數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)量中的應(yīng)用

王 葵，朱明明

（山東省濟(jì)寧市任城區(qū)自然資源局，山東 濟(jì)寧 272099）

技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展，在各行各業(yè)中顯示了巨大的力量，就現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展而言，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要部分。數(shù)字技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)核心的分支技術(shù)。土地測(cè)量工作要求數(shù)據(jù)精度高、計(jì)算速度快，通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪，能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，確保數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，為土地科學(xué)規(guī)劃提供重要支持。研究推廣數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)土地設(shè)計(jì)規(guī)劃有重要作用，需要引起足夠的重視。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)內(nèi)容

1.1 地形圖數(shù)字化

隨著技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)地形圖數(shù)字化，通過(guò)有效描述，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)制圖。地形測(cè)繪時(shí)，需要依靠計(jì)算機(jī)掃描，并對(duì)普通地形圖做矢量化的科學(xué)處理，這樣，就能夠把地形圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化，促使普通地形圖數(shù)據(jù)成為矢量數(shù)據(jù)，形成可修復(fù)并多次利用的地形圖數(shù)字化轉(zhuǎn)變。通過(guò)這種方式轉(zhuǎn)化的地形圖，能夠滿足各種應(yīng)急需求，針對(duì)不同地區(qū)的差異性，做好地形圖的設(shè)計(jì)與制作。一些時(shí)間要求緊、成本投入不高的地形圖，均可以通過(guò)這種方式成圖。整體看，其操作簡(jiǎn)單、成圖快，但滿足應(yīng)急需要的同時(shí)，也存在一些不足。這種方式是矢量化軟件，進(jìn)行快速轉(zhuǎn)化過(guò)程，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的偏差，對(duì)于地形圖要求精準(zhǔn)的應(yīng)用，其精度并不高。為了確保地形圖的精度，需要通過(guò)其他的方法進(jìn)行補(bǔ)償，以此提高地形圖的精度準(zhǔn)度，滿足更多的需求。

1.2 地面數(shù)字測(cè)圖法

這種方法是當(dāng)前最為普遍的方式，在我國(guó)土地測(cè)量技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛，地面數(shù)字測(cè)圖法對(duì)于大比例地圖的制定有一定的幫助，通過(guò)這種方法測(cè)量，保證了精度要求。以往的傳統(tǒng)土地測(cè)量法精度不高、速度不快，要想推廣應(yīng)用，需要較長(zhǎng)的時(shí)間測(cè)量，并且相關(guān)的數(shù)據(jù)也會(huì)受到各種條件的限制，平面位置誤差是最大的問(wèn)題，如果誤差過(guò)大，則無(wú)法滿足多方面的需要。通過(guò)地面數(shù)字測(cè)圖法能夠有效提高精度，利用計(jì)算機(jī)對(duì)地面各點(diǎn)位的測(cè)量，能夠避免較大的誤差，通常使用GPS 設(shè)備測(cè)量，成本高、操作難。

1.3 航空測(cè)量法

當(dāng)前，我國(guó)科技不斷進(jìn)步與發(fā)展，航天器的應(yīng)用，大大提升了測(cè)繪的效果與質(zhì)量，航天設(shè)備為測(cè)繪帶來(lái)了良好的前景。航空測(cè)量法顧名思義就是借助航空器形成一定的影像，通過(guò)影像的分析與提取，得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)航天的利用，能夠把大量的室外測(cè)繪工作轉(zhuǎn)入室內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)圖像的顯示，提取可用的數(shù)據(jù)信息，再通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算，多角度、全方位分析判斷，最后繪制成所需要的數(shù)字化地圖。通過(guò)這種方法制圖，成本較高，操作復(fù)雜，計(jì)算量大，但是在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用效果良好，不受外部條件的限制，能夠隨意切換處理，保證了成圖的精度，滿足各個(gè)方面的應(yīng)用需求。

