现代测绘技术在自然资源测绘中的应用

现代测绘技术在自然资源测绘中的应用

朱舜佳  

昆山市城乡房产测量有限公司   江苏省昆山市  215300 

摘要：近年来，现代测绘技术得到了迅猛发展，并在自然资源测绘领域发挥着越来越重要的作用。本文首先概述了现代测绘技术的基本概念，介绍了遥感技术、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GNSS）以及激光扫描技术（LiDAR）等几类主要的技术类型。接着详细探讨了现代测绘技术在自然资源测绘中的应用情况，包括在环境监测、灾害预警、土地资源调查、地形地貌测绘以及森林资源管理等方面发挥的作用，揭示了现代测绘技术为自然资源测绘提供高精度、高效率的数据支持，在未来自然资源测绘领域具有广阔的应用前景。

关键词：现代测绘技术；自然资源测绘；应用研究

自然资源如土地、水、矿产、森林、气候等是人类赖以生存和繁荣发展的重要物质基础，而自然资源测绘则是了解和掌握自然资源状况、分布及变化规律的基本手段。传统的测绘方法主要依赖于人工测量和简单的仪器，存在着精度低、效率低、工作量大等不足。而现代测绘技术则通过综合运用遥感、地理信息系统、全球定位系统等先进技术，实现了对自然资源信息的快速获取、精确处理和高效管理，对于合理利用和保护自然资源，实现可持续发展具有重要意义。

1.现代测绘技术概述

现代测绘技术是指依托遥感技术、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GNSS）等高新科技手段，对地球表面及其空间环境进行精细化、自动化的数据采集、处理、分析和管理的综合性技术体系。通过高效的数据获取与处理能力，实现对自然资源、地形地貌、城市空间等复杂对象的精确测量与空间信息提取，为自然资源管理、城乡规划、灾害预警等领域提供科学、准确的数据支撑和决策依据，极大地提升了测绘行业的专业水平和服务质量。

1.1航空航天遥感技术

航空航天遥感技术是现代测绘技术体系中的核心组成部分，指借助固定翼飞机、直升机等航空航天平台搭载的高分辨率传感器，捕捉地表物体的反射、辐射等特性，进而提取出地表物体的几何形态、纹理特征、物质成分等信息，实现对地球表面及大气层不同分辨率、不同光谱段信息的非接触式获取。通过对获取的遥感数据进行预处理、特征提取、分类识别等操作，可以提取出有用的地理信息，为自然资源测绘提供决策支持[1]。该技术具有覆盖范围广、获取信息速度快、数据更新周期短等优点，可以根据具体任务需求调整飞行高度、航线和传感器配置，进而获取更为详细和准确的地表信息。

1.2全球卫星导航系统技术

全球卫星导航系统技术（GNSS）是指利用一组卫星在地球周围组成导航和定位系统，通过接收和处理来自这些卫星的信号，实现全球范围内的精确导航、定位和时间服务，通常可以精确到厘米甚至亚米级别的定位。目前全球范围内最具代表性的全球卫星导航系统包括美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）、欧洲的伽利略系统（Galileo）以及中国的北斗卫星导航系统（BDS）。全球卫星导航系统技术的基本原理是三角测量法，通过接收至少四颗卫星的信号，并测量信号传播的时间，可以计算出三维位置（经度、纬度和高度）以及时间信息，广泛应用于地形测绘、工程测量、海洋测绘等领域[2]。

1.3 地理信息系统技术

地理信息系统技术（GIS）集成了计算机科学、地理学、测绘学、遥感技术等多学科的理论与方法，通过对地理空间数据的采集、存储、管理、分析、可视化和输出，为自然资源测绘提供了有效的空间信息服务[3]。地理信息系统技术的核心在于其强大的数据处理和分析能力，能够处理海量的矢量数据、栅格数据、文本数据等地理空间数据，并通过空间分析、属性分析、模型模拟等手段，提取出空间数据的内在规律和特征，为资源规划、环境监测、灾害预警等提供科学依据。

1.4激光扫描技术

激光扫描技术，又称为激光雷达扫描（LiDAR），是一种先进的主动式遥感测绘技术。它利用激光发射器向目标发射激光脉冲，通过测量激光脉冲从发射到接收的时间差，来确定目标物体与扫描器之间的距离。同时，结合扫描器的角度信息和运动状态，可以快速获取大规模地形地貌的三维空间坐标，对自然资源进行精细化的空间分析和建模，重现出地表的真实形态，揭示地形的细微变化和特征。此外，激光扫描技术还可以与其他遥感技术（如卫星遥感、航空摄影等）相结合，形成多源数据融合的综合测绘方案，通过多源数据的互补和增强，可以进一步提高自然资源测绘的精度和可靠性。

1.5 无人机测绘技术

无人机测绘技术是指利用无人机平台搭载传感器设备，进行空间信息获取和处理的一种现代测绘方法，具有灵活机动、高效快速、成本相对较低等显著优势。在具体操作时，无人机能够迅速部署到指定区域，通过搭载的摄像头、激光雷达等传感器设备，获取高分辨率的影像数据和三维空间信息。这些数据可以实时传输到地面控制站进行处理和分析，从而快速生成地形地貌图、资源分布图等测绘成果。可以用于森林资源的调查监测、土地资源的调查评估等领域。

