測(cè)繪新技術(shù)在自然資源測(cè)繪工程中的應(yīng)用分析

文／袁立平 惠民縣自然資源和規(guī)劃局 山東濱州 251700

引言：

測(cè)繪工作是各工程建設(shè)重要基礎(chǔ)，現(xiàn)以從手工測(cè)繪轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化測(cè)繪。通過(guò)將測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用在自然資源測(cè)繪過(guò)程中，能夠進(jìn)一步提升測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)度，加快自然資源測(cè)繪速率，推動(dòng)自然資源管理工作高質(zhì)量開(kāi)展。

1.概述測(cè)繪新技術(shù)及自然資源測(cè)繪工程

1.1 測(cè)繪新技術(shù)

隨地球科學(xué)發(fā)展，與地球表面地理信息獲取、處理、分析、處理有關(guān)的技術(shù)更為成熟[1]?，F(xiàn)階段測(cè)繪新技術(shù)不僅包括物體特征信息及空間定位的描述，還涉及地理信息空間量化傳輸機(jī)制，包括地理學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等各領(lǐng)域?，F(xiàn)階段測(cè)繪新技術(shù)以3S 技術(shù)為代表，具備發(fā)展地理空間、快速獲取信息、自動(dòng)化處理數(shù)據(jù)、一體化管理及網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)等功能。

遙感技術(shù)就是以電磁波原理開(kāi)展成像處理，識(shí)別并探測(cè)各類景物，基于電磁波原理發(fā)展開(kāi)展成像處理工作，識(shí)別并探測(cè)不同景物，具備周期短、空間限制小、信息獲取量大特征，能夠進(jìn)一步提升自然資源管理工作效率及準(zhǔn)確性。

地理信息系統(tǒng)就是使用計(jì)算機(jī)軟件，收集并分析全球地理數(shù)學(xué)分析數(shù)據(jù)，為自然資源管理工作提供重要決策依據(jù)；

全球定位系統(tǒng)就是結(jié)合衛(wèi)星及通信發(fā)展技術(shù)手段，對(duì)所在區(qū)域展開(kāi)精準(zhǔn)定位及測(cè)距[2]。

1.2 現(xiàn)代測(cè)繪設(shè)施

現(xiàn)代測(cè)繪設(shè)施包括無(wú)人機(jī)測(cè)繪。隨科技技術(shù)更加成熟，各類先進(jìn)測(cè)繪設(shè)施是應(yīng)用在自然資源管理過(guò)程中。因無(wú)人機(jī)操作靈活、成本較低，為實(shí)現(xiàn)自然資源測(cè)量工程綜合效益最大化目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3 自然資源特征

自然資源主要就是指在自然中存在、具有使用價(jià)值，能夠改善現(xiàn)代及未來(lái)自然環(huán)境因素的總和。自然資源分為土地資源、礦產(chǎn)資源、海洋資源、森林資源及動(dòng)植物資源等。與其他資源相比，自然資源具有稀缺性、有用性、產(chǎn)權(quán)清晰特征。自然資源還可為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)與空間載體，在管理過(guò)程中注重開(kāi)展資源數(shù)量、空間分布及生態(tài)保護(hù)工作，對(duì)自然資源進(jìn)行調(diào)查評(píng)估、權(quán)屬認(rèn)定、信息服務(wù)等工作。

2.測(cè)繪新技術(shù)在自然資源測(cè)繪工程中的應(yīng)用積極作用

2.1 為自然資源管理提供重要的數(shù)據(jù)支持

借助測(cè)繪新技術(shù)，能夠?yàn)橥恋毓芾怼⒆匀毁Y源管理等項(xiàng)目提供充足的信息數(shù)據(jù)支持，增強(qiáng)土地資源管理有效性，提升自然資源應(yīng)用水平。相較于傳統(tǒng)手工測(cè)繪技術(shù)而言，現(xiàn)在測(cè)繪技術(shù)與設(shè)施的應(yīng)用效果更好，獲取的信息數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確[3]。將現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)與設(shè)施應(yīng)用在自然資源管理環(huán)節(jié)，也可以有效避免人工測(cè)量工作造成的誤差，為制定與自然資源相關(guān)的數(shù)據(jù)政策提供重要數(shù)據(jù)支持。

