淺析土地測繪技術(shù)的發(fā)展

任慧茹++楊佳麗

隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的出現(xiàn)，無論在學(xué)科理論還是在技術(shù)體系方面都取得了重大的發(fā)展，從而也將徹底地改變傳統(tǒng)測繪的生產(chǎn)方式，地形測繪技術(shù)的自動化可以使地形測繪技術(shù)發(fā)展的更加完善。本文闡述了地形測量和測繪技術(shù)的相關(guān)概念及目前地形測量的測繪自動化技術(shù)，并探討了測繪技術(shù)自動化的發(fā)展趨勢。

一、常規(guī)土地測繪技術(shù)

土地測繪技術(shù)所使用的手段和方式對測繪的效率以及所收集到的數(shù)據(jù)精度有著直接的影響。常規(guī)的土地測繪方式已難以滿足當(dāng)前對土地測繪精度的需求，為有效提高測繪的精度和測繪結(jié)果的質(zhì)量，在土地測繪技術(shù)中引進(jìn)新技術(shù)十分必要。

1、鋼尺與比例尺相結(jié)合的測量方法

將鋼尺與比例尺相結(jié)合起來的測量方法是一種較為常規(guī)的傳統(tǒng)土地測繪方法。通過將不規(guī)則的土地分割為若干個規(guī)則的土地塊進(jìn)行計(jì)算，并最終對土地面積進(jìn)行匯總。鋼尺與比例尺的結(jié)合測量方式具有較大的誤差，且人為的因素干擾較多，遇到規(guī)則的土地則比較好處理，而若是遇到折線較多且呈弧形的土地則不好進(jìn)行處理和換算，容易引發(fā)爭議。

2、經(jīng)緯儀與鋼尺相結(jié)合的測量方法

如上所述，鋼尺與比例尺的測量方式能用于形狀規(guī)則的土地測量，那么遇到不規(guī)則的土地，則可使用經(jīng)緯儀與鋼尺相結(jié)合的測量方法。該方法還應(yīng)以鋼尺比例尺的方法為基礎(chǔ)，通過將經(jīng)緯儀架設(shè)在不規(guī)則土地上的各個拐點(diǎn)處進(jìn)行角度測量，再與鋼尺所測量的長度結(jié)合起來，綜合計(jì)算出土地的面積。然而隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和建筑物的持續(xù)增加，經(jīng)緯儀拐點(diǎn)的測量方式的通視性較難。

3、全站儀測量方法

鋼尺比例尺與經(jīng)緯儀比例尺的測量方式在實(shí)際的測量操作上十分繁瑣，工作的效率較低，并且僅僅只能實(shí)現(xiàn)對土地面積以及標(biāo)高的測量，而并不能測量土地拐點(diǎn)的坐標(biāo)值，由此對土地測量的效率以及質(zhì)量都具有較大的影響，同時由于人工投入較大，其測繪的成本付出也就相對較高。為了適應(yīng)土地測繪精度的需要，引進(jìn)了全站儀，提供了方便實(shí)用的面積測量的功能。與經(jīng)緯儀相比，全站儀的測量方法不需要將儀器架設(shè)在土地中的各個拐點(diǎn)進(jìn)行測量，同時還可實(shí)現(xiàn)較大面積以及區(qū)域的測量。測量者可通視各個目標(biāo)點(diǎn)位置架設(shè)全站儀，而后將全站儀附件棱鏡按照順時針放置到目標(biāo)點(diǎn)上。在選擇了全站儀的面積測量程序之后，在全站儀的顯示屏上就可實(shí)時讀取目標(biāo)點(diǎn)之間的連線所包括的面積。目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)并不設(shè)限制，測量弧形地塊時可使用多點(diǎn)模擬的方式確定界點(diǎn)，通過將這些界點(diǎn)使用儀器瞄準(zhǔn)測量后輸入全站儀，儀器將自動閉合到起始點(diǎn)并計(jì)算出土地面積。

二、土地測繪技術(shù)的發(fā)展

1、GPS測繪技術(shù)

