从“测绘仪器”到“测绘遥感” 人工智能推动技术进步

      在工程建设项目中，测绘仪器是必不可少的一台装置，它主要作用于测绘作业。对于一些建筑新手来说，了解测绘仪器使用方法是必备的一个科目。

　　测绘仪器，简单讲就是为测绘作业设计制造的数据采集、处理、输出等仪器和装置。在工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。

　　测绘仪器乃测量之本，伴随着测绘科学的发展，测绘仪器从早期的测绳、罗盘仪、游标经纬仪发展到目前的电子经纬仪、字水准仪、数全站仪，PGS以及各种电子专用仪器。大大推动了测绘工作向自动化、数字化、能化方向发展。

　　测量工作的内容主要包括测定和定测两个方面。测定是通过测绘理论和测绘仪器，把地球表面的形状，大小缩绘成各种比例尺的地形图和得到各种相应的空间数字信息，供国防工程和国民经济建设的规划、设计、施工、管理以及科学研究使用;定测是指利用测绘技术和测绘仪器把图纸上规划设计的建筑物，构筑物的位置在实地标定出来作为施工的依据。

　　测绘遥感是一个与人工智能密切相关的学科领域。

　　摄影测量与遥感和机器视觉有许多概念、原理、理论、方法与技术上的重叠，它们都是用来感知环境的技术;其区别是摄影测量与遥感主要是感知地球和自然环境，而机器视觉主要是感知智能体关注的目标和环境，但是它们在数学和物理上的原理基本相同。

　　机器学习，特别是最近几年快速发展的深度学习方法，在机器视觉、模式识别、语音理解等方面得到广泛有效的应用，可说是一个革命性的技术，在摄影测量与遥感领域也得到广泛应用。

　　认知与推理是一种更广义的智能，在时空大数据挖掘和智慧城市等方面将大有用武之地。本文将讨论机器视觉、机器学习和认知与推理在测绘遥感学科的应用。

　　机器视觉及其在摄影测量与遥感领域的应用

　　机器视觉或者称计算机视觉，是一门研究用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等的学科。广义上，计算机视觉包括图像处理、目标重建与识别、景物分析、图像理解等内容。狭义上，计算机视觉通常是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息，即三维重建。

　　摄影测量的一个重要发展方向是地面移动测量系统，它可以用来采集道路和街景;而计算机视觉同样关注道路信息的提取与重建，并应用于机器人、城市地图、智能交通和自动驾驶汽车中。同时，无人机航摄技术除了是摄影测量中的一个方便快捷的测量技术，也是计算机视觉所关注的未来焦点。

　　由于计算机视觉领域研究学者云集，应用领域又很广泛，发展了大量新理论和新方法。摄影测量工作者应在这场技术变革中拥抱新技术，学会跨界融合，并发挥自己的优势，贡献自己的智慧，方能使自己的学科立于不败之地，同时与其他学科一起推动智能科学的发展。

　　为了促进测绘遥感学科与计算机视觉的交叉融合，紧跟人工智能领域的技术潮流，国内学者组织了专门的人工智能研究团队，积极行动。

　　无人驾驶汽车技术除了可以用于无人驾驶的交通通行以外，一个重要应用是用于无人测绘。无人驾驶汽车上装载的各种传感设备除了用于汽车本身的导航定位以外，还可以自动获取道路及周边环境信息，进行自动测量。智能机器人也将广泛应用于室内外测量，特别是一些困难和危险地区，如煤矿井下测量等。一方面，测绘遥感学者在人工智能大潮中参与人工智能技术的发展，另一方面，人工智能技术的进步将推动测绘遥感技术更深层次的变革。