2.2 提升自然資源測(cè)繪管理水平

將測(cè)繪新技術(shù)及設(shè)施應(yīng)用在自然資源管理過(guò)程中，也可以在保障測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少人員工作量，提升社會(huì)及自然資源管理效率。測(cè)繪新技術(shù)設(shè)施也可促進(jìn)土地執(zhí)法、地籍變更工作有序開(kāi)展，降低自然資源管理難度。

自然資源測(cè)繪工作也需要自然資源測(cè)繪數(shù)據(jù)信息部門(mén)對(duì)測(cè)繪數(shù)字內(nèi)容展開(kāi)分析及規(guī)劃，充分發(fā)揮自然資源測(cè)繪數(shù)作用，保障自然資源測(cè)繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，為數(shù)據(jù)分析工作提供有力支持[4]。

2.3 加快自然資源測(cè)繪速率

原有自然資源測(cè)繪工作以人工測(cè)繪為主，復(fù)雜地形條件下的測(cè)繪工作開(kāi)展難度較大，測(cè)繪工作效率不高。通過(guò)在自然資源工程建設(shè)過(guò)程中使用GPS、遙感等新技術(shù)，能夠在結(jié)合待測(cè)地點(diǎn)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上收集大量空間數(shù)據(jù)信息，在待測(cè)地點(diǎn)地質(zhì)條件較為復(fù)雜的情況下也可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化采集目標(biāo)，縮短測(cè)繪周期，解放人力物力資源，滿足自然資源工程信息化管理目標(biāo)。

3.自然資源測(cè)繪工程主要測(cè)繪技術(shù)

3.1 GIS 測(cè)繪技術(shù)

GIS 技術(shù)又被稱之為地理信息系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用在土地管理過(guò)程中。結(jié)合GIS 技術(shù)手段能夠構(gòu)建起功能完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，使地理空間信息數(shù)據(jù)能夠得到更好儲(chǔ)存，為日后自然資源規(guī)劃以土地資源管理工作提供重要依據(jù)[5]。在將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在自然資源管理過(guò)程中，也可以有效管控獲取到的信息數(shù)據(jù)，促進(jìn)測(cè)繪事業(yè)快速發(fā)展。

圖1 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用流程

3.2 全球定位技術(shù)

全球定位系統(tǒng)是常見(jiàn)測(cè)繪技術(shù)手段，可以獲取地球上任何位置的地理數(shù)據(jù)。在使用全球定位技術(shù)過(guò)程中，可以借助三角測(cè)量數(shù)據(jù)確定衛(wèi)星傳輸信號(hào)時(shí)間差值，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式收集定位數(shù)據(jù)、具有高效、高精度及全天可用優(yōu)勢(shì)[6]。在自然資源工程建設(shè)與管理環(huán)節(jié)使用全球定位系統(tǒng)，還可以確定某一地塊邊界，展開(kāi)高精度土地測(cè)繪測(cè)量工作。通過(guò)在地形復(fù)雜地區(qū)使用全球定位系統(tǒng)開(kāi)展測(cè)繪工作，也可以有效節(jié)約土地資源測(cè)繪環(huán)節(jié)中的人力及物力資源，提高自然資源測(cè)繪水平。

圖2 全球定位系統(tǒng)應(yīng)用流程

3.3 RTK 技術(shù)

RTK 技術(shù)是全球定位系統(tǒng)中的新型技術(shù)手段，測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)度可控制在厘米級(jí)別，勘察地點(diǎn)與鄰近圖根點(diǎn)的誤差不大于10 厘米。在使用RTK 技術(shù)過(guò)程中，能夠首先收集基準(zhǔn)站及衛(wèi)星系統(tǒng)相關(guān)信息，處理厘米級(jí)別的定位數(shù)據(jù)。借助計(jì)算機(jī)軟件將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡?，確定測(cè)量范圍，開(kāi)展坐標(biāo)直接放樣工作[7]。

3.4 遙感技術(shù)