GPS全站儀結(jié)合數(shù)字測圖系統(tǒng)的測量方法GPS（Global Positioning svstem）稱為全球定位系統(tǒng)，是美國20世紀(jì)70年代開始研制的，它歷時20年，于1994年3月完成其整體部署，是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。用戶只需購買GPS全站儀就能夠捕獲到衛(wèi)星的信號，再對所接收到的GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理，實(shí)時地計(jì)算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間，享受免費(fèi)的導(dǎo)航、授時和定位服務(wù)，到任何點(diǎn)在北京坐標(biāo)系上的具體位置。GPS全站儀測量得到數(shù)據(jù)后，采用國內(nèi)數(shù)字測圖軟件，例如南方測繪儀器公司的CASS數(shù)字測圖系統(tǒng)、清華山維公司的EPsw電子平板測圖系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，編輯成dwg圖形文件和Word文檔。dwg圖形文件將土地利用現(xiàn)狀詳細(xì)繪制出來，并且在界址點(diǎn)上直接標(biāo)注本地區(qū)城建坐標(biāo)系；Word文檔將坐標(biāo)值批量輸出。此測量方法靈活，操作簡便，提高了工作效率，已廣泛用于地形、土地測量中。

2、新一代3D激光掃描系統(tǒng)結(jié)合測量GPCAD軟件

以上測繪方法的野外作業(yè)時間較長，勞動強(qiáng)度很大，而且其輸出的結(jié)果僅能從專業(yè)角度描述宗地的地理位置和地形、地貌，對非專業(yè)人員來說，看起來會比較吃力。在不久的將來3D激光掃描系統(tǒng)的使用結(jié)合GPCAD軟件的普及和應(yīng)用。將有效的解決這一問題。3D激光掃描系統(tǒng)是一臺完整、完全便攜式的激光影像與數(shù)字化的測圖系統(tǒng)，它又稱“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，可以將任何復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境及空間進(jìn)行掃描操作，適用于高數(shù)據(jù)采樣率和1500m以內(nèi)的大動態(tài)范圍。它可以直接將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)體或?qū)嵕暗娜S數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，進(jìn)而快速重構(gòu)出目標(biāo)的三維模型及線、面、體、空間等各種制圖數(shù)據(jù)，同時，它所采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)還可進(jìn)行各種后處理工作。例如：測繪、計(jì)量、分析、仿真、模擬、展示、監(jiān)測、虛擬現(xiàn)實(shí)等。規(guī)劃總圖設(shè)計(jì)軟件GPCAD是一套基于AutoCAD平臺開發(fā)的國產(chǎn)軟件，適用于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)、村鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)、工廠總圖設(shè)計(jì)、園林綠化設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)專業(yè)。GPcAD支持各種常用的地形輸入方式（數(shù)字化儀輸入、光柵矢量化、全站儀輸入等），3D掃描儀到宗地現(xiàn)場用紅外激光掃描，即可將宗地現(xiàn)場三維矢量化輸入GPCAD軟件。它可以根據(jù)地形離散點(diǎn)自動繪制出等高線。并根據(jù)等高線與離散點(diǎn)計(jì)算出任意點(diǎn)地面原始標(biāo)高，測繪出任意處的地表斷面，最后會自動生成三維地面模型，可以直觀的體現(xiàn)宗地的現(xiàn)場情況。GPCAD在征地測量中的作用很多，諸多功能模塊，如道路設(shè)計(jì)、地塊規(guī)劃、總平面布置、豎向設(shè)計(jì)、土方計(jì)算、指標(biāo)計(jì)算、管線綜合及三維效果等，可提供最大、最系統(tǒng)的服務(wù)。

三、結(jié)束語

土地是民生之本，發(fā)展之基。十分珍惜和合理利用每寸土地成為我國的基本國策之一。土地管理影響著國家經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)環(huán)境，社會穩(wěn)定等社會發(fā)展全局。以上幾種土地測繪技術(shù)在土地管理工作中的應(yīng)用是現(xiàn)代社會持續(xù)發(fā)展、資源合理規(guī)劃可實(shí)時地測定界址利用、城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理、土地利用動態(tài)檢測的重要技術(shù)手段，是地學(xué)研究走向定量化的科學(xué)方法之一。