土地測繪與數(shù)字城市技術(shù)問題研究

靳永江

摘 要：隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測量技術(shù)也日益成熟，RTK測量技術(shù)逐步在測繪中得到應(yīng)用。RTK測量技術(shù)因其精度高、實(shí)時性和高效性，使得其在城市測繪中的應(yīng)用越來越廣。全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市測繪，建設(shè)城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，更好地服務(wù)于城市規(guī)劃與國土資源管理等行業(yè)。

關(guān)鍵詞：城市測繪；國土資源管理；數(shù)字城市

一、土地測繪的技術(shù)應(yīng)用

地籍測量的首要任務(wù)，是進(jìn)行全測區(qū)的控制測量，它是測繪地籍圖件和數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)，而地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度，主要是為滿足測量土地權(quán)屬范圍的特征點(diǎn)，即界址點(diǎn)服務(wù)。網(wǎng)點(diǎn)密度，GPS地籍網(wǎng)可按測區(qū)范圍和先后次序分基本網(wǎng)和加密網(wǎng)兩類。由于城鎮(zhèn)地區(qū)界址點(diǎn)密度較大，故在保證網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位精度條件下，控制點(diǎn)密度力求增大到便于測定界址點(diǎn)，必要時在GPS網(wǎng)下再加密一級圖根導(dǎo)線，便于能直接從圖根點(diǎn)測定界址點(diǎn)。GPS各邊比常規(guī)網(wǎng)邊長變化幅度大并且長短邊結(jié)合靈活方便，因此，各級網(wǎng)可視需要分期布設(shè)，也可一次性混合布設(shè)到需要的密度。

地籍細(xì)部測量是地籍調(diào)查不可分割的組成部分，目的是測定每宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)、線、位置、形狀、數(shù)量等。由地籍調(diào)查規(guī)程所知，在地籍平面控制測量基礎(chǔ)上的地籍細(xì)部測量，對于城鎮(zhèn)街坊外圍界址點(diǎn)及街坊內(nèi)明顯的界址點(diǎn)間距允許誤差為10cm，城鎮(zhèn)街坊內(nèi)部隱蔽界址點(diǎn)及村莊內(nèi)部界址點(diǎn)間距允許誤差為15cm。利用GPS RTK技術(shù)完全能滿足上述精度要求，建議在適合布設(shè)GPS點(diǎn)的部分測區(qū)使用該項(xiàng)技術(shù)。對于影響GPS衛(wèi)生信號接收的遮蔽地帶使用全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等測量工具，采用解析交會法、極坐標(biāo)法、圖解交會法等進(jìn)行地籍勘丈，這樣有利于加快地籍細(xì)部測量進(jìn)度。

建設(shè)用地中的土地勘測定界是實(shí)地確定土地使用界線范圍，測定界樁位置，測量使用界線范圍內(nèi)各類土地面積并計算用地面積等測繪技術(shù)工作，它為各級政府的國土資源部門審批土地、地籍管理提供依據(jù)和基礎(chǔ)資料。建設(shè)用地勘測定界的工作程序?yàn)椋簩彶橛玫匚募坝嘘P(guān)圖件→現(xiàn)場踏勘→圖上紅線設(shè)計→實(shí)地放樣→復(fù)核測量→面積量算→繪制建設(shè)用地界圖→填繪建設(shè)用地管理圖→資料整理→歸檔，經(jīng)反復(fù)實(shí)地踏勘、圖上設(shè)計、權(quán)屬調(diào)查后制定放樣數(shù)據(jù)。利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行勘測定界放樣，能避免解析法和關(guān)系距離法放樣等放樣方法的復(fù)雜性，同時也簡化了建設(shè)用地勘測定界的工作程序，特別是對公路、鐵路、河道、輸電線路等線性工程和特大型工程的放樣更為有效和實(shí)用。

GPS RTK是指載波相位實(shí)時動態(tài)差分（Real-Time Kinematic）定位，它是GPS定位發(fā)展到現(xiàn)在的最新技術(shù)，TRK實(shí)時處理能達(dá)到cm級精度（1～2cm±2ppm·D），完全滿足建設(shè)用地勘測界址點(diǎn)坐標(biāo)對鄰近圖根點(diǎn)位中誤差及界址線與鄰近地物或鄰近界線的距離中誤差不超過10cm的精度要求。通過同時接收衛(wèi)星信息與基準(zhǔn)站發(fā)送的改正信息，經(jīng)過解碼，自動給出且有厘米級精度的定位數(shù)據(jù)。然后，利用微機(jī)通過Trimmap軟件傳送到TDCI電子手簿供實(shí)地勘測定界放樣。利用RTK放樣是坐標(biāo)直接放樣，并且建設(shè)用地勘測定界中的面積量算，實(shí)際上由Trimmap構(gòu)件中的面積計算功能利用坐標(biāo)計算并檢核。

