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測繪科學(xué)的概念范文第1篇

【關(guān)鍵詞】信息化測繪；框架；定位；概念

一、相關(guān)概念簡析

從技術(shù)方面來講，信息化的測繪技術(shù)是目前現(xiàn)代化測繪技術(shù)經(jīng)過多個(gè)學(xué)科相互交叉以及融合以后，并且不斷地發(fā)展以后形成的，其所依托的測繪體系所體現(xiàn)的便是數(shù)字化內(nèi)容，能夠?qū)⒌乩砜臻g信息準(zhǔn)確、快速以及全面的更新和獲取，同時(shí)還能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行智能化的處理以及一體化的管理、分發(fā)、網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)。與此同時(shí)，還能將地理空間信息的融合以及增值服務(wù)最大限度的實(shí)現(xiàn)，從而使得測繪技術(shù)以及信息更加的社會(huì)化，使得社會(huì)可以獲取更多多樣化、多元化以及多尺度的服務(wù)，同時(shí)也是整個(gè)測繪技術(shù)（數(shù)字化）未來的發(fā)展方向。

當(dāng)然，現(xiàn)代化的測繪技術(shù)包括的內(nèi)容有很多，其中包括衛(wèi)星定位技術(shù)、測高技術(shù)、重力測量技術(shù)等等。并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷的發(fā)展，通信技術(shù)不斷的進(jìn)步，以及航天航空、衛(wèi)星技術(shù)不斷的更新?lián)Q代，人類已經(jīng)能夠?qū)ψ约汉螘r(shí)、何地、做什么、尋找什么進(jìn)行自動(dòng)化的回答。并且還能將這些實(shí)時(shí)的時(shí)空消息主觀的向其他人進(jìn)行傳遞、分享。

二、相關(guān)定位簡析

人類在進(jìn)行社會(huì)活動(dòng)的過程中，以及自然界本身所發(fā)生過的變化，都是建立在一定的時(shí)空框架的基礎(chǔ)上，而這些活動(dòng)以及變化最基本的載體以及數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)便是地球中每一個(gè)空間信息。在二十一世紀(jì)，因?yàn)橐苿?dòng)通信以及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)不斷的推陳出新，以及pc電腦端便攜化發(fā)展，使得時(shí)空信息服務(wù)成為了當(dāng)下每一個(gè)人最基本的需求，同時(shí)也是整個(gè)時(shí)代的特征體現(xiàn)以及產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行時(shí)空信息的關(guān)鍵因素。所以，測繪體系的建設(shè)以及主要定位必須建立在公共事業(yè)（服務(wù)、平臺(tái)以及產(chǎn)品）的基礎(chǔ)上，就目前實(shí)際情況看來，我國測繪體系在定位方面，主要包括有自動(dòng)化的測繪生產(chǎn)、多元信息化的測繪成果以及社會(huì)化的測繪產(chǎn)品。

（一）自動(dòng)化的測繪生產(chǎn)

人類經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)體系不斷地發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得到了空前的快速發(fā)展，而測繪體系也打破了過去模擬測繪的牢籠，使其向數(shù)字化測繪完美的轉(zhuǎn)型，比如一些效率低下、實(shí)用性能落后的手工地圖，逐漸的成為了網(wǎng)絡(luò)地圖以及信息化的測繪方式。而用于野外測繪的平板一起也逐漸的轉(zhuǎn)變成為了測繪系統(tǒng)，我們以前?？匆姷募垙堫愋偷臏y繪裝備已經(jīng)向測繪系統(tǒng)完成了轉(zhuǎn)型。在進(jìn)行測繪過程中，對(duì)數(shù)據(jù)的采集以及所采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及越來越科技化以及準(zhǔn)確化，這就使得數(shù)據(jù)資料相關(guān)的處理工作以及服務(wù)的模式不斷地想信息化變化。就目前而言，對(duì)尚未技術(shù)進(jìn)行處理的過程匯總，都需要高水平并且自動(dòng)化程度較高的設(shè)備以及方法。而測繪技術(shù)不斷發(fā)展最為顯著的特征就是信息化測繪體系的不斷全方位的覆蓋。

（二）多元信息化的測繪成果

在目前的科學(xué)生產(chǎn)大環(huán)境下，科學(xué)技術(shù)不斷地升級(jí)，而得到的數(shù)據(jù)結(jié)果在信息化的同時(shí)也呈現(xiàn)出了多元化的趨勢，一般情況下，其主要體現(xiàn)在下面的幾個(gè)方面：測繪結(jié)果所包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容，所涉及的范圍都十分的廣泛，并且在其中包括的內(nèi)容以及信息的含量都十分的巨大，而且就信息的形式而言，也不再局限。其次，測繪的結(jié)果能夠?qū)?shù)據(jù)資料本身的能力進(jìn)行充分的體現(xiàn)；在智能技術(shù)的協(xié)助下，所衍生出來的產(chǎn)品也是多種多樣，并且與現(xiàn)代的需求十分的契合。

（三）社會(huì)化的測繪產(chǎn)品

對(duì)于測繪產(chǎn)品的社會(huì)供求關(guān)系來說，公開測繪產(chǎn)品的真實(shí)信息是首要任務(wù)，測繪產(chǎn)品社會(huì)化的基本任務(wù)是從精簡地理信息服務(wù)技術(shù)，組建集中地理信息系統(tǒng)開始的。測繪產(chǎn)品在其社會(huì)化發(fā)展需求的本質(zhì)是通過其日常功用而達(dá)到的，在日常測繪技術(shù)的使用過程中，通過對(duì)測繪產(chǎn)品的使用能夠達(dá)到解放勞動(dòng)力，提高工作效率的效果，從而為社會(huì)提供更為便捷的測繪服務(wù)。只有在滿足測繪產(chǎn)品社會(huì)化的基本發(fā)展要求的同時(shí)，測繪技術(shù)才能夠在時(shí)代的變化中通過觀念的轉(zhuǎn)變而獲取更為廣闊的市場空間，從而為新型測繪產(chǎn)品提供更為豐富的內(nèi)涵，使測繪產(chǎn)品的種類和信息服務(wù)的類型向更加廣闊的深度發(fā)展，如導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用和智能物流配送系統(tǒng)的應(yīng)用。

