土地和房地產(chǎn)測(cè)量中的信息化測(cè)繪技術(shù)分析

文／陳曉彬 霍邱縣不動(dòng)產(chǎn)登記中心 安徽六安 237400

1.測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用意義

測(cè)繪技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)測(cè)量更簡便，精確度更高，而且受環(huán)境的影響較小，無論地形地勢(shì)條件如何，天氣環(huán)境如何，均可以展開測(cè)量。在測(cè)量的過程中主要使用現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，不僅簡單，而且還能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，因此數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，這為科學(xué)規(guī)劃國土用地，提高土地應(yīng)用效率具有重要的意義。

測(cè)繪技術(shù)有利于更好地完成土地應(yīng)用監(jiān)測(cè)，國土土地是否高效運(yùn)用，運(yùn)用的過程中是否存在浪費(fèi)，哪些土地資源仍處于閑置狀態(tài)等，運(yùn)用測(cè)繪技術(shù)都可以進(jìn)一步明確，從而更好地制定土地使用政策，對(duì)土地資源進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，保證土地資源高效應(yīng)用。

此外，新的發(fā)展時(shí)期，我國國土資源的應(yīng)用呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，有建筑用地，有種植用地，有軍事用地等，不同的用地需求應(yīng)用方式不同，需要科學(xué)測(cè)量，保證測(cè)繪的全面性和精準(zhǔn)性，才能更好地完成土地使用，而新的測(cè)繪技術(shù)包括定位技術(shù)、攝影測(cè)繪技術(shù)等，不僅能夠保證測(cè)繪的精準(zhǔn)性，而且還能查看具體的地形圖片，這對(duì)更好地完成土地開發(fā)，提高土地應(yīng)用價(jià)值具有重要的意義。

2.土地和房地產(chǎn)測(cè)量對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)的需求

2.1 提供實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

由于地理信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集工作是無時(shí)無刻不在進(jìn)行，因此，地理信息會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷更新、改變，并利用各種手段對(duì)其進(jìn)行分類，從而獲得實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，可以得到區(qū)域或地域形態(tài)發(fā)展的規(guī)律，并對(duì)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，豐富數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，從而提高GIS 的質(zhì)量。高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)有助于揭示地理事物自身發(fā)展的規(guī)律，特別是對(duì)自然環(huán)境承載能力的深入剖析，并對(duì)發(fā)展與土地利用的合理性進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，通過大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)本地區(qū)的地質(zhì)問題、地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境問題進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析，并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)做出了全面的評(píng)估，為今后的工作做好了充分的準(zhǔn)備。在對(duì)土地利用進(jìn)行全面評(píng)估時(shí)，對(duì)土地利用的細(xì)致分析和相關(guān)的參照資料，可以為土地利用規(guī)劃中的權(quán)重選取提供重要的依據(jù)。

在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)估時(shí)，數(shù)據(jù)可以為城市規(guī)劃分區(qū)劃分工作提供直觀的基礎(chǔ)，同時(shí)也為城市商業(yè)街區(qū)劃分、住宅位置分析、交通安全管理等方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。這些資料是土地和房地產(chǎn)測(cè)量的重要依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行深入的研究，將為今后的土地和房地產(chǎn)測(cè)量工作奠定堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)源之間的空間關(guān)系

在GIS 中，地理信息涵蓋的范圍很廣，主要有平面和高度的地理信息。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，地理信息具有更多的內(nèi)容，例如：地理、人文、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等，這說明了空間地理信息的多樣性。GIS數(shù)據(jù)技術(shù)也能處理碎片化、非結(jié)構(gòu)性和離散化的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地集成，使不同地域的地理數(shù)據(jù)相互融合，使各種地理數(shù)據(jù)的空間關(guān)聯(lián)更加清晰，更能充分利用GIS 數(shù)據(jù)，增強(qiáng)其實(shí)際應(yīng)用。在進(jìn)行土地和房地產(chǎn)測(cè)量時(shí)，必須把經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源保護(hù)相結(jié)合，以促進(jìn)二者的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，我國開展了多項(xiàng)包括多個(gè)方面的供給側(cè)改革，為實(shí)現(xiàn)資源利用與社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系做出了重大貢獻(xiàn)。我國國土資源的總體規(guī)模是有限的，因此，在進(jìn)行國土規(guī)劃時(shí)，要確保其科學(xué)性和合理性，才能達(dá)到國土資源的最優(yōu)配置。

