生活中的測繪技術(shù)征文大賽(計(jì)算機(jī)類1507毛爾宏)

1、空間信息導(dǎo)論征文生活中的測繪技術(shù) 河南工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院二一五年十一月2015-12-31 空間信息導(dǎo)論生活中的測繪技術(shù) 學(xué) 院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)類 班 級(jí)： 1507 姓 名： 毛爾宏 輔導(dǎo)老師： 李新廣 目錄測繪技術(shù)與其對(duì)社會(huì)發(fā)展作用2一 測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程和主要特征2二 現(xiàn)代測繪技術(shù)所依賴的“三S”技術(shù)及其發(fā)展4三 測繪技術(shù)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用61 在防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用62 在變形監(jiān)測中的應(yīng)用63 在水資源調(diào)配中的應(yīng)用74 在城市給排水中的應(yīng)用75在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用8北斗導(dǎo)航在生活中的一些應(yīng)用8一北斗的發(fā)展應(yīng)用81服務(wù)于民92孩子走失93驢友

2、迷路94巴士進(jìn)站105車載應(yīng)用106優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)11測繪技術(shù)與其對(duì)社會(huì)發(fā)展作用測繪是一種實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)，數(shù)字兩個(gè)階段，現(xiàn)在正向信息化發(fā)展。在此階段測繪技術(shù)也經(jīng)歷了跨越式的發(fā)展，取得了令人注目的成績，尤其是全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GNSS），遙感系統(tǒng)（RS），地理信息系統(tǒng)（GIS）在測繪技術(shù)中的應(yīng)用加快了測繪技術(shù)的飛速發(fā)展。同時(shí)隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域需要現(xiàn)代測繪技術(shù)的支持。而且測繪技術(shù)在社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域的重要作用也日益凸現(xiàn)。 一 測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程和主要特征測繪技術(shù)經(jīng)理了三個(gè)階段：傳統(tǒng)，數(shù)字，信息化。 傳統(tǒng)測繪是依賴于傳統(tǒng)的測繪儀器和技術(shù)，如經(jīng)緯儀，水準(zhǔn)儀

3、，擺儀，重力儀地形測量和以實(shí)測資料為基礎(chǔ)的地圖制圖等等。數(shù)字測繪即大地測量與衛(wèi)星定位技術(shù)。大地測量傳統(tǒng)上是指天文測量和大地物理學(xué)以及三角測量、高等級(jí)水準(zhǔn)測量，GPS等測繪手段。衛(wèi)星定位技術(shù)主要是利用接收衛(wèi)星信號(hào)對(duì)地面物體進(jìn)行定位的一門技術(shù)。而信息化測繪卻是在數(shù)字化測繪的基礎(chǔ)上，在完全網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行環(huán)境下，實(shí)時(shí)有效地將信息化社會(huì)提供地理信息綜合服務(wù)的測繪方式和功能形態(tài)。信息化測繪是我國測繪實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效的地理信息綜合服務(wù)。信息化測繪的特征可以概括為：功能取向服務(wù)化、數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)化、信息交互網(wǎng)絡(luò)化、基礎(chǔ)設(shè)施公用化、信息服務(wù)社會(huì)化、信息共

4、享法制化、技術(shù)體系數(shù)字化。信息化測繪是發(fā)展規(guī)律的必然和時(shí)代特征的要求。當(dāng)今社會(huì)已是信息化社會(huì)，在世界高新技術(shù)飛快發(fā)展和社會(huì)需求不斷變化的推動(dòng)下，國際上測繪的發(fā)展正在經(jīng)歷一場以地圖生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)向以地理信息綜合服務(wù)為主的重大變革。我國測繪也不例外，雖然通過一、二十年的努力已實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪的整體轉(zhuǎn)化，但主要還是在生產(chǎn)技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)了這個(gè)轉(zhuǎn)化，還不能說在信息服務(wù)功能及其相應(yīng)的體制和機(jī)制上也實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)化。因此，我國測繪當(dāng)前也仍然面臨著由以測繪產(chǎn)品生產(chǎn)為主，向以地理信息綜合服務(wù)為主的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的必由之路，就是要走信息化測繪的道路，就是要建成信息化測繪體系。到20

