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图①：珠穆朗玛峰景色。 |
拿出手机用地图软件导航，为地球之巅珠峰“量身高”，在港珠澳大桥建设前获取精准地理信息……我们的生产生活与测绘密切相关。随着测绘技术与装备不断取得新进展新突破，时空测绘地理信息不仅成为重要的战略性数据资源，更成为新型生产要素，以空前的广度和深度融入经济社会方方面面。
测绘是测量与绘图的总称，指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测量、采集、表述，对获取的数据、信息、成果进行处理的活动。根据技术特点和应用领域不同，测绘可分为大地测量、工程测量、摄影测量、海洋测绘、地图制图等多个方向。
创新测量方法和仪器工具，测绘技术与人类文明同生共长
测绘是一门古老的学科。古代测绘技术起源于水利和农业，那时的人们为了获得更好的收成，用脚步丈量土地，用石块标记方位。据《史记·夏本纪》记载，大禹受命治理洪水：“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道，陂九泽，度九山。”其中，“准、绳、规、矩”即是用来测量的工具。公元前5世纪，古希腊科学家以两地观测日影的办法，首次推算出地球子午圈周长，并根据经纬线网绘制出世界地图。这些成果不仅具有实用功能，还为人类认识地球家园提供重要参考，启迪科学进步。
测绘随着测量方法和仪器工具的创新而发展。17世纪，望远镜被发明出来，三角测量法的提出催生了经纬仪；19世纪，最小二乘法奠定了测绘数据处理技术发展的基础，摄影测量方法开始出现。在方法与工具的螺旋上升中，以具有准确方位、比例尺和较高精度的地图为代表的测绘成果，逐渐服务于航海、建筑工程、科学探索等人类活动。20世纪初，航空技术的飞跃，带来了自动连续航空摄影机，人们在立体测图仪上将航空摄像片加工成地形图，由此产生了航空摄影测量技术。后来，测绘技术朝着电子化和自动化方向发展。各种电磁波测距仪出现，降低了距离测量的难度；电子计算机问世，大大加快了测量计算速度；解析测图技术，则使人类拥有了更强“大脑”。
测绘“千里眼”，让时空地理信息数据更精确、更全面
测绘也是一门实践性很强的学科。当“工具箱”里有了更多新技术，测绘人员就仿佛拥有了“千里眼”，那些难以通过人类感官获得的地理信息，可以更高效地搜集、处理。
卫星遥感技术日趋成熟，成为全域全时的“天眼”。1957年，世界第一颗人造地球卫星的成功发射，开辟了卫星大地测量和航天摄影测量新领域。随后发展起来的全球卫星导航系统、甚长基线干涉测量、惯性测量、卫星测距测高及卫星重力测量等技术，为测绘增添新手段。通过卫星，我们可以实时获取地球表面的高分辨率影像，无论是广袤的森林、浩瀚的海洋，还是繁忙的城市、宁静的乡村，都能尽收眼底。“天眼”不仅能够穿透云层，甚至在漆黑的夜晚，也能借助特殊的红外“视力”继续工作。现在，遥感卫星的地面分辨率已经能够精确至0.1米，可以清晰观察地面上的建筑和车辆，甚至能清楚地看到行人。北斗系统是我国自主研制、独立运行的全球卫星定位与导航系统，它可以实现高精度的导航、定位与授时，无论我们身处何方，都能指引我们顺利找到“回家的路”。
近年来，激光扫描和无人机测绘成为新的亮点。在不少科幻电影中，人们轻触可穿戴设备开关，环视四周，地形数据就能一览无余。这个梦想正在变成现实。激光扫描能够瞬间捕捉到大面积地形的精确数据，好比用一把无形的尺子，快速测量出地形的每一个细节。在一些地方，借助激光扫描、摄影测量、三维可视化等测绘技术，一座座虚拟城市在数字空间拔地而起，山峦起伏、地标建筑等地理信息尽在掌握，帮助城市高效运转。无人机则像是空中测绘师，可以灵活飞入人类难以到达的地区，凭借携带的高清相机和传感器，在短时间内获取大面积影像资料，敏锐捕捉地面细节。
一系列测绘新技术，不仅提高了测绘工作的效率和精度，还在很大程度上降低了人力物力消耗，为我国经济社会发展、生态文明建设、自然资源管理、基础设施建设以及满足各行业需求等提供强有力的数据支撑和服务保障。
