从纸质地图到3D数字地图
经过30年的努力，我国测绘科技进步取得巨大成就，实现了从传统大地测量到卫星导航定位、从光学航空摄影到数字航空航天遥感、从手工绘图到计算机制图、从纸质地图到数字地图和地理信息系统的重大转变。建立了以遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信等技术为核心的数字化测绘技术体系，开发了一系列具有自主知识产权的测绘软硬件产品，有力推动了测绘生产方式的重大变革和测绘事业的跨越式发展。特别是自主研发了一系列先进的测绘技术装备，结束了我国精密测量仪器设备长期依赖进口的局面，使我国测绘科技整体水平步入世界先进行列。科技进步的“加速器”，助推测绘事业昂首阔步迈向信息化时代。
图①：传统模拟测绘与现代数字化测绘工艺流程对比。
发展历程：三次技术革命夯实测绘发展基石
测绘是一个技术密集型行业，测绘的发展极大地依赖于测绘技术方法和仪器装备的变革。改革开放30年，我国测绘事业经历了以十年为一个周期的三次重大技术革命，对事业发展产生了巨大的影响和推动作用。
传统测绘技术改造和模拟地图生产。1978年开始的10年，我国测绘事业发展进入恢复与调整时期。在这一时期，以模拟测绘技术的数字化改造为重点，现代测绘技术体系建设开始起步。开展了空间定位技术应用、机助制图和地理信息数据库建库以及遥感技术应用研究，解决了全国天文大地网、精密水准网、重力网平差问题，进行了摄影测量技术改造，形成了基本比例尺航测成图及更新的新技术、新工艺，初步建成国家基准体系，基本完成了国家基本比例尺地形图测制。这一时期的主要特点是，野外测量仪器仍以光学仪器为主，内业以解析测图仪器为主，测绘技术相对落后，测绘生产作业劳动强度大，测绘成果与服务产品主要是纸质地图。
数字化测绘技术体系形成和数字地图生产。20世纪90年代，测绘部门应用计算机、卫星定位、遥感、地理信息系统等现代高新技术改造传统测绘技术，建立了数字化测绘技术体系，测绘生产方式和组织结构发生重大变革。全球定位系统技术全面用于大地测量定位，全数字化测图系统、影像扫描系统、全数字摄影测量工作站等数字化测绘技术装备以及地理信息系统基础软件和应用软件相继问世，实现了地理信息获取、处理、管理和分发服务全过程数字化，测绘生产力水平和生产效率大大提高。这一时期的基本特点是，基础地理信息数据库建设全面展开，测绘成果主要是以4D（数字正射影像DOM、数字高程模型DEM、数字栅格地图DRG、数字线划图DLG）及其复合产品为主体的数字地图。
3S技术集成化和地理信息综合应用服务。最近10年，随着国民经济和社会信息化进程加快，社会对地理信息资源的需求迅速增长，测绘技术手段和资源配置方式发生深刻变化，测绘部门开始向建立以“地理信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化”为特征的信息化测绘体系迈进。空间对地观测技术、网络化地理信息服务技术以及3S（GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感）集成技术成为测绘技术体系的核心，测绘服务从标准化、专业化的地图服务向全方位、高动态、数字化、网络化的地理信息服务转变。这一时期的主要特点是，地理信息与地理信息系统成为日益广泛的需求，地理信息产业蓬勃发展。
图②：高精度航空定位导航姿态测量技术用于西部测图。
重大跨越：建立数字化测绘技术体系
20世纪90年代初，以信息和空间技术为支撑的知识经济浪潮势不可当。随着改革开放和国民经济的飞速发展，社会对数字化测绘产品的需求越来越迫切。顺应时代潮流，测绘部门积极应用3S技术对传统测绘技术体系进行现代化改造，开始了一场“建立数字化测绘技术体系”的攻坚战。
在国家科技攻关计划的支持下，四川、陕西、黑龙江、北京、上海、广东、湖北7个数字化测绘生产示范基地陆续建成；重点研发了VirtuoZo、JX—4全数字摄影测量系统，实现了航测仪器的更新换代；高精度遥感影像扫描系统、激光扫描绘图机等技术装备的研制成功，彻底革新了地理信息提取、显示与输出技术；自主研发了具有空间数据采集与编辑、图形与影像处理、空间查询等功能的地理信息系统基础软件，为地理信息系统建设提供了基础平台；新型4D数字测绘产品的生产技术和工艺流程日趋成熟。到“九五”末，测绘部门已基本实现测绘装备现代化、工艺流程系统化、测绘产品数字化。 #p#page_title#e#
