当今社会正步入信息化时代，信息资源的开发利用水平已成为一个国家综合国力的重要标志，拥有信息的国家和地区将更加富有，失去信息机遇的将更加贫穷。

　　测绘工作的对象始终是围绕地球及其表面展开的；测绘科技理论的研究，面向的是对整个地球的认识。在迄今为止六千多年人类文明史中，人们对地球的认识经历了三次飞跃：第一次是在15世纪末16世纪初的地理大发现中，证明地球是圆的；第二次是16至17世纪近代科学革命中，推翻了流行数千年之久的“地心说”，提出了“日心说”，认识到地球是围绕太阳转动的；第三次是在20世纪末，在现代科学技术和人文思潮两股大潮的交汇中，人们发现我们居住的星球是小的——数字地球。

　　加快信息化建设，以信息化推动工业化已经作为我国的一项发展战略。作为信息资源重要组成部分的地理空间信息在促进社会经济可持续发展、优化自然资源开发利用、保护生态环境和国家安全保障等方面具有十分重要的作用。测绘正在更加紧密地融入到国民经济建设的各个领域和社会生活的各个方面。信息技术、空间技术、通信技术和光电技术的飞速发展导致了测绘的技术进步，社会对地理空间信息的急迫需求导致了以信息应用为导向的信息化测绘的产生。今年3月9日，中共中央总书记胡锦涛在中央人口资源环境工作座谈会上发表重要讲话时指出，要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，提高测绘保障能力。测绘技术在经过漫长的模拟时代后，通过数字化改造，正迎来了一个崭新的时代——面向数字地球的信息化测绘时代。本文就信息化测绘时代的仪器发展、产品特征、技术进步及测绘服务应用等方面作一介绍。

　　测绘仪器与设备的发展

　　测绘仪器从模拟测绘时代的传统仪器发展到了以数字化和自动化为特征的新一代测量仪器，并正朝着多功能、高精度、智能化与小型化的方向发展，其技术革命主要表现在信息采集与信息加工两个方面。例如用于长度测量的尺子（钢尺、皮尺等）发展成为电磁波、声波、红外线到激光测距仪。用于三角测量的光学经纬仪发展成为电子经纬仪、全站仪。用于高程测量的传统水准仪发展成为电子水准仪。用于计算的工具从人工对数表、算盘、手摇计算机、计算器发展到计算机。用于野外测绘地图的传统平板仪已被由“全站仪＋计算机”构成的一体化数字测绘系统所替代；而用于内业制图的小笔尖、曲线笔等人工传统工具已被由“计算机＋绘图仪”构成的自动化绘制系统所替代。摄影测量经过数字化改造，淘汰了光学仪器，全数字摄影测量系统取而代之。

　　激光扫描测量仪器（一般称为激光雷达）的出现大大提高了区域测量的效率，无论是星载、机载还是地面的激光扫描系统，都可以快速获得所测区域的三维模型。以全球定位系统（GPS）为代表的卫星定位技术给大地测量、工程测量等方面带来了一场深刻的革命，不仅改变了空间点位三维坐标的获取模式，而且提高了观测精度与效率，扩大了测量的服务领域。

　　信息测绘的产品特征

　　地图是地表的模拟图像，是人类创造的不可替代的文化产品，它是人类地理空间认知的工具。伴随着信息化测绘时代的到来，特别是数字地图与其应用相结合的产物——地理信息系统（GIS）的开发，使得长期作为主要测绘产品的地图正发生着一场深刻的变化。

　　——表现形式上，由模拟地图发展为数字地图。数字地图是一种虚地图，它是一组地理空间数据（坐标＋属性）的集合。数字地图通过可视化处理，例如在屏幕上显示出来就是通常说的电子地图，在计算机绘图仪上可输出纸质地图。数字地图具有灵活性，它不受地形图传统分幅的限制，并且显示或输出的比例尺可以调整；数字地图便于修改与更新，有利于保持其现势性；数字地图易于保存（如光盘）和携带，方便使用。

　　——制作工艺上，由计算机制图代替了人工制图。不仅显著提高了生产效率，而且极大地丰富了表现效果：静态变成动态、无声变成有声、二维变成多维等。特别是利用现代多媒体技术，以数字地图为背景，通过人性化的设计，可向人们提供传统地图无法与之媲美的信息科技地图精品。

　　——信息获取上，呈现出手段多、自动化、全天候及周期短为特征的信息快速获取势头。在提高了地面测绘信息采集（实地的直接测量）自动化程度同时，全数字摄影测量系统（模型的间接测量）的开发，特别是对地观测卫星的发射和航空航天遥感（RS）技术的发展，使得空间地理信息的快速获取（更新）、加工与提供成为现实。卫星遥感影像的空间分辨率不断提高，时间分辨率不断缩短。

　　——表示内容上，不仅信息量大而且具有可扩展性。模拟地图上测绘信息的含量受到了产品表现形式的极大局限和制约，只能在照顾图面清晰、一览性等条件下，表示出地物目标少数最基本的有限特性。例如，1：500的模拟地图中一幢房屋一般只能注记楼房层次、建筑材料等。而在数字地图理论上可在同一地物目标的数据上附加无限的地理相关信息（称为属性），如用户名、楼房高、建筑面积、建造年代、设计单位等。

　　——数据质量上，因数学关系严密、数学精度恒定而提高了数学质量。数字地图不会因为输出设备的不同或输出比例的改变而影响其数据的质量。

　　——产品类型上，呈现出多样化的趋势。除了以数字线画图（DLG）、数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字栅格图（DRG）为代表的所谓4D产品外，各类以4D产品为基础和利用GIS技术与多媒体技术生产出的专题应用系统、专题地图与多媒体地图不胜枚举。最近，一张标注着上海市区614个公共厕所位置的“上海出行方便地图”应运而生，据说首发时是一销而空。特别是利用虚拟现实技术而建立的城市三维模型更把古老的地图带入了一个新境地——可进入地图，使人有身临其境之感。