科学探索的利器，生产生活的必需，危急时刻的援手
测绘技术的不断创新，使其应用场景也越来越丰富。现代测绘技术应用于国土管理、城市规划、灾害预防、环境保护、文物保护、交通、水利等诸多领域，服务国家发展。
在推动科学探索和学术研究方面，最著名的莫过于珠峰高程测量。2020年的珠峰高程测量工作，不仅精确测量了珠峰的新高度8848.86米，更展示了我国在测绘技术上的探索成果。我们运用北斗卫星导航定位、航空重力、5G通信、高分卫星、实景三维等，提升测量精度，直观展示珠峰自然资源状况。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护、地球动力学板块运动研究等提供第一手资料。
在自然资源管理与生态文明建设中，时空地理信息数据与自然资源深度融合。比如有序推进实景三维中国建设，建立“智慧黄河”信息平台数字基底，实施秦岭生态环境保护监管等，实现自然资源管理、生态文明保护的时空化、精准化与科学化，持续为高质量发展筑基赋能。
在文化遗产保护中，测绘技术的作用越来越重要。面对复杂的保护工作，利用三维激光扫描技术和倾斜摄影测量技术，可以无接触地迅速获取物体表面密集的、超精确的三维点坐标和细节纹理信息，常用于古建筑和具有复杂立面的可移动文物的三维模型重建。通过周期性测量，还可以用于古建筑、石窟寺等不可移动文物的病害监测，实现文物的永久保存和展示。
测绘也为生产生活提供信息保障。大型工程的设计建设离不开精准的测绘数据。港珠澳大桥开工前，在工程周边建造高精度的测量标志点，建立统一的大桥平面坐标和高程系统，为后续整个工程建设提供基础坐标数据。建造过程中，水下地形地貌测绘、高精度卫星定位等技术，就像给建设人员装上“火眼金睛”，保证海底隧道沉管对接的精度达到毫米级。利用测绘技术进行周期性的沉降与变形监测，能够确保安全、顺利完成工程建设与运行。生活中，无论是电子地图与导航系统、共享单车、客房送餐机器人，还是无人驾驶汽车、无人机快递等，都是以测绘技术及其信息数据为支撑。
在自然灾害出现的危急时刻，测绘技术成为抢险救援的有力助手。今年7月，陕西省商洛市柞水县严坪村二号大桥发生局部垮塌。陕西测绘地理信息局应急测绘队第一时间赶赴现场，测量坍塌桥梁面及周边地形，制作完成首幅现场正射影像，完成灾前和灾后影像对比与标绘等工作，为人员搜救搜寻、灾情研判决策提供精准可靠的数据支撑。在山体滑坡等自然灾害中，应急测绘工作也可以利用三维实景和0.01毫米精度的合成孔径雷达技术，实时监测山体稳定性，为救援人员及工程设备保驾护航，保护人民群众生命财产安全。
瞩目未来，传统测绘正在向数字化、智能化演变。人工智能、大数据、视觉判断、机器学习等前沿技术的交叉应用，使测绘更加智能，实现现实世界与虚拟世界之间的精准映射。人们或将在虚拟世界中“亲身”体验尚未踏足的山川河流，这将是测绘地理信息带给我们的全新体验。
从服务万里之外的南极科考，到为世界最高峰珠峰“量身高”，从南水北调干线工程保障，到西气东输管道布设，从为千年大雁塔“体检”，到支撑港珠澳大桥的互联互通……在祖国需要的地方，测绘工作者将继续一往无前，以测绘新技术服务国家发展。同时，我们也会探索更加智能的测绘手段，用科技的力量丈量祖国的每一寸土地，守护这片美丽的家园。
（作者分别为自然资源部第一大地测量队（国测一大队）总工程师和高级工程师）
版式设计：沈亦伶
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《国家版图知识读本》：本书编撰委员会编；中国地图出版社出版。
《测绘与地理空间信息学进展》：宁津生等著；武汉大学出版社出版。
《中国测绘史》：本书编辑委员会编；测绘出版社出版。
《为珠峰测高的人们》：钟法权著；西安电子科技大学出版社出版。
《 人民日报 》（ 2024年09月27日 20 版）
(责编：胡永秋、杨光宇)
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