圖3 遙感技術(shù)原理

在使用遙感技術(shù)環(huán)節(jié)可以不直接接觸現(xiàn)象及目標(biāo)體，通過(guò)遠(yuǎn)距離感觸平臺(tái)，接收物體發(fā)出的相關(guān)信號(hào)，并將信號(hào)傳輸至地面，滿足數(shù)據(jù)高效處理目標(biāo)。遙感技術(shù)具有信息獲取時(shí)間短、信息多元化特征，圖像分辨率更高，能夠被有效應(yīng)用在資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)等環(huán)節(jié)。在自然資源工程管理期間，為充分發(fā)揮出遙感技術(shù)積極作用，還需保障信息資源及時(shí)精準(zhǔn)，反映信息數(shù)據(jù)的宏觀與微觀特征。

3.5 圖像定位技術(shù)

在自然資源工程測(cè)繪期間使用圖像定位技術(shù)手段，還能夠取得更為精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)，在進(jìn)行條件較為復(fù)雜的情況下也能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)處理，使測(cè)量工作更為直觀可靠，幫助管理人員全方位掌握自然資源，為自然資源管理提供有力支持[8]。

3.6 航空攝影測(cè)量技術(shù)

航空攝影測(cè)量是當(dāng)下自然資源測(cè)繪工程常見(jiàn)測(cè)量手段之一，航空測(cè)繪系統(tǒng)分為傳感器及遙感平臺(tái)兩大組成部分。傳感器被主要安裝在設(shè)備外部，需要使用數(shù)碼攝像機(jī)；遙控平臺(tái)是無(wú)人機(jī)機(jī)身及飛行參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)，具有體積小、速度快、飛行海拔高等特征。在無(wú)電波干擾的情況下，電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)距離可以達(dá)到15km，降落滑跑距離為150m，飛行海拔最高值達(dá)到3600m，最大承載力超過(guò)3.5G。在飛行時(shí)間為1 小時(shí)的情況下，飛行速度最大值為90km/s。

為確保無(wú)人機(jī)拍攝圖像精準(zhǔn)，需要獲取圖像位置及坐標(biāo)，做好圖像制作與處理工作。在測(cè)量的對(duì)線路沿線建立控制網(wǎng)，控制網(wǎng)的大小還是要依照輸電線路的長(zhǎng)短建立，使用GPS 控制點(diǎn)均勻分布，建立相應(yīng)坐標(biāo)系。

4.測(cè)繪新技術(shù)在自然資源工程中的應(yīng)用方向

4.1 土地及空間測(cè)繪服務(wù)

自然資源工程管理工作需要以構(gòu)建完善的國(guó)土空間規(guī)劃體系為目標(biāo)，通過(guò)建立統(tǒng)一規(guī)劃制度，使測(cè)繪地理信息能夠在國(guó)土空間規(guī)劃、信息保障中發(fā)揮出重要支撐作用，解決多圖空間規(guī)劃問(wèn)題[9]。

4.2 自然資源確權(quán)登記

自然資源管環(huán)節(jié)的確權(quán)登記服務(wù)工作具有政策高、范圍廣特征，需要借助精準(zhǔn)測(cè)繪技術(shù)以及完善的地理空間管理系統(tǒng)，保障工作機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確性，合理控制資源資源管理成本，為基層單位提供更為準(zhǔn)確全面的自然資源數(shù)據(jù)。

4.3 自然資源調(diào)查服務(wù)

在自然資源調(diào)查環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)首先了解地質(zhì)條件特征。我國(guó)自然資源較為客觀，區(qū)域資源、環(huán)境等環(huán)節(jié)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期基礎(chǔ)測(cè)繪能夠獲取更加完善的數(shù)據(jù)，對(duì)自然資源進(jìn)行科學(xué)利用與保護(hù)。基礎(chǔ)測(cè)繪工作在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累與記錄時(shí)，也可以為后續(xù)自然資源調(diào)查提供豐富的技術(shù)及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4.4 自然資源空間管理

