陳 銀
(廣東瑾誠(chéng)城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司,廣東 廣州 510700)
伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程測(cè)量領(lǐng)域的測(cè)繪技術(shù)在進(jìn)行多次升級(jí)后,更多測(cè)繪機(jī)構(gòu)選擇多種測(cè)繪技術(shù)集成的手段,不但得出富有還原性與栩栩如生的測(cè)繪結(jié)果,還可間接體現(xiàn)測(cè)繪技術(shù)的高超與優(yōu)越,針對(duì)部分測(cè)量難度較大的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,利用現(xiàn)代化技術(shù)手段也將繪制出與現(xiàn)實(shí)景物比例相當(dāng)?shù)牡貓D,通過(guò)閱讀地圖,讓更多人了解地球經(jīng)緯的奧秘,本文將分別對(duì)測(cè)繪發(fā)展現(xiàn)狀、測(cè)繪常用技術(shù)、測(cè)繪應(yīng)用案例、測(cè)繪技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)探討。
(1)采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制?,F(xiàn)代化測(cè)繪設(shè)備可視作一臺(tái)計(jì)算機(jī),不但內(nèi)置天線通信系統(tǒng)與多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),還可根據(jù)使用者需要匹配最佳計(jì)算路徑,實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。
(2)數(shù)據(jù)加工處理?yè)碛懈邩?biāo)準(zhǔn)。當(dāng)數(shù)據(jù)加工者收集到采集數(shù)據(jù)后,制作成地圖的測(cè)繪過(guò)程同樣重要,在擁有較高地圖制作水準(zhǔn)的條件下,不但可根據(jù)需要制作不同比例尺的地圖,還可對(duì)物體的大致形狀用建模軟件勾勒仿生,在相對(duì)嚴(yán)苛的地圖制作標(biāo)準(zhǔn)下,數(shù)據(jù)質(zhì)量將有所保障。
(3)測(cè)繪設(shè)備具有科技感與代表性。就分辨率而言,可根據(jù)采集需要隨時(shí)拍攝達(dá)到4K分辨率的采集圖像,還可應(yīng)對(duì)復(fù)雜惡劣的天氣,在夜間或陰雨天氣時(shí)利用光學(xué)防抖拍攝方法,提升拍攝圖像的穩(wěn)定性,也可降低圖像返修率,確保一次性得到預(yù)期拍攝結(jié)果,也方便后期人員根據(jù)拍攝結(jié)果完成測(cè)繪。
(4)測(cè)繪團(tuán)隊(duì)線下外采人數(shù)顯著降低。早期測(cè)繪技術(shù)不發(fā)達(dá)階段,部分測(cè)繪結(jié)果需要地圖制作人員通過(guò)手工形式勾勒臨摹,測(cè)繪質(zhì)量可想而知,未來(lái)在機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能算法逐漸完善的環(huán)境下,還可實(shí)現(xiàn)采集結(jié)果的自動(dòng)化處理,降低人工作業(yè)成本。
(5)科學(xué)利用測(cè)繪技術(shù)達(dá)到預(yù)期測(cè)繪目的。為提升測(cè)繪精度與用戶體驗(yàn),測(cè)繪人員針對(duì)衛(wèi)星定位常見(jiàn)死角區(qū)域(如寫(xiě)字樓內(nèi)、隧道、高架橋下等)進(jìn)行了定位優(yōu)化,以至于搜索到更多有效星數(shù),為測(cè)繪者提供更多便利。
(1)全球衛(wèi)星定位技術(shù)。該技術(shù)在全球范圍內(nèi)普及,不分國(guó)界、不分地區(qū)都可以享受到全球衛(wèi)星定位技術(shù)帶來(lái)的便利,在使用移動(dòng)設(shè)備時(shí),設(shè)備發(fā)出的請(qǐng)求定位請(qǐng)求即通過(guò)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),在信號(hào)基站基礎(chǔ)上,讓用戶位置得以進(jìn)一步精確[1]。