1998年，数字地球概念首次提出，我国政府及科技界对此高度重视。仿佛一夜春风拂遍中华大地,数字中国建设很快提上议事日程。国家测绘局以建设数字中国地理空间框架为契机，加快了数字化测绘技术体系建设步伐。1999年11月，由国家计委批复的投资近2.6亿元的国家基础测绘设施项目正式启动。经过承建单位5年的努力，最终建立了1个国家级基础地理信息中心和31个省级基础地理信息中心，建成了从基础地理信息数据获取、处理、管理到分发服务的较为完整的现代化测绘技术体系，极大地提高了测绘部门的数字化测绘生产效率和基础地理信息更新水平。该项目的圆满竣工，标志着我国传统测绘技术体系实现了向数字化测绘技术体系的历史性跨越。
数字化测绘技术体系的建立，堪称过去30年中国测绘发展历程中内容最丰富、影响最大、社会评价最高的重要成果之一。它不仅带来了测绘生产力的巨大飞跃，提高了测绘技术装备水平和队伍整体素质，推动了测绘生产方式和组织结构的重大变革，更显著提升了测绘对国民经济建设与社会可持续发展的服务保障能力，并奠定了向信息化测绘发展的基础。
图③：VirtuoZo全数字摄影测量系统。
成果迭出：彰显自主创新的广阔天地
30年来，测绘部门大力实施“科技兴测”战略，不断加强测绘科技创新体系建设，切实提高自主创新能力。广大测绘科技工作者瞄准国际测绘科技前沿领域开展科学研究，增强科技发展后劲；针对测绘行业重大共性关键技术开展科技攻关，推动行业技术升级。一大批具有世界先进水平和实用价值的科技创新成果相继问世，为推动测绘事业发展提供了强大动力。
大地测量与空间定位技术取得重大成果。从上世纪80年代开始，我国开展了全国天文大地网整体平差、GPS测轨网研究、似大地水准面精化等大规模技术攻关，建立了国家平面控制网，国家一、二等水准网，2000国家重力基本网，2000国家GPS大地控制网，完成了全国天文大地网与2000国家GPS大地控制网联合平差，使我国测绘基准体系实现了从二维向三维、从静态向动态、从参心坐标系向地心坐标系的转变；空间定位、激光测距、甚长基线干涉测量、航空重力测量等高新测绘技术的研究应用，国家分布式广域差分GPS服务体系的建立，北斗导航定位系统和水下DGPS定位系统的成功研建，标志着我国实现了从地面大地测量到卫星导航定位、从地面水准测量到GPS高程测量、从地面重力测量到航空重力测量的跨越。
摄影测量与遥感技术体系基本形成。经过30年的不懈探索，我国目前已具备了接收国外高分辨率卫星数据的能力以及研制发射多种对地观测卫星的能力，初步建立了国家级遥感卫星数据接收和服务体系；研制了低空无人遥感系统、GPS 辅助空中三角测量、数字航空摄影仪等技术设备，丰富了摄影测量与遥感的数据获取手段，实现了从航空摄影到航空航天遥感，从单一平台遥感到多层次多平台遥感，从胶片式相机到数码相机的转变；研制开发了JX-4和VirtuoZo全数字摄影测量系统、数字摄影测量网格、高精度影像扫描仪、遥感图像处理系统等技术装备，并投入规模化生产，不仅推动了遥感数据处理从模拟、解析向数字化的发展，而且结束了我国图形图像输入、处理、输出设备长期依赖进口的局面，多数产品还成功打入国际市场。
地图制图与地理信息系统技术飞速发展。上世纪80年代以来，我国地图生产逐步摆脱了传统手工编绘方式，地图制图与出版一体化的数字制图系统已成为地图生产的基本技术手段；地图信息图谱、地图自动综合、地图认知论等地图学理论研究取得突破性进展，地理信息表示从二维、静态向多维、动态发展，地理信息数据存储实现分布式管理；成功开发了具有自主知识产权的地理信息系统基础软件和多种应用软件，并广泛应用于地理信息数据生产和地理信息系统建设，彻底改变了国外软件一统天下的局面；开展了基础地理信息数据库建库关键技术研究，相继建成国家基础地理信息系统1：400万、1：100万、1：25万、1：5万数据库；研建了国务院综合国情地理信息系统等一大批专题系统，基于地理信息系统的各种应用系统已渗透到经济社会发展的方方面面。 #p#page_title#e#
3S集成技术与地理信息产业蓬勃兴起。进入21世纪，随着信息技术的飞速发展，3S技术逐步与计算机、网络、通信等高新技术相集成，并得到广泛应用，从而使地理信息产品的技术含量和网络化服务能力不断提高；车载导航、个人移动定位、互联网地图等新型高科技产品与服务蓬勃兴起，涌现出一大批具有自主创新能力的地理信息企业，有力促进了地理信息产业的发展。以3S技术为支撑、以空间信息资源为核心的地理信息产业现已成为现代服务业新的经济增长点，并为测绘事业开拓了更加广阔的服务领域和发展空间。
