測繪新方法在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用分析

曹 洋

遼寧省冶金地質(zhì)勘查研究院有限責(zé)任公司 遼寧 鞍山 114000

為真正實現(xiàn)新農(nóng)村建設(shè)目標(biāo)，打造出具有生活富裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明以及村容整潔特點的社會主義新農(nóng)村，展開針對新農(nóng)村建設(shè)區(qū)域的測繪工作極為關(guān)鍵。從測繪技術(shù)的應(yīng)用層面來看，諸多新設(shè)備與新技術(shù)的出現(xiàn)，為測繪工作的順利展開提供了全方位的支持，保證測繪精度的同時，方便了數(shù)據(jù)后續(xù)的整理與分析，提供了相應(yīng)的參考條件。為此，聯(lián)系新農(nóng)村建設(shè)期間測繪方法的應(yīng)用要點，制定具體的測繪方案具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 新農(nóng)村建設(shè)過程中測繪新方法的應(yīng)用

1.1 全站儀

實現(xiàn)新農(nóng)村建設(shè)目標(biāo)的關(guān)鍵，在于強(qiáng)化農(nóng)村區(qū)域的規(guī)劃工作，進(jìn)而起到對農(nóng)村人居環(huán)境予以改善的重要作用。而規(guī)劃的前提在于繪制地形圖，當(dāng)下諸多農(nóng)村地區(qū)合適比例的地形圖處于缺失狀態(tài)，對后續(xù)的農(nóng)村地區(qū)規(guī)劃工作的順利展開極為不利。基于傳統(tǒng)經(jīng)緯儀繪制地形圖，需首先測量水平角，配合鋼尺量出距離，并聯(lián)系起始坐標(biāo)與方位角等數(shù)據(jù)獲得不同控制點的坐標(biāo)數(shù)值。最后通過展繪控制點與極坐標(biāo)法繪制出包含各類地物符號的平面圖，此過程一般需要聯(lián)合使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量[1]。相較此類傳統(tǒng)繪制方法，基于全站儀進(jìn)行地形圖繪制，可充分發(fā)揮其集成功能優(yōu)勢，在定位基礎(chǔ)坐標(biāo)點后，可同時上測量出水平角、垂直角以及高程等數(shù)值，是當(dāng)下新農(nóng)村建設(shè)期間經(jīng)常使用的測繪工具，可替代經(jīng)緯儀展開施工放樣與坐標(biāo)測量。通過將測站點坐標(biāo)與儀器高度等數(shù)值輸入，即可實現(xiàn)方向定位與觀測點校準(zhǔn)，瞄點坐標(biāo)可全部顯示，進(jìn)而將作業(yè)效率大幅提升，并顯著節(jié)約了人力測量成本，無論是在新農(nóng)村建設(shè)期間的路線設(shè)置還是設(shè)施放樣，均起到了極為重要的作用。

1.2 RS技術(shù)

RS技術(shù)可在遠(yuǎn)離目標(biāo)的條件下，充分發(fā)揮平臺中傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢，獲取到不同對象的特征信息，并對獲取信息進(jìn)行判定與提取，屬于一類綜合性遙感技術(shù)。探測范圍較廣以及約束較少是RS技術(shù)的主要應(yīng)用特征，可滿足在新農(nóng)村建設(shè)期間對測繪時效性與周期性的技術(shù)使用需求。再加上伴隨技術(shù)的持續(xù)更新，多光譜航空攝影與具有高分辨率特點的遙感衛(wèi)星已經(jīng)與RS技術(shù)相融合，現(xiàn)已成為對地觀測比用獲取到需求基礎(chǔ)地形地貌信息的核心手段[2]?；讷@取到的額遙感資料可展開快速的觀測點定位，確保了地理信息的精準(zhǔn)度，并省略了人工測繪環(huán)節(jié)，進(jìn)而有效節(jié)約了測繪成本。