三、相關(guān)結(jié)構(gòu)框架分析

隨著全球信息網(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(jì)算，即不僅可以查詢和檢索 GIS 時(shí)空數(shù)據(jù)，而且還要能利用網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算資源進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算。在網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下，目前的 GIS 數(shù)據(jù)面臨著空間數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)、語義描述以及數(shù)據(jù)存貯格式不一致的4大障礙。因此，建立全球統(tǒng)一的空間信息網(wǎng)格對(duì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算勢在必行。為此，我們提出了從用戶需求出發(fā)的空間信息多級(jí)網(wǎng)格（SIMG）的概念，用帶地學(xué)編碼的粗細(xì)網(wǎng)格來統(tǒng)一存貯時(shí)空數(shù)據(jù)。其基本的思想是在地理坐標(biāo)框架下，根據(jù)自然社會(huì)發(fā)展的不平衡特征將全球分成粗細(xì)不等的格網(wǎng)，格網(wǎng)中心點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)和全球地心坐標(biāo)系坐標(biāo)作為參照標(biāo)準(zhǔn)，存貯各個(gè)格網(wǎng)內(nèi)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(jì)數(shù)據(jù)空間統(tǒng)計(jì)與分析。結(jié)合信息化測繪體系在實(shí)際生產(chǎn)生活中的實(shí)踐應(yīng)用，歸納出其框架結(jié)構(gòu)，主要分為應(yīng)用層、服務(wù)層、管理層、數(shù)據(jù)層和技術(shù)層五個(gè)層次；還包括技術(shù)革新、支撐和保障體系，數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)庫建立與更新，地理信息整理、集成和導(dǎo)航，產(chǎn)業(yè)化及社會(huì)化地理信息的應(yīng)用服務(wù)四個(gè)體系。應(yīng)用層包括公眾服務(wù)、政務(wù)辦公和專業(yè)應(yīng)用三方面；服務(wù)層是社會(huì)化和產(chǎn)業(yè)化的地理信息應(yīng)用服務(wù)體系，主要包括公眾信息服務(wù)和政務(wù)信息服務(wù)；管理層對(duì)獲取的地理信息進(jìn)行整合、存儲(chǔ)、分類等管理行為；數(shù)據(jù)層存儲(chǔ)不同類型的地理信息；技術(shù)層為信息化測繪體系的服務(wù)及管理等行為提供技術(shù)支持。在上述五個(gè)層次中，應(yīng)用層與服務(wù)層息息相關(guān)，應(yīng)用層建立于服務(wù)層的平臺(tái)上，服務(wù)層為應(yīng)用層提供服務(wù)基礎(chǔ)；管理層對(duì)數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，管理層對(duì)數(shù)據(jù)層的信息提取、建庫、更新；技術(shù)層為其他層次提供技術(shù)革新、支撐和保障。

四、小結(jié)

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷地增加，現(xiàn)代化社會(huì)以及信息化社會(huì)不斷地完善，測繪體系的發(fā)展以及變化也是隨時(shí)都在進(jìn)行。就最近幾年相關(guān)數(shù)據(jù)而言，信息化測繪體系，必將在未來的各個(gè)行業(yè)都綻放出奪目的光彩。在相關(guān)的研究人員以及不斷的實(shí)踐過程中，這種體系也會(huì)變得更加的完善以及完美。

參考文獻(xiàn)

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測繪科學(xué)的概念范文第2篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代 測繪學(xué) 數(shù)字地球

1993年和1994年美國先后以總統(tǒng)令的形式提出建立"國家信息基礎(chǔ)設(shè)施"(NII)，即通稱的信息高速公路，以及"國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施"(NSDI)，這是進(jìn)一步推進(jìn)社會(huì)信息化，搶占信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的制高點(diǎn)和主動(dòng)權(quán)的重大戰(zhàn)略步驟，時(shí)隔五年，這一計(jì)劃的實(shí)施初見成效，刺激了美國的經(jīng)濟(jì)增長，于是去年又以美國副總統(tǒng)演講形式推出數(shù)字地球的概念和構(gòu)想，并計(jì)劃到2020年試圖達(dá)到地球信息化的最終目標(biāo)，亮出了美國這一近期全球信息戰(zhàn)略的底牌。由美國政府高層出面提出的這一"數(shù)字地球"構(gòu)想引起全球各方關(guān)注，并成為學(xué)術(shù)界熱點(diǎn)話題。中國學(xué)者尤其在地學(xué)界也作出了積極的反應(yīng)，不論從科學(xué)技術(shù)的角度還是從國家利益的角度，中國要準(zhǔn)備迎接這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，已成共識(shí)。作為測繪學(xué)科，測繪行業(yè)反應(yīng)更顯強(qiáng)烈，數(shù)字地球概念為測繪事業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇和更高層次的發(fā)展前景。這里我們想就現(xiàn)代測繪學(xué)的發(fā)展從學(xué)科的觀點(diǎn)稍為具體地探討一下它與數(shù)字地球的關(guān)系和在構(gòu)建數(shù)字地球中的作用。

一、測繪學(xué)的現(xiàn)展

空間技術(shù)，各類對(duì)地觀測衛(wèi)星使人類有了對(duì)地球整體進(jìn)行觀察和測繪的工具，好象可以把地球擺在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察研究一樣方便。由空間技術(shù)和其它相關(guān)技術(shù)，如由計(jì)算機(jī)、信息、通訊等技術(shù)發(fā)展起來的3S技術(shù)（GPS、RS、GIS）在測繪學(xué)中的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，使測繪學(xué)從理論到手段都發(fā)生了根本的變化。測繪生產(chǎn)任務(wù)也由傳統(tǒng)的紙上或類似介質(zhì)的地圖編制、生產(chǎn)和更新發(fā)展到地理空間數(shù)據(jù)的采集、處理和管理。GPS的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的定位方式；傳統(tǒng)的攝影測量數(shù)據(jù)采集技術(shù)已由遙感衛(wèi)星或數(shù)字?jǐn)z影獲得的影像所代替，測繪人員在室內(nèi)借助高速高容量計(jì)算機(jī)和專用配套設(shè)備對(duì)遙感影象或信號(hào)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換，得出數(shù)字化地理信息產(chǎn)品，由此制作各類可供社會(huì)使用的專用地圖等測繪產(chǎn)品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年，幾十年縮短到幾年或更短，測繪業(yè)的體力勞動(dòng)得到解放，生產(chǎn)力得到大的提高。今天，光纜通訊、衛(wèi)星通訊、數(shù)字化多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使測繪產(chǎn)品從單一紙質(zhì)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P和光盤等電子信息，產(chǎn)品分發(fā)可從單一郵路轉(zhuǎn)到"電路"(數(shù)字通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳真)，測繪產(chǎn)品的形式和服務(wù)社會(huì)的方式由于信息技術(shù)的支持發(fā)生了很大變化，進(jìn)入了信息化的發(fā)展。當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)所有制成份和運(yùn)行體制的改革，需要開放民用國家測繪產(chǎn)品；從技術(shù)方面看，西方國家衛(wèi)星測地技術(shù)可制作全球幾乎任一地區(qū)1米分辨率(相當(dāng)1∶1萬比例尺)的地圖，衛(wèi)星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉(zhuǎn)換為他們的國家坐標(biāo)系，中、小比例尺國家地圖的保密價(jià)值已大大降低；對(duì)于軍事敏感的重力數(shù)據(jù)，衛(wèi)星重力技術(shù)所發(fā)展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達(dá)50公里，已接近我國現(xiàn)有重力數(shù)據(jù)的分辨率，其保密價(jià)值也需要重新評(píng)估。這一形勢使絕大部份測繪產(chǎn)品可以作為普通商品服務(wù)于全社會(huì)，測繪業(yè)從單一國家事業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)，這無疑為測繪學(xué)的發(fā)展注入了新的活力和擴(kuò)大了發(fā)展空間，這也是一個(gè)有重要意義的歷史性轉(zhuǎn)變。