2.现代测绘技术在自然资源测绘中的应用

2.1地形测绘与制图

地形测绘与制图的精度和效率直接影响到后续的资源调查、规划及利用。在数据获取方面，现代测绘技术如激光雷达扫描（LiDAR）和无人机测绘技术，能够实现对地形地貌的快速、精确测量，LiDAR技术通过发射激光脉冲并测量其回波时间，获取地面点的三维坐标，从而构建出高精度的地形模型；而无人机测绘技术则通过搭载高分辨率相机或激光雷达等传感器，实现对地形地貌的空中拍摄和扫描，获取大量地形数据。在数据处理与分析方面，现代测绘技术如地理信息系统（GIS）和遥感图像处理技术，可以实现对地形数据的自动化处理和分析，通过GIS平台，对地形数据进行空间分析、可视化表达和数据管理，生成各种专题地图和地形图；遥感图像处理技术可以提取如坡度、坡向、高程等地形地貌的特征信息，为地形测绘与制图提供更为丰富的信息。在实际应用中，现代测绘技术已经广泛应用于自然资源管理中的各个领域，如在林业资源管理中，通过地形测绘与制图，可以了解林地的地形地貌特征、植被分布状况等信息，为林地的规划、保护和利用提供科学依据；在土地资源调查中，地形测绘与制图可以帮助调查人员快速了解土地的地形特征、利用现状等，为土地资源的合理利用和规划提供基础数据支持[4]。

2.2 城市建设与规划

城市建设与规划涉及土地利用、交通布局、公共设施配置等多个方面。首先，现代测绘技术通过激光雷达扫描（LiDAR）和无人机测绘等技术手段，可以获取城市区域的地形起伏、坡度坡向等高精度地形数据，有助于优化城市空间布局，提高土地利用效率。其次，通过三维激光扫描和倾斜摄影测量等技术，可以构建城市空间信息的三维可视化立体模型，更加直观地了解城市的空间结构和布局，为城市设计和景观规划提供重要参考。此外，现代测绘技术通过获取城市道路的精确位置、宽度、高程等信息，可用于交通流量监测和交通拥堵分析，进而优化交通网络布局，提高交通运行效率。在城市公共设施配置方面，通过测绘技术获取城市空间信息，可以分析公共设施的需求分布和服务半径，为公共设施的布局和优化提供决策支持，有助于提高公共设施的服务效率，满足城市居民的生活需求。

2.3 环境灾害监测

在环境监测方面，现代测绘技术通过获取地表覆盖、水体分布、生态系统状况等关键信息，为环境评估和生态保护提供了数据支撑。例如，遥感技术能够实现对地表植被覆盖度的快速测量和监测，通过分析植被指数的变化，可以评估生态系统的健康状况和演变趋势；同时，利用高光谱遥感技术，还可以识别水体中的污染物质和浓度，为水质监测和污染治理提供依据。在灾害预警方面，通过实时监测地表形变、水位变化、气象参数等关键指标，可以及时发现潜在的自然灾害风险，为灾害预警和应急响应提供决策支持。例如，利用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术，可以高精度地监测地壳形变和地面沉降，便于及时预警地震和泥石流、山体滑坡等地质灾害发生；此外，通过无人机测绘和实时气象数据监测，可以迅速获取受灾区域的详细地形地貌和气象条件，利于及时实施灾害救援和灾后恢复提供有力支持。

2.4 土地管理与农业发展

在土地管理方面，现代测绘技术可以促进土地资源的调查、规划、利用与监管，通过遥感技术和地理信息系统（GIS）的集成应用，可以对土地利用现状进行精确测量分类。例如，利用高分辨率遥感影像，可以识别耕地、林地、草地等不同土地利用类型，进而分析土地利用的结构和变化趋势；此外，现代测绘技术还可以监测城市扩张、耕地退化等土地资源的动态变化，为土地资源的保护和监管提供决策[5]。在农业发展方面，现代测绘技术通过获取农田的高精度地形地貌、土壤养分、作物生长等信息，制定更加科学合理的种植计划和管理措施。例如，利用无人机低空遥感技术，可以实时获取农田的作物生长状况、病虫害情况等，方便后续的精准施肥、喷药等农事操作；同时，现代测绘技术还可以用于灌溉渠系规划、水库监测等农田水利工程的建设方面，以提高农田水利设施的利用效率和效益。

结束语：

在自然资源测绘中，现代测绘技术不仅提升了测绘数据的精度和效率，更提供了丰富的空间信息，便于更深入地了解自然资源的分布、特征和变化。从基础地理信息获取到环境监测与灾害预警，从土地管理与农业发展到资源规划与开发，现代测绘技术的应用正不断拓展，为自然资源测绘提供了前所未有的机遇。

参考文献：

[1]宁岸新,苏红军.现代测绘技术在国土空间规划中的应用[J].科技创新与应用,2023,13(24):181-184.

[2]陈志里,林金标.新型测绘技术在测绘工程中的应用探究[J].科技创新与应用,2024,14(05):181-184.

[3]姜慧.测绘技术助力安徽省自然资源调查监测的探索与思考[J].科技风,2024(06):6-8.

[4]刘加敏,陈敏.新型测绘技术在地籍总调查测量中应用[J].价值工程,2023,42(22):156-158.

[5]高小军.现代测绘技术在地质矿产测绘中的应用与发展[J].世界有色金属,2022,(01):12-14.