地籍測(cè)繪中測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用

陳耀華

摘 ? ?要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)地籍測(cè)繪的要求越來越高。測(cè)繪技術(shù)是地籍測(cè)繪工作的基礎(chǔ)與保障，近幾年來，國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地籍測(cè)繪工作水平也得到了較大的提高。本文簡(jiǎn)述了空間信息處理中常用的測(cè)繪技術(shù)及其特點(diǎn)，主要介紹測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用，以期促進(jìn)地籍測(cè)繪產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地籍測(cè)繪;測(cè)繪技術(shù);運(yùn)用

中圖分類號(hào)：P271 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1004-7344（2019）03-0143-02

前 言

隨著現(xiàn)代化快速發(fā)展，我國(guó)科技產(chǎn)業(yè)明顯改善，促使我國(guó)地籍測(cè)繪得到顯著發(fā)展，其中地籍測(cè)繪發(fā)展在于測(cè)繪技術(shù)使用，要做好測(cè)繪技術(shù)使用，那就需要將測(cè)繪技術(shù)放在首位。因?yàn)闇y(cè)繪技術(shù)使用才是地籍測(cè)繪發(fā)展的重要因素之一，只要不斷提高地籍測(cè)繪技術(shù)使用，并不斷提高經(jīng)驗(yàn)，加大對(duì)地籍測(cè)繪中測(cè)繪技術(shù)使用探討，促進(jìn)測(cè)繪技術(shù)使用發(fā)展，降低成本、提高效率是地籍測(cè)繪發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí)，以測(cè)繪技術(shù)為發(fā)展目標(biāo)，也是保證地籍測(cè)繪事業(yè)快速發(fā)展的動(dòng)力。

1 ?傳統(tǒng)的地籍測(cè)繪方法及其存在的問題

傳統(tǒng)的地籍測(cè)繪方法有：一是收集測(cè)繪所需要的技術(shù)信息，然后在1：50000或1：10，000小規(guī)模的地形圖選擇幾種可行的測(cè)繪計(jì)劃，然后分析確定最合理的測(cè)繪方案。傳統(tǒng)地籍測(cè)繪方法存在以下問題：

（1）現(xiàn)階段使用的1：50，000、1：10，000的地形圖很多繪制于20世紀(jì)80年代或以前。今天，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)發(fā)生了極大的變化，這些舊地圖已不能反映該地區(qū)的現(xiàn)狀。

（2）在一定程度上，測(cè)量員的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)決定地籍測(cè)繪的質(zhì)量。此外，測(cè)量員可能會(huì)受到“視覺限制”，難以選擇理想的路徑規(guī)劃。

（3）測(cè)繪文檔不能以數(shù)字信息的形式編寫和匯總，也不能由計(jì)算機(jī)來管理。

2 ?測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

我們國(guó)家疆域遼闊，有著十分豐富的土地資源，所以如何管理和利用這些寶貴的土地資源是國(guó)土資源部門目前面臨的一項(xiàng)大事。21世紀(jì)是信息化的時(shí)代，這就要求國(guó)土資源的開發(fā)和管理也要向著這個(gè)方向發(fā)展，利用信息化測(cè)繪技術(shù)帶動(dòng)地籍測(cè)繪的技術(shù)轉(zhuǎn)變。

2.1 ?地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（GIS）由計(jì)算機(jī)硬件和軟件支持，對(duì)地理環(huán)境要素進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示和應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GIS）與其他信息系統(tǒng)相比，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這主要是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)技術(shù)不僅可以像其他信息系統(tǒng)那樣管理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而且可以通過數(shù)據(jù)采集的方式進(jìn)行顯示。此外，地基信息系統(tǒng)的功能較多，最主要的包含數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。在這些功能中，在收集數(shù)據(jù)的同時(shí)，數(shù)據(jù)集的成功能力最強(qiáng)，其空間模擬功能強(qiáng)大，其不僅有利于信息的分析和統(tǒng)計(jì)，而且在很大程度上有利于地籍測(cè)繪。

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種基于數(shù)字地圖的地理數(shù)字地圖，包含大量基本地理信息。受制于傳統(tǒng)制圖方法的局限性，地形圖的采集限制了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。如果使用攝影測(cè)量、遙感技術(shù)與GIS三者相結(jié)合，可以在用戶面前顯示。它是一個(gè)豐富的地理信息庫(kù)，能反映最新測(cè)繪特征的平臺(tái)。