1.4 計(jì)算機(jī)作圖

傳統(tǒng)的計(jì)算需要大量的人力來(lái)完成，處理過(guò)程中，難免會(huì)存有誤差。但是，通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算能夠減少誤差，保證數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。借助計(jì)算機(jī)作圖，使計(jì)算與繪圖更加簡(jiǎn)單，從根本上提升了圖片清晰度，同時(shí)相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠通過(guò)數(shù)字化的形式保存下來(lái)，對(duì)以后更多的應(yīng)用場(chǎng)景提供繪圖的便利，成圖能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播，保證了多次重復(fù)使用，對(duì)今后的查找也更加便利。

1.5 數(shù)字化地球

隨著全世界的一體化發(fā)展，全球化勢(shì)不可當(dāng)，只有在各個(gè)行業(yè)上有效協(xié)調(diào)與溝通，才能有效建立理想的地球村?！暗厍虼濉敝饾u已經(jīng)成為世界的又一個(gè)名字，建立數(shù)字化地球是人類的夢(mèng)想。當(dāng)前，通過(guò)計(jì)算機(jī)能夠?qū)θ澜绶秶M(jìn)行有效的地理坐標(biāo)認(rèn)定，從而實(shí)現(xiàn)地球一體化發(fā)展。用戶只需要上網(wǎng)，對(duì)各地訪問(wèn)連接，就能夠掌握世界各地的情況。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)特點(diǎn)

2.1 能夠保證土地測(cè)量數(shù)據(jù)形象直觀地展現(xiàn)

傳統(tǒng)土地測(cè)量方法單一，制作復(fù)雜，要想快速成圖完成應(yīng)急，是較困難的事情。傳統(tǒng)方式需要通過(guò)線條、符號(hào)、數(shù)字及文字等信息表達(dá)圖形的含義，是需要專業(yè)人員操作才能完成的。整體看來(lái)，成圖復(fù)雜且繁瑣，這對(duì)制作人員專業(yè)能力有更高的要求，民眾想應(yīng)用這樣的地圖，根本不能理解其中各種符號(hào)的含義，地圖的推廣與應(yīng)用較為困難，無(wú)法滿足大范圍的需求。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠更加直觀地體現(xiàn)圖形，不需要復(fù)雜的符號(hào)，就能夠讀懂其中的含義。也就是說(shuō)，地圖制作時(shí)，各類元素展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上，通俗易懂、便于操作，而且可以隨時(shí)對(duì)測(cè)繪圖形進(jìn)行復(fù)制、粘貼、編輯、刪除，這種制作方法更加現(xiàn)代，更加方便，是傳統(tǒng)地圖制作不能比擬的，在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)更加明顯。運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)做土地測(cè)量，能夠在實(shí)際應(yīng)用中更有成效，特別是城市建設(shè)、土地規(guī)劃等方面起到了重要的作用。數(shù)字化應(yīng)用優(yōu)于傳統(tǒng)土地測(cè)量方法，數(shù)字化測(cè)繪適應(yīng)性廣泛，方便了后續(xù)規(guī)劃布局工作的開(kāi)展。

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)主要依靠計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接等傳輸保存，在計(jì)算機(jī)屏幕上就能夠直觀地看到地形、地貌等特征，便于工作人員系統(tǒng)地分析，信息編輯與保存更加快捷，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)借助計(jì)算機(jī)成圖，對(duì)圖形繪制過(guò)程中，出現(xiàn)變化，則可以快速修改，確保了成圖的精度。

2.2 滿足不同用途需求

在應(yīng)用中，對(duì)于特殊的用戶需求，能夠根據(jù)他們的需求做好修正，保證了不同用戶需求。由于地圖的不同，其對(duì)應(yīng)的信息也不同，快速地修正能夠保證數(shù)據(jù)加工的科學(xué)合理，使不同用途圖件能夠得以推廣。

2.3 自動(dòng)化程度高

數(shù)字化土地測(cè)量技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，保證了自動(dòng)化輸入與提取，進(jìn)行編輯的過(guò)程中，通過(guò)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄成電子版數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)設(shè)備上自動(dòng)成圖，根據(jù)變化，不斷調(diào)整信息排列，節(jié)約物力、人力、財(cái)力。同時(shí)，制圖的精度較高，和傳統(tǒng)的制圖技術(shù)相比，數(shù)字化成圖更加精準(zhǔn)，其測(cè)量結(jié)果都是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中并依靠計(jì)算機(jī)完成的各種操作，整個(gè)工作過(guò)程中，只在編程的控制下推進(jìn)，不受人為的因素影響，避免人為觀測(cè)、記錄不準(zhǔn)導(dǎo)致的誤差現(xiàn)象。