1.3 GIS技術(shù)

GIS全稱為地理信息系統(tǒng)，集成了獲取、存儲、顯示以及分析應(yīng)用等諸多功能，屬于一類包含綜合性地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)，可對獲取到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析。從新農(nóng)村建設(shè)的角度來看，GIS技術(shù)的應(yīng)用主要集中在以下幾個方面：首先是對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與編輯，數(shù)據(jù)形式主要為圖形與屬性數(shù)據(jù)，可根據(jù)實際情況進(jìn)行深入分析與全面應(yīng)用；其次是對數(shù)據(jù)的存儲與科學(xué)管理，相關(guān)技術(shù)人員可在基于GIS技術(shù)獲取到相應(yīng)信息后，根據(jù)實際要求對存儲數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定義與維護(hù)，并可聯(lián)系現(xiàn)實使用需求對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作與通訊等，其同樣是建立數(shù)據(jù)信息共享渠道的基礎(chǔ)；再次是制圖，技術(shù)人員可基于GIS技術(shù)所獲取到的一系列信息，以及繪圖儀的具體使用型號、獲取數(shù)據(jù)形式等，繪制出需求的矢量地圖，又或是柵格地圖；最后是對空間信息的定位、查詢以及分析，包含了建立數(shù)字高程模型、緩沖區(qū)的全面分析、對拓?fù)淇臻g的科學(xué)查詢以及針對覆蓋地形進(jìn)行深入分析等。

1.4 GPS技術(shù)

將衛(wèi)星作為基礎(chǔ)用以獲取到實時信息的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)被稱之為GPS技術(shù)，具有全球性、全能性以及全天候的應(yīng)用特征，并兼顧了實用性的導(dǎo)航與定時功能，確保用戶在使用此類技術(shù)后，可獲得較為精密的時間、速度以及三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)等信息的及時性。對于新農(nóng)村建設(shè)工作來說，類似于經(jīng)典大地測量工作，GPS控制測量工作可基于性質(zhì)劃分為外業(yè)與內(nèi)業(yè)兩部分內(nèi)容。外業(yè)工作包含了選點、觀測標(biāo)志定位、野外觀測以及成果檢驗等內(nèi)容。而內(nèi)業(yè)工作主要集中在圍繞GPS技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)設(shè)計、數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等方面。從GPS測量技術(shù)應(yīng)用工作流程的角度來看，可分為技術(shù)設(shè)計、選點、標(biāo)志建立、外業(yè)觀測、成果檢驗五個部分。

RTX技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)為GPS技術(shù)，從而保證了基于流動站制定指定坐標(biāo)系獲取三維定位結(jié)果的及時性與精準(zhǔn)性，可達(dá)到一定范圍內(nèi)數(shù)據(jù)獲取的厘米級精度，屬于一類新型的GPS定位測量方法，也是GPS技術(shù)更新發(fā)展的一個關(guān)鍵階段。通過使用RTX測量技術(shù)，可省略各級別控制點的布設(shè)環(huán)節(jié)，依靠基準(zhǔn)控制點即可保證對界址點、地形點等坐標(biāo)信息的測定精準(zhǔn)性，并可聯(lián)系測圖軟件生成相應(yīng)電子地圖，所獲取到的數(shù)據(jù)成果可快速展開施工放樣工作[3]。同時，也可將RTX與全站儀技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，對地形要素信息進(jìn)行自動化存儲，在內(nèi)業(yè)流程中將數(shù)據(jù)信息匯總至計算機(jī)，利用相應(yīng)軟件即可展開針對地形要素的處理工作與編輯工作。野外數(shù)據(jù)采集期間，需要對居民、開闊地勢等要素進(jìn)行基于GPS RTK模式的作業(yè)；對于具有農(nóng)作物較多、居民區(qū)等內(nèi)部區(qū)域，一般應(yīng)使用RTK技術(shù)首先進(jìn)行圖根點布置，隨后聯(lián)合使用全站儀對地物與地形特征點進(jìn)行測定。測記法是外業(yè)測量過程中應(yīng)用的主要方法，可在實地進(jìn)行草圖繪制，從而基于草圖使用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理與編輯，進(jìn)而確保所生成數(shù)字化地形圖的完整性與有效性[4]。新農(nóng)村建設(shè)期間，可充分利用RTK功能展開地形圖測繪，在作業(yè)組人數(shù)相對較少的情況下同樣可進(jìn)行全天作業(yè)，省略了各個觀測點之間的通視流程，且不會積累測圖點位誤差。