與GIS數(shù)據(jù)庫(kù)比較，在地籍測(cè)繪施工程序或便利的可行性分析水平的其余地區(qū)，得到最好的點(diǎn);轉(zhuǎn)向其他點(diǎn)進(jìn)行分析，獲得最優(yōu)路徑。地理信息系統(tǒng)技術(shù)如圖1所示。

2.2 ?遙感技術(shù)（RS）

利用遙感技術(shù)對(duì)電磁波進(jìn)行探測(cè)，并從物體表面反射電磁波，通過這種方法，可以獲取目標(biāo)信息，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)程識(shí)別。將遙感與攝影測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，可直接由遙感照片制作比例尺為1：10000甚至1：25萬的普通地形圖，可以制作數(shù)字地形模型（DEM）和正射影像圖，將DEM的透視加入正射影圖中，形成真實(shí)的三維景觀圖。

與其他技術(shù)相比，遙感技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是它不僅可以探測(cè)到遠(yuǎn)處的物體，還可以不直接接觸物體本身。遙感技術(shù)的功能原理是，紅外光電探測(cè)器可用于外太空和高空平臺(tái)掃描在地面上的對(duì)象，針對(duì)不確定材料的環(huán)境和物體的形狀，然后進(jìn)一步處理對(duì)象的特定信息，以獲得一些有效的信息。在現(xiàn)實(shí)生活中，微波、可見光等測(cè)量工具主要利用光反射的電磁波，通過一定的計(jì)算和識(shí)別，以獲得更精確的遙感圖像。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，它已被廣泛使用。目前，遙感技術(shù)主要應(yīng)用于目標(biāo)環(huán)境中語(yǔ)義和非語(yǔ)義信息的檢測(cè)，能夠快速準(zhǔn)確地完成檢測(cè)工作。此外，遙感技術(shù)還可以探測(cè)地表環(huán)境變化，及時(shí)更新GIS相關(guān)數(shù)據(jù)。在地籍測(cè)繪的實(shí)際過程中，遙感技術(shù)主要應(yīng)用于中小比例尺地形圖。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)主要是通過測(cè)量獲取土地利用的相關(guān)數(shù)據(jù)。采用這種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，可以使獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)和報(bào)告的結(jié)果更容易被其他用戶理解。此外，遙感技術(shù)的測(cè)量方法也可以設(shè)定相應(yīng)的檢測(cè)周期，從而定期比較相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)報(bào)告。針對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代地籍測(cè)繪時(shí)存在的上述優(yōu)點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。

地面控制點(diǎn)的采集方法直接影響遙感圖像數(shù)據(jù)處理的精度和速度。正確的1：5萬地形圖和1：10萬地形圖是地面控制點(diǎn)的來源。如果RMSE的精度高達(dá)5～10m，則應(yīng)通過測(cè)量控制點(diǎn)來獲得地面。傳統(tǒng)的測(cè)量方法不僅速度慢，穿越山區(qū)的傳輸線必須與地面接駁的控制點(diǎn)在國(guó)家先進(jìn)控制點(diǎn)之間，一般不容易滿足這一條件。利用GPS測(cè)量地面控制點(diǎn)，不僅精度高，而且觀測(cè)速度快?？刂泣c(diǎn)之間不需要連接。

2.3 ?全球定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS）

2.3.1 ?GPS的工作原理

GPS技術(shù)主要由用戶設(shè)備、地面監(jiān)測(cè)和空間衛(wèi)星組成。在測(cè)量區(qū)域中間選擇一個(gè)參考站，設(shè)置接收機(jī)對(duì)所有可見衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)跟蹤。另一個(gè)接收器依次流向每個(gè)點(diǎn)并設(shè)置工作站，一次觀察幾分鐘。與其他技術(shù)相比，全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)具有更高的精度。此外，它操作簡(jiǎn)單，能夠快速覆蓋全世界，形成三維圖像，因此，GPS技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。GPS技術(shù)的發(fā)展和普及相當(dāng)迅速，如PTK技術(shù)，利用GPS技術(shù)對(duì)各次邊界點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)定位，其精度極高，可達(dá)厘米級(jí)。全球定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS）如圖2所示。