(2)遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在衛(wèi)星航拍領(lǐng)域多有應(yīng)用,利用物理學(xué)相關(guān)知識(shí)原理,可為用戶提供具有高精度定位的高清圖像,基于圖像處理技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù),可作為全球衛(wèi)星定位技術(shù)的補(bǔ)充技術(shù),并可結(jié)合上述技術(shù)利用圖像庫(kù)實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)同步更新[2]。
(3)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)。對(duì)待測(cè)繪內(nèi)容使用數(shù)字化測(cè)量技術(shù),將通過(guò)建立空間直角坐標(biāo)系方式,讓圖形頂點(diǎn)擁有對(duì)應(yīng)坐標(biāo),對(duì)不規(guī)則圖形使用幾何失聯(lián)圖形變換形式,進(jìn)行對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算與關(guān)鍵地理信息的測(cè)量,數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)不但在便攜式測(cè)繪儀器上有所應(yīng)用,還可間接實(shí)現(xiàn)采集與測(cè)繪的同步化,方便用戶實(shí)時(shí)利用軟件完成數(shù)據(jù)加工,在處理數(shù)據(jù)效率上有所保證。
(4)地理信息系統(tǒng)技術(shù)。地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)息息相關(guān),不但現(xiàn)實(shí)社會(huì)維度下的真實(shí)發(fā)生場(chǎng)景會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)被有效記錄,還可讓生成的數(shù)字地圖具有良好可讀性,若發(fā)現(xiàn)測(cè)繪問(wèn)題時(shí)還可實(shí)時(shí)調(diào)用以往拍攝圖像結(jié)果,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)增補(bǔ),進(jìn)而成為被用戶廣泛信任的技術(shù)[3]。
(5)數(shù)字化地圖數(shù)據(jù)處理技術(shù)。對(duì)數(shù)字化采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理,不但讓測(cè)繪結(jié)果與測(cè)繪過(guò)程具有協(xié)調(diào)特點(diǎn),還可根據(jù)成型的信息系統(tǒng)需要,對(duì)地圖數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高層次加工,深度挖掘地圖可提供的差異化功能,使用數(shù)字化方式讓地圖與現(xiàn)實(shí)社會(huì)的映射緊密,也可讓內(nèi)業(yè)處理的數(shù)據(jù)擁有較高質(zhì)量,用集成自動(dòng)化的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,并可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)比例尺與矢量圖的縮小與放大。
(6)無(wú)人機(jī)傾斜攝影定位技術(shù)。無(wú)人機(jī)作為可自由移動(dòng)的便攜式電子設(shè)備,自問(wèn)世以來(lái)便受到攝影愛(ài)好者與測(cè)繪從業(yè)者的喜愛(ài),無(wú)人機(jī)具有小巧便捷與功能完備特點(diǎn),傾斜攝影技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相比,可通過(guò)自動(dòng)化控制原理實(shí)現(xiàn)測(cè)繪結(jié)果高清傳輸,在無(wú)人機(jī)內(nèi)即可匹配最佳坐標(biāo),并根據(jù)拍攝影像匹配對(duì)應(yīng)特點(diǎn)的景物,對(duì)某些不規(guī)則景物而言也將讓測(cè)繪結(jié)果真實(shí)性得以提升。