現(xiàn)階段我國(guó)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，通過(guò)將信息技術(shù)應(yīng)用在自然資源測(cè)繪過(guò)程中，還可進(jìn)一步提升自然資源空間利用率。遙感技術(shù)在自然空間管理中的應(yīng)用范圍較廣，收集到的自然資源數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確且及時(shí)[10]。數(shù)據(jù)可從多角度及各方面展開(kāi)分析、管理與存儲(chǔ)，幫助工作人員鎖定資源空間，快速掌握自然分布信息特征。

4.5 自然資源調(diào)查管理

測(cè)繪新技術(shù)也需要做好各自然資源范圍、數(shù)量及環(huán)境要素的管理工作，為自然資源管理提供重要保障。自然資源復(fù)雜程度較高，人工測(cè)繪環(huán)節(jié)也可使用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)及設(shè)施，進(jìn)一步擴(kuò)大資源調(diào)查范圍，使工作人員能夠?qū)⒏鄷r(shí)間及精力投入到自然資源調(diào)查環(huán)節(jié)。在自然資源調(diào)查環(huán)節(jié)也需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，充分利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，增強(qiáng)資源管理效率。

4.6 自然資源保護(hù)

自然資源的保護(hù)工作也是自然資源工程開(kāi)展重要內(nèi)容，在人類活動(dòng)、復(fù)雜自然環(huán)境條件下，自然資源被不同程度破壞。在現(xiàn)階段自然資源管理環(huán)節(jié)需要著重解決自然資源利用過(guò)渡問(wèn)題，可使用遙感技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)相結(jié)合方式，掌握自然資源范圍與數(shù)量，完善資源資源管理方式及管理規(guī)范，構(gòu)建我國(guó)自然資源合理開(kāi)發(fā)。

4.7 監(jiān)測(cè)自然資源動(dòng)態(tài)變化

當(dāng)下自然資源不斷變化，借助測(cè)繪技術(shù)能夠?qū)ψ匀毁Y源分區(qū)展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提升資源管理水平。管理部門(mén)可借助遙感技術(shù)與定位技術(shù)手段獲取自然資源動(dòng)態(tài)變化，對(duì)管理方案進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。監(jiān)管外部環(huán)境變化情況，利用無(wú)人機(jī)及監(jiān)控設(shè)備對(duì)自然資源分區(qū)展開(kāi)持續(xù)巡查，幫助管理部門(mén)及時(shí)發(fā)現(xiàn)非法破壞或采集自然資源等行為，實(shí)現(xiàn)自然資源數(shù)字化執(zhí)法目標(biāo)[11]。

4.8 自然資源利用規(guī)劃管理

現(xiàn)階段自然資源管理工作開(kāi)展期間還需要提高雖然合理利用水平，避免資源被浪費(fèi)。注重?cái)?shù)據(jù)收集及利用工作，有效解決自然資源利用規(guī)劃問(wèn)題。在自然資源管理工程開(kāi)展環(huán)節(jié)可以使用遙感技術(shù)及地理信息技術(shù)手段采取相關(guān)數(shù)據(jù)，由技術(shù)人員對(duì)自然資源進(jìn)行圖像分析，進(jìn)一步提高自然資源利用水平。

5.測(cè)繪新技術(shù)在自然資源工程中的應(yīng)用管理對(duì)策

5.1 建立自然資源測(cè)繪管理機(jī)制

自然資源測(cè)繪工程精度管理工作實(shí)施時(shí)，需要加強(qiáng)測(cè)量精度經(jīng)費(fèi)籌措力度，力爭(zhēng)為測(cè)量精度管理工作提供充足的物力支持，增強(qiáng)測(cè)量實(shí)際精度管控效果。要求在自然資源測(cè)繪工程工作開(kāi)展期間，制定出專項(xiàng)精度管理經(jīng)費(fèi)控制機(jī)制，使精度管理任務(wù)能夠更好落實(shí)在日常工作中。

要求針對(duì)自然資源測(cè)繪工程結(jié)果展開(kāi)全面自檢、作業(yè)組互查或?qū)Ｂ毴藛T檢查。各項(xiàng)檢查工作反映出的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)記錄并反饋給負(fù)責(zé)部門(mén)，確保測(cè)量精度管理目標(biāo)及任務(wù)能夠切實(shí)落實(shí)到自然資源保護(hù)及利用過(guò)程中。

