工程测量学
(一)精密大型工程测量新技术。卫星定位技术已被广泛用于各种类型工程控制网。特别是随着大地水准面精化的深入开展,工程控制网从二维发展到三维,彻底改变了传统工程控制网的缺陷。在精密大型工程测量中高精度实时RTK技术用于施工放样,并结合工程特点设计和制造出一些专用的仪器和工具,使众多学科技术在施工测量中渗透与融合,并在施工测量中得到应用。GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
(二)数字城市与工业信息系统。当前城市大比例尺地形图、地籍图、房产图、竣工图、地下管网图、导航电子地图等基本上实现了数字化测绘,出现了各种类型的数字化测图系统。这些测图系统与常用地理信息系统接口,实现了野外采集数据与GIS数据间的交换,使野外数字测图系统成为GIS系统前端数据获取的一个子系统。现在城市规划、建筑设计等正在推行三维规划和三维设计;房地产业在网上推行三维立体房销售;导航电子地图也出现三维模式。这些都对测绘提出绘制三维现状图的要求。全面应用数字测图技术,发展内外业一体化数据采集与制图系统,为大型工程建设的工程勘察、设计、施工和竣工存档,提供高质量、多形式的空间基础信息支持。
全国省会以上城市和部分地级市都建立了城市基础地理信息系统。市政设施现代化管理越来越重要,现在国内外都十分重视市政设施现代化管理中的空间信息网格技术的研究,将市政设施信息按网格建库进行管理,并进行动态变化监测。
(三)变形监测技术。变形监测,是保证构筑物在施工、使用过程中的设备和人员的安全所必须进行的测量工作。现在超大型建筑物、构筑物、地库等工程不断出现,变形监测精度要求也很高,一般都在1毫米左右,有的要求亚毫米。其数据处理要根据实际情况建立反映变形量与变形因子的数学模型,对引起变形的原因进行分析,必要时还要对变形趋势进行预报。现代变形监测往往是将现代大地测量仪器和空间技术、激光技术、无线通信技术相结合,实现连续、动态、实时、自动化监测,可以自动照准、自动观测、自动记录、自动数据处理、自动生成各种图形和报表。
(四)工业测量技术。现代工业生产要求对产品的设计、模拟、生产自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量、定位,并给出复杂形体的数字模型或运行轨迹等,因而兴起了为工业生产服务的测量技术。其手段和仪器设备,主要是以电子经纬仪或全站仪、摄影仪或显微摄影仪、激光扫描仪等传感器在电子计算机硬件和软件的支持下形成的三维测量系统。这些技术的引进,使工业现场精密测量自动化水平大大提高。
(五)城市地下管线探测技术。地下管线探测、检测与评估技术为摸清城市已有地下管线的现状,以及评估地下管线的风险提供了一种快捷、经济和有效的手段。非金属管线探测技术中的探地雷达弥补了常规地下管线探测仪在探测非金属地下管线方面的缺陷,已成为探测非金属地下管线的重要技术方法之一。电子标识器的使用为探测非金属地下管线提供了一种新的方法。城市地下管线信息管理系统建设已由原来孤立的系统建设模式,逐步发展成为充分整合城市已有的地下管线信息资源,建立城市地下管线信息共享平台。
海洋测绘学
(一)海道测量。在海洋测深过程中,为解决回声测深仪波束角效应使记录的测深图像失真问题,提出了波束角效应的改进模型及其改正算法。针对多波束测深数据集,采用改进的距离反比权重算法和多细节层次模型技术来建立海底数字地形模型(DTM)。应用双频GPS动态后处理高精度定位技术建立了一套完整的GPS无验潮海洋深度测量作业模式,显著提高了水深测量成果的精度。
(二)海洋重力场与磁力场测量。有关海洋重力的确定,首先研究了建立我国陆海新一代平均重力异常数字模型问题:基于重力场的频谱理论,给出了扰动引力在全球平均意义下的功率谱表达式;推导了垂线偏差同大地水准面差距偏导数的转换公式;推导了水平重力梯度边值问题的级数解。
对海洋磁力测量的研究,从磁偶极子磁场出发,推导出一个简单的测线间距计算公式。基于磁力线定义和均匀磁化球体周围的磁场分布,推导出一个简单的磁力线簇公式。以陆用地磁日变站为基础,结合DGPS系统和浮标技术,自行设计开发数据实时采集与传输系统。采用布设海底地磁日变观测锚系的技术方法,解决了远海区磁测日变改正观测资料问题。
(三)空基海洋测绘技术。首先是重点研究了利用有理函数模型实现高分辨率卫星CCD影像的单片定位的方法;其次是提出了一种遥感图像半自动提取建筑物的方法;第三是提出了一种基于多分辨率小波高频特征系数的高光谱遥感影像亚像素目标识别方法;第四是针对IKONOS高分辨率卫星影像处理中的不适应性,提出一种更为精确细致的图像融合方法——自适应小波包分析法;第五是从测高卫星飞行轨道的规律出发,提出了采用“距离加权平均”计算正常点海面高的新方法;第六是研究了观测卫星的选择对基线解算质量的影响,提出了提高基线解算质量的人工选星的基线处理方法。
(四)海图制图与海洋地理信息工程。首先是提出了基于Circle原理和“优胜劣汰”思想的地图综合新算法;其次是探讨了数字测图中的坐标变换方法,总结了一套作业思路和方法;第三是提出了基于Flash技术制作多媒体电子地图的解决方案及实现过程;第四是研究了一种由计算机自动生成Delaunay三角网的增点生长构造法;第五是实现了MapInfo图形数据在IE中的显示与浏览,从而验证了用VML实现地理空间数据可视化的可行性;第六是建立了计算机海图档案系统。(全文完)
(节选自《中国测绘学科发展蓝皮书(2006)·测绘科学技术学科发展综合报告》。原文由宁津生院士执笔,本报刊登时有删节;标题为编者所加。)