2 測繪新方法在新農(nóng)村建設(shè)過程中的應(yīng)用實例

2.1 項目概況

文章所舉例項目的區(qū)域位于某市區(qū)西南方，與高速公路相鄰，具有交通便利與環(huán)境優(yōu)美的特點。此村莊地勢相對較為平坦，且具有較小的高差，屬于平原地區(qū)的一類，提供給了村民適宜的生活條件。但從村莊的實際情況來看，由于在村莊內(nèi)建筑建設(shè)規(guī)劃之初缺乏統(tǒng)籌安排，使得村莊房屋錯綜復(fù)雜且較為凌亂，部分長期無人打理的宅院被荒廢，存在著較多的空地。

2.2 測繪技術(shù)簡述

相較城市規(guī)劃建設(shè)，新農(nóng)村建設(shè)工作與其存在著諸多差異，使用的測繪技術(shù)的對象主要為農(nóng)戶與村莊。而從村莊的現(xiàn)實情況來看，由于與城市之間存在著一定距離，可利用的控制點較少，且測繪范圍較小，使得想要獲得測繪數(shù)據(jù)較為困難。針對此種情況，可根據(jù)村莊的現(xiàn)實情況選擇使用假定獨立坐標(biāo)系的新方法，并可圍繞磁北方向進(jìn)行坐標(biāo)縱方向的實測工作，可分為以下幾個步驟：

首先是選擇一片視野開闊地，分別選擇點A與點B，設(shè)置點A假定坐標(biāo)為（1000,1000,50），并在該位置架設(shè)羅盤儀，B點可架設(shè)立棱鏡，進(jìn)而測算出AB兩點坐標(biāo)方位角；其次是在A點布設(shè)全站儀，圍繞B點這一后視方向進(jìn)行控制點測量；最后是對控制點予以明確的前提下，展開對地貌與地物的碎部測量工作。針對房屋較為復(fù)雜的區(qū)域，一般需要聯(lián)合使用距離測量或支導(dǎo)線點的方式聯(lián)合測量。

2.3 測繪流程

2.3.1 外業(yè)施策

(1)外業(yè)控制測量

測繪的基礎(chǔ)在于控制網(wǎng)的布設(shè)，目的為基于精密儀器與方法進(jìn)行少量分布點位的精確位置測量，其中包含了高程、平面位置等數(shù)值。為確保每一個測繪組均能夠明確不同控制點的所在位置，同步完成測繪任務(wù)，步驟主要分為以下幾點：

首先是進(jìn)行探勘與選點。工作人員應(yīng)沿著村莊內(nèi)部道路方向，勘察村莊的具體范圍與地形，從而選擇并定位20個控制點進(jìn)行油漆標(biāo)記；其次是需要對控制點進(jìn)行實測[5]。針對已經(jīng)選定的點位進(jìn)行測量，可保證測繪精度。實際的測量過程應(yīng)提高對誤差的重視，例如通過對中與整平儀器、固定棱鏡等方式減少誤差產(chǎn)生；最后是數(shù)據(jù)平差與成果計算。針對施加測量的數(shù)據(jù)展開計算并做平差處理，可將其精度進(jìn)一步提升。

