浅议工程测量信息化测绘技术实现与展望

一、信息化测绘技术体系

从技术角度上，信息化测绘技术是现代测绘科学技术经多学科交叉、融合后发展形成的，它依托数字化测绘体系，实现地理空间信息的快速获取和更新、智能化处理和一体化管理、网络化生产与分发服务，实现地理空间信息资源的融合、增值服务，使测绘信息与技术产品社会化，为社会提供多尺度、多形式的服务，是“后数字化测绘技术”时期的发展走向。信息化测绘技术主要包括全球卫星定位导航技术(GNSS)、卫星重力探测技术(SG)、卫星测高(SA)、航空航天遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)、信息高速公路和计算机网络技术、虚拟现实技术等。随着计算机技术、通信技术、航天遥感、卫星导航定位等科学技术的发展人类已经能够实现自动化、智能化和实时地回答何时(when)、何地(where)、何目标(whatobject)、发生了何种变化(whatchange)，并且把这些时空信息(即4W)随时随地提供给每一个人，服务于每一件事，传达到每一个有需求的地方(4A服务———anyone、any-thing、anytime and an－ywhere)。面对以TB级计的海量地理信息数据和各行各业的迫切需求，使我们面临着“数据又多又少”的矛盾局面:一方面数据多得无法处理;另一方面用户需要的数据又找不到，无法快速而及时地回答用户问题。因此，对地理空间信息加工与处理提出了自动化、智能化和实时化的要求，这恰恰体现了对数字化的提升，也符合复杂巨系统的格局。

随着全球信息网格(GIG)概念的提出，人们将要面临在下一代3G(great global grid)互联网上进行网格计算，即不仅可以查询和检索GIS时空数据，而且还要能利用网络上的计算资源进行网格计算。在网格计算环境下，目前的GIS数据面临着空间数据的基准、空间数据的时态、语义描述以及数据存贮格式不一致的4大障碍。因此，建立全球统一的空间信息网格对实现网格计算势在必行。为此，我们提出了从用户需求出发的空间信息多级网格(SIMG)的概念，用带地学编码的粗细网格来统一存贮时空数据。其基本的思想是在地理坐标框架下，根据自然社会发展的不平衡特征将全球分成粗细不等的格网，格网中心点的经纬度坐标和全球地心坐标系坐标作为参照标准，存贮各个格网内的地物及其属性特征，这种存贮方法特别适合于国家社会经济数据空间统计与分析。如果能解决空间信息多级网格与现有不同比例尺空间数据库的相互转换，GIS的应用理论将会上一个新的台阶，空间数据挖掘也可望得到更好的应用，使空间分析和辅助决策支持上一个新台阶，同时也对信息化测绘体系提出了明晰的目标和方向。人类的社会活动和自然界的发展变化都是在时空框架下进行的，地球空间信息是它们的载体和数学基础。在信息时代由于互联网和移动通讯网络的发展加上计算机终端的便携化，使时空信息服务的大众化代表了当前和未来的时代特征，也是空间信息行业能否产业化运转的关键。

由此，信息化测绘体系的建设必须依托于公共服务、公共产品、公共平台等。

三、信息化测绘的任务与特征

信息化测绘是当前测绘事业发展的方向。信息化测绘体系是地理空间信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现，主要包括现代化的测绘基准体系、基础地理信息资源体系和地理空间信息的实时化获取体系、自动化处理体系、网络化服务体系等。充分利用现代高新技术，加快建设信息化测绘体系，大力推进测绘信息化进程，是测绘事业适应国家信息化建设的紧迫任务和重要内容，也是实现测绘事业又好又快发展的基本要求和必要途径。信息化测绘体系建设应该包括两大目标:一是要着力发展先进的测绘技术方法，建设现代化的测绘基础设施;二是要着力提升测绘的保障服务能力。这两个目标密切相关。前一个目标是后一个目标的基础和前提，是实现后一个目标的手段和条件;而后一个目标则是前一个目标的出发点和落脚点，是建设信息化测绘体系的终极目标。因此，信息化测绘体系建设的核心是切实提升测绘的保障服务能力。当然，要提升测绘的保障服务能力，必须大力发展测绘技术手段，建立健全相应的政策法规和技术标准。从提升测绘保障服务能力的角度上看，信息化测绘应该具有以下特征: 1.测绘保障服务的层次有显著提高。在强化测绘的“支撑”作用的同时，大力发展测绘的“提升”作用。

2.测绘保障服务的模式有显著变化。测绘应该从被动服务、普遍服务转变为主动服务、按需服务。这不仅包括测绘服务和成果的提供模式，也包括测绘成果的应用模式和后续服务模式等。

3.测绘保障服务的质量有显著改善。测绘产品及服务不仅要优质化，更要增值化。测绘成果的内容、形式和质量应适应应用的需求，特别是成果的现势性应得到明显改观。

4.测绘保障服务的效果有显著增强。测绘保障服务要适宜、及时和有效，并应以其为其它业务的成功而提供的支持程度作为衡量保障服务效果的基本标准。

五、信息化测绘的若干关键技术

（一）城市地理信息共享标准。由于标准化工作未得到重视的危害有滞后性，往往被忽视，而一旦发现失误再去弥补，代价很大，有些工程需要重来。因此，信息测绘体系建设应十分重视标准先行。城市地理信息共享标准涉及地理模型、数据获取、组织管理、共享服务等方面。主要包括:地理基础框架与地理信息分类标准、数据质量标准和分发服务标准等。

（二）现代化城市测绘基准体系。现代测绘基准体系主要包括:GNSS虚拟参考站技术、坐标系转换技术、厘米级大地水准面精化技术、分米级交通导航技术等。该技术不仅可逐步取代传统的城市测量控制系统，还可以提供实时动态的空位置服务，将带来城市测量的历史性进步。

（三）智能化移动测量技术。移动测量技术是多传感器集成技术、空间同步技术、自动提取技术、移动信息实时传输等技术的总称。目前典型的产品有:基于PDA的野外全息数据采集技术;基于可量测实景影像(DMI)信息提取技术。该技术特别适合专题热点数据采集，有利于实现地理信息服务的大众化、社会化、灵性化与实时化。

（四）无人飞行器航空摄影测量技术。无人飞行器航空摄影测量技术主要包括:长航时无人飞行器技术、传感器姿态控制技术、平流层平台摄影测量技术与应用、航空摄影二维及三维信息的提取技术等。此项技术的应用将改变传统的摄影测量作业方式，大大缩短成图周期、降低测绘成本、提高测绘生产与成果更新的效率，并可为三维仿真提供高分辨率纹理数据。

（五）地理信息动态更新技术。地理信息动态更新技术主要包括:基于遥感信息的地物要素变化的发现与测定技术、级联更新技术、基于时态的增量更新与历史数据保存技术等。通过此类技术的应用，我国城市测绘部门将从根本上改变目前地理信息现势性不强、更新缓慢、更新劳动强度大等状况。

六、结语

信息化测绘是数字化测绘的延伸和发展，是信息社会测绘生产力发展的必然要求。在信息化条件下，空间数据生产的劳动强度极大降低，技术含量极大提高，应用前景更加广阔。历史将有力证明:建设城市信息化测绘体系是工程测量行业实现可持续发展的必由之路，殷切期待工程测量行业在信息化的浪潮中更加繁荣昌盛。