2.4 圖形信息含量大

通過(guò)數(shù)字地圖的形成，其所包含的信息量極大，范圍更廣，計(jì)算機(jī)成圖比例尺可以隨意調(diào)整，其中包含了更多數(shù)據(jù)信息，通過(guò)點(diǎn)定位信息、屬性信息及連接信息等，保證了地圖的快速檢索。

3 土地測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用

3.1 地形的測(cè)量

地形測(cè)量在實(shí)際應(yīng)用中較為廣泛，對(duì)于一地的規(guī)劃，很多時(shí)候需求應(yīng)急地圖，如果某一地區(qū)需要地圖時(shí)，則需要調(diào)取數(shù)字圖，對(duì)原圖進(jìn)行復(fù)制修改，通過(guò)數(shù)字化的操作，完成所需求的地圖類型，保證滿足需求。操作時(shí)需要將原圖通過(guò)計(jì)算機(jī)、掃描儀等先進(jìn)設(shè)備做好數(shù)字化處理。主要有兩種形式，第一種是掃描矢量化處理。掃描矢量化受到數(shù)字轉(zhuǎn)化的影響，其精度不高，這種成圖的方式主要是應(yīng)急使用，對(duì)精度沒(méi)有具體的嚴(yán)格控制，因?yàn)槭窃谠瓐D數(shù)字化產(chǎn)生的圖形，數(shù)據(jù)上的誤差較大。為了保證應(yīng)用的質(zhì)量，地形圖信息可以隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充更新，通過(guò)對(duì)具體事物坐標(biāo)精確的描述，提高地圖的精度。第二種是地面數(shù)字測(cè)圖。這種方法在應(yīng)用中有著廣泛的效果，對(duì)沒(méi)有要求的大比例地圖制作更加有效，這種方法也叫內(nèi)外一體數(shù)字測(cè)圖。應(yīng)用效果上較明顯，保證了測(cè)量精度。通過(guò)精準(zhǔn)的測(cè)量，能夠提高地圖的精度，一般情況下測(cè)繪可將坐標(biāo)事物精確到5 cm，那些沒(méi)有原圖或比例較大地形圖的測(cè)繪均使用到了此種方式。

3.2 數(shù)字化采集方法

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)主要應(yīng)用的是數(shù)字采集，相關(guān)的數(shù)據(jù)更加精確，在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)置不同的采集點(diǎn)，通過(guò)對(duì)各采集地形點(diǎn)物體測(cè)量，進(jìn)一步識(shí)別大小形狀，保證了測(cè)量的整體效果。不同的測(cè)量標(biāo)識(shí)要設(shè)置不同屬性的點(diǎn)，這樣能夠提取相關(guān)點(diǎn)位的信息，進(jìn)一步辨別不同地物特征，工作人員通過(guò)采集到的信息進(jìn)行后期制作分析。作業(yè)時(shí)，需要注意不同事物測(cè)量的點(diǎn)位設(shè)計(jì)，對(duì)點(diǎn)進(jìn)行不同數(shù)據(jù)處理，有效避免散點(diǎn)過(guò)多而給后期測(cè)繪帶來(lái)的影響與障礙。

3.3 數(shù)據(jù)處理和測(cè)繪

數(shù)字化測(cè)繪過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，所采用的測(cè)量設(shè)備不同、型號(hào)不同，往往會(huì)出現(xiàn)差異化的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)格式在保存過(guò)程中，也會(huì)因?yàn)樵O(shè)備不同出現(xiàn)格式化。因此將測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)時(shí)，一定要對(duì)照相關(guān)的格式才能傳輸，為了保證制圖的便捷，需要統(tǒng)一格式的轉(zhuǎn)化形成SCS 格式文件，這樣，才能有利于后期的制作，便于分析利用。實(shí)際測(cè)繪中先街道、房屋，再是河流等，通過(guò)不同的打點(diǎn)順序設(shè)計(jì)，為測(cè)繪提供便利條件，最終形成可以使用的地形圖。為了保證圖形的精準(zhǔn)，可以在后期補(bǔ)充，將初始數(shù)字化地圖與實(shí)物全面進(jìn)行對(duì)照，對(duì)先前沒(méi)有的空白區(qū)域進(jìn)行填充，完成整套數(shù)字化地圖。