綜上所述，由于以空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)為支柱的測繪高新技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，測繪學(xué)的理論基礎(chǔ)、測繪工程的技術(shù)體系、其研究領(lǐng)域和學(xué)科目標(biāo)，正在適應(yīng)新形勢的需要發(fā)生著深刻的變化，表現(xiàn)為正在以高新技術(shù)為支撐和動(dòng)力，進(jìn)入市場競爭求發(fā)展，測繪業(yè)已成為一項(xiàng)重要的信息產(chǎn)業(yè)。它的服務(wù)范圍和對(duì)象也在不斷擴(kuò)大，不僅是原來的單純從控制到測圖，為國家制作基本地形圖的任務(wù)，而是擴(kuò)大到國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中與空間數(shù)據(jù)有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。它必將隨著21世紀(jì)更加成熟的信息化社會(huì)的到來向更高層次發(fā)展，在未來數(shù)字地球的概念和技術(shù)框架中占據(jù)重要的基礎(chǔ)性地位。轉(zhuǎn)貼于 二、數(shù)字地球和現(xiàn)代測繪學(xué)

地球上一切事件都發(fā)生在一定的空間位置，人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關(guān)。中國21世紀(jì)議程62個(gè)優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目中，約有40個(gè)需要建立或應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。數(shù)字地球是利用海量地理信息（即地球空間數(shù)據(jù)）對(duì)地球所做的多分辨率、三維的數(shù)字化描述的整體信息模型，便于人類最大限度地實(shí)現(xiàn)信息資源的共享和合理使用，為人類認(rèn)識(shí)、改造和保護(hù)地球提供一種新的手段，這里在數(shù)字地球的概念中突出顯示了地理坐標(biāo)的框架作用，因此NSDI是數(shù)字地球的基礎(chǔ)設(shè)施，要求提供(地球)空間數(shù)據(jù)框架，包括大地測量控制框架(國家定位網(wǎng)和重力控制網(wǎng))、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等一切所需要和感興趣的人文信息。為數(shù)字地球提供上述地球空間數(shù)據(jù)框架是測繪業(yè)本身的"專職"，但又對(duì)測繪學(xué)提出了更高層的技術(shù)要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特網(wǎng)上運(yùn)行，要求開發(fā)功能強(qiáng)、效率高的因特網(wǎng)GIS軟件。這表明還要大力發(fā)展測繪產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是寬帶、高速圖形圖象網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然其中寬帶高速問題需要國家投資在NII中解決。數(shù)字地球構(gòu)想的另一個(gè)高技術(shù)特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)模型。目前發(fā)展起來的全數(shù)字化攝影測量就能夠利用功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或工作站，對(duì)數(shù)字化影象進(jìn)行處理，建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術(shù)用在因特網(wǎng)上對(duì)多種測繪產(chǎn)品和普通用戶提供虛擬模型甚或虛擬現(xiàn)實(shí)模型，則是要進(jìn)一步研究和發(fā)展的。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的多分辨率、統(tǒng)一性的三維數(shù)字化整體表達(dá)，這里強(qiáng)調(diào)了統(tǒng)一性和整體性，要求全球多源數(shù)據(jù)無縫無邊的連結(jié)和整合。從空間數(shù)據(jù)框架來說，其統(tǒng)一性和整體性是由大地測量來實(shí)現(xiàn)和給予保證的。大地測量是傳統(tǒng)測繪的基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)前信息化測繪和構(gòu)建未來數(shù)字地球更是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，即空間數(shù)據(jù)框架的框架。它要求全球采用統(tǒng)一的參考橢球模型和相應(yīng)的地心坐標(biāo)參考框架(如ITRF)；全球統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)，即統(tǒng)一定義和使用的大地水準(zhǔn)面；全球統(tǒng)一的重力測量基準(zhǔn)(重力基本網(wǎng))；全球統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)。一切原有的測繪成果，特別是國家基本地圖都要轉(zhuǎn)換到上述全球統(tǒng)一的參考系中。數(shù)字地球?qū)θ虼蟮販y量提出了更高更緊迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各國保持和維護(hù)各自的地心參考框架的基本技術(shù)，但局部坐標(biāo)到全球坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換目前還難于達(dá)到優(yōu)于米級(jí)的精度；全球高程系統(tǒng)的統(tǒng)一問題，大地測量學(xué)家經(jīng)過幾十年的研究，目前還是一個(gè)未能解決的難題，最終要通過全球重力數(shù)據(jù)，特別是新一代衛(wèi)星重力計(jì)劃和衛(wèi)星海洋測高計(jì)劃在國際大地測量協(xié)會(huì)的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)。

海洋占全球面積的70%，海洋將是21世紀(jì)資源開發(fā)的主要競爭空間，海洋動(dòng)力環(huán)境的變化（如厄爾尼諾現(xiàn)象）又是決定全球氣候變化的主要控制"閥門"。數(shù)字地球向海洋測繪提出了挑戰(zhàn)。從全球來說，目前海洋的精細(xì)測繪基本上還是空白，多波束測深技術(shù)的發(fā)展加速了各國領(lǐng)海海底地形的測繪，但要將陸地坐標(biāo)參考框架以相近的精度擴(kuò)展到海洋仍存在困難，海上GPS定位精度還低于5米；由于陸地高程基準(zhǔn)不能用水準(zhǔn)測量傳遞到海洋，在衛(wèi)星測高技術(shù)的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準(zhǔn)，精度可達(dá)米級(jí)，和多波束測深精度相當(dāng)。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成，用衛(wèi)星測高結(jié)合重力數(shù)據(jù)(低階或中階重力場模型)反演海底地形，目前試驗(yàn)精度可達(dá)10-100米。數(shù)字地球?qū)⒁蠛Ｑ鬁y繪技術(shù)有新的突破。

測繪學(xué)由于其技術(shù)的突破已日益向相關(guān)地學(xué)領(lǐng)域滲透。大地測量更成為研究地球動(dòng)力學(xué)(包括海洋動(dòng)力甚至大氣動(dòng)力)的重要技術(shù)手段，GPS監(jiān)測已能提供全球板塊運(yùn)動(dòng)和地殼形變精密數(shù)據(jù)，可用于研究地學(xué)災(zāi)害(地震、滑坡和火山爆發(fā)等)的預(yù)測；GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)的變化，由此研究地球深部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力過程及全球變化；專題GIS也成為環(huán)境災(zāi)害問題分析預(yù)測工具。數(shù)字地球最重要的功能之一是為解決21世紀(jì)人類面臨的環(huán)境和災(zāi)害問題提供一個(gè)可供觀察、分析、模擬和預(yù)測的全球信息系統(tǒng)，以期協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系。

我們贊成活數(shù)字地球或動(dòng)態(tài)數(shù)字地球的提法，因?yàn)槿祟愂巧钤诓粩噙\(yùn)動(dòng)變化的地球上。現(xiàn)在在全球性的觀測中，各種對(duì)地觀測新技術(shù)已可能連續(xù)快速獲取地球表面（或淺層）隨時(shí)間變化的幾何和物理信息，了解地球上各種現(xiàn)象及其變化。因此測繪學(xué)或者說測繪業(yè)則應(yīng)當(dāng)利用3S技術(shù)結(jié)合合成孔經(jīng)雷達(dá)干涉技術(shù)（INSAR）以及其他新技術(shù)（如衛(wèi)星重力探測技術(shù)等）對(duì)地進(jìn)行觀測，為構(gòu)建活數(shù)字地球提供描述地球動(dòng)態(tài)變化的地理信息產(chǎn)品。