5、20年，我國能夠完全建成與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的數(shù)字中國地理空間框架和信息化測繪體系，全面提升測繪保障能力和服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)測繪事業(yè)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，為全面建設(shè)小康社會(huì)和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)提供可靠、適用、及時(shí)的測繪保障。二 現(xiàn)代測繪技術(shù)所依賴的“三S”技術(shù)及其發(fā)展將遙感、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)緊密結(jié)合起來的“3S'一體化技術(shù)已顯示出更為廣闊的應(yīng)用前景。以RS、GIS、GPS為基礎(chǔ)，將RS、GIS、GPS三種獨(dú)立技術(shù)中的有關(guān)部分有機(jī)集成起來，構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)體系，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種空間信息和環(huán)境信息的快速、機(jī)動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠的收集、處理與更新。GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制，

6、于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS是由空間星座、地面控制和用戶設(shè)備等三部分構(gòu)成的。GPS測量技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事、民用交通(船舶、飛機(jī)、汽車等)導(dǎo)航、大地測量、攝影測量、野外考察探險(xiǎn)、土地利用調(diào)查、精確農(nóng)業(yè)以及日常生活(人員跟蹤、休閑娛樂)等不同領(lǐng)域。GIS就是一個(gè)專門管理地理信息的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它不但能分門別類、分級(jí)分層地去管理各種地理信息；而且還能將它們進(jìn)行各種組合、分析、再組合、再分析等；還能查詢、檢索、修改

7、、輸出、更新等。地理信息系統(tǒng)還有一個(gè)特殊的“可視化”功能，就是通過計(jì)算機(jī)屏幕把所有的信息逼真地再現(xiàn)到地圖上，成為信息可視化工具，清晰直觀地表現(xiàn)出信息的規(guī)律和分析結(jié)果，同時(shí)還能在屏幕上動(dòng)態(tài)地監(jiān)測“信息”的變化?？傊?，地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)輸入、預(yù)處理功能、數(shù)據(jù)編輯功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能、數(shù)據(jù)查詢與檢索功能、數(shù)據(jù)分析功能、數(shù)據(jù)顯示與結(jié)果輸出功能、數(shù)據(jù)更新功能等。通俗地講，地理信息系統(tǒng)是信息的“大管家”。地理信息系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫、分析應(yīng)用模型圖形用戶界面及系統(tǒng)人員組成。地理信息系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)已在資源調(diào)查、數(shù)據(jù)庫建設(shè)與管理、土地利用及其適宜性評(píng)價(jià)、區(qū)域規(guī)劃、生態(tài)規(guī)劃、作物估產(chǎn)

8、、災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)報(bào)、精確農(nóng)業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。RS是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，并通過對(duì)這些信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸和處理，從而對(duì)地表各類地物和現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控測和識(shí)別的現(xiàn)代綜合技術(shù)（見圖1-6）。遙感技術(shù)可用于植被資源調(diào)查、氣候氣象觀測預(yù)報(bào)、作物產(chǎn)量估測、病蟲害預(yù)測、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、交通線路網(wǎng)絡(luò)與旅游景點(diǎn)分布等方面。例如，在大比例尺的遙感圖像上，可以直接統(tǒng)計(jì)煙囪的數(shù)量、直徑、分布以及機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量、類型，找出其與燃煤、燒油量的關(guān)系，求出相關(guān)系數(shù)，并結(jié)合城市實(shí)測資料以及城市氣象、風(fēng)向頻率、風(fēng)速變化等因數(shù)，估算城市大氣狀況。同樣，遙感圖像能反映水體的色調(diào)、灰階、形態(tài)、紋

9、理等特征的差別，根據(jù)這些影像顯示，一般可以識(shí)別水體的污染源、污染范圍、面積和濃度。另外，利用熱紅外遙感圖像能夠?qū)Τ鞘械臒釐u效應(yīng)進(jìn)行有效的調(diào)查。三 測繪技術(shù)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用 1 在防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用 遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)大江、大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測，可實(shí)時(shí)監(jiān)察院測洪水災(zāi)害面積，RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒范圍和干旱范圍，為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。遙感技術(shù)不公能夠調(diào)查地上水資源，還能調(diào)查地下水資源，監(jiān)測水污染。目前，我國各地、各部門已建成眾多災(zāi)情預(yù)報(bào)系統(tǒng)（如黃河下游洪水預(yù)警信息系統(tǒng)），它們將在防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)中發(fā)揮重大作用。 2 在變形監(jiān)測中的應(yīng)用 在水利樞紐工程竣工后，需對(duì)

