地理空间信息技术

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地理空间信息技术范文第1篇

【关键字】数字地球；测绘技术；工程测量

引言：

1993年和1994年美国先后提出建立“国家信息基础设施”（NII），即通称的信息高速公路，以及“国家空间数据基础设施”（NSDI），时隔5年，美国副总统以演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一“数字地球”构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界、政界也做出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。2003年3月12日，总书记在中央人口资源环境工作会议上指出：“推进数字中国地理空间框架建设，加快信息化测绘体系建设，……”。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球地理空间框架概念为测绘地理信息事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里就现代测绘学的发展从学科的观点对数字地球地理空间框架建设与测绘地理信息技术发展作进一步探索。

一、测绘技术的快速发展

空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具。由空间技术和其他相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS，RS，GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘技术从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员利用现代测绘高科技手段制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。

今天，随着光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术的发展，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，实现了信息化的发展。从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率（相当1∶1万比例尺）的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低。目前全球高阶重力场模型（如EGM96）分辨率已达50km，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘地理信息业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。

综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘地理信息业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。

二、数字地球地理空间框架与现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分（约80%）都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息（即地球空间数据）对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型，要求提供（地球）空间数据框架，包括大地测量控制框架、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。

这对测绘学提出了更高层的技术要求。NSDI要建立在NII上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站，对数字化影像进行处理，建立立体地形或地物虚拟模型。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的3维数字化整体表达，这里强调了统一性和整体性，要求全球多源数据无缝无边的连接和整合。从空间数据框架来说，其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础，对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础，即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架、统一的高程基准、、统一的重力测量基准、统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果，特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。全球高程系统的统一问题，大地测量学家经过几十年的研究，目前还是一个未能解决的难题，最终要通过全球重力数据，特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。

测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学的重要技术手段，数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的“尖兵”，也要求测绘学有新的发展和突破。

三、测绘学和地球空间信息学

在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。其中文译名也是五花八门，现在将它译成“地球空间信息学”，已基本得到认同。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围扩展到整个近地空间，例如近地空间航天器的导航定位，近地空间重力场的测定，大气层甚至电离层的信息；其支撑技术是信息技术，主要处理电磁波信息和影像信息，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。

随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展，前景良好。

四、建议

本文探讨了测绘学技术的发展及其与数字地球地理空间框架构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘地理信息事业，以迎接“数字地球”的挑战，根据我国目前测绘地理信息事业发展的现状，从一个侧面（主要是大地测量方面）提出以下建议： 1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强国家级的大地定位框架。2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要。3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统。4.尽快完成重建我国重力基本网，发展航空重力测量系统，加密西部地区重力测量和GPS水准，加大力度支持对卫星测高数据的利用，为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备，建立可在因特网上运行的新的重力数据库。5.利用新的卫星遥感测地资料重建我国30″×30″数字高程模型。 6.尽快研究我国大地测量数据向社会开放的政策、法规和管理机制，着手建立国家级能够进入NSDI的大地测量数据库。

参考文献：

[1]徐冠华：《全社会要高度关注“数字地球”》，《科学新闻周刊》2009年第1期。

地理空间信息技术范文第2篇

不同类型的数据，只有按照一定的数据结构进行组织，并将其映射到计算机存储器中去，才能进行存储、检索、处理和分析。在地理信息系统中，地理空间数据常用的数据结构有两种：栅格数据结构和矢量数据结构。目前高考试题中应用的是栅格数据结构，在题中称为地理信息空间数据图。

栅格数据结构所在位置常用于表示地质、气候、土地利用或地形等面状要素。任何面状要素的对象，如土地利用、土壤类型、地势起伏、环境污染等，都可以用栅格数据来表示。

栅格数据的获取需尽可能保持原图或原始数据的精度。在决定代码时尽可能保持地表的真实性，保证最大的信息容量。在图中网格覆盖后，常常会在同一方格下对应几种不同的属性值，而每一个单元只能取一个值，在这种情况下有不同的取值方法。以下做详细说明。

中心点法：用处于栅格中心处的地物类型或现象特性决定栅格代码。为了寻找中心的方便，覆盖使用的网格常常使交点与网格单元的中心对准，这时读数据只考虑网格交点所对应地图上的值，因此中心点法也可以叫做网格交点归属法。此法常用于具有连续分布特性的地理要素，如降雨量分布、人口密度图等。