數(shù)字地球構(gòu)想是推動(dòng)人類大踏步跨進(jìn)信息社會(huì)的重大戰(zhàn)略步驟，有挑戰(zhàn)也有風(fēng)險(xiǎn)。測繪是數(shù)字地球的基礎(chǔ)，測繪工作者也將是構(gòu)造數(shù)字地球的"尖兵"，也要求測繪學(xué)有新的發(fā)展和突破。

三、測繪學(xué)和地球空間信息學(xué)

在本文第一部分已談及測繪學(xué)在新的技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)下的現(xiàn)展趨勢。從現(xiàn)代信息論的觀點(diǎn)看，測繪學(xué)本質(zhì)上就是一門關(guān)于地球空間信息的學(xué)科，傳統(tǒng)的測繪受地面測量技術(shù)、時(shí)空尺度和精度水平以及投入的局限，其產(chǎn)品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎(chǔ)上編繪的專用地圖。它不能反映、至少不能及時(shí)反映地球表面形態(tài)的變化，特別是大范圍和全球變化。其產(chǎn)品制作周期長，已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)加快了人類社會(huì)的運(yùn)行速度。測繪學(xué)應(yīng)該是提供人類生存空間自然環(huán)境及其變化信息的學(xué)科，它的學(xué)科內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化，因此如何界定測繪學(xué)的含義，已是世界各國測繪工作者所關(guān)注的問題。于是從90年代開始，國際上將測繪學(xué)（Surveying and Mapping）更改為一個(gè)新詞，以準(zhǔn)確反映學(xué)科實(shí)質(zhì)，Geomatics一詞由此應(yīng)運(yùn)而生。隨后，有關(guān)Geomatics的提法在我國學(xué)術(shù)界，主要是地學(xué)界成為熱門話題，由于對(duì)其含義理解不同，其中文譯名也是五花八門，現(xiàn)在將它譯成"地球空間信息學(xué)"，已基本得到認(rèn)同。不管人們對(duì)Geomatics的含義如何理解，但根據(jù)ISO的標(biāo)準(zhǔn)定義和國際測繪聯(lián)合會(huì)（IUSM）對(duì)"測繪學(xué)"的定義，兩者的含義是基本類同的，只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準(zhǔn)確地描述了測繪學(xué)在現(xiàn)代信息〖CD2〗通訊社會(huì)中的地位和作用，適應(yīng)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)地球空間信息的極大需求的特點(diǎn)，因而發(fā)展和提高了測繪學(xué)的研究和工作領(lǐng)域，符合現(xiàn)代測繪學(xué)發(fā)展的實(shí)際。現(xiàn)代測繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù)，包括GPS、衛(wèi)星遙感和航測，測繪的范圍擴(kuò)展到整個(gè)近地空間，例如近地空間航天器的導(dǎo)航定位，近地空間重力場的測定，大氣層甚至電離層的信息；其支撐技術(shù)是信息技術(shù)，主要處理電磁波信息和影像信息，加之通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，使地球空間信息學(xué)科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測繪學(xué)有了很大的發(fā)展和更新，由此，Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。

隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實(shí)施，測繪學(xué)面臨一個(gè)歷史性的發(fā)展新機(jī)遇，傳統(tǒng)的或現(xiàn)代測繪學(xué)將以地球空間信息學(xué)的新面目立于地球科學(xué)分支學(xué)科之林，以更強(qiáng)的活力向前發(fā)展，前景良好。

四、建 議

本文漫談了測繪學(xué)的發(fā)展及其與數(shù)字地球構(gòu)想的關(guān)系。為在21世紀(jì)加速建設(shè)我國空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展我國的測繪學(xué)科和測繪事業(yè)，以迎接"數(shù)字地球"的挑戰(zhàn)，根據(jù)我國目前測繪事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，從一個(gè)側(cè)面（主要是大地測量方面）提出以下建議：

1.盡快統(tǒng)一我國大地定位參考框架的建設(shè)，對(duì)近年來由各個(gè)部門獨(dú)立建立的各等級(jí)GPS定位網(wǎng)進(jìn)行必要的聯(lián)測和統(tǒng)一整體平差，此舉可望進(jìn)一步加強(qiáng)國家級(jí)的大地定位框架；

2.將沿海各部門100多個(gè)驗(yàn)潮站統(tǒng)一組織GPS聯(lián)測，精密確定各驗(yàn)潮站水位標(biāo)尺零點(diǎn)的大地高，填補(bǔ)陸海相接地帶重力測量空白。此舉為統(tǒng)一陸海大地水準(zhǔn)面，建立海洋高程基準(zhǔn)，研究海平面變化至關(guān)重要；

3.研究將陸地GPS定位框架向我國領(lǐng)海擴(kuò)展的方案，著手建立我國包括海域的廣域差分GPS定位系統(tǒng)；

4.盡快完成重建我國重力基本網(wǎng)，發(fā)展航空重力測量系統(tǒng)，加密西部地區(qū)重力測量和GPS水準(zhǔn)，加大力度支持對(duì)衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的利用，為下世紀(jì)確定我國亞分米級(jí)或厘米級(jí)大地水準(zhǔn)面作好數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，建立可在因特網(wǎng)上運(yùn)行的新的重力數(shù)據(jù)庫；

測繪科學(xué)的概念范文第3篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字地球 測繪科技 發(fā)展

引言:1993年和1994年美國先后以總統(tǒng)令的形式提出建立“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”(NII)，即通稱的信息高速公路，以及“國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”(NSDI)，這是進(jìn)一步推進(jìn)社會(huì)信息化，搶占信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的制高點(diǎn)和主動(dòng)權(quán)的重大戰(zhàn)略步驟，時(shí)隔5年，這一計(jì)劃的實(shí)施初見成效，刺激了美國的經(jīng)濟(jì)增長，于是去年又以美國副總統(tǒng)演講形式推出數(shù)字地球的概念和構(gòu)想，并計(jì)劃到2020年試圖達(dá)到地球信息化的最終目標(biāo)，亮出了美國這一近期全球信息戰(zhàn)略的底牌。由美國政府高層出面提出的這一“數(shù)字地球”構(gòu)想引起全球各方關(guān)注，并成為學(xué)術(shù)界熱點(diǎn)話題。中國學(xué)者尤其在地學(xué)界也做出了積極的反應(yīng)，不論從科學(xué)技術(shù)的角度還是從國家利益的角度，中國要準(zhǔn)備迎接這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，已成共識(shí)。作為測繪學(xué)科，測繪行業(yè)反應(yīng)更顯強(qiáng)烈，數(shù)字地球概念為測繪事業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇和更高層次的發(fā)展前景。這里我們想就現(xiàn)代測繪學(xué)的發(fā)展從學(xué)科的觀點(diǎn)稍為具體地探討一下它與數(shù)字地球的關(guān)系和在構(gòu)建數(shù)字地球中的作用。