10、水庫大壩、大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的、精密的監(jiān)測?，F(xiàn)代測繪技術(shù)提供了連續(xù)、實(shí)時(shí)的安全檢查運(yùn)行監(jiān)控手段。如采用GPS、智能全站儀（測量機(jī)器人）和數(shù)字垂線儀等到技術(shù)（它們都具有全自動(dòng)、全天候、無人值守的特點(diǎn)），綜合其他工業(yè)傳感器，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、無人或少人值勤守的工程運(yùn)行方式。又如，利用三維影像掃描儀，可以對(duì)監(jiān)察院測對(duì)幾百萬個(gè)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行毫米級(jí)分析，可以隨時(shí)準(zhǔn)確了解觀測對(duì)象整體模型變形情況。 3 在水資源調(diào)配中的應(yīng)用 利用全數(shù)字?jǐn)z影測量或數(shù)字測圖技術(shù)建立數(shù)字地面模型（DTM），應(yīng)用GIS的分析決策功能，可以方便快速地進(jìn)行水庫大壩選址、庫容計(jì)算、引水渠修建、受益范圍等設(shè)計(jì)工作，為開發(fā)利用水資源提供科學(xué)依據(jù)。

11、對(duì)于已建水庫，利用水下地形測量系統(tǒng)（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPD和數(shù)字測控儀集成），結(jié)合DTM，能夠建立水庫庫容數(shù)字模型。已知某一水位，就能及時(shí)求出庫容量。遙感受技術(shù)能夠較準(zhǔn)確地提供某一地區(qū)干旱情況。根據(jù)庫容和旱情，合理精確地調(diào)配水資源。4 在城市給排水中的應(yīng)用 城市地下管線，尤其是排水管道的施工與管理，與現(xiàn)代測繪技術(shù)密切相關(guān)。目前，大中城市都有由數(shù)字測圖技術(shù)或全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)建立的城市數(shù)字進(jìn)行。全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀現(xiàn)已成為排水管道施工及城市河道改造中不可缺少的設(shè)備。為了避免城市地面的開挖，安裝排水管道越來越多的使用頂管技術(shù)。在地下管道頂管施工中，使用自動(dòng)跟蹤全站儀可以開發(fā)出自動(dòng)引導(dǎo)測量系統(tǒng)，控制頂管掘進(jìn)的

12、位置和方向，從而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)的自動(dòng)化。為了使用、維護(hù)、管理好城市地下管線，許多城市都在建立城市地下管線管理體制的數(shù)據(jù)采集工具，通用的GIS軟件（如MAPGIS）是主要的開發(fā)平臺(tái)。 5在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用測繪技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：海平面的監(jiān)測，地殼運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測，冰蓋的研究，海洋的研究等等。北斗導(dǎo)航在生活中的一些應(yīng)用2012年12月27日，以“北斗”這個(gè)為世人所熟知的名字所命名，由中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)正式宣布提供區(qū)域服務(wù)，這標(biāo)志著我國自主衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。一北斗的發(fā)展應(yīng)用 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱：北斗導(dǎo)航）是我國獨(dú)立研制、自主運(yùn)行并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可兼

13、容互用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它與現(xiàn)行應(yīng)用最為廣泛的美國GPS、俄羅斯的格洛納斯（GLONASS）和歐盟的伽利略（GALILEO）系統(tǒng)一起，并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 北斗導(dǎo)航致力于向全球用戶提供高質(zhì)量的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，包括開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種方式。開放服務(wù)包括向全球免費(fèi)提供定位、測速和授時(shí)服務(wù)。授權(quán)服務(wù)是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導(dǎo)航需求的用戶，提供定位、測速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。 目前，北斗導(dǎo)航已經(jīng)廣泛應(yīng)用在公安保衛(wèi)、搜救搶險(xiǎn)、漁政監(jiān)察、交通管理等諸多特殊行業(yè)上，在軍事領(lǐng)域，北斗導(dǎo)航意義重大，擁有了真正屬于自己的“天眼”，擺脫了對(duì)國外衛(wèi)星系統(tǒng)的依賴，當(dāng)然，在普通民用導(dǎo)航及通

14、訊服務(wù)上也已經(jīng)開始。1服務(wù)于民 隨著物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市的建設(shè)，北斗導(dǎo)航發(fā)揮的作用將越來越重要。目前，帶有北斗導(dǎo)航的導(dǎo)航儀已經(jīng)開始投放市場，直接“導(dǎo)航”百姓生活。北斗導(dǎo)航服務(wù)于民最早可追溯至2008年5月12日的汶川地震，那時(shí)，交通和通訊中斷，手機(jī)沒信號(hào)，形如廢鐵，GPS設(shè)備雖然有效。卻指望不上，海事衛(wèi)星電話倒是能用，但畢竟太少，費(fèi)用高，使用相對(duì)不便。 當(dāng)時(shí)，北斗導(dǎo)航如神兵天降，在前、后方撘起了生命之橋，發(fā)揮了GPS無可替代的作用。如今，民用北斗導(dǎo)航已經(jīng)貼近人們生活，它為人們提供了不可缺少的服務(wù)。2孩子走失 如果孩子調(diào)皮搗蛋，放學(xué)后總喜歡在外貪玩；如果年邁的父母患有老年癡呆，不慎走失，都可以求助北

