數(shù)字化測繪與傳統(tǒng)技術(shù)在土地勘測中的對比探究

董甲敏　楊紹榮

摘 要：伴隨測繪科技的迅速發(fā)展，以GNSS衛(wèi)星定位與電子全站儀為主的數(shù)字化測繪技術(shù)，傳統(tǒng)測繪模式帶來深刻變革。本文擬以土地勘測為出發(fā)點，探究現(xiàn)代數(shù)字化測繪手段在測繪流程、人力成本與作業(yè)效率方面的優(yōu)勢，并應(yīng)用不同勘測手段對同一地塊進行實測面積對比，以探究其在土地勘測中的應(yīng)用特征。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪；土地勘測；精度分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.107

0 引言

土地勘測是指利用測繪方法采集必要的空間定位數(shù)據(jù)，為土地劃撥征用、綜合利用開發(fā)提供相應(yīng)的現(xiàn)狀資料與界址信息，服務(wù)于用地審批、地籍管理與動態(tài)監(jiān)測，具有綜合性、精準性與法定性，因此通過改進土地勘測技術(shù)，提高定界測繪的精準度，對提升土地綜合管理的效率與質(zhì)量具有重要意義。

1 傳統(tǒng)土地勘測技術(shù)概述

光電測繪技術(shù)應(yīng)用之前，傳統(tǒng)土地勘測定界依托鋼尺量距與平板儀測圖，至今許多小區(qū)域規(guī)則地塊丈量中仍廣泛應(yīng)用傳統(tǒng)的鋼尺量距，但其長距離測繪成果不穩(wěn)定、受溫度變形因素影響較大。傳統(tǒng)土地地界勘測時，針對不規(guī)則地塊，以經(jīng)緯儀測定角度與方向，然后采用鋼尺測定與計算各拐點與經(jīng)緯儀間的距離要素，進而采用坐標解析方法測定或推算界址點坐標；當測繪地塊表面地形圖時多應(yīng)用平板儀，觀測過程中人為要素影響因子較大，進而對于弧形或復雜邊界的地塊，其數(shù)據(jù)采集的效率、成果的質(zhì)量控制較差，地類面積匯總量與地塊總面積常存在較大不符值，難以滿足現(xiàn)代土地勘測對數(shù)據(jù)精準性的要求。

2 數(shù)字化測繪技術(shù)

伴隨現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展，光電測繪與GNSS定位技術(shù)在土地勘測、資源調(diào)查、工程測量中得到推廣應(yīng)用。下面對二者工作原理進行概要闡述：

（1）光電測繪技術(shù)。全站儀作為現(xiàn)代光電測繪技術(shù)的代表，配合反射棱鏡快速實現(xiàn)照準、測距、量角，進而有效采集待定點三維坐標。其測量原理為利用發(fā)射至待測目標的激光束（laser）與回波信號，經(jīng)內(nèi)置數(shù)據(jù)微處理器計算待定點坐標；測距分為脈沖式與相位式，依照電磁波與待測點間往返測傳遞時間與速度求定，測角度盤分為光柵度盤與編碼度盤，假定全站儀位于A點，待測點P與測站點A水平角投影為α，垂直角為β，則其計算公式為：

（2）GNSS定位技術(shù)。自20世紀90年代起，GNSS技術(shù)我國開始興起與應(yīng)用，最早主要用于靜態(tài)控制網(wǎng)布設(shè)、觀測與解算；隨后RTK技術(shù)出現(xiàn)，依托空間偽距差分、實時載波相位差分，實現(xiàn)了分米級與厘米級快速定位，尤其現(xiàn)代CORS連續(xù)運行參考站的推廣，極大提升了空間地理信息數(shù)據(jù)采集的效率。

以當前應(yīng)用最廣泛的CORS為例，其空間構(gòu)架主要由GNSS連續(xù)基準站、控制中心、數(shù)據(jù)傳輸與用戶終端4部分構(gòu)成：GNSS基準站用于24小時不間斷采集衛(wèi)星電文數(shù)據(jù)，并利用LAN有線傳輸至基準站控制室，并借助數(shù)據(jù)傳輸鏈上傳至CORS控制中心，經(jīng)控制中心對各基準站所觀測的衛(wèi)星數(shù)據(jù)綜合建模處理，形成區(qū)域參考站系統(tǒng)誤差模型，并結(jié)合用戶流動終端所處的GGA概略坐標，在流動站附近建立虛擬參考站，由控制中心將該虛擬站改正數(shù)據(jù)傳輸至用戶終端，實現(xiàn)流動站的快速差分定位，有效較少對流層與電離層對觀測精度的影響。

3 傳統(tǒng)與現(xiàn)代測繪技術(shù)在土地勘測中的應(yīng)用對比

現(xiàn)以肥城某土地勘測項目為例，探究經(jīng)緯儀鋼尺測量、2秒級全站儀與南方S86雙頻衛(wèi)星接收機，分別在土地權(quán)屬與現(xiàn)狀測繪中的作業(yè)方式與成果精度。

傳統(tǒng)經(jīng)緯儀鋼尺測繪，采用3人協(xié)同作業(yè)，通過一級導線布設(shè)的形式，從附近高等級控制點引測至地塊，方位角測算與鋼尺量距需人工手工記錄，程序相對繁瑣，界址點與現(xiàn)狀地形測繪時，通視條件與從業(yè)者經(jīng)驗對測繪成果影響較大；全站儀測繪時，作業(yè)方法與經(jīng)緯儀鋼尺類似，但激光量測的精度更高、自動存儲界址與碎部數(shù)據(jù)，極大降低了人力成本；S86接收機采用CORS-RTK測繪，利用原七參數(shù)單人開機即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，無需從原控制點進行導線引測，消除了傳統(tǒng)測繪的轉(zhuǎn)站誤差與通視條件的限制。

為科學統(tǒng)計3類測繪方式的數(shù)學離散性，以每種作業(yè)方式對同一地塊進行重復測繪2次，以判定其數(shù)據(jù)采集的成果離散性，統(tǒng)計如表1所示；通過表中數(shù)據(jù)可知，三類測繪形式在一、二次面積較差中，經(jīng)緯儀鋼尺測量最大、數(shù)據(jù)離散性最強，GNSS接收機測繪最為簡捷高效、數(shù)據(jù)精度相對同一。

4 結(jié)語

伴隨現(xiàn)代科技與數(shù)據(jù)處理的成熟與發(fā)展，以自動化、高精化、智能化為特征的現(xiàn)代測繪技術(shù)，與傳統(tǒng)測繪手段相比，在土地勘測中存在以下優(yōu)勢：

（1）數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率更高。以CORS或全站儀采集界址、地物數(shù)據(jù)，無需人工記錄與解算測量要素，直接輸入計算機進行數(shù)據(jù)處理；

（2）測繪成果精度更高。通過降低傳統(tǒng)測繪中的人為與環(huán)境因素對成果質(zhì)量影響，數(shù)字化測繪可實現(xiàn)CM級甚至MM級三維坐標數(shù)據(jù)，為現(xiàn)代土地管理提供了必要的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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作者簡介：董甲敏（1987-），助理工程師，主要從事：土地管理、測繪工作。