2.3 對(duì)國土規(guī)劃工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

通過對(duì)相關(guān)規(guī)劃的設(shè)計(jì)與限制，利用GIS 技術(shù)獲取的規(guī)劃數(shù)據(jù)能夠直觀反映在客戶端中，例如：道路用地規(guī)模、日照分布等。地理數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的可視化表達(dá)功能，特別是以立體視圖為代表的方法，可以很好地展示土地和房地產(chǎn)測(cè)量的內(nèi)容。要實(shí)現(xiàn)對(duì)土地和房地產(chǎn)測(cè)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，需要海量的數(shù)據(jù)支持，并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。海量的地理信息能夠?qū)Ω鞣N事件的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行歸納和支持，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控規(guī)劃的實(shí)施情況，為規(guī)劃的支撐體系和分區(qū)提供依據(jù)。

2.4 環(huán)境承載力及國土空間規(guī)劃的適用性評(píng)價(jià)

在發(fā)展和利用國土空間中，環(huán)境承載能力有多個(gè)限制因素。在對(duì)土地資源的開發(fā)利用上，要考慮到當(dāng)?shù)氐目萍妓健⒔?jīng)濟(jì)水平和環(huán)境特征，并運(yùn)用GIS 的大數(shù)據(jù)來判定其是否合理，從而達(dá)到環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。國土空間的開發(fā)與規(guī)劃工作，將直接影響到自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，在實(shí)踐中，需要收集和分析與環(huán)境承載能力相關(guān)的因素，以便對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。

3.常見測(cè)繪技術(shù)

3.1 GIS 技術(shù)

GIS 即地理信息系統(tǒng)，顧名思義，在進(jìn)行相關(guān)的地理信息的歸納整理工作時(shí)，GIS 可以很好地發(fā)揮自身作用。目前，世界上沒有任何一種技術(shù)能夠比GIS 的數(shù)據(jù)整理效果來得快速、高效、準(zhǔn)確。當(dāng)工作人員在進(jìn)行相關(guān)的信息整理歸納工作時(shí)，一定要以GIS 為基礎(chǔ)建立信息數(shù)據(jù)庫以保證在今后的數(shù)據(jù)檢測(cè)、預(yù)測(cè)過程中，工作更加快速、簡便，以節(jié)省各種成本。而在具體的工程測(cè)量工作中，GIS 技術(shù)可以為工程師迅速地檢索到所需要的信息，以提高整項(xiàng)工程測(cè)量工作的高效性，同時(shí)也能提高工作的精確性。不僅如此，GIS 也可以應(yīng)用于城市地理的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和天氣等方面的數(shù)據(jù)分析，可見，GIS 在日常生活中的應(yīng)用途徑十分廣泛。雖然GIS對(duì)于日常生活來說的好處非常多，但它也存在著極大的缺陷。GIS 技術(shù)的缺陷主要體現(xiàn)在其構(gòu)建起的數(shù)據(jù)模型上。GIS 的工作原理是將客觀現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)化、理論化的數(shù)字世界。在進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分析時(shí)，人們并不能將現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界很好地對(duì)應(yīng)起來，這就會(huì)導(dǎo)致人腦對(duì)世界地理信息的認(rèn)知偏差，從而可能得到一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)與結(jié)論。雖然這個(gè)問題已經(jīng)通過專家的努力得到了一定的解決，但是，其中一些更具體的，比如動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等問題仍舊困擾著相關(guān)從業(yè)者。而這些問題一旦得以解決，GIS 技術(shù)能夠發(fā)揮的作用將會(huì)更大，我國的測(cè)繪技術(shù)將迎來一次全新的變革，我國的工程測(cè)量工作也會(huì)變得更加簡單高效，從而使測(cè)量成本大幅度降低，工程建設(shè)快速發(fā)展以及社會(huì)資源得到最大程度上的優(yōu)化配置。