面积占优法：以占栅格最大的地物类型或现象特征决定栅格单元的代码。此法最适合分类较细、地物类别斑块较小的情况。

长度占优法：当覆盖的网格过中心部位时，将横线占据该格中的大部分长度的属性值定为该栅格单元的代码。

重要性法：根据栅格内不同地物的重要性，选取最重要的地物类型决定相应的栅格单元代码。此法对于特别重要的地理实体，尽管其所在区域面积很小或不在中心，也采取保留的原则，如稀有金属矿产区域等。此法常用于具有特殊意义而面积较小的地理要素，特别是具有点、线状分布的地理要素，如城镇、交通枢纽、河流水系等。

为了接近原图或原始数据精度，除了采用上述几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，即增加栅格单元总数的方法，这样行列数也相应增加，每个栅格单元可代表更为精细的地面矩形单元，混合单元减少，可以大大提高量算的精度，更接近真实形态，表现更小的地物类型。

地理信息空间数据的判读，关键是要弄清图中各个数字表示的具体事物，在此基础上分析数字分布与变化规律，再进行后果判断、评估和原因分析。下面以高考试题为例进行说明。

例1：（2011・安徽文综）右图表示辽宁西北部某地土地利用的变化。将该区域分为25个方格，每个方格中的两个数字按左右顺序分别代表1979年和2005年土地利用类型，完成1~2题。

1.图示区域土地利用变化会导致 （）

A.土地次生盐渍化加剧

B.空气湿度明显增加

C.干旱、洪涝频率减小

D.水生生物物种增加

2.目前有利于促进图示区域农业可持续发展的举措是 （）

A.推广蔗基鱼塘 B.推广水稻种植

C.发展节水灌溉农业 D.发展大牧场放牧业

解析：解题时首先应弄清图中各个数字表示的具体事物：每个方格中的两个数字按左右顺序分别代表辽宁西北部某地1979年和2005年土地利用类型；然后在此基础上分析数字分布与变化规律：一部分土地由湖泊变为耕地，小部分由耕地变为居民地；再进行后果判断、评估和原因分析：一部分土地由湖泊变为耕地，原因在于围湖造田严重，导致水生生物物种减少，空气湿度明显减少，干旱、洪涝频率增加。由于图示为辽宁西北部某地，水资源相对较少，不合理灌溉导致土地次生盐渍化加剧，应发展节水灌溉农业。

参考答案：1.A 2.C

例2：（2011・浙江文综）某市寻找合适布局工厂的地点，该厂址要满足两个条件：①地形平坦；②距河流1km范围内。右图中“空间资料”是该市地形与河流的空间分布，每一小方格代表1km2（该区面积共16km2）；“属性资料”是地形和河流的类别资料。根据选址条件，对照空间资料和属性资料，符合条件为“1”，不符合条件为“0”，若同一小方格内有两种不同属性类别分布时，为求简化，占有面积比例较大的属性作为评估对象。完成3~4题。

3.下图是四幅“河流”资料的评估值图，其中正确的是 （）

A.①B.② C.③ D.④

4.根据地形、河流两项资料的综合评估，右图中适合布局工厂的地点是 （）

A.甲、乙B.乙、丙

C.乙、丁D.甲、丙

地理空间信息技术范文第3篇

【关键词】空间信息技术；3S；矿山测量

0 前言

空间信息技术是20世纪80年展起来的，其核心和主体是“3S”技术，即遥感、全球定位系统、地理信息系统，作为一项综合性的技术已构成当代高技术的一个重要组成部分。与传统的对地观测手段相比，它的优势在于能够提供全球或大区域精确定位的高频度宏观影像 ，扩大了人类的视野，加深了对地球及其变化的了解。目前，空间信息技术已在全球与区域通信、导航定位、资源调查、灾害和环境的动态监测、区域和城市规划等领域得到了广泛应用[1]。

近年来，中国空间信息技术发展取得一系列重要进展，其中，遥感信息技术方面，已建立资源卫星数据服务体系，形成一定市场规模，相应遥感数据生产加工市场潜力巨大，相关企业也正在迅速发展与壮大。此外，卫星定位技术方面已得到广泛应用，并形成相当规模的产业群体[2]。矿山测量应用于矿区生产与管理的各个环节，矿山测量技术经过几十年的发展，在理论和技术上基本能够满足矿山开采生产的要求，但信息时代的矿山测量面临的是新的任务和要求，近十几年来空间信息技术在矿山测量界取得了较大进展，其理论研究和实际应用不断发展和完善，这些先进技术已经在一些矿区得到广泛应用，并取得了显著的经济效益。