(2)碎部測量

完成控制測量任務(wù)后，即可依照控制測量所獲得成果數(shù)據(jù)展開碎部測量。碎部測量通常需要分組展開，以劃分三個測量小組為例，需確保不同測量區(qū)域應(yīng)具備重合部分，從而將不同組的測量結(jié)果進(jìn)行整合分析，即可拼湊為較為完整的村莊圖形[6]。碎部點簡單來說就是地貌地物特征點。從地物角度來看，設(shè)置的碎部點應(yīng)處于地物輪廓線方向變化的位置，例如道路轉(zhuǎn)折點、河岸線轉(zhuǎn)彎位置、交叉點等；從地貌角度來看，碎部點的選擇應(yīng)位于山谷線或山脊線，例如山頂、山坡、山腳等。通過碎部點高程數(shù)值可進(jìn)行等高線勾繪，進(jìn)而在繪制的地形圖中展現(xiàn)完整的測繪地貌。

對碎部點進(jìn)行測定的關(guān)鍵，在于對地物輪廓點與中心點進(jìn)行測定，可獲取到地貌特征點的具體坐標(biāo)數(shù)值。圍繞全站儀對碎部點進(jìn)行測定的具體方法主要包括以下幾點：

首先是應(yīng)在架設(shè)全站儀于控制點上部，并急性對中與整平工作；其次是在后視控制點上直立棱鏡，選擇使用全站儀進(jìn)行瞄準(zhǔn)后展開方向定位；再次是應(yīng)在碎部點位置豎直放置棱鏡，作為觀測人員需要選擇使用全站儀展開觀測，獲取到的觀測數(shù)據(jù)將會在全站儀內(nèi)存中進(jìn)行自動化保存；最后是繪制草圖的工作人員，可基于棱鏡豎立位置進(jìn)行繪制草圖，用于在內(nèi)業(yè)中進(jìn)行電腦成圖。

(3)草圖繪制

對于數(shù)字化測繪工作來說，草圖繪制的重要性毋庸置疑。繪制人員需確保草圖中內(nèi)容的準(zhǔn)確性與完整性，也就是設(shè)定的符號、繪制的線條、得出的點位相對關(guān)系以及標(biāo)記等，均應(yīng)匹配現(xiàn)實情況，過程中所搜集的關(guān)鍵信息需進(jìn)行及時記錄，并應(yīng)確保內(nèi)容的完整性[7]。而測量站點的信息則應(yīng)包含測站點、定向點以及測圖的具體日期，在草圖中所包含的地物線條符號可不嚴(yán)格按照比例進(jìn)行繪制，關(guān)鍵點在于需保證得出相對關(guān)系的正確性。點號方面應(yīng)清晰且正確，不可重復(fù)或遺漏點號。對于建筑物來說，繪制草圖信息應(yīng)對其性質(zhì)進(jìn)行標(biāo)注，例如磚制、具體建設(shè)層數(shù)等。從地貌特征點的角度進(jìn)行分析，需將采集密度進(jìn)一步增大，進(jìn)而將地貌的微小變化予以及時體現(xiàn)。除去需要在設(shè)定坡度變換點與地貌變相點進(jìn)行棱鏡測定以獲取到三維坐標(biāo)外，若測繪位置為陡坎，則需要做好基于立鏡測量的坎上與坎下的數(shù)據(jù)測繪工作，并應(yīng)在此期間對陡坎的具體走向與坎向進(jìn)行記錄。而對于高于地面的道路點，由于其不能夠?qū)λ鶞y繪位置的實際高程進(jìn)行過代表，因此應(yīng)確保剔除這一點位的及時性。

2.3.2 內(nèi)業(yè)繪圖

最終所輸入軟件的數(shù)據(jù)均為點的形式，因此需要明確測量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換要點，應(yīng)基于草圖內(nèi)容進(jìn)行點的圖形拓展，具體可分為以下4部分內(nèi)容：

首先是展點。工作人員應(yīng)利用專業(yè)軟件中提供的繪圖處理功能，對顯示區(qū)進(jìn)行確定，用以對窗口顯示范圍進(jìn)行控制，可將東北角、西南角的數(shù)據(jù)值定位于窗口內(nèi)。同時，需要使用繪圖軟件中的繪圖處理功能，對野外測點的點號進(jìn)行確認(rèn)，也就是需要將搜集的所有外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行至專業(yè)軟件平臺的轉(zhuǎn)移；