3.2 RS 技術(shù)

與GIS 主攻信息數(shù)據(jù)整合不同，RS 的主要研究方向?yàn)閭鞲屑夹g(shù)。利用無人機(jī)等飛行器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行紅外感應(yīng)，從而獲取該目標(biāo)的各種信息。與GIS 一樣的是，RS 在日常生活中的應(yīng)用也非常廣泛。RS 技術(shù)能夠通過對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取相對(duì)較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。而且它注重實(shí)時(shí)性，且能夠進(jìn)行大面積的監(jiān)測(cè)。比如，在某些偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，無法第一時(shí)間通過定位技術(shù)來確定被困者的位置，這時(shí)就可以運(yùn)用RS 技術(shù)來對(duì)被困者的位置與周邊信息進(jìn)行查明并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。有了RS 技術(shù)，能夠最大限度上地保證被困者的生命安全，同時(shí)也可以盡可能地將經(jīng)濟(jì)損失降到最低。而在工程測(cè)量方面，可以運(yùn)用RS 技術(shù)對(duì)所需要進(jìn)行測(cè)量的工程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可等比例縮小或放大工程圖紙，可以更好地建立工程數(shù)據(jù)模型，對(duì)于工程附近的周邊環(huán)境也可以進(jìn)行一定程度上的把握，更加有利于工程的順利進(jìn)行，以及降低工程建設(shè)的各方面成本?？梢?，RS 技術(shù)同樣對(duì)工程建設(shè)有著重要的作用。但同樣的，RS 技術(shù)也存在著一定的缺陷。它對(duì)無線信號(hào)的反干擾能力較差。在使用RS 技術(shù)進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，難免會(huì)有信號(hào)來干擾RS 的工作。當(dāng)信號(hào)被干擾時(shí)，RS 自身的探測(cè)信號(hào)會(huì)出現(xiàn)紊亂，會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)信息的不準(zhǔn)確，甚至?xí)绊慠S 的正常運(yùn)作。所以，如何有效地解決信號(hào)干擾的問題，是改進(jìn)RS 技術(shù)的重中之重。

3.3 GPS 技術(shù)

GPS 是生活中耳熟能詳?shù)囊豁?xiàng)技術(shù)，因?yàn)樗鼘?duì)于人們的生活十分重要。簡單來說，它的主要作用就是提供精確的定位。它的使用領(lǐng)域涵蓋了生活中的方方面面，如看地圖、送外賣、打車等。該項(xiàng)技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)的GPS 技術(shù)主要用于海軍的定位及方向指引。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技水平不斷提升，GPS 技術(shù)慢慢融入人們的日常生活當(dāng)中。GPS 技術(shù)的作用比較多樣化，它既可以像RS 技術(shù)一樣對(duì)地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，又可以像GIS 技術(shù)一樣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理。

4.測(cè)繪技術(shù)在土地和房地產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 基于GPS 的土地面積測(cè)繪技術(shù)

構(gòu)建土地面積測(cè)繪坐標(biāo)系。土地面積測(cè)繪坐標(biāo)系作為測(cè)繪技術(shù)的重要組成部分，對(duì)土地面積測(cè)繪具有直接的影響。因此，在設(shè)計(jì)測(cè)繪技術(shù)時(shí)，首先，構(gòu)建土地面積測(cè)繪坐標(biāo)系。通常情況下，土地定位信息所在的坐標(biāo)系為大地坐標(biāo)系，由于地球的形狀特征，導(dǎo)致大地坐標(biāo)系的位置信息無法直接應(yīng)用于土地面積測(cè)繪中，需要將坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換為符合測(cè)繪需求的地心直角坐標(biāo)系。

4.2 信息化測(cè)繪技術(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用于土地調(diào)查

在調(diào)查工作中，接收和處理相關(guān)信息，是非常重要的環(huán)節(jié)。在使用獲得的數(shù)據(jù)之前，必須要認(rèn)真對(duì)所有的信息進(jìn)行檢查、歸納、分析和整理，在這里利用信息化測(cè)繪技術(shù)就能事半功倍，從根本上提升數(shù)據(jù)處理水平。信息化測(cè)繪技術(shù)還能夠?qū)嫶蟮臄?shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，并實(shí)現(xiàn)資源共享，提高數(shù)據(jù)利用效率，并防止調(diào)查過程中的各種問題對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生影響，大大提升了數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量。