1 空间信息技术在矿山测量中的应用

以“3S”集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学（Geoinformatics或Geomatics）新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。以空间信息技术为技术支撑，现代测绘仪器、技术正处于快速的发展之中。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证，以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果[1]。

1.1 遥感及其在矿山测量中的应用

遥感依据不同的物体的电磁波特性不同来探测地表物体对电磁波的反射和发射，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在矿究之中并已取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型（DTM）进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。

遥感科技正在走向定量化 、自动化与实用化。遥感观测技术向多传感器、多平台、多角度和三高（高分辨率、高光谱、高时相）的方向发展；1m及更高空间分辨率的多光谱遥感数据已商品化；具有几十、上百个光谱段的高光谱遥感正在从航空向航天平台迈进，它能够鉴定矿物岩石的成分及土壤的物化性质；合成孔径雷达图像处理与应用发展喜人；无地面控制遥感影像定位技术，国际上已达到15m甚至更高的精度[3]。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持，在进行找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面也已得到应用。合成孔径雷达干涉（InSAR）测量技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向，InSAR 利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息，可以测量地面点的高程变化，是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术，由于它可以获得全球高精度的（毫米级）、高可靠性的（全天时、全天候）地表变化信息，因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。

1.2 全球定位系统及其在矿山测量中的应用

全球定位系统（GPS）是20世纪70年代由美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。全球定位系统共三部分构成：空间部分、地面控制部分、用户装置部分等。GPS的主要特点是全天候、全球覆盖、三位定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛。未来几年中，GPS和俄国研制的GLONASS两个卫星导航定位系统的技术水平、精度和抗干扰能力将会大幅度提高。有中国参与的欧洲Galileo 卫星导航定位系统 2005年已进入实质建设阶段，将于 2010年前后建成，其精度和性能将大大优于目前的 GPS系统，从而打破美国GPS在全球的垄断局面[2]。

GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术，在矿山测量、控制测量、工程测量、环境监测、防灾减灾以及交通运输工具的导航方面发挥着重要的作用。由于GPS不仅具有全天候、高精度和高度灵活性的优点，而且与传统的测量技术相比，无严格的控制测量等级之分，不必考虑测点间通视，不需造标，不存在误差积累，可同时进行三维定位等优点，在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测绘观念的革命性转变。

目前，在矿山测量中，主要应用GPS技术建立区域性或局域性的大地测量GPS控制网，进行矿区地表移动监测等等。其中，定位精度比 DGPS高100倍的GPS-RTK实时载波相位差分技术，以其高精度、全天候、高效率等优势，在大地测量和工程测量中，显示出巨大的潜力和广阔的前景。传统的定位和施工放样，不仅仪器种类繁多，需要人员多，而且精度容易受施工作业现场影响。GPS-RTK 综合了其他测量仪器的功能，提高了作业效率，对于图形的数字化管理和使用也起到了促进作用，利用 GPS-RTK 测量手段可以得到每一个测点的三维坐标，并采用数据、图形和位置等不同的表现形式反映到不同的应用环境中，解决了图形不能统一到国家坐标系中这一问题。GPS-RTK 在矿山测量中的应用，使得代表着当今尖端科学水平的3S技术在矿山测量中成功实现突破[3]。

1.3 地理信息系统及其在矿山测量中的应用

GIS是近20年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析与输出地理图形及其属性数据。这样，就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于使用。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。GIS正在向地理信息科学或空间信息科学的方向发展，并与计算机技术、信息技术相互借鉴、渗透，将成为一门独特的影响广泛的空间信息科学技术。

地理信息系统在地质、矿产领域的应用可以概括为三个方向：GIS技术建立多源数据找矿模型、矿山地理信息系统（Mine GIS，MGIS）和三维矿山[4]。目前虽然在我国矿山资源勘查、开发和生产管理中已经有多种GIS软件系统发挥了作用，但是由于许多原因如地下矿产资源数据获取不易性、不完整性及矿山地下采掘空间动态性等等，使得这些软件在矿山不完全实用，因此致力于研发适宜矿山特点的矿山地理信息系统是十分必要的，十几年来国内外的科技人员特别是矿业界的科技人员在MGIS的基本理论、技术体系、方法及实用软件开发方面做了大量的工作，取得了可喜的成果；三维矿山是矿山客观实体的一个模型描述， 通过三维矿山的建设，地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界，了解不同矿体分布的三维形态，准确地解译和圈定地下地质体，借以指导矿业开发和深部找矿预测，现在三维矿山已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和热点。

2 结语

随着计算机技术、空间信息技术的发展，平面模型在向空间模型转化，数值记录在向数字模型转化 ，测绘科学也正逐步发展为内涵更为丰富的地球空间信息学，以“3S”集成技术为主导的空间信息技术虽然还在起步阶段，但其对于矿山测量的发展所起到的促进作用是不可估量的，在空间信息技术技术的推动下，矿山测量学正在演绎着深刻的变革，朝着“矿山空间信息学”的方向前进。

【参考文献】

[1]3snews中国地理空间产业门户网站[OL].http：///.