實(shí)施自然資源測(cè)繪工程管理責(zé)任制，確保測(cè)量建設(shè)各環(huán)節(jié)均能夠得到有效管控。自然資源測(cè)繪工程建設(shè)規(guī)模巨大，涉及范圍廣，各項(xiàng)分部分項(xiàng)測(cè)量劃分復(fù)雜。為切實(shí)增強(qiáng)自然資源測(cè)繪工程管控水平，還需要采用管理責(zé)任，有效簡(jiǎn)化管理層次。

5.2 培養(yǎng)高素質(zhì)測(cè)繪團(tuán)隊(duì)

著重關(guān)注自然資源測(cè)繪工程及管理人員專業(yè)技能培訓(xùn)工作。結(jié)合現(xiàn)階段存在于人員管理機(jī)制中的不足之處，進(jìn)一步完善人員管理職責(zé)體系，從根本上提升各參與人員精度管控意識(shí)，確保參與到自然資源測(cè)繪工程實(shí)施各環(huán)節(jié)中的部門(mén)及人員，均能夠深入了解精度管控目標(biāo)，做好本職工作。

5.3 應(yīng)用先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)手段

現(xiàn)階段測(cè)量工作開(kāi)展期間面臨著繁重的任務(wù)量，在測(cè)量時(shí)會(huì)涉及到各類時(shí)間段以及空間的數(shù)據(jù)。為進(jìn)一步提升測(cè)量結(jié)果利用水平，加強(qiáng)測(cè)量精度管控效果，需要配合使用更為先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)、三維建模技術(shù)以及影像信息智能技術(shù)等手段。具體來(lái)說(shuō)，利用三維自動(dòng)建模技術(shù)，將多元數(shù)據(jù)融合在一起，構(gòu)建起工程立體模型，進(jìn)一步提升測(cè)量結(jié)果的具象化。

為切實(shí)保障特殊地形測(cè)繪工作高效開(kāi)展，測(cè)繪過(guò)程中需要使用GPS 全球定位系統(tǒng)，建立起全面可靠的工程控制網(wǎng)絡(luò)。在GPS 實(shí)際應(yīng)用期間，需要遵循從整體到局部原則，首先測(cè)繪各控制區(qū)域內(nèi)的控制點(diǎn)，后建立起三維立體模型，在同一坐標(biāo)系內(nèi)明確各點(diǎn)的平均坐標(biāo)值與高程值。結(jié)合工程建設(shè)期間的控制網(wǎng)絡(luò)要求，對(duì)工程進(jìn)行全線測(cè)繪。從精準(zhǔn)角度科學(xué)劃分控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)，避免控制網(wǎng)受到通式或距離影響，增強(qiáng)測(cè)繪全過(guò)程精準(zhǔn)度，工程控制網(wǎng)還可設(shè)置工程特殊地形高程值，獲得均衡的聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)，將GPS技術(shù)與RPK 技術(shù)充分融合在一起，構(gòu)建起精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)三維模型，從根本上提升特殊地形測(cè)繪水平。在使用普通測(cè)繪技術(shù)過(guò)程中，工作人員需要首先測(cè)繪建筑的平面位置，而后開(kāi)展建筑物水平及高層測(cè)繪工作。使用GPS 技術(shù)能夠同步實(shí)施限測(cè)繪放樣以及高程測(cè)繪放樣，保障測(cè)繪工作開(kāi)展效率。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，自然資源管理工作開(kāi)展環(huán)節(jié)需要做好數(shù)據(jù)調(diào)查，借助先進(jìn)測(cè)繪手段，保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性。在使用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)及設(shè)備環(huán)節(jié)，還需要掌握資源管理階段性要求，探索先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)及設(shè)施，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)下測(cè)繪新技術(shù)在自然資源管理期間的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，對(duì)提升宅基地測(cè)繪、地籍調(diào)查、耕地保護(hù)及土地空間規(guī)劃水平意義深遠(yuǎn)。