現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)裝備在國(guó)土資源管理中的應(yīng)用

亓 敏

(濟(jì)南市土地資產(chǎn)監(jiān)管中心，濟(jì)南 271100)

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)繪裝備技術(shù)日新月異，更加高效自動(dòng)化。只有科學(xué)地應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)、測(cè)繪裝備，才能滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)對(duì)土地確權(quán)、土地違法查處、耕地保護(hù)、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)勘查、節(jié)約集約用地、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)等土地資源管理工作的需要。在國(guó)土資源管理中，必須應(yīng)用好現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)裝備。

1 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)與裝備

1.1 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)

測(cè)繪可分為基礎(chǔ)測(cè)繪、專(zhuān)業(yè)測(cè)繪[1]。基礎(chǔ)測(cè)繪用于國(guó)土資源管理，專(zhuān)業(yè)測(cè)繪常用于各大企業(yè)的場(chǎng)地勘測(cè)，地籍測(cè)繪應(yīng)用于用戶(hù)的地籍測(cè)量[2]。

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)以光電技術(shù)、空間科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信功能技術(shù)、信息科學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用GPS(全球定位系統(tǒng))、RS(遙感技術(shù))、GIS(地理信息系統(tǒng))等來(lái)準(zhǔn)確地定位、分析地面中的特征、界限、位置，為國(guó)土資源管理、工程建設(shè)、自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)等工作提供技術(shù)支持[3]。

1.2 現(xiàn)代測(cè)繪裝備

1.2.1 高效數(shù)碼航攝系統(tǒng)

在各大省市更新地理信息數(shù)據(jù)的工作中，高校數(shù)碼航攝系統(tǒng)能夠縮短獲取影像的時(shí)間，從根本上解決了影像數(shù)據(jù)滯后、性能較差等問(wèn)題，為我國(guó)各大省市更新基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)信息提供了必備的素材[4]。例如，在山東省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查任務(wù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)信息更新項(xiàng)目中，高校數(shù)碼航攝系統(tǒng)就發(fā)揮了上述作用，并減少了野外調(diào)查的工作量，提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的效率。因此，對(duì)高校數(shù)碼航攝系統(tǒng)的應(yīng)用拓展了在國(guó)土資源管理領(lǐng)域的視野[5]。

1.2.2 機(jī)載LiDAR(激光雷達(dá))系統(tǒng)

LiDAR即“Light Detection And Ranging”的縮寫(xiě)，意為“光探測(cè)與測(cè)距”。“機(jī)載激光雷達(dá)”是飛機(jī)上的激光探測(cè)、測(cè)距系統(tǒng)，它可測(cè)量地面物體的經(jīng)緯及高度坐標(biāo)。集成了激光測(cè)距、計(jì)算機(jī)、慣性測(cè)量單元差分定位技術(shù)，自動(dòng)化程度高，不太受天氣影響，能夠較快地產(chǎn)生數(shù)據(jù)，精度也比較高。在山東省更新1∶10 000數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的工作中，就用到了機(jī)載LiDAR系統(tǒng)。機(jī)載LiDAR系統(tǒng)應(yīng)在國(guó)土資源管理領(lǐng)域發(fā)揮更多作用。

1.2.3 無(wú)人機(jī)航拍攝影系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)航拍攝影系統(tǒng)即以無(wú)人機(jī)為空中平臺(tái)，搭載遙感設(shè)備，之后用計(jì)算機(jī)處理圖像信息，并制作出特定精度的圖像系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)航拍影像的清晰度高、比例尺大、面積小、操控簡(jiǎn)便、可隨處起降，適合拍攝帶狀區(qū)域影像，應(yīng)用前景廣闊。

1.2.4 傾斜攝影系統(tǒng)

傾斜攝影系統(tǒng)即在一架空中平臺(tái)搭載垂直、傾斜多個(gè)角度的傳感器，從而獲取完整的地面物體信息系統(tǒng)。傾斜攝影系統(tǒng)能夠從多個(gè)角度觀察地面物體，可直接測(cè)量地面物體，減少了城市三維建模的成本。

2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)裝備在國(guó)土資源管理中的應(yīng)用

2.1 高效數(shù)碼航攝系統(tǒng)的應(yīng)用

2014年，山東省在濱州、泰安、濟(jì)南、青島等地的測(cè)區(qū)航測(cè)任務(wù)中，應(yīng)用了高效數(shù)碼航攝系統(tǒng)，獲取了約70 000 km2的、地面分辨率優(yōu)于0.5 m的數(shù)碼航攝影像。在湖南省地理國(guó)情普查工作中，高效數(shù)碼航攝系統(tǒng)獲取了1 800 km2、地面分辨率優(yōu)于0.2 m的航空影像數(shù)據(jù)。濱州、聊城兩地的農(nóng)村承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)項(xiàng)目中，以市為單位，用高效數(shù)碼航攝系統(tǒng)拍攝了高分辨率影像，避免了各縣、各村各自為政的問(wèn)題。這種裝備能夠清晰地判讀地表信息、建筑物類(lèi)型、土地利用情況，適合用于土地執(zhí)法、規(guī)劃、確權(quán)當(dāng)中，比如對(duì)閑置土地的調(diào)查、耕地保護(hù)、集約土地的利用、土地變更調(diào)查、黃河三角洲荒堿地的開(kāi)發(fā)、違章用地建筑執(zhí)法、農(nóng)村承包經(jīng)營(yíng)權(quán)的確權(quán)，減少了野外核查工作，節(jié)省了國(guó)家財(cái)政支出。