[2]郭达志.论“矿山空间信息学”：矿山测量的现展[J].测绘工程，2006，15（3）.

地理空间信息技术范文第4篇

关键词：GIS；资源共享；专业人才；自主创新

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）02-0001-02

1 当前发展所遇到的问题

为了进一步了解空间信息产业的发展现状以及在其发展的过程中遇到的问题，我们首先要对空间信息系统有一定的认识。空间信息系统是通过一定的技术对空间信息进行处理、管理和应用等，其中空间信息技术主要有全球定位系统，遥感、地理信息系统等。空间信息系统由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型和图形用户界面及系统人员组成，在这些组成部分中，最为核心的内容为地理信息系统。

空间信息系统中的核心组成部分地理信息系统，是地球信息、资源、环境的一个缩影，可以将我们生活着的这个世界上的资源、环境以及发展变化趋势进行反映，通过计算机技术以及其他技术的结合，完成对空间信息的采集、保存、管理、应用等，在空间信息系统中发挥着关键性的作用。地理信息系统关系着地球表面信息的采集、管理、应用以及对相关信息的等，在科学技术不断发展的今天，计算机技术、空间信息技术等得到突飞猛进的发展，地理信息系统也在不断优化和完善，其在空间信息系统中的重要性愈加凸显。当前国际上提出“数字地球”这一概念以后，全球对地理信息系统的认识得到进一步的加深，地理信息系统得到飞速的发展，并且应用到了各个领域中，为社会带来了巨大的经济效益。因此我国很多企业开始投身于和地理信息系统相关的产品研究和生产中，进而推动了我国空间信息系统的发展。

我国近些年对空间信息系统进行了研究，取得了很大的研究成果，但是在空间信息系统研究和发展中遇到了各种各样的困难，发展中存在明显的缺陷与不足。

首先，企业在空间信息系统研究和发展的过程中，没有一个明确的发展方向。在空间信息系统发展的过程中，首先将其发展的主导方向进行明确，是将其经济增长空间进行扩展的必要选择，但是当前我国空间信息产业发展的过程中没有将其产业的发展主导方向确定，进而影响着企业的发展。在信息产业发展的大环境中，需要将主导产业、龙头产业、商业产业等进行结合，不让产业的发展呈现出孤立的状态。

其次，当前我国空间信息产业发展的过程中，没有完全实现空间信息共享。当前我国空间信息产业发展中，没有建立一个完整的空间信息共享体系，大多企业都是以个体为主进行业务行为，企业间的联系性不强，没有空间信息空间的平台和渠道。正是因为没有一个完整的空间信息共享平台，所以很多地理信息的采集和管理无法真正地完成空间信息资源的转换和空间信息资源的共享。而且在地理信息系统建设的过程中，出现重复建设、重复投资等，进而没有使地理信息系统的建设标准化，影响着地理信息资源、空间信息资源的有效利用。

最后，我国空间信息产业发展的过程中，相关的技术和产业非常的少，而且缺少“中国特色”。从当前我国相关企业的发展现状进行研究分析，我国空间信息产业生产中涉及到的空间信息产品大多为二次集成开发，企业的自主研发能力较低，这在企业的发展过程中存在着很大的安全隐患，而且地理信息系统软件的价格一直居高不下，进而使地理信息系统和其他信息系统之间的连接建设成本增加，严重地影响着地理信息系统以及空间信息系统的发展。

2 北京地拓公司的成功经验值得借鉴

面对这些问题，我国一些在空间信息产业发展中处于领先地位的先进企业的成功经验为我国这一产业的前进与发展指明了方向。

以北京地拓科技发展有限公司为例，作为一家高科技企业，首先要做的就是培养自己强大的技术团队。从成立之初，公司就坚持以培养高科技人才为首要之务。定期组织员工去国外培训、邀请国内外知名专家来京授课的方针为其培养了大批相关技术人才。并且其聘请的由两名院士领衔的北京大学、清华大学、河海大学、武汉大学等国内知名高校水利、林业、农业、生态及空间信息技术领域权威专家保障了其强大的自主创新能力，其自主研发生产的桌面版GIS软件―Region Manager GIS就是最好的例证。

