测绘仪器与技术的发展趋势.doc
!""# 年 $ 月第 "! 卷第 # 期地理空 间信息!"#$%&&()*$&% +,$-.,/01231*3+4)56123,+中图分类号!0%"!%&文献标识码!7文章编号!89:%;9%<#%&&$&&&=;&%测绘仪器与技术的发展趋势李士涛%南京交通职业技术学院&江苏 南京 %8&&<%$摘要!对测绘仪器与技术的发展关系和传统光学仪器与技术向现代光学仪器!电子测量仪器和技术的发展趋势进行了研究"并认为人类最终将以#数字地球$为中心对测绘仪器与技术进行改革%关键词!测绘仪器与技术&数字地球& %& 技术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引言条主线展开& 一是从采用的技术上看O经历了模拟仪"器(数字化仪器(智能仪器的发展过程 二是从仪器结构和实现形式上看O经历了单台仪器(模块化仪器和虚 拟仪器的发展过程 这两条发展主线的技术基础都是微电子技术(数字信号处理技术( 计算机技术O并随这 些技术的发展而发展 但无论仪器最终如何发展O任何 一台仪器测量系统都可概括为以下三个功能模块_数据采集(数据分析与处理(结果表达与输出随着计算机技术及微电子技术渗透到测量和仪器仪表技术领域&该领域的面貌不断更新 智能仪器(虚 拟仪器等微机化仪器&既增加了测量功能&又提高了技 术性能在数据采集方面&数据采集卡(仪器放大器(数测绘仪器与测绘技术是一对孪生兄弟每一次的技术革命都对测绘仪器的精度( 自动化程度( 可操作性带来飞跃发展&同样每一种超前测绘仪器的产生都 改变了相应的测量方法 不久的将来)计算机就是仪器*()网络就是仪器*的概念将成为现实 未来可以做到从地球上的任何地点(任意时间获取任何地方的测 量信息传统光学仪器向现代光学仪器的转变现代光学仪器已突破传统光学仪器模式&发展成 为光(机(电(算一体化和智能化的现代光学仪器 以 光(机为主体的传统光学仪器主要是视觉参与下的人 机系统& 离不开人的操作和观察& 这与当代社会化大 生产的要求很不适应 在当今高度发达的信息社会& 迫切要求对来自各方面的复杂信息进行实时(高速采#字信号处理芯片等技术的不断升级和更新&也有效地加快了数据采集的速率和效率 与计算机技术紧密结合&已是当今仪器与测控技术发展的主潮流现代自然科学的发展&多学科技术的创新与融合&测量仪器与计算机及通信的互动&使测量(测试过程(测量目的(测试结果的管理等均发生了改变 今天&测集&数据自动处理和控制如对高速运动或瞬息短暂过程的观察( 记录( 显示和储存" 对复杂的地形( 人类不能到达区域的精确测量"对宏观或超微细图形的分 析和判读!这些都是传统光学仪器所难以胜任的 现代光学仪器能充分发挥光学和电子两方面技术的优势 & 操 作 ( 检 测 和 数 据 处 理 由 计 算 机 控 制 & 自 动 化 程 度(工作方便性和可靠性大大提高 因此&现代化生产 和科学实验迫切要求开发更多的光(机(电(算一体化 的现代光学仪器或光电仪器以满足人类发展的需要量作为信息技术的源头和基础&已很难再找到纯原始的方式& 人们似乎已不大关心某个测量需求是属于电测量范畴还是属于非电测量领域&依托这些现代测试与测控技术&传统意义的测量含义(目的和作用均得到了丰富和拓展这种丰富和拓展自然而然地预示着网络技术向测量领域的注入和渗透& 也必将导致新的测量观念(思想和概念的产生电子测量仪器的发展电子测量仪器的演化与发展从总体上看沿着两!未来测量技术与仪器发展趋势$理技术&高分辨率卫星影像技术&可视化和虚拟现实技术& 全球定位系统!"#(& 遥感 $#(& 地理信息系 统!%#(等" 其中 ,+ 技术是核心"业"农民在计算机网络终端上可以从影像图中获得农田的长势状况!通过 -5+ 作分析!制定行动计划!然后在车载 -.+ 和电子地图地指引下! 实施农田作业!及 时地预防病虫害!把杀虫剂#化肥和水用到必须用的地方!