論新農(nóng)村建設(shè)中測繪新技術(shù)的應(yīng)用*

李海燕 王曉峰

1 概述

把中國廣大農(nóng)村建設(shè)成為生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主的社會(huì)主義新農(nóng)村,是黨中央、國務(wù)院科學(xué)分析農(nóng)村改革發(fā)展形勢,高瞻遠(yuǎn)矚、審時(shí)度勢作出的戰(zhàn)略決策。在新農(nóng)村的建設(shè)過程中,測繪新技術(shù)起到了非常關(guān)鍵的作用。

我們結(jié)合實(shí)踐性教學(xué)改革這一突破口,在江西省新農(nóng)村建設(shè)測量的過程當(dāng)中引入了學(xué)生參與的機(jī)制。密切聯(lián)系區(qū)域經(jīng)濟(jì)新農(nóng)村建設(shè)發(fā)展的實(shí)際,利用現(xiàn)代測繪技術(shù)方便、高效、經(jīng)濟(jì)、高精度等優(yōu)勢,推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。

2 測繪新技術(shù)在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 全站儀在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用

在新農(nóng)村建設(shè)中,要加強(qiáng)農(nóng)村的規(guī)劃工作,塑造農(nóng)村新面貌,才能改善農(nóng)村的人居環(huán)境。而要規(guī)劃就必須先有地形圖,目前,廣大農(nóng)村幾乎都沒有1∶1 000的地形圖,更不用說 1∶500的地形圖了。以往用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀測地形圖時(shí),首先要測水平角,再用鋼尺量距,最后通過水平角和距離加上起始點(diǎn)坐標(biāo)和方位角算得各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。再通過控制點(diǎn)展繪,碎步點(diǎn)極坐標(biāo)法等方法測量,根據(jù)地物符號(hào)繪制平面圖。再利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測量,測出高程。最后根據(jù)地物和地貌符號(hào)繪制地形圖。而全站儀作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的測繪儀器,是一種集光、機(jī)、電為一體的,集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng),在新農(nóng)村建設(shè)中廣泛應(yīng)用。主要代替經(jīng)緯儀進(jìn)行坐標(biāo)的測量及施工放樣。在坐標(biāo)測量中,只要輸入測站點(diǎn)的坐標(biāo)及儀器高和棱鏡高,后視令一已知點(diǎn)并輸入其坐標(biāo),完成定向并瞄準(zhǔn)觀測點(diǎn),儀器便可顯示所瞄點(diǎn)坐標(biāo)。大大提高了作業(yè)速度,節(jié)約了成本。而且在新農(nóng)村建設(shè)中的改水,改路,改廁及新建設(shè)施的放樣中取得了舉足輕重的作用。

2.2 RS在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用

遙感(Remote Sensing)是一種遠(yuǎn)離目標(biāo),在不與目標(biāo)對(duì)象直接接觸的情況下,通過某種平臺(tái)上裝載的傳感器獲取其特征信息,然后對(duì)所獲取的信息進(jìn)行提取、判定、加工處理及應(yīng)用分析的綜合性技術(shù)[1]。遙感技術(shù)具有探測范圍廣、時(shí)效性、周期性、綜合性及約束少的特點(diǎn),得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對(duì)地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段?？梢岳眠b感資料進(jìn)行地形圖測繪,從而可以提高精度、降低成本。

2.3 GIS在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information Systems,簡稱GIS)是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)[2]。在新農(nóng)村建設(shè)中,GIS主要用來進(jìn)行如下工作:1)數(shù)據(jù)采集與編輯功能:包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)編輯與分析。2)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能:包括數(shù)據(jù)庫定義、數(shù)據(jù)庫的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)庫操作、通訊功能等。3)制圖功能:根據(jù)GIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及繪圖儀的類型,用戶可獲得矢量地圖或柵格地圖。4)空間查詢與空間分析功能:包括拓?fù)淇臻g查詢、緩沖區(qū)分析、數(shù)字高程模型的建立、地形分析等。

2.4 GPS在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用

GPS(Global Positioning System)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng),具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的導(dǎo)航、定位和定時(shí)的功能。能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間[3]。在新農(nóng)村建設(shè)中,GPS控制測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似,按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中,外業(yè)工作主要包括選點(diǎn)(即觀測站址的選擇)、建立觀測標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等;內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。如果按照GPS測量實(shí)施的工作程序,則大體可分為幾個(gè)階段:技術(shù)設(shè)計(jì);選點(diǎn)與建立標(biāo)志;外業(yè)觀測;成果檢核與處理。RTK(Real Time Kinematics,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測量方式,是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn),僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度、快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí),也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。采用GPS RTK與全站儀聯(lián)合作業(yè)的方式,自動(dòng)存儲(chǔ)采集的地形要素信息數(shù)據(jù),內(nèi)業(yè)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi),利用南方CASS 6.0成圖軟件,進(jìn)行地形要素的處理和地形圖的編輯。在野外數(shù)據(jù)采集時(shí),對(duì)于開闊地、居民地外圍等滿足GPS RTK作業(yè)條件要求的區(qū)域采用GPS RTK的模式進(jìn)行作業(yè);對(duì)于樹木較多、農(nóng)作物高、居民地內(nèi)部等采用GPS RTK模式無法進(jìn)行觀測的區(qū)域,采用GPSTK模式布設(shè)圖根點(diǎn),利用全站儀全解析法測定地形、地物特征點(diǎn)。外業(yè)測量時(shí)采用測記法,實(shí)地繪制草圖,以便回到室內(nèi)根據(jù)草圖在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和編輯,生成數(shù)字化地形圖。在新農(nóng)村建設(shè)中,利用GPS RTK的上述功能,用于地形圖測繪,作業(yè)組人數(shù)較少,可全天候作業(yè),觀測點(diǎn)之間無需通視,測圖點(diǎn)位誤差不積累、不傳播, 測圖精度高,而且可以大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)率。

3 結(jié)語

目前我們學(xué)院與地方共建的新農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)任務(wù)已經(jīng)開展了3年,以后將繼續(xù)進(jìn)行。我們緊密結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)的任務(wù),充分發(fā)揮自己專業(yè)特長,把測繪新技術(shù)與新農(nóng)村建設(shè)充分結(jié)合。在新農(nóng)村建設(shè)中起到了功不可沒的作用,并節(jié)省了大量的時(shí)間、人力、物力和財(cái)力。而且結(jié)合我校實(shí)踐課改革的要求,在工作中引入了學(xué)生參與的機(jī)制,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),更好地掌握了測繪新技術(shù),為其在將來的就業(yè)過程中增添了重重的砝碼,達(dá)到了實(shí)踐課改革的目的。

[2] 陳述彭,魯學(xué)軍,周成虎.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,1995.

[3] 徐紹銓,張華海,楊志強(qiáng),等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2003.

[4] 楊 柳.變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用[J].山西建筑,2008,34(26):346-347.