(1)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息的實(shí)時(shí)同步更新。基礎(chǔ)地理信息對(duì)工程測(cè)量測(cè)繪領(lǐng)域尤為重要,對(duì)工程基本地理信息的測(cè)繪,不但有利于畫(huà)出符合工程施工實(shí)情的圖紙,還可對(duì)關(guān)鍵因素清晰標(biāo)注,在相關(guān)地區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,導(dǎo)致相關(guān)景物不可逆性受損后,還可根據(jù)最新測(cè)繪結(jié)果制作最新地圖,充分體現(xiàn)時(shí)效性的同時(shí),也讓地理信息做到了實(shí)時(shí)同步更新,后續(xù)也可通過(guò)地理信息銷(xiāo)售與數(shù)據(jù)授權(quán)方式,讓更多用戶發(fā)現(xiàn)身邊地理信息的變化并上報(bào),降低不必要的信息采集成本。
(2)實(shí)現(xiàn)不規(guī)則圖形的準(zhǔn)確定位繪圖。以不規(guī)則丘陵地形為例,在一般測(cè)繪條件下,難以對(duì)各頂點(diǎn)坐標(biāo)規(guī)劃,并建立空間直角坐標(biāo)系,也將間接加劇測(cè)繪難度,在相關(guān)測(cè)繪技術(shù)手段不斷完善升級(jí)的背景下,對(duì)不規(guī)則圖形的矢量圖建立測(cè)繪原則得以更新,不規(guī)則圖形的定位難題將得到有效解決,進(jìn)而將可測(cè)繪內(nèi)容維度得以延伸。
(3)利用無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)拍攝指定區(qū)域內(nèi)圖像。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的大面積應(yīng)用,讓測(cè)繪無(wú)人化的愿景初步實(shí)現(xiàn),無(wú)人機(jī)不但可以拍攝到符合使用者預(yù)期心理需求與分辨率的測(cè)繪物圖像,還可在遵守當(dāng)?shù)仫w行管控措施的前提下,自主劃定飛行路線,并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)方式找出最佳飛行路徑,有效提升測(cè)繪效率的同時(shí),也將讓無(wú)人機(jī)成為獲取高質(zhì)量測(cè)繪結(jié)果的得力助手,被更多人得以信賴。
(4)地理信息處理軟件可實(shí)現(xiàn)采集信息庫(kù)的調(diào)用。地理信息處理軟件在修改已有數(shù)據(jù)時(shí),往往需根據(jù)對(duì)應(yīng)測(cè)繪結(jié)果修改,為此對(duì)同一坐標(biāo)點(diǎn)圖像的變更是信息修改的一大有效依據(jù),建立地理信息資源庫(kù)也將讓數(shù)據(jù)具有共享特點(diǎn),在擁有數(shù)據(jù)查閱權(quán)限后,可通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)取資源庫(kù)內(nèi)容方式,完成測(cè)繪者預(yù)期功能,建立功能完善的信息資源庫(kù),不但利于掌握富有時(shí)效性的地理信息,還將讓地理信息服務(wù)得以拓展,進(jìn)而打造全行業(yè)通用、對(duì)社會(huì)有益的地理信息系統(tǒng)。
(5)根據(jù)使用需要提升測(cè)量精度。使用現(xiàn)代化測(cè)繪設(shè)備實(shí)現(xiàn)測(cè)繪功能時(shí),可根據(jù)給定的比例尺完成對(duì)應(yīng)測(cè)繪需求,選取最佳測(cè)繪精度也將獲得與預(yù)期測(cè)繪目標(biāo)最為接近的結(jié)果,根據(jù)地圖制作基本規(guī)則,嚴(yán)格遵從地理信息事實(shí),為呈現(xiàn)出更高質(zhì)量、更有現(xiàn)實(shí)意義的測(cè)繪結(jié)果而選取最佳測(cè)量精度,也可通過(guò)提升操作人員對(duì)設(shè)備的操作能力與圖像處理能力方法,讓更清晰、更準(zhǔn)確地測(cè)量結(jié)果呈現(xiàn)。
(1)逐漸實(shí)現(xiàn)水下地理信息的精準(zhǔn)測(cè)繪?,F(xiàn)階段陸地地理信息的測(cè)繪已基本做到全球范圍內(nèi)無(wú)死角,上至8848米的珠峰,下至死海附近都可接收到全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號(hào),也因工程大多通過(guò)陸地測(cè)繪形式即可得出準(zhǔn)確結(jié)果,為此現(xiàn)階段暫未對(duì)水下地理信息的測(cè)繪方案有明確規(guī)劃,在陸地資源部足以滿足社會(huì)發(fā)展需求的現(xiàn)狀下,適當(dāng)利用海洋資源,滿足人們對(duì)海洋世界的獵奇了解心理,在保證測(cè)繪質(zhì)量前提下出現(xiàn)支持更高防水等級(jí)的水下測(cè)繪設(shè)備,也可能在不遠(yuǎn)的未來(lái)成為現(xiàn)實(shí)。