一、測繪學(xué)的現(xiàn)展

空間技術(shù)，各類對(duì)地觀測衛(wèi)星使人類有了對(duì)地球整體進(jìn)行觀察和測繪的工具，好像可以把地球擺在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察研究一樣方便。由空間技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)，如由計(jì)算機(jī)、信息、通訊等技術(shù)發(fā)展起來的3S技術(shù)(GPS，RS，GIS)在測繪學(xué)中的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，使測繪學(xué)從理論到手段都發(fā)生了根本的變化。測繪生產(chǎn)任務(wù)也由傳統(tǒng)的紙上或類似介質(zhì)的地圖編制、生產(chǎn)和更新發(fā)展到地理空間數(shù)據(jù)的采集、處理和管理。GPS的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的定位方式；傳統(tǒng)的攝影測量數(shù)據(jù)采集技術(shù)已由遙感衛(wèi)星或數(shù)字?jǐn)z影獲得的影像所代替，測繪人員在室內(nèi)借助高速高容量計(jì)算機(jī)和專用配套設(shè)備對(duì)遙感影像或信號(hào)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換，得出數(shù)字化地理信息產(chǎn)品，由此制作各類可供社會(huì)使用的專用地圖等測繪產(chǎn)品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年，幾十年縮短到幾年或更短，測繪業(yè)的體力勞動(dòng)得到解放，生產(chǎn)力得到大的提高。

今天，光纜通訊、衛(wèi)星通訊、數(shù)字化多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使測繪產(chǎn)品從單一紙質(zhì)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P和光盤等電子信息，產(chǎn)品分發(fā)可從單一郵路轉(zhuǎn)到“電路”(數(shù)字通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳真)，測繪產(chǎn)品的形式和服務(wù)社會(huì)的方式由于信息技術(shù)的支持發(fā)生了很大變化，實(shí)現(xiàn)了信息化的發(fā)展。

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)所有制成份和運(yùn)行體制的改革，需要開放民用國家測繪產(chǎn)品；從技術(shù)方面看，西方國家衛(wèi)星測地技術(shù)可制作全球幾乎任一地區(qū)1m分辨率(相當(dāng)1∶1萬比例尺)的地圖，衛(wèi)星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉(zhuǎn)換為他們的國家坐標(biāo)系，中、小比例尺國家地圖的保密價(jià)值已大大降低；對(duì)于軍事敏感的重力數(shù)據(jù)，衛(wèi)星重力技術(shù)所發(fā)展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達(dá)50km，已接近我國現(xiàn)有重力數(shù)據(jù)的分辨率，其保密價(jià)值也需要重新評(píng)估。這一形勢使絕大部份測繪產(chǎn)品可以作為普通商品服務(wù)于全社會(huì)，測繪業(yè)從單一國家事業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)，這無疑為測繪學(xué)的發(fā)展注入了新的活力和擴(kuò)大了發(fā)展空間，這也是一個(gè)有重要意義的歷史性轉(zhuǎn)變。

綜上所述，由于以空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)為支柱的測繪高新技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，測繪學(xué)的理論基礎(chǔ)、測繪工程的技術(shù)體系、其研究領(lǐng)域和學(xué)科目標(biāo)，正在適應(yīng)新形勢的需要發(fā)生著深刻的變化，表現(xiàn)為正在以高新技術(shù)為支撐和動(dòng)力，進(jìn)入市場競爭求發(fā)展，測繪業(yè)已成為一項(xiàng)重要的信息產(chǎn)業(yè)。它的服務(wù)范圍和對(duì)象也在不斷擴(kuò)大，不僅是原來的單純從控制到測圖，為國家制作基本地形圖的任務(wù)，而是擴(kuò)大到國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中與空間數(shù)據(jù)有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。它必將隨著21世紀(jì)更加成熟的信息化社會(huì)的到來向更高層次發(fā)展，在未來數(shù)字地球的概念和技術(shù)框架中占據(jù)重要的基礎(chǔ)性地位。

二、數(shù)字地球和現(xiàn)代測繪學(xué)

地球上一切事件都發(fā)生在一定的空間位置，人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關(guān)。中國21世紀(jì)議程62個(gè)優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目中，約有40個(gè)需要建立或應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。數(shù)字地球是利用海量地理信息(即地球空間數(shù)據(jù))對(duì)地球所做的多分辨率、3維數(shù)字化描述的整體信息模型，便于人類最大限度地實(shí)現(xiàn)信息資源的共享和合理使用，為人類認(rèn)識(shí)、改造和保護(hù)地球提供一種新的手段，這里在數(shù)字地球的概念中突出顯示了地理坐標(biāo)的框架作用，因此NSDI是數(shù)字地球的基礎(chǔ)設(shè)施，要求提供(地球)空間數(shù)據(jù)框架，包括大地測量控制框架(國家定位網(wǎng)和重力控制網(wǎng))、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等一切所需要和感興趣的人文信息。為數(shù)字地球提供上述地球空間數(shù)據(jù)框架是測繪業(yè)本身的“專職”，但又對(duì)測繪學(xué)提出了更高層的技術(shù)要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特網(wǎng)上運(yùn)行，要求開發(fā)功能強(qiáng)、效率高的因特網(wǎng)GIS軟件。這表明還要大力發(fā)展測繪產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是寬帶、高速圖形圖像網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然其中寬帶高速問題需要國家投資在NII中解決。數(shù)字地球構(gòu)想的另一個(gè)高技術(shù)特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)模型。目前發(fā)展起來的全數(shù)字化攝影測量就能夠利用功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或工作站，對(duì)數(shù)字化影像進(jìn)行處理，建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術(shù)用在因特網(wǎng)上對(duì)多種測繪產(chǎn)品和普通用戶提供虛似模型甚或虛擬現(xiàn)實(shí)模型，則是要進(jìn)一步研究和發(fā)展的。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的多分辨率、統(tǒng)一性的3維數(shù)字化整體表達(dá)，這里強(qiáng)調(diào)了統(tǒng)一性和整體性，要求全球多源數(shù)據(jù)無縫無邊的連接和整合。從空間數(shù)據(jù)框架來說，其統(tǒng)一性和整體性是由大地測量來實(shí)現(xiàn)和給予保證的。大地測量是傳統(tǒng)測繪的基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)前信息化測繪和構(gòu)建未來數(shù)字地球更是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，即空間數(shù)據(jù)框架的框架。它要求全球采用統(tǒng)一的參考橢球模型和相應(yīng)的地心坐標(biāo)參考框架(如ITRF)；全球統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)，即統(tǒng)一定義和使用的大地水準(zhǔn)面；全球統(tǒng)一的重力測量基準(zhǔn)(重力基本網(wǎng))；全球統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)。一切原有的測繪成果，特別是國家基本地圖都要轉(zhuǎn)換到上述全球統(tǒng)一的參考系中。數(shù)字地球?qū)θ虼蟮販y量提出了更高更緊迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各國保持和維護(hù)各自的地心參考框架的基本技術(shù)，但局部坐標(biāo)到全球坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換目前還難于達(dá)到優(yōu)于米級(jí)的精度；全球高程系統(tǒng)的統(tǒng)一問題，大地測量學(xué)家經(jīng)過幾十年的研究，目前還是一個(gè)未能解決的難題，最終要通過全球重力數(shù)據(jù)，特別是新一代衛(wèi)星重力計(jì)劃和衛(wèi)星海洋測高計(jì)劃在國際大地測量協(xié)會(huì)的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)。

