分析测绘新技术在测绘与地理空间信息获取中的应用论文_汤伟

摘要:测绘学科发展速度相当之快,时至今日,已经进入了新的阶段---信息化测绘。现代的测绘技术是对各种地理空间信息数据进行采集,量测,处理并利用的一门学问和技术。测绘技术的发展方便了各种地理空间信息的获取。除此之外,测绘新技术在测绘与地理空间信息获取方面也提供了技术支持,使得地理空间信息获取更加自动化,并且更加准确可靠。

关键词:测绘技术发展;地理空间信息;信息获取

前言:

测绘是获取一个地理位置数据和它的属性等信息的一个重要手段。在当前科学技术迅速发展的同时,测绘学科在传统测绘阶段和数字化测绘阶段过后进入了新的学科发展阶段,信息化测绘,同时测绘技术所用的设备和仪器也相应地进行了更新换代。在进入了新发展阶段之后,测绘学科不仅仅局限于原来的功能,还进行了扩展,其应用的领域也是越来越广,也服务着与地理空间相关的各个领域的对象。地理信息数据是现代测绘技术的基础,同样也是给社会提供有效的信息服务的基础。因此,如何在提供有效信息服务的基础上,实现快速性和智能性以及实时性就成了当前测绘学科发展的方向。

新的测绘技术的发展,例如卫星定位导航技术,无人机遥感技术以及地面移动测图技术等新技术,给地理空间信息的获取带来的更方便更先进的手段。测绘技术的应用领域已经扩展到了地理空间信息获取的各个方面。现代测绘技术构建了陆海空结合的多平台测绘形态,为测绘技术推动地理空间信息的获取提供了很大的方便。

一、测绘学科发展的地理空间信息获取的新技术

1.1卫星导航技术

格洛纳斯系以及北斗卫星导航系统在技术发展的同时也得到了完善并且也为信息系统提供了服务, 传统的卫星导航GPS应用已经更新升级为多系统融合的GNSS应用。多系统与多频定位相结合缩短了定位初始化的时间,并且提高了定位的可靠性和精确性,这也是当前卫星导航定位技术发展的方向。

现阶段GNSS定位技术的发展主要集中在精密单点定位以及网络RTK技术两个方面。一方面,精密单点定位技术依赖于卫星轨道的精密性以及卫星钟差参数,而后对GPS多频收到的数据进行改正,可以实现实时定位并且比较高精度的快速定位。目前,国内外设定了多个运行卫星定位服务的系统,而且已经投入了应用。初次之外,现阶段的双差模式的网络RTK技术也比较成熟了,并且非差模式的网络RTK研究也取得了阶段成果。我国已经建立覆盖全国范围的CORS网,当前GNSS定位技术的发展地步,已经在地理空间信息获取这一环节当中发挥了相当重要的作用,并且使快速高精度的定位成为可能。GNSS定位技术应用示意图如下:

图1 GNSS定位技术示意图

1.2高分辨率测绘遥感卫星平台

高分辨率测绘遥感也是测绘新发展的技术之一。高分辨率测绘遥感卫星平台的作用是可以米为单位甚至比米还小的精度进行细致的地球观测,立体测图卫星低于米级别的高分辨率

也是日后卫星研究发展的方向[1]。由光学立体测图卫星和中立卫星以及干涉雷达卫星等多种卫星组成的测绘卫星体系,可以推动卫星协同应用,可以以一比五千亦或是一比一万甚至更大的比例进行地图测图和地图更新。覆盖范围越来越大的卫星体系,广泛的应用场景以及时间空间的高分辨率,随着高分辨率测绘遥感卫星平台的逐渐投入使用和技术不断进步和成熟,使得动态获取全球细致地理空间信息成为可能,也对很多新测绘技术的出现提供了技术支持。

在高分辨率测绘遥感卫星平台的应用前提下,通过高精度成像建模,可以建立从原始影像到测绘产品全流程并行处理系统。卫星高分辨率成像技术的发展以及立体成像技术的研究,使得卫星测绘技术成为了地理空间信息获取以及地理空间信息及时更新的主要技术手段。

1.3数码航空摄影测量技术

数码航空摄影测量具有摄影测量速度快,应用场景广泛等特点。由于大像幅航空摄影仪器的开发和使用、新成像方式---倾斜成像方式的应用、基于改进的暗原色原理航空影像的快速去雾技术的逐渐成熟应用,同时对于地面信息约束的摄影测量定位技术也得到了极大的发展,因此实现了从传统的点特征解算到高维度特征解算方法的发展。数码航空摄影技术也为获取地理信息提供了高效的处理方法[2]。

1.4 无人机航空摄像系统

无人机技术的出现,给很多领域都注入了新的活力,测绘学科则是其中的受益方之一。无人机技术的成熟,使得其有资格能够应用到航空摄影方面,因此无人机航空拍摄系统便应运而生了。同时激光雷达技术的普及,为无人机航空拍摄系统的发展注入了强大的活力。激光雷达技术一开始是由美国科学家发明的,月球表面图就是使用了这项技术最终绘制而成的。而后广泛应用于各类的测绘工具当中,与其他测绘技术结合,形成了技术更先进的测绘工具。无人机与激光雷达技术的结合,极大程度上促进了无人机测绘体系的形成。原本无人机摄影技术仅能进行平面图像的摄影,但是在与激光雷达技术结合后,使无人机对立体环境的感知与探测成为可能。通过激光雷达技术,在进行测绘和航空摄影时,可以通过无人机向地面发射激光脉冲,而后通过返回的激光波信号来精准测定高度,这样就完成了三维立体构图。激光雷达技术为无人机航空摄像系统健全了探测方式,是目前应用很广泛的一种测绘技术。目前,无人机航空摄像系统仍然是传统的航空拍摄测量的重要手段,也是因为这项技术的成熟,我国的测绘地理信息技术水平进入到的新的平台。

无人机航空拍摄系统的成熟,在升级测绘应急保障服务能力,监测国家范围内的地理信息等领域发挥了很大的作用。同时,无人机航空拍摄系统有很多优点,例如运作的效率高,使用成本较低,适用的场景广泛等,因此这项技术也是迅速在航摄领域得到广泛应用。近年来,与GPS技术结合,无人机航空拍摄系统精确记录了瞬间的摄影中心位置,通过GPS可以进行参数的联合计算,因此可以在地形复杂的区域进行无控制测图。无人机航空拍摄系统的不断发展,有效负载不断增大,并且无人机续航时间越来越长,飞行的稳定性也有了相应的提升,因此无人机航空拍摄技术可以满足大比例尺测图和高精确度三维测图等工程的需要,因此无人机航摄遥感系统也在获取地理空间信息上有着不错的性能。

结束语:

现代科学技术的发展,空间实体也逐渐数字化,无人机技术的研究以及遥感卫星体系的发展等提供了现代化的测绘手段。测绘新技术也加速了地理空间信息的获取和更新,对于何时何地何地理目标何种变化也进行了实时准确的服务更新。现代测绘新技术集合了海陆空,并且逐渐趋于平台化,体系化的技术发展,为地理位置信息的获取提供了便捷,并且服务于社会的发展。

参考文献:

[1]刘经南.GNSS 连续运行参考站网的下一代发展方向———地基地球空间信息智能传感网络[J].武汉大学学报信息科学版,2011,36(3):253-256.

[2]杨元喜.北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J].测绘学报,2010,39(1)1-6.

[3]韩权卫,孙越,龚威平.基于高分辨率遥感影像的城市建筑 目标提取研究[J].遥感信息,2011(1):73-76.

论文作者:汤伟

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月4期

论文发表时间:2020/4/23

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