(2)測(cè)繪門(mén)檻將有所降低,地理信息發(fā)生變更時(shí)實(shí)時(shí)上傳。測(cè)繪門(mén)檻的降低具有兩面性,好處在于從業(yè)門(mén)檻有所降低,人人都是地圖的制作者,壞處則將讓行業(yè)變得良莠不齊,部分職業(yè)能力低下的用戶或許會(huì)影響測(cè)繪結(jié)果,測(cè)繪地圖最基本特性—真實(shí)性將得不到保障,未來(lái)將地理信息實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并上傳得以實(shí)現(xiàn)的前提下,需重新審視從業(yè)門(mén)檻與測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
(3)測(cè)繪設(shè)備進(jìn)一步普及升級(jí),測(cè)繪難度有所下降。測(cè)繪設(shè)備從最早的人工測(cè)繪儀發(fā)展至今天的衛(wèi)星遙感設(shè)備與無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪設(shè)備,在技術(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新的同時(shí),從事外業(yè)工作的測(cè)繪人員數(shù)量顯著降低,更多自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理手段也代替了部分內(nèi)業(yè)人員的工作,獲取高質(zhì)量的測(cè)繪結(jié)果難度也有所下降,這也在提醒相關(guān)從業(yè)人員,需具備一定學(xué)習(xí)能力,以適應(yīng)測(cè)繪行業(yè)發(fā)展與技術(shù)變革,永遠(yuǎn)以學(xué)習(xí)者的心態(tài)面對(duì)行業(yè)。
(4)測(cè)繪儀器內(nèi)部系統(tǒng)擁有人工智能算法,對(duì)不規(guī)則物體智能匹配最佳坐標(biāo)。測(cè)繪設(shè)備的不斷革新不但讓以往機(jī)器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)繪功能的夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),未來(lái)軟件算法系統(tǒng)也將伴隨硬件的不斷升級(jí),利用人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)知識(shí)原理實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜功能,在相關(guān)行業(yè)科學(xué)家的不斷努力下,測(cè)繪行業(yè)熱度將明顯提升,對(duì)電子設(shè)備愛(ài)好者的數(shù)量攀升也將支撐行業(yè)發(fā)展,讓更多難以拾取坐標(biāo)的物體擁有證明自己身份的地理坐標(biāo),并被清晰測(cè)繪。
(5)將測(cè)繪應(yīng)用到地質(zhì)勘探領(lǐng)域,引入地下坐標(biāo)。工程作為名詞,涉及行業(yè)范圍極廣,從高校開(kāi)設(shè)以工程為名的專業(yè)數(shù)量即可看出,測(cè)繪工程與地理信息系統(tǒng)與工程測(cè)繪領(lǐng)域技術(shù)息息相關(guān),在地大物博的國(guó)土面積內(nèi)還擁有無(wú)數(shù)可挖掘的地質(zhì)資源,開(kāi)發(fā)相關(guān)資源時(shí)也需通過(guò)參考相關(guān)地理信息,真正實(shí)現(xiàn)價(jià)值的轉(zhuǎn)換,讓優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)于居民,使用物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)支持地下測(cè)繪的儀器設(shè)備,對(duì)海拔為負(fù)數(shù)的地區(qū),建立同樣適用的矢量坐標(biāo)系,并提升定位系統(tǒng)在地下的信號(hào)覆蓋能力與設(shè)備信號(hào)接收能力,讓富有時(shí)代感與科技感的設(shè)備被工程技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
未來(lái)工程測(cè)繪測(cè)量技術(shù)將擁有較好行業(yè)發(fā)展前景,在相對(duì)有效的地形圖參考下,工程施工難度將顯著降低,同時(shí)施工質(zhì)量會(huì)有所保證,還可根據(jù)實(shí)際測(cè)繪使用需要選取最佳方案,達(dá)到預(yù)期測(cè)繪效果。