海洋占全球面積的70%，海洋將是21世紀(jì)資源開發(fā)的主要競爭空間，海洋動(dòng)力環(huán)境的變化(如厄爾尼諾現(xiàn)象)又是決定全球氣候變化的主要控制“閥門”。數(shù)字地球向海洋測繪提出了挑戰(zhàn)。從全球來說，目前海洋的精細(xì)測繪基本上還是空白，多波束測深技術(shù)的發(fā)展加速了各國領(lǐng)海海底地形的測繪，但要將陸地坐標(biāo)參考框架以相近的精度擴(kuò)展到海洋仍存在困難，海上GPS定位精度還低于5m；由于陸地高程基準(zhǔn)不能用水準(zhǔn)測量傳遞到海洋，在衛(wèi)星測高技術(shù)的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準(zhǔn)，精度可達(dá)米級(jí)，和多波束測深精度相當(dāng)。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成，用衛(wèi)星測高結(jié)合重力數(shù)據(jù)(低階或中階重力場模型)反演海底地形，目前試驗(yàn)精度可達(dá)10～100m。數(shù)字地球?qū)⒁蠛Ｑ鬁y繪技術(shù)有新的突破。

測繪學(xué)由于其技術(shù)的突破已日益向相關(guān)地學(xué)領(lǐng)域滲透。大地測量更成為研究地球動(dòng)力學(xué)(包括海洋動(dòng)力甚至大氣動(dòng)力)的重要技術(shù)手段，GPS監(jiān)測已能提供全球板塊運(yùn)動(dòng)和地殼形變精密數(shù)據(jù)，可用于研究地學(xué)災(zāi)害(地震、滑坡和火山爆發(fā)等)的預(yù)測；GPS已可以和VLBI相近精度和頻譜分辨率監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)的變化，由此研究地球深部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力過程及全球變化；專題GIS也成為環(huán)境災(zāi)害問題分析預(yù)測工具。數(shù)字地球最重要的功能之一是為解決21世紀(jì)人類面臨的環(huán)境和災(zāi)害問題提供一個(gè)可供觀察、分析、模擬和預(yù)測的全球信息系統(tǒng)，以期協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系。

我們贊成活數(shù)字地球或動(dòng)態(tài)數(shù)字地球的提法，因?yàn)槿祟愂巧钤诓粩噙\(yùn)動(dòng)變化的地球上。現(xiàn)在在全球性的觀測中，各種對(duì)地觀測新技術(shù)已可能連續(xù)快速獲取地球表面(或淺層)隨時(shí)間變化的幾何和物理信息，了解地球上各種現(xiàn)象及其變化。因此測繪學(xué)或者說測繪業(yè)則應(yīng)當(dāng)利用3S技術(shù)結(jié)合合成孔經(jīng)雷達(dá)干涉技術(shù)(INSAR)以及其他新技術(shù)(如衛(wèi)星重力探測技術(shù)等)對(duì)地進(jìn)行觀測，為構(gòu)建活數(shù)字地球提供描述地球動(dòng)態(tài)變化的地理信息產(chǎn)品。

數(shù)字地球構(gòu)想是推動(dòng)人類大踏步跨進(jìn)信息社會(huì)重大戰(zhàn)略步驟，有挑戰(zhàn)也有風(fēng)險(xiǎn)。測繪是數(shù)字地球的基礎(chǔ)，測繪工作者也將是構(gòu)造數(shù)字地球的“尖兵”，也要求測繪學(xué)有新的發(fā)展和突破。

三、測繪學(xué)和地球空間信息學(xué)

在本文第一部分已談及測繪學(xué)在新的技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)下的現(xiàn)展趨勢。從現(xiàn)代信息論的觀點(diǎn)看，測繪學(xué)本質(zhì)上就是一門關(guān)于地球空間信息的學(xué)科，傳統(tǒng)的測繪受地面測量技術(shù)、時(shí)空尺度和精度水平以及投入的局限，其產(chǎn)品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎(chǔ)上編繪的專用地圖。它不能反映、至少不能及時(shí)反映地球表面形態(tài)的變化，特別是大范圍和全球變化。其產(chǎn)品制作周期長，已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)加快了人類社會(huì)的運(yùn)行速度。測繪學(xué)應(yīng)該是提供人類生存空間自然環(huán)境及其變化信息的學(xué)科，它的學(xué)科內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化，因此如何界定測繪學(xué)的含義，已是世界各國測繪工作者所關(guān)注的問題。于是從90年代開始，國際上將測繪學(xué)(Surveying and Mapping)更改為一個(gè)新詞，以準(zhǔn)確反映學(xué)科實(shí)質(zhì)，Geomatics一詞由此應(yīng)運(yùn)而生。隨后，有關(guān)Geomatics的提法在我國學(xué)術(shù)界，主要是地學(xué)界成為熱門話題，由于對(duì)其含義理解不同，其中文譯名也是五花八門，現(xiàn)在將它譯成“地球空間信息學(xué)”，已基本得到認(rèn)同。不管人們對(duì)Geomatics的含義如何理解，但根據(jù)ISO的標(biāo)準(zhǔn)定義和國際測繪聯(lián)合會(huì)(IUSM)對(duì)“測繪學(xué)”的定義，兩者的含義是基本類同的，只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準(zhǔn)確地描述了測繪學(xué)在現(xiàn)代信息——通訊社會(huì)中的地位和作用，適應(yīng)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)地球空間信息的極大需求的特點(diǎn)，因而發(fā)展和提高了測繪學(xué)的研究和工作領(lǐng)域，符合現(xiàn)代測繪學(xué)發(fā)展的實(shí)際。現(xiàn)代測繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù)，包括GPS、衛(wèi)星遙感和航測，測繪的范圍擴(kuò)展到整個(gè)近地空間，例如近地空間航天器的導(dǎo)航定位，近地空間重力場的測定，大氣層甚至電離層的信息；其支撐技術(shù)是信息技術(shù)，主要處理電磁波信息和影像信息，加之通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，使地球空間信息學(xué)科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測繪學(xué)有了很大的發(fā)展和更新，由此，Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。

隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實(shí)施，測繪學(xué)面臨一個(gè)歷史性的發(fā)展新機(jī)遇，傳統(tǒng)的或現(xiàn)代測繪學(xué)將以地球空間信息學(xué)的新面目立于地球科學(xué)分支學(xué)科之林，以更強(qiáng)的活力向前發(fā)展，前景良好。

四、建議

本文漫談了測繪學(xué)的發(fā)展及其與數(shù)字地球構(gòu)想的關(guān)系。為在21世紀(jì)加速建設(shè)我國空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展我國的測繪學(xué)科和測繪事業(yè)，以迎接“數(shù)字地球”的挑戰(zhàn)，根據(jù)我國目前測繪事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，從一個(gè)側(cè)面(主要是大地測量方面)提出以下建議：

1.盡快統(tǒng)一我國大地定位參考框架的建設(shè)，對(duì)近年來由各個(gè)部門獨(dú)立建立的各等級(jí)GPS定位網(wǎng)進(jìn)行必要的聯(lián)測和統(tǒng)一整體平差，此舉可望進(jìn)一步加強(qiáng)國家級(jí)的大地定位框架。

