21408111现代测绘科学技术与经济社会发展_测绘科学技术的发展
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现代测绘科学技术与经济社会发展
21408111 李春林
今天听了宁津生院士带来的演讲,他在中国测绘界是一位传说中的人物,原本以为将是很深奥的讲座,但是老先生讲得非常通俗易懂,让我们收益匪浅,同时才明白了测绘和地信是两个关系非常密切的学科,现代单位要的地信人才需要有测绘基础,同时要的测绘人才对软件的操作也要非常熟练。
首先他提到的是测绘学科的发展历程,一共有三个阶段:传统测绘、数字化测绘、信息化测绘。
传统测绘是利用模拟方法测定和推算地面及其外层空间点的几何位置,确定地球形状和地球重力场,获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息,编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图,为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务。特点是地面观测技术,手工操作方式,劳动强度大,时间持续长,测量精度低,只限于局部范围,是一种静态测量,应用范围和服务对象窄。
数字化测绘是将来源于星载、空载和船载的传感器以及地面各种测量仪器所获取的地理空间数据,通过信息技术和数字化方法,利用计算机硬件和软件对这些地理空间数据进行测量、处理、分析、管理、显示和利用。它的显著特征为测绘仪器计算机化、电子化和自动化,测绘生产与产品形式数字化,测绘成果分发网络化。典型产品有DOM
信息化测绘是在数字化测绘的基础上,通过网络化运行环境,实时有效地向信息化社会提供地理信息综合服务的测绘方式和功能形态。其特征:技术体系数字化;功能取向服务化;数据更新实时化;信息交互网络化;基础设施公用化;信息服务社会化;信息共享法制化。实现了地理空间信息的:快速获取和及时更新、智能化处理和一体化管理、规模化生产和网络化信息分发、资源的整合为社会经济提供多尺度多时相多形式的综合服务。
接着提到了现代测绘科学技术的概览,包括空间定位技术、航空/卫星重力探测技术、航空航天遥感技术、航空数码相机摄影测量、机/舰载LIDAR系统等。
空间定位技术:GPS(美国)、GLONASS(俄罗斯)、GALILEO(欧洲)北斗(中国)航空卫星重力探测技术:航空重力测量CHAMPGRACEGOCE
航空航天遥感技术:遥感卫星影像、航天飞机测图、机载激光雷达对地观测、系统数字摄影测量。
数字地图制图技术:利用计算机输入、输出等设备,通过数据库技术和图形数字处理方法,实现地图数据的获取、处理显示、存储和输出.地理信息系统技术:多维、动态GIS;影像、图形和DEM一体化;基于互联网和内联网的网络GIS;GIS产业化;从提供数据到提供信息与服务.3S集成技术:GPS:用于实时、快速地提供目标的空间位置;RS:用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何、物理信息和各种变化;GIS:多种来源的时空数据的综合处理分析和应用平台。
机载激光雷达系统(Light Detection And Ranging,简称LiDAR)是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统,可以直接联测地面物体各个点的三维坐标。系统还集成高分辨率数码相机,用于同时获取目标影像。
以上都是现代测绘科学发展的产物,除了普通的研究地球和其他实体的与时空分布有关的地理信息的采集、量测、处理、显示、管理和利用的作用外,它的任务从控制到测图(制作国家基本地形图)扩大到与地理空间信息有关的各个领域。特别是在建设“数字中国”中构建用于集成各类自然、社会、经济、人文、环境等方面信息的统一的地理空间载体,即国家地理空间框架。
宁院士还提到了“智慧九寨”,这作为测绘的成果使得人们在不出家门的情况下就能饱览九寨沟的美景,还能在屏幕上模拟游览的过程,也就是说这已经超过了地图的范畴,能够更加完善的还原一个地方的风貌。这一项技术在网上世博中也有应用,相比在烈日下苦苦排队好几个小时才能进去的热门场馆,在家里一边吹空调一边上网反而能够看的更加仔细轻松,还省钱呢。
另外宁院士还着重讲了中国的空间定位技术“北斗”卫星导航系统,大家都知道我们现在使用的GPS是美国的卫星,不但民用设施正在使用,连我们军方也在使用,如果将来我国和美国发生战争,他们关闭GPS甚至利用GPS误导我们,那么后果将更加不堪设想。所以中国一定要有自己的卫星导航系统。北斗卫星目前只有三颗,都分布在赤道上空的静止轨道上,从东经七十度到一百四十度,也就是说它目前只能覆盖我国,而且精度也很低。当然它还在发展中。欧洲的伽利略卫星导航技术也还没有建好,据说建好后精度将达到GPS的10倍,也就是1米。我想这是不太可能的,因为卫星定位在可见光波段由于大气不够干净,没法达到这个精度,如果是在红外波段,由于各种供暖设施、空调、汽车和人等热源影响应该也没法看清楚。也许他们的科技先进到我们目前没法想到的地步吧,不管怎么说人类的技术进步总是一件好事。
接下来讲了现代测绘的社会作用。胡锦涛总书记在6月23日召开的中国科学院、中国工程院院士大会上明确指出“要加快遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信技术的应用以及防灾减灾高技术成果转化和综合集成,建立国家综合减灾和风险管理信息共享平台”。摄影测量与遥感在国民经济建设与社会发展及人民生活中有广泛的应用。无论是电子政务建设、国土资源调查、城市规划编制、生态环境保护、农作物估产、病虫害防治、流行病控制、文化遗产保护,还是气象预报、灾害监测、智能交通、网格化城市管理、现代物流、车载导航等,都离不开摄影测量与遥感技术。这次四川汶川特大地震灾害发生后,国家测绘局立即启动测绘应急保障预案,广大测绘工作者迅速投入抗震救灾,充分利用摄影测量与遥感等测绘技术,紧急调集包括无人机、直升机在内的多架飞机,装备具有自主知识产权的数码航摄仪,对灾区实施航空摄影,协调国内外多颗遥感卫星不断获取灾区影像,日夜加班处理,制作多尺度影像地图,快速整合多尺度、多类型基础地理信息资源,迅速构建地理信息服务平台,及时有效地提供了适用的地图、地理信息数据以及测绘技术支持,最大限度地满足了各方面的需求,为分析判断灾情、决策指挥、营救被困人员、实施空降空投、开展医疗防疫、抢修道路电力等基础设施、防治地质灾害、编制重建规划等提供了及时可靠的测绘保障,得到各方好评,产生了良好的社会影响。
现代测绘技术在科学研究中有重要作用,能够测量海平面的变化、水储量的变化、大陆地壳的运动速度、岩石圈的研究、冰盖融化的研究等等。在国民经济建设中也有重要作用,比如检测大坝的形变,故宫等古建筑的数字化,鸟巢等复杂建筑物的施工测量,路面病害检测和平整度检测、石油的勘探等。也可以进行珠峰高程测量,构建数字城市的地理空间框架,进行交通设计,实景结合二维地图(智慧九寨、网上世博)等等。在国防建设上能够对导弹、机动部队进行精确制导。在灾害上能够对洪水、火灾、沙尘暴、台风等及时进行预报,512大地震后汶川地区的动态影像(就是拿给主席看的那段影像)也是来自空中摄影测量与遥感技术。
总的来说,中国的测绘学科正在逐步走向信息化测绘,更多的与国家的建设、国计民生的方方面面紧密联系起来。社会的需要就是科学发展的最大动力,我相信我国的测绘科学技术一定会走到世界前沿的。
参考文献:百度知道