　　显然，地图不再仅仅是最终产品，而扮演着人们进一步探索空间数据和其它人文数据的舞台和桥梁的新角色，信息时代的地图产品开始具有虚拟、动态、交互和网络特征。

　　3S技术及其集成

　　现代科学技术发展的显著特点就是多学科之间互相交叉、互相渗透、互相借鉴和互相促进。在空间技术、传感技术、通信技术和计算技术等学科发展的多因素推动下，以大地测量、摄影测量和地图制图为主要内容的传统测绘已发展成了以全球卫星定位系统（GPS）、航空航天遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及其集成为主要特征的新兴学科——地球空间信息科学（简称Geomatics）。在这种集成中，GPS主要用于实时、快速的提供目标的空间位置；RS用于实时、快速的提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息及各种变化；GIS则是对多种来源时空数据的综合处理和分析应用的平台。

　　空间定位（GPS）技术

　　GPS具有全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。GPS卫星定位分为静态定位、快速静态定位、准动态定位和动态定位几种模式，这几种模式均须通过观测数据的后处理才能获得点位坐标。实时动态（简称RTK）定位技术的开发成功，可以同步获得GPS接收机的实地坐标，显著提高了工作效率。

　　由于GPS定位技术具有定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、同时提供测站点的三维坐标、操作简便、全天候作业等显著优点，为其迎来了广阔的应用空间，几乎涉及到人类活动的所有范围。除了在大地测量、工程测量、海洋测绘等方面得到广泛应用外，GPS还被用于监测地球板块运动及地壳变形和地震研究、大型桥梁或水利工程的变形监测、大气监测（形成GPS空间气象学）、公安侦破与交通管理、环境监测、精细农业、探险与科学考察、物流配送、旅游度假以及军事国防等许多方面。

　　航空航天遥感（RS）技术

　　遥感技术按传感器的运载工具的不同可分为航空遥感与航天遥感。

　　当代遥感技术的发展主要表现在它的多传感器技术（可见光传感器、红外传感器和微波传感器）、高分辨率（包括空间分辨率、光谱分辨率和温度分辨率）与多时相（对地表观测周期为十几天甚至更短）。

　　遥感信息的应用分析已从单一遥感资料发展为多时相、多数据源的融合与分析，从静态分析发展为动态监测，从对环境和资源的定性调查发展为计算机辅助的定量自动制图，从对各种现象的表面描述发展为软件分析和计量探索。

　　上世纪70年代美国陆地资源卫星（Landsat）上天以后，遥感技术获得了极为广泛的应用。除了应用在国家基础测绘和建立空间数据基础设施外，遥感技术在农业（土地资源调查与监测、病虫害预报、作物估产等）、林业（森林资源调查与监测、虫害监测、森林防火等）、地质资源勘探、海洋研究、环境监测以及洪水灾害监测与评估以及考古（如陕西省遥感考古中心）等方面得到广泛的应用。

　　地理信息系统（GIS）技术

　　地理信息系统是一项以计算机为基础的新兴技术，它是一种以采集、储存、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据（空间信息和属性信息）的空间信息系统。GIS是用数字形式表达现实空间世界和处理空间数据的工具；GIS是研究和解决空间数据的信息资源；GIS是关于空间信息处理分析的科学技术。

　　自上世纪60年代加拿大政府为进行全国农业规划开发了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS）以来，特别是近20年来，GIS技术得到了迅速发展，GIS技术正由二维向着多维动态（3D－GIS）以及网络(Web－GIS)方向发展。目前世界上常用的GIS软件已达400多种。国外著名的有ARC/INFO、GENAMAP、MGE等；我国的GIS水平总体与国外相当，开发出GEOSTAR、MAPGIS、CITYSTAR等著名品牌。

　　GIS为人类由客观世界到信息世界的认识以及由信息世界返回客观世界的利用改造，创造了空前良好的条件和环境。我国已成功开发出门类众多的专题信息系统并应用到了包括资源管理（如国务院综合国情地理信息系统）、环境保护（如昆明市环境地理信息系统）、自动制图、设施管理（如建设中的南通市地下管线信息系统）、城市和区域的规划（如南通市规划管理信息系统）、人口和商业管理、交通运输（如四川省交通信息系统）、石油和天然气、教育、军事以及外交（如中越陆地边界谈判系统）等方面的100多个领域。

　　“3S”集成技术

　　“3S”集成是指将上述三种对地观测新技术及其他相关技术有机地集成在一起，是近几年来地球空间信息科学发展的前沿技术。“3S”集成包括空基3S集成与地基3S集成。空基“3S”集成是实现航空航天遥感信息的直接对地定位、侦察、制导测量等；地基“3S”集成是实现车载、航载定位导航和地面目标的定位、跟踪、测量等实时作业。我国在此领域取得了一系列重大成果，例如

　　GPS与GIS结合，开展了城市公安、交通、消防及导航等领域的应用研究，并以投入应用。

　　RS与GIS的结合，一方面包括从遥感数据中为地理信息系统提供专题信息或进行数据库更新，另一方面从地理信息系统中提取必要的辅助信息和知识，以实现智能化的遥感图像处理分类和解译。

　　数字地球的提出是全球信息化的必然结果，空间基础地理信息是数字地球的基础，数字地图是描述数字地球的载体。随着空间技术、传感技术、通信技术和计算技术等学科的进一步发展与交叉以及人类对地理信息需求的不断增加，以3S及其集成技术为代表的面向数字地球的信息化测绘技术必将得到空间的发展和应用。