同样值得关注的，还有体制改革为测绘科技工作带来的深刻变化。自上世纪90年代初开始，测绘科技体制改革以加强科技创新体系建设、促进科技成果转化和产业化为目标，以调整结构、转换机制为重点，采取了一系列重大改革措施，取得了重要突破和实质性进展。初步建立了由科研机构、大学、重点实验室、工程技术中心、科技企业及生产单位等多元化主体组成的测绘科技创新组织体系，以及由科技发展基金、科技进步奖励、科技人才培养与人才激励等组成的测绘科技政策体系，科研机构的活力和竞争意识明显增强，科技人员的创新热情显著提高，测绘科技自主创新能力不断提升，一个以需求为导向、产学研相结合的测绘科技创新格局基本形成，为引领测绘未来发展、提高我国测绘科技实力奠定了良好基础。
如果说科技体制改革为测绘科技创新注入了活力的源泉，那么一支勇攀高峰的优秀科研队伍则为测绘科技的腾飞提供了强大支撑。改革开放以来，测绘部门始终坚持人才资源是第一资源的理念，不断建立和完善测绘科技人才引进、使用和评价机制，营造出尊重知识、尊重人才、尊重创造的良好氛围，形成了由科技领军人才、学术技术带头人、科技新秀和基层技术骨干组成的合理的人才结构。到2007年底，测绘系统专业技术人员中大专以上学历的有9768人，占专业技术人员总数的71.6%，其中本科以上学历的有5732人，高级专业技术人员中45岁以下人员比例达67%。
图④：JX-4全数字摄影测量系统。
科技应用：为测绘服务经济社会发展提供有力支撑
今年5月12日，四川汶川发生特大地震。测绘部门充分发挥测绘高新技术优势，在第一时间调集了国内外高分辨率多光谱卫星、雷达卫星，飞机、直升机、无人机，以及数码航空摄影相机、惯性导航系统、广域数据传输网络等先进技术装备，利用具有国际先进水平的遥感影像获取技术、影像数据快速加工处理技术、三维地理信息系统技术等高新技术，及时获取到灾区震后遥感影像，并以最快速度制作完成灾区遥感影像图、灾区地震前后比对图、灾区地理信息应急服务系统等，为各级领导指挥决策提供了直观、可靠的基础资料。可以说，没有现代测绘高新技术的支撑，是难以满足抗震救灾对测绘保障的紧迫要求的。
抗震救灾中展现出的测绘快速反应能力，是测绘科技应用领域的一个缩影。进入新世纪以来，3S技术、网络、通信等高新科技的发展，极大地提高了地理信息数据获取、处理与服务的能力和效率，使测绘高新技术与成果越来越广泛地应用和服务于经济社会发展的各个方面。测绘部门加快开发具有市场竞争力的测绘高科技产品和服务，积极推进先进测量仪器、数字摄影测量系统、遥感数据处理软件、地理信息系统软件等测绘科技成果产业化，大力发展车载导航电子地图、个人移动定位等高科技产品服务，测绘科技应用亮点频现。
在珠峰高程复测中，测绘队员采用卫星大地测量、GPS测量、精密水准测量、重力测量、三角测量、导线测量、雪深雷达探测等多项现代测量技术，测定了迄今为止世界上最准确的珠峰高程。在“嫦娥一号”卫星发射过程中，现代大地测量、遥感等技术为卫星发射和运行提供了精确的测控基准数据，并获得了月球表面影像，制作出了月面地貌图。在奥运场馆建设中，高精度测量机器人、精密工程测量、控制测量技术的应用，确保了水立方泳池和鸟巢跑道的长度误差仅有毫厘之微。在填补国家空白的西部测图工程中，大面积采用了高分辨率航空航天遥感影像测图技术、高精度航空定位导航姿态测量系统等先进技术，使航空摄影测量作业大量减少或完全免除地面控制点，从而大大缩短了作业周期，提高了生产效率，降低了成本，较好地解决了西部困难地区像控点测量的难题。在政府宏观决策与管理中，国务院综合国情地理信息系统、防灾减灾信息服务系统、人口普查地理信息系统、边界谈判地理信息系统等一批专题应用系统，为实现科学化决策和信息化管理发挥了重要作用。在西部大开发、西气东输、西电东送、南水北调、三峡工程、青藏铁路等重大工程以及交通、水利、能源、通信等基础设施建设，国土资源调查，环境监测与保护，防灾减灾，“非典”、环境污染等突发公共事件应急处置，社会主义新农村建设等方方面面，现代测绘技术为测绘工作更有效地服务经济社会发展提供了有力支撑。 #p#page_title#e#
30年，在中华悠悠五千年历史中非常短暂。但正是这短短的30年，中国测绘事业在改革开放中焕发出旺盛的生机与活力。测绘科技的发展，是中国测绘事业改革开放以来波澜壮阔发展的重要一页。测绘科技取得的辉煌成就有力地证明：只有坚持自主创新，才能充分发挥科学技术在测绘事业发展中的支撑和引领作用；只要坚持自主创新，中国测绘事业就能在21世纪真正伫立信息化潮头。
图⑤：应用GIS与虚拟现实技术制作的布达拉宫三维影像。
图⑥：GPS与甚长基线干涉测量