Region Manager GIS是北京地拓科技发展有限公司采用GIS、RS、GPS集成理论的新概念，充分吸收和借鉴了国内外计算机和空间信息处理技术研究的最新成果而研发的GIS系统，采用全中文界面，界面友好，简单易用，不仅可以很轻松地完成对空间数据的浏览、编辑、查询、输出等操作，而且还具有能完成拓扑处理、三维模拟、空间分析等较高级的GIS功能。系统底层采用空间数据库技术，其空间数据库由空间数据模型和属性数据库共同构成。在建立空间数据模型中采用的技术是空间索引技术，通过这种技术将各种空间信息结合在一起，实现空间信息、数据的查询和计算，将空间信息系统的整体性能进行提升，促进对空间信息、数据的管理和操作应用。空间信息系统中空间数据库的属性数据库可以支持多种常用的数据库，所以空间数据库可以提供非常多的地理信息和数据，其中的一个符号数据库内置林业、水土保持、环境等行业的不同符号，这些不同的符号为数据库、符号库的管理、复制等操作提供可靠的保证。空间信息系统因为有空间数据库和符号库，所以该系统可以为工程数据的保存和管理提供地图、统计图表等，让其为工程数据的保存和管理提供可靠的依据。图层、属性数据表、地图、统计图表、地图拼板等各类数据通过工程管理器进行管理，它类似于计算机系统中的资源管理器，将数据进行分层、分类，然后进行分别显示，促使这些信息快速地浏览和维护，因此该系统具有非常广泛的适用性。

3 空间信息产业发展的对策

我国空间信息产业想要突破当前遇到的瓶颈，必须在以下两个方面有所提高：

首先，应当加强专业人才培养，使企业的产品自主创新能力得到提升。在我国空间信息产业发展的过程中，要将空间信息技术的创新发展作为重点，将企业、研究机构之间的力量进行调整，为新产品的研发提供一个自主、创新的知识产权搭配平台，将我国空间信息产业在国际上的发展地位提升。

其次，应当优化产业结构，建立完善的产业体系。空间信息产业发展中的产业结构调整，需要将企业的主体地位和作用进行体现，为空间信息产业的生存发展起到推动的作用。国家、政府需要将市场结构完善，正确地引导我国空间信息产业进行良性竞争。另外，建立数据共享机制以及能够为相关企业提高服务的企业行会同样重要。

我国空间信息产业在这些年的发展中，取得的成果令人欣喜，同时面临的问题也应重视。只有不断吸取经验教训，提高学习创新能力，我国空间信息产业才能进一步发展壮大。

参考文献

[1] 李清泉.关于我国空间信息产业发展的思考[J].

地理信息世界，2004，（2）.

[2] 宋金玲，肖寒，盛业华.关于地理信息产业的发展

及几点建议[J].测绘软科学研究，2002，（8）.

[3] 刘彦红，曹宝香.基于产学研联盟下的创新模式研

地理空间信息技术范文第5篇

[关键词]矿山测量 测量技术 测绘仪器

中图分类号：O329 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0377-01

矿山测量是矿山建设时期和生产时期非常重要的一环，矿山测量需为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，其任何疏忽或粗率都会影响生产或导致事故发生。因此矿山测量要本着精确的根本，走在测量科学发展的前沿。

随着电子技术和激光技术的发展，以卫星遥感、全球定位系统为代表的空间对地观测技术在测绘科学中的应用日趋成熟，以计算机技术、系统科学为基础的地理信息系统的出现和应用为多源测绘信息的获取、分析、管理、处理及充分应用提供了有力的技术支持。现代矿山测量已运用了各类新型的测绘仪器及测绘方法如全站仪、空间信息技术、惯性测量系统。本文将从测绘仪器与测量技术发展与创新两方面对现代矿山测量的影响进行简要的分析。

一、测量仪器的创新发展与应用

1、测距仪

测距仪是一种航迹推算仪器，用于测量目标距离，进行航迹推算。测距仪自七十年代以来得到了飞速发展，被广泛运用于控制测量和各种工程测量中。测距仪主要分为激光测距仪、红外线测距仪、超声波测距仪。但由于红外线测距仪、超声波测距仪的精度不太准确，目前已淘汰在矿山测量中使用。且矿山测量中主要使用的测距仪还具有防爆特性。仪器一般采用本安型防爆型式，体积小、重量轻、携带方便，且还可以与经纬仪连接，方便了数据的采集。