2.將沿海各部門100多個(gè)驗(yàn)潮站統(tǒng)一組織GPS聯(lián)測，精密確定各驗(yàn)潮站水位標(biāo)尺零點(diǎn)的大地高，填補(bǔ)陸海相接地帶重力測量空白。此舉為統(tǒng)一陸海大地水準(zhǔn)面，建立海洋高程基準(zhǔn)，研究海平面變化至關(guān)重要。

3.研究將陸地GPS定位框架向我國領(lǐng)海擴(kuò)展的方案，著手建立我國包括海域的廣域差分GPS定位系統(tǒng)。

4.盡快完成重建我國重力基本網(wǎng)，發(fā)展航空重力測量系統(tǒng)，加密西部地區(qū)重力測量和GPS水準(zhǔn)，加大力度支持對(duì)衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的利用，為下世紀(jì)確定我國亞分米級(jí)或厘米級(jí)大地水準(zhǔn)面作好數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，建立可在因特網(wǎng)上運(yùn)行的新的重力數(shù)據(jù)庫。

測繪科學(xué)的概念范文第4篇

[關(guān)鍵詞]測量平差 教學(xué)模式 教學(xué)方法

引言

“測量平差”是測繪工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是整個(gè)測繪學(xué)科與技術(shù)的重要理論基石[1]，是處理測繪數(shù)據(jù)必須掌握的一門技術(shù)課程。一般院校在大二下學(xué)期或大三上學(xué)期開設(shè)，其目的是讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)最小二乘原理的基本思想，學(xué)會(huì)用合適的平差方法調(diào)整測量數(shù)據(jù)之間的矛盾，求得所需觀測量的最佳值，并進(jìn)行精度評(píng)定。

與其他專業(yè)課程最明顯的差別在于，測量平差是數(shù)學(xué)理論與測量實(shí)踐的完美結(jié)合。它既包含嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)理論，又具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，著重研究如何運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理實(shí)際的測量誤差問題。而該門課程概念抽象、符號(hào)繁多、公式復(fù)雜，不易掌握，一直以來，“教師如何做到因材施教，有效地提高教學(xué)質(zhì)量？學(xué)生如何更好、更透徹地掌握基本理論和方法”是從教教師和歷屆學(xué)生共同關(guān)注的話題。

本文以本科“測量平差”教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，結(jié)合近幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、考試成績和反饋意見，主要從教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等幾個(gè)教學(xué)核心問題進(jìn)行探討，借此平臺(tái)與各位從教人員交流。

精選教材，梳理教學(xué)內(nèi)容

教材是保證教學(xué)順利進(jìn)行的重要保障，是提高教學(xué)質(zhì)量的首要條件。目前，測量平差的教材主要有測繪出版社和武漢大學(xué)出版社出版的《誤差理論與測量平差基礎(chǔ)》，這兩本教材理論嚴(yán)謹(jǐn)而精準(zhǔn)，內(nèi)容準(zhǔn)確而全面，既包含了經(jīng)典平差的基本理論和方法，又介紹了現(xiàn)代平差的一些基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)用性強(qiáng)，可作為普通高校測繪類專業(yè)平差課的比較不錯(cuò)選擇。我校測地專業(yè)采用測繪出版社出版的平差教材。

測量平差是實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，它既有數(shù)學(xué)的抽象性、科學(xué)性特點(diǎn)，又有應(yīng)用的廣泛性、技術(shù)性特點(diǎn)。“教師難教，學(xué)生難學(xué)”是令很多相關(guān)人士頭疼的問題。究其原因，主要有以下兩點(diǎn)：

其一，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益普及和迅速發(fā)展，使得各類專業(yè)測量軟件的自動(dòng)化、智能化程度不斷提高，導(dǎo)致大部分學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理的基本原理學(xué)習(xí)熱情不高，甚至有部分同學(xué)認(rèn)為沒必要進(jìn)行基本原理的學(xué)習(xí)，只要掌握相關(guān)軟件的使用方法就可以了。其實(shí)不然，高等教育的目標(biāo)就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才，這就要求學(xué)生必須具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，否則無以談創(chuàng)新。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念、加強(qiáng)實(shí)踐鍛煉，為學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)提供條件。

其二，課程內(nèi)容抽象，理論性強(qiáng)，增加了學(xué)習(xí)難度。測量平差屬于一門應(yīng)用數(shù)學(xué)類的專業(yè)基礎(chǔ)課，其涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)多，不僅包括高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，而且大量運(yùn)用矩陣推導(dǎo)，令學(xué)生望而生畏；再者，課程囊括的概念多，內(nèi)容多，方法多，不僅涉及測量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，而且需要一些專業(yè)方面的基本理論，給教學(xué)帶來了一定的難度。

因此，為了教學(xué)工作的順利進(jìn)行和學(xué)習(xí)任務(wù)的簡化，教師應(yīng)該梳理教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)體系，掃除學(xué)生“不學(xué)、難學(xué)”的心理障礙。首先，由于課程涉及學(xué)科廣泛，有些數(shù)學(xué)知識(shí)沒接觸過，比如多元函數(shù)條件極值、矩陣的求導(dǎo)、矩陣的跡等等。為此，開課前教師需要主動(dòng)與學(xué)生進(jìn)行溝通，獲取第一手信息，并及時(shí)地補(bǔ)充相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，減少學(xué)生學(xué)習(xí)盲點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。其次，要上好第一堂課。緒論里就告訴學(xué)生：測量平差其實(shí)就是“一個(gè)準(zhǔn)則，兩項(xiàng)任務(wù)”，即最小二乘原理和參數(shù)估計(jì)、精度評(píng)定。為完成這兩項(xiàng)任務(wù)，我們需要掌握一套基本理論（誤差理論），掌握兩大定律（方差及協(xié)方差傳播定律、權(quán)及權(quán)逆陣的傳播律），領(lǐng)會(huì)四種方法（參數(shù)平差、條件平差、附有條件的參數(shù)平差、附有參數(shù)的條件平差），履行六個(gè)步驟（分析觀測量、列方程式、組成法方程、解算法方程、平差值計(jì)算、精度估計(jì)）。這樣學(xué)生對(duì)該課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系有個(gè)初步了解，學(xué)前心理壓力會(huì)有所減少，學(xué)習(xí)興趣將有所增加，教學(xué)效果有利于提高。

改革教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量

1.采用“問題引導(dǎo)式”教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的教學(xué)模式單一，教師基本上采用滿堂灌的方法，授課時(shí)不停地講解、板書，學(xué)生被動(dòng)地記筆記、聽內(nèi)容。這樣既增加了教師板書的負(fù)擔(dān)，又減少了學(xué)生思考的空間，導(dǎo)致課堂氣氛既沉悶又乏味，同時(shí)也助長了學(xué)生的惰性和對(duì)教師的依賴性，更談不上學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。如何來改變這種氛圍呢？實(shí)踐證明，“問題引導(dǎo)式”教學(xué)有利于提高課程教學(xué)質(zhì)量。