3.4 外業(yè)數(shù)據(jù)測(cè)量的精度

數(shù)字化測(cè)量能夠減少戶外的作業(yè)量，一般情況下，地圖制作需要大量的戶外作業(yè)，通過(guò)戶外測(cè)量為室內(nèi)分析提供數(shù)據(jù)。戶外數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程中，為有效提升測(cè)量精度需要多次轉(zhuǎn)化，一般需三次左右才能得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，但受自然條件與人為因素影響，所得到的數(shù)據(jù)也可能存在誤差，不利于室內(nèi)作業(yè)分析。數(shù)字化測(cè)繪時(shí)，工作人員則需要掌握數(shù)量立鏡法，通過(guò)制高點(diǎn)位置散點(diǎn)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面物體的測(cè)繪，相關(guān)人員做好統(tǒng)計(jì)完善，就能夠更大地保證測(cè)量精準(zhǔn)度，形成滿意的制作基礎(chǔ)。

3.5 采點(diǎn)測(cè)量

采點(diǎn)測(cè)量是測(cè)繪的重中之重，要充分重視過(guò)程控制。操作時(shí)，一定要事先做好核心地點(diǎn)坐標(biāo)確認(rèn)，合理劃分出界址點(diǎn)，對(duì)相關(guān)點(diǎn)位測(cè)量得到數(shù)據(jù)結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步展開(kāi)剩余地形點(diǎn)測(cè)算，此時(shí)需要注意界址點(diǎn)和地形點(diǎn)的精度，測(cè)繪時(shí)須保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，避免出現(xiàn)不必要的誤差。實(shí)際操作中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)對(duì)各采點(diǎn)要求較精確，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)界址點(diǎn)和地形點(diǎn)進(jìn)行記錄記憶，使其能夠代表物質(zhì)的屬性，完成對(duì)地物的編制，合理調(diào)整好次序，保證相關(guān)測(cè)算順序符合分析要求，通過(guò)散點(diǎn)的合理連接，使相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖，滿足后期的制作需要。

3.6 GPS 定位系統(tǒng)

技術(shù)的全面提升，大大提高了地圖測(cè)繪的質(zhì)量。當(dāng)前，隨著數(shù)字化信息技術(shù)的應(yīng)用，在各個(gè)方面已經(jīng)取得了較好效果，GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了土地測(cè)繪各個(gè)環(huán)節(jié)中。通過(guò)先進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用，極大地改變了傳統(tǒng)的測(cè)繪形態(tài)，提高了測(cè)繪制作的效果，該系統(tǒng)無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量就能夠得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，更不用借助散點(diǎn)進(jìn)行連接，通過(guò)高效的通信設(shè)備接收，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)即時(shí)傳輸，即時(shí)使用。通過(guò)現(xiàn)代的技術(shù)轉(zhuǎn)化，保證了精準(zhǔn)度，減少了在以往土地測(cè)量過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題。

GPS 技術(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度高、靈活性好。以往土地測(cè)量中，需要設(shè)定三角鎖布設(shè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)提取時(shí)，容易出現(xiàn)誤差，而通過(guò)GPS 測(cè)繪，更好地保證精準(zhǔn)度，避免誤差問(wèn)題。

3.7 3S 技術(shù)

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)不是單一的應(yīng)用，通過(guò)多種技術(shù)組合，提高數(shù)據(jù)的測(cè)繪效果，保證質(zhì)量。3S 技術(shù)是在GPS、RS 遙感技術(shù)及地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上的組合，整體實(shí)踐效果較好，在應(yīng)用中也體現(xiàn)了技術(shù)的組合優(yōu)勢(shì)，為用戶帶來(lái)了更好的制圖體驗(yàn)。遙感技術(shù)的應(yīng)用，大大減輕了人力勞動(dòng)，通過(guò)數(shù)字化融入，將結(jié)果載入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于后期的使用與修改。3S 技術(shù)完全發(fā)揮了三種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)和信息的效率與質(zhì)量，最終終端系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)多組數(shù)據(jù)的三維化收集、呈現(xiàn)和處理。當(dāng)前，土地測(cè)繪系統(tǒng)更加完善，相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)后，借助相關(guān)軟件進(jìn)行選擇性處理，確保了應(yīng)用場(chǎng)景的模擬制作。