不至于化学残留物污染土地#粮食和种子!实现真正的绿色农业"-.+ 作为一种全新的定位方法!已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学仪器和电子仪器" -.+ 卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合!在空间定位技术方面引起了革命性的变化" 测量过程从静态扩展到动态!从单点定位扩展到局部与广域差分!从事后处 理扩展到实时&准实时/定位与导航! 绝对和相对精度 达到米级#厘米级乃至亚毫米级!从而大大拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用"不久的将来!人人可 以戴上 -01 手表!加上移动电话! 就可以自动进入数 字地球中"遥感&21/技术的发展主要表现在它的多传感器# 高分辨率和多时相特征" 当代遥感技术已能全面覆盖 大气窗口的所有部分"随着小卫星群计划的推行!可以 用多颗小卫星! 实现每 34, 天对地表重复一次采样! 获得高分辨率影像数据&多波段#多极化方式的雷达卫 星! 将能解决阴雨多雾情况下的全天候和全天时对地 观测"测量从静态分析向动态监测过渡!从对资源与环 境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡!从 对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡"下一世纪的交通将是智能交通!通过数字地球将采集到的各种道路交通状况及服务信息经交通管理中心集中处理后!传输到公路运输系统的各个用户驾驶 员#居民#警察局#停车场#运输公司#医院#救护保障等 部门(!出行者可实时选择交通方式和交通路线&交通 管理部门可自动进行合理的交通疏导# 控制和事故处 理&运输部门可随时掌握车辆的运行情况!进行合理调 度" 从而!使路网上的交通流处于最佳状态!改善交通 拥挤和阻塞!最大限度地提高路网的通行能力!提高整 个公路运输系统的机动性#安全性和效率"未来车辆驾 驶将向无人驾驶方向发展"未来的战争是信息化#数字化#网络化等高科技的 战争!它们最终都将通过数字地球达到目标!因而建立服务于战略#战术的 ,+ 技术系统!建立虚拟现实技术 的数字化战场!是未来战争能否取胜的关键"结束语信息时代的来临!将改变人类的生存和发展方式""近年来!由于航空遥感具有快速机动性和高分辨率的特点使其成为遥感发展的重要方面"地理信息系统&-51/ 技术从二维向多维动态以及未来的利益分配将与数字地球息息相关"未来仪器和测绘技术将主要围绕数字地球进行研究! 而作为数字地球的核心*测绘仪器和技术将得到迅速发展"网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向!也是地理信息系统自身发展和诸多领域的迫切需要" 在技术发展方面!一个发展是基于 *678"#918%:8% 结构!即用参考文献户可在其终端上调用在服务器上的数据和程序&另一李 德 仁 数 字 地 球 与 () 技 术 $*+,-.& /0012,3334567/5897:;,杨崇俊 数字地球是什么$*+,-.&/0012,%<=!>%?#<,孙 长 明 传 统 光 学 仪 器 向 现 代 光 学 仪 器 转 变 的 必 要 性$*+,-.& /0012,3337/589686:A67:;$%&个发展是通过互联网发展 5"#8%"8# -5+ 或 ;8<-5+! 实现远程寻找所需要的各种地理空间数据! 包括图形和 图像!而且可以进行各种地理空间分析!这种发展通过现代通讯技术使 -5+ 进一步与信息高速公路接轨&再 一个发展是数据挖掘)=#= >7"7"?(! 从空间数据库中 自动发现知识! 用来支持遥感解译自动化和 -5+ 空间$!&$(&作者简介! 李士涛&ABAC/ 男! 讲师!研究方向为现代测量技术"