測量平差的邏輯體系嚴(yán)謹(jǐn)、完備，也就難免抽象、費(fèi)解，采用“問題引導(dǎo)式”的教學(xué)方法，有利于摒棄傳統(tǒng)的“灌輸式”、“填鴨式”的做法。實(shí)施過程中，以淺顯易懂而又常見的實(shí)例為背景，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，全都積極參與問題的思考、討論，從而促進(jìn)教與學(xué)的互動(dòng)。選擇實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)遵循興趣性、啟發(fā)性、典型性原則。學(xué)生在興趣的推動(dòng)下，能夠積極、主動(dòng)地思考問題，同時(shí)萌生了共同探討的熱情，拓寬了思維；而典型性的問題，又可以起到舉一反三、觸類旁通的作用，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。比如在講解緒論部分時(shí)，實(shí)習(xí)中水平角觀測時(shí)為什么上、下半測回，以及每個(gè)測回之間測得角度值均不同？測量結(jié)果為什么會(huì)因人而異？而為什么水平角要觀測多個(gè)測回？三角形內(nèi)角和為什么不等于180°？伴隨的這些矛盾如何解決呢？在教師的提問下，學(xué)生會(huì)積極思考這些問題，由此引出測量條件、誤差、多余觀測、平差的概念。通過學(xué)生平時(shí)遇到的簡單現(xiàn)象自然地引出平差的概念，讓學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生了濃厚的興趣和學(xué)習(xí)熱情。講解精密度、準(zhǔn)確度和精確度概念時(shí)，以常見的打靶為例，分析子彈在靶心周圍的三種分布情況來解釋概念，這樣既形象生動(dòng)，又簡單易懂。

測繪科學(xué)的概念范文第5篇

關(guān)鍵詞:WebGIS 房產(chǎn)測繪 三維 信息化

中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(a)-0022-02

在我國,房地產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整都發(fā)揮著越來越重要的作用。而房地產(chǎn)管理中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性、服務(wù)性工作—— 房地產(chǎn)測繪,為房地產(chǎn)開發(fā)、經(jīng)營以及交易提供基本的信息服務(wù)。因此,在信息化的背景下,依托新的信息技術(shù)發(fā)展和完善房地產(chǎn)測繪信息管理系統(tǒng),是房地產(chǎn)測繪信息化建設(shè)的重要內(nèi)容,也是房地產(chǎn)測繪信息管理的現(xiàn)實(shí)需要。

1 概述

1.1 房產(chǎn)測繪信息及其特點(diǎn)

地理景觀對(duì)象從空間認(rèn)知上可以分為兩大類:一類是以場為基礎(chǔ)的對(duì)象,如地形、土壤種類分布等,這類對(duì)象在空間上連續(xù)分布。另一類是以離散實(shí)體為特性的對(duì)象,如房屋、樹等,這類對(duì)象以獨(dú)立的個(gè)體而存在。

房產(chǎn)測繪信息包括房屋及附屬建筑物、各類界線(房產(chǎn)界線、境界線）、各類房產(chǎn)要素相關(guān)點(diǎn)（控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、境界點(diǎn)）、交通要素(公路、鐵路等）、水體要素、綠化用地、其它要素等。但其中主要和最重要的組成部分無疑是房產(chǎn)建筑物。

房產(chǎn)建筑物邊界清晰、功能完整屬于離散實(shí)體的范疇。故而,房產(chǎn)測繪信息的主體信息—— 房產(chǎn)建筑物應(yīng)該屬于離散實(shí)體的范疇。房屋的特性除了離散性外,還有一大特點(diǎn)就是大多比較規(guī)則且具有相似性,尤其是大多數(shù)小區(qū)中的房屋形狀、樣式、外觀基本相同。

1.2 基于WebGIS的房產(chǎn)測繪信息三維可視化的概念

可視化(Visualization）是指在人腦中形成對(duì)事物、現(xiàn)象的心像,是一個(gè)心理處理過程,促使對(duì)事物的觀察力及建立概念等。三維可視化,是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù),將數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為三維圖形.并在屏幕上顯示出來等一系列進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。

房產(chǎn)測繪信息三維可視化是三維可視化技術(shù)在房產(chǎn)測繪領(lǐng)域的具體應(yīng)用。房產(chǎn)測繪信息二維可視化是指利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等以三維可視的形式表達(dá)房產(chǎn)測繪信息。房產(chǎn)測繪信息三維可視化應(yīng)遵循著突出房產(chǎn)要素,淡化其他要素的原則進(jìn)行。因此,房產(chǎn)測繪信息三維可視化研究的重點(diǎn)應(yīng)放在房產(chǎn)測繪信息的主體部分—— 房產(chǎn)建筑物的三維可視化上。

基于WebGIS的房產(chǎn)測繪信息三維可視化是指在WebGIS的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)房產(chǎn)測繪信息的三維可視化。也就是說,用戶可以通過Internet實(shí)時(shí)查看自己關(guān)心區(qū)域的房產(chǎn)測繪三維場景。其核心問題是如何在WebGIS環(huán)境下實(shí)現(xiàn)房產(chǎn)測繪信息區(qū)域三維場景的實(shí)時(shí)構(gòu)建。

2 相關(guān)技術(shù)研究

2.1 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System簡稱GIS）是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過對(duì)多因素的綜合分析,它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息,并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。

2.2 可視化技術(shù)

可視化（Visualization）是20世紀(jì)80年代后期由美國科學(xué)家提出并發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)。所謂可視化,就是對(duì)人腦印象構(gòu)造過程的一種仿真,以支持用戶的判斷和理解,具體的說,它將科學(xué)計(jì)算過程中及計(jì)算結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像信息。并可進(jìn)行交互式分析?？梢暬夹g(shù)成為信息爆炸時(shí)代人類分析和駕馭信息的有力工具。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的熱點(diǎn),首先應(yīng)用在軍事和航空領(lǐng)域,在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后,才被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展速度可以與電腦技術(shù)的發(fā)展速度相比擬。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是三維可視化的主要應(yīng)用技術(shù),也將可能成為GIS三維可視化的核心。

2.4 WebGIS技術(shù)

WWW是目前Internet上發(fā)展最快的領(lǐng)域,也是Internet網(wǎng)上最重要的信息檢索手段。早期的WebGIS頁面(Home Page）主要用來傳遞靜態(tài)HTML文檔,后來由于CGI接口,特別是Java和JavaScript語言的引入,使得WebGIS頁面可以方便地傳播動(dòng)態(tài)信息。近年來,動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)有了飛速的發(fā)展,JSP,ASPNET等技術(shù)的出現(xiàn)大大便捷了WebGIS的開發(fā)。利用這些技術(shù)可以設(shè)計(jì)出具有動(dòng)畫、聲音、圖形/圖像和各種特殊效果的WebGIS頁面。

3 技術(shù)難點(diǎn)研究

3.1 房產(chǎn)測繪信息三維場景WebGIS上實(shí)時(shí)構(gòu)建難以實(shí)現(xiàn)

近年來,國內(nèi)外關(guān)于地理信息可視化的研究主要集中在數(shù)字地面模型(DTM）和城區(qū)景觀可視化的研究上。這方面的研究現(xiàn)在已取得了很多成果。諸如用數(shù)字形態(tài)學(xué)、分形學(xué)、小波理論等新興理論和方法對(duì)三維建模和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化。