二、數(shù)字城市建設(shè)的技術(shù)應(yīng)用

“數(shù)字城市”的建設(shè)過程是一個將城市地理、人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會等復(fù)雜城市現(xiàn)實(shí)通過信息數(shù)字的方式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)城市的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，并通過虛擬仿真方式對城市的各個方面、各個時期進(jìn)行三維可視化。構(gòu)建這一龐大系統(tǒng)，信息科學(xué)技術(shù)是建設(shè)基礎(chǔ)，而眾多關(guān)鍵技術(shù)是“數(shù)字城市”實(shí)現(xiàn)的重要支撐?！皵?shù)字城市”實(shí)現(xiàn)了城市任何位置數(shù)據(jù)信息的全數(shù)字化和三維可視化，這就要求在建設(shè)“數(shù)字城市”過程中城市任何空間位置具有詳盡、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)空間信息，并可以滿足基礎(chǔ)信息的多功能需求。全球定位系統(tǒng)因其不受地理環(huán)境限制、可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時高精度定位等眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)和領(lǐng)域，已然成為“數(shù)字城市”建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)之一。遙感技術(shù)探測范圍廣、采集數(shù)據(jù)快，能動態(tài)反映事物變化規(guī)律和綜合性，符合現(xiàn)在城市高速發(fā)展數(shù)據(jù)采集與更新的需求。而隨著現(xiàn)代遙感圖像分辨率和遙感技術(shù)的提升，提高了對城市動態(tài)變化的監(jiān)測能力和分析能力，在“數(shù)字城市”建設(shè)中能夠發(fā)揮更大的作用?！皵?shù)字城市”包含了所有的城市數(shù)字信息，并要實(shí)現(xiàn)所有信息的無時差和全方位的可視化、編輯、更新、應(yīng)用等，這就要求需要建立一個系統(tǒng)，能夠?qū)⒊鞘袛?shù)字信息網(wǎng)絡(luò)成為一個整體，并能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析、更新以及方便其他方面的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)融合了地理學(xué)、測量學(xué)、幾何學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和計算機(jī)學(xué)科等，在相關(guān)軟硬件的支持下對地理空間數(shù)據(jù)及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、統(tǒng)計、分析、顯示、鏈接和更新，能夠很好地將“數(shù)字城市”各類空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)組織，并加以管理和分析利用，在“數(shù)字城市”建設(shè)中扮演了關(guān)鍵角色。測繪技術(shù)在“數(shù)字城市”建設(shè)中的應(yīng)用前景主要取決于測繪技術(shù)更新與集成是否能滿足“數(shù)字城市”建設(shè)發(fā)展的需求。目前，測繪技術(shù)現(xiàn)在正處在不斷更新發(fā)展階段，主要分為單一技術(shù)的更新和測繪技術(shù)集成的發(fā)展。對于單一技術(shù)發(fā)展更新而言，一是全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星系統(tǒng)、接收機(jī)和軟件技術(shù)等方面的改善，以及建立北斗系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)的革新；二是地理信息系統(tǒng)方面主要建立網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)和三維地理信息系統(tǒng)，并對系統(tǒng)支撐附屬軟硬件設(shè)備技術(shù)的更新，以實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)優(yōu)勢的最大化利用；三是遙感方面主要實(shí)現(xiàn)空間和光譜分辨率的提高，及遙感處理軟件和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的提升。對于測繪技術(shù)集成來說，正在從“表面集成”向“深化集成”發(fā)展，從測繪技術(shù)理論出發(fā)，在集成方法和應(yīng)用類型著手，解決數(shù)據(jù)存皓、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)可選化等技術(shù)問題，真正實(shí)現(xiàn)測繪技術(shù)的有機(jī)組合。

三、結(jié)束語

綜上所述，全球定位系統(tǒng)/GPS、地理信息系統(tǒng)/GIS和遙感技術(shù)/RS技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的空間數(shù)據(jù)采集、分析、管理技術(shù)，并且具有很大的開拓和發(fā)展空間，能夠?yàn)椤皵?shù)字城市”的建設(shè)提供強(qiáng)有力的幫助，幾乎所有能夠利用數(shù)字信息表示的城市信息，都可以利用全球定位技術(shù)、地理信息技術(shù)和遙感技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、分析和管理，并能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信息的可視化和無差化。而隨著測繪技術(shù)集成的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，彌補(bǔ)了測繪技術(shù)各自缺陷，在城市數(shù)字化建設(shè)中具有廣泛的利用前景。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：河南省滎陽市國土資源局）