庫的規(guī)劃設(shè)計中,利用GIS建立的庫區(qū)DEM,可以直觀、快速、準(zhǔn)確地計算出各種庫容和淹沒面積及開挖土石方量;結(jié)合其他GIS專題數(shù)據(jù)可以進(jìn)行大型水庫淹沒區(qū)實物量、灌溉區(qū)有效灌溉面積和水庫淤積量的估算。
。ㄋ模┰诟咝罗r(nóng)業(yè)中
運用GPS技術(shù)對高新農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行空間定位; RS影像技術(shù)可獲取區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長環(huán)境、生長狀況和空間變化的影像信息,便于區(qū)內(nèi)狀況的分析; GIS技術(shù)可以建立農(nóng)田土地管理、自然條件、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫;對作物生長苗情、的發(fā)生發(fā)展趨勢進(jìn)行分析模擬,為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件、資源有效利用狀況、作物產(chǎn)量的時空差異性和實施調(diào)控提供處方信息。3S技術(shù)它能夠收集土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物的生長情況、農(nóng)作物的災(zāi)情分布、土壤肥力等多種信息,將信息技術(shù)與農(nóng)藝、農(nóng)機有機地結(jié)合起來,最大限度地優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)資源與生產(chǎn)要素的合理分配,獲取高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益,同時又能有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然資源,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、測繪新技術(shù)(3S)的集成應(yīng)用
測繪新技術(shù)3S集成應(yīng)用,取長補短是自然的發(fā)展趨勢,三者之間的相互作用形成了"一個大腦,兩只眼睛"的框架,即和向提供或更新區(qū)域信息以及空間定位,進(jìn)行空間分析,以從提供的大量數(shù)據(jù)中提取有用信息,并進(jìn)行綜合集成,使之成為科學(xué)決策的依據(jù)。實際應(yīng)用中,較為多見的是兩兩之間的結(jié)合,常見的兩兩結(jié)合有以下幾種方式:
RS與GIS集成:遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要信息來源,GIS則可作為遙感圖像解譯的強有力的輔助工具。GIS作為圖像處理工具,可以進(jìn)行幾何糾正和輻射糾正,圖像分類和感興趣區(qū)域的選取;遙感數(shù)據(jù)作為GIS的重要信息來源,可以進(jìn)行線和其他地物要素的提取,DEM數(shù)據(jù)的生成,以及土地利用變化和地圖更新。
GIS與GPS集成:定位、測量、監(jiān)控導(dǎo)航。
GPS+RS集成:幾何校正、訓(xùn)練區(qū)選擇以及分類驗證,提供定位遙感信息查詢。
GPS+GIS集成:定點查詢專題信息,提供或更新空間點位。
GIS+RS集成:幾何配準(zhǔn)、輔助分類等,提供和更新區(qū)域信息。
四、結(jié)語
隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的提高, GPS、RS技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用, GIS技術(shù)的不斷成熟, 現(xiàn)代工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開展數(shù)字化3S測繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測繪行業(yè)立足者提升自身競爭實力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任務(wù)。