2.3.2 ?提高地籍測(cè)繪精度水平的對(duì)策

為了提高地籍測(cè)繪的精度，應(yīng)注意GPS定位系統(tǒng)的不足，并采取相應(yīng)措施加以改進(jìn)。

（1）測(cè)繪硬件設(shè)施的改善

測(cè)繪硬件設(shè)施的改進(jìn)可分為兩個(gè)方面：①合理選擇GPS的接收機(jī)。如果基線邊長(zhǎng)小于10km，則可以選擇單頻模式的接收器。該接收機(jī)故障率低，對(duì)微處理器要求低、能耗低，非常適合地籍測(cè)繪中的野外工作。②檢查接收器的性能。在GPS測(cè)量和繪制地籍圖之前，我們需要提前檢查接收器中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。全面了解GPS接收機(jī)的參數(shù)、特點(diǎn)和性能，可以提高GPS接收機(jī)處理地籍測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）改進(jìn)測(cè)量方法和手段

提高GPS地籍測(cè)繪精度，應(yīng)根據(jù)測(cè)繪工作的實(shí)際需要，改進(jìn)測(cè)繪方法和手段：①GPS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。首先，為了平衡GPS地籍測(cè)量的精度分布，需要控制GPS基線長(zhǎng)度的差異，然后利用GPS網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)形成閉環(huán)。最后，為了提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)精度的均勻分布水平，可以在地籍測(cè)繪條件下，建立連續(xù)三角形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。②測(cè)繪方法。a.工作人員應(yīng)測(cè)量?jī)x器的高度。如果誤差是由過程中的緊急情況引起的，可以通過設(shè)置觀測(cè)墩來減小誤差。b.將觀測(cè)時(shí)間與實(shí)際測(cè)繪要求相結(jié)合，計(jì)算出測(cè)繪數(shù)量和時(shí)間點(diǎn)。c.測(cè)繪數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)。測(cè)繪后，檢查數(shù)據(jù)是否有誤差。③采集的數(shù)據(jù)。GPS定位精度水平精度可達(dá)10mm±2×10-6D，高程精度可達(dá)20mm±2×10-6D，測(cè)量精度高于其他測(cè)量技術(shù)。然而，該技術(shù)的測(cè)試范圍一般不超過10km。對(duì)于GPS-RTD（偽距離差）技術(shù)，其測(cè)量精度可以滿足地籍測(cè)量的要求，測(cè)量范圍可以達(dá)到300km。④控制網(wǎng)的布設(shè)。GPS控制網(wǎng)應(yīng)該對(duì)整個(gè)地籍的長(zhǎng)度和方向進(jìn)行監(jiān)控，包括地籍中線的控制點(diǎn)和地籍相關(guān)線路的長(zhǎng)度方向和線路中線。地籍兩端應(yīng)該根據(jù)地籍周圍的環(huán)境以500～800m的間距來布置控制點(diǎn)，要分別布置三個(gè)GPS點(diǎn)，這樣協(xié)同合作保證測(cè)量的精確度。

2.4 ?3S技術(shù)

3S技術(shù)是基于GPS的測(cè)繪技術(shù)，參考遙感技術(shù)RS得到的測(cè)繪影像，然后在計(jì)算機(jī)上利用地理信息系統(tǒng)GIS繪制圖形，標(biāo)注土地狀況完成對(duì)土地資源的調(diào)查。所以技術(shù)的聯(lián)合使用是發(fā)展趨勢(shì)也是必然途徑，遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)相互配合取長(zhǎng)補(bǔ)短可以準(zhǔn)確掌握土地資源的變化情況，形成完整的動(dòng)態(tài)土地測(cè)繪信息集成系統(tǒng)。并且隨著技術(shù)的發(fā)展，“3S”技術(shù)會(huì)在土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和更新管理工作中，發(fā)揮越來越重要的作用，一定程度上推動(dòng)了我們國(guó)家“數(shù)字國(guó)土”工程的建設(shè)。

3 ?結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，地籍測(cè)繪進(jìn)展順利。地籍測(cè)繪是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和自然因素對(duì)地籍測(cè)繪有重要影響。地籍測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，極大的促進(jìn)了測(cè)繪工作的開展。相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，更是極大的提高測(cè)繪工作質(zhì)量和效率。因此，在今后地籍測(cè)繪工作中，要注意技術(shù)的應(yīng)用，以促進(jìn)測(cè)繪工作的快速發(fā)展。

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收稿日期：2018-12-9