在第三次全國國土調(diào)查過程中，信息化測(cè)繪技術(shù)在國土調(diào)查數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用廣泛，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的獲取、處理等。信息化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于第三次全國國土調(diào)查工作，主要是依托計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成的，例如將利用遙感技術(shù)獲得的正射影像圖與相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)疊加在一起，然后根據(jù)影像特征以及其他相關(guān)信息提取土地利用變化圖斑等。

4.3 建筑測(cè)繪技術(shù)在房地產(chǎn)項(xiàng)目中的應(yīng)用

4.3.1 選擇并布置測(cè)繪標(biāo)靶

在開展房地產(chǎn)項(xiàng)目的測(cè)繪任務(wù)時(shí)，可采用如圖1 所示的球體標(biāo)靶形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪標(biāo)靶的設(shè)置。

圖1 球體標(biāo)靶形式

按照?qǐng)D1 所示的方式，對(duì)測(cè)繪站點(diǎn)與標(biāo)靶之間的距離進(jìn)行測(cè)定，并采用掃描的方式獲取到部分球體標(biāo)靶的球面，進(jìn)一步明確球心的具體位置。在測(cè)繪過程中，需要保證各個(gè)球體標(biāo)靶的規(guī)格完全相同，標(biāo)靶和測(cè)繪站點(diǎn)之間的距離，需要結(jié)合掃描設(shè)備的應(yīng)用性能決定。為了確保測(cè)繪時(shí)間得到更好控制，掃描設(shè)備的分辨率需要控制在較低水平。

按圖2 所示的棋盤標(biāo)靶打印成A4 大小，并將其粘貼在待測(cè)繪的房地產(chǎn)項(xiàng)目建筑物上。保證棋盤紙質(zhì)標(biāo)靶粘貼在建筑物平臺(tái)的表面，不得粘貼在曲面結(jié)構(gòu)上。兩種標(biāo)靶設(shè)置與站點(diǎn)之間的距離應(yīng)一致，測(cè)繪過程中，使用的激光光束與棋盤紙質(zhì)標(biāo)靶之間形成的入射角不得小于40°。

圖2 棋盤式紙質(zhì)標(biāo)靶

4.3.2 規(guī)劃房地產(chǎn)項(xiàng)目掃描路線

在完成上述操作后，根據(jù)房地產(chǎn)項(xiàng)目的測(cè)繪需要，規(guī)劃具體測(cè)繪掃描路線。為確保測(cè)繪邏輯清晰，引入單線路測(cè)繪的方式，確定測(cè)繪路徑。在規(guī)劃路線時(shí)，嚴(yán)格按照一條主線、多條支線的形式設(shè)置各個(gè)路徑節(jié)點(diǎn)及路徑線段。主線要求能夠與各個(gè)站點(diǎn)相互連接，以構(gòu)成一個(gè)包含多段路徑的線路。在測(cè)繪條件允許的情況下，應(yīng)盡可能利用同一組標(biāo)靶實(shí)現(xiàn)多個(gè)站點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，從而為測(cè)繪精度提升提供條件。圖3 為房地產(chǎn)項(xiàng)目測(cè)繪掃描路線示意圖。

圖3 房地產(chǎn)項(xiàng)目測(cè)繪掃描路線示意圖

在實(shí)際應(yīng)用中若遇到線路分叉點(diǎn)，則可通過分支線路解決。在此基礎(chǔ)上，為了節(jié)省測(cè)繪時(shí)間，則還可以用多臺(tái)掃描設(shè)備對(duì)同一房地產(chǎn)項(xiàng)目建筑進(jìn)行測(cè)繪。多臺(tái)掃描設(shè)備需要確保品牌、規(guī)格等均完全相同。最有效的測(cè)繪方式是利用一臺(tái)測(cè)繪掃描設(shè)備在室內(nèi)掃描，利用另外一臺(tái)測(cè)繪掃描設(shè)備在室外掃描，通過兩臺(tái)測(cè)繪掃描設(shè)備得到測(cè)量結(jié)果，相互輔助為后續(xù)測(cè)繪目標(biāo)的二維表達(dá)提供有力支持。