2.2 無(wú)人機(jī)航拍攝影系統(tǒng)的應(yīng)用

在吉林省德惠市布海鎮(zhèn)的農(nóng)村土地承包確權(quán)試點(diǎn)項(xiàng)目中，吉林省地理信息工程院的無(wú)人機(jī)航拍攝影系統(tǒng)拍攝了137 km2的高分辨率數(shù)字影像，獲得了高精度定位數(shù)據(jù)和地表信息。在重慶市江津區(qū)燕壩村的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中應(yīng)用了無(wú)人機(jī)航拍攝影系統(tǒng)，獲取了高精度、大比例尺的地理數(shù)據(jù)信息，可用于村級(jí)土地利用規(guī)劃。可見(jiàn)，無(wú)人機(jī)航拍攝影系統(tǒng)適用于重點(diǎn)區(qū)域、小范圍鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地的執(zhí)法。此外，農(nóng)村居民點(diǎn)整理、災(zāi)毀耕地復(fù)墾、濕地保護(hù)、城鎮(zhèn)和村莊用地規(guī)模控制、閑置和低效建設(shè)用地的利用、未利用地和非耕地的利用等規(guī)劃土地的工作。

在2008年汶川地震后的抗震救災(zāi)工作中，民政部所屬?lài)?guó)家減災(zāi)中心于5月15日上午應(yīng)用兩架無(wú)人機(jī)航空遙感系統(tǒng)拍攝了北川縣震后的航空影像，為救災(zāi)工作提供了決策依據(jù)；后又拍攝了堰塞湖，為堰塞湖的搶險(xiǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。無(wú)人機(jī)能夠快速到達(dá)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域，可迅速響應(yīng)緊急狀況，適合應(yīng)急救災(zāi)工作。

2.3 機(jī)載LiDAR系統(tǒng)的應(yīng)用

2009年4月～6月，在長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)秭歸-巴東段，中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心獲取了約1 000 km2的機(jī)載LiDAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理，中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心得到了高精度激光雷達(dá)數(shù)字高程模型，在此基礎(chǔ)上定性、定量地分析了該地區(qū)的典型滑坡，圈定了滑坡邊界，試驗(yàn)了動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)災(zāi)害體。這項(xiàng)工作體現(xiàn)了機(jī)載LiDAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)精度高、高程信息點(diǎn)密度大的優(yōu)點(diǎn)。此外，機(jī)載LiDAR系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高，產(chǎn)生數(shù)據(jù)的速度快。因此，在滑坡監(jiān)測(cè)、山體開(kāi)挖、地表變化等地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作中，機(jī)載LiDAR系統(tǒng)與其他測(cè)繪設(shè)備和技術(shù)有較大的優(yōu)勢(shì)；在≥1∶10 000比例尺的數(shù)據(jù)生產(chǎn)項(xiàng)目中，機(jī)載LiDAR系統(tǒng)也是首選。它能同時(shí)產(chǎn)生同步影像數(shù)據(jù)以及數(shù)字表面模型。

2.4 傾斜攝影系統(tǒng)的應(yīng)用

2012年，蘋(píng)果公司推出3D地圖服務(wù)的三維模型數(shù)據(jù)便來(lái)自?xún)A斜攝影系統(tǒng)。河北省測(cè)繪地理信息局制作的河北省地級(jí)市城市三維模型也是用傾斜攝影系統(tǒng)來(lái)完成的。目前，城市三維快速建模是海內(nèi)外的熱點(diǎn)項(xiàng)目已成為智慧城市的重要載體。在這項(xiàng)工作中，傾斜攝影系統(tǒng)發(fā)揮了高度自動(dòng)化、建模速度快、模型效果逼真等優(yōu)勢(shì)，因此，能夠應(yīng)對(duì)我國(guó)日新月異、不斷更新的城市發(fā)展需要。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)的現(xiàn)代測(cè)繪工作中，軟件、硬件、技術(shù)、裝備都在快速發(fā)展，不斷推廣、應(yīng)用，使我國(guó)的測(cè)繪工作向自動(dòng)化、高效化、智能化發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)裝備能夠應(yīng)對(duì)土地確權(quán)、土地違法查處、耕地保護(hù)、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)勘查、節(jié)約集約用地、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)等土地資源管理工作。