其次是圖形編輯。工作人員需基于繪制草圖中的專業(yè)內(nèi)容聯(lián)系專業(yè)繪圖軟件中的屏幕菜單工作，進(jìn)行針對各類圖示的操作。例如對河流、房屋、電桿、院墻等進(jìn)行編輯，也可對居住地、房屋、河流以及國道等位置進(jìn)行相應(yīng)文字標(biāo)準(zhǔn)，需做好這一期間的數(shù)據(jù)存盤處理；

再次是數(shù)據(jù)檢查。實際的測繪過程中，出現(xiàn)遺漏或錯誤在所難免，因此進(jìn)行編輯的過程中實際上是查漏補(bǔ)缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可起到數(shù)據(jù)校驗的作用。若在這一過程中發(fā)現(xiàn)問題，則需要與技術(shù)組成員共同對問題進(jìn)行分析與探討，又或是回到問題位置進(jìn)行重新測量或補(bǔ)充測繪，保證最終所產(chǎn)出地形圖與實際情況的匹配度。每日所進(jìn)行測量獲取到的數(shù)據(jù)，均需要進(jìn)行分類保存，例如將日期、地點作為數(shù)據(jù)文件的名稱，為后續(xù)繪制地形圖提供參考，直至完成所有的數(shù)據(jù)采集工作；

最后是圖形整飾。為保證繪制地形圖的清晰性與美觀性，工作人員需要在對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗與修正后，才能夠展開圖紙整飾工作。通常情況下，整飾的過程需要嚴(yán)格遵循由圖內(nèi)至圖外的原則，并應(yīng)以先地物后地貌的順序進(jìn)行地形圖內(nèi)數(shù)據(jù)的標(biāo)注與符號建立。地形圖中所包含的高程、地物等內(nèi)容，均應(yīng)依照規(guī)定圖示符號進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)注與繪制，隨后對地圖名、測繪日期以及比例尺進(jìn)行標(biāo)注，即可完成所有的繪圖工作。

2.4 測繪總結(jié)與建議

首先是在此次舉例項目的測繪區(qū)域內(nèi)，未能存在有效的已知坐標(biāo)點，獲得的測量成果具有較強(qiáng)的針對性，僅適用于當(dāng)?shù)匾?guī)劃，因此可選擇使用假定獨立坐標(biāo)系方法。但這一假定坐標(biāo)系與省市的實際坐標(biāo)系未能完整吻合，但其中關(guān)鍵的地物位置卻并未發(fā)生改變。因此，此種方法可應(yīng)用于規(guī)劃范圍相對較小的區(qū)域，整體來看，此類方法大大簡化了測繪過程，并具有科學(xué)性與實用性價值；

其次是針對同一類的地物或地貌應(yīng)該預(yù)先進(jìn)行分組與分類測量，進(jìn)而避免在內(nèi)業(yè)中出現(xiàn)后續(xù)的測繪誤差。針對測量范圍相對較小的區(qū)域，則應(yīng)在對同類地物進(jìn)行測量后，才能夠?qū)α硪活惖匚镞M(jìn)行測量，確保所獲取數(shù)據(jù)的清晰性與準(zhǔn)確性，為后續(xù)的地形圖繪制與錯誤糾正提供支持。

3 結(jié)語

綜上所述，在新農(nóng)村建設(shè)期間，需根據(jù)村莊的實際情況選擇合適的測繪方法，進(jìn)而將測繪工作效率予以進(jìn)一步提升，并可保證測繪的精準(zhǔn)性。如此，即可基于高精度的地形圖順利推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程，提供給后續(xù)工作規(guī)劃與整改工作相應(yīng)的資料支持，為獲取到相對較好的社會與經(jīng)濟(jì)效益奠定堅實基礎(chǔ)，其同樣是在展開新農(nóng)村建設(shè)工作期間，作為測繪工作人員需要重點關(guān)注的內(nèi)容。