15、斗。為特殊人群配備腕表式裝置等用戶終端，能夠讓你遠(yuǎn)程掌握家人動(dòng)態(tài)。襁褓中的嬰兒、獨(dú)居老人等特殊人群，均為北斗關(guān)愛的對(duì)象。3驢友迷路 漁民和驢友最能感受該系統(tǒng)的好處。前者常出沒于江河湖海，后者愛往荒漠深山里跑，都容易迷失方向，失去聯(lián)絡(luò)。 海洋漁業(yè)是北斗系統(tǒng)目前最大的民用領(lǐng)域，應(yīng)用終端入網(wǎng)用戶過萬。北斗可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控漁船，實(shí)施應(yīng)急救援，還能發(fā)布天氣預(yù)報(bào)和預(yù)警，提供漁業(yè)信息等。近兩年，往來于湄公河的中國商船，也都裝上了北斗導(dǎo)航終端設(shè)備。驢友冒險(xiǎn)闖入旅游禁區(qū)，因?yàn)橥ㄐ挪粫巢恍矣鲭y的事件，并不鮮見。如果隨身攜帶北斗用戶終端，就能及時(shí)向外界求助，輕松化解類似麻煩。4巴士進(jìn)站 寒冬臘月出門辦事，如何減少在公交

16、車站的等候時(shí)間？北斗終端會(huì)告訴你，最近一班車還需多久進(jìn)站，再根據(jù)用戶所在位置和車站的距離，建議幾點(diǎn)出門。5車載應(yīng)用 近年來，我國交通事故頻發(fā)，包括往來各省市的物資運(yùn)輸車、接送學(xué)生的校車、旅游包車等。不完全統(tǒng)計(jì)，2010年至2012年，我國重大交通事故平均每兩、三月發(fā)生一起，對(duì)社會(huì)進(jìn)步的發(fā)展和人們生命的安全造成了嚴(yán)重影響。北斗導(dǎo)航應(yīng)用于民，將如何避免并杜絕交通事故的發(fā)生？ 截至目前，我國多數(shù)汽車已裝有北斗導(dǎo)航，安裝車載北斗導(dǎo)航設(shè)備后，車主可準(zhǔn)確詳細(xì)的了解實(shí)時(shí)路況，控制中心能迅速掌握車輛位置信息，管理道路交通，減緩擁堵。據(jù)悉，北斗導(dǎo)航車載應(yīng)用北斗平臺(tái)能夠?qū)④囕v車況、維修狀況、行駛路線及時(shí)間、駕駛員

17、指紋等信息收入信息平臺(tái)，通過衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)能夠隨時(shí)確定位置，當(dāng)有不安全因素如車輛超速、偏離路線等情況出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警提醒司機(jī)。實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)施還能對(duì)車內(nèi)情況、人數(shù)和溫度等指標(biāo)進(jìn)行檢測，預(yù)防人為事故的發(fā)生。 對(duì)此，交通運(yùn)輸部預(yù)計(jì)用2年時(shí)間，建設(shè)7個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)和一套支撐平臺(tái)，安裝8萬臺(tái)北斗終端，在全國9個(gè)省市示范應(yīng)用。同時(shí)，交通運(yùn)輸部明確要求自2013年6月1日起，所有新進(jìn)入示范省份運(yùn)輸市場的大客車、旅游包車和危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛及重型載貨汽車和半掛牽引車，在車輛出廠前應(yīng)安裝北斗兼容車載終端。凡未按規(guī)定安裝或加裝北斗兼容車載終端的車輛，不予核發(fā)或?qū)忩?yàn)道路運(yùn)輸證。6優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 眾所周知，在國內(nèi)市場上，美國的GPS仍處于某種壟斷地位。無論是車載導(dǎo)航儀，還是手機(jī)導(dǎo)航芯片，都以使用GPS為主。北斗導(dǎo)航擁有國家的強(qiáng)力支持，要打破美國GPS在國內(nèi)的壟斷，北斗導(dǎo)航是否已經(jīng)做好準(zhǔn)備？ 與GPS比，北斗導(dǎo)航起步晚了整整20年，但在技術(shù)上并沒有落后很多。北斗導(dǎo)航與GPS-II