2、陀螺经纬仪

陀螺经纬仪是带有陀螺仪装置、用于测定直线真方位角的经纬仪。陀螺经纬仪的出现改变了传统的几何定向方法，可实施导线起始边定向及附合导线或闭合导线终端的定向测量，也可实施一井或两井井下起始边的定向。使用陀螺经纬仪能有效减少常规几何定向时耗费大量人力、物力和占用井简时间，降低成本，提高劳动生产率，并能控制随着环境的恶劣，井筒深度增加以及矿区的延伸发展，定向精度的降低，大大提高井下平面控制的精度。用陀螺定向经纬仪可以为井下每一水平进行定向，控制导线测量方向误差的积累，校核导线测量中测角粗差，实施矿山及地下工程大型巷道贯通的定向。

目前陀螺经纬仪已发展到全站型陀螺速测仪、全站型陀螺仪以及自动陀螺仪。

3、全站仪

全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器，是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器，也是集测距仪、电子经纬仪的优点于一体的、应用前途广泛的仪器，智能化的全站仪是目前使用最广泛的测绘仪器。基于全站仪的数据采集与传输系统可以和现代计算机技术结合建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据库，使数据管理更加科学、快捷。此外，全站仪在矿山地表移动监测、矿区土地复垦工程实施、矿区施工等方面也都得到应用，各大矿的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作，既提高了效益，加快了速度，又减少了开发，保证了精度。

二、测量技术的创新发展与应用

1 、空间信息技术

空间信息技术的核心和主体是“3S”技术，即遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）。以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性非常明显。以空间信息技术为技术支撑，现代测绘仪器与技术也处于快速的发展之中。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，航空遥感资料可作为进行矿区地形图测绘的资料源，通过相片校正、目视判读、野外调绘等工作，完成地形图的测绘。较之传统的测图方法，利用遥感资料进行测图速度快、成本低、精度高，是一种应用极为广泛的测图方法。运用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。

全球定位系统技术在矿山测量中主要应用与矿区地面控制测量、矿区地面碎部测量、矿区地表移动监测等方面。与常规地面控制测量方式相比较，GPS测量具有很大的优越性和灵活性，不要求两点间通视，且所测点位精度均匀，使得测量工作灵活、效率高。

地理信息系统应用于矿区的即为矿区地理信息系统，或称为矿区资料源环境信息系统（MRIES）。MREIS已成为矿山测量数据管理的重要发展方向。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。矿山测量工作是建立MREIS的前提性工作，而建立MREIS则是矿山测量发展的必然趋势。

因此，空间信息技术在矿区应用首先就是应用于矿山测量建立矿山测量信息系统，然后以此为基础建立矿区资源环境信息系统。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证，以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果。

2、惯性测量系统

惯性测量系统是基于航迹推算原理工作的，整个系统可以安装在运载器里，由系统自动进行数据采集与校准。具有全天候、自主式、快速多能和机动灵活等优点，为大地测量、工程测量和矿山测量作业的自动化和全能性提供了另一种新的技术手段。它是利用惯性导航的原理，以同时获取多种大地测量数据的一种技术系统，是除了卫星技术外最先进的大地测量设备。目前高精度惯性系统测量技术主要运用于海底采矿、海底勘探方面。

3 、三维激光扫描

采用激光扫描仪进行地形和矿山测量是目前世界上比较先进的测量技术。由于激光扫描仪不但可以采用非常高的分辨率进行数据采集，而且能获得三维数据，因此很容易生成较其它常规测量方法更为准确的数字高程模型。它比传统的GPS+全站仪的测量作业方式，作业效率更高，优势非常明显，外业人员的作业强度也大大降低。但由于成本较高，推广不太广泛。随着科技的提升，相信在不远的将来三维激光扫描也会在矿山测量中大放异彩。

总之，随着空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术的发展，测绘科学有了深刻的变革，而矿山测量作为测绘学科中的分支，但其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展计算机科学等的发展密切相关。随着现代测绘技术迅猛发展，必然会促进矿山测量的进一步发展。以现代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础的矿山测量，必将会形成集数据采集、处理、管理、传输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化的技术系统，为矿区资源环境信息系统的建立提供基础性的资料，促进矿山可持续发展。

参考文献