4 數(shù)字化土地測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用與前景

4.1 具體應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以利用全站儀在各級(jí)控制點(diǎn)設(shè)站，對(duì)所有的物質(zhì)檢測(cè)，定向檢查能夠保證對(duì)地物的精準(zhǔn)描述。一般在地物點(diǎn)的左邊、高程點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，通過(guò)對(duì)地物測(cè)量得到的一系列組合數(shù)據(jù)，形成數(shù)字代碼。全站儀內(nèi)部存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，后期按照設(shè)備的編程，對(duì)全站儀記錄測(cè)繪數(shù)據(jù)傳輸，錄入到后臺(tái)計(jì)算，計(jì)算機(jī)再進(jìn)行分類保存，將數(shù)據(jù)做好格式處理，形成統(tǒng)一的可用數(shù)字模式。通過(guò)專業(yè)的繪圖軟件提取數(shù)字，形成初步的草圖繪制，屏幕上就能夠顯示出數(shù)字化地籍圖。最終，根據(jù)用途形成不同的書(shū)圖，隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的修正與補(bǔ)充，通過(guò)專業(yè)處理，做好分層、編碼、繪制，通過(guò)回放圖外業(yè)補(bǔ)繪地物的方式，完善所有的信息，確保地圖的應(yīng)用質(zhì)量。地籍圖是專業(yè)性較強(qiáng)的地圖，需要真實(shí)反映各要素，制作時(shí)考慮到后期的使用場(chǎng)景，應(yīng)完善各種信息，圖形必須要反映地籍，而且要反映地籍相關(guān)地和物?？梢哉f(shuō)，地籍要素、地物要素及數(shù)學(xué)要素就是地籍圖最核心的部分，在地籍圖中展現(xiàn)出各種要件，包括行政界線、地類號(hào)、界址點(diǎn)、土地使用者等。數(shù)學(xué)要素包括坐標(biāo)格網(wǎng)線、大地坐標(biāo)系、坐標(biāo)的注記、地籍比例、圖名及地籍圖索引等。

4.2 未來(lái)的趨勢(shì)

地圖的測(cè)繪與制作中，實(shí)現(xiàn)了與技術(shù)的擁抱，推動(dòng)了行業(yè)快速進(jìn)步。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)飛速發(fā)展過(guò)程中，也已經(jīng)形成了廣泛的實(shí)踐應(yīng)用，土地測(cè)量數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)給土地規(guī)劃與布局帶來(lái)了飛躍性的變化。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用，不僅僅是行業(yè)的進(jìn)步，更能夠拓展其他領(lǐng)域的突破，國(guó)家能夠更詳細(xì)了解土地使用情況，對(duì)各地的土地利用形態(tài)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的提取分析，形成正確的科學(xué)規(guī)劃。數(shù)字化也方便了相關(guān)人員后續(xù)檢索應(yīng)用。隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，能夠更多減輕戶外測(cè)繪勞動(dòng)強(qiáng)度，使以往戶外土地測(cè)量工作轉(zhuǎn)移到室內(nèi)進(jìn)行，保證了工作效率，提升了繪制質(zhì)量，從本質(zhì)上促進(jìn)了我國(guó)整體土地測(cè)量水平提升。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，對(duì)土地的利用越來(lái)越精準(zhǔn)。在這樣的大背景下，土地測(cè)量工作更加重要，數(shù)字測(cè)繪對(duì)城市發(fā)展而言有著重要的意義。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)量中應(yīng)用頻率高，能夠切實(shí)提升土地測(cè)繪效率質(zhì)量，為后續(xù)土地規(guī)劃工作提供良好基礎(chǔ)保障，從本質(zhì)上也促進(jìn)了城市規(guī)劃的合理性與科學(xué)性。