4.3.3 房地產(chǎn)項(xiàng)目測(cè)繪目標(biāo)二維形式表達(dá)

在完成上述工作后，針對(duì)測(cè)繪掃描設(shè)備獲取到的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)房地產(chǎn)項(xiàng)目測(cè)繪目標(biāo)二維形式表達(dá)。在這一過程中，引入二維直線線性變換函數(shù)，其表達(dá)式為：

在公式（1）和公式（2）中，x 代表房地產(chǎn)項(xiàng)目中某一建筑測(cè)繪點(diǎn)的橫軸坐標(biāo)；y 代表房地產(chǎn)項(xiàng)目中某一建筑測(cè)繪點(diǎn)的縱軸坐標(biāo)；z 代表房地產(chǎn)項(xiàng)目中某一建筑測(cè)繪點(diǎn)的空間坐標(biāo)；l1～l11代表測(cè)繪點(diǎn)在三維空間坐標(biāo)當(dāng)中待確定的11 個(gè)系數(shù)。

按照上述公式，確定二維平面坐標(biāo)與房地產(chǎn)項(xiàng)目中各個(gè)建筑物測(cè)繪點(diǎn)空間坐標(biāo)間的直線線性關(guān)系（其本質(zhì)是共線條件方程演變而來）。若需要進(jìn)行測(cè)繪的對(duì)象為二維目標(biāo)，則將三維空間坐標(biāo)中的Z 軸視為常數(shù)，將上述公式進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，可得到公式（3）和公式（4）。

從公式（3）和公式（4）中可以看出，其共包含8各個(gè)待定系數(shù)，因此至少需要通過測(cè)繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)4 個(gè)二維測(cè)繪點(diǎn)的測(cè)定。在測(cè)繪過程中，將建筑物立面看作是一個(gè)二維對(duì)象，采用二維直線線性變換的方式，按照下述操作完成整個(gè)測(cè)繪過程：第一步，結(jié)合最小二乘法，利用四個(gè)及以上的測(cè)繪點(diǎn)構(gòu)建誤差方程，并完成對(duì)8 個(gè)待測(cè)定系數(shù)的求解。第二步，將位置的測(cè)繪點(diǎn)帶入到像點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)中，并代入二維直線線性變換公式中，對(duì)測(cè)繪建筑二維平面坐標(biāo)進(jìn)行求解。第三步，結(jié)合上述計(jì)算步驟得到的結(jié)果，通過對(duì)房地產(chǎn)項(xiàng)目建筑測(cè)繪影像重采樣的方式，得到集合糾正后的影像底圖，并將其作為房地產(chǎn)項(xiàng)目測(cè)繪的底圖。第四步，按照上述流程完成對(duì)相關(guān)參數(shù)的測(cè)算后，結(jié)合循環(huán)迭代的方式，完成對(duì)所有測(cè)繪點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)定，并通過各個(gè)測(cè)繪點(diǎn)之間的規(guī)律連接完成對(duì)房地產(chǎn)項(xiàng)目的測(cè)繪。

結(jié)語：

在當(dāng)前智能化以及信息化時(shí)代發(fā)展下，測(cè)繪技術(shù)也有了全新的發(fā)展。信息化測(cè)繪技術(shù)具有多樣化的優(yōu)勢(shì)，在測(cè)繪行業(yè)中得到了良好的應(yīng)用?，F(xiàn)今社會(huì)信息化測(cè)繪技術(shù)不斷發(fā)展，信息化測(cè)繪技術(shù)與土地調(diào)查、房地產(chǎn)測(cè)量等工作的密切結(jié)合，全面推動(dòng)著我國土地資源管理的數(shù)字化、信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全國國土調(diào)查成果的集成化管理、動(dòng)態(tài)入庫、數(shù)據(jù)分析、綜合查詢等功能。